淮北土壤铁锰结核中过渡金属元素的富集及其环境地球化学意义

铁锰等元素因为表生过程中的强烈迁移和积聚,在土壤中常形成铁锰结核。对它们的元素地球化学研究,不仅有助于阐明土壤形成过程的特点,而且对于分析一些微量及痕量元素在表生条件下的迁移机理及存在状态有十分重要的意义,因而也构成了环境地球化学研究的一     

金在高温高压干体系下的实验研究及其迁移机理

金的活化、迁移和富集成矿是近年来研究的重点方向,有关金以络合离子的形式在热液中化学迁移的研究已趋于成熟,而对于元素在干体系高温高压下的物理迁移机制还缺乏较深入的研究。对于金矿来说,多数产在构造变形强烈的糜棱岩带中,了解金在动力作用下如何从岩石和矿物内部运移出来并进入热液,结合位错和加载应力,进行一定的实验研究和理论探讨具有一定的意义和价值。 二甲金矿产于韧性剪切带中,经预富集和再次活化、迁移而成矿,构造动力是成矿的关键。研究金从围岩和含金矿物中迁移出来,是解决整个成矿过程的重要环节。为此我们对含金的矿物和岩石,系统地进行了高温高压干体系下的实验研究,揭示了金的动力迁移机制。     

嫩江上游天然水的自然背景值和赋存状态研究

嫩江位于松花江上源,是松花江水系的主要支流,也是我国北方黑龙江省的主要地表水源。研究其天然水中元素自然背景值和赋存状态,可为研究水质变化规律和元素的迁移转化提供重要的科学依据。本工作用中子活化分析法测定了嫩江上游河水、沼泽水、湖水和雨水中25种元素的自然背景值和20种元素的赋存状态。     

含化学反应体系相平衡计算与分析的元素组成法

提出一种计算和分析含化学反应真实溶液体系相平衡问题的方法－－元素组成法。定义元素（可以是原子、分子或原子团）的含义,推导得到元素组成与组分组成之间的数学关系。从热力学角度进一步明确元素化学位的概念及其物理意义,用热力学方法推导出元素的化学位与物质的化学位之间的数学关系式,进而得到用元素化学位表示的含化学反应非理想体系的相平衡方程。基于元素组成,提出了一个形式简单的“元素反应共沸点”的充分和必要条件     

中国大陆盐湖盆地成盐环境演化的分形理论研究

分形理论在地球科学的应用范围,目前涉及到地震走时、水系展布、海岸形态、盆地地质界面、矿物结构及元素迁移等领域,一般仅从系统过程的一个特征信息开始演绎其分形的量度,很少对系统过程的完整演化进行讨论,在盐湖科学领域,分形理论的研究尚处于空白地位,盐湖资源与环境的分形理论研究是盐湖地学的前沿方向,值得进行积极探索。本文运用分形及分维的理论和方法,分析了中国大陆盆地盐湖卤水演化的反应过程、终止形式、酸碱度状态和组分演化的多标度、多方向以及地域性等因素,演绎出了我国各大盐湖区的成盐矿物组合特征和成矿远景环境,并指明了区域找矿方向,为盐湖矿产资源的勘探和开发提供理论依据。     

全新世江汉平原地区长江南移年代的沉积学依据

江汉平原是长江和汉水的冲积湖积平原,是古云梦泽所在地.全新世以来长江和汉水河道在此多次迁移,由于由西北向东南新构造掀斜运动和科氏力的作用总体南移,荆江河曲现代仍在继续发展.对于长江河道的迁移,历来的研究均以古地貌和史籍记载为主要依据,这就受到一定的局限.本文对江汉平原第四纪沉积中心沔城钻孔(M1孔)岩芯进行粘土矿物、稀土元素、陆源性常量元素、磁化率和频率磁化率等多环境指标分析,研究沉积物物源的明显改变来推论河道的迁移,由~(14)C测年得出长江南移的年代,并探讨了南迁前后的环境剧变与古云梦泽的演化.     

大别山榴辉岩中超高压硬柱石脱水分解及其对俯冲带深部流体活动的制约

硬柱石在基性岩石中通常稳定在低温-(超)高压的条件下.它是控制俯冲板片吸水/脱水、俯冲带流体演化和微量元素迁移的关键矿物.目前对大陆俯冲带榴辉岩中硬柱石分解过程和相关流体-元素活动的研究还很有限.大别山超高压变质带港河地区含硬柱石假象榴辉岩及内部发育的绿辉石-绿帘石脉体是进行该项研究的理想样品.通过矿物化学分析、相平衡模拟和质量平衡分析,证实港河榴辉岩中早期存在过超高压硬柱石.硬柱石在650-680℃/2.8-3.0GPa的条件下发生分解,释放大量超高压富水流体.脱水过程导致榴辉岩体积收缩和局部水压破裂,形成大量裂隙.富水流体汇聚进入裂隙,溶解裂隙(脉体)周围榴辉岩中绿帘石、蓝晶石、石英、金红石和磷灰石等矿物,同时导致靠近流体榴辉岩中主微量元素发生不同程度地迁移.逐渐靠近流体,水/岩比增大,溶解的强度和元素迁移的程度逐渐越大.富集硅酸盐组分和微量元素的超高压流体在榴辉岩折返过程中结晶成绿辉石-绿帘石脉体,残余的高压流体此后渗透进入榴辉岩,形成晚期的多硅白云母和冻蓝闪石等富集水溶性元素的变斑晶含水矿物.     

热电耦合作用下功率器件引脚开裂的机理

在电子产品的小型化的趋势下,电力电子器件所承受的工作温度、电流密度越来越高,这给封装材料提出了严峻的挑战.一种引线框架材料为C194合金的MOSFET器件,在高电流密度的工作环境下服役3～4年后发生了引脚开裂的现象.针对该失效现象,使用扫描电子显微镜对界面金属间化合物和断口形貌进行了精细的微观表征,确定了电迁移和热迁移的耦合作用是导致引脚开裂的主要原因.具体地,对于器件源极来说, Cu原子的电迁移与热迁移方向相反,且热迁移扩散通量较大,抵消了电迁移的作用从而导致了阳极开裂的反常现象.对于器件漏极来说,Cu原子的热迁移方向与电迁移方向相同,热迁移加速了阴极界面裂纹的萌生与扩展,开裂情况最为严重.为了进一步揭示开裂机理,我们使用电子探针、透射电子显微镜分析发现,在C194合金与金属间化合物界面上,原本弥散分布于C194合金内部的铁晶粒发生了明显的晶粒长大,并富集形成连续层.由于细小铁晶粒组成的富铁层弱化原有的界面结合力,成为薄弱环节.因此,在外加热应力或机械应力下,裂纹总是沿着由铁晶粒形成的富铁层发生开裂.综上,该器件引脚开裂的失效模式为典型的多场耦合作用下的失效形式,相关机理将为产品工艺优化和提高使用寿命提供理论指导.     

大陆俯冲带流体活动和元素迁移:大别-苏鲁超高压变质岩和变质脉的研究

大别-苏鲁超高压变质岩和变质脉的岩石学及地球化学研究表明,在大陆俯冲带流体-岩石反应过程中,伴随着显著的元素迁移和同位素分馏.大别-苏鲁造山带高压脉中单矿物(如金红石和多硅白云母)具有明显的生长环带,指示变质脉是流体-岩石相互作用的结果.较高的流体/岩石比和强烈的二者相互作用是导致Nb-Ta迁移和分异的主导因素.对中国大陆科学钻探主孔石榴橄榄岩、榴辉岩和变质脉的Li和B同位素地球化学研究,表明在陆壳深俯冲和折返过程中Li和B发生了明显的分馏且表现出不同的地球化学行为.富集Si,Al,Na,LILE(如Rb,Ba和Sr)和HFSE(如Nb,Ta和Ti)的高压变质脉的存在以及不同岩性接触带高度变化的地球化学特征指示,在峰期超高压变质条件下可能形成了超临界流体,它对微量元素的迁移起到了非常重要的作用.     

水文地质学的当前问题

在地球形成历史和地球表面的改造中,在地球内发生着的内成作用和外成作用中,以及在地壳内各个元素的迁移中,地下水是最大的地质因素之一。深谙地下水的特性、它的成因和移动的规律、化学成分的组成,以及地下水的状况和平衡,对于发展研究地球及其各种外貌的一切地质科学部门,都是十分必要的。     

深俯冲陆壳岩石部分熔融与苏鲁超高压榴辉岩中长英质多晶包裹体的形成

在苏鲁超高压榴辉岩中, 石榴石和绿辉石包含两类长英质多晶包裹体. 第一类由钠长石、石英和少量钾长石组成; 第二类主要由钾长石和石英组成, 不含钠长石. 在超高压基性榴辉岩中, 长英质多晶包裹体的存在进一步表明: 在快速折返早期, 深俯冲大陆地壳物质发生过明显的云母(钠云母或多硅白云母)部分熔融作用, 形成含水的纯花岗质Na-K-Al-Si熔体. 这些熔体被重结晶的石榴石或绿辉石捕获, 发生脱水结晶作用, 形成含长石和石英的多晶聚合体. 长英质熔体的存在不仅导致流体中活动元素, 如大离子亲石元素(LILE), 而且是导致流体中不活动元素, 如高场强元素(HFSE)迁移的重要机制. 同时深俯冲大陆岩片的部分熔融作用有效地改变了岩石的物理性质, 是强化深俯冲岩石快速折返的重要因素之一.     

剪切带的成分变异及体积亏损——以河台剪切带为例

作为地壳中的缺陷,剪切带中存在着热、力、化学和流体之间的耦合作用.应变局部化和力学失稳引起的化学不平衡和组分的迁移,使化学成分重新调整.关于剪切带中元素的富集与亏损,存在不同的解释,但已较普遍认为,某些元素,尤其是一些活动性较小的高场强元素(如Ti,P,Zr,Y,V等)的富集,很可能与剪切带的体积亏损有关.剪切带的成分变异及体积亏损,除了与应变有关外,流体的流动是一个极为重要的因素.本文拟以广东河台剪切带为例,阐明剪切带中化学成分的变异情况及其与体积亏损和流体作用之间的关系.     

汝瓷着色机理的中子活化分析和Mössbauer谱

用色差仪测量汝瓷釉面的特征光谱和主波长，确定了汝瓷釉色和主波长之间的关系；用中子活化分析（NAA）测量汝瓷釉中30种着色元素含量，确定了是铁是主着色元素；用Moessbauer谱确定了釉层中铁是以结构铁的形式（Fe^2 ,Fe^3 )存在，测定了各种颜色釉面的特征光谱的主波长与结构铁浓度（Fe^2 /Fe^3 )之间的定量关系；探讨了汝瓷的着色机理。     

汝瓷着色机理的中子活化分析和Mossbauer谱

用色差仪测量汝瓷釉面的特征光谱和主波长, 确定了汝瓷釉色和主波长之间的关系; 用中子活化分析(NAA)测量汝瓷釉中30种着色元素含量, 确定了铁是主着色元素; 用Mossbauer谱确定了釉层中的铁是以结构铁的形式(Fe2+, Fe3+)存在, 测定了各种颜色釉面的特征光谱的主波长与结构铁浓度(Fe2+ /Fe3+)之间的定量关系; 探讨了汝瓷的着色机理.     

热液围岩蚀变过程中数学不变量的寻找及元素迁移的定量估计——以广东河台金矿田为例

热液围岩蚀变是热水流体与围岩发生作用,结果引起围岩中化学组分的带入或带出.对热液围岩蚀变的研究,一方面可以丰富对热水溶液性质的了解,另一方面可以指导找矿.长期以来,人们一直探索如何从蚀变岩石化学成分入手定量研究热液蚀变过程中元素迁移的行为.     

离子迁移谱检测痕量爆炸物新技术和应用

离子迁移谱具有分析速度快、灵敏度高、便携、操作简便等优点,成为爆炸物检测的主要方法之一,被广泛应用于机场安检和反恐等领域.本文简要介绍了离子迁移谱的原理、分类及特点;重点介绍了本课题组近期在离子迁移谱新技术及其在爆炸物检测中应用的新进展,包括新型滴定结构离子迁移谱研发、提高离子迁移谱分辨率方法、基于VUV灯的高效非放射性电离源研制等;最后,对离子迁移谱在爆炸物检测方面发展方向和前景进行了预测.     

汝瓷着色机理的中子活化分析和Mssbauer谱

用色差仪测量汝瓷釉面的特征光谱和主波长,确定了汝瓷釉色和主波长之间的关系;用中子活化分析（NAA）测量汝瓷釉中30种着色元素含量,确定了铁是主着色元素;用Mssbauer谱确定了釉层中的铁是以结构铁的形式（Fe~(2 ),Fe~(3 )）存在,测定了各种颜色釉面的特征光谱的主波长与结构铁浓度（Fe~(2 )/Fe~(3 )）之间的定量关系;探讨了汝瓷的着色机理.     

中子迁移方程本征函数的界

为说明上简单,本文仅考虑特殊形式的迁移方程u(-α,μ)=u(α,-μ)=0,0<μ≤1。由于缺乏本征值λ和本征函数u的分析表达式,需要研究λ和u的界;又由于u的界未见到讨论,因此本文就着重讨论这个问题。     

科学家为寻找宇宙中第一代恒星的灰烬提供重要实验数据

<正>大爆炸后4亿年,宇宙中诞生了第一代恒星.理论预言,在这些星体熔炉中,原子核反应将大爆炸产生的氢和氦熔合成更重的元素,最终第一代恒星以超新星爆发形式结束其生命,并将其生成的灰烬抛洒到太空.理论预言第一代恒星燃烧剩下的灰烬具有一种独特的元素丰度分布.其最突出的特点是,与太阳丰度相比较,原子序数为奇数的元素丰度远小于相邻的原子序数为偶数的元素丰度.在万有引力的影响下,这些灰烬又形成下一代恒星,其中一部分小质量的恒星可能存活到现在,并将第一代恒     

地球内部流体的动力学过程与机制

<正> 1 现代地球科学 地球内部流体行为研究涉及到5个方面的问题:即流体在地球内部不同层位的(1)存在形式;(2)分布;(3)来源;(4)迁移过程以及(5)迁移过程中与所附存的岩石间所发生的化学的和物理的作用。这5个方面代表了地球内部流体研究的最关键性问题。地球内部流体的动力过程(dynamic processes)则主要是指第(4)和第(5)个问题。由于进行地球内部流体研究所涉及问题的广泛性和特殊性,以及进行地球内部流体研究时必须以整个现代