简介:为了阐明CH4与CO2在高岭石中的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛方法构建了高岭石超胞模型,模拟计算了高岭石吸附CH4与CO2在不同温度及压力条件下的变化规律,分析了不同孔径对高岭石吸附CO2和CH4的影响。结果表明,不同温度下高岭石对CH4与CO2分子的吸附量均符合Langmuir模型,在相同压力条件下,高岭石对CO2分子的吸附量远远大于对CH4分子的吸附量;293.15K时,高岭石对CO2的吸附具有明显的竞争优势,CH4在CO2分子的影响下不再符合Langmuir曲线,说明高岭石与CO2分子的相互作用强于与CH4之间的相互作用;随着孔径的增大,高岭石对CH4与CO2的吸附量均减小,表明CH4和CO2主要吸附在微孔中;高岭石吸附CH4与CO2分子后体系的总能量和非成键能发生了变化,说明高岭石与CO2的相互作用能要强于高岭石与CH4的相互作用能,高岭石对CH4的吸附为典型的物理吸附,而对CO2的吸附以物理吸附为主,且伴随着微弱的氢键作用。研究结果为阐明CO2和CH4在黏土矿物的赋存机理以及CO2驱替CH4的研究提供了一定的理论依据。
简介:本文简要总结了国家重点基础研究发展计划项目《二叠纪地幔柱构造与地表系统演变》的主要研究进展:(1)峨眉山大火成岩省形成于一259Ma,持续时间小于1Ma,是地幔柱头熔融的产物;塔里木大火成岩省为多阶段喷发(~300,~290,280Ma),持续时间超过20Ma,是孕育地幔柱活动的产物。(2)利用综合地球物理方法发现峨眉山大火成岩省内带上下地壳界面“消失”、下地壳增厚且具高波速特征、岩石圈地幔减薄,是地幔柱熔融产物在地壳不同深度底侵和内侵的结果。(3)完善了大火成岩省岩浆矿床的形成机理,构建了地幔柱成矿系统的基本框架,提出地幔柱结构、岩浆源区特征、结晶分异过程、硫化物饱和、地壳混染和岩浆侵位过程等是地幔柱成矿的关键控制因素。(4)从相对和绝对时间角度确证了西伯利亚和峨眉山大火成岩省分别对应于二叠纪末(PTB)和瓜德鲁普统一乐平统界线(GLB)生物灭绝事件;重建了华南二叠一三叠纪海水温度和pH值的演变历史,使甄别二叠纪朱生物大灭绝的直接诱因成为可能。
简介:陆地生态系统作为地球表层复杂系统中重要一环是全球碳氮循环研究的核心内容之一,在陆地生态系统研究中模型作为一种必不可少的手段备受关注.近年来,国际上发展了多种基于不同原理和目标的模型,其模拟结果也不尽相同.为了对这些模型进行比较研究,国际上开展了多个模型比较研究计划.本文在简述各种模型比较计划的基础上,阐述了目前国际上一些比较成功的模型的研究进展;指出模型的进一步发展必须建立在对生态系统各个组成要素、生态过程及其对气候变化的响应与反馈机制研究的基础之上.耦合大气、岩石圈、生物圈从机理上模拟碳氮动态,同时在进行区域或全球尺度评价时引入遥感、地理信息系统等手段,将是未来模型发展的趋势.