海水入侵水质变化模拟实验研究

通过模拟海水入侵地下水过程的实验,研究了青岛地区海水对不同土壤浸泡上清液中各种元素的变化,得出了海水入侵过程中常规离子如Cl-、HCO3-、P和Ca2 的变化规律。与此同时,海水含有一定量重金属。在与不同土壤浸泡过程中,实验中分析了Ni、Cd、Cr、Pb、Cu、Mn和Zn共7种元素。上清液中Ni、Cd和Zn浓度增加,Pb、Cu和Cr的浓度略有降低或基本不发生变化。用饮用水和蒸馏水分别与不同土壤浸泡作参比实验,上清液中各种元素基本不发生变化。浸出液中基本上不含重金属。另外,应用海水、饮用水和蒸馏水与不同土壤浸泡时,所有上清液中均未检测出Mn元素。因此,海水入侵过程中,地下水不仅变咸,也使地下水重金属增加。     

五家沟矿区5号煤中伴生元素地球化学特征

为了研究大同煤田南部煤中伴生元素的地球化学特征,运用矿物学、煤地球化学以及岩石学等学科的理论和研究方法,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、电感耦合等离子质谱分析(ICPMS)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜+能谱分析(SEM-EDS),对五家沟矿区5号煤中伴生元素的含量及赋存特征进行研究。结果表明,五家沟5号煤中常量元素Al、Si、Ca、Fe含量较高,占到灰分总量的95%以上。Al主要以高岭石的形式存在,Si以黏土矿物和石英的形式赋存于煤中,煤中Ca的主要载体是方解石,Fe在煤中主要以黄铁矿的形式存在。煤中微量元素Li富集,Ga、Sr、Zr、Nb、Hf、Ta轻度富集。锂和镓主要赋存于高岭石中;铌和钽赋存于黏土矿物中,部分可能赋存于伊利石中;锆和铪赋存于黏土矿物中,还有部分赋存于金红石内。     

鱼耳石微化学特征在湖库水质评价中的标型意义——以河北白洋淀和北京密云水库野生鲤鱼为例

对河北白洋淀和北京密云水库的野生鲤鱼耳石和水体中的微量元素进行了定量分析。白洋淀鱼耳石中诸微量元素含量均高于密云水库的鱼耳石,反映了白洋淀各水体较密云水库水体的环境复杂,污染程度高。统计分析结果表明,在鱼耳石中大致存在两类生物地球化学习性不同的元素,水体中第一类元素的变化不会引起耳石中相应元素的响应,如Au、K和Na;第二类元素的变化会引起耳石中相应元素的强烈响应,如As、Ba、Co、Cr、Fe、Sr和Zn。诸微量元素在耳石中富集的强弱顺序为,Zn>Sr>Se>Fe>As>Ba>K>Co>Au>Na>Cr。通过相关性分析发现,白洋淀和密云水库的鱼耳石和水体中对应微量元素平均含量的自然对数值之间均存在良好的线性关系。     

德兴铜矿矿石浮选的工艺矿物学研究

德兴铜矿是我国乃至世界著名的低品位多金属岩型铜矿之一,多年来德兴铜矿在矿石浮选过程中对Cu元素进行了大量的研究,而对Re、Co、Au、Ag等伴生元素研究甚少。本文利用X射线衍射、扫描电镜、物相分析等方法对德兴铜矿大山和泗州两个选矿厂不同浮选阶段的粉末样品进行了分析。研究结果表明,原矿中主要金属硫化物为黄铁矿、黄铜矿和辉钼矿,分别富集于硫精矿、铜精矿、钼精矿中。Re和Co主要以类质同象形式存在于硫化物中,Au和Ag分别以自然金和碲化物为主要载体。钼精矿中Re、硫精矿中Co、精铜中Au和钼粗精矿中Ag的含量在德兴铜矿浮选流程中最高,同时金红石、铂族元素、尾矿中的云母等均可以进行综合回收利用,以便提高矿山企业的经济效益。     

沁水盆地晚古生代煤中硫的地球化学特征及其对有害微量元素富集的影响

煤中硫是多种有害微量元素的重要载体。基于形态硫分析、电感耦合等离子质谱及X射线衍射等方法分析沁水盆地晚古生代煤中硫和有害微量元素的分布规律,探讨了煤中硫对有害微量元素富集的影响,运用带能谱的扫描电镜和光学显微镜划分煤中硫化物的微观赋存特征。结果表明,沁水盆地煤中硫整体上以有机硫为主,平均占全硫的78%,只有在太原组个别高硫煤中以黄铁矿硫为占优势。显微镜和扫描电镜下可识别出煤中黄铁矿的微观赋存状态包括莓球状、薄膜状、晶粒状、结核状、团窝状黄铁矿和细粒黄铁矿集合体,白铁矿的微观赋存特征包括聚片状、板状和矛头状白铁矿,部分白铁矿与黄铁矿共生。沁水盆地煤中有害微量元素含量整体较低,黄铁矿是有害微量元素As、Se和Hg的重要载体,而有机硫决定了煤中U的富集。研究认为,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中全硫和黄铁矿硫较高,太原组煤中硫的来源具有多样性,煤中黄铁矿具有多阶段演化的特点。     

中国煤中有害微量元素含量的空间分布

煤中有害微量元素对生态环境和人体健康的潜在影响是地球化学和能源环境领域研究的热点之一,地球化学制图对深刻理解地球化学过程及其变化规律具有重要作用。目前,尚缺乏中国煤中有害微量元素含量的空间分布图。通过对中国煤炭样品中1 167个Be、1 315个Co、1 406个Cu、1 191个Mo、1 247个Th 和1 390个Zn含量数据进行统计分析,测算中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th 和 Zn 的平均含量,并利用ArcGIS技术绘制中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th、Zn的含量地球化学空间分布地图。结果表明:中国煤中有害微量元素含量跨度大,数据分布呈正偏性,不符合正态分布特征;中国煤中Be、Co、Cu、Mo、Th和Zn 的平均含量分别为2.10、5.53、21.36、2.19、7.35和30.02 mg/kg;各元素含量的空间分布极不均匀;煤中有害微量元素含量空间分布格局是多种因素综合作用的结果,如物源区母岩、热液作用、水运移作用等,其中热液作用是煤中有害微量元素异常富集的典型特征。研究成果可为煤中微量元素研究和环境管理提供直观有效的参考。      

铝土矿形成过程中元素分异的实验研究

根据铝土矿形成的物化条件,本文进行了有关条件下高岭土和红土中硅、铝、铁的溶解试验,讨论了铝土矿形成过程中元素的分异作用及实验研究与地质研究的一致性。结果表明,氧化条件下,铁铝不易分异;在中偏酸性时,硅铝较易分异。还原条件下,中偏酸性时,有利于硅和铁的溶解迁移和铝的保存富集。在硅、铁和铝的分异过程中,细菌、有机质和有机酸可能起着重要作用。     

铁铝复合氧化物对土壤Mn、Pb和Cd有效性的影响

利用氧化物对土壤重金属的吸附特性,研究了添加铁铝复合氧化物对土壤Mn、Pb和Cd有效性的影响。结果表明,在土壤中添加氧化物后,土壤中3种重金属的交换态含量明显降低。14天时间,添加铁铝氧化物后,土壤中交换态Mn、Pb和Cd的含量分别降低了64.8%、52.9%和89.51%,可见铁铝氧化物明显降低了土壤中Mn、Pb和Cd的有效性。通过方程拟合,建立了氧化物对土壤中交换态Mn、Pb和Cd的吸附模型,其中以Elovich方程和权函数方程拟合度较好,其次是抛物线扩散方程。     

地球深部包体与成矿关系——一个有意义的研究方向

结合在实际工作中的体会,提出和讨论了“地球深部包体与成矿关系”这一有意义的研究方向及其先导性科学问题。地球深部包体中镍、金、钼、钨等成矿元素的含量是不均一的,镍和金在地幔岩包体中含量最高,钼在玄武岩及镁铁质麻粒岩包体中最高,而钨在长英质麻粒岩和花岗岩类包体中含量最高。这些反映岩石圈和软流圈以及岩石圈的不同层次中镍、金、钼、钨等成矿元素的含量不均一,分别提供了地壳中镍、金、钼、钨矿床的初始物质来源。这一认识可能给镍、金、钼、钨等金属矿床和矿床集中区的战略预测提供一些新思路。     

石煤中稀土元素地球化学研究

在全面收集石煤中稀土元素含量资料的基础上,探讨了石煤中稀土元素的赋存状态,剖析了石煤中稀土元素的富集成因。结果表明：不同地区石煤中稀土元素含量的差异较大,但均高于中国煤和世界煤中稀土元素的背景值,稀土元素相对富集。石煤中稀土元素的赋存状态多样,但以无机结合态或残渣态为主,部分石煤中稀土元素与有机质有关,部分兼具有机态和无机态。石煤中稀土元素富集的主要因素包括海相沉积环境、沉积物源区供给、热液流体（酸性、碱性、高温岩浆热液和海底喷流等）的侵入和地下水淋滤作用等。L/H、LaN/YbN、δCe、δEu等地球化学参数和稀土元素配分模式可推断石煤形成的物质来源和成矿条件等信息,具重要的地学示踪理论意义。     

四川盆地典型农业区土壤中铜、钴、钼和锌的空间分异及其影响因素

为定量化分析地理因子对土壤中铜（Cu）、钴（Co）、钼（Mo）和锌（Zn）空间分异的影响,作者采集和测定了四川盆地长寿之乡江津区156件表土样品,综合运用数理统计、地统计和地理探测器等方法,分析表土中Cu、Co、Mo和Zn含量的空间分异特征及其驱动因子。表土中Cu、Co、Mo和Zn均值分别为27.0×10^-6、18.5×10^-6、0.4×10^-6和216.8×10^-6,分别是中国土壤背景值的1.19倍、1.45倍、0.20倍和2.17倍。研究区表层土壤中Cu（36.6%）、Co（16.9%）、Mo（51.7%）和Zn（89.4%）变异系数都呈中等变异,但Zn和Mo的空间分布不均匀性更加显著。总体上,江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn含量在北部相对较高,而南部地区相对较低。土壤中Fe和Mn及成土母岩和土壤类型分别是影响江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn空间分异的主控驱动因子,但影响程度不一。总体上,Fe和Mn的独立及交互作用最高,对江津区表土中Cu、Co、Mo和Zn含量的空间分异起到重要作用。     

陕北横山矿区延安组3-1煤层Sr和Ba的分布及赋存模式

煤中微量元素Sr和Ba的分布和赋存模式对研究煤层成煤古环境和煤炭的洁净利用有重要的意义。通过对横山5个矿区24个主采煤层煤样的工业分析、元素分析、矿物组成分析,采用相关性分析和逐级化学提取实验,研究该主采煤层中Sr和Ba的分布和赋存模式。研究发现,区内超过75%煤样属于特低灰煤;约96%的煤样全硫质量分数超过1%;主要的矿物成分为高岭石、黄铁矿和方解石。超过总分析煤样75%的样品中Sr和Ba富集,且在水平方向上Sr和Ba含量北部较南部更高。煤中Sr和Ba主要负载在天青石、重晶石、菱锶矿、碳酸钡矿、方解石和文石等矿物中。煤中Sr和Ba富集的主要原因是煤层中含有负载这两种元素的矿物。      

大同煤田北部中侏罗统煤中伴生元素分布特征及其地质意义

为研究大同煤田中侏罗统煤中伴生元素地球化学特征及地质意义,应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线衍射法（XRD）、光学电子显微镜和扫描电子显微镜（SEM）等测试方法分析煤田北部9个煤层中伴生元素含量和赋存特征。结果表明:煤中微量元素含量低,其有益元素（Li、Ga）含量均远低于边界品位,不具伴生成矿开发潜力,但2号煤中Co与Zn、9号煤中Tl和11-2号煤中Be等有害元素较为富集,是世界煤平均值的3倍以上,其环境影响值得关注。煤中主要矿物是高岭石与石英,高岭石主要充填在结构镜质体中,指示其同生成因,石英往往具有很好的晶型,指示其自生成因;少量的黄铁矿和方解石充填在显微裂隙中,指示其后生成因;磷灰石与有机质结合。煤中微量元素Ni和Mo可能主要以有机质结合态存在,其他元素主要赋存在无机矿物中,Si主要以石英形式存在,部分Si和Al以及Li、Cr、Ga和Nb存于黏土矿物中,Fe和Mn以及Cd、Zn、Tl赋存于黄铁矿中;Ca和Mg以及Co主要赋存在碳酸盐矿物中;P、Be、Sr和Ba可能存在磷灰石中;Rb赋存在石盐类矿物中。垂向上看,大同组存在2个沉积旋回,每个沉积旋回由下至上,水动力条件逐渐降低,水体由浅到深,陆源碎屑供给越来越少,这2个旋回间可能经历了较强的地质作用。总体看,在成煤期,随沉积作用的进行,聚煤盆地中碎屑物质输入逐渐减少,活性物质逐渐增加。      

柿竹园和香炉山W多金属矿床中硫化物微量元素特征:来自原位LA-ICP-MS分析

华南包括两个世界级的W矿带,分别是南岭和江南造山带W成矿带。柿竹园W多金属矿床位于南岭地区,香炉山W矿床位于江南造山带东北部。两个矽卡岩W矿床都发育硫化物成矿阶段。但硫化物和成矿元素组成存在显著的差异。前者由含Pb、Zn、Ag硫化物和黝铜矿、银黝铜矿、含Ag斜方辉铅铋矿和铁硫锡铜矿硫盐组成;后者主要为磁黄铁矿。柿竹园远接触带Pb-Zn-Ag矿脉中硫化物(闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和磁黄铁矿)较富集B、Mn、Cr、Sb、Sn和Hg,香炉山似层状矽卡岩和硫化物-白钨矿矿体中硫化物(磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿)较富集W、Se和Bi。两个矿床中黄铜矿、闪锌矿和方铅矿较富集Ag,黄铜矿、闪锌矿富集In和Sn,闪锌矿还富集Cd。两个矿床中的硫化物微量元素分析表明与矽卡岩W矿成矿相关的硫化物可载有多种微量元素。这些元素参与到硫化物中程度由多种因素控制。具体如下,硫化物中B含量高低与成矿相关岩体中B含量相关;在相对高温和还原条件下,硫化物中W含量较高;闪锌矿中Mn和Cd与Zn发生取代作用; Cr可以一定程度进入到硫化物中,并受成矿流体中Cr含量影响; Se与S发生了一定程度的取代进入硫化物,并受流体中它的含量控制; Bi在闪锌矿与黄铜矿易形成固溶体;硫化物中Sb含量受初始流体中它的含量影响,方铅矿中易包裹一定的辉锑矿(Sb_2S_3)或含Sb的硫盐矿物; Ag是否形成独立的矿物相和进入哪些硫化物中,取决于流体中Ag的初始含量和硫化物的沉淀次序;硫化物中Hg的含量受温度影响。     

沉积岩中一种藻类色素的初步研究

一、前言笔者在分析我国某一盆地的一个钻井剖面的样品中;以及在第三纪、三叠纪、二叠纪、奥陶纪、寒武纪和震旦纪碳酸盐岩和其它地层中,发现了一种新的有机色素。它主要存在于含氧、氮和硫的非烃馏分中。纯化合物呈橙红色。在硅胶薄板上很稳定,长期暴露于空气中其颜色仍清晰不变,是普遍存在于天然地质样品中的一种色素物质,在石油勘探上有着实际和理论意义。因此,引起笔者的注意。对它进行了多种测试和研究。     

凡口矿床闪锌矿和方铅矿的微量元素及其比值——一个对比性研究

矿床的一般特征 凡口矿床位于华南准地槽粤中海西坳陷带北段。 该矿床主要赋存于中、晚泥盆世碳酸盐建造中,其次,赋存于早石炭世细碎屑岩-碳酸岩建造中。中、晚泥盆世碳酸盐建造以岩石中普遍含陆源碎屑石英、夹有黄铁矿页(板)岩或粉砂质页岩夹层、化石丰富、炭质和泥质含量较高为特征。 矿体多为似层状和透镜状,其次为脉状和囊状。 矿石的矿物组成比较简单,主要矿石矿物为闪锌矿,方铅矿、黄铁矿和菱铁矿,并可见少量毒砂;脉石矿物主要为石英、方解石、白云石、绢云母或水白云母等。黄铁矿常与闪锌矿和方铅矿伴     

对中国胶东金成矿省的一些思考——构造模式的建造

胶东金成矿省位于胶辽隆起,中朝地台东部,基底岩石是太古宙和元古宙变质岩。中生代沉积及火山盖层产于拉伸盆地中,侵入岩主要是中生代花岗岩类,基底杂岩中有东西向复背斜及大规模的中生代北东—南西向和北北东—南南西向的断裂带。金矿化与花岗岩中或花岗岩与基底岩石接触带中的中生代断层及其派生断层有关。矿化类型是石英脉型和蚀变岩型。围岩蚀变在矿带周围非常发育。蚀变矿物有石英,绢云母(和铬云母)、黄铁矿、方解石、绿泥石、赤铁矿、金红石、石墨。在所有的矿床中,矿石的矿物组合都是一致的。矿物组合包括:黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、毒砂、方铅矿、自然金、银金矿、磁黄铁矿、碲银矿、砷金银矿等等。华南和华北陆块在中生代碰撞和俯冲、造成了中生代花岗岩体的侵入。花岗岩浆来自地壳部分熔融。金从基底岩石中活化迁移,并且通过与这些作用有关的高温热液沉积在断裂带中。     

乌兰图嘎富锗煤中微量元素在不同密度级煤中的分布特征

煤系关键金属的开发利用对于缓解我国战略性矿产资源紧缺具有重要意义。内蒙古胜利煤田乌兰图嘎低阶煤中除富集关键金属Ge以外,同时富集有害元素Be、F、As、Hg、Sb和W,出于对关键金属的提取利用及环境保护2个方面考虑,须对研究区煤炭进行洗选处理。基于前期研究认识,浮选对于乌兰图嘎煤中As、Sb和W脱除效果相对较好,对于F和Hg的脱除效果较差,基于此,采用浮沉实验(重选法)以及XRD、XRF、SEM-EDS和EMPA等实验方法和测试手段,研究关键金属Ge以及Be、F、As、Hg等有害元素在不同密度级煤中的分布特征,结果表明:(1) 乌兰图嘎煤中矿物主要包括石膏、石英、黄铁矿、高岭石等,矿物含量随煤密度级增大而增加,电子探针分析结果表明,Co、As、Sb和Hg赋存在黄铁矿中。(2) 经过重选,低密度精煤中Ge元素富集,表明Ge主要以有机态存在,Be、F、As等可能与有机质相关,或者赋存在嵌布于有机质中的微细粒矿物中,煤中Hg和大部分亲石性元素在高密度级煤中含量较高,表明其赋存在矿物中。(3) 重选对于Hg元素的脱除效果较好,对Be、F、As和一些亲硫或亲铁性元素浮选脱除效果优于重选。建议乌兰图嘎低阶煤使用重选?浮选联合脱除法进行有害元素的脱除。      

地下水包气带溶质采样新技术

地下水包气带中溶质包括可溶性盐分、土壤气体和微生物等,其中的盐分溶解在土壤水中,气体组分和空气一起在包气带孔隙中弥漫,而微生物在土壤水分和固体颗粒界面上繁衍生息。本文集中介绍这个特殊环境中包气带溶质的采样方法、采样装置和样品保护措施,从而为包气带溶质运移、转化和富集规律的研究奠定基础。     

玉龙斑岩Cu-Mo矿床精矿中Au、Pd、Pt富集特征

查明斑岩型铜矿床伴生的关键金属资源赋存特征,对综合利用伴生关键金属具有重要意义。本文以西藏玉龙超大型斑岩型Cu-Mo矿床为例,对选矿过程中获得的铜精矿和钼精矿样品的铂族元素(PGE)和金(Au)进行了分析测试,并对其富集特征和综合利用前景进行了探讨。结果显示,尽管PGE和Au在矿石中品位极低,但在精矿中显著富集(97～464倍)。在铜精矿(Cu平均品位为22.4%)中Au、Pd和Pt品位分别高达0.816 g/t、65.0 ng/g和10.69 ng/g,钼精矿(Mo平均品位大于10%)中Au、Pd和Pt品位分别高达0.558 g/t、23.3 ng/g和55.5 ng/g。研究表明,PGE和Au在铜精矿、钼精矿中具选择性富集特征,即Au和Pd多富集在铜精矿中,Pt多富集在钼精矿中。根据PGE和Au在精矿中的品位并结合玉龙矿的Cu、Mo储量,估算出其伴生的Pd、Pt和Au的金属储量分别为0.97、0.15和17.0 t,表明这些元素均具有较好的综合利用潜力。