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阿拉善-华北北缘晚古生代-早中生代岩浆作用:对古亚洲洋俯冲-闭合过程的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 66-90页

作者：曾浩宋东方肖文交李普庆中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学... 详细信息

位于中亚造山带南部的阿拉善-华北北缘地区保存了丰富的晚古生代-早中生代岩浆记录,为理解古亚洲洋从俯冲至闭合的构造演化过程提供了关键信息。本文对位于内蒙古西部的甘其毛都地区的4个侵入体进行了岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析。锆石U-Pb定年表明这些岩体分别形成于早二叠世(283±3Ma、273±5Ma、272±5Ma)和中三叠世(238±3Ma)。早二叠世岩体以石英闪长岩和闪长玢岩为主,富集轻稀土与大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta等,Hf同位素显著亏损(-4.0~+15.6)。它们可能是由俯冲板片流体交代地幔楔部分熔融形成的基性岩浆经分离结晶演化而成。中三叠世侵入体为花岗闪长岩,轻重稀土元素强烈分异,锆石ε_(Hf)(t)值均为正值(+5.0~+8.5),可能代表了碰撞造山阶段新生下地壳物质部分熔融的产物。在此基础之上,本文系统收集并分析了阿拉善-华北北缘地区晚古生代-早中生代岩浆岩的时空分布规律与地球化学特征,以限定其构造背景与深部动力学过程。结合前人研究成果提出:石炭纪时期,古亚洲洋向南俯冲至阿拉善-华北克拉通之下并不断向北后撤;至早二叠世,俯冲板片转变为前进式俯冲,整体处于挤压环境,发育大规模岩浆活动与弧背前陆盆地;早-中三叠世,古亚洲洋闭合,阿拉善-华北克拉通沿索伦缝合带与北侧的中亚弧增生体系发生碰撞-拼贴。

关键词：阿拉善华北北缘晚古生代-早中生代古亚洲洋俯冲-闭合

金属表面几何缺陷微细结构对微喷射特性的影响

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物理学报 2015年第12期64卷 281-287页

作者：赵信文李欣竹王学军宋萍张汉钊吴强中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

基于光滑粒子流体动力学方法,分别采用实测样品几何缺陷模型和简化V形沟槽模型对铅的微喷射过程进行了模拟.重点分析了金属表面几何缺陷微细结构对微喷射特性的影响,并将数值计算结果与相应的实验测量值进行对比.结果表明,基于实测样品... 详细信息

基于光滑粒子流体动力学方法,分别采用实测样品几何缺陷模型和简化V形沟槽模型对铅的微喷射过程进行了模拟.重点分析了金属表面几何缺陷微细结构对微喷射特性的影响,并将数值计算结果与相应的实验测量值进行对比.结果表明,基于实测样品几何缺陷模型计算的最快喷射速度和累积喷射量与实验测量结果符合得很好.进一步研究发现,在实测样品几何缺陷诱导的微喷射过程中存在"二次汇聚喷射"现象,与单次喷射相比,该过程会诱导产生更高的喷射速度并显著影响微喷物的空间密度分布.这说明除了受扰动波长、深度影响外,表面几何缺陷微细结构也是影响金属微喷射过程的重要因素.

关键词：微喷射数值模拟表面几何缺陷二次喷射

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基于比热的完全物态方程

物理学报 2016年第23期65卷 200-205页

作者：范小兵陈俊祥向士凯中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621999

在热力学中,一个封闭体系的完全物态方程指由两个状态量为自变量所确定的一种函数关系,由这个关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.比如亥姆霍兹自由能F表示为体系的比体积v和温度T的函数F(v,T)时,就是这种完全物态方程.但是这种完... 详细信息

在热力学中,一个封闭体系的完全物态方程指由两个状态量为自变量所确定的一种函数关系,由这个关系能够导出所有其他热力学量之间的关系.比如亥姆霍兹自由能F表示为体系的比体积v和温度T的函数F(v,T)时,就是这种完全物态方程.但是这种完全物态方程至今没有实际计算的表达式.我们以等温压强函数pT(v)和建立在德拜模型基础上的定容比热函数Cv(v,T)为基础,建立了一个有具体函数表达式的完全物态方程.用这种完全物态方程对几种固体金属材料进行了实际计算,所导出的热力学状态量和物性参数,与实验测量能够比较好地符合.这种完全物态方程在高温高压物理领域具有一定的应用价值.

关键词：定容比热完全物态方程热力学量

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多孔材料的温度和压强计算

物理学报 2017年第5期66卷 242-248页

作者：陈俊祥于继东耿华运贺红亮中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621999

多孔材料内部含有大量孔隙,孔隙一旦塌陷就回归为密实物质.但孔隙塌陷沉积的能量将提升基体材料的温度,导致热力学状态量发生变化.尤其是在冲击波压缩下,多孔材料的温升很高,温度变化对其他热力学状态量的变化影响很大,因此解决多孔材... 详细信息

多孔材料内部含有大量孔隙,孔隙一旦塌陷就回归为密实物质.但孔隙塌陷沉积的能量将提升基体材料的温度,导致热力学状态量发生变化.尤其是在冲击波压缩下,多孔材料的温升很高,温度变化对其他热力学状态量的变化影响很大,因此解决多孔材料的温度计算是不可回避的问题.本文在研究Grneisen通用函数γ_v(v)的基础上,将密实材料的德拜温度函数通过数学的方法,延拓到多孔材料的密度范围,建立了多孔材料的等效德拜温度函数θ(v);并据此推导出了多孔材料的等熵温度函数T_s(v).再借鉴多孔材料0 k等熵功相等的假设,建立了多孔材料与密实材料在相等压强下等熵功相等的计算模型,给出了多孔材料的等熵压强函数于是,齐备了冲击波压缩下多孔材料温度和压强计算的参考方程,即温度方程T_s(v)和压强方程p_s(v).为了检验本文方法的有效性,以Cu为例计算了孔隙度m=1.13,1.22,1.41,1.56,1.98等5种多孔材料的冲击压强和冲击温度,计算结果与实验数据相符较好.同时,用其他方法做了计算,两种方法计算结果的比较,显示出本文计算方法的可靠性.

关键词：多孔材料孔隙度德拜温度等熵函数

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钒的冲击熔化原位X射线衍射测量研究

物理学报 2022年第7期71卷 290-297页

作者：华颖鑫陈小辉李俊郝龙孙毅王玉峰耿华运中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

高压结构与相变研究对理解物质在极端压缩条件下的性质变化和动力学响应行为具有重要的科学价值,然而部分过渡金属的动/静高压熔化线差异一直是多年来悬而未解的科学难题.其中动、静高压固-液相界幅值差异最大的是第五副族金属,以钒最... 详细信息

高压结构与相变研究对理解物质在极端压缩条件下的性质变化和动力学响应行为具有重要的科学价值,然而部分过渡金属的动/静高压熔化线差异一直是多年来悬而未解的科学难题.其中动、静高压固-液相界幅值差异最大的是第五副族金属,以钒最为反常,至今仍缺乏自洽的物理认识和理解.本文采用高能脉冲激光驱动的瞬态X射线衍射诊断技术,对冲击压缩下钒的熔化特性进行了研究,首次获取了冲击压缩下钒在200 GPa范围内的晶体结构响应随压力变化的衍射图谱.研究发现,冲击压力为155 GPa时,钒仍保持固态bcc相;至约190 GPa时转变为液态.这一结果否定了早期确定的静压熔化线,与最新的冲击熔化线及高温高压相图符合,为钒高压熔化线的统一认识提供了新的微观实验证据.本工作亦可推广至其他材料熔化特性的研究工作中.

关键词：钒过渡金属冲击熔化原位X射线衍射高功率激光

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金属铝固液气完全物态方程研究

物理学报 2014年第11期63卷 224-229页

作者：于继东李平王文强吴强中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

基于GRAY模型建立了金属铝的固液气三相完全物态方程,并与等温压缩线、Hugoniot线、熔化线以及零压热力学函数的实验结果进行对比,表明本物态方程可合理描述金属铝在宽广热力学空间的热力学状态.

关键词： Helmholtz自由能 GRAY三相物态方程金属铝

微秒脉冲电场下Pb0．99(Zr0．95Ti0．05)0．98Nb0．02O3陶瓷击穿过程电阻变化规律

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物理学报 2017年第11期66卷 299-304页

作者：刘艺杨佳李兴谷伟高志鹏中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

陶瓷作为应用非常广泛的一种材料,其电击穿问题一直是研究的重点和热点.由于击穿过程涉及热、光、电多场耦合效应,目前还没有一个普适的模型能够解释陶瓷击穿问题.针对此问题进行分析,实验中采用脉冲高压发生装置击穿陶瓷,通过对陶瓷击... 详细信息

陶瓷作为应用非常广泛的一种材料,其电击穿问题一直是研究的重点和热点.由于击穿过程涉及热、光、电多场耦合效应,目前还没有一个普适的模型能够解释陶瓷击穿问题.针对此问题进行分析,实验中采用脉冲高压发生装置击穿陶瓷,通过对陶瓷击穿过程中等效电阻的研究,揭示了PZT95/5陶瓷样品体击穿和沿面闪络形成过程的异同.结果显示,在两种击穿模式下,陶瓷样品内部均会在40 ns左右形成导电通道,陶瓷等效电阻急剧下降至10~5?量级;然后体击穿与沿面闪络的导电通道以不同的速率继续扩展;电阻减小速率与导电通道上载流子的浓度有关,二者的等效电阻以不同速率减小,直至导电通道达到稳定.

关键词： Pb0.99(Zr0.95Ti0.05)0.98Nb0.02O3 脉冲高压击穿等效电阻

Bi在固液混合相区的冲击参数测量及声速软化特性

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物理学报 2018年第4期67卷 165-171页

作者：李雪梅俞宇颖谭叶胡昌明张祖根蓝强傅秋卫景海华中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

冲击相变与熔化作为材料特性的一项重要研究内容,对于多相物态方程构建具有重要意义.本文利用追赶稀疏原理和阻滞法,基于火炮加载技术获得了17.3—28.3 GPa范围内纯铋(Bi)的高精度声速数据和Hugoniot参数,分析了声速软化规律,得到固-液... 详细信息

冲击相变与熔化作为材料特性的一项重要研究内容,对于多相物态方程构建具有重要意义.本文利用追赶稀疏原理和阻滞法,基于火炮加载技术获得了17.3—28.3 GPa范围内纯铋(Bi)的高精度声速数据和Hugoniot参数,分析了声速软化规律,得到固-液混合相区Bi材料声速随压力的近似线性递减关系C=3.682-0.015p,并进一步确定Bi的冲击熔化压力区间为18—27.4 GPa.同时,Bi/Li F界面速度剖面的预期平台段在固液混合相区表现出渐进爬升的异常特征,分析认为,该现象与Bi材料的非均匀熔化动力学行为及冲击熔化完成时间尺度较长有关.

关键词：声速冲击熔化界面速度剖面 Bi

冲击波作用下微米尺度金属颗粒群的动力学行为

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物理学报 2017年第10期66卷 174-181页

作者：赵信文李欣竹张航王学军宋萍张汉钊康强黄金吴强中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室绵阳621900

基于平面化爆驱动飞片高压加载技术和激光测速技术,研究了冲击波加载不同粒径锡颗粒群的微喷射行为以及在空气中的减速规律.实验结果表明,锡颗粒的最快喷射速度随粒径增大而显著增大.通过对微喷射形成过程的三维光滑粒子流体动力学方法... 详细信息

基于平面化爆驱动飞片高压加载技术和激光测速技术,研究了冲击波加载不同粒径锡颗粒群的微喷射行为以及在空气中的减速规律.实验结果表明,锡颗粒的最快喷射速度随粒径增大而显著增大.通过对微喷射形成过程的三维光滑粒子流体动力学方法数值模拟发现,大粒径锡颗粒之间存在较大的空隙结构,冲击波与空隙结构的相互作用诱导产生高速汇聚射流,空隙结构越大对应的喷射速度也越高.此外,通过研究不同粒径颗粒在复杂流场中的减速规律,进一步深化了对微喷射破碎后的颗粒尺度状态以及混合输运特性的认识.研究结果对于预测和分析冲击波加载微米颗粒群的微喷混合特性具有一定价值.

关键词：微米颗粒微喷射最快喷射速度减速特性