硼钙锡矿的水热合成

本文报道了硼钙锡矿的水热合成及其鉴定步骤。文中侧重于在一定温度和压力条件下,溶液介质中的阳离子组成对硼锡矿物生成种类影响的研究。实验结果表明:当溶液中铁、锰活度较高时,硼钙锡矿会被铁镁方硼石类矿物所替代;而较小的铝、硅活度则不影响其矿物相种类的变化。     

表面活性剂在极谱测定痕量硼中的应用

本文研究了表面活性剂对硼—铍试剂Ⅲ体系极谱测定痕量硼的影响。实验表明,少量阴离子表面活性剂的加入,可使原体系的波形得到很大改善。测定灵敏度提高一个数量级。检测下限为0.5ppb。硼的测定线性范围为0.005—0.8μg/10ml。测定岩石矿物中痕量硼的结果令人满意。     

铈硼硅石的微量化学分析法

铈硼硅石是一种罕见的稀土矿物,由于它含有某些化学性质近似的元素,故分析难度较大。本文研究了应用纸色层法和离子选择性电极法对铈硼硅石中某些主要成分和微成分的分离和测定条件,设计了较合理的铈硼硅石微量全分析流程。该流程也适合类似矿物的分析,与常法比较,本法具有快速、准确、成本低和用样少等优点。     

锰结核样品中痕量硼的测定

锰结核样品中需要测定痕量硼。铍试剂Ⅲ隐色分光光度法测硼灵敏度高,准确性和精密度好。但列出的显色体系中仅允许Mn~(2 )为400μg。考虑到按原法进行操作时,试液中沉淀可能吸附痕量硼;加热煮沸制备清液时会引起硼的挥发损失;同时在反萃取过程中新生的锰化物沉淀会被带入显色液等种种干扰因素。本文改进了样品溶液的制备和显色过程,实现了硼与高量锰的分离并消除了残留锰的干扰。方法用于锰结核中痕量硼的测定,结果满意。     

地热水中硼与碳酸盐类矿物共沉淀过程研究

高温地热水通常具有硼含量较高的特点,给地热区周边环境及地热水资源的开采带来了诸多负面影响。通过在人工地热水中利用CaCl₂与Li₂CO₃模拟过饱和富硼地热水中碳酸盐类矿物的沉淀过程,分析不同反应条件对硼与碳酸盐类矿物共沉淀过程的影响,为解决高硼地热水带来的环境问题提供理论依据。实验结果表明：共沉淀中硼含量随初始硼浓度和pH的升高而增加,随温度的升高而减少。后续可通过开展实地考察、取样分析等方式进一步探究不同条件对共沉淀中硼含量的实际影响。     

东南极拉斯曼丘陵硼硅酸盐矿物组合硅硼镁铝矿-硼柱晶石-电气石的形成过程及其岩石学意义

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩中产出大量的电气石-硼柱晶石-硅硼镁铝矿之硼硅酸盐矿物组合,这些矿物(电气石除外)的形成晚于变质峰期一般的硅酸盐矿物.电气石可多次出现,硅硼镁铝矿之后形成硼柱晶石,很少见两种以上的硼硅酸盐矿物能够同时结晶,各种硼硅酸盐矿物在同一期、甚至同一阶段内呈递进关系.在硼硅酸盐矿物的结晶过程中,B2O...     

LA-MC-ICPMS电气石及白云母原位硼同位素测试方法及应用

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)与激光剥蚀系统(laser ablation)的联用,为通过单矿物微米尺度的信息示踪地质过程提供了有利工具。作为非传统稳定同位素之一,硼同位素的应用受到地学界日益广泛的关注。本文利用LA-MC-ICPMS的分析优势建立了原位高精度分析高硼矿物电气石和低硼矿物白云母硼同位素的方法,分别使用电气石标准样品和玻璃标准样品对未知样品的测试结果进行了质量歧视校正,并对2个西南天山的实际地质样品进行了微区硼同位素测试应用。测试结果表明,仪器状态可以保持长期稳定,可以采用最小10μm的束斑对实际地质样品中电气石的硼同位素组成进行准确测定,也可对硼含量高于20×10-6的白云母进行原位硼同位素的准确测定;标定的实验室内部电气石标准样品T-PKU的推荐值为-13. 07‰±0. 42‰(2SD,n=66)。天山泥质片岩及脉体中的电气石和白云母的原位硼同位素特征为示踪与矿物平衡共生的流体来源提供了有效信息。     

电气石中硼的溶出机制初探

电气石是一种以含硼为特征的硅酸盐矿物,矿物中硼含量在2.78%~3.4%之间,但电气石中的硼被束缚在稳定的晶体结构中难以溶出而被植物吸收,从而影响电气石中硼在农业上的应用。本文通过一系列实验与检测分析,对电气石中硼的溶出机制进行了研究,发现＂高温煅烧十活化剂＂相结合的方法能有效地将电气石中硼的溶出,并初步选定Na2CO3为理想的活化剂,为开发电气石硼肥奠定了理论基础。     

地热水中硼与碳酸盐类矿物吸附过程的实验研究

地热水作为一种重要的地下水资源,广泛应用于工农业和城市建设等领域中。与此同时,地热水中的无机物质含量也相对较高,其中硼元素的存在对地热水质量的评价和利用产生了重要影响。本文在人工地热水中利用Cacl₂与LiCO₃模拟过饱和富硼地热水中碳酸类矿物的吸附过程展开研究,通过控制变量法分析不同反应条件下,硼与碳酸盐类矿物吸附过程,为解决地热水带来的环境影响和提高地热水的资源效益及利用价值提供理论依据。实验结果表明：方解石对硼的吸附率随着初始硼浓度的增大、温度的升高以及pH增大时均逐渐增大。     

俯冲-碰撞带硼循环

俯冲带控制着地球内部和表层的物质与能量交换.硼(B)是一个质量轻的流体活动性元素.B及其同位素体系是理解俯冲-碰撞带流/熔体活动和物质循环的重要工具.本文综述了俯冲板块中各储库的硼含量和同位素组成以及主导硼分配的关键矿物.介绍了目前对大洋俯冲带弧前、弧下和弧后深度下硼循环的主要认识;简要介绍了刚起步的大陆俯冲-碰撞带硼循环研究.阐述了含电气石(超)高压变质岩在俯冲带硼迁移研究中的重要性.指出今后需深化含水矿物在不同地温梯度下脱水/熔融过程中硼同位素分馏研究,加强流/熔体包裹体硼同位素分析技术及应用研究.由于B及同位素可有效区分大洋地壳和大陆地壳物质,未来将在造山带演化和地球深部物质循环研究中扮演更重要的角色.     

直接熔融热电离质谱法测定硼酸盐矿物中的硼同位素组成

为简化一些硼同位素样品的前处理过程,本文用直接熔融法,即待测样品直接在电离带上进行熔融后测定其硼同位素值。本文测定了柱硼镁石、电气石、钠硼解石、碳化硼、硼化硅等几种含硼化合物中的硼同位素组成,并与传统的溶样方法进行了比较。结果表明,直接熔融法可以快速且高精度测定上述几种化合物中硼同位素组成,相对内精度小于0.05‰,为此类含硼化合物的硼同位素测定提供了一种新的测试方法。     

硼同位素分析方法研究进展

硼具有两种稳定同位素10B和11B,其在自然界的丰度分别是19.90%和80.10%。自然界硼同位素组成变化很大, δ11B变化可达90‰以上(－30‰～＋60‰)。硼同位素的分析精度优于0.2‰,因此被广泛应用于多种地质过程的示踪研究。近年来,硼元素的提取、分离纯化和仪器测定技术均取得了可喜的进展,分析精度不断提高,为硼同位素地球化学研究奠定了良好的基础。本文从样品分解、化学分离和仪器测定等方面对硼同位素分析测试方法进行了归纳总结。     

岩石中硼的提取分离及同位素组成的测定

介绍了一种用Ｎａ２ＣＯ３＋Ｋ２ＣＯ３混合熔剂对石样品进行分解,用硼特效树脂和阴、阳混合离子交换树脂相结合进行岩石样品中硼的纯化分离的方法。采用该方法从岩石样品中提取、分离出来的硼能满足硼同位素质谱法测定的需要,不产生硼同位素分馏,硼同位素测定精度大多优于０．０５％。     

硼及硼同位素地球化学在地热研究中的应用

硼稳定同位素常被用于示踪地热系统内硼的物源来源,判别热水与围岩相互作用,研究热流体汽-液分离过程,以及示踪热尾水排放引起的水环境污染。研究综合论述了近年来硼及硼同位素地球化学在地热研究中最新进展、所取得的成果及研究中存在的问题,以促进硼同位素地球化学在我国地热研究中的进一步发展。     

直接熔融热电离质谱法测定硼硅玻璃中硼同位素比值

硼硅玻璃是目前压水堆应用最多的可燃毒物材料,产品中硼同位素组成的准确测定对燃耗预估及产品质量判定具有重要意义。文章基于直接熔融热电离质谱法,首先探讨了硅元素对硼酸中硼同位素测量结果的影响,结果表明:Si/B质量比小于9时,硅对NIST 951a硼酸标准物质测量结果无显著干扰,采用直接熔融热电离质谱法测定核电用硼硅玻璃中硼同位素比值具有可行性;随后,详细分析了Na/B摩尔比、甘露醇和石墨加入量3个参数对测试结果的影响,得到的最佳参数为Na/B摩尔比9、加入甘露醇及3μL石墨发射剂;最后,采用优化测试参数,对实际硼硅玻璃样品进行了测试,并以NIST 951a硼酸标准物质为外标对测量结果进行分馏校正,结果发现分馏校正后样品的不确定度来源主要是标准物质。研究成果可满足硼硅玻璃的燃耗预估及产品质量的快速判定需要。     

天津蓟县硼矿床锰方硼石矿物的硼同位素研究

天津蓟县硼矿床是世界上唯一的沉积环境特殊的锰方硼石型硼矿床。矿床呈层状产于震旦系碳酸岩泥灰质岩系中 ,矿石呈鲕粒状或球粒状集合体 ,是成因条件极其特殊的矿床类型。含矿岩系为中元古界高于庄组沉积岩系 ,含矿岩性由下而上依次为含锰白云岩、页岩互层→含锰白云岩、泥硅质岩 ,夹锰方硼石矿层→含锰页岩、白云岩→厚层白云岩→薄层白云岩→厚层白云岩 ,锰方硼石矿体在矿层中呈断续相连的团块状或透镜状分布。硼矿物成分简单 ,只有锰方硼石一种矿物 ,锰方硼石矿体呈透镜状断续成层分布 ,东西延长达 30km。东部矿段以锰方硼石为主 ,向西部渐变为菱锰矿。矿石有块状和斑点状。块状矿石全部由球粒状锰方硼石集合体组成 ,w (B2 O3 ) >2 0 % ,最高可达 4 2 %以上。斑点状矿石中锰方硼石集中呈球粒状集合体分布于泥质白云岩中 ,w (B2 O3 ) <7%。首次研究了该硼矿床锰方硼石的硼同位素组成 ,δ11B值为 +6 7‰～ +14 9‰ ,均为正值 ,并且东部大峪矿段的硼同位素值低于西部柏树沟矿段的硼同位素值 ,表明该硼矿床的成矿元素属于海水来源。由于锰方硼石的微量元素组成难以与蒸发岩比较 ,且富含F、Ba、Sn热液富集的元素和Co、Ni、Cr、Ti基性岩浆岩元素以及与Fe、Mn大洋结核有关的元素组分 ,因此锰方硼石应属于     

有孔虫中硼的分离及其同位素组成测定的初步研究

本文初步建立了一种用硼特效树脂和阴、阳混和离子交换树脂相结合进行有孔虫中硼的分离和同位素测定的方法。该方法适用低硼含量 (纳克级 )的微体古生物中的硼的分离和同位素测定 ,分离过程不产生同位素分馏 ,满足了正热电离质谱法测定硼同位素的要求。     

花岗岩主要造岩矿物间硼同位素分馏的初步研究

本文报道了南岭地区两个花岗岩(大东山和千里山)的全岩以及主要造岩矿物(黑云母、斜长石和石英)的硼含量和硼同位素组成。结果显示,黑云母含有最高的硼含量,斜长石次之,石英中的硼含量则非常低。花岗岩中的硼可能主要以晶格替换方式赋存在黑云母和斜长石中,而石英中的微量硼则来自其包裹的流体包裹体。同时,黑云母具有最低的硼同位素组成,斜长石次之,而石英则具有最高的硼同位素组成。本次研究首次发现花岗岩中的主要造岩矿物间存在着较大的硼同位素分馏:大东山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-9.3‰的分馏,黑云母与石英之间存在-9.9‰的分馏;千里山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-6.6‰的分馏,黑云母与石英之间存在着-10.2‰的硼同位素分馏。结合镜下观察和氧同位素研究发现,造成不同矿物间这一大的硼同位素分馏的原因很可能是岩浆后期的热液蚀变作用。综合以往所发表的研究数据,得到含四次配位硼为主的硅酸盐矿物与中酸性热液流体之间的硼同位素分馏方程:1000lnα硅酸盐-流体=-11.19×(103/T[K])+5.09,该分馏是由于硼的四次配位和三次配位之间的转换引起的。     

鲜水河断裂带富硼地热水中稀土元素分布特征及其对硼来源的指示意义

高温地热系统地热水中普遍富含高浓度的硼,其来源的研究一直是地热地质学者关注的热点问题。尽管众多的学者对地热水中硼形成机理开展了广泛的研究,但富硼地热水中稀土元素的分布特征及其迁移规律能否指示热水中硼的来源尚不清楚。本研究以鲜水河断裂带富硼地热水为研究对象,通过野外调查取样、室内测试分析、水文地球化学模拟和综合研究等技术手段和方法,探究断裂带地热水中硼和稀土元素的分布特征和迁移规律。研究结果显示：鲜水河断裂带地热水中硼含量90%超过我国饮用水标准规定值0.5 mg/L(地热水中硼含量最大值为10.50 mg/L);地热水中稀土元素含量为0.08～3.49μg/L,且主要以LnCO₃⁺和Ln(CO₃)₂^-的络合物形态存在。地热水稀土元素PAAS归一化模式表现为重稀土元素相对于轻稀土元素富集((Nd/Yb)SN均值为0.41),且具有较显著的Eu(均值为0.34)和Ce(均值为0.07)正异常特征。地热水中硼和稀土元素的迁移均受到赋热含水层长英质和碳酸盐岩类矿物溶解过程的影响,且地热...     

南海珊瑚礁硼同位素组成及其环境意义

采用正热电离质谱方法测定了中国南海诸岛７０００ａ以来的珊瑚礁的硼同位素的硼含量。讨论了珊瑚礁中硼同位素 硼含量,Ｐ不管不顾忻代等参数的关系。结果表明,所测定的珊瑚礁硼同位素组成变化范围为２２．７￣２４．８‰,并且与珊瑚 硼含量呈正相关关系。根据硼同位素与海水ＰＨ值的关系计算出过去７０００ａ南海泊ＰＨ值变化８．１０￣８．４１。初步探讨了硼同位素组成与南海海平面变化的关系。