Heat capacity of γ-Fe2SiO4 between 5 and 303 K and derived thermodynamic properties

A multi-anvil device was used to synthesize 24 mg of pure γ-Fe₂SiO₄ crystals at 8.5 GPa and 1,273 K. The low-temperature heat capacity (C _p) of γ-Fe₂SiO₄ was measured between 5 and 303 K using the heat capacity option of a physical properties measurement system. The measured heat capacity data show a broad λ-transition at 11.8 K. The difference in the C _p between fayalite and γ-Fe₂SiO₄ is reduced as the temperature increases in the range of 50–300 K. The gap in C _p data between 300 and 350 K of γ-Fe₂SiO₄ is an impediment to calculation of a precise C _p equation above 298 K that can be used for phase equilibrium calculations at high temperatures and high pressures. The C _p and entropy of γ-Fe₂SiO₄ at standard temperature and pressure (S°₂₉₈) are 131.1 ± 0.6 and 140.2 ± 0.4 J mol⁻¹ K⁻¹, respectively. The Gibbs free energy at standard pressure and temperature (ΔG° _f,298) is calculated to be −1,369.3 ± 2.7 J mol⁻¹ based on the new entropy data. The phase boundary for the fayalite–γ-Fe₂SiO₄ transition at 298 K based on current thermodynamic data is located at 2.4 ± 0.6 GPa with a slope of 25.4 bars/K, consistent with extrapolated results of previous experimental studies.     

山东德州超深覆盖区矽卡岩型铁矿找矿标志

正矽卡岩型铁矿是我国重要的富铁矿类型之一,也是我国紧缺的铁矿类型(叶天竺等,2017)。近年来,在山东省德州市超深覆盖区下矽卡岩型铁矿勘查工作取得了重大找矿突破,且在科学研究方面取得了重大进展(郝兴中等,2018a,2020)。本文通过讨论该区铁矿成矿地质背景、地球物理场特征及其蚀变特征,进而总结找矿标志,为该区今后勘查工作提供依据。     

含硫酸废水处理利用的实验研究

实验研究了含高浓度硫酸废水的一种资源化利用方法─—与废铁屑反应生成化工原料七水硫酸亚铁。给出了酸浓度、反应时间、反应温度、剩余酸等各种因素对产品产量的影响。提供了处理工艺,并且把自制品与分析纯试剂及理论计算值进行了比较,三者基本在同一质量水平上。     

安徽庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型

开展长江中下游地区玢岩型铁矿床轴向原生晕地球化学分析及建模,可弥补地球物理勘探结果的多解性及探测精度的局限性,对定位和评价深部盲矿体具有至关重要的作用。文章在以往研究的基础上,开展庐枞盆地泥河玢岩型铁矿床钻孔原生晕的研究工作,采用多元统计分析方法,查明了主要成矿指示元素在不同地质体中的富集和亏损,确定了磁铁矿、硫铁矿和硬石膏矿体的矿中、近矿及远矿指示元素组合,结合矿床成因模型,建立了泥河玢岩型铁矿床地质-原生晕地球化学找矿模型,通过罗河和小包庄玢岩型铁矿床的佐证,认为该模型可以应用于长江中下游成矿带玢岩型铁矿床的勘探工作中。     

岩石膨胀性试验注意事项探讨

从室内试验的角度来探讨几类工程勘察中岩石常用膨胀性试验(自由膨胀率、膨胀力、侧向约束膨胀率、耐崩解)的注意事项,从野外取样、标准样品制取、试验操作、方法选择等方面进行了论述,力求减小试验误差,提高膨胀岩的试验水平,保证试验结果的准确性,并使膨胀岩膨胀性指标的测定方法更臻完善。     

古元古代大氧化事件(GOE)前后海洋环境的变化: 来自华北条带状铁建造(BIF)岩相学和地球化学的证据*

条带状铁建造(BIF)是形成于前寒武纪海洋中的化学沉积岩,记录了古海洋氧化还原状态的重要信息。华北克拉通广泛分布的新太古代和古元古代BIF,是了解古元古代大氧化事件(GOE)前后古海洋氧化还原环境变化的理想对象。初步研究表明,华北克拉通新太古代BIF主要为磁铁矿型氧化物相和硅酸盐相,极少数出现碳酸盐相;古元古代BIF包括赤铁矿型和磁铁矿型氧化物相、硅酸盐相和碳酸盐相,其中赤铁矿相是古元古代BIF独有的。以上矿物学特征表明,新太古代和古元古代水体的氧化还原条件是不同的。华北克拉通新太古代BIF的稀土元素组成缺乏强烈的负Ce异常,反映同期海水氧含量非常低,为缺氧状态; 但少量BIF也包含有负Ce异常,同时具有较大变化范围的Th/U值,指示新太古代海洋的局部水体氧含量相对较高,呈弱氧化状态。与新太古代BIF相比,古元古代BIF的Ce异常变化较大,包括无异常、正异常和负异常,尤其是赤铁矿相BIF具明显的负Ce异常,表明古元古代水体的氧含量和氧化还原结构已发生了明显变化; 结合华北克拉通BIF的Ni/Co、V/(V+Ni)和Th/U等比值特征,认为古元古代海洋呈次氧化—氧化环境。新太古代BIF 强烈富集重铁同位素,S同位素非质量分馏效应较为明显;而古元古代BIF相对富集轻铁同位素,S同位素非质量分馏效应不明显。综上,新太古代海洋环境整体缺氧,但局部可能存在氧气“绿洲”,暗示光合产氧作用在太古代晚期已经存在;大氧化事件期间及之后的古海洋总体具上部氧化、下部还原的分层特征。     

能量色散X射线荧光光谱法测定钼矿石中钼铅铁铜

建立了能量色散X射线荧光光谱法测定钼矿石中钼、铅、铁、铜的方法,讨论了粒度效应、矿物效应的影响因素,确定了采取粉末样品,用系列标准样品建立工作曲线,通过元素间相互校正消除基体效应,用内控标准样品考察了方法的精密度(RSD,n=11)为0.44%～15.4%。实际样品的测定结果和化学法相符,可满足日常分析工作需要。     

纳米铁还原脱氮动力学及其影响因素

饮用水中硝酸盐(NO3-)对人体健康有危害。为了去除水溶液中NO3-,在实验室制得纳米铁颗粒。它的粒径为20～40 nm,比表面积(BET)为49.16 m2/g。本研究通过批实验考察了纳米铁对NO3-还原脱氮动力学性质和影响NO3-脱氮快慢的主要因素,如反应pH、纳米铁投加量和NO3-起始浓度。实验结果表明,pH越低越有利于NO 3-还原。在一定范围内,NO 3-还原速率随纳米铁投加量增加而增大,而随NO 3-起始浓度升高而降低,反应遵循准一级反应动力学方程,表面吸附和氧化还原反应是纳米铁对NO3-脱氮的主要去除机理。纳米铁对NO3-还原过程中可能反应的途径进行了讨论,NO3-还原产物取决于反应条件。在本研究条件下,纳米铁对NO3-脱氮的最终产物主要为NH4+-N而不是N2,必须进行更多的研究来解决这一问题。     

Petrogenetic links between lepidolite-subtype aplite-pegmatite,aplite veins and associated granites at Segura (central Portugal)

In the Segura area, Variscan S-type granites, aplite veins and lepidolite-subtype granitic aplite-pegmatite veins intruded the Cambrian schist-metagraywacke complex. The granites are syn D3. Aplite veins also intruded the granites. Two-mica granite and muscovite granite have similar ages of 311.0 ± 0.5 Ma and 312.9 ± 2.0 Ma but are not genetically related, as indicated by their geochemical characteristics and (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₃₁₁ values. They correspond to distinct pulses of magma derived by partial melting of heterogeneous metapelitic rocks. Major and trace elements suggest fractionation trends for: (a) muscovite granite and aplite veins; (b) two-mica granite and lepidolite-subtype aplite-pegmatite veins, but with a gap in most of these trends. Least square analysis for major elements, and modeling of trace elements, indicate that the aplite veins were derived from the muscovite granite magma by fractional crystallization of quartz, plagioclase, K-feldspar and ilmenite. This is supported by the similar (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₃₁₁ and δ¹⁸O values and the behavior of P₂O₅ in K-feldspar and albite. The decrease in (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₃₁₁ and strong increase (1.6‰) in δ¹⁸O from two-mica granite to lepidolite-subtype aplite-pegmatite veins, and the behaviors of Ca, Mn and F of hydroxylapatite indicate that these veins are not related to the two-mica granite.     

陕西木龙沟矽卡岩型铁多金属矿床地质特征

陕西木龙沟铁矿床为接触交代矽卡岩型矿床,地质构造单元归属华北古大陆南缘华山-熊耳山陆缘带。矿床主要围岩地层为蓟县系巡检司组,岩体分叉侵入,矿体产于燕山中期花岗闪长斑岩体与巡检司组内、外接触带。矿石成分简单,以磁铁矿为主,其他具有工业意义的金属有钼、锌、铅、铜。通过对该矿床的矿体、矿石特征、蚀变特征的研究,认为该矿床成矿作用主要受构造及中酸性岩浆活动控制,钙镁碳酸盐是成矿的有利围岩。