晶体化学的过去、现在和将来

晶体化学是矿物学的一个重要部分,它描述矿物晶体结构与相应的物理、化学性质之间的关系。经过50年的努力, 晶体化学已经从定性发展到定量,并对观察各种压力、温度和化学环境条件下的矿物特征提供重要的基础。人们对矿物的化学性质,物理性质兴趣的日益增长,以及考虑使这些性质与地质科学、材料科学中许多重要问题的结合,将使晶体化学的前程非常远大。     

沉积矿物学在古环境恢复中的应用进展

沉积矿物学是界于沉积学与矿物学之间的边缘交叉学科,它通过沉积物（岩）中矿物的组成、含量、组合特征、成因和单矿物化学成分、晶体结构、形态、性质的分析,研究沉积物在搬运、风化剥蚀、沉积过程和成岩过程中矿物的物理、化学行为特征．进而研究它们在时间、空间上的分布特征与规律,从而探讨物质来源、成因、形成演化历史与环境变迁等。近些年来沉积矿物学在研究古气候、物质来源、沉积环境、油气勘探以及构造演化中发挥着重要作用,成为古环境恢复与重建的重要研究手段之一。在阐述粘土矿物、重矿物、碳酸盐类矿物等的古环境意义的基础上,对其近20a来在湖泊、黄土、海洋古环境恢复当中的应用进展进行了回顾和评述。随着新的沉积矿物研究方法的不断出现和应用,结合沉积物的物理指标、化学指标以及古生物学等其他指标,沉积矿物学将在古环境重建中发挥越来越重要的作用,具有广阔的应用前景。     

序

随着现代地球科学的不断深入．人们不仅仅要了解地质体的矿物组成，更重要的是了解矿物在一定的物理、化学环境中是如何做出响应和变化的。由于这种响应通常涉及地质体中矿物自身以及矿物之间的结构和化学变化，因而能够为地质过程研究提供新的、十分确切的科学依据。另一方面。随着矿物资源开发利用与矿物材料学等学科的兴起，人们的眼光已不仅仅停留在对矿物的一般分类、描述和研究上．而是更加关注矿物及其物理化学性质，更加关注矿物的性质与结构、组分等之间的关系，特别是更加关注矿物在一定物理、化学条件下的结构、物相、成分、表面和性能等发生变换的过程。     

矿物学面临的困难与机遇——纳米科学对矿物学的启示

根据近年矿物学的进展,分析了矿物分析所面临的难以解释的内在矛盾;矿物成分和矿物结构的不确定性。有关纳米物质的科学得到长足的发展,揭示了纳米物质的许多奇特的性质。纳米物质在地质过程中广泛存在,它的奇特性质对于认识矿物的结晶过程,胶体矿物的形成,地质作用过程中物质的迁移以及重新认识最小地质单位都有新的启发。     

实验矿物物理的发展现状与趋势:1.相变和状态方程、电导率、热导率

实验矿物物理是高温高压实验地球科学的重要分支学科之一,它主要是通过高温高压实验模拟地球内部的物理化学环境,并原位测定地球深部物质（矿物、岩石和熔/流体等）的相变和状态方程、电导率、热导率等物理参数,探讨地球内部的圈层结构、物质组成、地球动力学过程等地球物理性质相关的一系列重要科学问题. 综述了实验矿物物理的发展历史、近二十年的研究现状与趋势,并展望了该学科未来发展的方向、关键科学问题与面临的主要挑战.      

矿物化学

矿物化学的主要研究对象是矿物,因此它是矿物学的一门分支学科,而与地质学、地球化学及化学又有紧密的联系。 矿物化学着重研究矿物的化学性质、化学组成以及矿物中元素的共生组合及其与矿物的产状、成因、晶体结构和物理性质之间的关系。因此,它在鉴定矿物,确定矿物工业类型,评价矿床物质成分及综合利用价值,探讨矿物、岩石与矿床成因等方面有着重要的作用。 虽然自本世纪初以来,矿物化学的研究内容已在许多文献中见到,但是作为一门学科则是郭承基教授在50年代末期提出来的,并相继出版了他的专著:《稀有元素矿物化学》、《放射性元素矿物化学》及《稀土元素矿物化学》等。嗣后,矿物化学的理论和方法在我国稀有元素矿床以及内蒙白云鄂博铁铌稀土矿床的物质成分及成矿规律的研究中得到广泛应用,其内容也日趋丰富和完善。近十年来,随着测试分析方法的进步,微量分析在矿物化学研究中的引进,使得矿物化学更有长足的发展,时至今日,它已成为地球科学中一门发展中的边缘学科。     

矿物科学的概念

本文阐述了矿物科学的概念,包括矿物科学的产生背景、基本涵义与特点、主要研究内容及其与其它学科之间的关系等,并对中国的矿物科学做了简要介绍。矿物科学是研究矿物及其性质的一门交叉学科。它的研究对象是天然矿物和人工晶体材料。它不仅是为地球科学服务的学科,而且是为材料科学、环境科学以及工程科学与技术等学科服务的学科。矿物科学的主要研究内容包括矿物及其性质两大方面。矿物研究既是传统矿物学的研究领域,也是矿物科学基础的重要组成部分。矿物性质及其变换过程研究则是当前矿物科学中最为活跃的研究领域之一。矿物科学是以矿物学等分支学科为基础并具有众多交叉分支学科的学科体系,具有比传统矿物学更加广阔的科学范畴,具有一级学科的概念。矿物学既是地质科学的一门分科,同时也是矿物科学的一门分科。中国已在矿物科学的许多学科领域取得了丰硕的研究成果,已形成较为完整的理论与学科体系。     

湖北凤梨山铅锌矿床的闪锌矿标型特征及其成因探讨

凤梨山铅锌矿产于中酸性岩浆岩与三叠系海相碳酸盐地层的热接触变质晕内。闪锌矿为主要的矿石矿物。其成矿作用可分为沉积成岩同生成矿期（I）、渗流热水成矿溶液改造富集成矿期（Ⅱ）和热接触变质成矿期（Ⅲ）。本文根据闪锌矿的地质产状、矿物共生组合及成矿作用的特点，对它进行了物理化和化学性质、矿物包裹体特征、硫与铅同位素地球化学的研究，并探讨了它的成因问题。     

矿物包体分类问题及其意义（一种新的包体分类方案）

一、概述包体是矿物形成过程中被捕获的成矿介质,被称为成矿流体的样品。它是矿物最重要的标型特征之一。可作为译解成矿作用,特别是内生成矿作用的密码。因此,包体是一种最好的材料,可用于测定矿物、矿床或其他地质体形成过程中的物理地球化学作用的温度、压力、介质成分及性质等。用这些参数,可以有助于解决有关矿床成因、找矿标志、成矿规律及指     

几种矿物粉尘对硅酸盐细菌S35生长的影响

通过对6种矿物粉尘主要化学成分的分析,以及它们与硅酸盐细菌S35的相互作用后各培养液pH值、葡萄糖(GLU)、电解质以及Mn、Si、Fe等的变化的测试,比较矿物粉尘的化学成分和物理性状对试验目标菌生长的影响。利用SEM分析对粉尘与细菌的作用过程中细菌形态和界面作用情况进行了研究。结果表明,所选各种矿物粉尘对细菌生长情况的影响存在差异,矿物粉尘对硅酸盐细菌生长的影响可能与粉尘的化学成分有关。     

冻融循环作用下冻结黏土矿物物理力学性质研究

冻土工程破坏主要的原因之一是冻融循环作用。通过对高岭土(主要黏土矿物为高岭石)、膨润土(主要黏土矿物为蒙脱石)在反复冻融作用下的物理性质试验及球模仪试验,研究高岭土及膨润土在冻融循环作用下的物理力学性质变化,并由此推定不同黏土矿物含量土在冻融循环作用下物理力学的变化规律。结果表明:(1)前10次冻融循环对高岭土及膨润土的物理力学性能影响很大,冻融10次后,随冻融次数的增加,高岭土的密度下降,孔隙比增加,膨润土的密度增加,孔隙比减小;(2)冻融过程中物理性质的变化不仅与土样的种类有关,也与土样的矿物成分有关;(3)高岭土的长期强度C24远高于膨润土,但是冻融过程中高岭土的力学性能变化较大,而膨润土相对比较稳定。     

高岭土的热辐射性质研究

高岭土的热辐射性质研究陈大梅姜泽春（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词高岭土热辐射应用热发射率也称热辐射率或辐射系数。它是物质的热物理特性之一，应用范围十分广泛。近年来国内外学者很重视矿物、岩石的热辐射性质研究。我们对采自苏州、贵州等...     

矿物稳定同位素地球化学研究

通过测定矿物中元素H ,C ,O和S的同位素比值 ,认识矿物体系中的同位素效应 ,不仅能够确定矿物之间和矿物与流体之间的同位素平衡关系 ,而且能够了解影响矿物平衡和动力学同位素性质的因素。文中评述了稳定同位素分馏系数校准的理论计算、实验测定和经验估计方法 ,讨论温度、压力、化学成分和晶体结构等对矿物同位素性质的影响。由于同位素效应取决于矿物的物理和化学性质 ,因此应用稳定同位素来作为示踪剂不仅能够追索各种矿物学反应的路径 ,而且能够提供证据来阐明矿物晶体结构的某些细节。     

序

序矿物学是一门既古老而又年轻的学科。说它古老，因为早在史前就有了对若干矿物原始的、朴素的认识，以及理解和应用，并逐渐发展成为地质科学的重要基础学科；说它年轻，因为现代矿物学已具备了十分崭新的内容，许多近代物理、化学、数学及晶体学的重要成就被引进到矿物...     

我国高岭土的研究进展

高岭土是一种重要的工业原料,现在已被广泛的应用于造纸、涂料、橡胶和聚合物等很多行业,由于它的特性的不同应用的行业也有区别。在高岭土的矿物学、物理和化学的主要性质及其结构特点的基础上,结合高岭土表面改性、无机包覆的研究进展,以及高岭土在制备分子筛、陶瓷材料、混凝土、催化剂载体、填料和其他矿物材料中的最新研究,向人们展示了其诱人的开发前景。     

高岭石和硅／铝-氧化物对腐殖酸的吸附实验研究

矿物结合的腐殖质可改变矿物的表面性质,矿物对腐殖酸的吸附强度与矿物的吸附位性质、密度、荷电性及比表面积有关.若按比表面积计算,矿物对腐殖酸的吸附强度顺序为氢氧化铝>高岭石>石英;按单位质量计算,吸附强度顺序为高岭石>氢氧化铝>石英.研究表明,矿物表面活性受水溶液pH值的调控,且当pH值在4～7时,上述3种矿物对腐殖酸的吸附机理为石英主要表现为氢键作用;氢氧化铝主要表现为配体交换表面配位作用;高岭石表现为多种形式并存,包括氢键、配体交换表面配位和疏水性作用以及金属离子桥键作用.     

矿物流体包裹体光弹测压法初探球状包裹体的压力公式

本文提出一种新的矿物包裹体测压方法。包裹体均匀比时的温度和压力与矿物应变大小相关,而矿物应变将引起晶体的光学性质等物理参数的变化。根据晶体物理参数的改变量可计算出包裹体均匀化时的压力。这一理论和方法适用范围较已有的包裹体测压法为广,也为改善测压精度提供了一个新的可能性。     

碳酸盐岩物理性质——介电性分析测试研究

<正> 一、前言近年来,人们对岩石矿物学的研究迈进到量子理论的研究阶段。这就是说,人们可以通过固体物理学和量子化学的基本理论和实验技术,研究岩石矿物的电子结构、能量状态、键合性质,及其与岩石结构、物理——化学性质和成因的关系,从而加深对岩石成岩作用的认识,促进地质科研工作的开展。      

饱和细粒土固结过程中矿物组分与有机质的三维表征

饱和细粒土颗粒细小, 比表面积大, 易与土体中的孔隙水、有机质相互结合形成团聚体, 这种结合形式对土体的物理力学性质有着重要影响。本文从三维微观结构角度探讨饱和细粒土的多物质结构特征对其固结演化性质的作用。土样分成4种组分:孔隙, 有机质, 多矿物组分和伊利石为主的矿物组分。通过同步辐射显微CT技术联合数据约束模型, 获取多物质三维结构表征。伊利石为主的矿物组分, 与孔隙呈共存结构, 即使在1600kPa高压作用下仍不易排出孔隙水。有机质与伊利石为主的矿物组分易结合形成有机黏土颗粒, 有机质不仅吸附在组分表面, 而且嵌入组分结构内部; 在土体固结过程中, 有机质存在富集特征, 40~400μm直径的有机质总体积逐渐增大, 削弱土颗粒间的连结强度。本研究采用定性与定量分析相结合, 获取了固结过程中矿物组分与有机质的结构表征, 为特殊土体的微宏观性质分析提供一种可行性研究方法。     

矿石化学物相分析的发展

在矿物学研究、选矿和冶金过程中,矿石的物相分析都具有重要作用。用X射线衍射、电化学及其它许多物理方法都可进行矿石物相分析。但目前国内应用较多的还是用化学试剂选择性溶解矿石中各矿物相的方法,即矿石化学物相分析方法。化学试剂对矿物的选择溶解,决定于矿物和试剂的性质、试剂浓度、温度、抑制剂、溶液的酸度和性质。此外,还决定于矿物的介电常数、摩尔体积、偶极矩、等压位、电化学电位、生成热、晶格能、化学键特征等。近年来国内外对矿石化学物相分析均有评述。本文拟对这些评述发表以后这方面的发展作简要介绍,但由于发展的连续关系,有些内容要回顾到早期发表的一些文献。