矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • TCLP法评价泉州市大气降尘重金属的生态环境风险

    胡恭任;于瑞莲;林燕萍;戚红璐;

    对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni、V)含量进行了分析测定,采用由美国环保署(USEPA)提出并被广泛推荐采用的TCLP法对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr)的生态环境风险进行评价。以TCLP法提取的泉州市大气降尘重金属Cu、Cd、Zn、Pb、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni和V含量分别在2.592~63.20、0.084~2.978、9.276~3141、0.147~345.0、0.628~9.696、0.019-5.152、5.037-248.9、55.00-1261、0.040-63.56、0.735-37.43和0.020-24.07 mg/kg之间。根据TCLP法测定项目的法定阈值,泉州市大气降尘不同程度地受到Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染,其中以Pb、Zn污染最为严重,其次为Cu、Cd、Cr。相关性分析结果显示,Fe、Mn、Ni、Cr、V的TCLP法提取量受样品pH值的显著影响;Pb、Cd、Mn、Co、Ni、As提取量除了受金属本身的总量影响外,还受到其它元素总量和TCLP提取量的影响。主成分分析结果表明,交通尾气尘、燃油尘、装饰材料尘、地面土壤尘、工业粉尘、建筑尘和燃煤烟尘等是泉州市大气降尘的主要来源,占总贡献率的86.01%。

    2013年01期 v.33 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
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  • 泉州湾洛阳江河口潮间带沉积物中重金属来源分析

    于瑞莲;胡恭任;郑志敏;

    采用ICP-MS检测技术,对泉州湾洛阳江河口潮间带3个沉积柱中重金属Hg、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Fe的含量与垂向分布特征进行了分析,并结合因子分析、聚类分析和元素地球化学特征对柱中各重金属元素的来源进行了探讨。结果表明,泉州湾洛阳江潮间带柱状沉积物中主要受污染元素为Cu、Zn、Cd、Hg,以人类活动输入为主;V、Mn、Co、Ni、Fe主要受地球化学背景值影响,以自然来源为主。并利用V和Fe作为参考元素,将数据进行标准化,以目标元素和V对应Fe的变化趋势做了归一化分析并作散点图,得出的结论与因子分析和聚类分析的结果一致,说明该方法适用于区分沉积物重金属的自然来源和人为来源。

    2013年01期 v.33 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 745K]
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  • 蒙脱石的电动电位调控及其对重金属离子吸附性能的影响

    叶玲;张敬阳;

    为了提高蒙脱石对水体中的Cr3+、Ni2+、Cu2+等重金属离子的净化效率,用各种金属离子、聚合羟基铝离子、十六烷基三甲基溴化铵及邻菲罗啉的螯合物等插层蒙脱石,调控其电动电位,研究了改性蒙脱石的电动电位与吸附金属离子性能的关系,探索了pH值及金属离子浓度对吸附性能的影响。结果表明:蒙脱石经不同物质改性后,电动电位发生了不同程度的变化,其中聚合羟基铝离子,十六烷基三甲基溴化铵及邻菲罗啉螯合物的插层,使蒙脱石的电性从负值变为正值,不利于对带正电的金属离子的吸附。利用重金属离子的配位性,先在含有重金属离子的溶液中加入邻菲罗啉,使其生成螯合物,再用蒙脱石进行吸附,能显著改善吸附性能,这一方法不仅提高了对低浓度的金属离子的吸附性能,而且由于氢键和范德华力起主要作用,使得吸附性基本不受溶液pH值的影响。

    2013年01期 v.33 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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  • 晶体化学第二定律研究水滑石热稳定性与离子交换性能

    潘国祥;钱萍萍;曹枫;倪哲明;

    水滑石层间阴离子热稳定性、离子交换性能等物化性质与LDHs材料主客体间以静电作用为主的超分子作用密切相关,但LDHs材料的晶格能计算目前仍相当困难。本文以层间阴离子作为负电荷基团、对应等电量氢氧化物层板作为正电荷基团,构建水滑石(LDHs)主客体静电作用模型。采用晶体化学第二定律,对LDHs材料晶格能进行理论计算,并与层间阴离子交换性能以及热稳定性等物化性质进行了比较。研究结果表明:改变层间阴离子种类,晶格能大小次序为Mg3Al-F-LDHs>Mg3Al-OH-LDHs>Mg3Al-Cl-LDHs>Mg3Al-Br-LDHs>Mg3Al-I-LDH,Mg3Al-CO3-LDHs>Mg3Al-CrO4-LDHs>Mg3Al-SO4-LDHs>Mg3Al-NO3-LDHs,与文献报道的LDHs层间阴离子交换性能相一致。改变层板金属离子比例,计算得到晶格能大小顺序为Mg2Al-CO3-LDHs>Mg3Al-CO3-LDHs>Mg4Al-CO3-LDHs,与层间碳酸根热稳定性相一致。改变层板金属离子种类,预测得到层间碳酸根热稳定顺序为:Mg3Al-CO3-LDHs>Cu3Al-CO3-LDHs>Ni3Al-CO3-LDHs>Zn3Al-CO3-LDHs-Co3Al-CO3-LDHs>Fe3Al-CO3-LDHs>Mn3Al-CO3-LDHs>Cd3Al-CO3-LDHs>Ca3Al-CO3-LDHs;Mg3Al-CO3-LDHs>Mg3Ni-CO3-LDHs-Mg3Co-CO3-LDHs-Mg3Fe-CO3-LDHs>Mg3Cr-CO3-LDHs。本文中对于LDHs材料晶格能的计算,为其热稳定性与离子交换性能的预测提供了理论依据。此外,LDHs材料的静电作用模型构建方法,对于其他层状主客体材料晶格能计算也有较高的参考价值。

    2013年01期 v.33 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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  • 高铁钾长石粉体合成13X型分子筛的晶化过程

    章西焕;马鸿文;

    利用高铁钾长石粉体水热合成13X型分子筛,对晶化过程进行表征,确定了晶化过程的诱导期、晶化期和沸石生长速率。结果显示,与低铁合成体系对比,高铁合成体系中反应物料的陈化期及晶化早期反应产物的红外结构、化学组成更接近于13X型分子筛的红外结构和化学组成,即反应物更易于向13X型分子筛结构转变;13X型分子筛开始形成的时间更早,晶化过程的诱导期和晶化期时间缩短。与低铁合成体系一样,高铁体系水热合成13X型分子筛,晶体成核与生长主要发生在凝胶相内部,是凝胶结构逐步趋于有序化的过程。

    2013年01期 v.33 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K]
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  • 一种纳米粒级砭石的矿物学特征与成因

    殷科;洪汉烈;吴钰;韩文;胡百忠;涂彩;

    为探究一种灰黑色砭石的矿物学特征及成因,采用X射线粉晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微商热重分析(TG-DTG)及激光诱导离解光谱(LIBS)等分析方法对其矿物组成、结构特征、热力学性质及化学成分进行分析。结果表明,灰黑色砭石主要组成矿物为方解石(>98%),并含有少量石英、云母、长石、黄铁矿及微量石墨(<2%)。晶面尺寸测试及SEM分析结果显示,以上矿物单晶粒径大多处于纳米级别,砭石中矿物主要以块状、棒状及片状等3种集合体形式存在。微晶石墨呈分散态赋存在砭石中是灰黑色砭石致色的主要原因,而石英、云母、长石、黄铁矿及石墨等杂质的存在、纳米级的结构特征和类质同象导致砭石中方解石的热解温度远低于标准的纯方解石。砭石中纳米级方解石微球粒及石墨和黄铁矿微晶的存在,说明纳米级灰黑色砭石的形成可能与微生物的活动密切相关。

    2013年01期 v.33 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 754K]
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  • 中国珍珠内部综合结构模式图的一些新认识

    马红艳;黄蓓;张蓓莉;杨立信;沈美冬;

    运用偏光显微镜和红外显微镜对中国大量的优劣海水和淡水养殖珍珠进行了系统的对比观察,发现在海水珍珠中存在文石和方解石,没有球文石;而在淡水珍珠中存在文石和球文石,不存在方解石。基于大量的珍珠内部结构的偏光显微镜图片,我们修正了前人建立的珍珠内部结构综合模式图,建立了一个新的更符合科学实际的养殖珍珠内部结构综合模式图。

    2013年01期 v.33 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3964K]
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  • 西藏尕尔穷铜金矿床矿石特征及成因意义

    何佳乐;孙燕;王强;李志军;龚婷婷;张世铭;王瑜亮;

    通过野外地质调查、镜下鉴定、扫描电镜、电子探针、流体包裹体测温等方法和手段,对尕尔穷铜金矿的矿石组构、矿物成分、成矿温度、成矿期及成矿阶段进行了研究。结果表明,矿石成分以氧化物、硫化物及硫盐矿物为主,自然元素矿物、金-银系列互化物次之,发现了自然元素矿物自然铁、自然铋和铜锌合金矿物,工业铋矿物-辉铋矿。矿石具块状、浸染状、细脉浸染状构造,以结晶结构、交代结构为主。成矿温度以高—中温为主。含矿岩体锆石U-Pb年龄为83.2-87.1 Ma,辉钼矿Re-Os模式年龄为86.87-87.29 Ma。与成矿有关的围岩蚀变主要为夕卡岩化、硅化。成矿过程具多期多阶段的特点,其中岩浆期后热液交代作用是主要的成矿作用。矿床成因类型为岩浆期后热液接触交代作用形成的夕卡岩型铜金矿床。

    2013年01期 v.33 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K]
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  • 柴西地区第三系发育平行层面缝岩石的粘土矿物特征

    畅斌;张金功;

    柴西地区第三系地层中多发育平行层面缝,通过岩心及荧光显微镜观察并借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD),确定了柴西地区第三系发育平行层面缝岩石自上而下存在2种粘土矿物组合:伊/蒙间层+伊利石+绿泥石+(高岭石)→伊利石+绿泥石+伊/蒙间层+绿/蒙间层+(高岭石),粘土矿物占全岩矿物比例介于7%~27%之间,粘土矿物吸附并保存了有机质,这是异常高压、强还原环境、有机质及平行层面缝优势输导体系和强水动力作用多种因素叠加影响的结果。

    2013年01期 v.33 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 887K]
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  • 云南个旧卡房锡-铜矿床碱长花岗岩厘定及意义

    傅其斌;祝新友;程细音;赵晶晶;王艳丽;

    卡房矿床位于个旧矿田东南部,矿区花岗岩为致矿岩体,以往对花岗岩的研究也较多,对花岗岩的定名为:黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩或者黑云母斜长花岗岩等等。通过对卡房花岗岩进行系统的岩矿鉴定和电子探针分析,发现长石为碱性长石(钾长石和钠长石),钠长石的An值均小于等于5。因此最终确定卡房岩体花岗岩为碱长花岗岩。而这种碱长花岗岩由富挥发分的岩浆形成,液态不混溶作用广泛发育于岩体顶部附近,是锡多金属矿富集成矿的主要分异方式,钠长石的An值可部分作为花岗岩成矿属性的评价标识之一。

    2013年01期 v.33 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 640K]
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  • 月球地形地貌对各种月面探测技术的影响

    魏广飞;王世杰;李雄耀;

    月球的地形地貌一直以来都是备受关注的重要内容,它对光学成像、热红外、微波辐射等遥感探测以及月面探测活动具有重要的影响。与地球不同,月球上没有大气、海洋,也未发现生命迹象,对月球的探测直接面对着高低起伏变化的月球表面。而且,特殊的地形地貌,在矿物组成、含量方面也表现出显著的差异。本文介绍了光学成像、热红外遥感以及微波辐射遥感等月面探测技术的原理,通过分析其主要影响机理,认为月球地形地貌对各种月面探测技术的影响主要体现在不同地貌的岩石类型和组成差异影响、地形起伏和热环境差异影响以及崎岖月面安全威胁三个方面,这也是今后研究的重要发展方向。

    2013年01期 v.33 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 高温高压下水流体中石英溶解度研究进展

    赵晓莉;李和平;苏根利;

    高温高压水流体中矿物的溶解度是研究地球内部水流体-固体相互作用过程中元素活化、迁移和沉淀以及热液组成、性状及演化的必备参数。石英作为地壳最基本的组成矿物,其在高温高压水流体中的溶解度在地球内部热液作用研究中具有极为重要的意义,迄今已有许多学者对石英在高温高压水流体中的溶解度作过研究。本文通过系统总结前人有关研究成果,从实验技术、影响因素以及石英的赋存状态和溶解度模型等方面介绍了高温高压水流体中石英溶解度的研究进展,对目前该研究存在的问题作出了评述,并对未来该研究的发展趋势进行了预测。

    2013年01期 v.33 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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  • 山东邹平碑楼斑岩铜矿床流体包裹体及H、O、S、Pb同位素研究

    王浩;徐兆文;刘苏明;陆现彩;陈伟;陈进全;王少华;

    碑楼铜矿床矿化石英脉中流体包裹体均一温度介于158-385℃之间,均值为270℃;盐度介于2.74%-62.51%(NaCl)之间,均值为15.2%(NaCl);均一温度峰值分别为210-240℃和270-300℃,盐度峰值分别为5%-10%(NaCl)和55%-60%(NaCl)。成矿流体在250-380℃区间发生沸腾作用,分离出了富液相和富气相的中一高温低盐度的两相流体和含子晶的中一高温高盐度的三相流体;在250℃左右时,高盐度的三相流体基本消失,成矿流体逐渐均一成以富液相为主的中一低温低盐度流体。流体的气体组分主要是H2O,个别包裹体的气相中含有少量的CO2。矿化石英脉中的δ18OH2O介于1.26‰-7.24‰之间,均值为4.63‰;δD介于-89‰--69‰之间,均值为-76.67‰,表明碑楼铜矿床的成矿流体主要来源于岩浆,后期混入了大气降水。矿石矿物中黄铁矿的δ34S介于-2.8‰~-1.3‰之间,均值为-1.75‰;黄铜矿的δ34S介于1.02‰~2.12‰之间,均值为1.46‰。矿石矿物的206Pb/204Pb介于18.295-18.402之间,均值为18.349;207Pb/204Pb介于15.555-15.573之间,均值为15.564;208Pb/204Pb介于38.215-38.331之间,均值为38.273;说明矿石中的硫、铅可能主要来自于深源,后期受到上地壳物质和大气降水的混染。以上研究证明,碑楼铜矿床属于中一高温浅成斑岩型铜矿床。

    2013年01期 v.33 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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  • 流体包裹体的研究进展

    周慧;郗爱华;熊益学;刘豇瑜;袁丹;

    前人对流体包裹体进行了大量研究,本文在此基础上,系统阐述了流体包裹体的各种分类方案和主要的研究方法,重点介绍了包裹体在研究油气藏烃源岩排烃史、油气形成时物化条件、油气运移演化、成藏期次和时间等方面的应用,以及在矿床类型、成矿流体来源、成矿条件、成矿物质搬运及成矿机制研究中的应用新进展。大量的研究表明,流体包裹体在理论、原理和方法等各个方面都取得了很大的发展,并逐渐在地质领域发挥其重要作用,已经成为解决某些地质问题的重要手段。

    2013年01期 v.33 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 513K]
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  • 高松山浅成低温热液金矿床同位素地球化学特征及成因分析

    郑硌;顾雪祥;章永梅;刘瑞萍;

    高松山浅成低温热液金矿床,赋存于下白垩统安山岩等中酸性火山岩中。矿体受围岩中断裂破碎带的控制,呈脉状产出。同位素地球化学研究显示,该矿床成矿溶液系大气降水补给的地下热水;金属组分来自含矿的火山岩内;矿石铅H-H单阶段模式年龄平均值为73.5 Ma,成矿时代属燕山晚期。矿床的形成与地下热水的活动密切相关。当大气降水下渗,经加热并持续溶滤火山岩层中的成矿物质,最终构成含矿地下水热液。含矿地下水热液在环流过程中进入减压带—断裂破碎带时,由于温度、压力、Eh值和pH值等物理化学条件的改变而使热液发生卸载,矿质得以沉淀析出。

    2013年01期 v.33 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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  • 福建东山坑北复式岩体中蓝绿色角闪石矿物学特征及其形成环境探讨

    史维鑫;张达;石建基;狄永军;李野;张垚垚;

    角闪石作为福建东山坑北复式岩体的主要变质特征矿物之一,其详细的成因矿物学研究对解释该套岩体的变质变形特征和条件具有一定的指导意义。本文应用电子探针分析和斜长石-角闪石温压计、黑云母-石榴子石温压计对该区花岗岩中蓝绿色角闪石进行了成分分析和温压条件的研究。研究表明该区变质变形花岗岩中蓝绿色角闪石为铁浅闪石,大部分为岩浆结晶和次生交代的角闪石。通过斜长石-角闪石温压计计算得出其压力为0.40-0.72 GPa,变质温度大约为543-557℃。通过石榴石-黑云母温度计计算其变质温度为546-590℃。角闪石的成因矿物学研究表明坑北岩体的变质程度为低角闪岩相-高绿片岩相。变质作用相当于燕山造山运动的第Ⅲ幕,是与深大断裂有关的低压高温型区域。

    2013年01期 v.33 110-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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  • 南秦岭中生代张家河煌斑岩的地球化学特征及其岩石成因探讨

    杨朝贵;刘燊;冯彩霞;冯光英;杨毓红;齐有强;唐亮;

    锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄(225±1.5 Ma)表明,研究区煌斑岩为印支晚期岩浆活动的产物。化学组成上,煌斑岩的SiO2含量为49.31%~52.87%,w(K2O)=0.86%~1.34%,Na2O>K2O,属钙碱性系列。MgO含量高,变化范围较大(13.11%~15.88%),Mg#=77.74~80.44),富集大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba、Th、U和Sr)、LREE和Pb,亏损高场强元素(HFSE)(Nb、Ta、Zr和Hf)为特征。同位素组成上,岩石具有高的(87Sr/86Sr)i(0.714697~0.716534)和负的εNd(t)(-8.55~‐9.09),表明研究区煌斑岩源区可能为EM2型地幔。此外,煌斑岩具有较高的相容元素,Cr(1161×10-6~1597×10-6),Co(60.3×10-6~77.2×10-6)和Ni(220×10-6~366×10-6)含量。综合证据表明,张家河煌斑岩来自富集的岩石圈地幔,且源区受到了来自俯冲大洋(古勉略洋)沉积物析出流体的交代作用影响。原始岩浆在上升侵位过程中存在橄榄石和单斜辉石等矿物的分离结晶作用,但没有明显的地壳混染影响。构造和地球动力学背景分析表明,研究区煌斑岩为扬子板块和南秦岭微板块碰撞后伸展拉张阶段的产物。

    2013年01期 v.33 119-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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