新疆绿色电气石颜色成因研究

新疆绿色电气石颜色成因比较特殊,为了更好地了解其颜色的形成,主要采用化学分析、吸收光谱、穆斯堡尔谱等测试手段对绿色电气石颜色成因进行研究。化学分析结果显示每个样品中均含有少量不同过渡元素离子,如Fe2 、Ti4 、Cr3 等,影响着绿色的形成;利用吸收光谱测试方法确定了致色离子的吸收带位置及主要离子的种类、价态,并根据化学成分计算出相应的化学式,利用穆斯堡尔谱确定了铁离子在晶体中的占位。综合运用上述测试方法,确定了绿色电气石的颜色成因。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆-热液过程:来自电气石化学组成演化的证据

新疆阿尔泰可可托海3号脉不同结构带及其蚀变围岩中电气石化学组成电子探针(EMPA)分析结果显示,蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石为是富钙-铁的镁电气石,电气石化伟晶岩中电气石为富镁-铁的锂电气石,伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石为黑电气石-锂电气石系列,而伟晶岩晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石为锂电气石。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石以Y位中低Al,高Mg、Ca以及显著低的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在R3++O2-=R2++OH-的置换;伟晶岩内部结构带(Ⅰ-Ⅶ带)中电气石以Y位上极低Mg、Ca,高Fe、Al、Li以及显著高的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在+Al3+=Na++Fe(Mg)2+和Li++Al3+=Fe(Mn)2++Mg2+的置换。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石化学组成特征指示存在围岩-流体、围岩-熔体相之间的相互作用。伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石无明显组成分带,为岩浆成因;晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石显示振荡环带,形成于岩浆-热液过渡阶段体系。随着伟晶岩由外向里固结,温度逐渐降低,伟晶岩内部结构带中电气石显示Y位上Al、Li、Mn及Fe/(Fe+Mg)比值逐渐增大的演化趋势;内部结构带中电气石几乎不含Mg,指示3号伟晶岩脉岩浆-热液演化是在相对封闭体系中进行的。     

新疆白杨河U-Be矿床中电气石的矿物学特征及其成矿指示

新疆白杨河铀铍矿床是近年发现的亚洲最大的铍矿床,它位于新疆西准噶尔地区雪米斯坦(谢米斯台)火山岩带内。大地构造上处于哈萨克斯坦-准噶尔板块西北缘古生代陆缘活动带内晚古生代成熟岛弧之上。铀铍矿体主要赋存于杨庄花岗斑岩体与上泥盆统塔尔巴哈台组凝灰岩接触带以及花岗斑岩中。野外观察发现白杨河铀铍矿床中电气石以三种不同产状产出:(1)产于玄武岩中电气石;(2)产于凝灰岩中电气石;(3)产于花岗岩中电气石。电气石在玄武岩和凝灰岩中主要以球状集合体为主,部分沿裂隙充填;而在花岗岩中则主要呈针状以浸染状产出。本文在野外详细观察和岩相学基础上,利用电子探针点、面分析技术,对白杨河不同产状的电气石进行了详细的矿物化学研究工作。结果显示,白杨河铀铍矿床中的电气石均属于碱质黑电气石,但不同产状的电气石其化学成分存在明显差异。玄武岩中的富Ti、Mg和Ca,贫Al、Mn和F;凝灰岩中的富Fe和Na,贫Mg和Ca;花岗岩中的富Al、Mn、F,贫Ti、Fe和Na。不同类型的电气石中均具有较高的F(0. 343～1. 117apfu)和Al(5. 648～7. 351apfu)。白杨河U-Be矿床中电气石化学成分的变化是Al~(Y X)□(Y+Na)_(-1)、Al~(Y X)□(Y+OH)-1和FeMg_(-1)、Fe~(3+)Al_(-1)、AlO(MgOH)_(-1)和AlO(Fe3+OH)_(-1)等替代机制联合作用的结果。白杨河铀铍矿床中电气石化学成分表明形成电气石的流体是富Al、富F的流体; Be可能主要以氟化物或者氟络合物、U主要以氟化物或者氟碳酸盐的形式在热液流体中迁移;电气石或萤石的沉淀导致含U和含Be的氟化物或者氟络合物失稳,致使铍、铀富集成矿。     

电气石微粉吸附水体中金属离子及其机理分析

研究了电气石微粉吸附水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的过程,讨论了吸附时间、粒度、用量和pH值等因素对吸附效果的影响,分析了电气石对含Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋废水的吸附机理。电气石加工成超细粉体时,表面产生大量的不饱和键,在溶液中与水配位,使水发生解离生成羟基化表面,将重金属离子吸附到晶体负极,使局部金属离子浓度增高与电气石表面羟基离解而产生的氢氧根离子发生反应,形成各种沉淀或碱式盐析出,直到溶液中各种离子浓度达到平衡时为止。提出了凡是氢氧化物难溶于水的金属离子,理论上都可以使用电气石微粉进行吸附净化处理的观点。研究结果表明,电气石微粉对Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋有较好的吸附效果。     

四种浙江青田石矿物学特征与颜色成因

青田石品种众多,从颜色角度出发选取代表性的4个青田石品种:紫罗兰、荠菜绿、红花星、红木冻,通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、电子探针、电感耦合等离子质谱仪等测试方法,对其矿物学特征进行研究,对其颜色成因进行探讨。结果表明,紫罗兰主要矿物为伊利石,含蓝线石、高岭石,Ti、Mn、Fe含量高,使其整体呈蓝紫色;荠菜绿主要矿物为叶蜡石,与绿泥石伴生,Fe、Cr、Ni含量高呈绿色,但Fe含量过高使整体带灰色调;红花星主要矿物为叶蜡石,含高岭石,主体Ti、Fe含量极少,但红色包裹体Ti、Fe含量较高,再加上Cr元素的作用,使其呈鲜艳红色;红木冻主要矿物为叶蜡石,Fe、Ti含量最高,使其呈现深红褐色。     

岫玉的穆斯鲍尔谱、电子顺磁共振谱和红外光谱特征

本文采用X射线衍射、化学分析、穆斯鲍尔诺、EPR谱和红外光谱，对不同颜色的岫岩玉（岫玉）进行了测试。测试结果如下：绿色岫玉主要由叶蛇纹石组成，黄色岫玉由叶蛇纹石和利蛇纹石组成。穆斯鲍尔谱显示出Fe2＋和Fe3＋的两个双吸收特征。Fe2＋：化学位移为1．122mm／s，四极分裂为2.701～2.721mm／s，占据八面体位置；Fe3＋：化学位移为0．155～0.355mm／s，四极矩为0．337～0．470mm／s，占据四面体位置。电子顺磁共振谱显示出中心场0．336T附近，存在一个具有超精细结构的六重吸收，g≈2．0，与处于八面体上的高自旋Mn2＋有关。在低场区（0．16T附近），出现两个吸收线，g分别为4．29和3．88，与处于四面体位置的Fe3＋有关。红外光谱显示出与叶蛇纹石有关的OH－振动吸收带（3665～3670cm－1）；在3690～3680cm－1间显示出与利蛇纹石有关的吸收肩。1070，980cm－1出现Si－O振动吸收，另尚有5个吸收带（610，560，445，400，300cm－1）。随着绿色的加重和质量的提高，岫玉中Fe2＋和Mn2＋的浓度也增加。证实了岫玉的绿色与Fe2＋→Fe3＋的荷移有关，岫玉的黄色与O2－→Fe3＋荷移有关。     

山东济南石榴石的宝石矿物学特征及颜色环带研究

山东济南宝石级石榴石赋存于市区中基性岩体北缘,产地破坏严重,缺乏系统的宝石学资料。本文利用常规宝石学仪器、傅立叶变换红外光谱、电子探针和紫外-可见光光谱对济南石榴石进行了测试。济南石榴石的围岩是矽卡岩(较早)与伟晶岩(较晚),矽卡岩中石榴石晶体呈半自形-他形,颜色以黑色-棕红色-棕黄色为主,绿色者少,主要成分是钙铁榴石,其次为钙铝榴石;伟晶岩中石榴石晶体多为菱形十二面体,颜色以绿色、黄色为主,主要成分是钙铝榴石,其次是钙铁榴石,包裹体为针状阳起石和长石。石榴石晶体颜色环带自早到晚依次呈现黑-棕红-棕黄-黄绿-绿色。绿色环带具有异常消光,Cr含量不均匀;深绿环带Fe、Ti、Cr含量高,Y含量低,其中Cr、Fe、Ti为致色元素;黑色石榴石具有高Ti含量,并含有黑色尖晶石包裹体。济南石榴石以其中含有阳起石和尖晶石包裹体等特征区别于世界其他产地的宝石级石榴石。     

贵州松桃西溪堡锰矿沉积地球化学特征

贵州黔东断裂坳陷带是贵州重要的锰矿成矿带,并发育新元古代大塘坡期的一套完整“黑色岩系”,锰矿主要赋存于该黑色岩系中。本文以松桃西溪堡锰矿床为例,通过岩石学、矿物学、地球化学等研究方法,探讨这类锰矿床的成矿物质来源及成因。研究表明矿石中的矿物组分复杂,结构构造类型多样,富集As、Sb、Ag、Co、Mo、W、Cs和Ba等元素,Fe／Ti、（Fe＋Mn）／Ti、A1／（AI＋Fe＋Mn）、Y／Ho、Nb／Ta比值,以及Cr．zr和Th．u图解均揭示成矿过程中有热水物质参与;V／（V＋Ni）、V／Cr比值表明锰矿形成于缺氧环境;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常及La．Ce、La／Yb．EREE图解显示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征。因此,古被动大陆边缘是锰矿富集的理想场所,热水（液）活动为其提供了丰富的物质来源。这为锰矿的找矿拓展了新的思路。     

马达加斯加蓝色蓝宝石的颜色特征

为了了解马达加斯加蓝色蓝宝石的颜色特征,采用GemDialogue颜色系统对其进行了描述与分级。对比世界上主要产地（澳大利亚、斯里兰卡、柬埔塞、缅甸）蓝宝石的颜色特征发现,马达加斯加蓝色蓝宝石样品的黑色罩过高,使得其最终的颜色等级大多在1～4范围内,属于“商业级”。为了进一步确定马达加斯加蓝色蓝宝石样品的颜色特征及其与全Fe,Ti质量分数的关系,采用紫外一可见光分光光度计和电子探针测试了样品。结果显示,随着全Fe与Ti质量分数的增加,样品的蓝色加深;当蓝宝石样品中全Fe的质量分数为0．02％～0．75％、Ti的质量分数为0．006%～O．040％且其全Fe与Ti质量分数比值为10～30时,蓝宝石样品的颜色为纯正蓝色;当超出此范围时,蓝宝石样品通常含有绿色或紫色色调。     

新疆霍什布拉克铅锌矿床地质、地球化学特征研究

新疆霍什布拉克铅锌矿床的矿体和含矿地层的产状一致,主矿体的矿石具有条带状、纹层状构造,矿石中大量发育霉球状、管状和环带状生物结构,显示出层控、热水沉积成因的特点。含矿地层和矿石样品的主量元素PER图解显示含矿碳酸盐岩以含石膏的灰岩为主,围岩的白云岩化微弱,矿化与硅化关系密切。矿石、含矿碳酸盐岩和页岩、粉砂质灰岩和泥质粉砂岩等碎屑岩具有各自鲜明的微量元素分布特征,上层矿体矿石中较强的富集过渡族元素Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、非活动性元素Zr、Hf及大离子亲石元素Sr和Pb,亏损活动性元素Na、K、Rb、Ba和非活动性元素Nb、Th。其围岩重结晶泥晶灰岩富集Ti、Mn、Ni、Sr和Pb,亏损Na、K、V、Fe、Rb、Ba、Zr、Hf、Nb和Th。下层矿体的围岩页岩和泥质、粉砂质灰岩样品的微量元素分布在平均上地壳线附近,部分样品较明显的富集Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Rb、Y、Zr和Hf,亏损Na、Fe、Sr、Nb。上层矿体矿石和下层矿体围岩中的部分碎屑岩富集强亲岩浆元素Cr、Co、Ni,且上层矿体矿石的稀土元素分布模式具有强的正Eu异常,部分下层矿体围岩具有较明显的正Eu异常。地质和地球化学特征显示该矿床属于热水沉积矿床中的SEDEX型矿床。     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

泉州城市表层土壤中金属元素来源分析

采集了泉州市47个城市表层土壤样,用ICP-MS检测技术,研究了土壤中26种重金属元素的富集特征、环境风险及污染来源。富集因子结果显示,与泉州市土壤背景值相比,Li、Ni、Co、Cu、Zn、Sr、Cd、Sn、Sb、Pb、Ta在城市表层土壤中的富集因子大于1,而Ti、V、Cr、Fe、Mn、Ga、Ge、As、Rb、Y、Nb、Cs、Bi、Th、U的富集因子小于1。从功能区上看,工业区污染最为严重,其次依次为农业区、商住区、城市绿地、交通区。环境风险指数表明,泉州市城市表层土壤中重金属污染具有极高的环境风险,达到极高风险级别的样品占48.9%。采用多元统计分析方法对土壤样品中各金属元素来源进行解析,结果表明,研究区城市表层土壤中金属元素总体可分成5类：①交通运输类（Sn、Pb、Sb、Bi）;②工业因子类（Cr、Co、Ni、Fe、Mn）;③自然因子类别（Ga、Ge、Ti、V、Cu）;④混合因子类别（Zn、Cd、Sr、Th、U、Y、As、Cs、Nb、Ta、Rb）;⑤生活垃圾因子类别（Li）。     

东秦岭花岗伟晶岩中电气石地球化学特征及成矿指示意义

东秦岭地区是我国重要的花岗伟晶岩区及稀有金属成矿区.电气石在东秦岭各类花岗伟晶岩中广泛发育,通常在无矿化伟晶岩、铍矿化及锂矿化伟晶岩中呈黑色-深蓝色.本文旨在通过各类伟晶岩中电气石的对比研究揭示电气石地球化学特征对东秦岭伟晶岩矿化类型的指示作用.本文所研究电气石为作为东秦岭各类伟晶岩贯通矿物的黑电气石系列.在双峰村、碾...     

不同颜色的淡水养殖珍珠呈色机理研究

珍珠的呈色机理一直存在有机物致色学说与微量金属离子致色学说,鉴于有机物致色机理与物体本身结构无关及珍珠中微量金属元素的测定,这些理论用于解释珍珠时呈色存在明显的局限,直至目前珍珠的呈色机理尚无定论。本文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)等技术,对白、紫、粉红三种颜色的淡水养殖珍珠的呈色机理进行较为系统的研究。结果表明:不同颜色珍珠的红外光谱无明显差异;粉色珍珠中Ti、Fe、Mg与Cu的含量较白色与紫色珍珠高,白色珍珠中Mn的含量较粉色珍珠高;粉色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量差异较大,但紫色与白色珍珠中Ti、Fe、Cu的含量几乎接近;不同颜色珍珠的研磨粉体的颜色基本一致,反射主波长为(582±1) nm,说明珍珠内有机质与致色金属元素不应是珍珠呈色差异的主要原因。在同一直径不同颜色的珍珠中,其近外表面区域内珍珠层文石板片的厚度大小不一,其中粉色珍珠中文石板片的厚度相对较薄;珍珠表面的"叠瓦状"结构疏密也并不一致,粉色珍珠表面的文石片层更为紧密。研究认为,珍珠中内部文石板片厚度及其外表面形貌的差异应是珍珠呈现不同颜色的直接原因。     

Selective chemical extraction of heavy metals in tailings and soils contaminated by mining activity: Environmental implications

Total concentrations of chemical elements in soils may not be enough to understand the mobility and bioavailability of the elements. It is important to characterise the degree of association of chemical elements in different physical and chemical phases of soil. Another geochemical characterisation methodology is to apply sequential selective chemical extraction techniques. A seven-step sequential extraction procedure was used to investigate the mobility and retention behaviour of Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, Cr, Co, Ni, Mo, Cd, Bi, Sn, W, Ag, As and U in specific physical–chemical and mineral phases in mine tailings and soils in the surroundings of the abandoned Ervedosa mine. The soil geochemical data show anomalies associated with mineralised veins or influenced by mining. Beyond the tailings, the highest recorded concentrations for most elements are in soils situated in mineralised areas or under the influence of tailings. The application of principal components analysis allowed recognition of (a) element associations according to their geochemical behaviour and (b) distinction between samples representing local geochemical background and samples representing contamination. Some metal cations (Mn, Cd, Cu, Zn, Co, Cr, Ni) showed important enrichment in the most mobilisable and bioavailable (i.e., water-soluble and exchangeable) fractions due likely to the acidic conditions in the area. In contrast, oxy-anions such as Mo and As showed lower mobility because of adsorption to Fe oxy-hydroxides. The residual fraction comprised largest proportions of Sn and Al and to a lesser extent Zn, Pb, Ni, Cr, Bi, W, and Ag, which are also present at low concentrations in the bioavailable fractions. The elements in secondary mineral phases (mainly Fe, Mn, Cu, Zn, Cd, Pb, W, Bi, Mo, Cr, Ni, Co, As and U) as well as in organic matter and sulphides are temporarily withheld, suggesting that they may be released to the environment by changes in physico-chemical conditions.     

X射线荧光光谱法同时测定土壤样品中的36种组分的探讨

采用粉末压片法制样,使用新型X射线荧光光谱仪,对土壤样品中的C、N、S、Cl、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、As、Ba、Br、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、Hf、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sc、Sr、Th、Ti、U、V、Y、Zn、Zr等36种组分的直接同时测试进行了探讨测试。研究了测试中各种分析条件及存在问题。结果表明,方法的检出限、精密度和准确度大多数满足多目标地球化学调查样品分析质量的要求,标准物质的测定值与其标准值相吻合,适合土壤样品中多组分的同时直接测定。     

Geochemistry of metals in sediments from the mainstem of the Yellow River, China

Sediment samples at 10 locations in the mainstem of the Yellow River were taken in 1994. Five forms (exchangeable, carbonate, organic, Fe/Mn oxide and residual) of metals were extracted by the Tessier method. The total contents and contents of the five forms of 16 metal elements (Li, Na, K, Ca, Sr, Ba, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, and Al) were determined by ICP-AES. In sediments of the Yellow River, except for Na, mobile elements (such as K, Ca) do not show a negative correlation with the immobile elements. Alkaline metals (Li, Na, and K), Ti, and Al exist mainly in the residual form. The exchangeable forms of alkaline-earth elements (Ca, Sr, and Ba) are the highest, and their residual forms go up with the increase of the period in the periodic table of elements. Half of Mn exists in the residual form, and its non-residual forms exist mainly in carbonate and oxide forms. Except Mn, the iron group elements (Fe, Co, Ni, V, Cr) mainly exist in the residual and oxide forms. High carbonate content of Ca does not cause high contents of other elements in carbonate form, showing that chemical weathering is not strong in the area.     

Bottled drinking water: Water contamination from bottle materials (glass,hard PET,soft PET), the influence of colour and acidification

A test comparing concentrations of 57 chemical elements (Ag, Al, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Ho, I, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, Pb, Pr, Rb, Sb, Se, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn and Zr) determined by inductively coupled plasma quadrupole mass spectrometry (ICP-QMS) in 294 samples of the same bottled water (predominantly mineral water) sold in the European Union in glass and PET bottles demonstrates significant (Wilcoxon rank sum test, α = 0.05) differences in median concentrations for Sb, Ce, Pb, Al, Zr, Ti, Th, La, Pr, Fe, Zn, Nd, Sn, Cr, Tb, Er, Gd, Bi, Sm, Y, Lu, Dy, Yb, Tm, Nb and Cu. Antimony has a 21× higher median value in bottled water when sold in PET bottles (0.33 vs. 0.016 μg/L). Glass contaminates the water with Ce (19× higher than in PET bottles), Pb (14×), Al (7×), Zr (7×), Ti, Th (5×), La (5×), Pr, Fe, Zn, Nd, Sn, Cr, Tb (2×), Er, Gd, Bi, Sm, Y, Lu, Yb, Tm, Nb and Cu (1.4×). Testing an additional 136 bottles of the same water sold in green and clear glass bottles demonstrates an important influence of colour, the water sold in green glass shows significantly higher concentrations in Cr (7.3×, 1.0 vs. 0.14 μg/L), Th (1.9×), La, Zr, Nd, Ce (1.6×), Pr, Nb, Ti, Fe (1.3×), Co (1.3×) and Er (1.1×).     

宁夏自治区生态农业地质研究及其前景

论述了宁夏回族自治区土壤元素含量和农作物优质高产与土壤环境中化学元素N、P、K、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、V、Sr、Ti、Mg、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ca、Co、Ni、F、Tl、Si、Na、Cr、Pb、Cd、Hg、Se、Ba、Te、Ta有密切的关系.提出了生态农业地质研究的目的、内容、方法、管理及其前景。