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微生物的粘附对矿物的溶解有较大影响.本文通过对比实验,利用透析的方法,系统研究了钙长石与多粘芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）及其大分子代谢产物直接接触和无接触（透析）时的溶解行为.实验结果表明,在实验持续的10天内,细菌作用下钙长石的溶解显著加速,同时伴有纳米级次生沉淀的生成（只在接触实验中）及钙长石表面相对于Si贫Ca,Al的淋滤层的形成.对有菌的接触和透析实验,元素Ca,Al和Si的溶出特征差异明显,主要表现为：Ca在透析条件下的溶出能力显著强于接触条件下,而Al和Si正相反.这一溶出差异性表明,在机理上钙长石中Ca的溶出主要与质子交换作用有关,Al和Si的溶出则主要与配体络合作用优先破坏其架状结构中的Al-O-Si键有关.研究同时表明,在溶解动力学上,Ca的溶出主要受表面反应和淋滤层扩散控制,粘附的细菌会通过抑制表面反应以及Ca向溶液中的扩散来影响其溶出动力学;Al和Si的溶出则主要受表面反应控制,细菌的粘附可以加速该动力学过程. 相似文献
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在天山乌鲁木齐河源1号冰川冰坎基岩面上首次发现了结晶程度和成层性均良好的冰下化学沉淀. 对该沉淀物的表面形态、内部结构构造特征和化学特征进行了观察和分析. 沉淀物中的淀纤维晶被壳结构形成于饱和CaCO3溶液中, 表明1号冰川冰下存在压力融水和水膜; 沉淀物中的韵律层理、溶蚀面和不整合面等构造反映水膜在空间上和时间上都存在很大的差异和变动. 沉淀物胶结的碎屑相对于基岩Fe和Al富集, K, Na和Si贫化, 而且其中的粘土矿物以伊利石为主, 反映大陆性冰川冰下存在着微弱的化学风化过程. 冰下CaCO3沉淀形成要求冰下融水在相对封闭、CO2分压高的冰-岩界面融入大量Ca++, 因此冰下化学沉淀的出现是冰下化学作用的直接证据. 在非灰岩基底的大陆性冰川冰下和灰岩基底的温性冰川冰下形成的化学沉淀物相似, 反映两者具有相似的化学沉淀过程, 冰下融水中Ca++的富集和沉淀过程与基岩类型和冰川活动性关系不大. 相似文献
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《应用地球物理》2016,(1)
中国第21次(2004/2005,CHINARE 21)和第29次(2012/2013,CHINARE 29)南极科学考察在东南极冰盖伊丽莎白公主地中国泰山考察站站址所在区域,通过探地冰雷达和GPS进行了两次地球物理探测。使用中心频率分别为60MHz和150MHz的冰雷达探测,首次(2004/2005)获得该地区的冰厚与冰内部等时层结构。GPS观测显示以泰山站站址为中心约2km×2km范围内的冰盖表面地形起伏很小,海拔为2607-2636m。冰盖雷达断面显示该区域的平均冰厚为1900m,最大冰厚为1949m,最小冰厚为1856m。在泰山站站址下方冰厚为1870m。冰盖表面高程与冰厚数据联合分析发现该地区的冰下地形相对起伏剧烈,海拔为662-770m,反映出冰下地形为山地地貌。该2km×2km测量网格下方的冰量为7.6km3。60MHz冰雷达数据给出一条长17.6km,穿越泰山站的冰盖断面内部等时层结构图。从中识别分析出一些内部等时层,结果表明该处的冰盖内部等时层受到了冰流的扰动,内部等时层的几何形态暗示了泰山站所处的冰盖下方很可能经历了一个复杂的沉积过程。 相似文献
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静冰压力是影响水工结构物安全运行的主要因素之一。现有静冰压力检测方法主要存在两个局限,一是实时性差,二是传统电阻应变式压力膜盒传感器因边壁效应影响测量结果的正确性。针对以上两个不足之处,作者基于反射式强度调制原理,研发了一种带杆伞状圆盘结构的压力膜盒静冰压力光纤传感器,实现了利用光纤传感技术检测静冰压力。我们用研制的新型光纤传感器在实验室完成了-30℃~5℃温度范围内冰生长过程中及5℃~-30℃温度范围内冰消融过程中静冰压力的测量试验。实验结果表明,与传统电阻应变式压力膜盒传感器相比,该传感器工作稳定、分辨率达0.02kPa、灵敏度达2.74×10-4/kPa,并可实现自动连续测量。 相似文献
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根据冲绳海槽中部E017孔底栖有孔虫的定量分析, 结合浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和前人在冲绳海槽南部的研究资料, 对18 cal. ka BP以来冲绳海槽中南部的底层水团演化进行了初步研究. 结果表明冲绳海槽中南部底栖有孔虫在9.2 cal. ka BP以前的冰期-冰消期以Bulimina aculeata (d’Orbigny), Uvigerina peregrina (Cushman), Hispid Uvigerina和Uvigerina dirupta (Todd)等为主. 在9.2 cal. ka BP以来的冰后期以Epistominella exigua (Brady), Pullenia bulloides (d’Orbigny), Cibicidoides hyalina (Hofker), Sphaeroidina bulloides (d’Orbigny)和Globocassidulina subglobosa (Brady)等为主. 底栖有孔虫堆积速率(BFAR)与生产力定量估算值及底栖有孔虫群落组成等一致反映冲绳海槽中南部冰期-冰消期表层古生产力和有机质通量高于冰后期, 并且在冰期-冰消期表层古生产力由海槽南部向中部逐渐增加, 可能与陆源营养物质的接收量差异有关. 脉冲式有机质输入的指示种E. exigua在9.2 cal. kaBP以后的大量出现可能反映冰后期河流季节性脉冲式注入较冰期-冰消期明显增强, 而且海槽中部接受河流季节性注入的强度可能大于南部. 底层水含氧量与流通状况的典型标志种分布特征显示冲绳海槽中南部冰期-冰消期的底层水流通状况较冰后期弱, 反映冰期西北太平洋中深层水演化没有对冲绳海槽中南部底层水团性质产生影响. 此外, 胶结壳底栖有孔虫的丰度变化和碳酸盐溶解作用表明18 cal. ka BP以来冲绳海槽的碳酸盐溶解作用逐渐增强, 其中9.2 cal. ka BP至今碳酸盐溶解作用急剧增加, 并于最近3 cal. ka BP左右形成现代的浅溶跃面. 相似文献
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湖冰光谱特征是湖冰遥感反演的物理基础,是研究湖冰光学特性和空间分布的理论依据。本文以查干湖为例,使用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪采集冰封期不同类型湖冰、积雪和水体光谱,利用Savitzky-Golay滤波法和包络线去除法分析白冰、灰冰、黑冰、雪冰、积雪和水体的反射光谱特征,探索气泡对湖冰反射光谱特征的影响。积雪和雪冰、白冰和灰冰、黑冰和水体的反射特征随着波长的变化特征基本一致,冰的反射率介于积雪和水体之间,其中白冰的反射率高于灰冰和黑冰,在包络线去除结果中,黑冰和水体在440 nm吸收谷处的吸收面积为5.184和10.878、吸收深度为0.052和0.106,雪、雪冰、白冰、灰冰在800和1030 nm吸收谷处的吸收面积和吸收深度的变化表现为雪<雪冰<灰冰<白冰。气泡是影响湖冰光谱特征的重要因素,气泡使白冰反射率减小和黑冰反射率增大,并且气泡使得白冰在800/1030nm和黑冰在440 nm处的吸收面积和吸收深度减小,其中气泡大小和疏密程度的不同会导致湖冰反射率的影响程度存在差异。同时,本文选取时间同步的Landsat 8 OLI遥感影像,在完成辐... 相似文献
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基于2019—2020期间在盘锦市含章湖利用浮式观测平台开展湖冰原型观测试验,分析不同因素对湖冰变化造成的影响.结果表明:99 d冰期内湖冰的生消过程可概述为:湖泊封冻(3 d)—稳定生长(62 d)—冰厚稳定(7 d)—加速消融(24 d)—破碎分解(3d).生长期冰厚的平均增长速率为0.4 cm/d,最大冰厚为30.7 cm;不同深度(5～17 cm)冰温对气温变化的响应存在滞后性,滞后时间为70～158 min,冰温与气温的最大相关系数为0.52～0.89;降雨过程造成冰面反照率由0.22降至0.09,影响了冰内温度以及冰下40 cm以内的浅层水温,但14 mm的降雨量并未引起表面冰厚增加;降雪过程造成冰面反照率由0.25升至0.90,同时阻碍了 5 cm以内的浅层冰温对气温变化的响应,但风速长时间大于8 m/s时会导致冰面积雪被吹散,冰面重新裸露;消融期冰厚的衰减过程呈抛物线趋势,存在显著的加速过程,融化速率由0.3 cm/d逐渐增加到2.7 cm/d;湖冰生长期的冰底热通量均值为4.8 W/m~2;到消融期增加至8.1 W/m~2,为生长期的1.7倍;太阳辐射与湖冰边界侧向融化是导致湖冰加速融化的关键因素.本研究填补了国内湖冰冻融全过程实测资料的空缺,为湖冰热力学模型的改进提供了科学支撑. 相似文献
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冰荷载的实验研究与计算方法 总被引：6，自引：2，他引：6
本文阐述：（１）我国自１９８８年以来冰荷载实验研究概况；（２）世界各国冰荷载实验研究的概况及各国规范中规定的冰荷载公式；（３）我国在冰荷载研究中取得的成果；（４）现有冰荷载公式的特点与应用限制；（５）桥梁系统在冰荷载作用下的结构反应；（６）我国冰荷载的实验研究评价；（７）研究总结；（８）冰荷载作用下桥梁的计算。 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(6)
根据Near探测器飞跃433-Eros小行星时观测得到的重力数据分析,在433-Eros小行星外侧边缘处存在轻微的负布格异常现象(Garmier et al.,2002).本文借鉴Geissler在Ida小行星上的结论,认为该异常是由其表面撞击过程中高速溅射物聚集效应产生的.文中计算表明:在合理范围内调整模型Z参数和强度P参数,Eros上高速溅射物将聚集在其表面边缘外侧,这与Geissler实验结论是一致的.计算结果同时表明433-Eros行星表面的土壤层厚度以及布格异常数值与433-Eros表面物质的强度相关,通过这一相关性,可以约束433-Eros表面的强度参数P及其土壤层分布.取Z模型中Z参数为2.5时,我们估计出Eros表面物质的强度值大约为106Pa,土壤层的堆积情况是全球平均堆积厚度约为30 m,Eros边缘末端处厚度为50 m. 相似文献
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水库冰气泡含量和密度对探地雷达测厚的影响分析(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
在水库现场试验了RIS K2型探地雷达探测水库冰厚度的能力,试验时所用天线频率为600MHz;同步钻孔测量雷达探测处的冰厚度;以及在一个点上取样测试分析冰晶体、冰内气泡和冰密度。试验时冰面积雪厚度0.03-0.05m,冰层上部有0.24m粒状冰,其下均为柱状冰;冰内气泡含量呈表层高底层低分布;冰密度随气泡含量变化;冰厚度在平面内不均一。通过探测厚度和实测厚度的对比分析以及气泡含量对介电系数影响的理论分析,建立了积雪、粒状冰和柱状冰三层介质模型,获取雷达波在冰内的理论传递时间。结果发现:能够利用等效介电常数或等效传播速度评价雷达波传递时间,结冰期冰层1/3深度处的对应介电常数或传递速度可以作为等效值;另外因冰内大气泡造成的理论传递时间大于雷达探测时间,其差值随理论传递时间或冰厚的增加呈非线性增加。 相似文献
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《中国科学:地球科学》2020,(2)
目前,中国正在东南极Dome A地区的昆仑站(Kunlun)进行深冰芯钻探工程,截至2018/2019年,经过6个钻探季度的工作,已经钻进超过800m.冰龄和积累率是古气候与冰盖模式的重要边界条件.冰雷达探测得到的冰盖内部等时层可被用来测定冰体的年代并反演过去的冰雪积累率. 2004/2005年中国国家南极科学考察队和2007/2008年德国阿尔弗雷德韦格纳研究所收集了Dome A冰穹地区以及Dome A至Vostok冰芯钻探点的冰雷达数据.通过连接昆仑站钻探点与Vostok深冰芯钻探点的雷达内部等时层,比较了两个钻探位置的深度-年代关系.基于Vostok的冰芯年代,获得了昆仑站冰芯钻探点50%的冰盖厚度以上的10条连续的内部等时层的年代.这些层的冰龄涵盖从威斯康星(Wisconsin)冰期、Eemian间冰期到海洋氧同位素6期等冰期-间冰期旋回.在表面以下1640m处与最深层相对应的昆仑站冰芯冰体的年代被确定为～160400年.内部层的年代及其几何结构提供了冰芯所在区域冰盖过去上表面地貌信息.利用所得到的年代-深度关系,基于一个一维冰流模式,估算了该地区相应历史阶段的冰雪积累率,计算表明:Dome A区域过去16万年以来的积累率较低,与目前的观测结果一致.基于内部等时层获得的年龄-深度关系和古积累率信息将有助于构建并约束昆仑站深冰芯断代. 相似文献
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在-170℃盐溶液阴离子拉曼特征及浓度定量分析 总被引：9，自引：1，他引：8
在-170℃条件下拉曼光谱仪测试盐水溶液的实验表明, 拉曼光谱中位移波数很近的阴离子如
和
拉曼峰峰尖清晰且通过剥离技术可恢复拉曼峰原形, 冰的特征峰(3090~3109 cm-1)尖锐稳定, 单个阴离子Cl-与水络合成的稳定络合基团(nCl--[H+-OH-]n)的拉曼特征峰拉曼位移是3401~3413 cm-1. 实验同时表明随着阴离子浓度的增大, 阴离子拉曼特征峰强度增强, 而冰的拉曼特征峰强度减弱. 根据大量的实验数据, 总结出了在-170℃条件下阴离子拉曼峰半高峰面积与冰拉曼峰半高峰面积比值(Si/
)和阴离子摩尔浓度的相关性曲线模板. 这一实验成果和模板在塔里木盆地志留系砂岩成岩流体包裹体成份分析中得到了成功的应用. 相似文献
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玄武岩、花岗岩、闪长岩以及安山岩的接触面,在350℃—900℃,1×10~8—4×10~8帕围压下,经过1—35天,便烧结成一个整体,并具有很高但低于原岩的剪切强度。此强度随温度、围压和时间的增加而增大。在烧结面与主压应力方向夹角大于55°时,便不再断裂,而沿其它方向剪断。烧结过程中,没有新矿物产生,也没有矿物熔融作用参与,但岩石密度增加,晶粒长大。晶粒粘附作用和原子体积扩散是烧结的物理机制,晶粒表面能自发地从高向低转化,是促进烧结的基本动力。烧结面的再破裂和延裂便是断裂带在地壳深部重复发生地震的主要机制。实验最低温度和围压相当地壳十公里深,这应是深大断裂的上部裂面与下部烧结层的界限,受载后便向下延裂,而在下部形成地震震源。这可能是地壳中震源多在15—25公里深的重要原因。 相似文献
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冰架崩解是南极洲物质损耗的主要途径,崩解是应力作用引起的裂隙(或裂缝)传播的结果,裂隙位置和深度的探测是理解崩解机理过程的重要基础.本文提出了一种利用卫星激光测高ICESat-1/GLAS高程数据产品提取冰架表面冰裂隙的方法,并以南极洲埃默里冰架为例验证了这种方法探测裂隙位置的准确性和深度探测精度.同时,基于提取的裂隙点深度分布特征提出了裂隙峰值应力点的探测方法,可用于追踪冰裂隙初始裂口位置和探测导致冰架崩解的高危区.利用2003～2008年间16个运行时期内132条ICESat-1/GLAS高程轨迹线分析了埃默里冰架冰裂隙深度的时空分布和裂隙峰值应力点的空间分布.结果显示,探测到的裂隙点深度在2.0～31.7 m均在海平面以上;裂隙深度变化未显示出随时间推移和冰流移动而增加的趋势,说明平流移动到冰架前缘的裂隙基本不会直接导致冰架的崩解;冰架局部应力集中区主要分布在冰流的缝合区内. 相似文献
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大量球状冰集聚排列是自然界中较为罕见的现象,一般发生在浅滩、湖岸和河岸处.因球状冰形态特征的特殊性,常被称之为冰球、冰蛋.球状冰的形成与发展受气象、水动力和水滨地形条件等多因素共同控制,且具有一定的时空限制,必须在短时间内多因素协同干预才可能引发冰球集聚.正是凭借"制造"条件的苛刻性导致了冰球集聚现象的罕见,也造成了全球各地冰球出现的位置、形态和数量之间存在差异.已有来自于德国、俄罗斯、芬兰和加拿大等多个国家关于冰球现象的报道,但发生频率极少,约20～ 30年一次.近年来在吉林省的查干湖和四海湖发现了冰蛋现象,但关于球状冰从形成到大量集聚之间的定量研究依然缺少实测数据分析支撑.毫无疑问,来自大自然的神奇现象为科学探索研究提供了更多的动力和乐趣. 相似文献
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本文总结了国内外冰荷载的有关研究规定及现状。冰荷载对跨江桥梁及海洋平台的激振干扰,严重影响人们的正常生活和生产,因此,急需搞清定量的冰振依据和制定合理的抗冰设计方法。因为冰荷载与地震荷载均为随机过程,有类似之处,因此,本文从工程实际出发,就国内外海洋工程冰荷载研究存在的不足之处,根据结构抗震理论的思想提出了结构抗冰反应谱的研究方法,为结构抗冰振动分析提供一种简便、实用的分析方法。 相似文献