盐水溶液中常见阴离子团的激光拉曼光谱定量分析研究

应用RenishawinVia激光拉曼光谱仪分析研究了人工配制的钠盐溶液中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等阴离子团及水包络峰的拉曼谱图特征,建立了拉曼光谱参数（强度面积积分）与溶液中阴离子团浓度的定量关系,提出了利用拉曼谱峰强度面积分法定量分析流体包裹体中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等常见阴离子团浓度的方法。对HSO。一和HCO。一这样易电离的酸式阴离子团采用了净目标酸式阴离子团浓度拟合工作曲线。讨论了强度面积积分法定量分析的优越性和激光拉曼探针定量分析Cl-的难点及前景。     

新疆准噶尔北缘玉勒肯哈腊苏铜（钼）矿成矿流体研究

玉勒肯哈腊苏中型斑岩铜(钼)矿是新疆准噶尔北缘卡拉先格尔斑岩铜矿带上的一个重要矿床.主要赋存于闪长玢岩中,少量在北塔山组火山岩及似斑状石英二长岩中,矿化呈细脉状、细脉—浸染状和浸染状,围岩蚀变主要为钾化、硅化、绢云母化和青磐岩化.主成矿阶段石英中包裹体类型为纯气体包裹体、气体包裹体、液体包裹体、含液体CO2的三相包裹体和含CO2两相包裹体五种.主成矿阶段成矿温度主要集中于140～340℃,流体盐度在3.06％～ 14.97％之间,密度集中于0.61～1.01 g/cm3.成矿流体的气体成分以H2O、CO2为主,其次为N2、CH4、C2H6;液相成分阳离子以Na+为主,其次为Ca2+、K+、Mg2+;阴离子以SO42-为主,其次为C1-和F-.单个石英包裹体拉曼谱测试表明,主成矿阶段石英中包裹体具有明显的CO2谱峰,此外j丕有H2O(-OH)峰,部分具有CH4峰和N2峰.主成矿阶段成矿流体为H2O-NaCl-CO2-CH4(N2)体系.主成矿阶段的流体具有深源特征,成矿作用与斑岩有关,发生在浅成氧化环境.碳酸盐阶段方解石中包裹体类型主要为液体包裹体,少量气体包裹体.碳酸盐阶段具中低温(161～298℃)、低盐度(4.65％ ～7.17％)和低密度(o.78 ～0.95g/cm3)的特征,反映流体主要来自大气降水.     

乌鲁木齐河源区水体和大气气溶胶化学成分研究

对天山乌鲁木齐河源区采集的大气气溶胶、大气降水、积雪和径流样品中的主要离子(Cl-, NO+-3, SO+2-4, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH++4, 其中降水中未测定NH++4)的测定结果进行分析和讨论. 结果表明, 所测阳离子当量浓度总和为所测阴离子当量浓度总和的2～8倍,认为缺失阴离子主要为HCO+-3,因此, HCO+-3, Ca2+是各种水体及气溶胶的主导阴、阳离子. 在采样时段各种水体中的离子浓度顺序为乌鲁木齐河源1号冰川径流>总控径流>空冰斗径流>降水>积雪, 积雪和降水样品的pH值接近中性,径流样品明显偏碱性. 通过比较不同水体中的离子浓度,了解到干、湿沉积、积雪淋溶对不同水体中离子浓度的改变及影响.     

拉曼光谱在有机盆地中的应用

<正>显微激光拉曼主要用于对测试物质的分子进行结构分析及其定性和定量分析,因此,它不仅可以检测包裹体成分特征,还可以利用成分拉曼特征峰分析盐水包裹体的盐度、压力及成熟度等。1、无机成分的测定及相对含量计算:每种物质都有其对应的拉曼光谱,通过与已知标准拉曼谱进行直接对比,可以鉴定盐水包裹体中气体(CO2、CH4、N2等)和水溶液中的离子(C032-、HCO3-、SO42-等)无机成分。据组分拉曼峰强度或特征峰面积与其浓度成正比可来判别其相对含量。     

长江水系河水主要离子化学特征

2007年夏季采集了长江从上游沱沱河至入海口的干流原水样品36个,长江各主要支流水样品40个,分析了江水Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-离子含量及溶解性SiO2等溶质成分。结果显示,长江流域水系离子化学组成主要受碳酸盐和蒸发岩风化控制,长江上游水离子化学呈现阳离子以K+和Na+为主,阴离子以Cl-和SO42-为主的蒸发岩类风化控制特征,但随着采样点位下移,离子含量逐渐呈现阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主的逐渐向碳酸盐风化过渡的特征;从时间变化上看,与20世纪50年代至1990年长江水离子化学数据相比,以Na+、K+、SO42-和Cl-为代表的所有阴阳离子均有明显增加;从通量上看,洞庭湖和鄱阳湖是长江离子两个最大的输入源,除洞庭湖和鄱阳湖外的其他长江各大支流中,岷江是长江Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-和HCO3-的最大输入源,嘉陵江是SO24-和溶解性SiO2的最大输入源;在几大世界河流中,长江是对海洋Mg2+、SO24-和Cl-的输入通量最大的河流,Ca2+和HCO3-通量仅次于亚马逊河。     

贵州水银洞地热水水化学特征与成因

以贵州水银洞地区地热水为研究对象,作piper三线图、聚类谱系图、散点图等对该区地热水水化学特征进行分析,并利用氢氧同位素对热水补给来源、循环深度分析,结合PHREEQC进行水文地球化学模拟对热水成因进行研究.结果 表明,地热水属于低中矿化度的弱碱性水,阳离子以Ca2+、Na+为主,阴离子以SO42--、HCO3-为主,水化学类型以HCO3-·SO42-Ca2+为主,少量HCO3-·SO42-Na+型.氢氧同位素特征及Na-K-Mg三线图表明,热水主要来源于大气降水,水岩程度较低,补给高程1657～2232m,循环深度1295～1790m,热储温度56.82～74.16℃.用PHREEQC进行水文地球化学模拟得到4个模型,均显示地热水形成过程中消耗CO2、O2,黄铁矿被氧化,大量方解石、白云石溶解,并发生Na-Ca阳离子交换作用.大气降水于灰家堡背斜西侧40 km外出露的茅口组地层补给到含水层中,冷水穿过时氧化煤系地层及构造蚀变带中硫化物生成SO42-离子,并在运移过程中受到深大断裂输送的大地热流加热,热水储集在构造蚀变体中与围岩发生反应.硅酸盐矿物溶滤出Na+离子,方解石、白云石被溶解得Ca2+、Mg2+及HCO3-离子,同时在热水中发生Na-Ca阳离子交换作用.良好的储盖条件、发育的构造及热流使研究区形成以Ca2+、Na+、SO42-、HCO3-离子为主的地热水.     

冷冻条件下天然包裹体中流体水分子氢键的拉曼光谱特征

水的拉曼图谱实际就是带氢键作用的OH伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)和不带氢键作用的OH对称伸缩振动峰(包括对称伸缩振动峰和反对称伸缩振动峰)的叠加包络线,通过对流体中水的拉曼图谱的分析可以反映流体中氢键作用的强弱.因此,用Renishaw MK1-1000型显微激光拉曼探针原位分析了冷冻条件下天然的流体包裹体腔内流体水分子的氢键作用.研究表明,在冷冻条件下,水分子运动以带氢键作用的伸缩振动为主,同时还有微弱的非氢键作用的伸缩振动;随着温度的降低,流体中水分子的氢键作用不断地增强;在-130~-180 ℃区间氢键作用增强的趋势明显加大,暗示流体性质在此温度区间可能发生了突变.      

新疆阿尔泰铁木尔特铅锌矿床流体包裹体研究及地质意义

铁木尔特中型铅锌矿是阿尔泰山南缘克兰盆地内的重要VMS型矿床。矿床赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组上亚组第二岩性段,容矿岩石为大理岩、绿泥石英片岩、变钙质粉砂岩、夕卡岩。矿体呈似层状和透镜状。矿床的形成经历了喷流沉积期、叠加改造期和表生期。石英、长石、方解石和石榴子石中包裹体类型主要为液体包裹体,在石英中另出现了气体包裹体、纯气体包裹体、含子矿物多相包裹体、含液体CO2的三相包裹体和两相CO2包裹体。喷流沉积期成矿流体均一温度变化于150～330℃,其峰值是165℃和285℃,成矿流体盐度(NaCleq)为4%～16%,流体密度为0.77～0.97g/cm3,流体阳离子主要以Na+为主,次之为K+,阴离子以Cl-为主,其次是SO42-,气相成分主要是H2O和CO2。叠加改造期均一温度范围是150～480℃,峰值为285℃,盐度(NaCleq)为2.2%～17.08%和33.93%～47.2%,流体密度变化于0.61～1.03g/cm3之间,流体阳离子主要以Na+为主,次为K+、Mg2+、Ca2+,阴离子以Cl-为主,其次是SO42-,气相成分主要是H2O和CO2,其次为N2、CH4,含有少量C2H6。     

重庆北温泉地热水碳硫同位素特征研究

重庆市北碚区北温泉景区分布有多处自然出露温泉点,选取其中流量大于2000m3/d的北温泉(BWQ)和水文站(SWZ)两处泉点进行监测,结果显示:泉水水化学类型为SO4-Ca型,pH呈中性,其阳离子主要为Ca2+和Mg2+,阴离子主要为SO42-和HCO3-,阳离子当量变化范围为31.74～40.12 meq/L,阴离子当量变化范围为29.05 ～35.08meq/L.温泉水中δ13CHCO3-的值为-4.84‰ ～-9.73‰,计算得出CO2的δ13CCO2值集中在-11.91‰～-16.81‰之间,其参与水-岩反应的CO2为幔源和土壤混合成因.δ34SSO42-值为30.29‰～32.19‰,与四川盆地下三叠统嘉陵江组石膏中的δ34SSO2-值(28.3‰ ～ 35.4‰)一致.联系温泉水中阴阳离子含量、δ34SSO42-值与δ13CHCO3-的值认为地表雨水补给进入的是下三叠统嘉陵江组碳酸盐岩地层,发生水-岩反应且水-岩反应主要为石膏的溶解,其次是CO2进入储水层与围岩发生水化学作用生成HCO3-.     

青海省果洛龙洼金矿区年代学研究与流体包裹体特征

青海省都兰县果洛龙洼金矿床位于东昆仑造山带东段, 昆中断裂南侧。利用40Ar/39Ar测年法,获得成岩年龄介于201.8~229.3Ma,集中在202.2~204.6Ma。平均年龄为202.7±1.5Ma。成矿流体均一温度主要集中在126℃～280℃,盐度一般为6.8～17.5(wt%),成矿流体特征表明金的成矿作用与岩浆热液关系密切,属于中温岩浆热液矿床。流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2,还有含有一定量的CH4和少量H2。液相成分中,阳离子以Na+和K+为主,阴离子以SO42-、Cl-为主。所有样品中,Na+>K+含量,Cl->SO42-含量。成矿溶液属于CO2－Na+(K+,Ca+)－Cl-（SO42-,F-)－H2O体系。后期的热液活动存在明显的H2O和CO2的分离作用,对金矿成矿起到了改造富集作用。流体包裹体成分测量表明,成矿流体属于偏碱性的富硫流体,流体中大多数是Na+>K+,这与整个东昆仑成矿带中岩体的Na20高于K2O的现象一致,流体中富Ca2+贫Mg2+。     

关于盐城市地震效应问题探讨

对比分析了<建筑抗震设计规范>(GB 50011-2010)与<建筑抗震设计规范>(GB 50011-2001)中涉及场地勘察相关条文的规定,指出其相关条文的修改对盐城市区场地类别的划分、地震动参数的确定、砂土液化的判别、软土震陷的评价等方面产生的影响,以及今后在勘察中需注意的一些问题,并提出了相关建议.     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19-3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥基没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

地质条件对隧道工程影响分析

通过采用浅层地震弹性波速度分析、孔内波速测试、钻孔数字测井和井下电视摄像，钻探工程以及钻孔围岩物理力学测试数据等方法，对隧道工程作了简要的概括。着重对隧道区特殊地质条件(地形地貌、地层岩性、地质构造、地震、水文地质条件、围岩物理力学指标及类别)进行了综合分析及合理划分，将大同煤田侏罗系含煤地层对隧道区产生的严重影响论述如下：①煤层采空区、开采面积、开采深度、煤柱比例、顶板垮落、地质构造、冒落带、裂隙所引起的地层稳定性。②褶皱带、断层、片麻岩风化带、节理、裂缝、岩石质量低等所引起的地层稳定性做了详细的、科学的论证与评价。最后对隧道区各段施工中出现的问题和采取的措施提出了建设性的建议如下：①对煤层冒落带或裂隙带应采取有效治理和防范措施。②对基岩风化带、岩体破碎应采取围岩加固措施。③对褶皱造成岩体破坏和破碎应采用导管注浆锚固等措施加固围岩。④对处于煤层火区内，隧道施工中会受到高温有害气体的危害，应进行钻孔帷幕灌注，密闭火区。⑤对煤层采空区瓦斯气体有可能沿裂隙、裂缝转移或富集应加强监测与防范。⑥对塌陷裂缝应进行分段支护。⑦对地表裂缝应进行灌浆或充填处理等。     

高速铁路高架线路列车运营对既有线路基的影响研究

为分析高速铁路高架线列车运行对既有线路基影响,建立桥墩-大地-既有线路基有限元模型,结合测试验证模型可靠性,分析不同行车条件对既有线路基应力状态的影响关系,讨论高速铁路轨道平顺性恶化和土体模量降低对既有线路基的影响,预测既有线路基表层累计变形。研究得到,既有线自身列车运行对路基应力状态的影响占主要地位,高速铁路运营对既有线路基应力状态的贡献度很小,不会对既有线路基使用寿命造成明显影响,高速铁路桥墩与既有线距离按限界控制即可满足要求;在轨道平顺性恶化和土体模量降低条件下,高速列车运营引起的既有线路基应力增加不超过0.5 kPa。     

汶川地震对望月寨滑坡稳定性影响研究

“5.12”汶川地震诱发大面积的山体滑坡,直接威胁人类的生命财产安全,但同时也为研究地震对滑坡的影响提供了宝贵的素材。以四川省理县望月寨滑坡为例,在对地震前后滑坡基本特征深入研究的基础上,采用极限平衡法和有限差分法对地震前后该滑坡的稳定性和应力应变特征进行了计算、模拟和对比分析,分析结果与地震前后滑坡的宏观地质现象均具有较高地吻合度。研究成果为深入分析地震对滑坡影响及防灾减灾提供了可靠依据。     

植被对斜坡土体土力学参数影响的试验研究

通过十字板剪切试验、轻便触探试验、室内含水量试验、室内直剪试验等试验手段分析了某高速公路黄土边坡的植被加强作用,即植被对斜坡土体力学参数的影响,研究了两种植被区域：狗牙根和结缕草与高羊茅混播区。并定量研究了植被根系对浅边坡的影响,试验结果表明,植被对浅边坡稳定性具有潜在影响。该研究对指导工程实践具有理论和实用价值。     

基于误差理论的产状测量精度评定

以边坡为研究对象,针对基于罗盘、免棱镜全站仪、激光测距仪、三维激光扫描仪和数字摄影测量工作站的5种产状测量方法,采用误差理论进行产状测量精度评定。研究表明,罗盘产状测量的倾向、倾角中误差分别为±4°和±3°,其精度评定既可以提高对罗盘产状测量精度的认识,也可为其他4种非接触类产状测量方法的精度评定提供验算数据。利用罗盘只能进行高陡边坡下部结构面的产状测量,测量范围有限且高耗低效;非接触类产状测量方法则可以解决人员难以到达的高陡边坡上部结构面的产状测量问题。其中,三维激光扫描和数字近景摄影测量方法可以获取边坡岩体大量随机结构面上的产状信息,为基于随机动力学的边坡稳定性评价提供重要的基础数据。     

地下室侧墙对筏板基础内力影响的研究

基于弹性薄板理论,用半解析方法分析了考虑地下室侧墙平面外的弯曲以及纵向平面内整体弯曲情况下筏板基础、上部结构与地基的共同作用,与不考虑侧墙影响的计算结果以及实测结果比较表明,考虑地下室侧墙平面外的弯曲以及纵向平面内整体弯曲的结果与实际较接近。在此基础上,分析了侧墙刚度对底板受力的影响,以及底板尺寸变化时侧板刚度对底板受力的影响。     

矿物对原油裂解影响的实验研究

在限定体系下（密封金管）,对原油、原油＋蒙脱石和原油＋方解石进行了裂解产气模拟实验。结果表明,原油＋蒙脱石裂解的甲烷和总气态烃（C1-C5）产率在大多数实验温度点与纯原油裂解基本相同,只有在高温度点才相对偏高,反映了蒙脱石对原油裂解的催化效应。原油＋方解石裂解的甲烷和总气态烃的产率则在大多数实验温度点比纯原油裂解相对偏低,并且在高温度点明显偏低,表明方解石对原油裂解具有抑制作用。纯原油和原油＋方解石裂解气态烃产物中异构烷烃和烯烃的相对含量基本相同,而原油＋蒙脱石裂解气态烃产物中异构烷烃和烯烃的含量则明显偏高。依据2℃／h和20℃／h两个升温速率甲烷和总气态烃产率,应用美国Lawrence Liverinore国家实验室开发的Kinetics软件模拟了纯原油、原油＋蒙脱石和原油＋方解石裂解生成甲烷和总气态烃的动力学参数,推算了在地质条件下原油裂解主要阶段的温度范围。     

铁在含水层介质中的沉积行为研究

为分析铁在含水层介质中的沉积行为,以石英砂为实验材料,研究了铁在石英砂表面的吸附规律,并对接触时间、铁浓度、腐植酸、钙离子等对沉积过程的影响进行了探讨。结果表明:铁在石英砂上的沉积是单分子层沉积,且沉积过程符合准一级动力学模型。低浓度腐殖酸会促进铁在石英砂上的沉积,但受络合作用影响,增加腐植酸浓度会减少铁在石英砂上的沉积。当水中存在阳离子Ca2+和阴离子SO42-时,会促进铁的沉积,NO3-离子的影响较小,而高浓度F-离子会阻碍铁的沉积。