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您选择的尺度: 2019-12-16(3)

1. chinaXiv:201912.00002 [pdf]

滑面粘土FIB-SEM剖析

赵宇; 胡良博; 蒋宇; 唐俊峰; 黄栋; 薛华庆; 周尚文
列入: 地球科学 >> 和合学

本文通过原位分析计算,拥有滑面、临近面特征粘土矿物种类及其相对含量、矿产粒径及孔隙率,尝试以清晰可靠的物理图像和测试数据揭示滑面、临近面矿物成分、组织的空中分布特征和距离,故而揭示土质斜坡破坏、滑面强度降低的物理路径和体制。尝试采取新鲜未经后期风化滑带土,用AMICSCAN矿产分析电镜集高分辨场发射扫描电镜、新型一代(先后三世)的矿产自动分析软件AMICS(Automatic Mineral Identification and Characterization System,通货膨胀率可达0.5μm像素)和超大面积高分辨成像软件为一体的矿产分析和组织分析系统,根据矿物原子比例的决定性,在识别矿物种类及其分布情况。从,采用 FEI 合作社的Helios NanoLab-650 聚焦电子束扫描电镜(FIB-SEM)并组成X 伽马射线能谱仪(EDS)/以电镜的高回报率背散射电子二维图像与能谱仪测得的性状谱相结合,凭借Avizo Fire 硬件基于能谱的线、点元素扫描图像和每间隔一千米扫描得出500帧聚焦电子束扫描电镜图像结合,可视化重建并计算滑带土的缝缝空间三维分布状态,并通过体积比近似折算成含量比,为公布滑面形成路径和机理提供真实、准确可靠的证据。尝试显示:1)埃尺度上,滑面、临近面之间可见明显的分界,滑面厚度不均,在10埃分辨率的背散射图像上,滑面结构致密孔隙小且较难分辨;2) 宽敞17埃,高19埃的立方体扫描切割3维立体滑带土样中,滑面部分孔隙率0.0331,临近面部分孔隙率0.0754,临近面孔隙率约为滑面的2.3倍;3)能谱仪特征谱图像和数量显示,滑面上蒙脱石特征元素Na、Ca、Mg山明显,并且在贫困线附近出现跳水式的陡降,证明滑面上蒙脱石富集,而邻近面却未检出蒙脱石;4)临近面伊利石特征元素K权威滑面,即邻近面伊利石含量明显高于滑面。尝试用清晰的物理图像和规范的能谱数据证实:滑面、临近面存在矿物成分和组织的肯定差异,滑面孔隙率低有可能是因为滑面上覆土体压力造成的。本文首次以原位实验的点子揭示滑面、临近面矿物成分、孔隙率和收获度及高难度空间距离,为公布滑面演化路径提供了保险的根据,为最后确立滑面、土体跨尺度演化模型,咱需要开展更多的滑面、临近面成分结构差异、全面角度、微纳尺度结构对比分析、以及矿物演化动力学过程分析。

付出时间: 2019-12-16 点击量274载入量165 评说 0

2. chinaXiv:201912.00003 [pdf]

Measuring colloidal forces between clay microparticles with optical tweezers

赵宇; 武京治; 蒋宇; 胡良博; 唐俊峰; 黄栋
列入: 地球科学 >> 和合学

The enrichment of clay minerals in the slip surface of landslides, which plays an important role in the slip surface’s strength, has been proved by many scholars. From trans-scale perspectives, the interaction forces between particles, a kind of microstructure, is closely related to the macroscopic strength characteristics. Here, optical tweezers were utilized to study the friction and adhesion between clay microparticles. The interaction of clay particles has been measured by studying the forces acting on a localized particle by optical trapping. Results show that the measured interaction force between two montmorillonite particles is about tens of pico-Newtons. This method and results can not only bring an enhanced understanding of landslide mechanism but also promote the development of macroscopic soil constitutive model based on the microscopic mechanism.

付出时间: 2019-12-16 点击量290载入量166 评说 0

3. chinaXiv:201912.00011 [pdf]

高压开放流动体系中方解石和蒙脱石溶解实验研究

赵宇; 蒋宇
列入: 地球科学 >> 和合学

江-山(土)化学作用(CWRI)在削减孕育过程中具有现实性意义,单会劣化坡体结构,一派会转变大量次生黏土矿物。于是滑坡失稳是一番开放体系的离队平衡态的山(土)考古学溶解导致的岩土破坏过程。滑坡体由碎屑矿物(石英、方解石、长石等)和黏土矿物(蒙脱石、伊利石、高岭石等)结合,而CWRI以溶解反应为主,因而本文选择方解石和蒙脱石进行矿物溶解实验,以了解滑坡组成矿物的溶解反应规律。尝试结果表现:1)矿产溶解速率随着压力的叠加而增大,但不同矿物对于压力的呼唤不同;2)随着溶液的pH值降低,H+活度逐渐增大,矿产溶解速率显著增长;3)矿产溶解的车速效应十分复杂,与压强、pH和矿产种类均有关;4)矿产溶解时并不满足化学计量关系。

付出时间: 2019-12-16 点击量287载入量171 评说 0

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