湖北钟祥二叠系泥岩中的累托石

本文的累托石,经化学分析、X射线衍射、红外、热分析及电镜分析,证明它是由云母层和蒙脱石层组成。云母层中主要为钠云母;可膨胀层有贝得石成分,可交换性阳离子以Ca~(2+)为主。高温X射线衍射和热处理样的红外谱波数,证明累托石的结构保持到900℃仍未破坏。     

试用盐基置换法选定钻探用膨润土的改性处理工艺

所谓改性处理，就是对膨润土进行人工钠化，即加入适量的Na~+用以尽可能地置换膨润土中的交换性Ca~(2+)·Mg~(2+)和可溶性Ca~(2+)、Mg~(2+)。改性处理工艺系指改性处理剂的种类及其加量的选择过程，以及必要时进行制浆的效果检验。     

和田玉、玛纳斯碧玉和岫岩老玉（透闪石玉）的X射线粉晶衍射特征

软玉主要是指透闪石阳起石铁阳起石系列中的低铁富镁端员的隐晶矿物集合体,矿物的名称常以其Mg/(Mg+Fe2+)值来区分,即该比值大于0.9时为透闪石(和田玉),比值为0.9～0.5时为阳起石(玛纳斯玉).对于产于新疆、辽宁(岫岩老玉)和青海的17件软玉样品进行了X射线粉晶衍射分析,确定其主要矿物成分均为透闪石,杂质矿物很少,衍射峰位与FeO含量之间的关系不明显,衍射峰形的弥散反映组成矿物的结晶程度和粒度变化.     

模拟表生环境水钠锰矿亚结构转化及钙锰矿的形成

水钠锰矿是土壤与沉积物中最为常见的氧化锰矿物, 依据其MnO₆层对称特点分为六方和三斜两种亚结构类型.六方水钠锰矿在表生环境中可通过Mn2+的化学或生物氧化形成, 而环境中三斜水钠锰矿的形成及进一步转化为钙锰矿的途径尚不清楚.以两种六方水钠锰矿(酸性水钠锰矿和水羟锰矿)为前驱物, 采用X射线吸收光谱(EXAFS)、X射线衍射(XRD)、电镜(FESEM/TEM)及化学组成分析等技术方法模拟表生环境研究了水钠锰矿从六方向三斜的亚结构转化及生成钙锰矿的化学条件和矿物学机制.结果表明, 适当Mn(Ⅱ)浓度和弱碱性条件(pH≥8)可使六方水钠锰矿逐渐转化为三斜水钠锰矿, 继而经Mg2+交换、常压回流得到了长纤维状的钙锰矿, 其晶体生长以溶解-结晶为主.Mn(Ⅱ)与六方水钠锰矿MnO₆八面体层内的Mn(Ⅳ)反应生成Mn(Ⅲ)并填充层内空位, 使水钠锰矿对称型由六方向三斜转变.与酸性水钠锰矿相比, 水羟锰矿结晶弱、层状堆积混乱度高, 与Mn(Ⅱ)反应迅速, 层结构向三斜水钠锰矿转化快.pH升高, 促进六方水钠锰矿对Mn(Ⅱ)的吸附和Mn(Ⅱ)与Mn(Ⅳ)间的反应, 六方水钠锰矿转化为三斜水钠锰矿的速率加快."六方水钠锰矿→三斜水钠锰矿"可能是环境中三斜水钠锰矿的重要来源, 及进一步形成钙锰矿的重要化学生成机制.      

模拟表生环境水钠锰矿亚结构转化及钙锰矿的形成

水钠锰矿是土壤与沉积物中最为常见的氧化锰矿物,依据其MnO6层对称特点分为六方和三斜两种亚结构类型.六方水钠锰矿在表生环境中可通过Mn2+的化学或生物氧化形成,而环境中三斜水钠锰矿的形成及进一步转化为钙锰矿的途径尚不清楚.以两种六方水钠锰矿(酸性水钠锰矿和水羟锰矿)为前驱物,采用X射线吸收光谱(EXAFS)、X射线衍射(XRD)、电镜(FESEM/TEM)及化学组成分析等技术方法模拟表生环境研究了水钠锰矿从六方向三斜的亚结构转化及生成钙锰矿的化学条件和矿物学机制.结果表明,适当Mn(Ⅱ)浓度和弱碱性条件(pH≥8)可使六方水钠锰矿逐渐转化为三斜水钠锰矿,继而经Mg2+交换、常压回流得到了长纤维状的钙锰矿,其晶体生长以溶解-结晶为主.Mn(Ⅱ)与六方水钠锰矿MnO6八面体层内的Mn(Ⅳ)反应生成Mn(Ⅲ)并填充层内空位,使水钠锰矿对称型由六方向三斜转变.与酸性水钠锰矿相比,水羟锰矿结晶弱、层状堆积混乱度高,与Mn(Ⅱ)反应迅速,层结构向三斜水钠锰矿转化快.pH升高,促进六方水钠锰矿对Mn(Ⅱ)的吸附和Mn(Ⅱ)与Mn(Ⅳ)间的反应,六方水钠锰矿转化为三斜水钠锰矿的速率加快."六方水钠锰矿→三斜水钠锰矿"可能是环境中三斜水钠锰矿的重要来源,及进一步形成钙锰矿的重要化学生成机制.     

铊-锗-硫三元素相平衡的实验研究

本文用抽真空石英管在干体系中对Tl-Ge-S三元系在300℃等温切面相关系和沿Tl_2-GeS_2及Tl_2-GeS变温切面假二元系相平衡进行了实验研究。 Tl-Ge-S三元系在300℃为三个液相区与三个二元相、八个三元相(包括三个固溶体)和十四个两相区、二十四个三相区稳定共存的复杂相关系。本实验首次合成了三个三元相(Tl_2Ge_(1-x)S_2、Tl_5Ge_(13)S_(24)、TlGe_3S_5)和三个固溶体相,即S·S·a(Tl_2~+Ge~(4+)S_3～Tl_2~+Ge_2~(2+)S_3)、S·S·b(Tl~+Ge_(0.5)~(2+)Ge_(0.5)~(4+)S_2～Tl~+Ge_3~(2+)S_4),S·S·c(Tl~+Ge_2~(2+)S_3～Tl_2~+Ge_5S_6)。     

黑云母的红外光谱研究

关于云母族矿物的红外光谱研究,国内外一些学者曾做过不少工作。笔者就近年来所收集到的一些产自宁芜地区、南岭地区花岗岩类岩石中27个黑云母样品,进行了红外光谱测定,确定了某些特征吸收峰的偏移及其与化学组分之间的关系,并探讨了黑云母矿物中主要金属阳离子的相互置换和晶体结构的关系。 黑云母属三八面体型的2∶1层状结构硅酸盐矿物。结构中上下四面体片(T)以尖顶相对,中间夹氢氧镁石型[Mg—O_4(OH)_2]八面体片(O),构成T—O—T型结构层。占有四面体晶位的阳离子主要为Si,约有1/4的Si可被R~(3+)(主要为Al~(3+)、次为Fe~(3+))取代。占有八面体晶位的阳离子主要为Mg~(2+)或Fe~(2+),次为Fe~(3+)、Al~(3+)、Mn~(2+)等。由T—O—T所组成的结构层则通过层间大阳离子K~+(少量的Na~+、Ca~(2+)等)彼此相连接。结构     

浅海Mg~(2+)和SO_4~(2-)对微生物诱导形成锰碳酸盐的影响

为了模拟浅海环境下锰氧化物微生物还原作用诱导碳酸盐沉淀的过程,选取最常见的锰氧化物-水钠锰矿(K_(0.33)Mn_7O_(14)·7H_2O)为研究对象,在不同种类与浓度盐离子(Mg~(2+)、SO_4~(2-))存在条件下开展异化锰还原菌Dietzia cercidiphylli 45-1b好氧还原水钠锰矿的实验研究.通过测试体系蛋白、Mn~(2+)等离子浓度变化,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收谱(XAS)表征反应前后矿物结构变化,来探讨不同初始Mg~(2+)和SO_4~(2-)浓度对于菌株45-1b还原水钠锰矿及诱导碳酸盐矿物沉淀的影响.结果显示体系pH值在4天内从7.0迅速上升至9.3,Mn~(2+)浓度在2天内迅速上升至166μmol/L,随后迅速下降至8μmol/L(第4天),其好氧还原产物为菱锰矿(MnCO3),且其产生量随Mg~(2+)浓度的升高而降低,随SO_4~(2-)浓度的升高而升高.上述实验结果表明好氧环境下菌株45-1b能够利用乙酸为电子供体,水钠锰矿为电子受体还原水钠锰矿释放Mn~(2+),最终转化有机碳为无机碳酸盐矿物菱锰矿.Mg~(2+)通过影响微生物生长和菱锰矿成核对水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀产生抑制作用,而SO_4~(2-)可以缓解Mg~(2+)的抑制作用并促进水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀.     

甘肃平凉钙基膨润土的有机改性与表征

针对甘肃平凉产钙基天然膨润土进行不同钠化试剂、反应时间,反应介质、温度等条件的钠化工艺研究,得出最佳钠化合成工艺,并制得十六烷基氯化吡啶(CPC)改性膨润土.研究该有机改性膨润土红外光谱、X射线衍射、热重分析及分散性结果表明,插层剂CPC已进入膨润土的片层同.使有机改性膨润土的层间距由1.04 nm增加到2.11nm,热失重率达17%,新型有机改性膨润土在有机介质中表现出很好的分散性.     

GBW(E080166)和GBW(E08167)简介

为加强水分析质量管理,地矿部委托水文工程地质研究所(水文地质专业测试中心)研制的水标样阳离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)和阴离子(SO_4~(2+)、Cl~-、F~-、No_3~-),已经国家技术监督局批准为国家     

金云母结构修饰及有机改性实验

用酸处理及热处理+钠化综合方法,对金云母进行了结构修饰,得到具有低剩余层电荷的金云母,用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)对结构修饰金云母进行了有机插层改性。利用X射线衍射、化学成分分析、差热等方法对制得的样品进行了表征。研究了硝酸用量对金云母层间剩余负电荷的影响。结果表明,随着硝酸用量的增加,金云母阳离子交换容量和层间剩余负电荷逐渐减小;硝酸用量也影响有机分子在金云母层间的插层行为,当硝酸用量为100 mL时,有机分子烷基链在层间呈双层倾斜排列;当硝酸用量为150 mL时,烷基链在层间呈单层倾斜排列。     

临泽县杨台洼滩新近系白杨河组凹凸棒石的成因

采用X射线衍射、偏光显微镜和扫描电镜对赋存在临泽县北部杨台洼滩盆地中白杨河组地层上部凹凸棒石黏土的矿物成分、形貌和赋存状态进行了研究。结果表明,矿物成分除黏土矿物外,还含有石英、长石、方解石、白云石、石膏等其他矿物。黏土矿物以凹凸棒石和伊利石为主,还含有一定量的绿泥石、高岭石和伊蒙混层矿物。白杨河组地层沉积时期为干旱气候,盆地中的水体不断蒸发使得石膏沉积下来,致使水体中Mg~(2+)和Ca~(2+)的比率和水体的碱性增大。在富Mg~(2+)、碱性的介质条件中,二氧化硅胶体和Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)随着水体的蒸发结晶析出凹凸棒石。     

罗布泊富钾卤水矿床地球化学空间分布特征

罗布泊是我国最重要的成盐成钾盆地之一,富钾卤水资源丰富。在14年的工业开采过程中,不同矿层卤水的地球化学特征持续处于变化中。为了加强对不同矿区富钾卤水的地球化学空间分布特征的认识,合理开发利用卤水资源,本文应用克里金插值法,对2017年采集的89个常观孔卤水样品进行了空间分析,绘制了K~+、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)、Li~+、B~(3+)、SO_4~(2-)等值线图,并对其空间分布特征进行了综合分析,结果显示:K~+、Cl~-、Mg~(2+)、Li~+、B~(3+)等离子具有较为一致的分布趋势,其高值区主要分布在罗北凹地及腾龙矿区北部,低值区主要分布于罗北凹地北部及矿区西南部,而SO_4~(2-)分布趋势则相反;由于受周缘地区淡水补给的影响,矿区西南部、北部及东南部出现淡化现象,但是淡水只影响到W_1、W_2层,W_3层未见明显淡化现象;2017年罗布泊矿区K~+平均含量为8.83g/L,除受淡水影响区域外,矿区内大部分地区样品KCl品位均高于1%的工业单独开采品位,与开采前KCl品位相比,目前罗北凹地W_1储层KCl平均品位约下降了9.7%左右。     

辉锑锡铅矿的穆斯堡尔谱及其晶体化学研究

辉锑锡铅矿是结构复杂而尚未确定,以及晶体化学尚有争议的一种稀有矿物。X射线衍射结果表明其结构是由假四方亚层(称T层)和假六方亚层(称H层)穿插组成的层状结构。T层的化学成分具有MeS形式,H层则具有MeS_2形式。本文通过广西大厂的辉锑锡铅矿的穆斯堡尔谱研究,确定了矿物中Sn的大部分为Sn~(4+),而Sn~(2+)只占较少的部分;Fe中含有Fe~(3+)和Fe~(3+)。它们在T层和H层中的分布为Sn~(2+)(T)占5.6%,Sn~(4+)(T)占25.9%,Sn~(4+)(H)占68.5%,Fe~(2+)(T)占59.5%,Fe~(3+)(H)占40.5%。从Sn、Fe的穆斯堡尔谱参数还可看出H层的共价性比T层的强。     

Cr~(3+)置换钙基蒙脱石层间阳离子前后的热处理对比研究

本文研究了钙基蒙脱石吸附Cr~(3+)前后及不同温度热处理后产物的结构变化,运用了X射线荧光光谱法、X射线衍射术、傅利叶变换红外吸收光谱术、电子自旋共振谱术、热重分析和差示扫描量热法(TG-DSC)等手段表征。结果显示Cr~(3+)以[Cr(H_2O)_6]~(3+)的形式替代Ca~(2+)存在于蒙脱石的TOT结构片的层间,在低于500℃的热处理后,d001变小,OH伸缩振动和中波数段向高波数偏移,ESR信号峰强度也有所增加。复水后,与加热的样品相比较,d001值有部分的增加,OH伸缩振动峰也向低波数偏移,ESR信号峰也有变化,表明Cr~(3+)位于六方孔较浅部位。当温度高于500℃时,产物的XRD显示出现绿铬矿(Cr_2O_3),根据XRD图谱以及ESR的g=1.97强度变化,尤其是产物的{001}衍射与TOT结构片高度相近及{060}衍射由尖锐的窄峰变宽的事实,表明蒙脱石沿{010}断裂细化并产生了类似于叶腊石的相,而由于复水后OH伸缩振动区域稍微地向低波数偏移,此时Cr~(3+)处在六方孔的深部。     

蒙脱石向海绿石转变的“海绿石化”模拟研究

海绿石是一种浅海相沉积指示矿物,形成成熟的海绿石需1Ma。本文以含铁量很低的蒙脱石和0.1mol/LFe~(3+)、0.2mol/LK~+的离子溶液分别为初始物质在50℃恒温环境和不同的pH、Eh条件下,模拟海绿石化过程,并通过XRD、FTIR、SEM、ESR等检测反应产物。研究发现,在SEM下观察到球形纳米颗粒的海绿石出现;同时XRD谱图上除出现云母类矿物的001衍射峰外,还出现d值为0.1520nm和0.1498nm的代表海绿石和铁伊利石的060特征衍射峰。pH和氧化还原条件对产物的影响比较显著,pH为酸性时出现海绿石和铁伊利石的组合,其红外吸收谱中出现AlFe~(2+)OH或Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3547~3562cm~(-1))、Fe~(3+)Fe~(3+)OH的伸缩振动峰,与之相应的ESR中出现g=1.978的八面体位Fe~(3+)的共振峰;当pH介于中性的时候,红外光谱谱图上出现明显的AlFe~(2+)OH、Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3550~3562cm~(-1))和Al~(3+)Fe~(3+)OH(870cm~(-1))振动;pH为碱性时,出现Fe~(3+)Mg~(2+)OH(3560cm~(-1))振动;上述红外吸收振动的出现表明Fe~(3+)已经进入了蒙脱石结构的八面体位。蒙脱石在上述条件下发生明显的改变,发生海绿石化或铁伊利石化,pH和氧化还原条件对结果的影响比较显著,酸性的环境中海绿石化显著,而中性至碱性的环境则发生铁伊利石化。     

新疆乌勇布拉克盐湖盐壳层矿物沉积特征研究

新疆乌勇布拉克盐湖以富含硝酸盐资源为主要特征,为进一步探讨盐湖型硝酸盐的富集成矿过程和盐湖环境演化历程,对该区盐壳层矿物沉积特征和NO~-_3等离子含量进行分析研究。结果表明,盐壳层主要盐类矿物有石膏、无水芒硝、钙芒硝、石盐、白钠镁矾等,盐类矿物析出部位与组合变化皆表明乌勇布拉克盐湖演化属"牛眼式"演化过程。盐壳层中K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)具有自冲洪积扇向湖中心迁移富集的潜在趋势,冲洪积扇中上部壳层中NO~-_3含量最高达4.35%,相对扇前缘和湖中心明显偏高,可能是由冲洪积扇中上部长有稀疏旱生植被所造成的,说明生物硝化与反硝化作用对NO~-_3含量的变化不容忽视。     

法国紫苏花岗岩及片麻岩围岩的岩石学和地质温度

在法国比利牛斯阿格里(Agly)地块深变质片麻岩中产有海西期紫苏花岗岩.利用石榴石和黑云母之间的Fe—Mg分配(K_D)估计了它的热历史.虽然这些矿物有着下同的成因,但是在紫苏花岗岩和围岩片麻岩中它们有相类似的成分.在紫苏花岗岩中黑云母—石榴石矿物对是斜方辉石蚀变的退变产物.斜长石与斜方辉石的反应可写成:斜方辉石+斜长石+流体1(H_2O+A1+K+Fe+Ti)=黑云母+石榴石+石英+流体2(H_2O+Na).石榴石相对贫钙(4—2.5%钙铝榴石);在片麻岩中的石榴石是自形和环带状的,而在紫苏花岗岩中是变嵌晶状的;两种类型都显示有Fe、Mn增加,Mg降低的退化边缘(数百微米宽).黑云母八面体位置上的阳离子(Ti~(4+)+Fe~(2+)和(Mg~(2+)+Al_(VI)~(3+)之间显示有良好的相关关系.Ti和Fe增加,而Mg和Al_vI降低.在Fe~(2+)和Mg~(2+)之间,有一个反线性相关关系,     

410哌啶树脂在分离富集中的应用研究 Ⅱ.岩矿中痕量金银铊镓铟的分离富集

研究了在HCl(或HBr)介质中410哌啶树脂对Au~(3+)、Ag~+、Tl~(3+)、Ga~(3+)和In~(3+)的吸附特性,考察了被吸附金属离子的分组洗脱或分别顺序洗脱条件,拟定了地质样品中上述诸离子的分离富集程序。经地质标样分析验证,方法可行。     

淮南矿区谢桥矿A组煤底板灰岩组分结构及水化学特征分析

A组煤(1煤)是矿井延伸开采的主要煤层,受底板承压岩溶水威胁。随着开采深度的增加,A组煤层底板灰岩突水几率也随之逐渐增大。采集谢桥矿A组煤层底板石炭系太原组石灰岩样品及对应层位的太灰水样品,并对不同层石灰岩样品进行显微镜下、X射线衍射(XRD)以及X射线荧光光谱(XRF)分析,对水样进行常规离子组分的测试分析,探讨了A组煤石灰岩矿物组成、化学组分及离子含量之间的关系。研究结果表明:太原组C2Ⅰ层和C2Ⅲ层石灰岩孔隙发育,溶蚀能力强,为含水层;C2Ⅱ层石灰岩裂隙不发育,岩溶不发育,为相对隔水层;太灰水中Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量主要与石灰岩组成、pH值以及阳离子交换作用有关;Cl-含量与沉积水体盐度相一致。将岩石的矿物学特征与地下水化学组成同时进行研究对A组煤开采可行性分析具有重要现实意义。