微量元素La,Nb,Zr在判别大地构造环境方面的应用

La,Nb ,Zr是一组耐熔强亲岩浆元素 ,其相互之间的比值关系恢复深部作用的地球化学过程。玄武岩类特别是原始玄武岩浆形成的岩石的La/Zr及Nb/Zr比值 ,能较好地反映其源区的La,Nb ,Zr之间的分异特征 ,在一般情况下这一特征与某种确定的大地构造环境有密切关系 ,可用来判别玄武岩类形成的大地构造环境及其源区分异特征。本文根据世界上典型大地构造环境区玄武岩类的La,Nb ,Zr数据 ,划分玄武岩形成的大地构造位置 ,提出了La/Zr-Nb/Zr双对数图及判别方法。

微量Ag对Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金组织与耐热性能的影响

通过力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜及透射电镜观察,研究微量Ag对Al-5.3Cu-0.8Mg-0.3Mn-0.15Zr合金薄板力学性能和显微组织的影响。结果表明,加入微量Ag后,提高合金的时效硬化能力,缩短峰时效时间。合金的室温抗拉强度和高温耐热性能得到提高,合金力学性能提高的原因在于析出一种更细小弥散的片状Ω相。未添加Ag的合金析出强化相为θ′相和少量S′相;添加Ag后,主要强化相为Ω相和少量θ′相。经固溶时效处理后,两种合金均发生完全再结晶。

含微量Zr、Ti的Cr35Ni45Nb奥氏体不锈钢的微观组织结构与力学性能

利用XRD、SEM等分析手段,对含微量Zr、Ti的Cr35Ni45Nb合金的力学性能和微观组织相互关系进行了研究。结果表明,该合金组织为奥氏体基体和枝晶间骨架状碳化物,碳化物类型为富铬的M23C6和含铌等强碳化物元素组成的MC;微量Zr、Ti可细化二次析出的Cr35Ni45Nb合金中的碳化物,使其呈粒状较均匀地分布在晶内,从而提高合金的力学性能。

铬锆铜合金组织与性能的研究

研究了Nb或Co微量元素以及冷变形量对铬锆铜合金组织与性能的影响,以优化铬锆铜合金成分和冷加工工艺。另外,对铬锆铜合金进行了时效处理+深冷处理的工艺探究。研究结果表明,添加微量的Nb或Co元素的铬锆铜合金,在冷变形量50%附近时具有较高的硬度和导电率,综合性能良好。深冷处理对含微量Nb或Co元素的铬锆铜合金性能影响不明显。

电子探针分析锆石Hf和Ti含量的结果意义与技术优势

锆石是一种重要的定年矿物,其微量元素地球化学行为是解释锆石年龄地质意义的重要依据。锆石微量元素分析一般采用的是在大束斑条件下(10~50μm)的质谱仪测试方法,其结果反映的是在该束斑范围内,元素的平均含量信息。相比之下,电子探针显微分析可以在极小微区范围内(<5μm)进行元素的定量分析,更能有效地揭示元素的地球化学行为,可作为研究锆石微量元素的重要技术补充。本文以锆石定年中常用标准锆石(TEMORA、Qinghu和Ple2ovice)作为研究对象,在20kV加速电压、50~300nA轰击电流以及2~5μm束斑条件下,对其中的Hf和Ti进行了定量分析,包括常规的点和线分析(Point/Line Analysis)以及网格分析(Grid Analysis),并以此为基础进行了线性拟合并建模,对元素的面分布情况进行了探讨。在较长的计数时间条件下(300s),本文得到了20μg/g(1σ)的Ti含量检测限。实验结果表明:锆石中的Zr与Hf之间具有负相关性,反映了两者的类质同象替代;其次,在概率统计方面,电子探针Hf和Ti的定量分析结果明显高于LA-ICP-MS方法,反映了其在更小微区下的含量信息以及地球化学行为,须在诸如(锆石)Ti温度计的应用中特别注意。再者,测试所用标准锆石样品的Hf含量(和Zr/Hf比值)在微区下具有环带分布特征,表现为从核部到边部具有升高(降低)的趋势,这与锆石结晶生长过程中的熔体分异程度有关。另一方面,标准锆石样品中的Ti并未表现出类似Hf的分布特征,且Hf(和Zr/Hf比值)与Ti含量之间也没有发现明显的相关性。因此,对于前人提出的Hf具有类似Ti一样的温度计指示功能的观点仍有待进一步探讨。

金红石微量元素电子探针分析

金红石电子探针微量元素分析一般以人工合成的氧化物来作为监测标样,尚较缺乏对金红石标样进行系统地测试分析。本文运用CAMECA SXFive电子探针对金红石标样R10进行微量元素分析,根据金红石中主要微量元素在地质学中的应用,本次共分析了Al、Si、Ti、Fe、Cr、Zr、V、Nb、Ta等9个元素,Ti、Si元素作为本次分析的监测元素。本文通过调整加速电压和电流、背景和峰值测试时长以及干扰谱峰处理等来提高微量元素分析精度和准确度。分析结果显示,其中,Zr(780±29×10^(-6))(1SD,n=25)、Nb(2799±66×10^(-6))、V(1276±33×10^(-6))、Fe(4309±34×10^(-6))、Cr(718±31×10^(-6))的分析结果与二次离子质谱(SIMS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)的推荐值在误差范围内一致。大部分元素数据波动范围在10%以内,V、Fe元素的数据波动范围仅在5%以内。V、Nb和Fe测试精度比前人电子探针分析结果有较大提高。金红石Zr测试误差传递给金红石Zr温度计给出的温度误差一般<22℃。本文还对金红石Zr温度计应用、提高Ta元素分析精度和准确度、金红石Fe^(3+)分析等问题进行了探讨。

微合金化元素Zr对5083铝合金组织和性能的影响

在实验室中用井式坩埚炉熔炼铸造了5083和5083+0.1Zr两种铝合金,轧制后在100~450℃范围内退火。通过金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、透射电镜对合金的铸态组织、板材纤维组织、力学性能、耐蚀性能、第二相粒子成分进行了分析,研究了微量元素Zr对5083铝合金组织性能的影响。结果表明,添加微量元素Zr能够细化合金组织,与未添加Zr相比,添加0.1Zr的5083合金的铸态晶粒尺寸从123μm降至73μm,并使第二相粒子Al6Mn(Fe)尺寸变小;同时使晶间腐蚀坑变小,合金耐蚀性得到提高。添加微量元素Zr还能抑制合金板材再结晶,300℃退火1 h无明显再结晶现象;尤其是5083+0.1Zr合金经250℃退火1 h,抗拉强度为389.50 MPa,屈服强度为215.62 MPa,伸长率为18.2%,仍完全满足使用要求。

广东和海南土壤中微量元素丰度与相关性研究

本文对广东和海南9种土壤类型中14种微量元素进行了丰度和相关性研究。提出用Mn/Zr和Mn+Zr2个指标来估计土壤中微量元素的丰度状况及判断土壤风化成土程度。分析表明，本区土壤与母质间微量元素含量均超过0.01水平显著值，土壤中微量元素间含量有一定相关性。

微量Zr对不对称轧制Al-0.8Mg-0.9Si合金板织构及性能的影响

研究了微量Zr对不对称轧制Al-0.8Mg-0.9Si合金板及其固溶处理后的微观结构及性能的影响。结果表明:微量Zr在Al-0.8Mg-0.9Si合金中形成Al3Zr相弥散分布在基体中。在不对称轧制过程中,该Al3Zr化合物对Copper{112}<111>、Brass{011}<211>、S{123}<634>、E{111}<110>和F{111}<112>等形变织构无明显影响;在随后的固溶处理过程中,轧制板材发生的再结晶使得Copper、Brass、S等形变织构的取向密度降低,但不溶的细小Al3Zr相在一定程度上抑制了不连续再结晶行为,反而使轧制过程中形成的E、F剪切织构的取向密度增加。添加微量Zr所形成的上述结构使该合金板材在固溶后获得较好的综合性能,其抗拉强度、屈强比和延伸率分别可达230MPa、0.49和9.5%以上;塑性应变比r值从0.7提高至0.87,杯突值IE由8.94提高至9.84,各向异性度|Δr|由0.15降低至0.04。

麻粒岩相金红石微量元素体系

麻粒岩是研究地壳演化最重要的变质岩类,金红石作为麻粒岩中常见的副矿物之一,深入探究其微量元素体系特点,可为大陆地壳演化研究提供新的视角.根据麻粒岩金红石的基础数据(显微结构、微量元素、离子替换方式)以及地壳常见造岩矿物的微量元素特点,初步探讨了麻粒岩变质过程中微量元素行为和扩散效应.麻粒岩金红石Zr含量可记录不同阶段的变质温度,但次生锆石和钛铁矿可对其Zr含量有较大影响,作为孤立体系(不与锆石和石英平衡)的金红石不能用于温度计算;金红石Nb、Ta、Cr和V不仅受全岩成分控制,还与变质过程中黑云母、钛铁矿、蓝晶石等矿物的形成和分解紧密相关;金红石与富Fe矿物之间有强烈的Fe扩散效应.深入理解麻粒岩变质过程中金红石微量元素行为,可为限定大陆地壳变质演化和动力学过程提供重要的矿物学信息.