层状硅酸盐矿物对重金属污染的防治

简要概拓了重金属污染物在土壤、水、沉积物中的存在形式，并重点介绍了利用层状硅酸盐矿物和粘土矿物治理重金属污染的原理、可行性及应用现状。另外，还提出了一种新的思路-利用层状硅酸盐在风化过程中的结构变化治理重金属污染。     

层状硅酸盐矿物填料在聚合物中的应用及发展

高岭土、云母、滑石三种常见的层状硅酸盐矿物在聚合物中作为填料对聚合物的刚性，尺寸稳定性及其它物理化学性能如抗压，抗冲击，耐腐蚀，绝缘性有显著的影响。滑石粉可以提高填充材料的刚度冲击强度，硬度和降低线膨胀系数等；高岭土可增大材料的体积，提高塑料的绝缘强度，电阻，增强对红外线阻隔效果等；白云母有利于提高聚丙烯的刚性和屈服强度，冲击强度和断裂伸长率等。聚合物／层状矿物纳米材料的制备作为新兴的技术有着广阔的应用前景。     

3种二八面体型层状硅酸盐矿物的润湿性研究

根据高岭石、伊利石和叶蜡石的晶体结构特性与润湿性的关系,以及在不同的药剂作用下矿物的润湿性变化。实验结果证明这3种二八面体型层状硅酸盐矿物亲水性的大小顺序为:高岭石≥伊利石 叶蜡石,这与其(001)层间静电能的大小有关,即这3种二八面体型层状硅酸盐矿物随其(001)层间静电能的增大则矿物的亲水性变大。在碱性条件下,随着pH值的增大,矿物经油酸钠溶液浸泡之后的接触角则随着减少,而经十六烷基三甲基溴化铵溶液浸泡之后的接触角则随着增加。经在十六烷基三甲基溴化铵(2×10-4mol/L)的溶液中或在油酸钠(2×10-4mol/L)的溶液中浸泡之后比在蒸馏水中浸泡之后,这3种矿物的接触角相应的增加值的大小顺序为:△θKa≈△θIl>△θPy,这与其(001)层间静电能和矿物端面各相应晶面Al—O键断裂的单位晶面键数有关。     

2: 1型层状硅酸盐的羟基定位结构及其矿物材料学意义

２∶１型层状硅酸盐的羟基定位结构及其矿物材料学意义汪灵张振禹（中国科学院长沙大地构造研究所，长沙４１００１３）（中国科学院地质研究所，北京１０００２９）关键词层状硅酸盐羟基定位结构矿物材料学羟基是层状硅酸盐矿物的重要组成部分，对层状硅酸盐矿物的晶体结...     

云南墨江金厂金矿床含铬层状硅酸盐矿物成分标型特征

含铬绢云母类矿物在云南墨江金厂金矿床中广泛出现于黄铁铬绢英岩、黄铁硅质岩、黄铁铬云母岩和石英脉中。含铬绿泥石类矿物主要出现在石英脉、硅质岩、黄铁铬绢英岩中。蒙脱石出现于蚀变围岩中，而高岭石出现于富金石英脉中。本文通过对72个上述矿物电子探针数据的分析，确定了与其成因产状对应的含铬绢云母、含铬伊利石、含铬绿泥石、含铬蒙脱石、高岭石矿物的系列成分标型。研究表明，具最高铬含量的上述矿物样品均位于近金厂岩体穿脉的最北端。在铬铝云母SiO2-Cr2O3关系图上可以看出，不同成矿背景的铬铝绢云母，其Cr、Si离子数有分区特点，而本矿床的铬铝云母成分标型反映其富硅富铬的特点，与金厂超基性岩体的变质热液有关。     

层状硅酸盐矿物对砂岩型铀矿地浸过程中铀浸出效率的影响

砂岩型铀矿是重要的铀矿资源,地浸采铀是开发利用砂岩型铀矿的重要方式。在地浸采铀过程中,矿体中白云母、高岭石等层状硅酸盐矿物会降低铀的浸出效率,为了得到层状硅酸盐矿物降低铀浸出效率的具体机制,本文通过元素地球化学及工艺矿物学的相关分析测试探讨砂岩型铀矿浸出实验前后铀的赋存状态及工艺矿物学参数。可知浸出实验前后SiO₂含量均在75%～80%左右,Al₂O₃含量均在10%左右,这两种主量元素含量最高且浸出前后变化不大,浸出后U元素含量从569×10^-6降低至200×10^-6～300×10^-6;浸出后铀矿物的主要连生矿物从黄铁矿变为长石、云母和黏土矿物;浸出后白云母、绿泥石等层状硅酸盐矿物的比表面积略微增加。通过扫描电镜对其进行表征可知,地浸前矿石中铀主要以独立铀矿物、吸附态铀、类质同象铀3种形式存在,地浸过程中浸出液会将部分独立铀矿物及吸附态铀浸出带走,但部分吸附在长石孔隙及层状硅酸盐矿物表面的铀难以被浸出,主要是因为层状硅酸盐的层片状结构阻止了铀矿物与溶浸液接...     

便携式近红外光谱对层状硅酸盐矿物结构及成因探讨

采用ore XpressTM便携式矿物分析仪获取了高岭石、蛇纹石、滑石、叶腊石、白云母五种层状硅酸盐的近红外光谱谱图,运用矿物学和近红外光谱原理研究发现:二八面体型层状硅酸盐由于八面体空隙的存在,使谱图上1400nm和1900nm附近处的吸收峰强度要强于三八面体型层状硅酸盐的吸收峰强度,并且二八面体型层状硅酸盐的结构单元层是1:1型,因此氢键效应会加剧这种作用;结构单元层类型相同的层状硅酸盐,因八面体片中的阳离子电负性不同,会使金属一羟基叠加峰峰位发生偏移;过渡离子的存在,会使吸收峰的峰强和峰形产生异常;利用不同矿物晶格中分子、离子吸收不同能量的光子后,会在图谱上表现出不同的吸收特征,可反映出样品的矿物类型、结晶度、含水量等信息。     

贵州烂泥沟金矿层状硅酸盐矿物及其39Ar-40Ar年代学研究

野外地质和室内光学显微镜、EPMA和XRD分析研究表明,贵州烂泥沟金矿矿石中存在4种不同成因的层状硅酸盐矿物(云母类),即碎屑成因白云母、成岩或变质成因水云母、基质热液蚀变交代成因伊利石和热液脉状充填成因绢云母.后两类矿物与金成矿过程中的热液蚀变有关,其中热液脉状充填绢云母形成于第四成矿阶段,其39Ar-40Ar阶段升温测年法获得坪年龄为(194.6±2)Ma,代表了成矿末期热液蚀变的年龄,即成矿时代的上限.     

利用热红外遥感提取层状硅酸盐蚀变矿物信息研究——以甘肃北山地区为例

矿物亚类的光谱曲线特征具有较大相似性,对层状硅酸盐矿物使用传统的可见光-近红外遥感中的区分提取难度较大.笔者以甘肃北山柳园工作区为例,利用发射率光谱特征,进行了层状硅酸盐蚀变矿物提取实验.通过与ASU光谱库标准光谱曲线进行对比,分析了来自于图像端元的光谱曲线特征,区分出了层状硅酸盐矿物如蛇纹石、绿泥石等.野外实地验证结果表明,该方法在信息提取方面精确度较高,遥感应用效果更加定量化、精确化,对于遥感地质填图工作具有很大的意义.     

江苏溧阳坡缕石的发现及初步研究

作者提供了比较完整的庙山坡缕石分析数据,指出了其成因,认为庙山坡缕石与国内外同类矿物性质相类似,具有重要的矿物学研究意义。     

层状硅酸盐矿物晶体结构的多体性组装模式与构筑原理

将层状硅酸盐矿物晶体结构中属性不同的二维结构单元体看成是不同的结晶学模块,研究了一般层状硅酸盐矿物和间层矿物的多体性组装模式和构筑原理。结果表明,不同二维结构单元体(包括硅氧四面体片、八面体片、层间域(物))的构筑基本符合球体紧密堆积原理,紧密堆积层平行{0001};四面体片与八面体片构筑TO和TOT结构层时采取多种机制消除二者在二维尺寸上的差异;两种模式的结构层与不同类型的层间物(域)组装形成六种组装模式的晶层;并通过二维结构单元体的组合规律的分析,计算出可能存在的28种TOT型间层结构,它们分属于6种间层结构多体性组装模式;间层结构中,结构层对于八面体片是不对称的,并在属性上表现出极性特征;间层矿物的晶层类型可用6种多体性组装模式加以表达。层状硅酸盐矿物结构的多体性分析与组装模式的研究,对于矿物晶体化学研究是非常重要的。     

微生物对硅酸盐矿物风化作用研究进展

微生物对硅酸盐矿物风化的影响研究取得了一系列重要进展。在贫营养环境中,微生物风化硅酸盐矿物获取营养物质,加速了硅酸盐矿物的风化;由于微生物的作用,矿物的风化会不遵循正常的矿物化学风化序列,表现出稳定矿物比不稳定矿物更易风化的特征。微生物风化硅酸盐矿物时会在硅酸盐矿物表面留下痕迹,即富集或转移相应的元素和矿物,而且还能改变硅酸盐矿物的化学组成和结构。微生物的上述行为受营养基质含量、有机酸、生物膜、胞外聚合物以及氧化还原作用的影响。     

含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物的层电荷表征方法及其原理

依据含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物(PSEL)层电荷的大小把膨胀性晶层分为蒙皂石晶层和蛭石晶层两类。讨论了PSEL层电荷的产生与类型,综述了国内外关于PSEL层电荷的测试和表征方法的研究现状;分析了晶体化学式计算法、烷基季铵盐法和阳离子交换容量法的测定原理和计算方法。以四川三台蒙脱石样品为例分别用晶体化学式计算法及烷基季铵盐法计算了蒙脱石的层电荷,认为含膨胀性晶层层状硅酸盐矿物的层电荷研究对于层状硅酸盐矿物晶体化学具有重要的理论意义。     

成岩带、近变质带与一维纳米级层状硅酸盐

运用X射线衍射分析技术，计算了成岩带、近变质带粘土矿物C^*方向的粒度。根据阿尔卑斯造山带前陆碎屑岩粘土矿物粒度与伊利石结晶指数的关系，推导出了伊利石、绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层、高岭石和叶蜡石的c^*方向粒度变化趋势曲线。结果表明，大多数产于成岩带和近变质带的粘矿物其c6*方向粒工为几至几十纳米。成岩带和近为质带是一维天然纳为级土帮物的产地。     

一种未知矿物的发现

本文旨在报道一个尚未定名的未知矿物。该矿物发现于四川耗牛坪稀土矿区。矿物具六方或三方对称，已变生为非晶态，电子探针波谱分析表明其物质组成配比没有对应的已知矿物。可能晶体化学式为ＡＢＯ「ＳｉＯ４」，Ａ＝Ｃａ、Ｂａ、Ｎａ、Ｃｅ、Ｐｂ、Ｕ等大阳离子组，Ｂ＝Ｔｉ，Ｆｅ、Ｎａ等小阳离子组。     

微生物影响硅酸盐矿物风化作用的模拟试验

研究了硅酸盐细菌对矿物的风化作用。选用土壤中常见的钾长石、伊利石等矿物作为细菌风化作用的对象,通过在含有矿物颗粒的无氮培养基中培养硅酸盐细菌,使其在培养液中与矿物颗粒发生相互作用,再取样并处理后进行电镜观察和X-射线衍射分析。电镜观察结果表明细菌对矿物试样表面确实发生了溶蚀作用,被细菌作用后的矿粉,颗粒浑圆,边缘模糊不清,表面呈凹凸不平状,矿物颗粒被大量的菌体物质所覆盖。用X-射线衍射分析检测到细菌对具不同晶体结构矿物的“选择性”破坏作用,在有多种矿物同时存在的情况下,细菌对较易分解的矿物破坏作用速度较快。结合矿物学与微生物学相关知识,初步分析了细菌培养液中细菌与矿物界面之间的相互作用以及土壤生态系统中矿物的生物风化作用过程。     

几种岛状硅酸盐矿物的形貌学研究

测量研究了锆石、黄石、石榴石、羟硅铍石和符山石的形态和微形貌，并分别列出了这些晶体的化学成分和其它鉴定参数，观察到的生长和溶蚀螺纹证实螺旋生长机制在硅酸盐矿物晶体生长中具有重要意义。     

用红外吸收光谱确定层状硅酸盐中羟基键的方向

层状硅酸盐样品用于红外二色性研究,当射线的电场矢量与振动的偶极矩方向成一角度时,这吸收与角度成比例,当某振动的偶极矩与电场矢量平行时,产生最大吸收,而这两矢量彼此垂直时将不产生吸收。在云母和有关晶体中可看到,在二八面体组成中,在改变电场矢量时倾斜OH团的OH振动强度保持不变,而与在三八面体组成中垂直于解理面方向的八面体OH团相比,当层状定向颗粒方向改变时显示强度大大增加,由此能获得层状硅酸盐OH键的方向,在晶体结构分析中能提供有价值的信息。