相对相容性:富钴结壳微量元素富集规律研究的新指标

产出于海山表面的富钴结壳是水成成因铁锰氧化物、生物成因组分、碎屑组分等组成的复杂混合物~([1,2]).富钴结壳中金属的最终来源有河流和风输入的大陆物质、海底热液活动输入物质、海底玄武岩的风化产物,海底沉积物中释放的金属元素,以及地外物质~([2]),这些金属部分淋滤进入海水,在由海水进入水成成因铁锰氧化物,部分则以生物成因组分、碎屑组分进入结壳.     

水体悬浮颗粒物主要组分的萃取分离及重金属的分布特征

为了考察悬浮颗粒物中主要组分对重金属的富集作用,采用选择性萃取法分离长春市伊通河和南湖悬浮颗粒物中的铁、锰氧化物,优化了萃取条件,测定了悬浮颗粒物中的铁、锰氧化物和有机质等组分中富集Cu,Pb和Zn的含量,分析了上述3种重金属在悬浮颗粒物主要组分中的分布特征。结果表明,0.006 mol/L NH2OH.HCl 0.01 mol/L HNO3萃取30 min可以单独萃取悬浮颗粒物中大部分的锰氧化物,0.8 mol/L Na2S2O4(pH=6.0)萃取40 min可以同时萃取铁、锰氧化物,而对非目的组分的影响较小;悬浮颗粒物对Cu、Pb、Zn重金属有明显的富集作用,其中Cu主要结合在悬浮颗粒物的有机质组分中,Pb主要富集在铁、锰氧化物中,锰氧化物和有机质对Zn的分布起主要的富集作用。     

武汉黄棕壤铁锰氧化物胶膜的矿物学特征研究

铁锰氧化物矿物胶膜是我国黄棕壤中重要的铁锰元素富集载体,选取我国华中地区典型的铁锰氧化物矿物胶膜样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、偏光显微镜(POM)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、能谱仪(EDX)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、高能量X射线粉末衍射(XRD)等研究方法,对原位和分离处理后的黄棕壤铁锰胶膜进行了详细的矿物学表征.结果表明,黄棕壤铁锰氧化物矿物胶膜由表及里,由外到内依次呈现富锰条带、富铁锰条带、富铁条带、富锰铁条带、富铁条带,并且锰铁元素含量之比不规则降低,其所含铁锰氧化物矿物主要为锰钡矿、针铁矿、水钠锰矿、六方水锰矿、水羟锰矿,粒度为纳米级,形貌多样.     

淋溶条件下石英砂柱中铁锰氧化物的形成特点

用不同浓度铁锰离子混合溶液对石英砂柱进行40次淋溶实验,研究砂柱中铁锰氧化物的形成状况.结果表明,淋出液中铁锰离子浓度与其pH值随着淋溶次数的增加呈现先降低后升高的趋势;各处理所形成的铁锰氧化物含量之间存在极显著差异,淋溶液中铁锰离子浓度越大,形成的铁锰氧化物含量越高,当淋溶液中铁锰摩尔浓度比即c(Fe2+)/c(Mn2+)为2∶1时最有利于铁锰氧化物的形成;随着淋溶次数的增加,铁锰氧化物含量的增长逐渐减慢;不同层次铁锰氧化物含量差异显著,下层(20～30 cm)含量明显高于其它层次;各阶段(每淋溶10次为一阶段)不同形态(非晶形态、晶形态)铁锰氧化物含量间的相关性存在差异,铁锰氧化物尤其是非晶形态的相对比例(Fe/Mn)随着淋溶次数的增加逐渐增大.     

基于BP神经网络的复合污染体系中沉积物吸附阿特拉津的规律

建立了Cu2+和阿特拉津(AT)复合污染体系中沉积物各活性组分及其交互作用对AT吸附量影响的BP神经网络模型,模型预测值和实验值的相关系数达到0.97,各集合的平均偏差均小于10%。模型显示,AT在沉积物上的主要吸附位是铁氧化物。沉积物吸附AT时铁氧化物、锰氧化物、有机质之间存在显著的交互作用,铁氧化物、锰氧化物交互作用贡献率为-130%～80%,铁氧化物、有机质交互作用贡献率为5%～28%,锰氧化物、有机质交互作用贡献率为-200%～-70%。各活性组分吸附AT的能力及其交互作用受Cu2+的影响较大,其中:Cu2+对AT在铁氧化物上的吸附表现为拮抗作用,对AT在锰氧化物上的吸附表现为协同作用,而对AT在有机质上的吸附影响不显著,同时Cu2+减弱了铁氧化物-锰氧化物和锰氧化物-有机质的交互作用影响,增强了铁氧化物-有机质的交互作用影响。     

湘西沃溪Au-Sb-W矿床中富放射成因锶的成矿流体及其指示意义

研究表明，湘西沃溪Au-Sb-W矿床白钨矿的Sr含量很高，为1455—6810μg／g；^87Sr／^86Sr为0．74675～0．75003，明显不同于国外金矿中的白钨矿，表现出显富放射成因锶。沃溪矿床的成矿流体为一种显富放射成因锶的热水溶液，暗示成矿流体不可能是类似于现代大洋中脊喷出的热液或古海水，其矿床成因并非前人所认为的“海底热泉(卤水)沉积成因”或“海底喷流沉积成因”。矿床中这种显富放射成因锶的成矿流体。很可能是热水溶液对下伏古老基底淋滤或是对元古界赋矿地层中的碎屑岩选择性优先淋滤所致。     

锶与三氯偶氮氯膦显色反应的研究及应用

[2-(4-氯-2-膦酸基苯偶氮)-7-(2,4,6-三氯偶氮)-1,8-二羟基-3,6-二磺酸萘](TCCPA)是一种新的光度试剂。在0.24～0.72mol/L HCl介质中用于测定锶,络合物最大吸收波长为639nm,表观摩尔吸光系数ε_(639)=4.7×10~4L·mol~(-1)·cm~(-1)。锶含量在0～30μg/25ml范围内符合比尔定律。本法用于直接测定岩矿中的微量锶,结果满意。     

隐钾锰矿的Ar-Ar定年研究进展

<正>锰矿是我国的重要矿种,主要有锰氧化物和锰碳酸盐两种类型的矿石,矿集区的形成通常经历了锰元素富集-锰氧化物富集和锰碳酸盐(菱锰矿)富集这三个阶段。(Du et al.,2013)。而表生红土型风化壳和次生锰矿中常含有丰富的表生钾锰矿物,包括隐钾锰矿、锰钡矿、硬锰矿、锰铅矿和钙锰矿等,     

中国东南部两类萤石矿床的成矿模式

本文对中国东南部萤石矿床,根据野外地质和锶、氢、氧同位素,REE地球化学等研究以及成矿年龄测定,建立了晚白垩世地热水环流汲取成矿模式,并划分为深循环淋滤汲取和浅循环淋滤汲取两种机制。中生代火山岩区的萤石成矿主要与前者有关,成矿物质主要来自赋矿岩石下伏基底的前寒武纪变质岩;燕山期花岗岩区的萤石成矿则以后者为主,威矿物质主要来自赋矿岩石(花岗岩及沉积岩)。     

几种锰氧化物矿物能带结构研究

锰氧化物是常见的半导体材料之一,本文利用XRD、Raman、X射线吸收-发射谱及Zeta电位测试技术对合成的4种锰氧化物矿物(酸性水钠锰矿、碱性水钠锰矿、δ-MnO_2、锰钾矿)的能带结构进行了理论计算。结果表明,4种矿物均是可见光响应的半导体矿物,其禁带宽度分别为2.32 eV、1.77 eV、1.36 eV、1.23 eV;在p H等于6时,4种锰氧化物矿物对应的导带电势分别为-0.32 V、0.09 V、0.39 V、0.46 V(vs.NHE),价带电势分别为2.00 V、1.86 V、1.75 V、1.69 V(vs.NHE)。与腐殖质氧化还原电势相比较,4种锰氧化物矿物在任何pH条件下均能吸收可见光催化氧化腐殖质。从结构上比较,层状结构比隧道结构的锰氧化物可见光催化氧化还原能力更强。     

山西大同小峪煤矿煤系粘土岩夹矸地球化学特征

采用化学法和中子活化(INAA)法,对山西大同小峪煤矿山西组和太原组的3件不同粘土岩样品的8种常量元素(氧化物)和33种微量元素含量进行了测定。通过对具有示踪意义的元素及其比值的对比分析表明,3个样品总体上均不具有典型的沉积岩特征,应该是由酸性或酸性偏碱性火山物质(降落的或陆源搬运的)在地表覆水较浅的弱氧化条件下经原地淋滤、蚀变形成的。岩石总体蚀变程度较高,不稳定或较不稳定的元素大量流失,甚至一些较稳定的元素(如高岭岩中的铁、锰)也明显流失。蚀变环境及介质条件、成岩原始物质组成及其粒度大小以及粘土物质组成是造成粘土岩类型及其不同类型间元素含量差异的主要原因。      

山西阳泉三矿煤层粘土岩夹矸地球化学特征

采用化学法和中子活化(INAA)法对采自山西阳泉三矿山西组3号煤层和太原组12号煤层的3件煤层夹矸粘土岩样品的8种常量元素(氧化物)和33种微量元素含量进行了测定。通过对具有示踪意义的元素及其比值的对比分析,3个样品总体上均不具有典型的沉积岩特征,应该是由酸性或酸性偏碱性火山物质(降落的或陆源搬运的)在地表覆水较浅的弱氧化条件下经原地淋滤、蚀变形成的。原岩蚀变程度较高,不稳定或较不稳定的元素大量流失,甚至一些较稳定的元素(如高岭岩中的铁、锰)也明显流失。强烈的化学蚀变以及岩石中矿物成分的变化是造成粘土岩间以及粘土岩与原岩间元素(尤其是REE)含量及REE配分模式差异的主要原因。      

水成型铁锰成矿的纳米成因研究进展

新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象,其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发展,人们意识到纳米颗粒作为胶体的最小部分,能够以其独特的性质显著影响铁锰成矿过程。通过总结已有研究,发现铁氧化物与锰氧化物会以纳米颗粒的形式普遍共存于多种表生地质环境,还证实了水成型铁锰结核/结壳中的主要铁锰矿物（如水羟锰矿和水铁矿）都是纳米颗粒。铁氧化物纳米颗粒对二价锰[Mn(Ⅱ)]的表面催化氧化可能是水成型铁锰矿物通常在纳米尺度密切共生的原因。此外,在铁锰结壳中还观测到大量在以往研究中被普遍忽视的三价锰[Mn(Ⅲ)]矿物,其含量在结壳顶部最高,随深度增加逐渐下降,四价锰[Mn(Ⅳ)]矿物的含量则呈相反的变化趋势。不同价态锰氧化物纳米颗粒的表面能差异导致Mn(Ⅲ)矿物在Mn(Ⅱ)的氧化过程中最先沉淀,并可能在沉淀之后逐渐转化为Mn(Ⅳ)矿物。相信随着纳米地球科学与高精度原位实验技术的发展,必将不断深化对海水铁锰循环及海底铁锰成矿的认识。     

碱熔沉淀分离-电感耦合等离子体质谱法测定伴生重晶石稀土矿中的稀土元素

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定伴生重晶石轻稀土矿中的稀土元素时,Ba以及轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm等对中重稀土造成严重的质谱重叠干扰,因此在保证矿石完全消解的同时,若能选择合适的前处理方法实现目标元素与基体的有效分离,将有利于减少质谱干扰。本文采用过氧化钠-碳酸钠熔融分解伴生重晶石的稀土矿样品,熔融物用三乙醇胺溶液提取,将沉淀过滤去除硅、铁、锰、铝等大量基体元素,而稀土元素与钡、锶、钙等留存于沉淀中,沉淀经盐酸溶解后再用氨水进行二次沉淀,将稀土元素与伴生的高含量钡、锶、钙等元素分离,分离率超过96%,从而极大地降低了由钡的氧化物和氢氧化物对~(153)Eu等元素质量数的质谱干扰。轻稀土元素对中重稀土元素的干扰则通过测定高浓度的单元素标准溶液在m/z 138～175处的表观浓度来计算干扰校正系数,对干扰量进行扣除校正。该方法通过稀土矿石标准物质GBW07187、GBW07188验证,测定值与认定值的相对误差10%;应用于伴生重晶石稀土矿石实际样品分析,相对标准偏差(RSD,n=12)为0.5%～4.6%,证明了本方法可用于分析高钡矿石中的稀土元素。     

用偏硼酸锂熔样ICP-AES法测定岩石中Si、Zr等12个元素

本方法采用偏硼酸锂分解样品，电感耦合等离子体发射光谱法测量，在同一份溶液中可以测定硅、钠、铝、钙、镁、铁、钛、锰、钡、锶、钒、锆等元素。通过对国家标准物质测定，其准确度、精密度能满足岩石样品中定量分析要求。     

四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制

四川盆地寒武系厚度达千米,岩性从下到上依次由泥页岩-粉砂质泥岩-灰质白云岩-纯白云岩组成,其优质储层主要为中—上寒武统冼象池组的白云岩。本文通过与川东北长兴组—飞仙关组、塔河油田奥陶系白云岩对比,应用微量元素、稀土元素、碳、氧、锶同位素等分析测试结果,对四川盆地中南部寒武系白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明:四川盆地中南部寒武系白云岩具有较高的铁、锰质量分数,平均值分别为6 502.9×10~(-6)和468.3×10~(-6),较低的锶质量分数,平均值为74.0×10~(-6),较低的碳氧同位素值,δ~(13)CVPDB和δ~(18)OVPDB平均值分别为-2.38‰和-7.74‰;四川盆地中南部寒武系碳酸盐岩经历了大气淡水淋滤作用,可能为准同生白云石化或混合水白云石化作用。     

《岩矿测试》一九八九年(第八卷)总目录

研究报告银一树脂柱分离氯一离子色谱法测定卤水中氟、硝酸根和硫酸根………………………粱汉文、陈德勋(1)探针原子化石墨炉原子吸收法直接测定地质样品的微量铋………………………………常诚、侯书恩(4)化学物相分析方法测定菱铁矿的单矿物化学组成………………………………………………龚美菱(8)催化动力学分析法测定痕量锰——过氧化氢一酸性铬蓝K体系………………………张振辉、张改兰(13)感耦等离子体质谱法测定地质样品中痕量稀土元素的研究……………………尹明、符廷发、袁玄晖(81)锶与三氯偶氮氯膦显色反应的研究及应用……………     

X射线荧光光谱法测定土壤和沉积物中的锰

X射线荧光光谱法(XRF)是测定土壤和沉积物中锰的重要方法,具有制样简单、非破坏性测定、检测速度快等优点。目前用于建立工作曲线的土壤和沉积物标准物质的锰含量最高为2490mg/kg,采用XRF法测定受污染土壤和沉积物中的锰含量时易超出工作曲线测定范围。本文将锰标准溶液定量加入到土壤标准物质中,制备锰含量更高的校准样品,工作曲线的测定上限范围由2490mg/kg提高至3780mg/kg。该方法测定不同含量标准物质中锰含量的结果均在认定值范围内,实际样品的加标回收率为97.8%～108.3%,高含量锰的实际样品测定值与电感耦合等离子体发射光谱法测定值的相对偏差小于5.7%,相对标准偏差(RSD)小于0.4%(n=7)。实验结果表明该法测定锰含量高的土壤和沉积物的准确度和精密度良好。     

催化动力学分析法测定痕量锰—过氧化氢—酸性铬蓝K体系＊

在Clark-Lubs缓冲溶液(pH9.8)中,锰(Ⅱ)能催化过氧化氢氧化酸性铬蓝K的反应。据此,建立了测定痕量锰的分光光度新方法。方法灵敏度为1.49×10~(-6)μg/m~2。测定范围0～50ng/25ml。据Arrhenius方程式测得催化反应表观活化能为86.41KJ/mol。方法已用于硅酸盐单矿物中锰的测定,变异系数5.90％。     

不同氧化锰矿物对光催化降解苯酚的影响

合成层状结构的酸性和碱性水钠锰矿以及隧道结构的锰钾矿和钙锰矿,将其用于苯酚的光催化降解研究。分别采用X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)、扫描电镜(SEM)、BET氮气吸附法和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对供试锰氧化物的晶体结构、化学组成、微观形貌、比表面积以及光吸收性能等进行了表征。研究表明,暗反应条件锰氧化物对苯酚的降解作用较弱,而UV-Vis光照能显著促进锰氧化物对苯酚的降解。光照反应12 h后,锰钾矿、酸性水钠锰矿、钙锰矿以及碱性水钠锰矿的苯酚降解率分别为92.1%、77.3%、57.4%和45.8%;对应的TOC去除率分别由暗反应时的6.3%、11.2%、2.0%和4.6%提高至62.1%、43.1%、25.4%和22.5%。4种供试锰氧化物均具有光催化活性,其大小顺序为:锰钾矿>酸性水钠锰矿>钙锰矿>碱性水钠锰矿。UV-Vis光照下氧化锰矿物光化学降解苯酚主要存在3种降解机制———苯酚的直接光解,锰氧化物的化学氧化和锰氧化物的光化学催化,其中光催化降解起主导作用。