加速器质谱法测定深海锰结核样品中的^10Be

本文研究深海锰结核中＾１０Ｂｅ的加速器质谱法分析。提出了ＮａＯＨ和ＥＤＴＡ分离纯化－ＢｅＯ制样－加速器质谱法测量＾１０ＢｅＯ制样－加速器质谱法测量＾１０Ｂｅ的分析程序。研究结果表明,该法回收率较高,分离效果较好,按该法制备的ｅＯ靶能较好地满足加速器质谱法对测量＾１０Ｂｅ的要求。利用该法测得北太平洋两个锰结核的生长速率分别为２．７ｍｍ／Ｍａ和１．５ｍｍ／Ｍａ。这些结果与其他研究者所测数据相比,非常一     

矫顽力组分定量分析揭示下蜀黄土磁化率异常降低的原因

镇江大港下蜀黄土剖面多个层位的磁化率出现异常降低,导致与北方黄土的磁化率记录难以对比.为探讨磁化率异常降低的原因,我们在大港钻探ZK孔获取了岩芯.在10个具代表性的层位采样并测量了其等温剩磁获得曲线.通过基于期望最大化算法的计算程序（Irmunmix V2.2）,定量分析了样品的磁性矫顽力组分（magnetic coercivity component）.结果显示这10个样品可大致分成3类,第一类不含中磁组分,第二类含有较少的中磁组分,第三类则含较多的中磁组分.矫顽力组分的含量与样品中铁锰结核的含量密切相关.铁锰结核含量高的样品,中磁组分、硬磁组分含量也高,而软磁组分含量低,与此对应的是这类样品的磁化率低.表明在铁锰结核的形成过程中,原始的软磁组分被溶解,而产生新的中磁组分、硬磁组分,这个次生变化过程导致样品磁化率异常降低.铁锰结核含量高的样品,经历过较强的还原作用,因此ZK剖面磁化率异常降低是还原作用的结果,可能是某时期降水量增大所致.     

过渡金属元素Cu、Co、Ni在铁锰结核(壳)中富集的控制因素

在不同生成环境下生成的铁锰结核(壳)吸收不同的过渡金属元素。在成岩作用形成的铁锰结核中,Cu、Ni主要以锰相形式存在,而Co则以铁相的形式存在;在水成作用形成的铁锰结核(壳)中Cu、Co、Ni均以锰相的形式存在。这些过渡金属元素在成岩作用形成的结核中的存在与铁锰结核(壳)中锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物的晶体化学特征密切相关,而在水成作用形成的铁锰结核(壳)中的富集与锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物的晶体化。学特征关系不大。同时铁锰结核(壳)中锰矿物和铁的氧化物、氢氧化物又严格地受结核(壳)的生成环境的制约,因此,过渡金属元素Cu、Co、Ni在铁锰结核(壳)中的富集在一定程度上受结核(壳)生成环境的控制。     

盐场海芽孢杆菌与大洋铁锰结核相互作用

本文研究了盐场海芽孢杆菌(Marinibacilluscampisalis)与大洋铁锰结核的相互作用过程,以及海洋微生物在铁锰结核形成中的作用。实验选取从深海沉积物中分离培养的盐场海芽孢杆菌(Marinibacillus campisalis)和大洋铁锰结核样品进行相互作用实验,设置有菌组和无菌组,培养过程中间隔取样分析。运用X射线荧光光谱(XRF)分析测定大洋铁锰结核元素组成,通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定反应过程中Fe、Mn、Co、Ni、Cu等离子浓度的变化,通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析微生物表面情况,利用X射线衍射(XRD)分析手段测定铁锰结核矿物组成的变化。实验进行1天内细菌处于对数生长期,有菌组的Fe、Mn等离子浓度增加; 2—7天内细菌处于稳定期, Fe、Mn等离子浓度有一定程度降低,但总体浓度均大于无菌组的离子浓度,金属离子被吸附在菌体表面,新形成了简单的含Fe化合物和矿物;实验结束后,XRD分析结果显示样品的矿物含量,如菱铁矿、赤铁矿和针铁矿等有轻微程度的增加。研究表明盐场海芽孢杆菌(Marinibacilluscampisalis)能够促进释放铁锰结核中的Fe、Mn等元素,同时对释放出的金属离子又有富集作用,并能够诱导新矿物的形成。本研究为深入了解铁锰结核的生物成因提供了新的依据。     

帕里西维拉海盆西缘中段铁锰结核的地球化学特征和成因类型

深海铁锰结核能有效记录海域内重大地质事件和气候环境信息,且富含多种金属物质极具资源潜力,因而广受关注.通过对帕里西维拉海盆西侧边缘中段海域内新发现的12个站位铁锰结核的地球化学特征研究,发现与全球主要成矿区内的铁锰结核相比,Mn及主要赋存在锰氧化物中的Ni、Cu、Mo的含量较低(分别为8.20％～25.24％、0.11...     

稀土元素在成岩型海洋铁锰结核中的富集特征及机制

借助相分析中的偏提取方法对取自东太平洋深海平原上的成岩型铁锰结核进行了选择性提取实验以研究稀土元素在其中各矿物或氧化物相中的分布模式以及铁氧化物和锰氧化物对稀土元素的吸附机制.结果显示,尽管1 nm-水锰矿相对无定形铁的氧化物/氢氧化物而言是成岩型结核中的优势矿物,但是稀土元素主要富集在无定形铁的氧化物/氢氧化物中.虽然稀土元素在海水中主要是以碳酸盐络合物的形式存在,但是无定形铁的氧化物/氢氧化物则是从海水中获得自由稀土元素离子来络合,而1 nm-水锰矿则直接吸附稀土元素的碳酸盐络合物.因此,无定形铁的氧化物/氢氧化物对稀土元素来说具有比1 nm-水锰矿更强的络合能力.成岩型结核的Ce负异常是由于成岩型结核形成于缺氧微环境中,该环境不能把可溶性的Ce~(3+)氧化成不溶性的Ce~(4+)发生沉淀.     

海洋氧化物矿石中的稀土元素

在世界海洋氧化物矿石中可划分出2个相对独立的相：深海盆铁锰结核和海底隆起的含钴铁锰结壳。 在铁锰结核的组分中可划分出若干地球化学类型,其中每一种都赋存在一定的海底地形上,并具有一定的金属专属性。     

大洋锰结核氨浸渣热处理对脱硫的影响

大洋锰结核氨浸渣是锰结核提取有色金属后的残留物,主要矿物成分为菱锰矿,少量的针铁矿、粘土矿物、石英和非晶二氧化硅.锰结核氨浸渣煅烧处理是锰结核氨浸渣制备脱琉吸附剂的关键步骤.本文用XRD、TGA-DTA、SEM、BET-SSA等表征方法研究了大洋锰结核氨浸渣热处理结构演化.结果表明,锰结核氨浸渣主要是菱面体形状的菱锰矿,煅烧产物仍然保持菱面体假象,但是由于菱锰矿分解氧化,在其表面形成大量的网状孔,导致比表面积增大;在30～1000℃的升温过程中,失重主要发生在450～560℃之间;450～500℃空气气氛煅烧后菱锰矿分解并氧化为MnO2;当煅烧温度继续升高时MnO2转化为Mn2O3和Mn3O4;脱H2S实验表明,锰结核氨浸渣480℃煅烧产物脱硫效率最高,1 g煅烧产物可去除的310mg S2-.     

大洋锰结核氨浸渣脱硫产物处理含镉废水的研究

研究了大洋锰结核氨浸渣脱硫产物去除废水中镉离子的多种影响因素,如接触时间、脱硫产物粒径、溶液pH值、初始镉离子浓度和吸附剂量。并利用X射线粉末衍射(XRD)、场扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对材料和产物进行了表征。结果表明减小脱硫产物粒径、增大吸附剂量等有利于提高去除效果;大洋锰结核氨浸渣脱硫产物去除水中镉离子是基于离子交换反应的原理:MnS+Cd2+→CdS+Mn2+。