再论偏岭石与变高岭石的区别——评《天然烧变高岭石中水铝英石的发现》一文

《矿物学报》１９９５年第４期发表了何宏平的“天然烧变高岭石中水铝英石发现”一文。该文用核磁共振谱中－７９．０×１０－６附近的谱峰，认为该信号来自水铝英石，而不是来自Ａｌ－Ｓｉ尖晶石。这种说法较合理，因刘长龄早就阐明偏岭石在成岩阶段由水铝英石变来。但是我们不同意“天然煤烧变高岭石经后期水化作用变成水铝英石”的观点，而主张“水铝英石是沼泽相原生沉积的；在成岩作用中转变为偏岭石不是煤烧的，有一些理化性质与变高岭石的不同”     

天然烧变高岭石中水铝英石的发现

作者用DTA、TG、XRD、29Si和27AlMASNMR等手段对我国北方的一些天然烧变高岭石及其热处理产物进行了研究．首次在天然烧变高岭石的29Si魔角旋转核磁共振谱中（MASNMR）记录到了-79．0×10－6位置附近的水铝英石的特征29Si信号，说明在一定的自然条件下，经过水的化学作用，变高岭石可以转变成水铝英石。但是，水铝英石是一种非晶质相物质，它不稳定，易脱失结构水而转变成其它物相，这些发现对完善高岭石的相变理论具有重要的科学意义     

晋北煤层夹矸粘土岩、偏岭石及紫矸的物质来源与成因

产于煤层中的夹矸主要由火山碎屑经沼泽水的高岭石化结果(含高温石英等);煤层底板碎屑高岭石组成的夹矸,则多由陆源风化产物经水流搬运进一步受沼泽水高岭石化结果(含微斜长石等)。偏岭石是在pH<4的沼泽水中溶解陆源风化物或火山碎屑pH=4.8～5生成Al_2O_3与SiO_2凝胶交互沉淀,在成岩作用中经水铝英石转变为偏岭石并重结晶的.紫矸主要是陆源风化产物粘土质经水流搬运机械沉积,表生作用可脱硅为软水铝石.     

偏岭石及煅烧高岭石的红外光谱研究

通过对偏岭石和相应煅烧高岭石的红外光谱测定,发现偏岭石同煅烧高岭石在结构上有很大的差异。在偏岭石中不存在非晶态SiO_2相,其中Si—O_4四面体同Al—O_6八面体是相互聚合的:煅烧高岭石(600～995℃)中则不同,其中Si大部分是以独立的非晶态SiO_2相存在,而同其中的Al_2O_3相分离。偏岭石同煅烧高岭石的关系是:对偏岭石进行一定温度的煅烧,它可以转变成像煅烧高岭石一样的结构状态。     

关于偏岭石的X射线分析等问题──兼评何宏平等《天然烧变高岭石的研究》一文

偏岭石及其有关的变高岭石过去用一般鉴定结晶矿物的ｘ射线衍射分析定为“非晶质”矿物；后来刘长龄用ｘ射线衍射分析粉末照相高功率长时间拍照，见到有中、低强度的衍射线条（背景发暗）．４～４．１（弥散）等多条（偏岭石）；４．４及２．２等（变高岭石），二者有区别（灵敏度高的ｘ射线衍射仪强度曲线分析也有不同（图１），而均属于准晶质或半晶质。今后再鉴定为“非晶质”矿物，不符合事实，显然是错误的。又偏岭石及变高岭石的光学性质等也不是“非晶质”，而具有强非均质性及２Ｖ［１］［２］．     

论晋北石炭二叠系紫色高岭石粘土的成因

晋北地区石炭二叠系煤层中与四号及九号煤伴生的含有机质的软质耐火粘土,即高岭石粘上,俗称紫矸或紫木节。对紫矸的成因过去有两种看法:(1)原生沉积的;(2)后期风化残积“由煤变来的”。笔者认为除这两个因素同时存在外,还与成岩后生作用中有机酸的淋滤和高岭石的重结晶、有序化等有关,尤其是后期风化表生作用使有机质氧化淋滤去SiO_2形成一水软铝石、褪色、溶蚀多孔、质地疏松,形成今日所见紫色高岭石粘土。     

天然烧变高岭石的研究

笔者对三个天然烧变高岭石样品进行了系统的化学分析，Ｘ射线衍射，红外吸收光谱，差热和热重分析及＾２７Ａｌ，＾２９Ｓｉ魔角旋转核磁共振研究，阐明三个样品为高岭石在不同温度梯度下的产物，其中Ｐ４样品为低温产物，受热温度大约为５００℃，为典型的变高岭石结构；ＨＹ样品为高温产物，已有石英晶出，受热温度大约为１０００℃左右，而Ｐ５样品则为Ｐ４和ＨＹ的过渡态，在其结构中，Ｓｉ－Ｏ四面体片已发生了结构的崩塌和重组     

关于偏岭石的X射线分析等问题──兼评何宏平等《天然烧变高岭石的研究》一文

偏岭石及其有关的变高岭石过去用五般鉴定结晶矿物的Ｘ射线衍射分析定为“非晶质”矿物；后来刘长龄用Ｘ射线衍射分析末照相高功率长时间拍照，见到有中，低强度的衍射条４．４－４．１，等多条；４．４Ａ及２．２Ａ等，二者有区别射线衍射仪强度曲线分析也有不同，而均属于准晶质或半晶质。     

铝土矿粘土研究的回顾

建国以来近半个世纪由于冶金工业的快速发展，其矿物原料之一的铝土矿粘土等必先走在前头，笔者有幸一直在本单位从事这方面的研究工作。从无到有，从少到多，随我国钢铁产量甚少到1996年超亿吨而居世界之首，有关矿物原料的研究积累了丰富的经验和重要的成果。当然也涉及到有关其它方面的一些工作成果。个人粗略回顾主要列出以下十点：1．发现自然界的新矿物有偏岭石、硅铝尖晶石、变高岭石等三种。2．发现自然界的新岩石有偏岭石粘土岩、堇青石莫来石岩等及新矿床类型岩溶坠积再生f铝土矿、变高岭石刚玉铝土矿高铝粘土矿床及英来石接触变…     

高岭石—莫来石反应系列：^27Al和^29SiMAS NMR研究

根据艰我国八个不同成因和特征的高岭土样品在４５０－１４５０℃热处理产物的ＭＡＳ ＮＭＲ谱和ＸＲＤ，ＩＲ，ＤＴＡ等研究结果，结合有关资料讨论了高岭石－莫来石反应序列的几个重要问题：１．高岭石的结构，尤其是五配位铝；２．９８０℃放热峰后的高温相是γ－Ａｌ２Ｏ３而不是Ａｌ－Ｓｉ尖晶石；３．对于莫来石化过程，认为初始莫来石８５０－９５０℃变高岭石形成，二次莫来石由分凝的ＳｉＯ２和γ－Ａｌ２Ｏ３在１２００－     

偏岭石结构研究

用广角度X射线散射 (WAXS)和由它得到的径向分布函数 (RDF)研究了偏岭石的结构。偏岭石是一种以非晶组份为主的部分有序的中间序性物质。构成偏岭石的结构单元是四面体 [MO₄ ](M =Si,Al)和八面体 [AlO₆](O =O,OH)。偏岭石结构中近邻四面体与四面体共顶连接构成M-O层,八面体与八面体共棱或共面连接构成Al-O层;而四面体与八面体通过不规则的共顶连接构成近程层状结构。它的近程结构将不随序性或结晶性变化。它的微结构及其随热处理温度的变化主要决定于结构基元之间的关系和序性。偏岭石是结构不同于变高岭石的一种粘土.     

晋北罕见的“烧变高岭岩”研究

晋北大同及浑源一带,在上石炭世太原统四号煤系中,常见有洁白色的粘土岩,外貌酷似“人工熟料”,其成因与煤层的自燃作用有关。由于原岩主要矿物为高岭石故命名这种洁白色的粘土岩为“烧变高岭岩”。     

A mechanism of aluminosilicate cementation to form a hardpan

Deposition of hydrous allophane from groundwater discharging from a bore drilled in a saline seep has been observed at Yalanbee, near Bakers Hill, in Western Australia. Similar allophane forms a part of the cementing agent of an extensive hardpan developed within a near surface horizon of a lateritic pallid zone, derived from granitic rocks. Currently allophane is being precipitated where acid highly saline and CO₂-saturated groundwater contained in this pallid zone is discharged at a surface seepage which is persistent throughout the year. As CO₂ is released, the resultant increase in pH allows dissolved aluminum and silica to combine and precipitate as an allophane. Both the mechanism of precipitation, and the precipitate itself are very similar to that reported at Silica Springs in New Zealand; however, the New Zealand materials are deposited in a stream bed from highly carbonated waters of volcanic origin, a condition quite different from the Yalanbee situation.     

赣东北三清山地区花岗岩的类型与“三清山式”花岗岩峰林的成因

对世界自然遗产地三清山及其外围地区的花岗岩地质与花岗岩地貌的科学价值作进一步讨论,认为:①三清山及其外围的怀玉山燕山期花岗岩区可划分为3型（扬子型、南岭型、沿海型）、4式（铜厂式、银山式、三清山式、灵山式）,它们具有鲜明的成矿与造景的专属性。②三清山花岗岩原态保留较好,形成于燕山陆内造山末期,是南岭型花岗岩演化至最后阶段形成的超酸性碱长花岗岩的典型代表。③三清山式花岗岩地貌为典型的水蚀型幼年期到壮年期早期的峰林地貌,以山峰尖峭和石柱、石锥、石芽发育完美为标志。④三清山式花岗岩峰林地貌的形成是年青的超酸性岩石、岩体与围岩差异风化,节理发育,雨水丰沛,受控于仍在缓慢抬升的“三角形”“隆上隆”断块构造等诸因素最佳耦合的产物。     

纳米结构矿物的特殊结构和表-界面反应性

纳米矿物是纳米地球科学（Nanogeoscience）的核心研究对象之一.鉴于"纳米矿物"的概念在实际运用时较宽泛,有时与经典定义不符,建议用"纳米结构矿物"代替"纳米矿物",并简析了纳米结构矿物（Nanostructured Minerals）的概念.以管状纳米结构矿物（埃洛石和伊毛缟石）、球状纳米结构矿物（水铝英石）、层间纳米结构矿物（蒙脱石和伊/蒙混层矿物）和多孔纳米结构矿物（硅藻质蛋白石）为例,分析了纳米结构矿物的结构、表面基团的特殊性及其所衍生的特殊界面反应性,讨论了它们对矿物资源利用和油气生成等地球物质循环过程的重要意义.      

Mineralogy of poorly crystalline aluminium phases in the B horizon of Podzols in southern Sweden

Poorly crystalline Al components of the clay fraction are often neglected in soil mineralogical studies. In this study 7 B horizons from podzolised soils in Sweden were analysed using a combination of infrared (IR) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and selective extractions. It was found that most Bhs and Bs horizons contained allophane, imogolite and more or less hydroxy-interlayered vermiculite. Some Bhs and Bs horizons also contained small amounts of kaolinite and/or gibbsite. In one acid Bh horizon organically complexed Al was the only reactive Al fraction of importance. The vertical patterns of vermiculite and allophane/imogolite suggested that both had formed during the podzolisation process, but due to different mechanisms. The pattern of kaolinite and gibbsite occurrences indicated that these minerals were mostly inherited from the parent material. Oxalate and pyrophosphate extractions suggested that allophane and imogolite constituted the most important reactive inorganic Al fraction in the soils. This shows that allophane and imogolite seem to be the typical, rather than the occasional, reactive inorganic Al phases that form in the B horizon as a result of podzolisation.     

大别山典型燕山期侵入体中矿物成分特征及其地质意义

分析了大别造山带核部典型燕山期侵入体中的斜长石、黑云母和角闪石的化学成分和成因特点,并从矿物平衡角度讨论了典型侵入体岩石成因。结果表明：（１）石鼓尖侵入岩中,斜长石成分较稳定,共生角闪石和黑云母为岩浆平衡结晶的矿物;（２）天堂寨和九资河侵入岩中,部分斜长石和黑云母可能为深蚀残留矿物,角闪石属于火成岩区的新生矿物,可能为斜长石和黑云母发生融反应所形成;（３）三个侵入体的岩石均为岩浆成因。     

Silicon isotopes in allophane as a proxy for mineral formation in volcanic soils

Weathering of basaltic ash in volcanic areas produces andosols, rich in allophane and ferrihydrite. Since the rate of mineral formation is very useful in climate and geochemical modelling, this study investigates Si isotope compositions of allophane as a proxy for mineral formation. Allophane formed in contrasting conditions in five Icelandic soil profiles displays silicon isotope signatures lighter than the basalt in less weathered soils (?0.64 ± 0.15‰), and heavier in more weathered organic-rich soils (+0.23 ± 0.10‰). The fate of the dissolved Si in those volcanic soils strongly depends on Al availability. In organic-rich soils, most of Al is humus-complexed, and the results support that Si precipitates as opaline silica by super-saturation, leaving an isotopically heavier dissolved Si pool to form allophane with uncomplexed Al. This study highlights that Si isotopes can be useful to record successive soil processes involved in mineral formation, which is potentially useful in environmental paleo-reconstruction.     

《全球地层表》及《国际地层对比表》勘误

<正> 1990年9月,我国地质出版社出版了由王鸿祯、李光岑合编的《国际地层时代对比表(Correlation Table of Stratigraphic Subdivision,CTSS)》,及时地把1989年7月17日由国际地层委员会通过的《全球地层表(Global Stratigraphic Chart,GSC)》介绍到国内并且增补了《中国地层时代表(A Stratigraphic and Geologic Time Scale of China,SGTSC)》和《地质时代表(A Geologic Time Scale,GTS)》,有力地推动了我国的地层学研究工作,起到了为地质勘探服务的积极作用。