黑云母的红外光谱研究

关于云母族矿物的红外光谱研究,国内外一些学者曾做过不少工作。笔者就近年来所收集到的一些产自宁芜地区、南岭地区花岗岩类岩石中27个黑云母样品,进行了红外光谱测定,确定了某些特征吸收峰的偏移及其与化学组分之间的关系,并探讨了黑云母矿物中主要金属阳离子的相互置换和晶体结构的关系。 黑云母属三八面体型的2∶1层状结构硅酸盐矿物。结构中上下四面体片(T)以尖顶相对,中间夹氢氧镁石型[Mg—O_4(OH)_2]八面体片(O),构成T—O—T型结构层。占有四面体晶位的阳离子主要为Si,约有1/4的Si可被R~(3+)(主要为Al~(3+)、次为Fe~(3+))取代。占有八面体晶位的阳离子主要为Mg~(2+)或Fe~(2+),次为Fe~(3+)、Al~(3+)、Mn~(2+)等。由T—O—T所组成的结构层则通过层间大阳离子K~+(少量的Na~+、Ca~(2+)等)彼此相连接。结构     

金属阳离子对重晶石浮选行为的影响

通过单矿物浮选、溶液化学计算、Zeta电位测试以及红外光谱分析等手段研究了金属阳离子(Fe~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)和Pb~(2+))对重晶石浮选行为的影响以及作用原理。浮选结果表明,在十二烷基磺酸体系下,4种金属阳离子Fe~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)和Pb~(2+)在p H值为4.0～11.2范围内对重晶石的可浮性都具有活化作用,其中Pb~(2+)对重晶石的可浮性活化效果最好,Fe~(2+)次之。Pb~(2+)活化机理研究显示,Pb~(2+)主要以Pb~(2+)、Pb(OH)~+的形式和重晶石表面吸附的OH~-结合并脱水,然后吸附在重晶石矿物表面并促进十二烷基磺酸根阴离子在重晶石表面的吸附,从而增强了重晶石的可浮性。     

齐齐哈尔碾子山麦饭石物化性能及其对Pb2+、Cd2+、Cr3+的吸附行为研究

以齐齐哈尔碾子山麦饭石为研究对象,通过比表面积及孔隙分析、阳离子交换容量(CEC)测试以及p H值缓冲能力测试等,对碾子山区麦饭石的结构和性能进行表征,并进一步研究麦饭石对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(3+)的吸附行为。结果显示:碾子山区麦饭石具有海绵体大孔结构,阳离子交换容量(CEC)13~20 mmol/100 g。碾子山麦饭石对酸碱溶液都具有较好的调节能力,尤其对酸液的调节更高效。重金属吸附性能方面,对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(3+)这3种离子吸附关系为:Pb~(2+)Cr~(3+)Cd~(2+)。     

甘肃金昌红泉镁基膨润土属型分类

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土类矿物。确定膨润土的属型,实质上是依据蒙脱石晶层间吸附阳离子的种类及其丰度。 (一) 蒙脱石吸附阳离子的主要原因 1.蒙脱石是属于一种2:1层状结构,即由二个硅氧四面体片夹一个铝氧八面体片构成的层状体。蒙脱石因四面体中Al~(3+)置换Si~(4+)和八面体中Mg~(2+)置换Al~(3+),使蒙脱石晶层间产生永久性负电荷,为了保持晶格电荷平衡,因而晶层间具有吸附阳离子和交换性阳离子的性能。     

东秦岭商南—丹凤地区蛇绿岩中角闪石的阳离子占位度及其地质意义

本文应用红外光谱法测定了东秦岭商南—丹凤地区蛇绿岩中12个钙质角闪石的阳离子占位度。根据羟基(OH)A、B、C、D 四个谱带的强度,分别计算出角闪石结构中 M_1、M_3、[M_2+M_4]晶位上 Fe~(2+)和 Mg~(2+)以及 M_4晶位上 Ca~(2+)和 Na~+的占位系数。结果表明,这些阳离子在角闪石不同结构位置上的占位度是角闪石结晶温度和压力的函数,为确定该区角闪石及其寄主岩石形成的变质温、压条件提供了有意义的信息。     

Fe(Ⅱ)/阳离子掺杂针铁矿矿物系统对2-NP的还原转化性能研究

制备了不同阳离子掺杂改性的针铁矿,并采用XRD、红外、热重差热分析以及TEM等手段对其进行了表征,结果显示,掺入Mn~(2+)、Cr~(3+)、Al~(3+)后并未明显改变α-FeOOH的晶体结构类型,说明部分阳离子掺杂进入α-FeOOH晶格,从而分别形成因Fe~(3+)被Mn~(2+)、Cr~(3+)、Al~(3+)部分取代的固溶体;红外分析也得到类似结果;热重和差热分析以及TEM观察结果均表明几种金属阳离子没有形成氧化物相,可以确定这些离子已经进入针铁矿的晶格;紫外-可见漫反射光谱分析发现Mn~(2+)、Cr~(3+)掺杂者的能带隙较之纯相针铁矿的稍小,依次为2.18 e V和2.24 e V;而Al~(3+)掺杂者的能带隙与纯相针铁矿相比有所提高,增加至2.34 e V。此外还考查了不同阳离子掺杂及纯相针铁矿与Fe(Ⅱ)构成的复合系统对邻硝基苯酚(2-NP)的还原效果,研究表明,在溶液pH=6和25℃等的条件下,上述还原转化反应符合准一级动力学方程。其中,Fe(Ⅱ)/Al~(3+)掺杂针铁矿复合系统对2-NP的降解效果最好,在120 min时就达到了100%去除率,在一定浓度范围内,随着2-NP浓度的升高,2-NP的还原速率降低。而且,Fe(Ⅱ)/Al~(3+)-针铁矿复合系统速率常数(k)随着溶液的pH值增大而升高。     

安徽栏杆含金刚石基性岩中石榴子石矿物学特征

在中国东部皖北地区分布着新元古代镁铁质岩,其中一些碱性基性岩为金刚石的赋矿岩石。为了确定安徽栏杆金刚石矿区的石榴子石种类,对矿区内不同类型的石榴子石进行系统采样,测定了62件石榴子石微区化学成分。结果显示,安徽栏杆石榴子石矿物化学式A_3~(2+)B_2~(3+)(SiO_4)_3中的A组阳离子由Mg~(2+)、Fe~(2+)和Ca~(2+)离子占位,B主要由Al~(3+)、Fe~(3+)、Mn~(3+)和Cr~(3+)离子占位,三价阳离子主要为Al~(3+),二价阳离子主要为Ca~(2+),表明研究区石榴子石主要为钙铝-钙铁-镁铝石榴子石系列。在62个样品中,发现了超硅石榴子石。经过计算其形成的压力范围为12.1～12.8GPa,深度可达300km。     

GBW(E080166)和GBW(E08167)简介

为加强水分析质量管理,地矿部委托水文工程地质研究所(水文地质专业测试中心)研制的水标样阳离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和阴离子(SO_4~(2+)、Cl~-、F~-、No_3~-),已经国家技术监督局批准为国家     

南疆阿克苏河流域水文地球化学特征

干旱、半干旱地区的地下水资源是重要的供水水源,阿克苏地区地处塔里木盆地北部,天山山脉中段南麓,人类活动密集,中部及东部荒漠的土壤盐渍化严重,地下水水质出现恶化,广泛分布着微咸水和咸水,为了合理开发利用地下水资源,需要深入地认识阿克苏河流域地下水的水化学特征和演化规律,对此,在收集阿克苏地区气象、水文、地质、水文地质等资料的基础上,系统采集了不同位置和深度的地下水样品,对水化学组分进行测定,确定了地下水水化学类型;结合水文地质调查结果,分析了阿克苏地区地下水化学组分的空间特征,推断其水文地球化学演化过程。结果显示,浅层地下水在径流区的阳离子以Na⁺、Ca+、Ca⁽²⁺⁾为主,阴离子以Cl(2+)为主,阴离子以Cl^-、SO_4-、SO_4^(2-)为主,至排泄区阳离子变成以Na(2-)为主,至排泄区阳离子变成以Na⁺为主,阴离子以Cl+为主,阴离子以Cl^-、SO_4-、SO_4^(2-)为主;中深层地下水在径流区的阳离子以Na(2-)为主;中深层地下水在径流区的阳离子以Na⁺、Ca+、Ca⁽²⁺⁾为主,阴离子以Cl(2+)为主,阴离子以Cl^-、SO_4-、SO_4^(2-)为主,至排泄区优势阳离子转为Na(2-)为主,至排泄区优势阳离子转为Na⁺,优势阴离子转为Cl+,优势阴离子转为Cl^-。阿克苏地区地下水中发生的主要水文地球化学作用为水-岩相互作用,同时也受人为因素和混合作用的影响。     

从试验谈垂直入渗过程中的阳离子交换作用

水和岩土间的阳离子交换是重要的水文地球化学作用之一,在研究水化学成分变化时,常常涉及此类问题。在北京城近郊区里,地下水硬度从空间和时间上都有明显的变化,为了从阳离子交換作用这个方面探讨其变化的化学机理,做了下列试验:(1)土壤和水溶液间的纳一钙镁阳离子交换平衡,(2)室内模拟试验,(3)野外试验。本文是试验的总结。一、土壤与水溶液间的钠—钙镁阳离子交换美国盐实验室曾提出水土间Na~+—Ca~(2+)、Mg~(2+)交换平衡的一般关系式及其相应的回归方程;其一般     

膨润土、高岭石对锌的吸附和解吸

本文研究了膨润土和高岭石对Zn~(2+)的吸附和解吸。结果表明,所得到的吸附Zn~(2+)量的资料适合Freudlich和Langmuir方程,与CEC(阳离子交换量)呈正相关,Mg质粘土矿物略高于Ca质。这是由于阳离子水化度不同所致。从Ca质的膨润土和高岭石解吸Zn~(2+)状况看,粘粒表面解吸下来的Zn~(2+)数量与其吸附量呈正相关。经连续解吸后,高岭石粘粒表面吸持的Zn~(2+)量占解吸量的百分数高于膨润土。表明高岭石与Zn~(2+)亲和力高于膨润土。     

采用铀试剂Ⅲ 分光光度法测定Th、U、Zr、Pa、Sc和稀土元素

文中论述了铀试剂Ⅲ的一般性质,及其水溶液和酸性溶液中的试剂颜色,被测元素显色反应的灵敏度,并有附表介现了铀试剂Ⅲ与Th、Zr、Hf、Pa、U(IV)、UO_2~(2+)、Sc、TR等十六个元素显色反应的情况。同时文章中推荐了用铀试剂Ⅲ测定元素时的UO_2~(2+)——特里龙B———其它元素体系、萃取分光光度法及校核反应的机理,以及铀试剂Ⅲ和元素显色反应时与元素的离子半径大小的关系,对Be、Zn、Pb、Ca、UO_2~(2+)、Ge、Hf、Zr、U~(4+)、Th等二十一个元素的消光与离子半径大小的关系作了列表。评述了铀试剂Ⅲ测定Pa、Zr、Hf、Th和U~(4+)时提高选择性的可能。文中还介绍了铀试剂Ⅲ的四种衍生物和类似物的通式及铀试剂Ⅲ与双电荷和三电荷的阳离子元素如Sr、UO_2~(2+)、Pb、ZrO~(2+)、La、四电荷的阳子——Th、Zr、Hf、U~(4+)形成络合物的表示式以及有色络合物反应的机理。本文还详细地拟定了铀试剂Ⅲ测定矿物、矿石、合金中铀、钍、锆、铪、镤、稀土元素、钪的分析方法及其干扰元素的消除。最后还介绍了铀试剂Ⅲ合成的详细方法。     

阳离子浓度对泥沙沉速影响实验研究

应用了静态沉降实验方法中的移液管法,初步研究了水中常见阳离子对河流中细颗粒泥沙沉速的影响,这些阳离子包括Na+、Ca2+、Mg2+和Al3+等。实验结果表明,阳离子浓度对泥沙沉速的影响可以分为两个阶段:①随着阳离子浓度的增加泥沙沉速也增大;②当离子浓度大于某值时,离子浓度对泥沙沉速的影响不大。在同样离子浓度条件下,离子价态高者影响较大。同时分析了长江和黄河干流中下游河段的水化学特性;分析结果表明,在一般的河水水质的情况下,有必要考虑水中阳离子(主要是Ca2+、Mg2+)对细颗粒泥沙沉速的影响。     

甘肃南部宕昌-武山县地下水化学特征及成因分析

为识别甘肃南部宕昌-武山县不同地层条件下的地下水特征、演变规律及其形成原因,本文运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值、饱和指数等方法,对研究区地下水化学类型、分布特征及成因进行分析。结果表明:(1)碳酸盐岩地层及碳酸盐岩夹砂岩地层中各离子含量稳定,阴阳离子分别以HCO_3~-、SO_4~(2-)和Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,水化学类型为HCO_3-Ca型水;砂岩地层中离子浓度变化大,Na~+、Cl~-浓度差异突出,水化学类型为HCO_3-Ca、HCO_3-Ca·Mg以及HCO_3-Na·Ca型水。(2)各地层地下水中离子均受岩石风化作用控制,在地下水径流过程中,主要发生了岩盐、石膏的溶解,方解石的沉淀,白云石和长石的溶解或沉淀,以及阳离子交换作用。其中砂岩地层中阳离子离子交换作用强于其他地层。(3)特殊地质条件下如断层泉水样点受补给来源、径流路径、地下水循环交替程度等因素影响,水化学组分异于常值。     

天山哈密榆树沟流域夏季洪水期河水水化学特征及其成因

利用2013年7-8月在哈密榆树沟水文站采集的河水样品,对主要的化学离子、p H值、电导率EC、总可溶性固体TDS进行了系统的分析,阐明了研究区离子的来源及成因.分析结果表明:榆树沟流域夏洪期径流水体呈弱碱性;HCO_3~-、Ca~(2+)分别为最主要的阴、阳离子,Ca~(2+)质量浓度占阳离子总数的69.45%,HCO_3~-质量浓度占阴离子总数的84.18%;水化学类型为HCO_3~--Ca~(2+);径流中所含的水化学物质一定程度上受水量的稀释作用控制;通过Gibbs图、阴阳离子三角图示法以及主要离子比值法的综合分析得出,水化学离子主要来源于H_2CO_3风化碳酸盐岩,同时还伴有少量的H_2SO_4风化碳酸盐岩,岩石风化主要以方解石矿物的溶解作用为主.     

天然钛榴石的穆斯堡尔谱及晶体化学分析

本文收集了一组钛榴石样品,作了穆斯堡尔谱和化学分析。采用各对应双峰等值限制拟合。拟合结果,统计误差X~2均较小。文中还分析了钛榴石结构的阳离子占位情况,并对其五对双峰谱指派如下:Fe~(3+)在[Y]位和(Z)位,Fe~(2+)在{X}和[Y]位,而另一对双峰指派为Fe~(2+){X}→Fe~(3+)(Z)的电荷离域。从化学分析和穆斯堡尔谱数据求出二种方法Fe~(2+)/∑Fe的差值,说明钛榴石中有Ti~(3+)的存在,用此简便方法估算了Ti~(3+)的含量,得出了四面体中阳离子的占位择优为Fe~(3+)>(Al~(3+),Ti~(4+))的结论。     

Cu^2＋在黑云母中的富集和稳定性

本文运用晶体场理论研究了Cu~(2+)在黑云母中的富集和稳定性。指出Cu~(2+)的富集性主要是依赖于黑云母单位晶胞八面体中的总阳离子数值∑y;Cu~(2+)的稳定性主要是依赖于其晶体场分裂参数D_q值。在其他条件相同时,黑云母中铜含量愈高,稳定性愈弱,在蚀变过程中析出的铜量愈大。     

青岛市大沽河流域地下水水化学时空演化及影响因素分析

为探讨滨海流域地下水水化学成分的时空演化规律及影响因素,以青岛市大沽河流域为研究对象,运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图解法、离子比例系数等方法对2001~2012年137个地下水样的水化学成分进行系统分析。研究结果表明:流域内地下水以碱土金属Ca~(2+)为优势阳离子,重碳酸根HCO_3~-为优势阴离子,主要离子含量年际变化不大,基本符合枯升丰降的原则,但区域差异较为明显;2001~2012年地下水化学类型由Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Mg~(2+)—HCO_3~-—Cl~-型变为Ca~(2+)—Mg~(2+)—SO_4~(2-)—Cl~-、Ca~(2+)—Na~+—HCO_3~-—Cl~-、Na~+—Ca~(2+)—Cl~-—HCO_3~-混合型水;岩石风化作用是区内地下水化学组分的主要控制因素;农业活动中氮肥的过度施用、粪便及生活污水等人为来源的输入则为区内NO_3~-含量较高的主要影响因素。     

前寒武纪海洋水的成分

前寒武纪海洋水的成分和现在的海洋水是不同的,当时存在缺氧的CO_2~-大气圈是直接的原因。起始时期,矿化度比较低。海水属氯含量较低、磷酸盐较富的氯——重碳酸盐化型水,而且缺乏硫酸盐。硫呈硫化物还原状态。磷酸盐的富集促进了生命的发展。Na~+、Mg~(2+)阳离子与浓度比现在高的Ca~(2+)、Fe~(2+)、Ba~(2+)同时共存。主要演变趋势见图1。     

白云岩喀斯特洞穴水理化性质特征及其环境指示研究:以绥阳双河洞为例

为揭示白云岩岩层中发育洞穴中的洞穴水地球化学特征的动态变化特征、控制因素及其环境意义,从2015年4月至2015年9月对绥阳双河洞洞穴水的水化学指标进行了为期6个月的动态监测。结果表明:(1)双河洞洞穴水的水化学类型主要为HCO_3~–-Ca~(2+)-Mg~(2+)和SO_4~(2-)-HCO_3~–-Ca~(2+)-Mg~(2+)型水,阴离子中HCO_3~–和SO_4~(2-)是优势离子,阳离子中Ca~(2+)、Mg~(2+)为优势离子;(2)洞穴滴水中方解石饱和指数(SI_c)、白云石饱和指数(SI_d)之间有显著正相关性且与水样中气相二氧化碳分压对数(lg pCO_2)成反比;(3)洞穴水滴率、滴量、pH对气候有一定的响应,其地球化学指标具有显著的季节效应;(4)洞穴滴水中的电导率(EC)与Ca~(2+)离子浓度呈显著线性关系;(5)洞穴水中SO_4~(2-)和Cl~-含量占比(SC)对EC和总硬度(TH)之间的线性关系具有重要影响;(6)滴水中Sr/Ca、Mg/Ca比值表现出在略微滞后的情况下同步升高的现象,证明预先沉积作用(PCP)的存在。