西北三个硫化物矿床氧化带中纖钠铁矾的初步研究

前言纤鈉铁矾（Sideronatrite）,是一种并不常見的硫酸盐矿物,化学分子式为2Na₂O·Fe₂O₃·4SO₃·7H₂O。它在国内文献中还未曾报导过。在我们研究过的西北若干硫化物矿床氧化带中,发現有三个矿床氧化带产纤鈉鉄矾,其中两个矿床的纤鈉铁矾发育較好,含量很多。作者在“西北干旱地区多金属矿床氧化带研究”一文里,曾将纤鈉鉄矾与叶绿矾这两种矿物混为一談,在此特作修正。     

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。     

柱钾铁矾——我国首次报导的一种硫酸盐矿物

一、前言柱钾铁矾（Goldichite）,是1955年在美国犹他州发现的一种新矿物。其化学成分为 K₂O·Fe₂O₃·4SO₃·8H₂O。在以后的国外文献中尚未发现柱钾铁矾的报导,它在我国的发现可能是文献中的第二次报导。我国西北某矿床氧化带产柱钾铁矾的事实早巳被人们知道。在地质部地质博物馆,北京地质学院陈列馆及中国科学院地质研究所等单位均保存着这种矿物标本。前人曾将柱钾铁矾误定名锰明矾,或更形象地称它叫紫矾。     

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。     

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。     

生物化石钙质结构的分类与演化(续)

钙质生物骨骼形成作用生物硬体是软体组织与环境相互作用的复杂生理作用产物。他们的矿物组成、晶体形态、有机物和微量元素的种类和含量各不相同,其形成方式、分泌组织、矿化机理也不相同,现分述于下:（一）钙质生物造骨方式按碳酸钙来源大致可分三种:（1）生理作用:为低等两侧对称植物的造骨方式,当藻类在水中进行光合作用时,叶状体下部吸收重碳酸酐HCO₃^-和Ca⁺⁺,而在叶状体上部以Ca（OH）₂分泌出来,同时与Ca（HCO₃）₂反应,造成碳酸钙沉积,围绕叶状体呈鞘或套子。     

雪硅钙石的矿物学特征研究

研究发现,雪硅钙石是一种硅酸钙水化物.根据电子探针分析结果计算得到的化学式为（Ca_4.424K_0.021Mg_0.003）_4.448（Si_5.731Al_0.728）_6.465O₁₆（OH）₂·4H₂O,与经典化学式Ca₅Si₆O₁₆（OH）₂·4H₂O基本一致.通过X射线粉晶衍射结果分析认为,该雪硅钙石属于1.4 nm类型雪硅钙石.雪硅钙石矿物呈放射状纤维集合体,颗粒大小为0.2 mm×0.5 mm×0.3 mm,黄褐色,正低突起,最高干涉色为Ⅰ级黄,二轴晶正光性,光轴角为53°.     

Raman Micro-Spectroscopic Study of Sulfate Ion in the System Na2SO4 – H2O

This work aims to quantify sulfate ion concentrations in the system Na₂SO₄-H₂O using Raman micro-spectroscopy.Raman spectra of sodium sulfate solutions with known concentrations were collected at ambient temperature（293 K） and in the 500 cm^₁-4000 cm^-1 spectral region.The results indicate that the intensity of the SO₄^2- band increases with increasing concentrations of sulfate ion.A linear correlation was found between the concentration of SO₄^2-（c） and parameter I₁,which represents the ratio of the area of the SO₄^2- band to that of the O-H stretching band of water（A_s/A_w）:I₁=-0.00102+0.01538 c.Furthermore,we deconvoluted the O-H stretching band of water(2800 cm^-1-3800 cm^-1) at 3232 and 3430 cm^-1 into two sub-Gaussian bands,and then defined Raman intensity of the two sub-bands as A_Bi(3232 cm^-1) and A_B2(3430 cm^-1),defined the full width of half maximum（FWHM） of the two sub-bands as W_B1(3232 cm^-1) and W_B2(3430 cm^-1).A linear correlation between the concentration of SO₄^2-（c） and parameter I₂,which represents the ratio of Raman intensity of SO₄^2-（A_s）(in 981 cm^-1) to(A_B1+A_B2),was also established:I₂=-0.0111+0.3653 c.However,no correlations were found between concentration of SO₄^2-（c） and FWHM ratios,which includes the ratio of FWHM of SO₄^2-（W_s） to W_B1 W_B2 and W_B1+B2(the sum of W_B1 and W_B2),suggesting that FWHM is not suitable for quantitative studies of sulfate solutions with Raman spectroscopy.A comparison of Raman spectroscopic studies of mixed Na₂SO₄ and NaCI solutions with a constant SO₄^2- concentration and variable CI^- concentrations suggest that the I\ parameter is affected by CI^-,whereas the I₂ parameter was not.Therefore,even if the solution is not purely Na₂SO₄-H₂O,SO₄^2- concentrations can still be calculated from the Raman spectra if the H₂O band is deconvoluted into two sub-bands,making this method potentially applicable to analysis of natural fluid inclusions.     

氟对磷酸盐矿物形成影响的试验研究——Ca2+-HPO42--HCO31--F1--H2O体系

我們在前一篇文章里曾討論了Ca²⁺-HPO₄^2--F^1--H₂O体系中氟对磷酸盐矿物形成影响的若干方面。为了使該項模拟試驗工作更符合于表生作用条件,我們在叶連俊教授的指导下,在上述实驗体系中增加了一个組分--HCO₃^1-,进行了Ca²⁺-HPO₄^2--HCO₃^1-F^1--H₂O体系的試驗研究。其目的为进一步探索在合有HCO₃^1-組分的体系中氟对磷酸盐矿物形成的影响,以及CO₃^2-能否进入磷灰石晶格和磷酸盐矿物与碳酸盐矿物的沉积分异順序等問題。     

水碳硼石——一种新硼碳酸盐矿物

1963年6月我们在某盐湖湖滨工作时,发现一种透明无色-浅褐色具完好尖菱面体状晶形的矿物。加冷的稀盐酸溶解时,矿物剧烈发泡,并结晶出大量六方片状的硼酸晶体。经过矿物学、化学和X-射线的研究,确定该矿物和文献上所有已知的硼酸盐和碳酸盐矿物不同,是一种新矿物。其化学分子式为MgCa₂[CO₃|B₂O₅]·10H₂O。     

柴达木盆地别勒滩杂卤石矿床特征及其沉积环境研究

别勒滩是青海察尔汗盐湖固体钾矿的主要分布区段,也是企业固转液开采和生产钾盐的主要矿区,该区段分布着大面积的杂卤石矿(K₂Ca₂Mg[SO₄]₄2H₂O)。文章利用2022年察尔汗盐湖储量核查项目获得的岩芯样品和钻孔资料,通过系统的分析测试,开展别勒滩杂卤石成矿特征及沉积环境研究。文章首次查明别勒滩区段杂卤石矿床分布面积超过150 km²,平均厚度0.8 m,w(K₂SO₄)平均大于5%,计算获得K₂SO₄资源量2089.79×10⁴t。研究认为,别勒滩杂卤石形成于钾石盐、光卤石析出阶段的高浓缩盐湖相沉积环境,周期性淡化带入的大量Ca²⁺和SO₄^2-与卤水中含量较高的K⁺、Mg²⁺离子反应形成了杂卤石矿层。别勒滩杂卤石矿层具有较好渗透性和给水...     

锌赤铁矾的再研究

锌赤铁矾是一种含Zn~(2+)和Fe~(3+)的硫酸盐矿物,属赤铁矾族。本文在前人工作的基础上,对锌赤铁矾进行了重新研究。所得结果不仅补充了锌赤铁矾的穆斯堡尔谱、红外吸收光谱和可见吸收光谱等数据,而且修正了前人所得出的基础矿物学某些结论,如矿物的解理、光性和差热分析结果等。同时把锌赤铁矾与赤铁矾的主要性质和特征做了对比。     

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。     

西天山阿希金矿流体包裹体研究

西天山阿希金矿含金石英脉内流体包裹体粒度细小,形态多样,以单一液相为主.化学成分上属K⁺（Na⁺）-SO^2-₄（Cl^-）型,其中阳离子成分以K⁺为主,Na⁺次之;阴离子成分以SO^2-₄为主,Cl^-次之;气相成分以H₂O、CO₂为主,富含O₂、N₂等气体,还原性气体（H₂、CH₄、CO等）含量亦较高.成矿作用发生于浅成（300~900m）、低温（120~180℃）和较封闭的还原环境.成矿流体盐度低,主要为大气降水并混以少量火山成因的岩浆水.     

斜发沸石岩的阳离子交换性能——对钾离子选择吸附的研究

斜发沸石是天然沸石中较常见和具有实际应用价值的一种。其化学分子式为:Ca（Na·K）₄Al₆Si₃₀O₇₂·24H₂O。关于斜发沸石的吸附、阳离子交换等性能,国外已有很多研究,并已将天然的斜发沸石、丝光沸石应用于从空气中富集氧、石油化工、原子能放射性废水和工业污水的处理、干燥剂,土壤改良剂、造纸充填剂等许多方面。     

与遂安石共生的电气石矿物学特征及其地质意义

在对宽甸砖庙硼矿床的研究中发现了电气石与遂安石共生的现象,电气石为钙镁电气石,由电子探针分析结果计算的晶体化学式为:(Ca_0.59Na_0.355K_0.06)(Mg_2.557Fe_0.1512+Ti_0.013Cr_0.002Ni_0.006)(Al_5.416Fe_0.5642-（BO₃）₃Si _6.16 O₁₆（OH）₄,同围岩中的电气石相比:（1）淡绿色,多色性弱;（2）折射率为Ne=1.646,Ns=1.624;（3）成分上富Mg（MgO 11.47％）和Ca（CaO3.14％）;相对贫Na（Na₂O 1.09％）,Fe（FeO4.63％）和Al（Al₂O₃26.69％）（4）结构上d₁₀₁=3.393A,a₀=15.957±0.002,c₀=7.227±0.001;（5）红外光谱晶格Si-O₄四面体振动I₁₀₀₁>I₁₀₃₆。这些标型特征具有硼矿床的找矿指示意义。     

盐湖的普查、勘探和储量计算

在苏联,从盐湖中,开采自行沉积岩,从岩池中开采食盐（NaCl）,其中还有硫酸鈉-芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）,无水芒硝（Na₂SO₄）,天然碳酸鈉（Na₂CO₃·6H₂O）,石膏,水石盐（NaCl·2H₂O）,泻利盐（MgSO₄·7H₂O）,白鈉鎂矾（Na₂SO₄·MgSO₄·4H₂O）。在克里木的薩基湖曾經专門开辟了盐池,把原生滷水引过来蒸晒,使其浓縮为光滷石(KCI·Mg（Cl₂·6H₂O）,并且作了試驗想从中采取鉀盐;后来发現这样作在經济上很不合算,因为苏联已有了世界上最富的鉀盐矿床,自盐湖的原生滷水中还开采溴酸盐并試图提取硼和鋰。     

矿物组成对离子吸附型稀土矿中稀土元素浸出效率的影响

稀土开采本质上是利用离子交换作用将稀土元素从矿物(黏土矿物、铁(氢)氧化物)表面解吸下来的过程,厘清不同类型矿物对稀土元素浸出的影响,对于提高开采效率至关重要。(NH₄)₂SO₄溶液是稀土元素浸矿时的常用提取剂,SO₄^2-可以通过与稀土元素络合、改变矿物表面电荷性质以及键桥作用等影响稀土元素在矿物表面的吸附/解吸行为,进而影响浸出效率。本研究以高岭石和水铁矿分别作为黏土矿物和铁(氢)氧化物的代表,通过向离子吸附型稀土原矿中添加不同含量(0、5%和10%)的高岭石或水铁矿,结合批量实验、X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)及原位红外光谱(in situ ATR-FTIR)等分析表征手段,模拟不同浸取剂体系(NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄)下,矿物类型对稀土元素浸取的影响。结果表明,在空白对照组中(未添加高岭石和水铁矿),NH₄Cl浸出稀土...     

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。      

钾-钙法测定锂云母和白云母的地质绝对年龄

地壳中含钾矿物普遍存在。含钾矿物中 K⁴⁰的两种放射衰变形式:（?）提供了两种测定绝对年龄方法的基础。K-Ar 法测定绝对年龄目前已普遍应用。K-Ca 法虽然早在1932年就已提出,但是,由于 Ca 在自然界矿物中分布较广,Ca⁴⁰又是天然 Ca 同位素的主要成分(Ca⁴⁰占97.01％);同时放射成因 Ca⁴⁰在地质时间内累积的速度很慢,甚至在古老的前寒武纪含钾矿物中（K₂O=10％）,Ca⁴⁰的量仅仅是十万分之几,造成分析技术上的困难。