水在岩浆熔体中的溶解机理──水与硅酸盐熔体反应

本文将有关水-熔体反应研究领域内的最新成果归纳为以下几个方面：（1）硅酸盐熔作中水至少以三种方式存在：分子水、羟基和质子，它们的相对丰度是熔体组成、溶解水含量、温度、压力等多种因素的函数；（2）水的溶解使熔体粘度降低，但这并不一定要求Si-O-Si健的破坏，质子对Na+、K+的置换也产生同样效果，（3）相对于温度和压力而言，熔体的组成对水溶解度的影响程度更高，水的溶解度随富Na和Li组分含量的增加而升高，（4）F、B能促使熔体中水溶解度的升高。     

石英-长石熔体中的相关系及其组成与水溶解度的关系

本文给出了Qz－Ab和Qz－Or体系在水饱和及水不饱和状态下2×108Pa和5×108Pa时的液相线关系。这些资料可以说明，（1）等压条件下熔体中水含量的变化和（2）水饱和状态下压力的变化对体系相平衡的影响。二者产生的影响不同，并且取决于所研究的体系。2×108Pa压力下，熔体中水含量增高导致Qz－Ab体系的液相线温度及共结温度降低的程度比Oz-Or体系的高，而共结成分保持不变。相反，P（＝PH2O）由2×108Pa升至5×108Pa的影响主要是使Qz－Ab体系的共结成分向富Ab方向变化，但在Qz－Or体系中观察不到共结组分的改变。等压条件下熔体因其中水含量的变化对两体系影响的差异可能是由于水在含钠熔体中的溶解度比在含钾熔体中高的缘故。不同压力（＝PH2O）下体系的液相线相关系是压力和熔体中水含量影响的综合反映。本研究中，熔体中水含量的变化范围预示着所观察到的相关系的变化涉及到分子水的作用。对铝硅酸盐玻璃及熔体中水溶解机理的光谱资料及现行模式进行了检验，认为不同的铝硅酸盐熔体具有不同的水溶解度是分子水差异结合所致。     

硅酸盐液体和玻璃的振动谱学研究

本文描述了振动光谱在硅酸盐液体及玻璃研究中的应用，提供了K2Si2O5和K2Si4O9的最新喇曼光谱资料，讨论了相对于熔体松弛时标的振动光谱时标。基于粘度及热容的实验测定，硅酸盐体系通常被描述为“液体”或“玻璃”。它们的特征测定的时标要比振动光谱实验长得多。由于硅酸盐架状结构在一般实验室温度范围内具较长的结构松弛时间，硅酸盐“玻璃”和“熔体”对振动光谱实验总是表现出相同的无松弛响应。这是“玻璃”与“熔体”光谱十分类似的原因之一。振动光谱很容易用来研究过冷硅酸盐熔体在高于玻璃转变温度Tg的条件下在实验室时标内由于结构松弛而发生的结构变化。对于这种研究，振动光谱是其它光谱方法，包括核磁共振方法在内的一种补充。我们的有关钾二硅酸盐（K－disilicate）和钾四硅酸盐（K－tetrasilicate）玻璃及熔体的喇曼光谱新结果显示出在Tg之上由于结构松弛所发生的效应。K2Si2O5的光谱表明：Q2硅酸盐种属的浓度随温度的升高而增高。我们确定K2Si2O5中2Q3＝Q2＋Q4种属形成的焓变化约为20kjmol－1，这与以前对Na2Si2O5近似的熔体所得到的值相近．对K2Si4O9玻璃，喇曼光谱显示出不同类型结构松弛的证据。在高于Tg时，随着温度的升高，590cm－1附近的强度增大，这可以解释为熔体中三元硅氧     

氟对人造花岗岩熔体密度的影响

用扫描热量计和膨胀计组合研究了含F人造花岗岩玻璃和液体的密度和热膨胀系数。4．55wt％F的加入（以F2O-1形式）使人造花岗岩液体（750℃）的密度由2．295±0．006g／cm3降至2．261±0．005g／cm3。随F2O-1的加入，液体（750℃）的膨胀系数由29．9±3．0×10－6／℃增高至53．1±1．4×10－6／℃。在人造花岗岩和F2O-1组分的基础上将密度转换成摩尔体积。750℃时这些熔体中的F2O-1的偏摩尔体积经计算是14．2±1．3cm3／mol．此值接近于硅酸盐熔体中几种组分的每个氧原子的摩尔体积。F和O具有相同的离子和共价半径，因此，假如阳离子的平衡配位数不产生附加影响的话，两个F置换一个O则可大致产生所预期的体积变化。这是从淬火熔体中得到的反对这些组成中存在Al的证据。F比B2O2能更有效地降低人造花岗质熔体的密度。本研究报道的F对密度的影响，对F2O-1在明显加速重力驱动富F岩浆体系中的晶体-熔体分异过程中对花岗质熔体粘度降低的影响是一个补充。     

F、B_2O_3和P_2O_5对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响(与天然硅酸盐熔体相比较)

在0．5，1，2和3千巴1）以及800℃，850℃和900℃温度下分别测定了F、B2O3和P2O5对人造花岗岩液体（36wt％SiO2，39wt％NaAlSi3O8，25wt％KAlSi3O8）中水溶解度的影响。水的溶解度随熔体中F和B含量的增大而增大。水溶解度的增加在高压下要比在低压下更明显。在2千巴和800℃下，水的溶解应随着熔体中F含量由0增加到4．55wt％而相应由5．94wt％增加到8．22wt％，相当于线性增长，即0．53molH2O／molF。在2千巴和800℃条件下，当加入4．35wt％B2O3时水的溶解度则增加到0．86wt％H2O，相当于一线性增长．即1．05molH2O／molB2O3。根据测定结果可以确定F和B各自对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响（0．5～3千巴）。虽然P对人造花岗岩体系中的相关系有着巨大的影响，但在天然熔体成分中其对水溶解度的影响可以忽略不计。水的溶解度伴随F含量增加而增大的现象是不能根据现有的光谱资料作出解释的（存在水化氯化铝配合物与否）。相反，已证实在含硼含水溶体中有水化硼酸盐（更可能是硼基配合物）存在。     

次大陆和海底地幔矿物中全球广泛产出的富二氧化硅熔体

来自地球上地幔的岩石样品，通常间接地显示化学变化的证据。这种化学变化或“交代作用”，可通过两条途径来识别：①外采矿物（如金云母、角闪石或磷灰石）的沉积：②具有包括富含钾及其它“不相容”元素在内的化学指纹在地幔岩石总成分上的叠加。我们通过调查地侵矿物体所捕获的熔体和流体包裹体，更直接地研究了交代介质的化学成分。这些包裹体都是次生的，沿愈合裂隙面形成残续。对采自大陆和海洋权内地区的14个超镁铁质橄枝岩样品中的包裹体的化学成分，以及捕获时的温度和压力进行的系统研究结果表明，整个岩石圈都有富挥发份和畜二氧化硅的交代熔体存在。这些熔作的化学成分与喷发的侵源岩浆体有明显差别，很类似于陆壳，而与洋壳相差甚大。     

硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用

本文简述了硅酸盐熔体结构和岩浆液态不混溶作用的基本特征，计算了玄武岩中基质和液态不混溶共轭熔体对（富铁相和富硅相）的NBO／T值，发现三者具有不同的熔体结构（NBO／T值明显不同），据此总结出硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用之间的内在联系。同时利用硅酸盐熔体结构解释了组分对岩浆液态不混溶作用的影响。     

CO_2、熔体和麻粒岩变质作用

<正> 许多实验表明,CO_2在硅酸盐熔体中具有一定的溶解度,虽然这种溶解度有限(表1)。这种溶解度取决于熔体的成分,并随温度和压力的降低而降低。由于CO_2与非桥氧起反应而生成碳酸根离子,故聚合得不太强的熔体将会溶解较大量的CO_2。因为水有助于熔体解聚,故CO_2在含水熔体中的溶解度比在同成分的无水熔体中大得多。由于CO_2在硅酸盐熔体中的溶解度比在水中低得多,故CO_2饱和的熔体的结晶温度将比水饱和的熔体的要高。此外,由于在高温、高压下CO_2在熔体中的溶解度增     

硅酸盐玻璃和熔体的熵与结构

对NaAlSi2O6、MgSiO3、Ca3Al2Si3O12、Ca1.5Mg1.5Al2Si3O12等玻璃进行了低温绝热热容（Cp）测量。测量结果及过去的数据表明，在体系Cao－MgO－Al2O3－SiO2的整个所研究的成玻璃部分中，在高于50K时热容都是组成（误差在±1％以内）的加和函数。考虑到氧配位多面体对低温熵有决定性作用，可以认为，这表明在所有这些玻璃中Si、Al是四面体配位，与结构数据一致，而Ca、Mg依然是八面体配位。相反，碱性铝硅酸盐的热容和熵都不是组成的加和函数，表明加入Al时，碱金属元素的配合数从约6增至9。玻璃振动熵具加和性的热化学效应是：钙、镁铝硅酸盐熔体的混合熵基本上是构型的。对于含碱金属液体来说，振动熵可能对混合熵有明显贡献。在很低的温度下，可能由于中程有序的特定差异，热容与组成的加和性不大好。     

水热合成温度对纳米TiO2特性及其可见光波段光催化性能的影响

以乙醇-丙酮-吡啶为溶剂，采用水热法制备了在可见光波段（≤450nm）具有良好光催化活性的纳米TiO2粉体,通过XRD、TEM、DTA、漫反射谱（DRS）与光电压谱等手段，研究了水热合成温度及250℃热处理对合成纳米TiO2粉体的材料特性，以及在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解的影响．结果显示，纳米TiO2晶型（锐钛矿）与粒径不随水热合成温度及热处理（250℃）条件的变化发生明显改变；各样品的表面吸附物状态以及可见光响应特性在未经热处理时随水热合成温度变化发生明显变化，而在经250℃热处理后则差异不明显；样品的表面吸附物状态、可见光响应以及可见光催化活性之间有显著关联，水热合成温度显著地影响了纳米TiO2粉体的表面吸附物状态及可见光催化活性。     

流纹岩和安山岩熔体的热力学性质和流变学性质

根据400K与1800K之间的相对焓测量结果，研究了流纹岩和安山岩玻璃和液体的热容。对这些玻璃相来说，实验数据与计算热容的经验模式相一致，而对这些液相来说，由于碱金属与铝之间有强烈的相互作用，这种一致性不太好，用经验热容模式目前还解释不了这些相互作用。测量了这两种液体从玻璃转化点到1800K时的粘度。通过张驰过程的构型熵理论得知，粘度与温度的关系跟构型热容（用量热法测得）具有定量关系。对流纹岩和安山岩这两者的熔体来说，其热容和粘度与由含矿物成分的组分所做的附加模拟获得的结果大致相同。     

岩浆中主要挥发份含量──熔融包裹体和淬火玻璃证据

挥发份在成矿熔体和流体的形成与演化过程中扮演着相当重要的角色。直接分析火成岩矿物中的熔融包裹体是确定岩浆结晶前挥发份含量的最理想方法。本文在现有熔融包裹体（和海底火山淬火玻璃）中挥发份含量数据的基础上．估算了主要挥发价（H2O、CO2、Cl、F、S等）在基性、中性和酸性等各类岩浆中的平均含量。     

根据红外光谱分析和分子轨道计算结果建立的钠长石熔体中水溶解机理的模式

H2O-和D2O－NaAlSi3O8（钠长石）玻璃的红外光谱与无水钠长石玻璃的红外光谱之间有两大差别：一是有许多由数个O－H伸缩振动引起的高于3000cm－1的谱带出现，二是在含水玻璃红外光谱中的900cm－1附近出现一个谱肩。未发现因D-H置换而引起的900cm－1谱肩的频率偏移。根据我们的红外光谱和分子轨道计算结果，以及以前的NMR和喇曼光谱，我们得出结论：H2O-钠长石玻璃的振动光谱中的900cm－1谱带是由AlQ3位置的Al-（OH）伸缩振动引起的。本文提出的模式为：当熔体中总水含量即[H2O]总＜30mol％时，分子水与网格离子Al3+相互作用而形成Al-（OH）和少量Si-（OH）键，当[H2O]总＞30mol％时，熔体中占主导地位的种属是分子水，而且H+在电荷平衡位置与Na+互换而生成NaOH分子或水化的Na+（H2O）n配合物。     

废水湿式氧化法影响因素的分析

综述了废水湿式空气氧化法和Ｈ－酸配水的处理试验以及其中影响氧化效率的主要因素及其作用原因，并对其进行了较合面的理论分析和探讨，分析表明：（１）废水性质反应温度和进水ＰＨ值是影响湿式空气氧化处理效率最重要的影响因子；（２）反应时间，压力，搅拌强度，进水有机物浓度、盐效应等也有影响作用；（３）研究湿式氧化反应的影响因素有助于更好地理解反应过程。     

城市生活垃圾物性与热解特性的实验研究

对城市生活垃圾中常见垃圾成分进行物性及热解特性的实验研究表明，虽然我国城市生活垃圾（ＭＳＷ）具有高水分、低热值特点，但只要能注重其干燥过程，不投辅助燃料即可维持燃烧，ＭＷＳ中的有机物是一个很复杂的组份，并且有机化合物都有较明显的挥发份析出温度区；而纸、布或含纤维质我的废弃物在不同温度区间的挥发份析出较均匀，且这一温度区相对较宽，温度，物料尺雨及停留时间对热解过程特性有重要影响，实验得到停留时间２、     

高压条件下KAlSi_3O_8熔体中水的溶解机理

应用27Al、29SiMASNMR（魔角自旋核磁共振），喇曼（Raman）和红外（IR）光谱技术研究了KAlSi3O8溶体中水的溶解机理。在0．1MPa和2GPa下由等压淬火熔体制成了无水玻璃。含2．5wt％[H2O]总的含水玻璃在5和7GPa压力下等压淬火制成。在2GPa压力下等压淬火制成含2．5，6．0，和7．5wt％[H2O]总的含水玻璃。所有含水KAlSi3O8玻璃的Raman和IR谱中均在900cm－1附近出现一谱峰。所有2GPa含水玻璃900cm－1谱峰的强度相对于高频外围的强度保持恒定。[H2O]总恒定时900cm－1峰的强度顺压力增大而减弱。相对2GPa无水玻璃样品，2GPa含水玻璃的27Al共振峰向高频方向移动数个ppm。含水玻璃比1大气压1）和2GPa无水玻璃具更窄的谱线。我们认为，这种谱线特征表明水溶解有两个阶段。在初始阶段，水与铝硅酸盐网络作用形成Al-（OH）端键。当水含量较高[＞（25～30）mol％（H2O）总]时，水的溶解机制只表现为H+对M+（M＝Na，K，Li）的置换，及碱性阳离子周围形成部分水化配合物。     

CO_2流体相在紫苏花岗岩形成中的作用

紫苏花岗岩是产在麻拉岩相地体中的一种含有紫苏辉石的特殊花岗岩。与一般花岗岩相比较，它的形成条件除具有高温（750～1000℃）、中高压（（6～12）×108Pa）外，更重要的是具有贫H2O富CO2流体相的特征。紫苏花岗岩矿物中大量的贫H2O富CO2高温液态包裹体的存在肯定了这一事实。五相体系Mg2SiO4－KAlSiO4－SiO2－H2O-CO2中富SiO2部分的部分熔融实验表明，在高温条件下，（750°～1200℃），其高CO2／H2O比值的体系在低压下（＜3×108Pa）熔出的熔体成分类似于一般花岗岩成分；高压下（（8～15）×108Pa），则熔出类似紫苏花岗岩成分的熔体。该体系在富CO2流体时，当温度超过1000℃，压力大于15×108Pa也熔出类似紫苏花岗岩的熔体。     

洞庭湖生态风险评价及阶段性特征

采用“压力－响应”模式，按3个阶段评价了洞庭湖1991~2015年生态风险状况，并识别了不同阶段的主要压力源、胁迫因子及受影响较大的生态系统指标与生态系统服务.结果表明：（1）1991~2015年，洞庭湖生态风险总体呈不断增加趋势，期间造成洞庭湖生态风险增加的主要压力源发生了较大变化；主要胁迫因子和受影响大的生态系统指标也变化明显，而受影响较大的生态系统服务功能无明显变化.（2）不同阶段，洞庭湖生态风险影响因素不同，其中1991~2002年，受自然源和人为源共同影响；2003~2010年，自然源影响明显减弱，而人为源影响逐步增加；2011~2015年，自然源影响继续降低，而人为源的影响则进一步增加；（3）近年来洞庭湖生态风险增速虽有所减缓，但生态风险增加趋势尚未根本性改变，仍需加强洞庭湖保护治理，重点是进一步加强流域人为源的污染控制，同时密切关注自然源影响，尤其是水文情势变化所引起的生态风险增加问题.     

烧结升温方式及气氛对水洗焚烧飞灰晶体演变的影响

为使水洗焚烧飞灰的稳定化处理进一步优化，探讨了热处理的加热过程、气氛条件等对水洗焚烧飞灰晶体成分演变的影响.同时也探讨了3种飞灰：锅炉飞灰（RFA）、CaO/Ca（OH）₂和NaHCO₃分别作为中和剂得到的两种飞灰（CaFA和NaFA）水洗后（RFA-II#、CaFA-II#和NaFA-II#）进行热处理比较.结果发现700℃是个转折点，从这个温度点开始3种水洗飞灰中的晶体成分发生明显变化；原位连续加热模式更容易形成固体溶液因而更适合重金属的稳定；NaFA-II#较之CaFA-II#更易于稳定重金属成分.Factsage的模拟结果与XRD结果一致，而且发现飞灰中氯化物在加热过程中首先释放的是HCl.     

硅酸盐熔体的结构

<正> 硅酸盐熔体结构是了解熔体的物理、化学和热性质与结构之间关系的基础,是确定地球和类地行星的岩浆形成和演化条件所必需的资料。在火成作用中,熔体-矿物-蒸气体系的相