和田玉、玛纳斯碧玉和岫岩老玉中M1、M3阳离子占位的红外光谱分析

对产于昆仑山、天山及岫岩的17块软玉做了红外光谱分析,主要分析白玉、青白玉、青玉、碧玉等不同颜色的软玉晶体结构中M1、M3位置中阳离子占位情况.其M-OH伸缩振动带显示,在M1及M3位置不仅有Mg2+和Fe2+,还有Fe3+.     

琥珀的激光拉曼光谱特征研究

采用激光拉曼光谱仪对波罗的海、多米尼加、缅甸三个地区的琥珀样品进行了拉曼光谱测试分析,描述了拉曼光谱的位置、形态、相对强度,分析了振动模式,同时对某些分子基团如ν（C-H）,ν（C-O）做了谱带归属。结果表明,琥珀结构中碳链骨架振动是导致其拉曼光谱形成的主要原因,同一产地不同品种琥珀的拉曼谱峰特征基本一致,不同产地琥珀的拉曼谱峰仅在个别拉曼位移处存在较小差异。另外,对前人提出的用拉曼光谱中ν（C=C）和δ（CH2）的强度比值N（I1645cm-1／I 1450cm-1）来确定天然树脂成熟度的初步设想进行了验证分析。拉曼光谱对于琥珀真伪及其产地的鉴定有一定的辅助作用,但不能作为鉴别产地的唯一指示性依据。     

青海翠青玉的宝石学特征及颜色研究

软玉的颜色品种多样,其中翠青玉作为青海三岔河的一个特殊颜色品种受到市场上的追捧。为了研究翠青玉的主要成分及颜色成因,选取多个具有渐变色的代表性样品,分别对其运用红外光谱仪、拉曼光谱仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、USB2000光纤光谱仪进行了测试,通过红外、拉曼光谱发现翠青玉由透闪石组成,ICP—MS的成分测试结果显示该样品的翠绿色与Cr抖离子的质量分数呈正比,USB2000光纤光谱仪显示翠青玉中翠绿色部分的主波长在557nm附近,并且吸收光谱表现为橙黄区与蓝紫区的吸收,通过一系列的实验数据对翠青玉中致色离子的占位情况进行了相关讨论,并分析该离子来源于成矿母体中的基性岩浆岩。     

东昆仑三岔口软玉成矿机制及成矿物源分析

岩石地球化学分析表明,东昆仑三岔口软玉矿床的成矿母岩主要为灰质白云岩,与新疆和田等著名软玉矿区的成矿母岩相比,该矿区软玉围岩贫Mg而富Ca,成矿Mg源相对不足而Ca强烈过剩.矿区出露的火成岩主要为基性辉长岩,软玉为灰质白云岩与基性辉长岩岩体接触交代的产物.通过对内外接触带常量元素含量变化趋势的分析,认为碳酸盐岩提供了软玉成矿所需的Ca,Mg及Fe2 ,而火成岩体则提供了Si,Fe3 以及K,Na,Mn,Al,P等物质.     

锆石变生程度与放射性元素含量间的定量研究

为获得锆石变生程度与放射性元素质量分数之间的相互关系,对来自山东蒙阴金伯利岩中的锆石进行了阴极发光、激光拉曼光谱、离子探针测试和研究.研究表明,锆石样品的年龄近于一致;按照拉曼光谱特征峰1000cm-1左右的强度/半高宽比值和放射元素质量分数(wB)可以将锆石分为全晶质锆石、弱变生锆石、变生锆石、强变生锆石4类.放射元素总质量分数(wB)与拉曼光谱特征峰1000cm-1左右的强度/半高宽比值(H/W,设为r)之间符合经验关系方程:(1/r)1/2=1.3×10-2·(wB/10-6)1/2—0.11,可以借助锆石在1000cm-1左右的拉曼光谱特征峰值强度/半高宽比值并采用这一经验关系方程来大致计算出拉曼测试位置的放射性元素的质量分数.     

高REE-Nb-Fe-Mn样品Mg同位素测定的化学分离方法

利用多接收电感耦合等离子体质谱仪测定Mg同位素比值时,样品溶液中的基质元素可影响Mg同位素比值的准确测定。根据白云鄂博样品富含REE、Nb、Fe(REE质量分数可达10%、Nb质量分数可达0.1%)等元素的特性,本研究在评估测试溶液中Nd(REE)、Mn元素质量比对Mg同位素比值影响的基础上,建立了适用于富含REE、Nb、Fe等元素的特殊样品中Mg同位素的化学纯化方法。研究表明,当m（Nd）/m（Mg）>0.2、m（Mn）/m（Mg）>0.2时,REE和Mn的存在明显影响Mg同位素测定值的准确性,应予以去除。所建纯化方法首先是利用AG MP-1阴离子交换树脂,以10 mol/L HCl+0.001% H₂O₂溶液为上样介质和淋洗液,接取前2.5 mL淋洗液,去除样品中 Fe、Mn等杂质元素;然后利用AG50W-X12阳离子交换树脂,以2 mol/L HCl为上样介质和淋洗液,去除REE、Nb等杂质元素。所建方法满足多接收器等离子体质谱进行高REE-Nb-Fe-Mn样品中Mg同位素测定的要求。     

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.     

中国三地软玉的矿物组成和成矿地质背景研究

为了查明新疆玛纳斯、青海格尔木、江苏溧阳产软玉的矿物组成和了解其品质与矿物组成的内在联系,为软玉的鉴别与质量评价等提供基础资料,采用偏光显微镜、电子探针、X射线粉末衍射等测试方法对3个产地的软玉样品进行了测试分析,从矿物成因特征、结构构造、矿物组成、化学成分等方面进行了对比分析。结果表明,新疆玛纳斯、青海格尔木、江苏溧阳的软玉虽然均由透闪石组成,但其晶体中Mg与Fe的离子数量明显不同,玛纳斯碧玉中的透闪石含有更多的Fe,其化学成分十分接近阳起石的;玛纳斯碧玉的成矿地质背景与格尔木和溧阳的有所差别,形成于蛇纹石化超镁铁岩中,富含FeOT和MgO,而溧阳和格尔木软玉则产于中酸性火成岩与白云质大理岩的接触带中,其FeOT的质量分数较低。软玉的颜色、韧性和透明度主要取决于其形成的地质背景条件。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析石笋样品中多元素比值及45种元素含量

石笋样品的微量元素含量及Mg/Ca、Sr/Ca比值为高分辨的古气候重建提供重要指标。针对现有溶液分析技术易混合多个石笋微层、误差大的缺点,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术(LA-ICP-MS)原位线扫描和点剥蚀方式对比分析了石笋生长轴方向的Mg/Ca和Sr/Ca空间分布趋势,研究表明二者均展现出显著的周期性变化特征,且周期性变化一致,其中40 μm束斑线扫描更具有稳定性强、分辨率高、快速简便的优点。通过探讨碳酸盐标准样品MASC-3与玻璃标准样品NIST 610、NIST 612、KL2G、ATHO-G的相对灵敏度系数关系和元素分馏行为,确定基体效应是造成相对灵敏度系数变化的主要原因。同时建立了以MASC-3、NIST 610和NIST 612多外标结合内标Ca归一定量分析石笋中45种元素方法,针对石笋碳酸盐样品,将主量元素Ca、Mg变形为碳酸盐形式,与其他元素加和归一,不仅改变了国内外研究中需要预先采用其他分析技术来测定内标元素含量的计算方法,而且有效地避免了C元素无法准确检测的问题,能够实现与Ca内标法校正结果的吻合。     

银灰色马氏贝海水珍珠的光谱学特征与颜色成因

结合红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-VIS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对市面上一种产自马氏贝的银灰色海水养殖珍珠进行了测试,并与白色马氏贝珍珠进行对比以研究其致色机理。红外测试结果表明,2种样品的珍珠质层中由[CO_3]~(2-)面外弯曲振动引起的吸收峰均存在明显蓝移现象明显;拉曼光谱显示银灰色样品中无类胡萝卜素或其它多烯化合物色素中由C=C和C-C伸缩振动引起的特征吸收峰;UV-VIS图谱显示银灰色珍珠在可见光区域存在475~555 nm的吸收谷,未见金属卟啉类色素吸收峰;LA-ICP-MS测试结果表明银灰色珍珠样品中Mg、Mn元素含量相对较高而Pb元素含量较低,结合光谱学测试结果,认为微量金属元素通过与蛋白质络合改变珍珠层微观结构是银灰色形成的主要原因。     

有孔虫壳体的Mg/Ca比值在古环境研究中的应用

有孔虫壳体的Mg/Ca比值测定是目前估算海水古温度最受重视的方法,适用于低纬和高纬、表层和深层海水古温度的测定。该方法理论误差仅为±1.1℃,考虑到盐度以及海水pH值的影响,其误差为±1.3℃。运用此法推算出的热带海区表层海水温度领先于全球冰盖的变化,是热带过程调控冰期旋回最强有力的证据之一;与氧同位素相结合,还成功地运用于全球冰量的估算,是目前古环境研究中较常用的古温度测试手段。     

Rhythmic Layering in the Apatite (-Magnetite) Deposit in the Fanshan Complex, North China

Abstract. The Fanshan complex consists of three (First- to Third-) Phases of intrusion. The First-Phase Intrusive is composed of rhythmic layers. The Fanshan apatite (-magnetite) deposit is situated near the top of no. 6 rhythmic Unit of the First-Phase Intrusive. Two sketch maps were drawn through the deposit along no. 25 cross-cut on 425 mL and no. 1 crosscut on 491 mL in the Fanshan mine. Through this mapping, a small-scaled rhythmic layering (called sub-rhythmic layering) was newly found. The sub-rhythmic layering consists of five typical rocks: biotite clinopyroxenite, biotite rock, biotite-apatite rock, alternation biotite-apatite rock and apatite rock. The thickness of layers varies from four millimeters to several meters. Six units of sub-rhythmic layering were distinguished. Each unit consists of biotite clinopyroxenite (or biotite rock and biotite-apatite rock) layer at the bottom and apatite rock layer at the top.
Major element compositions of biotite and clinopyroxene were analyzed. The trends of Mg/(Mg+Fe*+Mn) atomic ratio (Fe*: total iron) of biotite and clinopyroxene indicate that the magma evolved markedly from relatively magnesian bottom layer to less magnesian top layer in each sub-rhythmic unit. A general trend, however, through the whole sub-rhythmic layering sequence shows that the both minerals become relatively magnesian upwards. The hypotheses of liquid immiscibili-ty, gravitational settling and magma mixing are against with the results obtained in the present study. This study suggests that the apatite (-magnetite) deposit is formed through fractional crystallization process.     

微生物及其碳酸酐酶对岩溶土壤系统钙镁元素淋失的影响

通过室内模拟土壤- 灰岩岩溶系统,对不同微生物处理条件下的土柱进行降水淋滤,系统监测了淋出液的pH、电导率、Ca2+ 、Mg2+ 以及碳酸酐酶( C A)活性。结果表明,微生物对该模拟系统Ca、Mg 元素迁移有较大促进作用。扫描电镜显示,埋入经微生物处理土柱的试片表面较对照(未埋入土柱和埋入灭菌土柱的试片)有明显侵蚀现象。另一方面,各处理的淋出液中均检测出不同程度的C A活性,说明土柱中的微生物产生了胞外CA并被淋出。相关分析表明淋出液中CA平均活性与Ca2+ 总淋失量之间存在较好的正相关关系,说明CA是影响Ca 元素淋失的主要因素。对其进行深入研究将有助于解释生物岩溶的机理。      

某市地下水铁锰超标成因研究

地下水铁锰超标是与环境污染相关的问题,事关国计民生,本文通过对某市土体、水体取样测试结果进行统计分析,从地层、水文地质、水文地球化学等多个方面分析地下水铁锰超标原因,最后总结形成地下水铁锰超标的原因。     

洞穴滴水地球化学的空间和时间变化及其控制因素--以北京石花洞为例

通过对北京石花洞滴水地球化学一个水文年的观测,揭示了洞穴滴水水文地球化学季节变化与外界气候变化的关系,3个滴水点的滴率随降雨量的增加都有明显的变化,但不同滴水点滞后时间不同。滴水滴率、Mg²⁺和SO^{2-₄含量的季节变化数据显示,雨季洞穴滴水主要来源于当季降水,但也存在岩层滞留水的混入。滴水中Mg/Ca比值存在明显季节变化,旱季较低而雨季较高,但在雨季初期出现较大的波动。分析洞穴上覆土壤和洞内裂隙土壤数据,认为雨季初期滴水中Mg/Ca比值的波动是由土壤中Mg2+的快速淋溶造成的,上覆土壤结构性质和组分变化均影响滴水地球化学特征。}     

湖南黄沙坪铅锌矿床内带铁闪锌矿铁占位机制的探讨

对黄沙坪铅锌矿床内带铁闪锌矿的研究表明,其形成温度为３００℃±压力大致为１０＾７Ｐａ,成矿溶液为中偏酸性,硫逸度较高,还原性较强,成矿溶液中Ｆｅ和Ｚｎ的主要配合物有：ＦｅＣｌ＾＋,ＦｅＯＨ＾＋,ＦｅＣｌ＾０,Ｚｎ（ＨＳ）＾０２,ＺｎＣｌ＾＋,ＺｎＣｌ＾０２,Ｆｅ＾２＋等,Ｆｅ＾２＋主要是铁闪锌矿结晶过程中进入八面体位置的,这是ＺｎＳ与ＦｅＳ之间构成有限固溶体的根本原因。     

万年尺度下钙华的古环境重建检验——以青海冰凌山为例

采用钙华中微量元素进行古气候环境重建为近年来国内外研究热点。前人研究成果主要为小时间尺度古气候环境重建,因微量元素的影响机制及地区间差异性问题,可能存在未知因素影响稀土元素含量及Mg/Ca、Mg/Sr比值,从而导致解译的古气候环境意义失真。以位于青海省格尔木地区的达布逊湖达1井孢粉谱图与青藏高原湖区变化谱图为参照对象,对青海省平安县三合镇东北冰凌山万年尺度下钙华的古环境重建方法进行了检验,结果表明:1)冰凌山泉华台地沉积环境相对稳定,提供冰凌山钙华物质来源的地下水长期处于接受来自地壳深部CO2补给的偏酸性条件下;2)所采集钙华样品除P04点外,均具有相同的物质来源和形成过程;3)万年尺度下,用钙华中的稀有元素总量重建古气温方法可行,且稀有元素总量与古气温呈负相关关系;4)采用Mg/Ca、Mg/Sr比值重建古降水环境应区分钙华成因类型,表生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现负相关,而内生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现正相关.     

新疆乌恰地区ETM+数据蚀变矿物填图与重点成矿区域预测

含羟基和含铁矿物异常作为两大类近矿围岩蚀变是遥感间接找矿的重要标志.在地质找矿遥感勘查中,含羟基和含铁矿物分布制图和异常信息提取非常重要.近矿围岩蚀变在某些特定光谱波段可形成蚀变岩石光谱异常,这些特有的光谱特性在ETM+图像中被敏锐地识别到,用于含羟基和含铁矿物异常信息提取.新疆乌恰地区ETM+遥感图像,应用遥感图像处理技术和统计学方法,将各种微弱蚀变信息按级次圈定,进行羟基和含铁矿物异常信息分布的研究.综合地质、地球化学和遥感等信息的"二次开发"研究,优化了找矿信息,在此基础上圈定找矿远景靶区.     

南海南部晚第四纪表层海水温度的变化及其与极地冰芯古气候记录的比较

本次研究选取南海南部"太阳号"95航次17961-2柱状样(8°30.4′N,112°19.9′E,水深1795m,柱长10.3m)的175块样品进行浮游(Globigerinoides ruber)和底栖有孔虫(Cibicidoides wuellerstorfi)的氧碳稳定同位素及浮游有孔虫G.ruber壳体的Mg/Ca比值测定,再造了距今约140ka以来时间分辨率约800年的表层海水温度(SST)变化,揭示末次冰期南海南部的SST曾降温达约5℃,且存在类似Dansgaard-Oeschger(D/O)事件的千年尺度波动。将南海南部的研究结果与极地冰芯古气候记录进行对比,发现在千年时间尺度上南海南部SST的变化特征与南极冰芯的古气候变化相一致,而与格陵兰冰芯^δ18O所展示的锯齿状形态D/O事件的变化不一样,且最近的两个末次冰消期南海南部SST与代表高纬冰盖体积大小的底栖有孔虫^δ18O几乎同步变化,反映南海南部热带海区古气候变化的特殊性,为进一步研究低纬热带海区在全球古气候变化中的作用提供了新证据。     

Mg2+调控低温环境下单水方解石的合成

在4℃的低温条件下,通过模拟纳木错湖水中主要离子种类,控制反应体系中的Mg/Ca摩尔比,探究纳木错单水方解石(MHC)的无机成因,并利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)对实验沉淀产物进行了分析。结果表明,单水方解石是通过无定形碳酸钙(ACC)转化而来的,且单水方解石的形成和稳定受溶液中的Mg2+调控。当反应溶液中Mg/Ca 2时,生成方解石和镁方解石;当反应溶液中Mg/Ca 2时,单水方解石生成,并且在溶液中的存在时间随着Mg/Ca摩尔比的增加而增加。Mg/Ca=2时,单水方解石在溶液中仅存在48 h,随后转化为文石和少量镁方解石。单水方解石形成过程中Mg2+的作用主要是抑制方解石成核和生长,使单水方解石能够在溶液中形成并稳定存在。此结果为纳木错单水方解石无机成因提供一定的研究基础。