Fe43+FeTiO9,一个由2Fe2O3-FeTiO3组成的铁-钛氧化物矿物

Fe－Ti氧化物矿物产于新疆阿尔泰伟晶岩中．与之共生的有铌-钽铁矿、细晶石、锆石、白云母、长石等。Fe－Ti氧化物是不规则粒状,黑褐色．条痕浅褐红色．金属光泽,无解理,硬度5．5～6．0．比重5.30～5．50。在反光镜下矿物的反射色为灰白色,反射多色性弱,在MPV－3型裂隙光度计上其反射率为27．37～22．65（400～700nm）。化学分析结果是：Fe2O362．23,MgO0．22．Mno1．24．FeO13．98,TiO217．96,SiO23．87,CaO0．20,总计9970．扣除杂质后：Fe2O364．87,MgO0．24．MnO1．29．FeO14．58．TiO218．73,总计99．70,其化学式为FeFeTiO9。矿物的强X射线值：2．72（10,014）．2．52（10．110）．1．85（8．115）,1．70（9,008）．1．457（8,027）,三方晶系a=0．504,c=1．355nm．Z=2．空间群P63／m（？）。     

扬子地台西缘下寒武统黑色页岩土壤元素地球化学特征北大核心CSCD

本文分析扬子地台西缘黑色页岩土壤(BSS)及其成土新鲜黑色页岩(FB)的主、微量元素的地球化学特征,探讨黑色页岩土壤成土地球化学作用机制。结果表明,黑色页岩土壤明显亏损MgO、CaO、Na2O、P2O5和LOI(有机质),而富集Al2O3和Fe2O3等主量组分;且明显亏损Ba、V、Ni、Cu、Zn和Sr等微量元素,但其他微量元素则不然。与成土母岩相比,黑色页岩土壤的化学组成相对均一。主量组分对黑色页岩与黑色页岩土壤之间化学组成有不同的影响,这种影响与CaO、Na2O和MgO等碱质组分、LOI所代表的有机质等的淋滤释出,及Fe2O3和Al2O3等氧化物的次生富集有关,其影响程度顺序为:CaO>Na2O>LOI>MgO>Al2O3>Fe2O3>MnO>K2O>SiO2>P2O5。推断黑色页岩风化-成土过程中有机质、黄铁矿、方解石、钠长石、斜绿泥石等不稳定矿物的化学蚀变分解和长石等硅酸盐矿物的水解导致CaO、LOI、Na2O、MgO、K2O和SiO2等主量组分,以及V、Cr、Ni、Cu、Zn、Ge、Ba、Sr等微量元素的淋滤释出;而黏土矿物、铁-锰氧化物等次生矿物的次生富集,导致Fe2O3、MnO和Al2O3等主量组分,以及Pb、Cs、Co、Th、Sc、Ga、Rb、REE等微量元素在土壤中形成次生富集。故而黑色页岩可为环境重金属污染源,而黑色页岩土壤本身也可存在重金属污染。     

蛇绿岩地幔岩中自由SiO2的发现及其地质意义

自由SiO_2系指石英及其同质多型物(polymorphs)柯石英、斯石英等。石英广泛分布于地壳中的各种岩石中,柯石英和斯石英只存在于超高压岩石和陨石坑中。由于石英和非饱和SiO_2的橄榄石不能共生,因此在地幔橄榄岩和超镁铁岩中不存在原生石英。最近笔者在西藏罗布莎蛇绿岩的地幔岩(方辉橄榄岩)的豆荚状铬铁矿中发现了自由SiO_2和柯石英相。根据高温高压相平衡实验资料,橄榄石、辉石这样的硅酸盐矿物在地幔深部的压力条件下可以分解成简单氧化物,如FeO(方铁矿)、MgO(方镁石)以及SiO_2(斯石英)等。由此推测,西藏蛇绿岩地幔岩中自由SiO_2可能是来自于下地幔的矿物,是地幔柱作用将其搬运到上地幔浅部。     

新疆东准噶尔地区表壳元素地球化学特征及其地质意义

根据东准噶尔地区1：20万化探均匀采集的900余个岩石样品的分析结果，基于全样本统计和迭代剔除方法，得到新疆东准噶尔地区表壳(出露地壳)的39种元素丰度值；同时对其中的SiO2、TiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、MnO、CaO、Na2O、K2O、P2O5 10种常量元素，按氧化物之和为100％进行了归算。东准噶尔地区表壳在化学成份上相当于花岗闪长岩。与全球大陆上地壳元素丰度值相比，明显富集Na2O、MnO和As、Sb、Ag元素，略富集SiO2、TiO2、P2O5和Y，明显亏损Co、Cr、Mo、Ni、Sn、W等元素，亏损CaO、K2O、MgO和Be、La、Nb、Pb、Sr、Th、U等元素。从元素比值来看，东准噶尔地区地区表壳的K／La、K／Th、Nb／La、Th／La、La／As、K／Na比值低于全球大陆上地壳相应元素比值；而La／Cr比值高于全球大陆上地壳。东准噶尔地区表壳在成分特征上与典型的岛弧造山带上地壳更为接近，但较后者略为成熟。加里东和海西期造山作用是影响和制约东准噶尔地区表壳的元素地球化学特征的重要地质因素。     

湘江入湖河段沉积物主元素组成对重金属污染的指示

本次工作利用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析技术,对湘江人湖河段沉积物进行主元素和重金属元素分析.结果表明,湘江入湖沉积物中主元素含量变化相对稳定,沉积物具有明显亏CaO、Na2O,而富MnO、A12O3的化学组成特征.其化学组成和风化蚀变特征(蚀变指数CIA值大于78)指示流域上游花岗岩为沉积物提供了主要的物源.主元素揭示的沉积物矿物组成主要包括A12O3表征的细粒黏土矿物类和SiO2、Na2O表征的粗粒碎屑矿物类两部分.沉积物中重金属元素含量变化大,重金属综合富集指数EI值自湾河WH (EI=4.7、14.2)向湘阴XY (6.6、5.6)再向屈原农场QN沉积柱(18.4)趋于增大,重金属污染程度自上游向下游趋于增强.重金属污染程度主要与以A12O3为代表的Ⅰ类元素呈正相关关系.预示重金属污染主要与黏土矿物、铁锰氧化物、有机质、及磷灰石等副矿物相关.其中Bi、Pb、Mn、T1等重金属污染更趋于在黏土矿物、锰氧化物、有机质等矿物相中增强,Cd污染可能主要与铁锰氧化物、有机质等有关,U污染则主要与铁氧化物矿物有关,而Cu、Sb污染主要与有机质关系密切.不同的矿物相可能引起不同种类的重金属污染.     

板内橄榄玄粗岩(shoshonite)地幔流体交代作用及成因的元素地球化学证据:以赣南会昌橄榄玄粗岩为例

根据稀土元素和微量元素ICP-MS分析结果,通过对流体作用敏感的元素对比值(U/Th、Pb/Ce、Ba/La、Cs/Rb和Ce/Y等)的研究对比,为赣南会昌橄榄玄粗岩的形成有地幔流体交代作用参与提供了重要的地球化学证据.应用主元素氧化物(K2O、Na2O、FeOT、CaO、MgO和TiO2)与SiO2的变异分析,判明会...     

西藏罗布莎蛇绿岩的Os—Ir—Ru合金及其中玻安岩质包体的研究

笔者最近在西藏罗布莎蛇绿岩块豆荚状铬铁矿的Os-Ir-Ru合金中,发现自形晶的玻安岩质的包体群。按它们的主要化学成分,其相当于高Ca玻安岩。18个包体的平均化学成分为:MgO=20.15%,Al2O3=8.99%,SiO2=54.42%,CaO=11.15%,FeO=2.81%,Na2O=1.00%,并含有少量NiO和Cr2O3。由于该包体粒径较小(<20μm),用Raman激光光谱仪测定,它们具有尖晶石、磁铁矿和辉石等Raman谱,由此确定存在玻安岩质尖晶石。结合已发现的共生矿物,如硅金红石、八面体Mg-Fe硅酸盐等高压矿物,有理由推断玻安岩质尖晶石形成于400～670km深的过渡带。玻安岩质辉石是尖晶石降压相变产物。根据罗布莎铬铁矿高Cr特点,罗布莎铬铁矿的形成与该玻安岩质熔体有关。玻安岩质尖晶石、铬铁矿和Os-Ir-Ru合金三者统一形成于过渡带或地幔深部,由地幔柱快速上升搬运这些矿物到地幔浅部。     

下地幔温压下(Mg, Fe)SiO3钙钛矿的相稳定性

在69～100 GPa冲击压力(估算温度为2600～4300 K)范围内进行了初始样品为(Mg0.92, Fe0.08)SiO3顽火辉石和MgO+SiO2的冲击压缩回收实验。对回收样品进行的X射线衍射(XRD)分析结果表明: 两发顽火辉石回收样品的主相均是单链状结构硅酸盐, 而非钙钛矿结构; 另外, 回收样品中均未观察到氧化物SiO2 和(Mg0.92, Fe0.08)O的XRD特征谱线; 两发MgO+SiO2回收样品中均观察到SiO2和镁橄榄石(Mg2SiO4)而没有氧化物MgO。实验结果表明: 在冲击压缩过程中样品处于钙钛矿结构, 在冲击卸载过程中样品发生了由钙钛矿结构向单链状结构的逆转相变; 在实验的温压范围内, 不可能发生由(Mg0.92, Fe0.08)SiO3向SiO2和(Mg0.92, Fe0.08)O的化学分解相变, 顽火辉石的高压相——钙钛矿结构是稳定的。高压加载或卸载过程引起的晶格畸变导致回收样品和原始样品的谱线差异, 而高压加载导致钙钛矿型(Mg0.92, Fe0.08)SiO3晶格畸变的可能性更大。     

哈萨克斯坦伊特穆伦硬玉岩的矿物学特征

硬玉岩是一种较为少见的高压低温变质岩,不仅具有重要的科研价值,也是一种名贵的玉石材料。本文对产于哈萨克斯坦卡拉干达州伊特穆伦矿区的硬玉岩进行了岩相学观察和矿物化学成分分析,并与缅甸、俄罗斯和危地马拉的硬玉岩进行对比。结果表明,哈萨克斯坦硬玉岩主要组成矿物为硬玉、绿辉石以及少量方沸石和钠沸石,具有粒柱状变晶结构,硬玉矿物的平均化学成分为w(SiO2)=58.38%,w(Al2O3)=21.88%,w(Na2O)=12.69%,w(CaO)=3.40%,w(MgO)=2.58%,w(FeO)=0.29%。不同产地样品中绿辉石和硬玉的SiO2含量相差不大。哈萨克斯坦样品中绿辉石Na2O和FeO的含量略低于缅甸、俄罗斯和危地马拉,MgO和CaO稍高于其它3个产地,硬玉MgO和CaO略高于其它3个产地。     

一种新的岩浆岩分类定量方法

目前,岩浆岩的超基性、基性、中性、酸性的分类均根据SiO2的含量,但这种单一含量判别标准并不严谨,含量经常与分类不完全对应。使用TraceElem 1.0软件对各种岩浆岩进行逐步判别分析、聚类分析和对应分析研究,据此认为超基性岩由MgO和FeO组成的因子确定,基性岩则由P2O5、Fe2O3、TiO2、CaO、MnO组成的因子确定,中性岩由Na2O和Al2O3组成的因子确定,酸性岩由K2O和SiO2组成的因子确定。岩浆岩的分类宜以SiO2为主、以MgO和CaO为辅,尤其要引入MgO。在SiO2含量相同的情况下,MgO、CaO含量越高,基性程度越强。基于这一分析结果,提出一种新的酸度指数（ADI)计算方法,即ADI=w(SiO2)-0.75w(MgO)-0.23w(CaO),ADI<38.0%为超基性岩,在38.0%～52.0%之间为基性岩,在52.0%～62.5%之间为中性岩,>62.5%为酸性岩。     

铒掺杂镧钛酸钾的光催化性能研究

通过高温固相反应制备了Er3+掺杂的nEr2O3:K2La2Ti3O10系列光催化剂,对样品进行了X射线衍射、扫描电镜、紫外可见吸收光谱和比表面积分析,并以染料降解考察了样品的光催化活性.研究表明.Er3+的适量掺杂抑制了K2La2Ti3O10粒径生长,增加了K2La2Ti3O10对太阳光的利用率.提高了K2La2Ti3O10的光催化活性.当n=0.003时,K2La2Ti3O10的光催化活性最大,在可见光和紫外光辎照下,可将多种染料水溶液降解.在可见光辐照下,其光催化活性优于市售的光催化剂TiO2(P25).     

钙钛矿镧钛酸钾电子结构的第一性原理研究

采用赝势法的第一性原理,计算了K2La2Ti3O10的电子密度分布和能带结构等基态物理性质.结果表明,K2La2Ti3O10属间接带隙半导体,理论带隙为3.2 eV,其导带主要由Ti的3d轨道构成,价带主要由氧的2p轨道构成.钛原子的d电子与镧原子的d电子和氧原子的2p电子之间的轨道杂化对K2La2Ti3O10的能带结构和光催化活性有着重要的意义.     

Fe—Mn—Co—Cu体系尖晶石的结构和红外辐射特性

采用XRD、SEM／EDAX、IR等测试方法研究了Fe2O3-MnO2-Co2O3-CuO体系的结构及其形成过程，测试了该体系的红外辐射性能，分析了该体系的结构特征与其红外辐射特性的关系。研究结果表明，高温合成过程中过渡金属氧化物形成立方尖晶石固溶体。尖晶石结构的四面体位置主要分布有Fe^3 、Mn^2 、Cu^2 等离子，八面体位置主要被Mn3^ ,Co^3 ,Cu^2 ,Fe^2 ,Fe^3 等离子占据。体系组成的变化对过渡金属离子在四面体位置和八面体位置的分布状况产生影响。由于在四面体位置和八面体位置上均存在多种过渡金属离子，Fe-Mn-Co-Cu体系立方尖晶石固溶体在2．5－25μm波段内具有较高的红外辐射率。     

游离Fe2O3对成都粘土部分工程地质特征的影响

针对了Ｆｅ２Ｏ３在粘土中普遍存在的现象,本文讨论了成都粘土游离Ｆｅ２Ｏ３质量分数与部分试验指标间的关系,分析了解游离Ｆｅ２Ｏ３对该种粘土工程性质的作用和影响程度。append     

碱提取法分析海洋沉积物生物硅方法中碎屑组分污染的评估及校正

利用电感耦合等离子体质谱 (ICP- MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP- AES)方法分析了常规碱液提取海洋沉积物中的生物硅所获取的溶液中的 Si、 Al和 Ti含量.分析结果显示 , 碱液提取法获取的溶液中 Si和 Al明显地由两种来源混合而成,其中, Si有较大比例的陆源碎屑成分的贡献,并不能直接代表沉积物中的生物硅含量,而需要对其中的陆源碎屑贡献进行扣除.通常使用 Al来代表陆源碎屑进行扣除的方法无法给出正确结果,因为碱提取液中 Al存在明显的非碎屑组分.对数个土壤及水系沉积物标准样品物质的试验发现,碱提取可以优先溶解其中的 Si和 Al,而提取液中的 SiO2/TiO2比值相对于土壤和沉积物全样的 SiO2/TiO2比值有一个比较固定的富集系数 (约 14左右 ).对南海沉积物而言,根据这个富集系数和区域的碎屑物质的化学组成算得碱提取液中碎屑组分 SiO2/TiO2比值约为 748,这与根据二端员混合估计的比值相当.这样,根据提取液中的 Ti含量可以较好地扣除出碎屑组分对生物硅的污染,对于更准确测定海洋沉积物中低含量的生物硅具有重要意义.     

The influence of Cr on the garnet–spinel transition in the Earth''s mantle: experiments in the system MgO–Cr2O3–SiO2 and thermodynamic modelling

The position of the transition from spinel peridotite to garnet peridotite in a simplified chemical composition has been determined experimentally at high pressures and high temperatures. The univariant reaction MgCr₂O₄+2Mg₂Si₂O₆=Mg₃Cr₂Si₃O₁₂+Mg₂SiO₄, has a negative slope in P–T space between 1200 °C and 1600 °C. The experimental results, combined with assessed thermodynamic data for MgCr₂O₄, MgSiO₃ and Mg₂SiO₄ give the entropy and enthalpy of formation of knorringite garnet (Mg₃Cr₂Si₃O₁₂). Thermodynamic calculations in simplified chemical compositions indicate that Cr shifts the garnet-in reaction to much higher pressures than previously anticipated. Moreover, in Cr-bearing systems a pressure–temperature field exists where garnet and spinel coexist. The width of this divariant field strongly depends on the Cr/(Cr+Al) of the system.     

Al_2O_3-SiC-C砖渣静态侵蚀后的显微结构分析

铁水预处理用鱼雷罐、铁水罐的炉衬多为Ａｌ２Ｏ３ＳｉＣＣ砖,随着铁水脱硫量的加大,耐火材料的侵蚀也较严重。而现在由于市场需要钢水中的磷含量要求较低,脱磷处理过程中由于国外多采用氧化铁系脱磷剂,氧化亚铁对石墨的氧化很大,对炉衬侵蚀也大,这就要求对Ａｌ２Ｏ３ＳｉＣＣ砖的性能进行改进以适宜工艺需要。国内对脱磷的研究较少,实际生产对铁水进行脱磷处理的厂家也很少。为探讨脱硫、磷剂对耐火材料的影响,本文对不同脱硫、磷剂侵蚀Ａｌ２Ｏ３ＳｉＣＣ砖后的残砖的显微结构进行了分析,探讨了铝碳化硅碳砖的侵蚀原…     

离子色谱法测定水样中S~(2-)、SO_3~(2-)、SO_4~(2-)、S_2O_3~(2-)

该种方法利用离子色谱仪的电导检测器与电化学检测器串联 ,十几分钟即可连续完成水中S2 - 、SO2 - 3 、SO2 - 4、S2 O2 - 3 的测定 ,方法具有快速、高效、方便、灵敏、选择性好等特点。方法的检出限分别为 :S2 - 12 5 μg/L ;SO2 - 3 2 2 4 μg/L ;SO2 - 45 0 μg/L ;S2 O2 - 35 0 μg/L。相对标准偏差在 1 5 %～ 6 9%之间 ,能够满足水中S2 - 、SO2 - 3 、SO2 - 4、S2 O2 - 3四种阴离子分析测试的需要。     

一种新的适合富有机质沉积岩的Re-Os同位素分析方法初探

虽然富有机质沉积岩中的Re和Os主要都富集在有机质中,但其中碎屑部分中的Re和Os也会影响其Re-Os等时线的准确度和精度。目前最常用的Cr O3-H2SO4溶样法虽然能尽量避免碎屑物质中Re和Os的溶出,但该方法具有Re流程空白高和环境污染严重等问题。因此,本研究尝试在富有机质沉积岩Re-Os同位素分析中使用H2O2-HNO3溶样来代替Cr O3-H2SO4溶样。本研究利用国际油页岩标样SGR-1b(USGS)为实验研究对象,分别对HCl-HNO3溶样、Cr O3-H2SO4溶样和H2O2-HNO3溶样3种溶样方法进行了对比研究。研究表明,H2O2与HNO3的体积比约为5﹕1的H2O2-HNO3溶液,不仅能保证样品和稀释剂的Re、Os同位素达到同位素交换平衡而且尽可能地避免碎屑物质中Re和Os的溶出。本方法相比于HCl-HNO3溶样,能尽量避免碎屑物质中Re和Os的溶出;而相比于Cr O3-H2SO4溶样,该方法具有本底低、无污染的优点。最后利用H2O2-HNO3溶样方法对广西金秀地区的泥岩样品和广东大宝山地区的碳质页岩样品进行了Re-Os同位素定年分析,分别得到了(404±5)Ma(IOs=1.57±0.13,n=8,MSWD=50)和(211±11)Ma(IOs=0.67±0.09,n=5,MSWD=11.1)的等时线年龄,这一结果与HCl-HNO3溶样得到的结果((412±11)Ma,IOs=1.18±0.38,n=8,MSWD=311;(223±18)Ma,IOs=0.59±0.14,n=5,MSWD=63)在误差范围内一致,但更为精确。     

Adsorption behaviors of Cd^2＋ on Fe2O3/MnO2 and the effects of coexisting ions under alkaline conditions

This study describes the adsorption features of cadmium on Fe2O3 and MnO2 in alkaline saline conditions. The adsorption reached equilibrium in 6 hours under alkaline conditions. The absorption of cadmium on Fe2O3 and MnO2 was consistent with Freundlich absorption isotherms, and the corresponding adsorption capacities were 16.3 and 16.7 mg·g-1, respectively. Moreover, the adsorption quantity of cadmium on Fe2O3 and MnO2 rose with increasing pH from acidic to neutral, and reached the maximum at pH= 9. The coexisting chlorides reduced the adsorption capacity of Fe2O3 and MnO2. The influence intensities of different cations follow the order of CaCl2>>KCl>NaCl. However, the influence of sodium salts on the capacities of Fe2O3 and MnO2 to adsorb cadmium appeared more complicated: the relatively low concentrations of sodium salts could reduce the adsorption capacity; with increasing concentrations of sodium salts, e.g. NaCl and NaNO3. The adsorption capacity decreased continually. Moreover, due to the competition adsorption and precipitation effects, the adsorption capabilities of Na2CO3, NaH2PO4 and Na2HSO4 could also be reduced and cadmium concentrations in the solution were reduced as well.