贵州茶叶中矿物元素研究

矿物元素是茶叶生长不可缺少的重要物质组分，过量或不足皆可发生病症，在最佳浓度值的变幅内，对促进茶叶多种酶类和叶绿素的形成论有独特的功能，与茶叶质量效应关系密切，商品茶听矿物元素，达到一定的界限和限量指标，对人体有营养价值和保健作用，因此，研究茶叶中矿物元素含量特征，对茶叶的种植和施肥，提高茶叶品质及其开发利用有着重要的科学意义。     

热液矿床矿物微形貌与晶体生长环境研究

应用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)和场效应扫描电镜(FEG SEM),对取自山西义兴寨金矿等4处热液矿床的黄铁矿、方铅矿、赤铁矿等矿物的表面生长微形貌进行了观察研究,并与实验合成的黄铁矿、方铅矿等矿物的微形貌特征进行对比。发现了自然矿物结晶三维成核成因的黄铁矿微球状晶,在合成和自然矿物的晶面观察到漏斗状晶和胞状结构等生长形貌。合成黄铁矿表面发育平整光滑的生长台阶,反映静态无扰动、接近平衡的晶体生长环境;而大量产于热液矿床的黄铁矿、方铅矿等晶体普遍发育胞状或拉长的胞状结构表面,并总体呈台阶状排列的表面结构,证明自然成矿热液体系的高过饱和度和流动生长环境。研究表明,热液成矿过程中矿物结晶作用有从成核、台阶状晶体生长、到形成“平衡”多面体生长的一个演化过程;形成于复杂条件的矿物晶体表面微观结构,包含丰富的成矿环境信息。     

贵州烤烟矿物元素浓度值的探讨

矿物元素在烤烟生长中起较重要的作用,据分析有50余种矿物元素存在烟叶之中,主量元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫,微量元素有铁、锰、钼、硼、硒、锌、氯等,稀土元素有镧、铌、钇等,与烤烟的生理化学有十分密切的关系。笔者在贵州黔南进行了烤烟农业地球化学种植试验,在28个矿物元素监测基础上,研究总结14个元素在烟叶中的含量,得出了烟叶中矿物元素浓度值范围,发现贵州喀斯特区烤烟质量较差的原因,在于土层供给烤烟生长的矿物元     

祁连山某地铂－金砂矿的铂族矿物研究及其意义

该铂－金砂矿产于超基性岩体山前谷地的第四纪冲积－洪积层中。在６０年代，前人曾对该铂－金砂矿作过初步评价，但对其中的铂族元素矿物未进行过矿物学研究。笔者于１９９２年夏对该砂矿作了调研，并对吕明鸿工程师所提供的该砂矿的铂族矿物样品进行了物理光学性质研究及电子探针和Ｘ射线分析。业已查明，它们主要是铱锇矿、钉铱锇矿、锇铱矿、自然锇、等轴铁铂矿；矿物共生组合为自然金＋上述铂族矿物＋自然银＋铬尖晶石＋铬铁矿＋磁铁矿＋钛铁矿＋辰砂。这表明，该铂－金砂矿的物质来源为含铬超基性岩。     

城镇周边和江河沿岸土壤中Hg和Cd存在形式解析与生态风险评估

受人类活动和自然作用双重影响,土壤中重金属元素异常普遍存在,其中尤以城镇周边的Hg异常和大江河沿岸区域Cd异常最为典型。近年来,通常采用化学分步提取的方式,探讨土壤水溶态、离子交换态、有机态、铁锰氧化物态等形态中Hg、Cd等重金属元素含量的状况,进而分析其生态效应,但对土壤中Hg、Cd等重金属元素的自然存在形式缺乏深入探讨。本文以Hg、Cd两元素为重点,选择我国代表性城市和地区,采集城镇周边Hg异常区和江河沿岸Cd异常区的土壤样品,采用王水溶样原子荧光光谱法(AFS)测定Hg含量,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶样电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cd含量,同时配合其他相关实验手段,对Hg、Cd的自然存在形式进行解析;并以水稻中Hg、Cd含量为依据对Hg、Cd的生态效应进行了评价。结果表明:长春、南京、漳州和广州等城镇周边土壤Hg异常区Hg主体以硫化物形式存在,而且至少有一部分是以辰砂矿物形式存在,由此决定了土壤中Hg有效态在Hg全量中所占比例较小,土壤中Hg平均含量达到500μg/kg时,水稻籽实中Hg含量超过无公害食品标准的比例为3.4%,生态效应不甚敏感;长江、珠江等江河沿岸区域Cd异常区内Cd主要呈黏土吸附形式存在,由此导致50%左右的Cd以有效态形式存在,在土壤Cd全量中所占比例较大,当土壤中Cd平均含量达到1000μg/kg时,水稻籽实中Cd含量超过无公害食品标准的比例为43%,生态效应敏感。由此揭示出土壤中Hg、Cd等重金属元素生态效应敏感程度更直接地受到自然存在形式的影响。以辰砂矿物形式存在的Hg呈现"惰性",不容易被农作物吸收,故生态效应不敏感;以黏土矿物吸附形式存在的Cd活动性更强,容易被农作物吸收,故生态效应敏感。Hg、Cd等重金属元素被农作物乃至人体吸收后,其存在形式及其转化特性是评估该元素是否存在生态风险的关键。     

贵州喀斯特农业生产中多种矿物元素液态肥的应用效果分析

为改变贵州喀斯特地区农产品产出率低、品质差的现状,从喀斯特生态地质环境脆弱、土壤缺少微量元素等特征入手,利用富含矿物元素的硅酸盐岩,开发生产多元素液态矿物肥料,补偿喀斯特地区农作物生长需要的矿物营养元素。2002年以来经100多个农户及贵州省各地土肥站、农业科研生产部门在贵州喀斯特地区十几个县市进行了700多亩种植试验,获得了农作物产量增加和农产品质量提高的效果。施用多元素液态矿物肥种植的水稻、玉米、辣椒、油菜、烤烟、水果及蔬菜等20多个农作物,其90%以上的作物增产超过5%,70%增产超过10%,农产品的蛋白质提高1～2个百分点,稻谷支链淀粉提高2.7%,果实的外观色、香、味、形得到明显改观。实践证明施用多元素液态矿物肥料是提高喀斯特地区农产品产出率的新途径。      

西藏蛇绿岩地幔中的主要自然金属矿物

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎蛇绿岩块的豆荚状铬铁矿床中 ,揭示出一个由 70～ 80种矿物组成的地幔矿物群 ,包括自然金属、合金、硫 (砷 )化物、氧化物和硅酸盐等。这些矿物呈包裹体或脉石产于铬铁矿石中 ,经人工重砂分析 ,自然元素矿物有自然硅、自然铁、自然锌、自然铅、自然铝、自然铬、自然锡、自然镍、自然钨、自然钛、自然锇、自然铱、自然钌、自然钯、石墨、金刚石、自然金和自然银等。文中选择一些自然元素矿物 ,探索这些地幔矿物特点以及蛇绿岩和铬铁矿的形成机制。根据共生矿物群以及罗布莎地幔橄榄岩为新鲜的未蛇纹石化的岩石 ,认为罗布莎自然元素矿物与蛇纹石化作用无关。它们可能是在地核形成时期滞留于地幔中的成核物质 ,抑或是核幔之间化学反应的产物 ,后来被铬铁矿矿浆捕获 ,并同铬铁矿一起由地幔柱作用和板块作用侵位于浅部并仰冲出露于地表。     

喀斯特农业生态环境钙镁补偿研究

钙镁是农作物生长所需的主量元素，在喀斯特农业生态环境中钙镁的赋存、迁移、平衡能否满足农作物生长的需要，是一个研究很薄弱的问题。本文应用钙镁迁移转化的垂直剖面变化，阐述其自岩石、土层、农作物的赋存状况及供虎平衡关系，初步总结出碳酸盐岩富钙镁，土层贫钙镁。农作物需钙镁的生态特征，以所掌握的资料，提出该区缺钙镁的认识，并采取相应的补偿对策，改善缺钙镁的生态环境。     

努力开创农业地质工作新局面──安徽省农业地质研讨座谈会在合肥召开

农业是我国国民经济发展的基础。农业地质是一门新兴的交叉学科。它是研究地质环境对农作物生长、名特优农产品形成及中低产田改造等方面关系的科学。近几年来,我国农业地质发展较快,在分析母岩、土壤、地球化学元素、水分运移等方面,探讨地质环境对发展农业经济、加快...     

含钾岩石微生物转化的分子机制及其碳汇效应

岩石矿物的微生物风化是地球表层系统最为活跃和普遍发生的地质营力之一。微生物对含钾岩石(以硅酸盐矿物为主)的风化能够释放其中的钾、硅和钙等元素,并在合适的环境条件下促进矿物元素的碳酸化沉淀,这是地表元素地球化学循环的重要环节之一。微生物对岩石的生物转化作用既涉及微生物的生长繁殖和代谢调控,也与元素的迁移转化和次生矿物的演化序列有关,具有重要研究价值。采用矿物学、微生物学和分子生物学等相结合的研究方法,有助于系统地研究微生物促进含钾硅酸盐矿物的风化并耦联碳酸化过程及其分子调控机制。研究证实,在纯培养条件下,微生物风化含钾矿物主要采用酸解、螯合、氧化还原等多种方式的协同作用,并可通过调控相关功能基因的表达来响应缺钾的环境以实现其对含钾矿物的有效风化,显然这有赖于微生物通过长期进化而形成的精细的分子调控机制。在土壤生态环境中,微生物对矿物风化的显著特征是该生态环境中微生物群落协同互作的群体作用效应。微生物碳酸酐酶参与的硅酸盐矿物风化伴随碳酸盐矿物的形成过程可能是个长期被忽视的地表碳增汇过程,对该问题的深入探索有助于进一步理解地质演化历史中微生物对碳素迁移转化的驱动机制。加入含钾硅酸盐矿粉的有机肥已经显示出其在土壤改良、作物生长和增加土壤碳汇等方面的正面应用效果,这为利用硅酸盐矿物的生物风化作用来延缓大气CO₂浓度的持续升高提供了新的思路。介绍了有关微生物对含钾岩石生物转化释放钾素的分子机理及其碳汇效应方面的研究进展,以期抛砖引玉,推动该领域研究的快速发展。     

硅酸盐细菌解钾作用机理的综合效应

硅酸盐细菌能释放土壤含钾硅酸盐矿物中的磷、钾、硅等元素，直接供给植物生长利用，同时亦具有固氮能力。这为挖掘土壤潜在肥力、发展可持续农业提供了一条新的思路。本文分析了硅酸盐细菌对钾长石、伊利石的解钾作用过程，细菌-矿物复合体的形成，细菌对矿物的溶蚀作用，矿物晶体结构与细菌的解钾作用关系，复合体微环境的变化对细菌解钾作用的影响以及细菌对K^ 的主动吸收等，从微生物矿物学的角度讨论了硅酸盐细菌对含钾硅酸盐矿物解钾作用的机理问题，提出了硅酸盐细菌解钾作用综合效应的看法，并就农业生产上的利用问题指出，应根据当地的土壤环境，选择适宜的生产菌种和吸附剂，并配合使用其它化学肥料和有机肥料。     

豆荚状铬铁矿中微米级新矿物的发现及指示意义

向着地球深部进军是未来地质科学研究的战略目标之一,微区则是探寻深部地幔元素迁移和物质循环的关键。分子、原子级矿物的分析研究将在解密深部地幔物理化学条件、物质组成中扮演重要角色。蛇绿岩中豆荚状铬铁矿是微米级矿物的主要载体之一。近年来,随着单晶衍射仪、微区衍射和透射电镜等实验技术的发展和应用,在豆荚状铬铁矿中发现了一系列微米级矿物,为揭示地幔物质组成和演化历史提供重要信息。铬铁矿中发现新矿物的矿床包括中国西藏的罗布莎铬铁矿矿床和希腊中部Othrys矿床。其中,罗布莎铬铁矿矿床中发现包括罗布莎矿、林芝矿、那曲矿、藏布矿、雅鲁矿、曲松矿、自然钛、青松矿、巴登珠矿、志琴矿、经绥矿、康金拉矿及文吉矿在内的13种新矿物;Othrys蛇绿岩的Agios Stefanos矿床发现的新矿物有arsenotu? ekite、eliopoulosite、tsikourasite和grammatikopoulosite。这些新矿物以过渡族元素(Fe、Cr、Ni、Mo、V等)、钛的硅化物、碳化物、镍的磷化物等自然元素及金属化合物为主。它们多以矿物发现地或为地学研究做过卓越贡献的科学家名字命名。微米级矿物的发现拓展...     

“孪生元素”铌-钽的地球化学特性和研究进展

因为具有相同的离子电价（+5）及相似的离子半径（~0.064 nm）,铌和钽是地球化学性质非常相似的一对"孪生"元素.作为高场强元素,Nb-Ta通常赋存在金红石、角闪石、铌-钽矿、榍石和云母等矿物中.近20年来特别是21世纪初,Nb、Ta一直是地球化学领域的一个热点,大量的研究关注不同铌-钽矿物的赋存状态、矿物和岩石中铌-钽含量和铌/钽比值、铌-钽矿物与熔/流体之间的元素分配的实验岩石学研究和铌-钽分异的机制及具体地质过程.研究Nb、Ta具有重要的科学意义,涉及到整个地球的元素平衡、大陆地壳的生长机制、含金红石岩石的形成源区等.本文综合了近20年来铌、钽的研究内容,系统地总结了铌、钽在地球化学研究中各方面已经取得的成果,同时展望了未来铌-钽这对高场强元素对在地球科学研究中的潜在应用.      

常见硫化物的氧化作用及其环境效应

自然或人为采矿活动暴露的硫化物矿物的氧化作用，常产生一定范围的次生地球化学异常和严重的环境污染，在黄铁矿，方铅矿，闪锌矿，毒砂等硫化物矿物氧化过程中，S，Pb,Cd,As等有害元素将被有效释放而进入水体，并通过大气－水－土壤－植物－动物等途径危害人类。     

矿物稳定同位素地球化学研究

通过测定矿物中元素H ,C ,O和S的同位素比值 ,认识矿物体系中的同位素效应 ,不仅能够确定矿物之间和矿物与流体之间的同位素平衡关系 ,而且能够了解影响矿物平衡和动力学同位素性质的因素。文中评述了稳定同位素分馏系数校准的理论计算、实验测定和经验估计方法 ,讨论温度、压力、化学成分和晶体结构等对矿物同位素性质的影响。由于同位素效应取决于矿物的物理和化学性质 ,因此应用稳定同位素来作为示踪剂不仅能够追索各种矿物学反应的路径 ,而且能够提供证据来阐明矿物晶体结构的某些细节。     

贵州喀斯特与非喀斯特农业生态地质环境质量对比研究

为寻求喀斯特地区农产品低劣的根源,通过调查和采样测试对比研究了贵州碳酸盐岩和非碳酸盐岩地质环境和农作物产品质量的差异。结果表明:（1）非碳酸盐岩的微量元素含量为10.894 2×10-3,而碳酸岩的为35.322 7×10-4;非碳酸盐岩地区耕作土中有效态微量元素含量为3.260 5×10-4,碳酸盐岩分布区的耕作土仅为1.014×10-4,彼此相差3倍;（2）优质农作物多产于非碳酸盐岩地区,随机调查贵州省内38个优质水稻产地,有33个位于非碳酸盐岩地区,仅有5个在碳酸盐岩区。茶叶、马铃薯、西瓜等也有此类规律。由此认为,喀斯特环境缺乏多种矿物营养元素,是形成其农作物质量低下的根本原因,也是贵州喀斯特农业生态环境脆弱的内在原因。      

矿物肥料的应用研究

利用矿物和岩石改良土壤,达到农业增产的目的是科技兴农的新课题。土壤主要由矿物组成,它占固体部分重量的95—98％。由于岩石与土壤的关系密切,所以,母岩的某些性质可能会长期影响着土壤,特别是对初育土的肥力影响最深。农作物所需的大量元素N、P、K、S、Mg、Ca,微量元素Fe、Cu、Mn、Zn、Mo、B等在任何岩石形成的土壤中都不可     

硒资源及其开发利用概况

硒是一种稀少而又分散的无素,在各种地球化学样品中含量甚微,在自然界它不易形成独立矿物而分散于其他矿物和介质中.早年人们只知道硒及其化合物的毒性,20世纪到50年代才发现硒还是动物和人体所必需的一种元素,它对生物生长和人体健康的显著作用,已经引起医学、地学、农业和生物等方面学者的关注,目前已被广泛应用于玻璃工业、冶金工业、电子工业、国防工业、化工、医学和农业等.     

上地幔不相容元素的显交代作用

通过矿物微区成分和图象分析，研究了在金伯利岩中发现的多种氧化物矿物的成分、结构特点及其相互关系．指出富含硅酸盐不相容元素的地幔流体交代、熔融先期形成的矿物以及充填作用，形成了近年来我国和南非金伯利岩中发现的多种新矿物相，包括沂蒙矿系列、蒙山矿系列、Ｋ－Ｃｒ柱红石、阿玛科矿、Ｚｒ－Ｔｉ氧化物（锆钛矿）、ＲＥＥ－Ｔｉ氧化物（铈钛矿）等．这些新矿物高度富集了Ｋ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＲＥＥ等不相容元素．研究表明不相容元素的显交代作用可分早、中、晚３个阶段，各阶段不相容元素的富集程度、温压条件及流体的动力学特征等既有明显的差异性，又有一定的继承性     

广东大宝山铜多金属矿床伴生碲铋矿物特征及其指示意义

铋、碲金属元素作为广东大宝山铜多金属矿床中的两种重要伴生矿化组分,其赋存状态及成因研究较为薄弱。通过野外系统地质采样、详细岩矿鉴定和电子探针成分分析,查明了铋、碲元素在该矿床中主要呈独立矿物赋存于金属硫化物内部、裂隙或边缘,形成的碲铋矿物种类丰富,主要包括自然铋、硫碲铋矿B、叶碲铋矿、辉铋矿、碲银矿、碲铋矿、辉碲铋矿、赫碲铋矿、萨硫碲铋铅矿和应硫碲铋矿等。自然铋的矿物颗粒结晶粗大,形成环境相对稳定,是Bi的主要赋存形式之一,且常常出现自然铋和辉铋矿共存。Bi主要来源于燕山期中酸性岩浆热液和部分围岩中矿化元素的活化,Te的来源与深部岩浆活动或地幔物质有着密切关系。燕山期岩浆热液携带了大量含矿流体上升,当高温热液演化到中温时,Bi、Te金属元素便逐渐富集、沉淀而成矿。