矿物科学的概念

本文阐述了矿物科学的概念,包括矿物科学的产生背景、基本涵义与特点、主要研究内容及其与其它学科之间的关系等,并对中国的矿物科学做了简要介绍。矿物科学是研究矿物及其性质的一门交叉学科。它的研究对象是天然矿物和人工晶体材料。它不仅是为地球科学服务的学科,而且是为材料科学、环境科学以及工程科学与技术等学科服务的学科。矿物科学的主要研究内容包括矿物及其性质两大方面。矿物研究既是传统矿物学的研究领域,也是矿物科学基础的重要组成部分。矿物性质及其变换过程研究则是当前矿物科学中最为活跃的研究领域之一。矿物科学是以矿物学等分支学科为基础并具有众多交叉分支学科的学科体系,具有比传统矿物学更加广阔的科学范畴,具有一级学科的概念。矿物学既是地质科学的一门分科,同时也是矿物科学的一门分科。中国已在矿物科学的许多学科领域取得了丰硕的研究成果,已形成较为完整的理论与学科体系。

固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究

以玻璃微珠为对象,探索堆积固体颗粒表面吸附水层厚度随驱动压力梯度的变化规律。结果表明:完全浸润的堆积固体颗粒之间存在3种不同性质的水,因其受表面作用力的大小不同,可用离心法加以区分。随着离心力的增加,依次驱替出自由水、毛管水和吸附水层水。结合重量分析,用离心法可得到不同驱动压力梯度下的吸附水量及吸附水层厚度。吸附水层厚度是水动力学条件的函数,其随驱动压力梯度的变化规律为解释多孔介质中水相的渗流特性提供依据。

水滑石及其焙烧产物对磷酸根的吸附

用共沉淀法合成了n(Mg)/n(Al)为2∶1的水滑石,通过在500℃下焙烧得到了其焙烧产物。研究了反应时间、pH及磷酸根浓度对磷酸根在水滑石及其焙烧产物上吸附量的影响。结果表明,水滑石对磷的吸附容量小于其焙烧产物,其吸附等温线都可以用Freundlich等温方程描述。在磷酸根浓度较低时(<0.05mmol/L),水滑石及其焙烧产物都可作为磷的高效吸附剂;当磷的浓度大于0.05mmol/L时,水滑石不能作为磷的高效吸附剂,但当磷酸根浓度在0.05～2.5mmol/L时,其焙烧产物仍可作为磷的高效吸附剂。在酸性环境下,水滑石及其焙烧产物在对阴离子的吸附过程中都有中和酸性溶液的作用。水滑石及其焙烧产物对磷的吸附具有不同的机理,并得到了X射线衍射的证实。

富钴结壳中的磷酸盐岩及其古环境指示意义

磷酸盐岩是富钴结壳老壳层的主要组分之一。本文对来自中太平洋海山的三块富钴结壳样品中的磷酸盐岩进行了研究,以期对富钴结壳形成环境的变化有所了解。通过扫描电镜发现结壳中磷酸盐岩的形态有六种,磷酸盐岩主要分布在老壳层,新壳层中偶见。结壳中的磷酸盐岩为碳氟磷灰石(CFA),经成分分析及电镜中反射色的差异可以区分出两种成因的CFA:一种为交代碳酸盐岩型的,相对富Si、Al、Fe;另一种为从结壳孔隙水中直接沉淀而成的,基本不含Si、Al、Fe。对CB12样品中磷酸盐岩脉进行生物地层学鉴定,得出其老壳层下部火焰状磷酸盐岩的形成年代为晚渐新世—早中新世(23.2～29.9Ma),而其上部充填脉状磷酸盐岩的形成年代为中中新世(10.8～16Ma)。老壳层中富集磷酸盐岩说明在结壳形成早期,结壳形成环境条件尚不够稳定,底部存在富磷深层储库,当底流突然增强时,可携带磷在海山上交代结壳中的碳酸盐岩或在结壳内部合适条件下直接沉淀形成磷酸盐岩充填脉。新壳层形成时底流已相对稳定,富磷深层储库已消失,不再有广泛磷酸盐化形成。

东川矿区小溜口组金矿化特征及其找矿意义

东川矿区播卡地区小溜口组金矿的发现为矿区昆阳群的找矿工作开拓了新的找矿思路。通过研究小溜口组金矿化特征、载金矿物黄铁矿特征、金赋存状态等特征,初步提出本区金矿化与穆龙套金矿床特征相类似,属于黑色岩系金矿的思路,认为在滇中地区昆阳群钠质火山岩、黑色碳硅质页岩系中进行金矿找矿有巨大潜力。

一个新的宝石矿物——草莓红“绿柱石”的振动谱学特征

高铯草莓红"绿柱石"是一种新的宝石矿物,利用振动谱学傅立叶红外光谱和拉曼光谱研究了此矿物中水在隧道结构中的状态,发现三方晶系的草莓红"绿柱石"的振动谱学特征与其它绿柱石有区别,红外光谱中Si O伸缩振动峰位于1039cm-1,两个强度近于相同的Ⅱ型水特征伸缩振动吸收峰位于3591cm-1和3545cm-1,认为与隧道中含高Cs离子有关,其特征拉曼谱峰为1120cm-1和1096cm-1。

滇西马厂箐斑岩铜(钼)矿床成岩成矿时限的厘定

滇西马厂箐富碱侵入岩为一复式岩体,存在多期次岩浆侵入活动;最早岩浆活动始于52Ma,中期岩浆活动为42～47Ma,晚期岩浆活动最强烈,其时间为33～37Ma,末期岩浆活动为29～32Ma。马厂箐铜钼矿床早期成矿发生在37～40Ma左右,晚期成矿大约在34～35Ma;与区域上其它与富碱侵入岩有关矿床的形成时间相当吻合。马厂箐矿床在时、空上与矿区富碱侵入岩关系密切,其成矿作用主要与晚期的岩浆侵入活动有关。

苏皖坡缕石粘土中蛋白石特征及其成因意义

TEM和XRD研究表明,在苏皖坡缕石粘土矿床的蛋白石坡缕石层中存在opal A和opal CT两种结构的蛋白石。蛋白石坡缕石层主要含坡缕石、opal A、opal CT,以及少量白云石和其它矿物,由富opal A层和富opal CT层互层组成,交互层的厚度在几个厘米左右。蛋白石坡缕石层中的矿物基本是自生矿物,从蒸发湖水中化学沉淀形成。矿物组成特征研究表明,蛋白石坡缕石层的矿物组分(Si、Mg、Al)来源于盆地周围玄武岩淋滤的浅层地下水。根据Opal A和Opal CT溶解度图解和坡缕石、白云石形成物理化学条件图解,当湖水具有高浓度溶解SiO2和Mg2+时,有利于opal A和坡缕石形成,当湖水具有低浓度溶解SiO2时,有利于opal CT结晶。因此,沉淀SiO2的结构状态取决于地下水补给的湖水溶解SiO2浓度。富opal A和富opal CT交互层的形成是古气候、古水文周期性变化的指示。富opal CT层指示高地下水补给流入量,低蒸发量,湖水低盐度和溶解组分,代表湿润气候时期;而富opal A层代表低地下水补给流入量,高蒸发量,高溶解组分浓度,代表干旱气候时期。

《矿物学报》征稿简则