利用磷酸二氢铝结合剂再造绿松石的矿物学研究

利用与绿松石化学成分相近的无机结合剂Al（H2PO4）3溶液及相关辅助材料,通过压制再造的方法对小颗粒绿松石废弃料进行了改善处理,提高了绿松石废弃料的品质,使其宝石学特征、工艺和力学性质得到了明显改善。为了研究压制再造绿松石的结构和Al（H2PO4）3结合剂对其的改善机理,采用环境扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X射线粉末衍射和单矿物化学成分分析等方法对处理前、后绿松石样品的宝石学特征及结构物相等特征进行了测试与分析。结果显示,处理后的绿松石样品中P2O5和MgO的质量分数均有不同程度的升高,其它的主要化学成分则变化不大;Al（H2PO4）3结合剂呈凝胶状分布于绿松石微孔隙间,部分绿松石样品微晶可能发生了微弱的溶解重结晶反应;处理后绿松石样品的矿物组构和分子结构与处理前的一致。由于添加了Al（HPO）结合剂,促进了绿松石微晶面网（120）的发育。     

绿松石的某些磁性、光谱特性和颜色的研究

绿松石[CuAl_6(PO_4)_4(OH)_8·4H_2O]做为一种高级玉石,在公元前就被人们所熟知,并一直为人们所鉴尝。其主要原因是它具有特殊而娇艳的翠蓝、淡青、苹果绿等不同色调的蓝绿色。经过琢磨、加工后的绿松石制品色彩鲜艳、光泽柔和、雅洁。绿松石的颜色是决定其经济价值的最主要的因素,因此,多年来,关于颜色问题的探讨一直是绿松石矿物学研究及宝石学研究的重要课题。     

山西临汾下靳墓地出土绿松石制品的矿源研究北大核心CSCD

山西临汾下靳墓地为距今约4500年,分布于晋南陶寺文化范围内的一处史前墓地。本研究试用拉曼光谱仪、TIMS等仪器对出土于该墓地的绿松石制品进行物相、铅锶同位素等检测,实验显示:临汾下靳绿松石样品拉曼峰位于3474cm^(-1)、1038cm^(-1)、812cm^(-1)、641cm^(-1)、416cm^(-1)、229cm^(-1)处,样品强峰位于1038cm^(-1)附近。同位素比值^(87)Sr/^(86)Sr位于0.71011~0.71270之间,^(207)Pb/^(204)Pb位于15.37757~5.83400之间。经过与绿松石矿源比较得出:临汾下靳绿松石制品矿源至少有三处,目前已知的矿源有湖北竹山喇嘛洞和陕西洛南辣子崖。陕西洛南辣子崖、湖北竹山喇嘛洞出产的绿松石料出现在下靳墓地,表明这两处绿松石矿的开采年代可早至新石器时代晚期,这为今后古绿松石矿找矿工作有一定的指示意义。     

近岸海域^226Ra的时空变化与海底地下水排泄（SGD）估算

海底地下水排泄（submarine groundwater dischurge,SGD）是沿海地区陆地物质向海洋输送的重要途径,中国具有漫长的海岸线．准确地评估我国沿海地区的SGD及其对沿海海洋生态环境的潜在影响具有重要的理论与实践意义。本文以浙江舟山朱家尖海湾为研究区域,通过冬、夏两季地下水和海水的同步采样分析,在研究地下水和海水中镭（^226Ra）时空变化的基础上,利用^226Ra的质量平衡原理,估算了研究区内SGD的通量为240×10^5～230×10^6m^3／d,根据12月份枯水期推算的全年保守通量为864×10^7～828×10^8m^3／a,另外,根据年平均降水量等水文参数估算的氮、磷和硅营养盐年平均的入海通量分别为3.256t／a、0.029t／a和52.775t／a。     

北京怀柔应急备用地下水源地开采两年后续采年限研究

本文通过怀柔应急备用地下水源地水文地质条件分析和应急开采两年地下水位动态监测,运用数值模拟模型对水源地三种续采方案开采年限进行了预报：水源地分别以1．2×10^8m^3／a、0．8×10^8m^3／a和0．4×10^8m^3／a的开采量续采,续采年限分别为1年-2年和4年。     

喀斯特森林雨水的地球化学特征——以贵州茂兰国家级自然保护区为例

贵州茂兰喀斯特原始森林地区25个雨水样品的化学组成研究表明,该区雨水的pH值为4．4～7．2,平均为5．1。雨水样品富NH4^＋、Ca^2＋和SO4^2-、C1^-。NH4^＋是最主要的阳离子,平均值为56．8／μmol／L,占阳离子组成的26％～74％,Ca^2＋次之,平均值为14．8μmol／L,NHg和Ca^2＋之和占了阳离子组成的71％～94％,SO4^2-是最主要的阴离子,平均值为39．2μmol／L,占了阴离子组成的69％～91％,CI一次之,平均值为9．5μmol／L。SO4^2-和C1-占了阴离子组成的71％～96％。与中国其他地区的雨水样品相比,茂兰地区雨水离子含量要低1～2个数量级;物质来源分析表明茂兰地区雨水中溶质主要来源于自然过程的输入,人为活动输入可以忽略不计。     

催化光度法测定化探样品中的痕量钯

本文对催化（Ce^＋4～Hg2^＋2体系）光度法测定钯的测定条件进行了实验和探讨。实验发现,在文献的基础上,改变试剂的加入顺序（先加Ce^＋4、后加Hg2^＋2）,延长催化反应时间到60min,可使该体系的检测下限降到0．18ng／g,因此,本文制定的分析方法可满足新地球化学研究对钯的测定要求（要求测定下限为0．2ng／g）用本文所制定的方法对含钯为：0．26、2．3、4．6、60．0ng／g的标样分别进行9次测定、其测定结果与标准值相符,相对标准偏差分别为：11．7％、10．4％、7．8％、4．8％。     

应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针技术研究河南淅川绿松石矿物学特征

河南省淅川县位于我国重要绿松石产区——秦岭东部绿松石矿区东延部分,与淅川毗邻的许多早期考古遗址中出土了大量的绿松石制品,因此淅川绿松石的矿料流布受到许多考古学者的关注。研究淅川绿松石的矿物学特征有助于完善我国不同矿区绿松石矿物学研究,为追溯我国早期绿松石文物的矿料来源提供重要的数据支撑。本文利用偏光显微镜观察、扫描电镜、粉晶X射线衍射等技术对淅川绿松石进行结构研究,辅以电子探针、背散射电子图像观察等方法研究了淅川绿松石的矿物组合。结果表明:淅川绿松石主要由细小的鳞片状、短柱状、板片状微晶集合体组成,可见环带状、结核状、碎斑碎粒状结构;通过对比不同样品的微晶结构,可知其微晶的大小、晶型和分布状态会影响淅川绿松石集合体的致密程度和颜色;淅川绿松石集合体中常见石英、玉髓和铁氧化物,部分样品含有硫磷铝锶矿。通过对比其他矿区绿松石矿物组合,发现淅川绿松石与湖北地区的绿松石矿物组成相近,主要杂质为石英、褐铁矿,明显区别于安徽地区以高岭石为主要杂质矿物的绿松石。     

马鞍山绿松石中水的振动光谱表征及其意义

在室温和变温条件下对安徽马鞍山绿松石中水的结构特征进行红外吸收光谱和激光拉曼光谱分析研究,结果表明:绿松石中部分水分子与Cu2 结合成[Cu(H2O)4]2 水合离子,并在很大程度上制约了绿松石的颜色;马鞍山地区绿松石中结晶水的脱失温度约为303℃～310℃,结构水的脱失温度约为346℃～375℃。绿松石中H2O,OH-的振动是导致其水的激光拉曼光谱形成的主要原因,ν(OH)振动导致的强拉曼特征谱峰在3470 cm-1,3502 cm-1～3505 cm-1之间的弱谱峰则隶属3470 cm-1的次级谱峰,ν(H2O)的拉曼谱峰主峰位于3442 cm-1～3449 cm-1处。由ν(MFe,Cu-H2O)伸缩振动致平缓的拉曼谱峰主要分布在3074 cm-1～3303 cm-1附近。     

陕西洛南绿松石的锶同位素特征及其产地意义——兼论二里头出土绿松石的产源

陕西洛南县河口绿松石采矿遗址距今约4 000年,为中国目前最早的一处绿松石采矿遗址。为判定该古矿出产绿松石的流向和中国古代绿松石矿料的来源,尝试利用固体热电离高精度质谱计检测秦岭东段5处绿松石矿样品的Sr同位素比值,进而对不同产地绿松石开展产源判别研究,期望为绿松石产源示踪提供帮助。结果发现:Sr同位素比值可以以0.710 5和0.716 5为界划分为3个聚集区。随之建立Sr含量和Sr同位素二元散点图,发现Sr的地球化学特征能够在一定程度上实现对不同产地绿松石的产源区分。运用该区分成果,发现二里头出土的绿松石废料与洛南古矿有着较为密切的关系。该研究为寻找河口古矿的绿松石流向提供帮助,也为开展绿松石文物产源研究提供技术支持。     

Thermal expansion of kyanite at ambient pressure: An X-ray powder diffraction study up to 1000 ℃

The thermal expansion coefficients of kyanite at ambient pressure have been investigated by an X-ray powder diffraction technique with temperatures up to 1000 ℃. No phase transition was observed in the experimental temperature range. Data for the unit-cell parameters and temperatures were fitted empirically resulting in the following thermal expansion coefficients: aa = 5.8(3) × 10-5, ab = 5.8 (1) × 10-5, ac% = 5.2(1) × 10-5, and av = 7.4(1) × 10-3 ℃-1, in good agreement with a recent neutron powder diffraction study. On the other hand, the variation of the unit-cell angles a, β and γ of kyanite with increase in temperature is very complicated, and the agreement among all studies is poor. The thermal expansion data at ambient pressure reported here and the compression data at ambient temperature from the literature suggest that, for the kyanite lattice, the most and least thermally expandable directions correspond to the most and least compressible directions, respectively.     

Fe–Mg Interdiffusion in (Mg,Fe)O

We have performed a series of interdiffusion experiments on magnesiowüstite samples at room pressure, temperatures from 1,320° to 1,400°C, and oxygen fugacities from 10^?1.0 Pa to 10^?4.3 Pa, using mixed CO/CO₂ or H₂/CO₂ gases. The interdiffusion couples were composed of a single-crystal of MgO lightly pressed against a single-crystal of (Mg_1-x Fe _x )_1-δO with 0.07<x<0.27. The interdiffusion coefficient was calculated using the Boltzmann–Matano analysis as a function of iron content, oxygen fugacity, temperature, and water fugacity. For the entire range of conditions tested and for compositions with 0.01<x<0.27, the interdiffusion coefficient varies as $$\tilde D\, =\,2.9\times10^{ - 6}\,f_{{\text{O}}_2 }^{0.19}\,x^{0.73}\,{\text{e}}^{ - (209,000\, -\,96,000\,x)/RT}\,\,{\text{m}}^{\text{2}} {\text{s}}^{ -1} $$ These dependencies on oxygen fugacity and composition are reasonably consistent with interdiffusion mediated by unassociated cation vacancies. For the limited range of water activity that could be investigated using mixed gases at room pressure, no effect of water on interdiffusion could be observed. The dependence of the interdiffusion coefficient on iron content decreased with increasing iron concentration at constant oxygen fugacity and temperature. There is a close agreement between our activation energy for interdiffusion extrapolated to zero iron content (x=0) and that of previous researchers who used electrical conductivity experiments to determine vacancy diffusivities in lightly doped MgO.     

具磷灰石假象绿松石的热性能

绿松石的热性能分析在对其水的结构特征、呈色机理等的研究中具有重要指示作用.采用热重-差热分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)和X-射线粉晶衍射(XRD) 分析方法, 对安徽马鞍山具磷灰石假象绿松石的热性能特征进行了研究.研究结果显示从室温到1100℃, 假象绿松石的热相变可划分为6个变化阶段: 100~200℃时, 为吸附水脱水阶段; 250~330℃, 假象绿松石中羟基和晶格水分子脱失; 330~750℃为非晶态物相阶段; 约750℃时为新物相形成阶段; 750~1100℃为具磷石英结构磷酸铝的形成阶段; 1100℃时磷酸铝的结晶有序度增加.假象绿松石结构及水的存在形式、总量和结合方式制约和影响着颜色的变化.      

A Preliminary Study of the Solubility of Copper in Water Vapor at Elevated Temperatures and Pressures

INTRODUCTIONAs early as 1644 , Ren啨Descartes proposed thatsilver-,gold-,and lead-bearing veins were producedby the condensation of vapors emanating from theearth' s interior ( Williams-Jones et al ., 2002) . Butthe solubility of many metals is higher in liquid thanin vapor andtherefore the focus of research on hydro-thermal ore deposits was placed on hydrothermal sys-tems (Barnes ,1997) ,considering the fact that ore-forming elements may exist as complexes in hydro-thermal solutions . T…     

喀斯特山区不同石漠化等级下土壤养分贮量与价值评估——以乌箐、偏岩等岩溶小流域为例

为探讨石漠化等级对土壤养分贮量与经济价值的影响,以贵州省金沙县喀斯特山区无石漠化农耕地(Ⅰ)为对照,在研究潜在(Ⅱ)、轻度(Ⅲ)、中度(Ⅳ)、重度(Ⅴ)石漠化土壤养分含量变化的基础上,采用土壤养分库贮量计算方法和价值替代法计算评估了不同石漠化等级下土壤养分贮量及其潜在价值。结果表明:(1)0~40cm土层有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量分别为32.31~104.12g/kg、1.35~2.87g/kg、76.90~124.00mg/kg、0.49~1.12g/kg、1.03~10.71mg/kg,12.25~26.22g/kg、114.35~245.35mg/kg;(2)土壤养分总贮量和有机质、全氮、全磷、全钾贮量依次为3.79~61.41t/hm2和2.55~48.56t/hm2、0.13~1.36t/hm2、0.04~0.52t/hm2、1.07~10.97t/hm2;(3)土壤养分总价值和有机质、全氮、全磷、全钾价值分别为0.86~9.80万元/hm2和0.08~1.55万元/hm2、0.29~3.08万元/hm2、0.04~0.53万元/hm2、0.45~4.64万元/hm2;(4)土壤养分贮量、价值均以Ⅰ最高,Ⅴ最低,随着石漠化程度加剧,土壤养分含量、贮量和价值均下降。      

岩溶区地下水微生物污染特征及来源——以重庆南山老龙洞流域为例

文章选取老龙洞地下河流域10个地下水点采集样品,分析水样中的水化学指标和三种重要微生物指标,以了解城市化进程对老龙洞地下河流域水质的影响,探究该地区微生物污染的主要来源。结合岩溶区独特的水文地质条件,利用粪大肠杆菌（FC）与粪链球菌（FS）比值法,初步分析得到该地区微生物污染程度和污染来源。研究结果表明:（1）老龙洞流域地下水存在严重的微生物污染,地下水总细菌数、大肠菌群远超过国家地下水标准规定,分别是国家地下水标准规定的2.3×102～5.5×104倍、0.8×104～0.9×106倍,粪大肠菌群数量为100～4.38×106 CFU?L-1;（2）4#、6#采样点微生物污染主要来源于温血动物,1#、7#、8#采样点地下水受城市化进程的影响大;（3）微生物污染主要来源于人类粪便,同时SO42-、PO43-、NO3-含量高且与微生物污染相关性密切,说明生活污水引起的次生微生物污染较严重,2#、3#、5#、10#采样点受生活污水和禽畜粪便影响较小,属于单纯的NO3-农业污染型地下水,微生物污染较轻。      

湖北天然绿松石与优化处理绿松石的宝石学鉴别特征

本文主要以湖北天然绿松石、浸胶绿松石和注有色胶绿松石为研究对象,结合优化处理工艺过程及所用的胶水混合液,通过宝石学常规测试以及扫描电子显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等宝石学现代仪器的测试分析,研究有效鉴别湖北天然绿松石和浸胶绿松石、注有色胶绿松石的测试方法。结果表明,注有色胶绿松石的颜色较呆板,浸胶和注有色胶绿松石相对密度较低且在长波紫外荧光灯下显示强至弱的蓝色荧光;扫描电镜下可见浸胶和注有色胶绿松石微晶之间的空隙被不同程度的胶质物充填,但该方法为有损法,不推荐使用;红外光谱中2 930、2 860、1 730、1 460 cm-1附近由有机物基团振动所致的红外吸收谱带可有效区分三者,是最为快速、无损、准确的方法;拉曼光谱中2 942、2 873、1 452、1 620、830 cm-1附近的吸收峰可作为鉴别湖北天然绿松石和浸胶或注有色胶绿松石的重要依据;紫外可见光谱中较弱的429 nm吸收峰和宽缓的677 nm吸收带可作为区分天然绿松石和注有色胶绿松石的鉴别依据,但无法区分天然绿松石和浸胶绿松石。     

动物牙釉结构碳酸盐碳、氧同位素测试方法的比较

不同学者用磷酸平衡法分析古哺乳动物牙齿化石碳酸羟基磷灰石中结构碳酸盐的碳、氧稳定同位素组成时，预处理方法和实验条件也不尽相同。实测结果表明，预处理条件与磷酸法制备CO2的反应温度和反应时间均可能对分析结果产生影响，需在综合运用机械和化学手段除净外表附着碳酸盐的前提下，将样品充分研磨，并彻底分解其中的有机组分和非结构碳酸盐，再制备CO2。70℃的恒温水浴可以使化学反应和同位素分馏均在短时间内结束，且较为完全、彻底，测得的同位素数据重现性好；而25℃时反应进行较缓，氧同位素测试结果有时可能不理想     

徐淮地区斑井岩体锆石U-Pb测年、岩石成因及其地质意义

斑井岩体位于徐淮推覆体中北部皇藏峪复背斜北段西翼,由于研究重点和关注度不同,对其成因类型及年代学特征研究较少。故此,本次研究将依托于钻孔XZK01中的7个岩石样品,通过大量的主微量元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学分析,深入探讨斑井岩体的成因机制、形成年代及其地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果揭示斑井岩体的结晶年龄为126.4Ma±2.1Ma,侵位时代为中生代早白垩世,为地球动力学背景转变期间形成的岩体。本次6个样品的主量元素分析结果中w(SiO2)变化范围为56.54%~59.29%,全碱w(Na2O+K2O)变化范围为4.98%~5.68%,为中性岩;里特曼组合指数σ介于1.77~1.98之间,σ<3.3,属于钙碱性岩。其次,该组样品微量元素w(Sr)介于589×10^-6~728×10^-6之间,平均值为659×10^-6;w(Y)介于11.3×10^-6~12.8×10^-6之间,平均值为12.1×10^-6;w(Yb)介于1.13×10^-6~1.4×10^-6之间,平均值为1.23×10^-6;w(Cr)介于100×10^-6~660×10^-6之间,平均为377×10^-6;Mg#值介于47.17~68.14之间,平均值为58.21。该结果指示斑井岩体具富Sr,Sr/Y,贫Y,Yb的特征,指示其源区具有高压的环境,Mg#的变化特征揭示斑井岩体并非来自下地壳镁铁质岩石部分熔融,且w(Cr)的变化特征指示地幔橄榄岩也可能参与其中。此外,LREE/HREE介于6.91~10.98之间,平均值为8.895;LaN/YbN值在7.68~12.95之间,平均值为10.17,为轻稀土较强富集;大离子亲石元素Rb(23.9×10^-6~44.8×10^-6),K(11373×10^-6~14610.6×10^-6),Ba(513×10^-6~694×10^-6),Th(1.5×10^-6~2.5×10^-6),U(0.51×10^-6~0.79×10^-6)相对富集;高场强元素Nb(3.2×10^-6~4.7×10^-6),Ti(3056.7×10^-6~3536.2×10^-6)等表现出明显负异常。