矿物的定义

DivisionofExplorotionandMining，CSIRO，WembleyWA6014，Australia）引言为响应矿物学界提出和要求颁布的、与当代技术发展相适应的矿物新定义的建议，国际矿物学协会（IMA）新矿物及矿物命名委员会（CNMMN）将在本文中提出具体化的矿物定义。本文是CNMMN内部经过数年时间对矿物的定义这一话题热烈讨论的最终产物，也代表CNMMN全体成员在矿物的定义这一问题上的总体共识。虽然这一定义的主要目的是为CNMMN的工作提供一些内部的准则，但当矿物学家和其他地球科学家需要决定某一特殊物质是否归类为矿物时，也希望该定义能被他…     

鄂尔多斯盆地东缘泥质岩黏土矿物特征及其地质意义

为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为：高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。     

金属矿物的生物组构与生物化学作用

本文讨论了金属矿物的生物组构与生物化学作用的关系，作者认为金属矿物的生物组构的反应与生物化学作用具有相似性。     

巢湖北部地区海相地层黏土矿物特征及其地质意义

对巢湖北部地区以碳酸盐岩为主的寒武系—下三叠统海相地层的黏土矿物分析及伊利石结晶度测定的结果表明:伊利石是本区海相地层的主体矿物,平均体积分数为73%。黏土矿物的成岩转化特征表现为蒙皂石的伊利石化。按照伊利石结晶度的成岩-浅变质程度划分,本区寒武系—下三叠统的成岩作用已达到最高成岩阶段。伊利石结晶度的纵向变化总体上可分为上、下两部分:下部寒武系至志留系的结晶度为0.41～0.60°Δ2θ,结晶度与埋深具有一定的相关性,成岩作用是下部地层黏土矿物特征的主控因素;上部泥盆系至下三叠统的结晶度为0.45～0.77°Δ2θ,呈波动变化,蒙皂石连续出现,地层没有被显著埋藏,沉积因素是上部地层黏土矿物特征的主控因素。下三叠统地层中蒙皂石的分布特征以及上泥盆统五通组顶部高岭石的普遍富集具有重要的古气候研究意义。     

高岭土矿物组分特征对纸张涂布粘浓度的影响

粘浓度是纸张涂布的一项重要指标，它受涂布高岭土的矿物组分特征所影响。蒙脱石、水云母类矿物的存在，特别是蒙脱石的混入对涂布高岭土是有害的。高岭石的结晶有序度与粘浓度存在一定联系。高岭石的结晶指数采用Ｈｉｎｃｋｌｅｙ方法测定，从０．３３变化至１．２７，其粘浓度的范围从４１．７－６６．５％。当结晶度指数大于１时，粘浓度大于６６％；当结晶度指数小于１时，粘浓度小于６６％。有序的高岭石有利于粘浓度的提高。进     

生物矿物材料及仿生材料工程

生物通过有机模板的作用，使无机晶体的结晶成核、形貌和晶体学定向受到严格的控制，从而形成性能优异的有机－无机复合材料（如骨和珍珠层）或纳米晶体材料（如趋磁细菌中的磁小体）等。通过对生物矿化的研究，认识到有机分子可以改变无机晶休的生长形貌和结构，因而提供了强大的工具用来设计和制造新的材料。目前已成功仿生合成了纳米晶体材料、仿生薄膜及薄膜涂层材料、中孔分子筛材料等。     

多孔纤维矿物在氨基酸水溶液中的溶解性及其生物持久性研究

在模拟人体温度３７℃条件下,进行多孔纤维矿物粉尘与氨基酸作用的实验研究。在７２ｈ内溶解过程中ｐＨ值和电导率的变化结果表明,多孔纤维矿物在氨基酸中发生的溶解作用与到的性质有关,酸性氨基酸对矿物的溶解能力最强,中性次之,碱性最弱。其溶解过程在前８ｈ以内较强,以后趋于平缓,纤维矿物在氨基酸中的溶解程度从小到大为：斜发沸石－坡缕石、海泡石－蛇纹石,说明斜发沸石有较强的耐蚀能力,其生物持久性较高,而蛇纹石石     

铁矿物形成过程中的细菌作用研究

研究表明，细菌作用下形成针铁矿、水针铁矿和赤铁矿的过程中，细菌对矿物的作用贯穿于溶解吸附、络合、转换、结晶成核的全过程。细菌对矿物的作用具专属性。细菌作用不仅使原来矿物产生溶解、形成新矿物，生物化学显微环境的差异也可导致生成矿物的不同。同时细菌作用对矿物晶体结构、表面性质也产生影响。     

人体中的矿物

人体矿物及其健康效应是生物矿化作用中的一个极具活力的研究领域。本文首先介绍了与生物矿物和生物矿化作用相关的一些基本概念,并对生物矿物的特点和种属进行了厘定,明确了它们在矿物分类中的位置。在此基础上,对人体内的生物矿物及其产出位置进行了总结,并着重评述了一些重要的人体矿物的特征及其生理性或病理性效应。     

成岩作用中磷灰石矿物的演变

沉积岩中的磷灰石是一类含CO_2量不等的碳氟磷灰石。在成岩作用过程中,随着成岩强度的增加,碳氟磷灰石结构中的CO_2逐渐丢失,从而引起矿物折光率、比重、晶胞参数和晶体化学性质的系统变化。作者在X-衍射和红外光谱研究的基础上,进一步提出了划分成岩阶段的磷灰石矿物结晶度指数和锐度指数两个参数,为成岩作用阶段划分提供了一种新的标尺。由于沉积岩中磷结核、条带和磷泥晶胶结物的广泛存在,这一新标尺可能有广泛应用的前景。     

生物矿物：研究现状与展望

生物矿物是生物成矿作用研究的基础内容。本文总结了生物矿物领域的研究现状,重点评述了生物控制、生物诱导和有机质(分子)与生物矿物形成的相关性以及生物矿物所可能具有的鉴别特征。生物矿物研究是地球科学的前沿课题,无论在思路和方法上都有待突破。     

生物氧化锰矿物的研究进展

生物氧化锰矿物具有很强的氧化、催化及吸附能力,对表生元素地球化学循环有重要驱动作用,在环境科学领域具有重要应用价值。本文通过应用文献计量学方法对2001—2010年、2011—2020年生物氧化锰矿物国内外研究状况进行归纳分析,发现对生物氧化锰矿物的研究具有如下较为突出的特点:1)未命名的锰矿物较多;2)诱导矿化微生物物种范围扩大;3)微生物驱动锰氧化机制增多。作者提出需要在以下几方面开展进一步的研究:1)微生物驱动机制仍需更深层次完善;2)较为单一的室内实验与自然环境微生物诱导锰矿化存在较大差异;3)自然界微生物诱导形成的锰矿物与室内单一条件试验诱导合成的锰矿物在结构类型的不同。     

天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用

地球上生物因受到太阳光辐射作用而进化出结构精致的光合作用系统。太阳光辐射对地球表面广泛分布的无机矿物的影响与响应机制长期未被重视与理解。我们新发现的地表“矿物膜”转化太阳能系统,具有潜在的产氧固碳作用,体现出自然界中固有的矿物光电效应与非经典光合作用。本文在总结自然界中矿物光电子能量特征,特别是地表“矿物膜”特征及其光电效应性能的基础上,重点探讨铁锰氧化物矿物表现出的光电效应、产氧固碳作用与地质记录。提出矿物享有光电效应特性,地表“矿物膜”富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿物,在日光辐射下具有稳定而灵敏的光电转换性能,产生矿物光电子能量;提出矿物拥有非经典光合作用的性能,自然界无机矿物转化太阳能系统类似生物光合作用吸收转化太阳能的产氧固碳系统,地表“矿物膜”光催化裂解水产氧作用及其转化大气和海洋二氧化碳为碳酸盐矿物作用,孕育出“矿物光合作用”;提出矿物具有促进生物光合作用的功能,生物光合作用中心Mn₄CaO₅在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的锰簇化合物结构体,初步认为水钠锰矿可能促使蓝细菌光合作用系统的起源,矿物影响与削弱水分子氢键以改变水的性质,可提高水的分解程度与光合作用效率,为进一步探索矿物促进生物光合作用机理提供科学技术突破的机遇。     

矿物共生分析在很低级变质作用研究中的应用——以松潘—阿坝地区红参1井为例

自1967年Kübler用X射线衍射(XRD)法测量伊利石结晶度以划分极低级变质带以来,伊利石结晶度一直是划分极低级变质带的主要指标。但是不同的人用伊利石结晶度Kübler指数划分变质级的方案不同。因此,尚需要结合岩石学分析方法判定变质级。作为一种尝试,对川西北松潘—阿坝地区红参1井5975m深度内的变泥质岩进行了矿物共生分析。结果表明,钻遇地层遭受了高级近变质作用,只是由于岩石化学成分原因,未能出现泥质岩近变质指示矿物黑硬绿泥石,并未达到浅变质级别,不至于破坏油气的保存。Kisch(1990)提出的变质级划分方案比较符合研究区的实际情况。在极低级变质研究中应用矿物共生分析,一方面可以解决类似的结晶度研究的分歧,另一方面对于指导薄片观察以及X衍射物相分析十分有益。     

高岭石矿物缺陷结构研究——以晋北晚古生代煤系地层高岭岩为例

本文主要根据ＸＲＤ分析和ＩＲ光谱分析的有关参数，对山西境内产部晚古生代煤系夹矸高岭岩的矿物结构特征进行了详细研究，认为高岭石矿物结晶度与其显微结构有关，隐晶质高岭岩比碎屑团粒状和蠕虫状高岭岩结晶指数高。高岭石的无序度主要反映于（ａ，ｂ）面上的随机层错，同时与样品中低缺陷相的比率有关。动荡的水介质环境可能导致其无序度的增加。     

微生物影响硅酸盐矿物风化作用的模拟试验

研究了硅酸盐细菌对矿物的风化作用。选用土壤中常见的钾长石、伊利石等矿物作为细菌风化作用的对象,通过在含有矿物颗粒的无氮培养基中培养硅酸盐细菌,使其在培养液中与矿物颗粒发生相互作用,再取样并处理后进行电镜观察和X-射线衍射分析。电镜观察结果表明细菌对矿物试样表面确实发生了溶蚀作用,被细菌作用后的矿粉,颗粒浑圆,边缘模糊不清,表面呈凹凸不平状,矿物颗粒被大量的菌体物质所覆盖。用X-射线衍射分析检测到细菌对具不同晶体结构矿物的“选择性”破坏作用,在有多种矿物同时存在的情况下,细菌对较易分解的矿物破坏作用速度较快。结合矿物学与微生物学相关知识,初步分析了细菌培养液中细菌与矿物界面之间的相互作用以及土壤生态系统中矿物的生物风化作用过程。     

黏土矿物古气候意义研究的现状与展望

系统地分析了利用海洋沉积物、古土壤、湖盆沉积物中黏土矿物进行古气候环境研究的现状、存在问题和发展趋势。海洋沉积物的物源范围广,影响因素复杂,其中的碎屑黏土矿物所指示的古气候参数只能用于解释母源区的气候变化,而只有自生黏土矿物才能指示沉积区的气候;古土壤形成于特定的地质背景条件下,尤其是发育于火山物质母岩之上的风化自生黏土矿物,可以准确地指示该区的古气候条件;湖盆沉积物的物源范围小,沉积物中的黏土矿物可以更有效地运用于古气候环境的分析。对于沉积物中黏土矿物来源的分析,可以借助晶体中cv空位和tv空位的精细结构特征进行判断;在风化改造的红土剖面研究中,因强烈的化学风化、淋滤和迁移,黏土矿物方法具有独特的优势。风化过程中形成的一些亚种或过渡性黏土矿物,以及同生沉积过程中形成的黏土矿物,对气候环境的变化更加敏感,应加强这方面的研究。此外,在造山带的气候环境演化研究中,自生黏土矿物稳定同位素可以更可靠地指示气候环境的变化。