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51.
极端条件下的物质,通过使用金刚石压砧与各种谱学仪器(红外、激光拉曼、X光等),尤其是配合同步辐射光源的实验技术,在高温超高压下原位实验研究取得了突破性成果. 相似文献
52.
中地壳的水-岩作用对相关的地球物理性质影响 总被引：1，自引：0，他引：1
对于地壳的地球物理详细探测发现中地壳普遍存在着高导层和低速层.高温高压下的矿物(岩石)-流体反应的化学动力学实验和水的性质研究可以提供我们认识地壳的地球物理探测结果的新信息.通常,中地壳大致位于15至25km的深度范围.高导层和低速层普遍存在于中地壳.各地的地壳厚度不同,但是中地壳和高导-低速层的深度范围十分相似.中地壳的顶界温度处于300℃,底界为450℃～500℃范围.为了认识中地壳的高导低速层的起因,作者重点做了模拟中地壳条件下水-岩相互作用实验,同时,分析了水在近临界区至超临界区的突变性质.矿物(钠长石、透辉石、阳起石)与水,玄武岩与水反应的化学动力学实验是使用流体通过叠层反应器的开放体系在25℃～400℃和22MPa下完成的.与水反应的矿物或岩石里的各个元素溶解到溶液里的释放速率一般不一样.硅酸盐矿物的硅的最大释放速率是在300℃.其它元素,如Na、K、Mg、Ca、Fe、Al等释放速率在＜300℃时都高于硅的释放速率,在＞300℃时硅的释放速率要高于其它元素的释放速率.在水中的硅的大释放速率会导致硅酸盐矿物格架解体.作者假定地壳里普遍存在水占1%(体积).这时,地壳里会发生水-岩相互作用.中地壳的流体处于300℃～500℃.在由亚临界态进入超临界区的演化过程中,在跨越临界温度时水的性质发生剧烈变化.如密度、介电常数等热力学参数.这一变化会引起水/岩相互作用的反应动力学涨落,会导致中地壳岩层的硅的淋失,硅酸盐矿物解体,岩石崩塌.同时,在临界区水的性质强烈变化还有水的电导率、迁移性质、等,这会影响中地壳一些物理性质,如中地壳高导层和低速层的出现. 相似文献
53.
54.
海面陶罐施肥方法的应用为北方广大贫瘠海区的养殖开辟了一条道路,但目前我国的化肥生产量还不能满足要求,在小面积生产条件下,陶罐肥料的利用率只有10%左右,而且由于肥料、陶罐和人工的消耗,产品的成本也较高,最理想的办法应当是向自然肥沃的海区扩大海带的养殖。根据以往的调查和实验结果,我们推测在浙江嵊泗列岛附近适宜海带生长的时间最少有4、5个月,如果用夏苗海带进行养殖,估计海带能够在这期间内生长达到商品标准并能产生孢子囊群。当然,这些地区由于受长江、钱塘江以及其他沿岸江河的影响,海水很混浊,透明度（透明度盘可见度）很小。距岸较远的地区如嵊山区,海水透明度虽然较大,但在主要生长季节的冬季,仍然很小,四月间南方暖流北上后海水透明度才逐渐增加。这种情况是不利于海带生长的,但由于人工筏式养殖法的优越性,光照问题可以通过调整养育水层而加以解决。 相似文献
55.
地球内部极端条件下流体原位观测实验研究有了巨大进展。使用金刚石压砧结合各种谱学方法及同步辐射光源技术,在高温超高压条件下原位直接测量水和水合物结构性质,已经获得关于地球内部流体的分子-原子尺度信息的新实验数据。本次研究通过金刚石压砧对高压(10GPa)和高温高压(800℃/3GPa)NaCl-H_2O和NaCl-D_2O-H_2O的红外谱原位直测,研究了高压和高温高压下水分子结构。发现高压高温水分子OH振动频率随温度升高向高波数变化,而且,在临界态区域时水分子间的氢键网络破坏。水分子OH振动频率随盐度升高向高波数变化。水分子的其它方式运动的频率也随温度改变。实验说明了水分子在极端条件下的结构和运动方式。地球内部由深到浅,不同深度上的流体性质不断变化,如水的密度、介电常数等物理参数随温度压力改变,水的性质在临界态会出现突变。这些变化可以用高压高温的水的各种谱学特征来表征。水的性质取决于水的分子结构(键态)、分子振动方式。在跨越临界区时的水性质异常涨落与水分子结构变化、分子振动形式变化和氢键网络破坏有关。高温超高压流体原位红外谱观测实验是从分子尺度认识地球内部流体性质。水分子尺度的信息有利于我们深入理解地球深部流体性质、活动及物质相互作用,有利于理解岩石圈和地球深内部过程。 相似文献
56.
在热带太平洋,观测数据表明海表叶绿素(Chl)表现出年际尺度变率和由热带不稳定波(TIW)引发的中小尺度扰动这两者的共存现象;两者通过海洋生物引发的加热(OBH)反馈对ENSO造成的联合影响尚未得到充分的表征和理解.本文利用一个混合型大气-海洋物理-生物地球化学耦合模式(HCM AOPB)来量化年际和TIW尺度上Chl扰动对ENSO的单独以及联合调制影响. HCM敏感性试验结果证实了两者对ENSO振幅存在相反的作用,其中大尺度Chl年际变率造成的海洋生物-气候反馈效应通过其对上层海洋层结和垂向混合的影响来减弱ENSO,而TIW尺度的Chl扰动则倾向于增强ENSO.气候模式中ENSO的模拟敏感地依赖于对不同尺度上Chl效应的表征方式,因此有必要在气候模式模拟中充分地考虑不同尺度上Chl引发的气候效应.本文揭示了热带太平洋Chl效应是气候模式中ENSO模拟的一个偏差源,可为不同尺度上热带太平洋气候系统与海洋生态系统间相互作用提供新的见解.这些结果也揭示了ENSO调制的复杂性:即热带太平洋海洋生物地球化学过程相关的年际和TIW尺度上的Chl扰动与物理过程间的相互作用可对ENSO产生协同效应. 相似文献
57.
大洋中脊热水探测与新型传感器 总被引：3，自引：0，他引：3
对大洋中脊的探测带来了大量科学发现。在大洋中脊热水喷口的极端条件下,在大的温度梯度范围内,一方面在喷口（黑烟囱）周围形成巨量金属硫化物快速堆积;另一方面在喷口周围由内向外形成一个生物晕。为了研究洋中脊极端条件下的水热过程,模拟洋中脊水-岩相互作用条件下生命过程,需要在高温高压环境中原位获取数据,必须利用先进、灵敏的化学传感器。由于新材料技术的发展,美国和西方国家深海探测时广泛使用YSZ电化学传感器（氧化钇稳定的氧化锆陶瓷,YSZ：Yttria Stabilized Zirconia）,这种传感器的优点是在温度大于200℃的高温时性能良好,在低于200℃条件下灵敏度降低,而且在国际市场上没有这些高温高压化学传感器出售。“十五”期间,科技部863计划,首次将发展深海高温高压传感器的海底多参数检测技术之一列入我国计划。根据863计划,中国科学家通过努力研制成功一系列具有中国自主知识产权的高温高压化学传感器,在自主研制了YSZ传感器的同时,发明了国际上首次可以在大温度范围、在海上实用的Zr／ZrO2高温化学传感器,可部分替代YSZ传感器。这两类集成式化学传感器可以探测大洋中脊400℃／40MPa热水的pH、H2、H2S、Eh等,并在2004年的南海的海试中取得成功。 相似文献
58.
60.
选择罗河铁矿含矿围岩云辉粗安岩为研究对象,使用叠层反应器,进行了在22MPa、100～400℃的条件下水岩相互作用地球化学动力学实验,系统地研究了不同温度、不同流速下元素的溶解情况并计算出其溶解速率。实验发现,元素在溶液中的浓度随着流速、温度的变化而变化。大多数元素在溶液中的浓度随着温度的升高而增加,一般在300～400℃时浓度达到最大。溶解速率随温度的不断升高而发生变化,各种元素达到最大溶解速率的温度大多在200～400℃之间。但是各个元素的最大溶解速率对应的温度并不相同。流体的流速影响着元素的溶解速率,元素的最大溶解速率并不都是在最大流速时产生的。 相似文献