砂岩型铀矿床层间氧化带前锋区稀有元素富集机制

在深入研究砂岩型铀矿床层间氧化带各地球化学分带中铀及其伴生元素的分布规律时,发现一些单价态(不变价)元素也常常富集在层间氧化带前锋区,其典型代表是钪(Sc)、钇(Y)和稀土元素(REE)等。作者在综合分析前苏联众多砂岩型铀矿床各地球化学分带中各种元素大量测试数据的基础上,论述了层间氧化带前锋区Eh值和pH值的变化规律以及它们所导致的变价元素(U、Se、Mo和V)和不变价元素(Sc、Y和REE)的分布规律和富集机制。实际上,层间氧化带前锋区既是氧化-还原电位(Eh值)又是酸碱度(pH值)的急剧变化区,两者大致同步消长。层间氧化带前锋区有两类地球化学障:单纯的还原障和还原-碱性综合障。两种地球化学障的发育与强度取决于原始未氧化岩石中硫化物、有机质和碳酸盐的含量。     

巯基棉分离富集-原子荧光光谱法测定重晶石中痕量汞

重晶石样品研磨过筛,用EDTA-氢氧化钠混合溶液络合处理,盐酸调节至弱酸性释放出汞,处理后的样品用原子荧光光谱法测定矿样中的痕量汞。采用巯基棉分离富集有机汞及无机汞,在pH 3~4时巯基棉可充分吸附汞,分别用2 mol/L和6 mol/L盐酸洗脱有机汞和无机汞,并将有机汞转化为无机汞。对影响汞测定的实验条件及干扰元素进行探讨。方法线性范围为0.00~5.00 ng/mL,相关系数为0.999 6;加标回收率为92.0%~114.0%。方法具有简便、快速、基体干扰少、灵敏度高等优点。     

电位落差法与氧化系数法对砂岩型铀矿氧化还原环境判定研究

岩石的电位差(△Eh)的变化与成矿机理及探矿找矿有密切关系。文章以高锰酸钾作为氧化剂,采用电位落差法、氧化系数法来研究砂岩型铀矿的氧化还原电位,系统研究两种方法对砂岩型铀矿△Eh测定结果的影响,提升砂岩型铀矿氧化还原性的检测效率。结果表明,通过矿物成分中的Fe3+/Fe2+值判断矿化带的氧化还原特性,与电位落差法测定的结果相吻合,两种方法得到佐证。可将该电位落差法测砂岩型铀矿氧化还原电位引入铀矿勘测现场,对环境影响较小,现场初步检测工作效率提升。为野外寻矿探矿现场快速地对砂型铀矿氧化还原性判断提供了理论及技术支持。     

硒氟的地球化学特征与人体健康

通过研究中国土壤、水系沉积物、浅层地下水、粮食、人发中硒和氟的丰度特征，探讨了氧化还原电位、酸碱度等环境参及母质的元素组 分对硒、氟元素迁移，转化、赋存状态的影响，得出硒、氟等不同元素组合与克山病、大骨节病及肝癌等疾病有关的结论。     

电位落差法测定砂岩型铀矿氧化还原电位初探

岩石的电位差(ΔEh)控制着变价元素的地球化学行为,对揭示矿床形成机理及普查找矿具有重要意义。本文以重铬酸钾作为氧化剂,采用电位落差法测定砂岩型铀矿的氧化还原电位,系统研究了平衡电位时间、氧化剂浓度及酸度、岩矿样品与氧化剂溶液的固液比及样品浸泡时间对砂岩型铀矿Eh值测定的影响。结果表明:2 g砂岩型铀矿样品在50 mL 0.10 mol/L的1/6重铬酸钾溶液(介质为10%硫酸)浸泡2 h,氧化还原电位仪的电极在溶液中平衡20min后,Eh测定效果最佳。按照实验最优条件测定三个砂岩型铀矿样品的ΔEh,判断矿物氧化还原环境,与氧化系数法相吻合。     

氧化还原电位法的原理和测定方法

氧化还原作用对自然界很多矿物的形成和分解都有很大影响,它是控制变价元素的分布、迁移、分散或集中的重要因素.因此研究成矿介质的氧化还原电位和含矿岩石的氧化还原性质,对揭示矿床形成机理,发现矿化规律和普查找矿具有重要意义. 自然界的很多元素都具有几种不同的价态,例如,铁有Fe~0、Fe~(2+)、Fe~(3+),铜有Cu~0、     

Geochemical Characters of Selenium，Fluorine and Human Health

通过研究中国土壤、水系沉积物、浅层地下水、粮食、人发中硒和氟的丰度特征，探讨了氧化还原电位、酸碱度等环境参数及母质的元素组分对硒、氟元素迁移、转化、赋存状态的影响，得出硒、氟等不同元素组合与克山病、大骨节病及肝癌等疾病有关的结论。关键词硒氟环境地球化学     

不同氧化还原条件下铅锌矿尾砂中重金属元素活化迁移规律

以广西大厂镇鲁塘铅锌矿尾砂为研究对象,通过淋滤实验研究了不同氧化还原条件下尾砂中Cu、Cd、Zn、Pb和As等元素的活化和迁移规律。结果表明：经高浓度氧化、高浓度还原条件处理的尾矿表现为pH<7的酸性环境,经低浓度氧化环境条件处理的尾砂呈现pH>7的弱酸性至弱碱性环境;尾砂中Cu、Cd元素活化迁移受pH值的影响明显,即高浓度还原和高浓度氧化条件可以促进Cu和Cd元素的迁移,酸性条件对Cu和Cd元素的迁移起到促进作用;Zn与Cd元素存在竞争吸附关系,但二者仍有明显差别;Pb和As元素受到还原条件的影响,能有效促进Pb和As元素的释放迁移。在淋滤实验前期,铅锌矿的表面阻力较小,由于环境酸碱性的改变,初始尾砂对重金属元素的吸附位能发生变化,重金属元素初期迁移能力得到加强;淋滤后期,矿物颗粒表面由于发生氧化还原反应,促使颗粒表面的阻力增加,重金属元素的溶出量减少,迁移能力受到抑制。     

桂东-粤西寒武系黑色岩系层控金矿床金的搬运形式及沉淀条件

根据桂东—粤西寒武系黑色岩系层控金矿床的地质特征,矿体中的有机质与金等成矿元素之间的关系,矿物流体包裹体的气相成分以及有机试剂溶解纯金和金矿石的实验研究资料,认为此类矿床成矿热液中金以有机配合物和金的硫氢化物的形式迁移为主。减压沸腾、氧化还原电位升高和pH值下降,是金沉淀富集的重要条件。     

硫氰酸汞钾是鉴定自然金属元素矿物的特效试剂

硫氰酸汞钾试剂在微化分析中不仅是鉴定Cu,Zn,Cd等元素的有效试剂,而且还能依据金属电动序中金属元素与汞元素之间的电位差所发生的氧化还原反应,把试剂中的汞还原成亮白色薄膜状或珠球状的金属汞.另外,利用自然金属元素矿物与试剂的不     

不同浸提工艺的金矿尾矿中砷的存在形态研究

金矿尾矿是砷污染的重要来源,不同冶炼工艺形成的尾矿中砷的赋存状态有很大差异,不同的砷形态会直接影响其在环境中的迁移转化行为,确认砷的存在形态是修复砷污染场地研究中的重要内容。本文针对浮选法和生物氧化法两种不同浸金方法的尾矿,采用pH计和氧化还原电位自动测定仪测量尾矿的物理性质(pH、氧化还原电位),采用X射线衍射和X射线荧光光谱分析尾矿的矿物物相和主要成分,电子探针分析砷的存在形态。表征结果表明,浮选法尾矿和生物氧化法尾矿的物理性质都会因堆置环境的变化而变化,其Eh、pH和零电荷点都大致相同,pH≈8.5,样品零电荷点(pHPZC)大约为8.5。由于两种尾矿都属于碱性环境,因此在修复方法的选择上也受到限制,如只适合在酸性条件下进行的电动修复法就不适用于这两种尾矿,修复试剂的选择也以碱性物质和铁的氧化物(氢氧化物)为主。浮选法尾矿的主要矿物类型为石英、白云石和黏土矿物,化学主要成分是Si和Al,尾矿呈灰白色,其中砷的含量约为754μg/g左右,主要以毒砂(FeAsS)形式存在;而生物氧化法尾矿的主要矿物类型为石膏,化学主要成分是Fe、Ca和S,尾矿呈红棕色,其中砷的含量约为26350μg/g,主要以毒砂(FeAsS)和五氧化二砷(As2O5)形式存在。两种浸金工艺每一道工序的不同,都会造成两种尾矿在矿物相、主要成分和其中砷存在形态上的差异。因此在进行尾矿原位修复工作时,应考虑不同浸金方法对尾矿堆置环境和砷存在形态的影响,从而选择出一种更加合适、廉价、高效的修复方法和试剂。     

长江口及邻近海域表层沉积物pH、Eh分布及制约因素

使用精密酸度计和新型全自动氧化还原电位仪测定了长江口及其临近海域表层沉积物中的pH、Eh值,分析了它们的分布特征,并从水团性质、层化特征、底质类型、生物扰动等方面深入探讨了pH、Eh的影响因素和影响机理。研究表明:研究区内表层沉积物属于中性—弱碱性环境,pH值变化于7.1～7.8之间,空间分布上具有分带性和不均一性特征;为还原环境,Eh变化于-100～-300 mV之间,大部分在-250 mV左右,其空间分布也具有弱分带和不均一的特点。该区沉积物酸碱性主要受水团性质的制约,同时底质类型、生物扰动对沉积物酸碱性也有一定影响,而氧化还原电位则主要受水团性质、水层层化和生物扰动等的影响。     

汞的稳定同位素分馏机理

汞是唯一能够以气态单质形式进行长距离传输的有毒重金属元素,其环境行为和健康危害受到广泛关注.近十多年来发展起来的汞稳定同位素技术为研究环境中汞的来源、迁移转化过程以及相应的生态环境效应提供了新的视野.汞同位素是自然界中唯一表现出多种显著非质量分馏(MIF)的独特金属同位素体系,对汞同位素的研究一直偏重应用,而对其分馏机理的认识十分有限.本文从汞稳定同位素分馏理论、分馏实验研究和实际环境过程的汞同位素分馏三方面系统阐述了近十多年来关于汞同位素分馏机理的研究成果、最新进展和未来发展方向.尽管目前的研究普遍认为无机汞的光化学氧化还原和甲基汞的光化学降解是环境中汞同位素MIF的主要产生机制,然而MIF程度和方向的影响因素还不完全清楚,其量化理论还未完全建立,实际环境过程中的分馏机理研究还相对缺乏.未来需要结合理论和实验研究进一步明确大气、陆地、海洋、极地、古环境等实际环境体系中的汞同位素分馏机理,进而拓展汞同位素的应用.     

碳酸型矿水中低价铁氧化过程的水化学实验研究

铁元素氧化还原体系是影响天然水环境化学性质的重要因素。碳酸水生物活性组分之一的二价铁离子，是此类矿水中铁元素主要存在形式。碳酸水矿泉治疗学性质的恶性过程即主要为二价铁的氧化，我们的实验显示，碳酸水暴露于大气后，二价铁含量呈指数型衰减，三价铁含量出现峰值后即行降低，此峰值域基本对应于水溶液氧化还原电位的低值域，在氧化过程中，高价铁几乎全部以Ｆｅ（ＯＨ０３形式存在于水中，且Ｆｅ（ＯＨ）３）胶体沉淀的最     

氧化还原敏感元素(Se,Cr,Mo)稳定同位素

由于同位素分析方法的改进及表面热离子质谱(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的应用,近年来氧化还原敏感元素(Se、Cr、Mo)同位素地球化学得以快速发展,成为国际地学领域的一个前沿。Se同位素在自然界中的变化最大,δ82/76SeNIST为-12.77‰～3.04‰;Cr和Mo同位素变化较小,δ53/52CrNIST值为-0.07‰～0.37‰,δ97/95MoJMC值为-0.27‰～2.65‰。自然界中各种无机过程(氧化还原)和生物有机过程均能使Se、Cr、Mo产生同位素分馏。因此,这些氧化还原敏感元素同位素可以示踪环境污染源、矿床流体来源;解释古海洋与现代海洋中元素的自身循环,从而示踪古氧化还原环境的演化;解释地外撞击事件及宇宙行星演化;甚至在生物学等领域研究中取得了显著成效。虽然还存在一些问题但它们将可能成为地球科学中有巨大应用前景的一种新兴的地球化学工具。     

农用地土壤中汞元素形态特征浅析

以第四纪沉积物厚覆盖区农用地表层土壤汞元素为研究对象,分析了汞的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、腐殖酸态、强有机结合态、残渣态等7种形态存在特征,研究表明残渣态的含量比例与全量呈正相关关系,其他6种类型形态含量比例则与全量呈负相关关系,农用地土壤中汞的增量主要为残渣态的汞.     

松花江哈尔滨段水系沉积物中无机元素环境标准样品的研制

介绍了松花江哈尔滨段水系沉积物环境标准样品的研制方法,对其中21个无机元素进行定值。采集的水系沉积物样品经自然阴干、研磨、筛分、混匀、装瓶和灭菌等加工处理后,分层随机抽取18瓶样品,在0.25 g样品取样量条件下,以铜、铅、锌、砷、汞、铁和铝为代表元素进行均匀性研究,结果表明样品均匀性良好。在室温避光保存条件下,以铜、铅、锌、砷和汞为代表元素,采用线性模型进行稳定性研究,在15个月研制期间样品未观察到不稳定性。由11家协作实验室对水系沉积物标准样品中的21个无机元素进行定值研究,经统计检验分析评定出20个元素的标准值和不确定度,1个元素给出参考值。研制成的标准样品已应用于土壤或水系沉积物样品中无机元素的监测。     

生物成矿作用研究综述

生物能在其细胞内积极地富集各种元素,生成活性很大的化合物(如H_2S),这些化合物对沉积环境的氧化还原电位和亲铜元素的活动性具有强烈的控制作用。生物有机残余物也多少会受到化学、微生物和成岩作用过程的改造,它们利用其固有的还原性质,酸性和螯合性质同金属发生反应。普遍认为,一些企属     

微电极技术在沉积物化学原位测量中的应用

微电极技术在测量不稳定沉积物化学中具有不可替代的作用,日益受到重视。综合论述了目前实际应用于定量沉积物化学的三大电化学类型的微电极,覆盖了pH微电极、pCO2微电极、硫化物微电极、溶解氧膜微电极、汞金伏安微电极的工作原理、制作方法和应用文献。特别介绍了实验室制作氧化铱pH微电极的方法和性能,描述了制作汞金伏安微电极的详细步骤及其在测量沉积物氧化还原化学成分的具体实验装置和技术方法,认为微电极技术的引入对深化沉积物生物地球化学过程研究具有重要作用。     

多重理化指标揭示的中国南方更新世网纹红土网纹化机制

网纹土地层包括网纹黄(色)土和网纹红(色)土,形成于低山、丘陵地理景观和热带、亚热带湿热气候环境中,是温暖湿润的气候环境下形成的第四纪重要地层单元。但其网纹化的机制及其第四纪古气候、古环境的意义一直比较模糊。对长江中游三地不同发育程度的网纹红土地层中网纹与基质分离测试研究表明:网纹中,细黏粒颗粒(<0.2μm)相对少、含水量高,土体中发生了以Fe、Mn、Co、Ni、Cr、V等铁族元素为主的过渡金属元素的强烈淋失和Zr、Hf等稳定元素及SiO_2的强烈富集;较低的pH、较低的氧化还原电位及较低的Fe~(3+)/Fe~(2+)比值,表明网纹具有较强的酸性和还原性。而基质中,游离铁(主要是赤铁矿)强烈富集,较高的Fe~(3+)/Fe~(2+)比值、较高的pH与氧化还原电位,指示土体处于偏氧化环境。网纹与基质中这种酸碱特点与氧化―还原环境的差异,有利于过渡金属元素呈低价态随水渗滤到基质中转化成高价态而沉淀积累。只要土体环境反复干湿交替,在网纹与基质之间就会形成以铁元素为主的过渡金属元素的淋溶―沉淀;元素物质的淋溶―沉淀,增加了网纹与基质之间孔隙度的对比,从而也增加了土体中网纹―基质之间的含水量差异,进一步促进了元素物质的淋溶―沉淀。这一过程,在网纹与基质之间,激发了一个正反馈作用,这是网纹形成与发育的环境动力机制。本文研究比较了中国南方网纹地层的地质年代与冬、夏季风在第四纪的代用指标记录,初步认为中国南方网纹红土是东亚冬、夏季风在早更新世晚期达到一定强度,形成显著的干湿交替的气候环境特点后,而在较为温暖湿润的热带―亚热带气候环境下形成的一种特有地层。