锌赤铁矾和锌叶绿矾——两种新的硫酸盐变种矿物

前言作者等于1956-1957年在柴达木北緣某鉛鋅矿床氧化带中找到若干含鋅很高的硫酸盐矿物。其中二种,經过1962-63年的室內工作肯定为鋅赤铁矾（Zincobotryogen）和鋅叶綠矾（Zincocopiapite）。前者是赤铁矾族的新变种,后者是叶綠矾族的新变种。它們在成分上接近于这两族矿物的鋅的极端組分,即鋅赤铁矾的理論分子式为ZnFe³⁺（SO₄）₂（OH）·7H₂O,鋅叶綠矾的理論分子式为ZnFe₄³⁺（SO₄）₆（OH）₂·2OH₂O。工作中曾利用了叶韵琴同志采集的部分标本。     

新疆博阿断裂附近地表水和地下水的水化学和同位素特征及水质评价

新疆地区属于西北干旱地区,水资源紧缺,为了研究其地下水的水文地球化学特征及水质情况,在博阿断裂附近采集与收集温泉水、地表水和冷泉水共15个样品,进行了水化学和氢氧同位素特征分析,并进行了水质评价。结果表明,研究区地表水的水化学类型主要为SO₄-Na、Cl·SO₄-Na和HCO₃·SO₄-Ca·Na型。温泉水的水化学类型为SO₄·HCO₃-Na/HCO₃·SO₄-Na和HCO₃·Cl-Na型。冷泉水的水化学类型为SO₄·HCO₃-Mg·Ca、HCO₃-Ca、HCO₃-Mg·Ca和SO₄·HCO₃-Ca型。研究区冷泉水中Mg²⁺、Ca²⁺、HCO₃^-的主要来源是白云石、方解石和石...     

银星石晶体结构的测定

有关银星石的矿物学工作,不少学者作过研究,但对其化学式、晶胞参数等有不同看法,对于空间群的判定亦未作详细叙述。本文通过银星石晶体结构的测定认为该矿物属斜方晶系,空间群系 C_2v⁹-P_（c2）1n而非 D_2h¹⁶-P_cmn,共化学式为 Al₃（OH）₃（PO₄）₂·6H₂O,每个晶胞中含有四个分子。同时文中也对银星石的物理性质作了较满意的解释。     

重金属污染土壤修复的Pb2+钝化产物稳定性

自然状态下土壤中重金属元素是否稳定存在是重金属污染固化修复技术中的核心问题。本文以常见重金属离子Pb²⁺为例,分析土壤中重金属离子与常见离子基团结合的稳定性。将第一性原理应用于Pb的存在形态和稳定性的分析,计算了PbCO₃、PbSO₄、PbCl₂、Pb₃（PO₄）₂、PbAl₂O₄和Pb₃Fe₂（PO₄）₄的自由能、能带和态密度。首先推断Pb²⁺和CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、PO₄^3-等土壤中常见阴离子的结合稳定性,再判断加入金属阳离子Al³⁺和Fe³⁺对体系稳定性的影响。结果表明：铅化合物自由能从高到低趋势为PbCl₂、PbAl₂O₄、PbCO₃、PbSO₄、Pb₃（PO₄）₂、Pb₃Fe₂（PO₄）₄,其相应的结构稳定性顺序从大到小为Pb₃Fe₂（PO₄）₄、Pb₃（PO₄）₂、PbSO₄、PbCO₃、PbAl₂O₄、PbCl₂。通过对能带和态密度的分析,首先确定了SO₄^2-和PO₄^3-的引入能够增强含Pb体系的稳定性,进一步加入金属阳离子Fe³⁺会使体系更稳定。推测SO₄^2-、PO₄^3-为治理Pb²⁺污染合适的官能团,应选择容易释放SO₄^2-、PO₄^3-的物质作为合适的钝化剂。在实际应用中可选择磷酸二氢钠、无水硫酸钠、脱硫石膏等作为钝化剂。     

深层地下水稀土元素无机形态及其对稀土特征的影响——以皖北任楼矿煤系含水层为例

在对皖北任楼矿煤系含水层地下水常规离子和稀土元素组成分析的基础上,运用Visual Minteq软件对溶解态稀土的无机形态进行了模拟。结果表明:煤系含水层地下水分为富SO₄2-和富HCO₃-(或富CO₃2-)两类,二者pH值大致以8.20/8.36为界。富SO₄2-水具有相对富HCO₃-水偏低的稀土总量,但二者在PAAS(后太古代平均页岩)标准化图解上均表现为轻稀土亏损的型式。富SO₄2-水中稀土无机形态包括Ln3+、LnCO₃+、LnSO₄+、Ln(CO₃)₂-和Ln(SO₄)₂-(Ln代表稀土元素),但富HCO₃-水中以Ln(CO₃)₂-和LnCO₃+为主,且各形态的相对含量与pH值和元素类型(如轻、重稀土)关系密切。HCO₃-含量与地下水∑REE和/Nd_SN/Yb_SN存在明显的相关性,表明不同含量的稀土元素无机形态(尤其是Ln(CO₃)₂-)对地下水中稀土元素总量和轻重稀土分异程度存在影响。      

济南市新旧动能转换区浅层地下水硝酸盐污染特征

为查清济南市新旧动能转换先行区浅层地下水NO₃^-污染问题,对研究区7种污染源类型64件浅层地下水样品水质结果进行统计分析后认为:受人类活动影响,地下水中NO₃^-含量的高低往往与几种特定的水化学类型存在对应关系。4类主要污染源类型浅层地下水NO₃^-含量一般顺序为:垃圾渗滤液>禽畜养殖>生活污水>农业种植。垃圾渗滤液下渗导致的NO₃^-污染对应的主要地下水化学类型为HCO₃·Cl^-Na·Mg型,粪便渗滤液及尿液下渗主要对应产生HCO₃·SO₄-Na·Mg型、生活污水入渗对应产生HCO₃·Cl^-Na·Ca型,农业种植区主要对应HCO₃-Na·Ca型。离子相关性分析表明,NO₃^-含量与Ca²⁺、Cl^-存在相关关系。研究区以农业种植为主,大量氮素化肥和石灰等土壤改良剂的使用是导致浅层地下水NO₃^-与Ca²⁺相关的主要因素。NO₃^-与Cl^-在地下水中同属较稳定离子,由长期的人类活动排放、入渗积累或蒸发浓缩富集,是一个地区人类活动密集程度和历史长度的综合反映,提出了NO₃^-与Cl^-质量浓度联合评价地下水污染的基本方法。     

微藻无机碳利用在岩石风化及碳循环过程中的作用

岩溶碳汇呈现两种不同观点:(1)岩溶碳汇巨大,其机理在于岩溶区藻类及光合细菌利用碳酸氢根离子(HCO₃^-)实现光合作用,从动力学上加速了岩溶风化过程,促进大气CO₂的溶解。(2)岩溶区碳酸盐岩的风化作用,产生HCO₃^-,随后产生等量的阳离子在海洋中进行碳酸盐岩的沉积作用,这仅仅体现的是碳酸盐岩的搬运作用,不能体现碳汇,在长期尺度上仅仅有硅酸盐岩风化产生净碳汇。文章抓住岩石风化产生HCO₃^-与微藻光合作用利用HCO₃^-的耦合点,分析了典型代表性水生生物——微藻在无机碳利用上对岩石风化及碳汇的影响。从微藻光合无机碳利用机制以及光合作用关键性酶-碳酸酐酶(CA)作用两方面,论证了微藻生长对岩石风化及其碳汇的的促进作用;同时论述高pH、高HCO₃^-的风化环境对微藻生长影响。获得以下新认识:(1)微藻通过胞外碳酸酐酶(CAex)利用了大量HCO_3<...     

陕西发现绿纤石矿物

1975年我们在鉴定陕西汉中超基性岩岩体矿物时,发现了绿纤石矿物,对其进行了X射线粉晶分析及光性特征鉴定,现作一报导。绿纤石Ca₄（Mg,Fe,Mn）（Al,Fe,Ti）,（OH）₂[（Si₃OH）（SiO₄）₅],2H₂O产自超基性岩体的辉长岩蚀变带中,主要分布在走向200°、倾向53°及走向30°、倾向82°的两组节理面上,多成放射状集合体产出。单体无色,集合体呈很浅的灰绿色。玻璃光泽。具柱面条纹。性脆,硬度小,比重3.19。     

沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井煤层气地球化学特征及成因

为了研究废弃矿井中煤层气成因,以沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井为例,抽采废弃矿井中煤层气并进行化学组分和同位素测试,并采集部分废弃矿井水样品测试水中离子浓度、pH值等进行研究。结果表明:潘庄区块废弃矿井中煤层气CH₄体积分数平均值为91.99%,CO₂为1.26%,N₂为6.73%;甲烷碳同位素（δ13C₁）值为-31.36‰~-33.53‰,平均-32.25‰,氢同位素（δD）值为-182.76‰~-193.20‰,平均-187.538‰。废弃矿井排采水中阴阳离子主要为Mg2+、K+、HCO₃-、Cl-、Na+、SO₄2-和NO₃-等,产出水型为Mg-（HCO₃）₂型,表明矿井水受到地表水的强烈影响。废弃矿井中煤层气主要以热成因气为主,少量次生生物气。与附近未开采煤储层相比,研究区废弃矿井中的环境更有利于次生生物气的生成。      

改性Mg(OH)2对多种重金属污染土壤的修复效果

为了研究一种高效的多种重金属污染土壤修复剂,本文采用了一种具有OH^-缓释功能的改性Mg（OH）₂,通过重金属污染土壤稳定化修复实验,探讨了改性Mg（OH）₂对污染土壤中多种重金属（Pb、Cd、Cu、Zn）的稳定效率及对多种重金属形态分布的影响。结果表明,投加改性Mg（OH）₂对土壤中多种重金属均有稳定作用,对Pb、Cd、Cu、Zn的稳定效率分别为72.42%、34.53%、87.64%和97.65%,且改性Mg（OH）₂的投加使重金属交换态质量明显减少、残渣态质量增加,进一步提高了重金属的稳定性,降低了重金属生物有效性;另外,改性Mg（OH）₂具有OH^-缓释性,可使土壤长期保持一定的碱性,是一种经济有效的土壤修复剂。     

中国东部中生代安山岩的定量化研究

我国东部广泛发育着中生代火山岩,除台湾省为海相火山岩外,其余绝大部分为陆相火山岩,这是一套基、中、酸性陆相火山岩,次火山岩杂岩体,可概括称为安山岩建造,是环太平洋安山质火山岩带的一部分。 对我国东部火山岩和含矿火山岩盆地,前人已进行过很多研究,这些工作提供了大量基本地质资料和重要成果。本文在前人工作的基础上,从数学地质角度,应用数学方法和电子计算机研究了中国东部安山岩问题,并得到了初步结果。     

青藏高原隆升的构造热演化机制

对“地球的第三极”青藏高原近代隆起成因的探讨,是地球科学中重要的地质命题之一,长期以来,中外地质学家对隆起的时代、幅度、速度、形式和过程,作了大量探讨和论述,并发表了一批隆起速率和起迄年代的数据。     

矿物热电效应测试

1965年笔者曾简要地介绍过有关热电效应的基本概念,国外有关矿物热电效应研究及其在地质学中的应用。 近年笔者装配了一套热电效应测试仪器,先后对33种矿物共103块标本作了测试。现将测试设备及结果简介如下。     

含氧酸盐矿物生成自由能的计算

地质科学近年来发展的一个重要方向是热力学理论和热化学方法的应用。在地质领域内应用热力学理论的基础是矿物及有关化合物的热力学性质(或热化学数据)。     

锆石的裂变径迹年龄测定技术

六十年代初发展起来的核裂变径迹测定年龄技术,已在地质年代学、宇宙年代学和考古工作等领域得到了广泛应用。裂变径迹测定年龄技术,是应用各种天然矿物或材料中微量杂质铀的自发裂变碎片,在绝缘固体介质中产生的辐射损伤痕迹(即裂变径迹)测定年龄的方法。该法的优点之一是应用范围广,在火成岩、沉积岩和变质岩中常可找到合适的测定对象。     

铸石结晶过程中球体的发育特征

在火成岩、变质岩、混合岩中,“球状”岩石是不乏见的。“球状”岩石最早为伯奇(Buch)所描述,以后一直为岩石学家所注意。对“球状”岩石中球体的成因,有各种各样的解释莱维森(Leveson)。凯斯勒(Kesler)用电子探针研究了球状安山岩中球体和基质的化学成分特点,并据基思(Keith)假说,推测了球体形成温度为900-1000℃,球体生长速度为10^-6厘米/秒。     

岩体透水性的分析

本文以坝区渗漏研究为例,按其不均一性和各向异性进行了分类。用渗透系数"矢端图"描述每一类型。用实例说明了"矢端图"的分析、综合、量测和应用的方法,并且阐述了它的实用意义。     

各种斜长石成分的分布规律和低结构态斜长石分类

斜长石是自然界最常见的造岩矿物,一般认为它是完全类质同象系列的典型代表。然而近代研究发现,斜长石在地质体中出现的概率是不均等的,呈不连续的众数分布。在斜长石的X射线衍射、电子衍射、光学性质以及红外吸收光谱所记录的相关曲线上,出现反映结构变化的不连续点,这些不连续点与上述稳定斜长石(呈众数者)的成分点一致。另外,斜长石的非布拉格“卫星”衍射等都说明斜长石超结构对斜长石的稳定性起着重要的制约作用。本文以大量的实际资料,把斜长石的内部结构和斜长石各种物理化学性质联系起来,讨论各种斜长石成分的分布规律,并提出低结构态斜长石分类。     

平缓褶皱的趋势面分析举例

趋势面分析应用于构造地质学已有十几年的历史。本文除一般沿用前人的分析方法外,在陈太源同志的启发下,对趋势面分析结果的解释采用了构造力学的理论。一、趋势面分析的数学原理趋势面分析的方法较多,常用的有两种:一是多项式趋势面分析,一是富里叶趋势面(又称调和趋势面)分析。     

锂型蒙脱石——锂的快离子导体

快离子导体的离子电导率很高(大于1×10^-3Ω^-1&3183;cm^-1),电子电导率很低(小于总电导率的1%)。它的一个重要应用是作固体电池的电解质隔膜。已知的离子导体不下千种,而快离子导体却为数甚少,锂的快离子导体则几乎尚未发现。从研制高能量密度电池的角度考虑,锂的快离子导体是关键材料,这是近几年来对探索锂的快离子导体给予极大重视的原因。在锂型快离子导体中,Li₃N是研究得最多的材料,室温下多晶片的离子电导率为6.6×10^-4Ω¹&3183;cm^-1(B.A.Boukamp and R.A.Huggins,1978),但分解电压太低(～0.45V),稳定性差,不可能在电池中应用它。