东疆红山Cu-Au矿床氧化带中铜叶绿矾和高铁叶绿矾的首次发现及其矿物学特征

叶绿矾族矿物是硫化物矿床氧化带的特殊产物,被认为是硫化物矿床的“标志矿物”,分布在氧化带的上部,并与其他高铁硫酸盐共生。特定的地质环境和矿床类型发育有不同的叶绿矾族矿物。新疆哈密红山高硫化物型浅成低温Cu-Au矿床火山机构和次火山岩相控矿作用十分明显,形成于中生代,其成因类型为浅成低温热液型金矿-斑岩铜矿之间过渡的“紫金山式”金铜矿床。其氧化带呈漏斗状产于原生硫化物矿体的上部,延深约50~60m,以硫酸盐矿物为主。利用X射线粉晶衍射、湿法化学和差热分析,在红山氧化带发现了铜叶绿矾、高铁叶绿矾,这两种叶绿矾族矿物均系在中国首次发现。铜叶绿矾湿法化学分析结果为〔w(B)/%〕H2O30.87,SO336.76,Na2O0.03,Fe2O323.40,CuO6.27,MgO0.01,Al2O30.01,不溶物0.28,CaO0.03,总计97.66;其XRD特征谱线为:6.03(100),7.39(95),9.04(65)。高铁叶绿矾湿法化学分析结果为〔w(B)/%〕:H2O28.15,SO337.02,K2O3.88,Fe2O327.75,Na2O1.30,MgO1.86,不溶物0.24,总计100.20;其XRD特征谱线为:9.07(100),6.04(89),5.59(50)。红外和热分析实验进一步验证了化学分析数据的可靠性,并对这些硫酸盐热反应机制和相变过程作了解释。目前该类硫酸盐矿物已作为新型环保资源直接制酸用于湿法炼铜。     

硫酸盐还原菌及异化铁还原菌对 黄钾铁矾还原作用的对比

选取酸性矿坑水环境中常见的次生含铁硫酸盐矿物———黄钾铁矾[KFe3(SO4)2(OH)6]为研究对象,用硫酸盐还原菌 Desulfovibriovulgaris 和异化铁还原菌Shewanellaputrefaciens CN32对其进行还原实验,探讨作为重金属治理潜在材料的 黄钾铁矾的微生物稳定性.实验采用非增长型培养基,在中性、厌氧、30℃的条件下进行.采用湿化学方法测量水溶液及还原产 生的总Fe2+ ,利用X射线衍射(X-raydiffraction,简称XRD)来分析反应后残余固体物质的矿物组成,用扫描电镜(scanning electronicmicroscopy,简称SEM)观察固体残余物的形貌特征.结果表明,没有微生物的参与,黄钾铁矾的稳定性较好.异化铁 还原菌S.putrefaciens CN32和硫酸还原菌D .vulgaris 在营养极其匮乏的中性厌氧条件下均能还原黄钾铁矾晶格中的 Fe3+ ,显示出黄钾铁矾被微生物还原的可能性.S.putrefaciens CN32还原黄钾铁矾晶格中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为0.001mmol·L-1·h-1和0.37%.与S.putrefaciens CN32不同,D .vulgaris 对黄钾铁矾的还原能力较强,不 含有电子穿梭体(Anthraquinone-2,6-disulfonate,简称AQDS)的实验体系中Fe3+ 的最大还原速率和最终Fe3+ 还原率分别为 0.017mmol·L-1·h-1和16.80%,而添加了AQDS的实验体系的则分别达到了0.026mmol·L-1·h-1和24.30%,这可能与 黄钾铁矾中含有SO42- 有关.D .vulgaris 优先还原黄钾铁矾晶格中的SO42- 产生的H2S是强还原剂,也可促进Fe3+ 的还原, 微生物以及H2S的双重作用可能是导致D .vulgaris 体系中Fe3+ 还原率较高的原因.XRD分析表明,黄钾铁矾经过S.putrefaciens CN32的作用,物相没有发生变化;而经过D .vulgaris 作用后,黄钾铁矾的特征峰消失,固相残余物中出现了菱铁 矿(FeCO3)、蓝铁矿[Fe3(PO4)2·8H2O]等次生矿物.由于培养基中没有添加任何的磷酸盐,因此蓝铁矿的出现可能是由于培 养基中添加的少量酵母浸膏降解后产生的磷酸根与D .vulgaris 还原黄钾铁矾产生的Fe2+ 相互作用的结果.这些认识对深入 理解地球表层铁的生物地球化学循环具有重要意义,为矿山环境重金属的污染治理提供了实验依据.      

东天山红山Cu-Au矿床氧化带首次发现的副针绿矾巨晶及其多型针绿矾

一种艳丽的蓝紫色矿物巨晶在我国新疆哈密地区红山铜.金矿床氧化带中、上部大量出现,经详实的野外地质观察和室内测试,如X-射线单晶及粉晶衍射测定、湿法化学分析、热分析、穆斯堡尔谱和红外光谱测试等,确认其为一罕见硫酸盐矿物-副针绿矾(Paracoquimbite,Fe2(So4)3·9H2O),是继智利丘基卡马塔巨型宽岩铜矿区1935年报道后,在世界上的又一次发现,在我国尚属首次.该矿物晶体如此之硕大(单晶粒度可达8cm～12cm),远大于智利首次发现的晶体(1.95cm),在国内外和自然界亦堪称首例,与副针绿矾密切共生者为针绿矾,二者呈多型关系.本文副针绿矾湿法化学分析结果为(wt%):SO3 42.55,Fe2O3 28.19,H8O 28.72,CaO 0.02,MgO 0.01,AL2O3 0.03,Na2O 0.02,总计99.54,其XRD特征谱线为:4.61(100),8.89(83),3.38(67);针绿矾湿法化学分析结果为(wt%):SO,3 42.31,Fe2O3 28.61,H2O 28.98,MgO 0.01,Al2O30.01,总计99.92,其XRD特征谱线为:8.27(100),5.46(76),2.77(76).红外光谱分析判定了不同基团及同一种基团在不同结构环境下振动模式或频率的差别.穆斯堡尔谱分析确定了副针绿矾和针绿矾中铁的氧化态、配位数以及结构中存在共价键(霄键).其穆斯堡尔谱共有特征是四极矩分裂值较小,均由单一吸收峰组成.各种实验分析数据完全吻合,保证了副针绿矾和针绿矾研究的准确性和可靠性.在同一标本上连续切片,通过连续系统的电子探针分析,对针绿矾与副针绿矾互为多型的成因机理做了初步探讨.红山矿区氧化带中除与该矿物副针绿矾共生者外,尚有其它多种硫酸盐矿物亦为我国首次发现.目前上述诸多矿物已作为湿法冶铜及制酸工业的新型资源,副针绿矾巨大晶体的发现兼有一定的实用价值和收藏价值.     

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。     

利用黄钾铁矾类矿物形成过程预处理高浓度含硫废水

利用黄钾铁矾类矿物形成过程对某高浓度工业含硫废水进行预处理,除去一定量的SO42-,使溶液中低价态的硫继续转化成SO42-,再进行氧化处理。采取二次沉淀除去溶液中更多的SO42-,大大降低了该水样的COD值。通过实验得出沉淀的最佳工艺条件为pH值为2.50～3.20,氯化铁晶体(FeCl3.6H2O)最佳投入量为50g/L。经过两次黄钾铁矾类矿物沉淀过程,该废水COD的去除率达到85.29%,结合H2O2的氧化处理,COD去除率可达96%。为高浓度含硫废水进入生化处理前的预处理提供了实验依据。     

人工合成图水羟砷铁矾的矿物学研究

图水羟砷铁矾是目前发现的存在于酸矿废水中的唯一的亚砷硫酸盐含铁矿物,其化学式为Fe6(AsO3)4(SO4)(OH)4.4 H2O。图水羟砷铁矾对研究酸矿废水中砷地球化学以及冶金含砷废水处理都具有重要意义。本文通过恒温水浴反应器合成该矿物,首次采用红外光谱和拉曼光谱对其表征,结果表明:位于770 cm-1处的红外特征峰来自矿物中As—O伸缩振动;位于609、663、512、455和365 cm-1处的拉曼特征峰分别来自矿物中As—OH不对称伸缩振动、As—OH伸缩振动(υ3)、AsO33-不对称弯曲振动(υ4)(512和455 cm-1)和O—As—O弯曲振动;光电子能谱结果表明矿物中As为+3价,不存在更高氧化态。低pH值和高硫酸根有利于矿物获得较好晶形;矿物在pH>3出现不谐溶解,首次测定矿物溶度积常数(Ksp)为107.7,标准吉布斯反应自由能(ΔG0f)为-3 605 kJ/mol。     

锌赤铁矾的晶体结构

锌赤铁矾是1964年在我国首次发现的一种硫酸盐类新矿物。它的实验化学式是(Zno_(0.64)Mg_(0.27)Mn_(0.11)Fe_(0.05)~(2+))_(1.07)Fe_(1.00)~(3+)(SO_4)_(1.96)(OH)·6.61H_2O,理论分子式为ZnFe~(3+)(SO_4)_2(OH)·7H_2O。本文在前人工作的基础上,利用四圆衍射仪对其结构进行了精测。根据所得实验资料,着重对如下晶体化学问题做了讨论;(1)氢键;(2)多面体的畸变;(3)原子的热运动;(4)结构和物性的关系;(5)Zn~(2+)和Mg~(2+)的类质同象等。同时,对锌赤铁矾的某些谱学特征和它与类同矿物的关系做了对比和讨论。     

黄钾铁矾类矿物沉淀去除Cr(Ⅵ)的初步研究

为探讨黄钾铁矾类矿物沉淀对Cr(Ⅵ)的去除效果,利用黄钾铁矾类矿物沉淀对模拟含Cr(Ⅵ)废水进行了初步实验处理,结果表明,黄钾铁矾类矿物沉淀对含Cr(Ⅵ)废水有较好的去除效果,去除率都在70%以上,最高可达85%。黄钾铁矾与黄铵铁矾沉淀对Cr(Ⅵ)的去除率差别不大;溶液酸碱度对去除率有明显影响,在pH值为2.5~3.2时,时间相同,较高的pH值比低pH值的去除率高。黄钾铁矾类矿物的沉淀过程可用来处理矿山及其他工业废水,去除S、Fe和Cr(Ⅵ)等有毒有害元素。     

砷铅铁矾的矿物学特征及其地质环境意义

砷铅铁矾一般产出于含砷硫化物矿床氧化带铁帽中，常见与之共生的矿物有臭葱石、砷铅石、砷铅铁石、乳砷铅铜石等砷酸盐类矿物。该矿物呈菱面体晶体，常呈假立方体状、粒状和球粒状。暗黄绿色。Hm=3．5，Hv=375kg／mm^2，Dm=4。广西平桂矿区产出的砷铅铁矾的化学成份W(B)／％为：PbO31．18，Fe2O3 31．38，As2O5 18．87，SO3 10．84，H2O 8，据此计算的矿物分子式为：Pb0.99Fe2.80(AsO4)1.17(SO4)0．96(OH)6．24。广西德保矿区产出的含铜较高的铜砷铅铁矾(?)的平均化学成份．W(B)／％为：PbO 31．72，Fe2O3 29．21，CuO 7．96，As2O5 14．84，SO3 9．88，H2O 8，据此计算的矿物分子式为：Pb0.99Fe2.61Cu0.69(AsO4)0.89(SO4)0.86o(OH)7.20砷铅铁矾(德保)的粉晶X射线分析主要衍射强线有：5．90(9)，3．65(5)，3．07(10)，2．29(8)，1．976(6)。晶胞参数为：a0=0．732nm，c0=1．702nm，Z=3。三方晶系，空间群为R3m。红外吸收光谱分析显示有波数／cm^-1为3475，3402，3212，1639，993，919，825，763，549，535．428等吸收带。差热分析显示有460C，770C和910C3个明显的吸热谷。     

我国内蒙古发现的砷铁钙石

砷铁钙石发现于内蒙古白云石大理岩中的金砷铅矿体内，共生的主要矿物有砷铁矾、砷铅石、臭葱石、自然金等。砷铁钙石为金黄色放射状，半金属光泽或丝绢光泽，比重3．56，摩氏硬度4．5，折光率值大于1．800，二轴晶（一）。针铁钙石的化学成分（％）为：CaO 12.96,Fe2O3 28.00,As2O5 40.49,MgO 0.30,H2O 10.35 Pb-O 0.19,总计92．29。结晶化学式为：Ca3Fe^ (AsO4)4(OH)6·3H2O。X射线为晶衍射强度有：8．948（100，200），2．961（44，600），2．777（6，204），2．222（19）。主要红外吸收谱带在3366，1634，946，787，507cm^-1处。     

广西煤的常量元素地球化学特征

系统分析了广西未变质煤、区域变质煤和热液变质煤的ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＳＯ３。低灰分煤的常量元素主要来自古植物对成土母岩的选择性吸收，具明显的超基性或基性特征。随煤变质程度升高，未变质煤、区域变质煤中的常量元素没有发生迁移，而热液变质煤中的ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３相对增加，ＳＯ３和ＣａＯ相对减少。     

Structural Geochemical Study of the Yuxi Fold-Thrust Belt in the Southern North China Plate

The gigantic fold-thrust fracture belt that ex-tends for 900 kmto the NWin the southern NorthChina plate strides across three provinces : Shaanxi ,Henan and Anhui .It is one of the most characteristicstructural deformations in the North China plate .Along this structural belt a series of i mportantcoalfields occur ( e . g. Pingdingshan, Queshan,Huainan) inthe southernmost edge of the North Chi-na coal-concentrating basin. Consequently ,this beltis not only of key value for research onthe…     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中铝钙铁钾镁钠钛硫

通过选择分析谱线、处理样品方法和消除干扰因素等实验,建立了电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中的Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2和SO3的方法,克服了利用常规化学法测定玻璃中各氧化物步骤繁琐、耗时长、工作量大的不足。方法的回收率为95.0%~103.0%,精密度(RSD,n=10)为0.20%~1.72%。方法具有快速、简便、线性范围宽等优点,分析误差满足常规化学分析法的要求。用于钠钙硅玻璃及其制品的分析,结果令人满意。     

A study on the interaction between ferric ion and silicic acid in hydrosphere: Si-containing ferruginous deposits formed in neutral hot spring waters

Five ferruginous deposit samples formed from neutral hot springs were analyzed to determine whether they consisted of a mixture of silica, hydrous iron oxide or iron silicate by differential thermal analysis (DTA), infrared (IR) spectroscopy, powder X-ray diffraction (XRD), and 57Fe Mssbauer spectroscopy. The Si/Fe atomic ratios of the deposits ranged from 0.25 to 0.45, and were smaller than those of hisingerite (12), but apparently close to those of siliceous ferrihydrite (0.250.5). Si was confirmed to be present as monomeric or oligomeric silicate from the Si-O stretching vibration frequencies on the IR spectra. Judging from the results of DTA, which minerals starting to produce after heating, and a relationship between Si-O stretching vibration frequency and Si/Fe atomic ratio proposed by Henmi et al. (1981), all the deposits in this study were concluded to be mixtures of various siliceous ferri-hydrites with low and high Si/Fe atomic ratios. Moreover, by comparing the chemical properties of hot spring waters, the formation conditions of siliceous ferrihydrite were also discussed.     

大别山区石英质玉宝石矿物学特征研究

大别山区石英质玉属新近发现的一种石英质玉（简称＂大别山玉＂）,具色彩绚丽、质地细腻温润等特点。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、化学分析、红外光谱分析等方法,重点对＂大别山玉＂的矿物组成、化学成分、物理光学性质、微结构、红外吸收光谱等特征进行研究。结果表明,＂大别山玉＂具较典型的微粒-细粒结构,主要矿物为石英,含少量的绢云母、绿泥石、萤石、黄铁矿及其它粘土矿物等次要矿物,实属石英质玉;其化学成分相对较纯,主成分为SiO2,含少量的Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,FeO,K2O等;其红外反射光谱以Si—O非对称伸缩振动致特征的1177,1104 cm-1谱带、Si—O—Si对称伸缩振动致800,781cm-1分裂谱带以及由Si—O弯曲振动致492 cm-1较强谱带和542 cm-1弱谱带为特征。同时,还对＂大别山玉＂的结晶度及水的赋存状态一并给予了探讨。     

Geochemistry of Sedimentation and Diagenesis in Qixia Formation (Early Permian) of Badong,Hubei Province, China: Implications for T-R Cycle Interpretation

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｄｉａｇｅｎｅｓｉｓａｒｅｔｗｏｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｓｃｏｎ－ｔｒｉｂｕｔｉｎｇｔｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃａｒｂｏｎ－ａｔｅｓ．Ｐｒｏ...     

四川沐川黄丹石英砂岩铁质赋存状态研究

为了给四川沐川黄丹石英砂岩矿的深入评价和低铁石英等高端应用提供科学依据,在前期研究基础上,采用X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线粉晶衍射分析（XRD）和扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）等现代岩矿测试分析技术,并采用动态和综合分析以及微区原位分析等方法,对矿石铁质赋存状态进行了深入研究,结果表明：原矿w（Fe2O3）为0.161%左右,变化范围是0.086%～0.272%;矿石的Fe2O3含量与SiO2和粒度大小呈负相关,而与SO3、Al2O3和K2O呈正相关;原矿石英含量〉90%,粒径范围0.2～0.5 mm,其晶体结构中不含类质同象杂质,但其表面存在大小为1～100μm的溶蚀坑,较大者被伊利石粘土所充填;粘土矿物和以黄铁矿为主要含铁矿物的黑色杂质的含量分别约为8%和1%,二者是Fe2O3的主要载体,所贡献的Fe2O3占原矿质量分数分别约为0.076%和0.085%（其中黄铁矿的贡献值为0.050%）。     

硅酸盐矿物微量化学分析

用微量技术进行化学分析,可以比一般的常量技术大大节省矿物样品消耗,较早的硅酸盐矿物微量分析方法能够取得准确的全分析结果,但是要求很高的个人实验技术,而且方法已经过时。国内目前流行的少用样品的方法误差过大,不能适应地质科学研究要求。本文提出一个比较准确而又不要求分析人员具有特殊技术训练的实用有效的微量化学分忻方法,其中只使用一般化验室的常用设备。 这个分析方法包括SiO_2、Al_2O_3,Fe_2O_3,FeO,MgO,CaO,Na_2O,K_2O,H_2O+、H_2O、P_2O_s、TiO_2,MnO,BaO和F,共15项目。方法中保留必要的系统分析以节省样品,采取充分利用称样的方法简化操作技术,同时保证容量法有足够的准确度。全分析共消耗矿物65mg。此方法中SiO_2和BaO禾用重量法,Al_2O_3、Fe_2O_3T、MgO和CaO采用容量法。文中比较详尽地描述了分析技术,对于已有硅酸盐经典分析经验的分析人员不难掌握。除了将常用的比学分忻方法实行微量化以外,对于SiO_2,H_2O+、F等项目采用新的微量方法和仪器,对于Fe_2O_3和Al_2O_3用同一份溶液成功地实行连续测定,节省了样品。 此方法节约试剂,操作迅速,已成功地用于分析多种硅酸盐矿物(白云母、黑云母、角闪石,石榴子石、斜长石)。     

安徽淮南煤田南北缘断裂带构造地球化学特征

对安徽淮南煤田南北缘 3条主要断裂 (舜耕山断裂、阜凤断裂、尚塘集断裂 )分带性的野外观察和室内化学成分测定结果表明 :由断裂带外围原岩至断裂带中心的化学组分如SiO2 、Al2 O3 、CaO、MgO、TiO2 的含量、灼失量等表现为渐次递增或递减的趋势 ;而Na2 O、K2 O、Fe2 O3 的含量等则呈现单峰或双峰、多峰的变化。这些特点不仅与构造岩本身的组分有关 ,而且也与断裂的力学性质、风化程度等因素有关 ,反映了 3条断裂均是在压应力作用下形成的压性断裂 ,且 3条断裂都处于晚期的演化阶段。淮南煤田南缘断裂带中应力矿物的形成以及南北缘断裂带中Fe2 O3 含量的变化特点 ,说明淮南煤田南缘的断裂较之北缘断裂的生成深度大 ,且滑脱距离远     

江西赣县花岗岩型红土剖面常量元素地球化学特征

对赣县田村花岗岩红色风化壳剖面常量元素的迁移特征和化学风化强度的研究结果表明：（1）红土常量元素组成以 SiO2、Al2O3、Fe2O3为主,三者占总量的90%以上,其中又以SiO2的含量最高,K2O、CaO、Na2O与MgO等易溶组分的含量则 相对较低;（2）红土剖面风化过程中,常量元素的地球化学行为多表现为迁移淋失,迁移程度由剖面底部向上逐渐增强, 其中CaO与Na2O平均迁移量分别为97.34%、94.94%,属于强迁移元素;MgO、K2O和SiO2平均迁移量分别为52.50%、 39.89%、22.72%,属于易迁移元素,Fe元素表现为高度富集;（3）综合分析铝铁系数、化学蚀变指数和风化淋溶系数,指 示赣县花岗岩型红土在炎热、潮湿环境下遭受了强烈的化学风化作用,风化强度顶部向下渐弱。