基于激光粒度测试法的闽粤沿海花斑粘土成因研究

近年来主流的激光粒度分析是一种集激光、光电以及计算机技术对颗粒的粒度进行测试的方法。其原理是：不同粒径的颗粒对入射激光会产生不同角度的散射光,通过测量不同角度散射光的强度,可计算样品的粒度分布。由于操作简便、测试快速、精度高,在沉积学中有着重要的应用。闽粤沿海第四纪盆地的上更新统与全新统之间,普遍发育一层“花斑粘土”,其多被认为是晚更新世末期的河、海相沉积,在末次盛冰期,顶部暴露地表风化而成。而初步研究显示,花斑粘土与下伏沉积在颜色、结构、成分等方面存在显著差异,两者相交截然,不具备典型的风化成因关系;花斑粘土具粉砂感,干燥后易随风飞扬,沉积特征与风成黄土具有较好的可比性。粒度分布是判断沉积物的沉积环境及成因的重要指标,为了探明花斑粘土的沉积属性及形成机制,选取珠江三角洲三个代表性第四纪钻孔,采用激光粒度方法,对花斑粘土的粒度特征进行研究。结果显示,花斑粘土以10～50 μm的粗粉砂为众数粒组,<5 μm的粘粒为次众粒组,分别对应黄土的“基本粒组”和“挟持粒组”,是风成沉积的典型粒组构成;各项粒度参数均符合风成沉积的范围;粒度参数散点集中,粒度指数展布范围统一,均与典型黄土一致,而与下伏沉积差异截然;判别结果显示,花斑粘土属风成沉积;粒度相分析表明,花斑粘土与典型黄土投点范围重合,而与其下伏沉积显著不同。最终提出,广布闽粤沿海第四纪地层中的花斑粘土与其下伏沉积层在沉积特征及成因上并无关联,花斑粘土并非原地风化的产物,而属末次盛冰期外来的风成堆积。该结论对今后闽粤沿海地区晚第四纪古气候环境的重建有着重要的科学意义。可见,基于光学散射原理的激光粒度方法为判断沉积物的沉积环境及成因提供了有效的科学证据。     

华南沿海末次冰期类黄土沉积的漫反射光谱与激光粒度研究

野外调查发现,华南沿海广泛发育一套黄色粉土沉积。为研究其特征属性及成因,选择具有代表性的3条粉土剖面及1个钻孔采样,使用漫反射光谱（DRS）分析和激光粒度（LPS）分析的方法,率先尝试从沉积物铁矿物的产出形式和沉积物粒度配分特征的角度,综合判定沉积物的沉积环境、搬运营力及成因机制。DRS分析结果表明,在黄色粉土的漫反射光谱一阶导数曲线中,铁矿物的特征峰峰高总体有赤铁矿（565 nm）>针铁矿(505和435 nm）的变化特征,与我国北方风成黄土的漫反射光谱一阶导数曲线形态吻合,均体现的是相对干冷的气候环境;而区内的河、海相沉积物曲线所反映的铁矿物特征峰的峰高变化与上述黄色粉土的变化方向相反,表明样品经历过充分的水化作用并长期处于潮湿的还原环境之中。LPS分析结果表明：各剖面（钻孔）黄色粉土的粒度组成均较为均一,粒组配分模式具显著的双峰式,两个峰值分别为主峰10～50 μm 区段和次峰<5 μm区段,与黄土沉积的粒度配分模式一致,是风成沉积的特征粒组构成;而与区内河、海相沉积物粒组呈单向变化的配分模式有显著差异。结合黄色粉土的年龄介于10～80 ka之间,以及正负地形皆广泛存在的空间分布特征,最终认为该套沉积是形成于末次冰期的风成沉积（本研究称“类黄土”）。     

颜色不稳定黄色蓝宝石的谱学特征与颜色成因

颜色不稳定黄色蓝宝石广泛存在市场中,如何有效鉴别颜色不稳定黄色蓝宝石的特征是当前宝石学研究的热点。利用改色实验、紫外-可见光谱（UV-Vis）、三维荧光光谱对颜色不稳定黄色蓝宝石进行深入的谱学特征研究。改色实验表明斯里兰卡黄色蓝宝石中部分存在光致变色的现象,短波紫外光会导致样品着色,而太阳光会导致样品褪色。紫外光照后黄色蓝宝石的颜色由稳定部分和不稳定部分共同组成。颜色不稳定蓝宝石的“着色态”和“褪色态”紫外-可见光谱可见明显的蓝紫区吸收,这可能与蓝宝石中O2--Fe3+的电荷转移有关,导致了蓝宝石稳定的黄色调。蓝宝石的紫外-可见光谱在“着色态”相比“褪色态”可见明显的蓝紫区吸收增强,可能由于紫外光照射增强了O2--Fe3+之间的电荷转移。紫外-可见光谱测试表明样品中具有弱的与Fe有关的吸收峰,这与样品含有较低的Fe含量一致,不足以产生稳定黄色调。三维荧光光谱分析结果表明颜色不稳定黄色蓝宝石的“着色态”和“褪色态”具有一致的激发光波长Ex=325～335 nm、发射光波长Em=560～570 nm的特征荧光中心,在“着色态”时的荧光强度明显高于“褪色态”。含铁黄色蓝宝石具有荧光效应且特征的荧光中心可作为识别这种颜色不稳定黄色蓝宝石的潜在鉴定手段。综合报道了颜色不稳定黄色蓝宝石的谱学特征与可能的颜色成因,为识别颜色不稳定的蓝宝石提供了鉴定依据,同时为后续改色处理的工艺提供了理论基础。     

自动化学间断分析仪和原子吸收光谱法测定锥栗不同授粉组合果实的元素含量

为探讨锥栗不同授粉组合果实中矿质元素是否也存在花粉直感效应，应用全自动间断化学分析仪和原子吸收光谱法测定了“华栗1号”、“华栗2号”、“华栗3号”和“黄榛”四个锥栗主栽品种自交、异交以及自然授粉的子代坚果中主要矿质元素的含量。结果表明，锥栗不同授粉组合坚果的N，P，K，Ca，Mg，Fe，Zn和Mn八种矿质元素含量差异较为显著，其矿质元素具有明显的花粉直感效应，尤其是铁、锌元素受花粉直感作用的影响较大，“华栗2号”ד黄榛”授粉组合果实铁、锌元素含量最高，分别为162.13和41.79 μg·g-1；“黄榛”ד华栗1号”授粉组合果实中Mn元素含量最高为165.67 μg·g-1，为锰微肥的利用提供了参考；通过主成分分析，评价出19个组合中在矿质元素方面表现最优的授粉组合为“华栗2号”ד黄榛”。该研究结果可为锥栗生产上合理配置授粉树和改善果实品质提供科学的依据。     

一种“冻地”鸡血石相似玉石的宝石学及谱学研究

研究对象是一种与“冻地”鸡血石外观高度相似的玉石,该种玉石半透明“地”中含有橙红色矿物。利用X射线粉晶衍射仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪对该玉石的宝石学及谱学特征进行研究。结果表明：该玉石“地”的主要组成矿物为有序度较高的地开石、橙红色矿物为雄黄;地开石晶体为自形假六边形片状,约15～20 μm,厚2～4 μm,粒径均一且形态一致,集合体在三维空间无序排列;部分样品“地”中含有少量黄铁矿、萤石、石英、方解石等矿物。“地”的红外光谱指纹区具有高岭石族矿物的主要特征峰,分别位于430,470,540,698,755,795,913,937,1 002,1 034和1 118 cm-1;官能团区以3 622,3 653和3 706 cm-1处的吸收峰为特征,3 622 cm-1吸收峰由内羟基OH1的面内伸缩振动引起,3 653 cm-1归属于内表面羟基OH2和OH4的同相伸缩振动;从高频峰到低频峰强度依次增大,且内表面羟基OH3伸缩振动引起的吸收峰位于3 706 cm-1,表明“地”为有序地开石;拉曼光谱测试表明“血”为雄黄,具有186,222,235,273,346和355 cm-1的特征拉曼位移,其中186和222 cm-1归属于S-As-S的弯曲振动,346和355 cm-1由As-S的伸缩振动引起;拉曼光谱同样可用于“地”的矿物组成研究,低频区具有133,241,266,336,436,463,747,792和914 cm-1的高岭石族矿物的特征位移,高频区可见三个与红外光谱相似的阶梯状谱峰,3 624 cm-1强度最大,归属于OH1的伸缩振动,次强峰3 646 cm-1由OH2和OH4的同相伸缩振动引起,归属于OH3的伸缩振动峰强度最小且位于3 706 cm-1,高频区拉曼位移特点指示“地”为地开石,且有序度较高,与红外光谱测试结论一致。尽管研究样品的“地”与“冻地”鸡血石的主要组成矿物相同,为地开石,且具有外观细腻、温润等特点,但其“血”并非辰砂而是雄黄,所以不应与鸡血石混淆,其正确的珠宝玉石名称应为“粘土矿物质玉”。     

“黄蜂石”的矿物成分及谱学特征研究

近期在广州荔湾珠宝市场出现一种具黄、黑条带的玉石品种，因其花纹形如黄蜂，商家称之为“黄蜂石”。“黄蜂石”的条纹状结构与缟玛瑙的条带状纹理非常相似，容易混淆。对“黄蜂石”进行显微岩相学、X射线粉晶衍射、电子探针、红外吸收光谱及拉曼光谱等分析，旨在探求其基本物理性质、矿物组成，以及谱学特征。结果显示：“黄蜂石”以灰白、黄橙、黑色为主，莫氏硬度3~5，相对密度2.58~2.73，长波紫外光下具弱黄色荧光，与稀盐酸反应起泡。显微岩相学分析显示，“黄蜂石”基质为方解石，呈不规则粒状，粒径0.02~0.3 mm，粒状、纤维状结构。“黄蜂石”中CaO的含量约为53.64%～56.66%，FeO的含量约为2.23%~3.62%，MgO的含量约为1.05%~1.79%，部分测试点中出现As和S元素。样品中Mg/Ca摩尔百分比为2.59%~4.68%，为低镁方解石。红外吸收光谱分析显示，“黄蜂石”的红外光谱特征吸收峰与碳酸盐类矿物理论值一致，为1 514，1 427，881和710 cm-1，由[CO₃]2-不对称伸缩振动、面内弯曲振动以及面外弯曲振动导致；黑色矿物中存在黄铁矿的特征峰1 123，1 050，423，1 123和1 050 cm-1为S-S伸缩振动，423 cm-1为Fe2+-[S₂]2-伸缩振动。拉曼光谱分析显示，样品的黄色部分中除具方解石的拉曼位移1 083，713，282和157 cm-1外，还有副雄黄的拉曼峰346，233和184 cm-1；橙红色部分显示雄黄的拉曼特征峰338，221及184 cm-1，338 cm-1由S-As-S伸缩振动所致，221 cm-1属于S-As-S弯曲振动结合As-S伸缩振动产生，184 cm-1与As-As伸缩振动相匹配。X射线粉晶衍射分析结果与红外吸收光谱、拉曼光谱等测试结果一致，即“黄蜂石”的主要矿物是方解石，次要矿物为黄铁矿、雄黄及副雄黄等，根据国家标准可定名为“碳酸盐质玉”。     

基于颜色计算和原位成分分析对紫色玉髓颜色成因的探究

产于印度尼西亚的紫色葡萄状玉髓,具有特殊的球粒状外观和浓郁的紫罗兰体色,其双面抛光片在反射光照射下为紫色,透射光下则为棕黄色,且颜色浓集于球粒中心。为探究其颜色成因,进行了偏光显微镜和扫描电子显微镜结构观察,显微紫外-可见光谱,热处理以及LA-ICP-MS原位成分分析。玉髓具有纤维状核心--粗粒石英外壳的特殊结构,粗粒石英外壳粒度500 μm左右,隐晶质部分则主要由粒度小于1 μm的形状不规则的SiO₂颗粒组成。紫外-可见光谱显示紫色主要来源于540 nm左右的吸收峰,而黄色则由于谱线“左倾”产生的近紫外区及蓝光区强烈吸收所致。紫外-可见光谱使用塞尔迈耶尔方程修正表面反射误差、减去无吸收波段强度矫正仪器误差,并用最小二乘平滑扣除基线得到540 nm吸收峰的强度信息。计算玉髓在反射光下的紫色调及透射光下的黄色调的L*a*b*值和E*值定量表征颜色。热处理实验中,玉髓的紫色调在350 ℃左右开始褪去,紫外-可见光谱390和540 nm吸收峰消失,反射光和透射光下颜色差异减小,都呈现黄色调。随温度升高至400 ℃后,棕色调加深,出现478 nm左右的吸收峰。热处理过程中谱线吸收强度升高,“左倾”加剧,峰位“红移”。该现象与铁/二氧化硅纳米粒子（Fe/SiO₂ NPs）生长过程中的谱形变化相似,有可能与玉髓内部与Fe有关的微细结构或包裹体在热处理过程中的变化有关。颜色参数结合原位成分分析,将数据采用标准分数（Z-score）归一化处理,比对紫色调的E*值与540 nm吸收峰强度及元素含量之间的关系,发现540 nm吸收峰强度可很好的反映紫色的浓集程度,但紫色调与过渡金属元素含量的线性相关性却并不显著,黄色调的E*值则与Fe元素含量具有近似的负相关性。Fe并不以杂质矿物的形式存在,元素含量这一因素也并不能完全决定玉髓的颜色,可能还受到Fe在玉髓中的存在形式,内部微细结构或包裹体等因素的影响。     

“爱迪生”珍珠及染色处理有核珍珠的谱学特征

颗粒大、圆度高并具有浓郁颜色的淡水有核养殖珍珠（商贸名称为“爱迪生”珍珠）为珍珠市场提供了更高的品质与价值,然而受利益的驱使,染色的有核养殖珍珠也逐渐流入市场,扰乱了消费者的健康消费,在一定程度上阻碍了“爱迪生”珍珠产业的良性发展。本文利用红外光谱仪、紫外-可见分光光度计和光致发光光谱仪对养殖和染色“爱迪生”珍珠进行了系统的谱学研究,并将其与海水珍珠、染色海水珍珠进行了比较。结果表明：（1）染色与养殖“爱迪生”珍珠在红外光谱上均显示1 445,882和725 cm-1处的文石振动峰,其中染色“爱迪生”珍珠在3 800 cm-1处均出现宽缓的弱吸收峰;（2）染色“爱迪生”珍珠的紫外可见光光谱中280 nm处的吸收峰明显弱于养殖“爱迪生”珍珠,染色后的“爱迪生”珍珠整体反射率降低,可能与染剂使珍珠中的蛋白质分子受损有关。染黄色“爱迪生”珍珠缺失养殖橙黄色“爱迪生”珍珠在360～380 nm处的吸收峰,而与染色海水金珠430 nm处的强吸收峰相似。染黑色“爱迪生”珍珠在425 nm处有吸收峰,染色海水黑珍珠在480和645 nm处有吸收峰,养殖海水黑珍珠在702 nm处有吸收峰,三者图谱的差异可能为各自的染料不同所致;（3）养殖“爱迪生”珍珠在光致发光光谱中450～550 nm范围内可见一组吸收峰,染色“爱迪生”珍珠的发光中心向红区偏移且在650 nm附近出现强度不等的与染色剂相关的吸收峰,染色海水金珠也在600 nm处有和染色剂有关的吸收峰。     

基于色度学-拉曼光谱特征鉴定北红和南红玛瑙

产于黑龙江的“北红玛瑙”与四川凉山、云南保山的“南红玛瑙”是我国珠宝市场上常见的红色玛瑙,然而相应的产地特征研究较少,结合色度学、拉曼光谱、X射线粉晶衍射分析对三个产地的73件红色玛瑙的色度学、矿物学、光谱学特征进行了对比分析。结果表明,“北红玛瑙”的主要物相组成为α-石英和斜硅石,次要矿物组成为针铁矿、赤铁矿;四川凉山与云南保山“南红玛瑙”的主要物相组成为α-石英,次要矿物为赤铁矿、针铁矿、方解石等,少量样品含有斜硅石。黑龙江“北红玛瑙”的颜色主波长范围为574～605 nm,集中于[580, 590]区间,对应黄色-橙黄色-橙色色调,CIE1976Lab色空间中a≤6.2,b≤6.3;四川凉山“南红玛瑙”的主波长范围为589～624 nm,云南保山“南红玛瑙”主波长范围为589～599 nm,两个产地的“南红玛瑙”主波长均集中于[590, 600]区间,对应橙色-橙红色色调,大部分样品a＞6.2或b＞6.3,整体而言相比“北红玛瑙”颜色色调偏红,其彩度和亮度总体上也高于“北红玛瑙”。拉曼光谱中,斜硅石Si-O-Si对称伸缩-弯曲振动引起的501 cm-1峰在“北红玛瑙”中的强度高,在两个产地的“南红玛瑙”中不存在或者强度弱。斜硅石与α-石英特征峰强度比(I₅₀₁/I₄₆₃)和面积比(A₅₀₁/A₄₆₃)结果基本一致,在研究及鉴定过程中可以根据实际情况灵活选择。拉曼光谱粉末法测得的斜硅石与α-石英特征峰强度比(I₅₀₁/I₄₆₃)和面积比(A₅₀₁/A₄₆₃)结果位于大量随机点测的范围内,在日常鉴定中可以用多次无损点测的方法来获得接近粉末法的结果。黑龙江“北红玛瑙”的特征峰面积比(A₅₀₁/A₄₆₃)稳定在0.15～0.36,而四川凉山与云南保山“南红玛瑙”稳定在0.00～0.08,指示了两个产地“南红玛瑙”的斜硅石相对含量比“北红玛瑙”少,推测是两地的“南红玛瑙”在初期形成后都经历了较强的脱水和重结晶作用过程,使斜硅石转化成低温的α-石英所致。可以综合利用色度学特征及拉曼光谱,结合斜硅石与α-石英谱特征峰强度比(I₅₀₁/I₄₆₃)或面积比(A₅₀₁/A₄₆₃),对产于黑龙江的“北红玛瑙”以及四川凉山、云南保山的“南红玛瑙”进行区分,这也对玛瑙的产地鉴定、出土文物溯源等具有重要意义。     

“宋”望远镜夏克哈特曼光学系统设计

 根据中国“宋”标准节点望远镜系统要求,设计了用于望远镜波前误差测量的夏克哈特曼（S-H）传感器光学系统。从望远镜衍射极限成像和观测星等要求出发,对S-H的采样点数选取和波面重建精度进行分析计算,根据所选微透镜阵列和“宋”望远镜光学参数进行S-H准直镜的消像差设计,采用两组双胶合透镜实现了480 nm~680 nm波长范围的系统衍射极限成像。设计的系统能够实现6等星的目标测量,测量精度0.05"。根据设计结果搭建了实验系统,对主镜初始状态和校正之后的波前误差进行了测量,并将S-H测量结果与4D干涉仪测量结果进行了比较。实验结果表明：所设计S-H系统测量精度0.008 μm（RMS）,能够满足“宋”望远镜的技术要求。     

福州盆地第四纪钻孔XRF连续扫描的元素特征及沉积相指示意义

对福州盆地河口地区一个39 m钻孔岩芯进行X-Ray Fluorescence(XRF)扫描,通过XRF元素连续扫描结果探讨福州盆地海陆交互地层在不同沉积单元中各元素的变化特征及其沉积相指示意义。钻孔岩芯从晚更新世晚期至全新世共经历了5个沉积阶段：湖泊相—河流冲积相—淤泥质滨海潮滩相—河口潮滩相—河流冲积相。XRF扫描结果表明：元素Co, Fe, Ti, Si及其与Rb的比值受到沉积物粒度影响较大,对陆相(河流相)和海相(潮滩相)中粒度特征相近的层位进行了元素均值统计显示,近岸河口湾海相沉积物中的Ca, Ti, Mn, Fe, Co等元素是陆相地层中的3～10倍,Si元素则在陆相层中相对富集。说明除了粒度因素,海-陆沉积环境的变化对元素的富集也起到了重要作用。Ca,Ti,Mn,Fe,Co等元素是较好的海相沉积指示元素,而Si则是较好的陆相沉积指示元素,K,Rb,Sr对陆相沉积具有一定的指示意义。研究结果表明XRF元素连续扫描可以识别沉积物的元素变化细节,并根据元素的强度变化进一步判断沉积相,可以作为沉积相划分的重要辅助手段。该研究为XRF连续扫描方法在海陆交互带的应用提供了实例。     

不同粒级辉钼矿的XRD和SEM及其可浮性差异研究

在浮选过程中,微细粒级的辉钼矿回收难度较大,易损失在尾矿中。为了分析不同粒级辉钼矿可浮性差异,揭示细粒级辉钼矿可浮性恶化的原因,以-150+74,-74+45,-45+38和-38 μm四个粒级辉钼矿为研究对象,通过辉钼矿纯矿物浮选试验,首次利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析,对四个粒级辉钼矿的可浮性及其晶型特征和外在形貌的变化规律进行系统研究和对比。研究表明：随着粒级的减小,辉钼矿的可浮性降低,浮选效果恶化,且辉钼矿的可浮性由非极性、低能、疏水的“面”和活泼、亲水的“棱”的面积比决定。辉钼矿在受外力作用下由粗粒级变成细粒级过程中,首先主要是沿解理面破裂,然后沿断裂面的破裂增多,导致面棱比减小,辉钼矿的可浮性下降;同时辉钼矿晶型结构由3R亚稳定状态转变为2H型稳定状态。此外,与3R型的粗粒级辉钼矿相比,微细粒级辉钼矿以2H型为主,且其（002）晶面的面间距逐渐增大,导致水分子容易进入晶体结构内部,并在矿物表面形成水化膜,辉钼矿亲水性增强。晶型的不同使不同粒级辉钼矿的物理性质发生变化,面间距的增大则使辉钼矿断裂面暴露的亲水性钼-硫键数目增多,两者是细粒级辉钼矿亲水性增强及可浮性下降的本质原因。     

兴城地区岩石光谱特征与物性参数、金属元素间响应关系研究

岩石物性参数、元素含量和光谱特征三者之间的相互关系并非独立存在, 研究三者之间的相互关系,对于探索通过遥感信息进行岩石矿物成分、物性参数的定量反演方法奠定基础。采集了兴城地区590块岩样本,分析其物性参数（密度、介电常数、电阻率、磁化率）、金属成分含量（Fe, Ti, V, Mn, Zr, Co, Zn, Nb, Bi, Pb）以及岩石光谱之间的关系。将各物化参数与原始光谱、光谱吸收深度、光谱小波包分解后的高低频做相关性分析,找出各物化参数影响光谱吸收和反射的特征波段,探究关系密切的参数。该研究为岩石岩性分类、某种金属元素和物理特性的反演以及用某种参数来预测关系密切的参数奠定了基础,取得如下结论：（1）获得了火成岩中Fe,Ti,Mn,V,Zn,Bi和Pb等元素的特征谱带,其中Fe元素含量更高,与光谱的相关性更显著。在0.4和0.54 μm波段附近存在Fe的特征反射波段,1.0~1.5 μm波段范围内存在Fe元素的特征吸收波段;在0.4~0.55和0.6~0.65 μm波段范围内,Ti元素与光谱的相关性更显著,在2.28 μm波段附近存在Ti的特征吸收波段;在0.41 μm波段附近存在Mn的特征反射波段;火成岩、沉积岩V元素与光谱相关性差异性较大,在0.76,0.81,0.89,0.95 μm波段附近可能存在火成岩的特征吸收波段和沉积岩的特征反射波段;沉积岩的Zn元素含量与光谱的相关性比火成岩要显著,在0.41,1.36,1.59 μm波段附近可能存在火成岩Zn的特征反射波段,在2.34 μm波段附近可能存在沉积岩Zn的特征波段;2.14 μm波段附近,Bi元素对沉积岩光谱的吸收有一定的作用;Pb的特征谱带可能存在于0.45,0.54,2.29 μm附近;（2）在岩石各物理特性和光谱的关系研究中,在0.57~0.85 μm波段范围内,密度对光谱有很好的吸收反射特征,在0.53 μm波段附近,磁化率使光谱有较强的反射,在1.08 μm波段附近,磁化率使光谱产生较强的吸收;电阻率和光谱的相关关系与密度和光谱的相关关系极为相似;（3）在岩石各物性参数间的关系中发现,密度和电阻率呈显著正相关的关系;（4）在岩石各物性参数与金属元素的关系中研究发现,密度与各金属元素相关性较弱;磁化率与Fe和Ti元素呈显著的正相关关系;电阻率与各金属元素间的相关关系较弱;介电常数与各金属元素含量呈正相关关系,其中与V,Zn,Bi元素的相关关系最显著;（5）在金属元素间,Fe与Ti有较显著的正相关关系,Ti与Fe,V元素间有较强的正相关关系,Zn和Pb存在较强的正相关。     

XRF法在四川盆地须家河组沉积相研究中的应用

X射线荧光光谱仪在地质样品测定上的应用还不是很广泛,而将X射线荧光光谱法应用到沉积相的研究中则更少。将X射线荧光光谱法(XRF)应用到川中地区上三叠统须家河组二段沉积环境及古气候的识别中,针对四川盆地上三叠统须家河组二段沉积相及沉积环境有争议的问题,特别是须二段地层属于陆相沉积还是海相沉积的问题,采集了四川盆地内四个有代表性地区的须家河组样品,采用X 射线荧光光谱法分析须家河组各段沉积物的元素含量及变化特征,并根据不同相带及沉积环境的元素含量标志,定量分析须家河组沉积相带与沉积环境。研究结果表明： 须家河组二段的Sr/Ba值、Mn/Fe 值和Sr/Ca值均落在陆相沉积的范围内,且与须家河组三-四段的元素含量特征无明显差异,Sr/Cu元素比分析结果表明须家河组沉积时期为温暖—湿润的古气候环境,结果证明四川盆地上三叠统须家河组二段属于温湿气候下的陆相沉积,且与须家河组三-四段沉积环境相类似。X射线荧光光谱法与常规化学分析法实验结果相对误差小于3%,该方法简单易行,为沉积相及沉积环境的识别提供了一种简单、可行且能够定量分析的研究方法。为解决有争议地层沉积相的问题提供了一种较可行的新方法,推动了X射线荧光光谱分析法在地质上的应用。     

The dust emission law in the wind erosion process on soil surface

The dust emission models to date cannot describe the relation between the transport rate of different sized grains and their grain size composition in soil surface, so Aeolian grain transport on a soil-like bed composed of fine sand and silt powder was measured in a wind tunnel. Six types of soil-like beds with different silt fractions have been tested in this experiment. The mass flux profiles of silt dust and sand grains are much different due to their different motion modes. Analysis of the vertical distribution of the powder and sand grains reveals that for a given soil bed, the ratio of the horizontal dust flux to the horizontal sand flux is directly proportional to their mass ratio in the bed. The dust flux is closely linked to the sand flux by the bombardment mechanism. For a given wind velocity and grain size of the bed, the slopes of the vertical mass flux profiles of sand grains larger than 100 μm are nearly equal in a log-linear plot and the ratio between the fraction of transport rate of each size group to the whole transport rate and the mass fraction of each size group in the bed is a constant only dependent on grain size. With this law, the transport rate of dust and different sized grains can be related with the grain size composition in the soil surface. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50706031) and the Natural Science Foundation of Shanxi Province of China (Grant No. 2008021005)