淡水珍珠蚌壳中初生文石棱柱层的纳米至介观尺度结构及其矿化机制研究

利用场发射扫描电镜(FESEM)、聚焦离子束(FIB)制样和透射电镜(TEM),研究了初生棱柱层的形貌和单个初生棱柱的内部结构及其结晶学性质.结果显示,棱柱直接由文石纳米颗粒定向附着生长而成;其次纳米颗粒的快速沉积造成不严格定向的生长,因而形成疏松多孔的棱柱表面;最后,棱柱由于竞争生长机制最终沿表壳层内表面的垂直方向生长.这些发现将增进我们对贝壳棱柱层生长过程的理解,也为研究珍珠层的生物矿化过程提供新的视角.     

凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化

利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。     

石英砂选矿厂尾砂综合利用研究

为了实现石英资源的综合利用和保护环境，对原来的石英砂生产工艺进行了改造，降低了石英尾砂中的杂质含量，基于石英砂中SiO2含量高，粒度细的特点，开发出了以石英尾矿为原料生产石英粉的新工艺，所得产品符合无碱玻纤和釉料熔块工业的要求。     

石墨包覆纳米铁镍材料的制备及表征

碳包纳米磁性金属因其巨大的潜在应用前景成为了近年的研究热点，但现有各种方法都只能合成毫克量级样品。作者用金属钾还原镍铁氯化物石墨层间化合物合成了石墨碳网包覆纳米铁镍合金，一次至少可以得到几克样品。所合成样品成分分布比较均匀，w(Fe)=3．44％～9．67％，w(Ni)=0～2．95％。(Fe，Ni)纳米晶大小均匀，粒度因原料NiCl2-FeCl3GIGs阶数不同而异，2阶为5．7nm，3阶为17．1nm。样品具有表观超顺磁性。     

热处理Mg/Al-LDH结构演化和矿物纳米孔材料制备

层状双氢氧化物(LDH)是自然界中不常见的矿物,然而却是易于合成的重要材料。本文利用X射线衍射和透射电镜技术研究了Mg/Al-LDH热处理结构演化。结果表明,对于层间阴离子主要为碳酸根的Mg/Al-LDH,在400~800℃之间形成镁铝固溶体似方镁石结构氧化物。在层状双氢氧化物脱出结构水形成氧化物的过程中,产生2~3nm的纳米孔隙,但仍保留原来的LDH片状晶体假象形貌,并继承原来的晶体结构取向。煅烧形成的具有似方镁石结构的氧化物可以重新水化形成新生LDH,但重新水化形成的LDH结晶度比原来的低,这一过程可以导致微米和亚微米颗粒LDH趋于纳…     

基于纳米尺度的碎屑岩骨架矿物结构研究

对胜利油田胜坨地区碎屑岩储层岩芯样品和岩石薄晶片分别采用场发射扫描电镜、透射电镜进行镜下观察与能谱测试分析。结果表明：碎屑岩中骨架矿物石英和长石中存在纳米尺度的结构特征;石英镜下可见类蚀像凹坑、雏晶单晶、平行脊线、晶体位错、类包裹体晶内核等5种纳米尺度的结构;长石镜下可见晶面平行凹痕、溶蚀针、纳米级薄层断阶、长石高岭石化、晶体位错和超微包裹体等6种纳米尺度的结构;这些结构大多在几百纳米的尺度范围内,有的甚至只有几十纳米;矿物在纳米尺度上表现出的结构特征与其本身的硬度变化、晶体品格缺陷、晶体生长过程以及成岩作用的显微表现和显微构造应力改造作用有关。对碎屑岩骨架矿物中纳米尺度结构特征的进一步研究有望为岩石显微变形的应力作用机制和方式以及溶解作用等成岩作用模式做出有效分析,进而为油气勘探开发提供新的探索方式。     

川滇黔地区与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床成因实验研究

在室温和pH值为中性的开放体系下,选用川滇黔地区与峨眉山玄武岩自然铜矿床相关的不同类型矿物,对配制的铜胶体溶液和cu^2＋溶液进行吸附试验,结果表明,矿物对铜胶体和cu^2＋的吸附率从高到低分别为硫化物、有机质（沥青）、粘土矿物、硅酸盐矿物。这一实验结果与川滇黔地区自然铜矿的赋矿围岩为玄武质角砾岩、铝土一粘土质沉积岩,自然铜与有机质伴生等地质现象一致,并表明有机质在自然铜成矿作用中不仅提供了还原条件,而且是很好的吸附剂。文章还探讨了与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床中铜的迁移形式：认为铜不仅能以离子或络合物的形式迁移,还可能以纳米粒级单质铜的形式迁移。     

贝壳珍珠层的X射线衍射研究

珍珠层中文石晶体的择优取向是珍珠层具有优异力学性能的重要原因之一，通过对三角帆蚌贝壳珠层的X射线衍射研究，表明珍珠层除存在公认的（002）面网平行珍珠层面的强烈定向文石晶体外，还有强烈的（012）面网平行珍珠层面的亲新定向文石晶体，且在同一贝壳的不同位置，该两种取向的择优取向度变化较大，充分说明了珍珠层结构的不均匀性。     

珍珠显微结构及纳米矿物的电镜分析

采用SEM(扫描电子显微镜)和HRTEM(高分辨透射电子显微镜)技术,系统地研究了珍珠层及其微结构.发现珍珠质层是由有机质胶结的文石组成片状晶层,文石大量为六边形、不规则多边形和近圆形,并与有机质层交互平行叠置.在棱柱层的柱状晶体周围也有纤维状、胶状有机质.同时,在棱柱状和片状文石晶体的截面上,含有大量纳米级的圆形、椭圆形等形状的有机质、气液包裹体或孔洞.其中许多部位的有机基质中不同程度地显现出晶格条纹像,均为纳米矿物所致.以上结果均表明珍珠层具有有序、精细、多层次、整体性好等优良的结构特点.这一结论对于探讨珍珠的成因、机械强度及医药保健性能等方面均具有重要的意义.     

鄂尔多斯盆地延长组泥页岩储层SiO2赋存状态研究

鄂尔多斯盆地泥页岩储层纯页岩段黏土矿物含量高,储集空间体积小。因此,黏土矿物转化释放的二氧化硅缺乏足够的空间,不能生长成自生石英,只能以非晶态存在于黏土矿物之间;而其粉砂质泥岩夹层中常见微米级孔洞。孔洞由长石溶蚀和黏土矿物转化形成,内部则发育晶形完好的自生石英、绿泥石及含铁方解石。此外,粉砂质泥岩的碎屑颗粒间常发育结块状非晶态二氧化硅,碎屑石英颗粒周围则以次生加大边的形式发育粒状和席状(或片状)非晶态二氧化硅。二氧化硅主要来源于黏土矿物转化与石英碎屑颗粒溶蚀。