酸性矿山废水中生物成因次生高铁矿物的形成及环境工程意义

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一类pH低并含有大量有毒金属元素的废水。AMD及受其影响的环境中次生高铁矿物类型主要包括羟基硫酸高铁矿物(如黄铁矾和施威特曼石等)和一些含水氧化铁矿物(如针铁矿和水铁矿等),而且这些矿物在不同条件下会发生相转变,如施氏矿物向针铁矿或黄铁矾矿物相转化。基于酸性环境中生物成因次生矿物的形成会"自然钝化"或"清除"废水中铁和有毒金属这一现象所获得的启示,提出利用这些矿物作为环境吸附材料去除地下水中砷,不但吸附量大(如施氏矿物对As的吸附可高达120mg/g),而且可直接吸附As(III),还几乎不受地下水中其他元素影响。利用AMD环境中羟基硫酸高铁矿物形成的原理,可将其应用于AMD石灰中和主动处理系统中,构成"强化微生物氧化诱导成矿-石灰中和"的联合主动处理系统,以提高AMD处理效果和降低石灰用量。利用微生物强化氧化与次生矿物晶体不断生长的原理构筑生物渗透性反应墙(PRB)并和石灰石渗透沟渠耦联,形成新型的AMD联合被动处理系统,这将有助于大幅度增加处理系统的寿命和处理效率。此外,文中还探讨了上述生物成因矿物形成在AMD和地下水处理方面应用的优点以及今后需要继续研究的问题。     

大别杂岩中混合岩的矿物空间分布研究

介绍了矿物空间分布研究的基本原理及两种统计方法(接触频数法和线切法)。作者对混合岩矿物空间分布的研究表明:(1)前人提出的统计方法存在方法上的缺陷和应用上的局限性,作者推导出矿物接触类型的概率公式;(2)部分浅色体中矿物显示聚集分布的特征,而绝大部分的浅色体中矿物具有分散分布的特点。结合质量平衡和地球化学研究认为:大别杂岩中主体混合岩成因机制是重熔和交代作用。     

早期矿业发展与地质学的诞生

石头是人类由蒙昧走向智慧的启蒙，彩石和矿物颜料开启了人类对美的认识和追求。人类在使用矿物岩石中相继出现的武器、农耕时代、陶器、金属冶炼、人类聚落和城邦，标志着人类智慧的爆发和文明根基的建立。遍布全球的规模性采掘和矿业活动为早期人类社会的发展奠定了工业和经济基础，给人类认识矿物岩石和探索地球的奥秘打开了大门。东西方先哲们最早观察和思索天地万物、物质组成和变化、探索石头和金属的形成，炼丹术和炼金术、早期博物学、早期医学对金属、矿物和岩石的进一步探索与实践，孕育了现代矿物学和地质学。中世纪矿业的繁荣带动了地质科学研究的复兴，矿床学和矿物学的确立、化石研究与地层层序的确立、岩石成因的水火之争、山脉成因的垂向升降和水平挤压之争导致了地质学的诞生和确立。     

中国南方离子吸附型稀土矿床成矿类型及其母岩控矿因素探讨

传统认为中国南方的离子吸附型稀土矿床可划分为以“足洞式”为代表的重稀土型和以“河岭式”(或“花山式”)为代表的轻稀土型两种矿化类型。然而，近年来发现的许多矿床(如清溪、寨背和馒头山等)的赋矿风化壳中出现了轻稀土矿与重稀土矿并存现象，表现出特殊的“上轻下重”双层矿体结构。这指示了除重稀土型和轻稀土型之外，还存在着轻重稀土共生型的过渡类型。本研究通过对三种不同成矿类型的若干典型矿床系统对比，指出成矿类型的多样性与母岩性质密切相关，尤其是母岩的稀土元素地球化学和稀土载体矿物属性是制约成矿类型变化的关键因素。统计数据表明，从重稀土型→轻重稀土共生型→轻稀土型，成矿母岩的全岩稀土总量变化不大(ΣREY: 200×10-6~450×10-6→200×10-6~500×10-6→200×10-6~800×10-6)，但轻重稀土配分值出现较显著的区间性差异(ΣLREE/ΣHREY: 02~1→1~5→2~10)。与之同时，母岩中能为离子相稀土提供物源且具有重稀土配分属性的稀土副矿物类型和数量明显减少，这与全岩稀土元素地球化学特征中重稀土分量占比的降低趋势也互相匹配。该结果指示，以往认为重稀土配分母岩形成重稀土矿床、轻稀土配分母岩形成轻稀土矿床的传统观点需要外延，即一部分具有低度轻稀土配分属性(1＜ΣLREE/ΣHREY＜5)且含有丰富易风化稀土副矿物的母岩还可能形成轻重稀土共生型矿床，该认识可为今后离子吸附型稀土矿床勘查工作提供新的找矿依据。     

浙东晚白垩世小雄破火山中火山-侵入杂岩的岩石成因

破火山内出露的火山岩与浅成侵入岩为硅质岩浆演化研究提供了一个重要窗口，从而备受关注。小雄破火山内的火山-侵入杂岩是中国东南沿海晚白垩世岩浆活动的典型代表，包括小雄组火山岩（K₂x）与两类侵入岩（花岗斑岩、正长斑岩）。本文以小雄火山-侵入杂岩为研究对象，开展了系统的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学研究，旨在深入探讨破火山内火山岩与侵入岩之间的成因联系和岩浆演化过程。系统的LA-ICP-MS 锆石U-Pb年代学研究表明，小雄组火山岩形成于98~88Ma，并具有多期次喷发的特点，可分为下段、中段和上段，年龄分别为98~96Ma（K₂x¹）、95~92Ma（K₂x²）、~ 88Ma（K₂x³）。小雄花岗斑岩形成年龄为90Ma；正长斑岩形成稍晚，约88Ma。与下段流纹质玻屑凝灰岩的Nd-Hf同位素组成[ε_Nd（t）=-8.3~-7.2， ε_Hf（t）=-11.8~-7.2]相比，中段流纹岩要更为亏损[ε_Nd（t）=-5.84~-5.32， ε_Hf（t）=-10.1~-0.5]。研究表明，小雄组流纹质火山岩的母岩浆可能起源于发生在深部岩浆房中渐进的壳幔相互作用，中段流纹岩的源区混入了更多的亏损幔源组分。中段流纹岩与花岗斑岩具有相似的Nd-Hf同位素组成，以及 "互补"的微量元素地球化学特征，由发生在浅部岩浆房的分离结晶作用和堆晶作用所制约。值得注意的是，正长斑岩与花岗斑岩并不存在直接的成因演化关系，两者应是不同的起源。不同的正长斑岩岩株具有高度一致的结晶年龄、微量元素特征以及Nd-Hf同位素组成，以上特征均表明小雄破火山内的正长斑岩具有相同的起源。正长斑岩母岩浆起源于富集岩石圈地幔的部分熔融，岩浆源区混入了来自亏损的软流圈地幔组分，其地球化学成分变化主要受"普通辉石+磷灰石+钛铁矿"的分离结晶所控制。     

多硅白云母b0值对澜沧群中压和高压变质的反映

多硅白云母b₀值作为相对地质压力计的理论和方法,已受到各国地质学家的普遍重视。本文以澜沧群多硅白云母作为研究对象,提出运用多硅白云母b₀值区分不同压力变质的方法。研究结果表明澜沧群经历了中压和高压变质作用,两期变质的多硅白云母b₀值分别为9.027Å和9.047Å。     

重视和加强岩矿物性的测量研究

本文从物探科学技术的进步,勘查任务的发展变化、物探方法应用范畴的扩大和物性勘探等几个方面,论述了岩石和矿物物理性质测量、研究的重要性,指出：物性工作不可能毕其功于一役,并提出了五点建议：１．深入研究各类矿藏及其围岩（直至地面）物性的空间变化规律,为选择、研究合适的物探方法,提高物探效果,进一步探讨“直接”找矿问题,提供依据;２．这项工作可专门进行,但最好尽可能利用为其他目的而设计的钻井进行;３．物     

丹池盆地热水成因硅岩的沉积地球化学特征

丹池盆地硅岩（D₃1）属于典型的热水成因沉积物。它的显著地球化学特征之一是Sb.As和Ag富集,而REE贫乏,并且从近热水喷口→远离热水喷口,即沿着类碧玉岩→纹理状硅岩→块状泥质硅岩→硅页岩方向,元素、元素组合及稀土元素特征出现规律性的变化。     

矿物标型六性及其在胶东金矿中的应用

目前矿物标型研究和应用已进入一个新的阶段。作者从哲学的高度,把国内外矿物标型特征的分散研究加以集中概括和总结,提出了“矿物标型六性”的普遍规律,即普遍性、特殊性、变化性、相应性、继承性和分带性,对矿物标型特征研究具重要的指导意义。这些规律在胶东金矿中得到广泛应用,并已取得良好效果。     

Catalytic ozonation of phenol in water with natural brucite and magnesia

Catalytic ozonation has attracted much attention in treatment of wastewater for its mild conditions. Phenol and its ramifications are common components in a wide variety of wastewaters including those from coal conversion processes, coking plants, petroleum refineries and several chemical industries. In this paper, natural brucite and magnesia have been successfully used in catalytic ozonation of phenol. And the mechanisms of catalysis were also investigated. From Figs. 1 and 2, it can be found that both brucite and magnesia have remarkable catalysis on degradation of phenol and removal of Chemical Oxygen Demand （COD）. The pH of solutions on the process of ozonation alone, catalytic ozonation with brucites and with magnesia were 6.35-2.76, 10.18-8.52 and 10.58-10.83, respectively. It can be concluded that alkali environment plays a critical role for catalytic ozonation of phenol. We also found that the alkaline minerals reacted on the surface with oxalic acid and other low molecular-weight acids which are intermediate products in ozonation, but those intermediate products could be mineralized into carbon dioxide completely with enough ozonation time.