有机粘土矿物在环境矿物学中的意义与应用前景

由于天然矿物或稍经改性的天然矿物具有良好的环境属性 ,具有广泛而有效地应用于实际生产生活的环境污染控制和环境失衡修复的功能 ,因此 ,应努力研究和广泛开发天然矿物的环境应用。天然产出的粘土矿物 ,其颗粒最为细小 (ｄ <0 0 1ｍｍ) ,以含铝、镁等为主的一类矿物 ,除海泡石、坡缕石等少数为层链状外 ,其它均为层状结构 ,其层间包含可交换性无机阳离子 ,出露在晶体表面上有一部分氧原子价。这种特有的分子结构的不规则性和晶格缺陷 ,使其具有贮藏能量然后再释放出来的能力 ,对于这种能力的研究和应用 ,使其在诸多经济部门和学科领域都…     

环境矿物学

环境矿物学朱立军，傅平秋，万国江（贵州工学院贵阳５５０００３）（中国科学院地球化学研究所贵阳５５０００２）关键词表生矿物，环境矿物，环境变化，环境矿物学环境矿物学基于矿物学与地球化学、土壤学及环境科学等多学科的相关理论和方法，研究地表矿物与环境的相互...     

煤中的矿物学研究

阐述了煤中矿物学的研究意义，讨论了煤中常见矿物（粘土类、碳酸盐、石英和硫化物类矿物）的成分、性质特征及其与含煤盆地地质背景、含煤岩系所经历的各种地质过程及煤层的古沉积环境之前的关系，详述了国内外煤中矿物学的研究概况，并对其进行了总结。     

环境矿物学：矿物学在环境科学研究中的应用

矿物学在环境科学中的应用将是21世纪矿物学研究的一个主要方面。 作者所在实验室曾做过的一些环境矿物学研究的实例有：核废料的处置,矿物表面性质的研究,对有毒金属的还原和固定作用的微生物效应,大气烟尘微粒的研究,矿物表面阳离子的本征吸附常数之理论计算,等等。矿物-水-微生物体系在分子级别上之相互作用的定量研究,对于理解低温地球化学和生物地球化学过程将是重要的。     

新世纪国际环境矿物学研究的现状与进展——第18届国际矿物学大会环境矿物学研究综述

新世纪的首届国际矿物学大会于 2 0 0 2年 9月在英国爱丁堡举行。继上届首次增设环境矿物学专题后 ,环境矿物学问题成为本届大会的一个重要论题 ,提交论文的数量和质量都有了明显提高。会议收录了 2 3个国家 (上届 14个国家 )的环境矿物学方面论文 91篇 (上届 32篇 ) ,提交论文较多的国家有英国 (2 3篇 )、美国、意大利 (各 9篇 )、日本 (7篇 )和中国(5篇 )等。论文主要分为 4个主题 ,分别是矿物与微生物的相互作用 (6篇 )、生物矿化作用与有机成因矿物 (18篇 )、环境矿物与人类健康 (2 8篇 )及矿物学和污染地球化学 (39篇 )。1　矿物与微生…     

纤维矿物粉尘环境矿物学与环境医学研究的新进展

本文全面评述了纤维矿物粉尘在环境安全性方面的研究成果与目前存在的主要不足,提出除应注重纤维间的特性差异（纤维剂量、长度、细度）的要求外,还应注意制样方法、样品产地、成因、成分等方面的影响,强调纤维断键、活性自由基、活性中心、纤维电荷、催化性质、氧化－还原强度,“表面介体”等因素的作用,阐明从表面活性及矿物－生物化学作用方面揭示纤维粉尘致病机理的重要性、即从矿物表面官能团、表面综合性状来探讨天然纤维     

矿物学应用研究潜力巨大

要共1 144篇.会议安排了9个总报告、3个研讨会和26个专业分会报告,内容丰富,涉及学科领域十分广泛,包括矿物学基础理论、应用、分析方法等.现分述各类报告内容.这次大会收到论出国经费由国家自然科学基金(批准号49810211010,49673189,49873018)及中山大学科研处办事处资助,带回的主要会议资料保存在中山大学地学院资料室.     

粉晶X射线衍射法在岩石学和矿物学研究中的应用

X射线衍射是测定物质结构的主要分析手段,广泛应用于物理学、化学、医药学、金属学、材料学、工程技术学、地质学和矿物学。文章综述了粉晶X射线衍射法在造岩矿物、黏土矿物、岩组学、类质同象和结晶度的测定等领域发挥的重要作用。随着测量技术的发展,粉晶X射线衍射在矿物结晶过程中的研究、矿物表面研究、矿物定量相分析和矿物晶体结构测定方面均有新的应用。     

新元古代陡山沱组－灯影组中 C-Sr 同位素演化及其古环境意义

碳酸盐岩中碳同位素组成的演化对于古环境研究重要意义。笔者研究了浙江煤山剖面的新元古代地层陡山沱组和灯影组中δ13C，δ18O，87Sr/86Sr以及微量元素含量的演化。所分析的87Sr/86Sr值都大于0.714，同时大多数Mn/Sr比值在4～20之间。因为Sr在海洋中的存留时间很长（约3Ma），盖帽碳酸盐的87Sr/86Sr可指示冰期海水的Sr同位素组成，而在雪球事件期间87Sr/86Sr不可能这么高。在冰期之后，由于冰期前沉积的大量碳酸盐岩和冰期时喷发的玄武岩与陆壳岩石一起风化，海洋87Sr/86Sr也不会升到如此之高，可以认为所研究地层87Sr/86Sr已被成岩改造。大多数δ13O大于－10，并且δ13O和δ13C之间不存在明显的相关关系，表明大多数样品记录了初始的碳同位素组成。δ13C的演化曲线在碳酸盐盖帽以及陡出沱组－灯影组交界呈现明显的负漂移（－4‰～－3‰），在主要的陡山沱和灯影时期则最高升至＋3‰～＋4‰。碳酸盐盖帽中的δ13C负漂移可能由多种原因造成，例如：因为在雪球事件时海洋中光合作用几乎完全中止，造成海水与海底热液中CO2（约－6‰）的δ13C值趋同；冰期后即使生物产量已经快速恢复，但是极高的碳酸盐沉积速率仍会造成较低的δ13C值；原来甲烷水合物在冰期后中释放出甲烷；冰期后原来分层的海洋发生垂向洋流。目前尚不能唯一地确定碳酸盐盖幔中的δ13C负漂移是由某一个原因造成的，可能是由几个因素共同作用的结果。随着生物产量、大气中CO2含量和洋流都在雪球事件之后逐渐恢复正常，陡山沱组碳酸盐岩中δ13C也逐渐升高到正常的正值。当大气中巨量的CO2通过风化、碳酸盐岩沉积和有机质埋藏等途径被移除以后，气候开始变冷。当气个冷到某个临界范围时，强烈的温盐环流造成的上升洋流把富集12C的深部海水带到表层海水，造成陡山沱组－灯影组交界处的δ13C表现负漂移，同时使大气中的CO2升高到正常水平。灯影时期的气候要比陡山沱稳定。大气和海洋环境在几乎整个灯影时期都维持在适合生态系统的状态中，因面灯影组的δ13C大多为正值。     

浙江长兴煤山下三叠统和龙山组、南陵湖组沉积地球化学特征与古环境意义

对全球二叠系-三叠系界线层型剖面--中国浙江长兴煤山D剖面和龙山组、南陵湖组47件样品的地球化学特征(常量元素、微量元素和稀土元素)的系统分析表明,和龙山组的w(MgO)/w(CaO)及w(SiO2)、w(Al2O3)、w(K2O)等变化不大,稀土元素和微量元素丰度自下而上的变化趋势基本一致,反映其形成时的气候条件变化不大,气候主要从潮湿向略干旱转变,但其中也具有多个微小的变化旋回,反映每个小旋回的环境变化较小;从南陵湖组底部开始,w(MgO)/w(CaO)变化明显,形成的岩石中w(SiO2)、w(Al2O3)、w(K2O)急剧下降,岩石的稀土元素和微量元素总量也下降,反映南陵湖期海平面持续下降,沉积水体变浅,物源区较近,气候的变化比较大,总体向干旱转变.     

药用矿物学探讨

近二十年来,由于多学科人士积极参与矿物药的研究,逐渐促进了一门新的应用学科－药用矿物学的产生。药用矿物学所研究的内容涉及到矿物药资源,矿物药成分,矿物药化学成分,矿物药物性,结构、炮制、古籍考证等诸多方面,药用矿物学是一门秀有发展前景的新兴学科。     

重晶石矿自然重砂矿物组合规律及其找矿意义

在丰富的自然重砂数据资料基础上,对全国各省37个典型重晶石矿床中的自然重砂矿物报出结果进行了相关研究,发现2种成因类型的重晶石矿床具有特定的自然重砂矿物组合,沉积型重晶石矿床的自然重砂矿物组合为重晶石+黄铁矿+褐铁矿,热液型自然重砂矿物组合为重晶石+铅族矿物+黄铜矿+萤石+黄铁矿+闪锌矿+辉锑矿+孔雀石。同时,对此特征性自然重砂矿物组合进行了相关分析,为重晶石的找矿矿物学发展提出相关建议。     

广东省海岸表层沉积物的重矿物特征及其与沉积环境的关系

广东省海岸表层沉积物中的重矿物近40种。含量较高的有钛铁矿、赤矿铁、磁铁矿、话石、电气石、黑云母和普通角闪石等。自生矿物主要为硬石膏、自然铜、黄铁矿及菱铁矿。这些矿物来自附近的母岩。根据物源性质不同,可将不同岸段重矿物区分为陆源矿物组合、近源-自生矿物组合和近源矿物组合三种:除物源控制外,重矿物含量、种类、形态特征及其在平面上的分布主要受沉积环境影响。据此,可将重矿物分布类型划分为河口型、海湾型和海岛型三类,且与上述不同矿物组合性质相对应。     

Sedimentary manganese metallogenesis in response to the evolution of the Earth system

The concentration of manganese in solution and its precipitation in inorganic systems are primarily redox-controlled, guided by several Earth processes most of which were tectonically induced. The Early Archean atmosphere-hydrosphere system was extremely O₂-deficient. Thus, the very high mantle heat flux producing superplumes, severe outgassing and high-temperature hydrothermal activity introduced substantial Mn²⁺ in anoxic oceans but prevented its precipitation. During the Late Archean, centered at ca. 2.75 Ga, the introduction of Photosystem II and decrease of the oxygen sinks led to a limited buildup of surface O₂-content locally, initiating modest deposition of manganese in shallow basin-margin oxygenated niches (e.g., deposits in India and Brazil). Rapid burial of organic matter, decline of reduced gases from a progressively oxygenated mantle and a net increase in photosynthetic oxygen marked the Archean-Proterozoic transition. Concurrently, a massive drawdown of atmospheric CO₂ owing to increased weathering rates on the tectonically expanded freeboard of the assembled supercontinents caused Paleoproterozoic glaciations (2.45-2.22 Ga). The spectacular sedimentary manganese deposits (at ca. 2.4 Ga) of Transvaal Supergroup, South Africa, were formed by oxidation of hydrothermally derived Mn²⁺ transferred from a stratified ocean to the continental shelf by transgression. Episodes of increased burial rate of organic matter during ca. 2.4 and 2.06 Ga are correlatable to ocean stratification and further rise of oxygen in the atmosphere. Black shale-hosted Mn carbonate deposits in the Birimian sequence (ca. 2.3-2.0 Ga), West Africa, its equivalents in South America and those in the Francevillian sequence (ca. 2.2-2.1 Ga), Gabon are correlatable to this period. Tectonically forced doming-up, attenuation and substantial increase in freeboard areas prompted increased silicate weathering and atmospheric CO₂ drawdown causing glaciation on the Neoproterozoic Rodinia supercontinent. Tectonic rifting and mantle outgassing led to deglaciation. Dissolved Mn²⁺ and Fe²⁺ concentrated earlier in highly saline stagnant seawater below the ice cover were exported to shallow shelves by transgression during deglaciation. During the Sturtian glacial-interglacial event (ca. 750-700 Ma), interstratified Mn oxide and BIF deposits of Damara sequence, Namibia, was formed. The Varangian (≡ Marinoan; ca. 600 Ma) cryogenic event produced Mn oxide and BIF deposits at Urucum, Jacadigo Group, Brazil. The Datangpo interglacial sequence, South China (Liantuo-Nantuo ≡ Varangian event) contains black shale-hosted Mn carbonate deposits. The Early Paleozoic witnessed several glacioeustatic sea level changes producing small Mn carbonate deposits of Tiantaishan (Early Cambrian) and Taojiang (Mid-Ordovician) in black shale sequences, China, and the major Mn oxide-carbonate deposits of Karadzhal-type, Central Kazakhstan (Late Devonian). The Mesozoic period of intense plate movements and volcanism produced greenhouse climate and stratified oceans. During the Early Jurassic OAE, organic-rich sediments host many Mn carbonate deposits in Europe (e.g., Úrkút, Hungary) in black shale sequences. The Late Jurassic giant Mn Carbonate deposit at Molango, Mexico, was also genetically related to sea level change. Mn carbonates were always derived from Mn oxyhydroxides during early diagenesis. Large Mn oxide deposits of Cretaceous age at Groote Eylandt, Australia and Imini-Tasdremt, Morocco, were also formed during transgression-regression in greenhouse climate. The Early Oligocene giant Mn oxide-carbonate deposit of Chiatura (Georgia) and Nikopol (Ukraine) were developed in a similar situation. Thereafter, manganese sedimentation was entirely shifted to the deep seafloor and since ca. 15 Ma B.P. was climatically controlled (glaciation-deglaciation) assisted by oxygenated polar bottom currents (AABW, NADW). The changes in climate and the sea level were mainly tectonically forced.     

山东张家洼矽卡岩型铁矿矿物学特征及其对成矿环境的指示意义

张家洼矽卡岩型铁矿位于华北克拉通东南部,赋存在石炭系本溪组与奥陶系马家沟组之间的假整合面处及闪长岩体与奥陶系马家沟组大理岩的接触带附近,富铁矿石资源量已达大型规模。研究发现矽卡岩矿物种类在内外接触带分布有一定区别,内带为石榴石等钙质矽卡岩矿物,而外带为阳起石、金云母等镁质矽卡岩矿物,整体构成钙镁质矽卡岩。对矽卡岩矿物系统的研究表明,透辉石及石榴石发育有环带,其氧化物含量随矿物环带的形成比例不断变化,暗示酸碱度及氧逸度随着成矿流体的演化而发生相应的变化,即由早期矽卡岩阶段的相对还原的酸性环境演化为退化蚀变阶段相对氧化的碱性环境从而导致铁质逐渐萃取多次富集、沉淀,后期随着磁铁矿的沉淀又逐渐在硫化物阶段转化为还原环境生成金属硫化物。     

安徽宿松坐山中二叠统栖霞组碳酸盐岩微相和黏土矿物特征及其对沉积相和古气候的指示

安徽宿松坐山剖面中二叠世地层发育,栖霞组、孤峰组和武穴组连续出露,为下扬子地区中二叠统的典型剖面之一。其中栖霞组主要为碳酸盐岩,其次为硅质岩和碎屑岩。栖霞组碳酸盐岩中共识别出9种微相类型,分别可以与Flügel整理的7种标准微相对比。栖霞组主要为斜坡沉积,其次为台地沉积,而斜坡相又可以进一步分为上斜坡相和下斜坡相。其中,上斜坡相主要出现在臭灰岩段的中部,该层位以产砾屑灰岩为特征,微相类型以MF3为主。其次出现在本部灰岩段的中偏上部,该处微相类型为MF3、MF8和MF9。此外,顶部灰岩上部发育灰岩砾石的层位中的微相类型主要为MF3和MF9,也属于上斜坡相。下斜坡相主要发育于上、下硅质岩段和本部灰岩段的顶部,主要特征为发育薄层硅质岩或长条状硅质结核,微相类型主要为MF4和MF5。台地相主要出现在本部灰岩中下部,其次出现在臭灰岩段的下部和上部及顶部灰岩段的下部,且其微相类型以MF1为主,其次为MF2、MF6和MF7,表明台地相整体属于开阔海台地。微相分析表明栖霞组整体形成于一个海侵过程中,期间经历了4次较明显的海退。黏土矿物分析显示栖霞组碳酸盐岩的黏土矿物以伊利石为主(平均含量为61.97%),高岭石次之(平均含量为27.25%),伊蒙混层(平均含量为9.43%)和绿泥石(平均含量为1.36%)较少。高岭石/(伊利石+绿泥石)的比值与伊利石的相对含量变化共同表明栖霞期由早期的相对干冷变为晚期的相对暖湿,期间发生了3次较为明显的气候变化周期。同时,栖霞期气候整体变暖湿、海平面整体上升的趋势与晚古生代冰川(LPIA)消融的时间对应,则暗示古气候变化导致的冰川消融事件控制了栖霞期的整体海平面变化。而沉积相变化所反映的栖霞期4次相对海平面变化与3次明显的气候波动能够较好的吻合,则显示出气候对海平面变化和沉积记录的控制作用。表现在气候变暖湿导致冰体融化,海平面上升,风化指数(WI)升高,主要发育碳酸盐斜坡相。气候变干冷、冰体增大导致海平面和风化指数(WI)的下降,以碳酸盐台地沉积为主。     

贵州某磷矿矿石物质组分及部分工艺矿物学特征

中低品位磷矿床的物质组成及工艺矿物学特征是合理利用磷矿资源重要的研究内容。本文通过对贵州某磷矿三个层位物质组成、产出特征、解离性以及粒度分析等方面的研究,提出了胶磷矿中包裹物对磷回收的影响以及在现有研究基础上,通过磨矿到＋0．104mm时可最大限度地实现胶磷矿与其共生脉石矿物的解离。