蛇绿岩杂岩中的含金滑石菱镁片岩(碳酸盐化超镁铁岩)

为了阐明金矿化与蛇绿岩杂岩中地幔橄榄岩的共生关系,对三个地区(利古里亚、摩洛哥、沙特阿拉伯)产出的滑石菱镁片岩(碳酸盐化超镁铁岩)进行评述。滑石菱镁片岩的金含量一般是伴生超镁铁岩(5 ppb Au)的5—20倍,虽然也发育有含金量为1—10ppm的富金带。较高的金含量与硫化物或钴砷化物的矿化有关,或者与晚期含黄铁矿或毒砂的石英脉有关。与蛇纹岩的形成一样,形成滑石菱镁片岩的超镁铁岩碳酸盐化作用,似乎是在中温条件下(150—300℃)Na、Cl卤水的热液蚀变结果,这些卤水起源于地幔物质与海水的相互作用。金是从蛇纹石化超镁铁岩的不透明矿物中析出的。在热液系统演化过程中,金随富含CO_2、S、As、Cl、Na、K和B的流体沿构造接触带迁移,当该流体运移到还原和碱性环境时,金与石英,硫化物和砷化物一起沉淀。因此,滑石菱镁片岩应成为金矿勘探的新目标。     

三价铁促进生物氧化锰稳定土壤砷的效果和机制

通过室内模拟实验,研究了三价铁对生物氧化锰（BMO）稳定化砷污染土壤的促进效果与作用机制.实验结果表明：三价铁的添加提高了BMO对土壤中砷的稳定化效率,当三价铁以质量分数百分比（以Fe计）为0.5%、1%、2%和4%添加时,砷的稳定化效率由单独BMO处理的63.02%增加至86.04%、93.86%、96.56%和97.98%;由连续提取实验结果可知,添加三价铁能够促进土壤中砷的结合形态由可交换态、专属吸附态向无定型铁锰结合态和结晶型铁锰结合态转变,增强土壤中砷的稳定化作用;风险分析进一步表明添加三价铁后砷的环境风险由中风险转变为低风险;矿物晶体结构分析表明,添加三价铁后土壤中出现水铁矿、纤铁矿等次生铁氧化物,这些铁氧化物对土壤中砷有良好的吸附固定能力.总体而言,三价铁的存在能够提高BMO对砷污染土壤的稳定化效率,但三价铁的添加量不宜过高,否则会引起土壤酸化问题.     

三种氧化铁吸附水环境中砷的试验研究

采用两种人工合成的氧化铁(针铁矿、水铁矿)和赤铁矿作为吸附剂,对含砷(三价砷及三价五价砷混合液)水进行了吸附试验。结果表明,在初始浓度为1200μg/L的As(Ⅲ)溶液中,水铁矿的吸附效果最好,针铁矿和赤铁矿吸附效果较差;在初始pH为7,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)摩尔比为1:1的混合液中时,三种铁矿对总砷的吸附效果均随着As/Fe摩尔比的增大而减小;在A(sⅢ)和As(Ⅴ)摩尔比为1:1的混合液中,吸附总砷效果最好的是针铁矿,水铁矿次之,赤铁矿的吸附效果最差;A(sⅤ)的存在对除砷效果有一定的影响,三价砷和五价砷共存时,三种铁矿对其吸附具有一定的选择性。     

地幔包体中可能的非平衡氧同位素效应—一种代替 Kyser-O’Neil-Carmichael~(18)O/~(16)O 地温计的方法

<正> 引言Kyser等(1981,1982)最近在其两篇文章中提出,超镁铁岩δ~(18)O的变化比以往所认为的要大得多,也比月球的要大得多。这明显地扩大了我们对地幔中~(18)O/~(16)O变化的认识范围。基于上述资料并假定Ca-Mg元素分配地温计对这些地幔包体中的矿物组合是有效的,Kyser等(1981)建立了辉石-橄榄石地温计:T(℃)=1.151-173Δ-68△~2。     

污水磷回收新产物——蓝铁矿

渐行渐近的磷危机使磷回收从理论已经走向实践.磷回收产物形式很多,但经济、具有高附加值的产物才能驱动企业自愿实施.在污水处理生物污泥中新近发现的蓝铁矿(Vivianite,Fe_3(PO_4)_2·8H_2O)沉淀物因潜在的特殊用途以及经济价值而备受关注.自然界,蓝铁矿广泛存在于地表水体沉积物中,是一种非常稳定(K_(sp)=10~(-36))的磷铁化合物.决定蓝铁矿生成的条件除富铁、富磷之内在因素外,还需要环境中存在合适的还原性条件(ORP-300 mV)以及中性上下的pH条件(6～9).实践中,污水或污水处理过程中有时刚好存在蓝铁矿形成的内、外在条件,荷兰污水处理厂在生物污泥中便检测发现有蓝铁矿物质的存在.为推动蓝铁矿基础及其应用研究,本文综述蓝铁矿化学性质、经济价值及回收潜力;分析pH、ORP、微生物、硫化物等环境影响因素;辨析其在生物污泥中的生成路径;提出从污泥中分离、提纯蓝铁矿的研发思路.     

不同铁矿物对水稻土砷的稳定化效果及机制

水淹缺氧条件是驱动水稻土砷释放引起砷污染的主要原因,其中,铁矿物在砷的迁移转化过程中扮演重要的角色.为研究水铁矿、针铁矿和赤铁矿对水稻土砷的稳定化效果,分析了3种铁矿物对土壤溶液砷浓度的影响,采用土壤溶液中亚铁和总铁的浓度变化来评估不同铁矿物对砷的稳定化效果,并对3种铁矿物进行扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等表征分析.结果表明,水铁矿具有最大的比表面积,为192.54m2·g-1,且微孔孔容达到0.069 cm3·g~(-1),针铁矿和赤铁矿依次减少,而3种铁矿物的结晶度以针铁矿最高,赤铁矿和水铁矿依次降低.施用水铁矿、针铁矿和赤铁矿均有效地降低了土壤溶液中砷的浓度,当添加量为2.0%(质量分数)时,土壤溶液中砷浓度分别降低62.55%、61.36%和55.16%.相关性分析表明,随着无定形铁含量的提高,其对砷的稳定化效果趋于显著,其中,土壤无定型铁与无定型结合态砷含量存在正相关关系(r=0.879,p=0.009),而与土壤溶液砷存在负相关关系(r=-0.895,p=0.006).     

印度奥里萨邦苏金达河谷的铬铁矿矿床的地质特征和成因

<正> 铬铁岩的地质环境 苏金达河谷的铬铁矿矿床呈连续的层或透镜体和袋状体形式产于蚀变的纯橄榄岩-橄榄岩中,沿北东-南西向延伸约25km(图1)。这些超镁铁岩侵入到由燧石石英岩和条带状磁铁矿石英岩组成的较老的前寒武纪“铁矿超群”中。这里还有一种较年轻的超镁铁岩,即顽火辉石岩。这种岩石完全不含铬铁矿。在很大范     

淹水与非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤磷有效性的短期影响

土壤中活性铁氧化物含量及其对土壤磷生物有效性的影响与施用有机肥有关,但外源添加活性铁氧化物和有机物对土壤有效磷含量的影响并不清楚.通过室内培养实验,研究了在淹水和非淹水条件下外源水铁矿和葡萄糖对土壤中植物有效磷(SAP)含量的影响.利用同步辐射红外显微成像技术原位探索了微域内铁和磷的空间关系.研究结果表明,在培养192 h内无论是添加水铁矿或葡萄糖或二者同时添加均会使SAP含量显著下降且呈持续下降趋势.在淹水和非淹水条件下单施水铁矿处理SAP含量分别下降30.9%和25.8%,单施葡萄糖SAP分别下降40.5%和26.8%,而同时施加水铁矿与葡萄糖处理SAP分别下降61.5%和45.3%.因此,同时施加外源水铁矿和葡萄糖对淹水条件下SAP含量影响更大.同步辐射红外显微成像分析结果表明,无论是添加水铁矿还是葡萄糖或二者同时添加,都会通过改变微区内铁和磷的空间分布打破原来土壤中铁磷相互作用平衡.上述研究结果对于土壤磷养分管理和磷面源污染控制具有重要参考价值和应用潜力.     

典型铁氧化物对Hg(Ⅱ)吸附及其机制的比较研究

以自然环境中广泛存在的水铁矿、赤铁矿、针铁矿3种典型铁氧化物为研究对象，比较了不同实验条件下(pH、黄腐酸、共存离子、离子强度)3种铁氧化物对Hg(Ⅱ)的吸附过程及其机制.结果表明：水铁矿(37.49 mg·g^-1)和针铁矿(35.60 mg·g^-1)对汞的吸附量相当，赤铁矿对汞的吸附量(15.92 mg·g^-1)较低；吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型；吸附热力学研究发现，水铁矿、赤铁矿吸附汞的△H为正值，表明温度升高有利于吸附，而针铁矿与之相反；溶液pH值从3升至9时，水铁矿、赤铁矿、针铁矿对汞的吸附量分别提高了53.10%、37.73%、50.53%；添加黄腐酸可提高铁氧化物对汞的吸附；离子强度增加，针铁矿对汞的吸附量下降，而水铁矿和赤铁矿与之相反；不同阴离子共存时，水铁矿受P₂O₇^4-的影响最为显著.结合X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪分析结果，水铁矿主要吸附机理是吸附剂表面—OH中的H+被Hg2+替换形成了内表面络合物，针铁矿主...     

大陆地幔岩石圈和地球地幔中浅水平富集过程

大陆地幔岩石圈可能是一个不相容元素的重要的储库,并且它仍然是一个研究地幔元素分馏过程的关键性天然实验室。为了构筑一个大陆地幔岩石圈模式,对地幔捕虏体、钾镁煌斑岩和金伯利岩以及所选择的大陆溢流玄武岩中的主要元素、微量元素和同位素资料进行了综合研究。业已证明,这种地幔岩石圈的组成、密度、厚度和产生玄武岩的能力是随年龄而变化的。太古宙地幔岩石圈以具有相对低的FeO丰度(这归因于科马提岩的提取作用)为特征,因而该岩石圈的密度必定比周围的软流圈要低。与此相反,太古宙后的地幔岩石圈,其组成可能与最近采集的样品(如碱性玄武岩中的尖晶石橄榄岩包体)相类似。因此,太古宙后的地幔石圈为大陆溢流玄武岩的产生贡献了足够丰富的物质,并且为更容易分层和加入到大洋玄武岩的软流圈源区提供了足够高的密度。综合现有的有关地幔捕虏体和大陆溢流玄武岩的资料表明,大陆地幔岩石圈在壳/幔系统中占的元素份额,含K小于10％’而含Sr和Nd为3.5％。 许多大陆镁铁质岩石具有以ε_(Nd)低、ε_(Sr)多变和~(206)Pb/~(204)Pb比值经常都低为特征的明显不同的同位素比值。特别是具稍高~(87)Sr/~(86)Sr和低~(206)Pb/~(204)Pb的组合越来越被认为是大陆地幔岩石圈的一个特征。钾镁煌斑岩、金伯利岩和黄长煌斑岩?     

微生物法烟气脱硫技术研究

采用微生物（氧化亚铁硫杆菌，简称TF菌）法脱除烟气中的二氧化硫。在相同操作条件下，比较了传统的工业化 方法稀硫酸吸收法（千代田法）与本法的优劣，研究了液气化、二氧化硫浓度、三价铁离子浓度等因素对吸收效率的影响；分析了脱硫反应前后吸收率pH值、三价铁离子浓度的变化。研究结果表明：适宜的液气比（12.5L/Nm^3 以上）、二氧化硫浓度（1000－5000ppm)和三价铁离子浓度（0.6g/L以上）能使该法具有较高（＞98％）的脱硫率。在常温常压操作条件下，微生物法的脱硫率远优于千代田法，具有一定的工业化价值。     

镁铁质、超镁铁质岩,地幔-地壳演化及有关的成矿作用

<正> 这里报道的是第27届国际地质大会有关镁铁质、超镁铁质岩,地幔-地壳演化及有关成矿作用方面论文的主要内容。涉及的论文约150篇(我国参加大会的有关论文,由于已有专集,这里未作报道),问题广泛,内容丰富,这里择其重要者予以报道。     

一条正在发育的中、新生代裂谷带

沿长乐－南澳断裂带分布有非蛇绿岩型的镁铁、超镁铁质岩块；具中、新生代裂谷型岩浆组合；断裂两侧具有相似的变质岩基底及对应显著的地幔隆升地带。说明该断裂带为一条正在发育的中、新生代裂谷带。     

论西澳大利亚钾镁煌斑岩和金伯利岩的成因

对西澳大利亚金伯利岩和钾镁煌斑岩的差别和相似性重新进行研究,旨在解决岩石成因论问题。与金伯利岩岩筒不同,在火山口钾镁煌斑岩中常有玻璃质和多孔状火山碎屑物,在火山口带发现有岩浆岩。在矿物学上,钾镁煌斑岩含有金伯利岩中非典型的矿物,特别是白榴石、钾碱镁闪石、柱红石和钾钙板锆石。钾镁煌斑岩的组成变化较大,是低压分离作用以及橄榄石、铬尖晶石、透辉石、金云母和钙钛矿分离的结果,尽管它们可能不是来自同一母岩浆。高压结晶作用在北金伯利和东金伯利地区的金伯利岩岩墙中更为显著,这可用金伯利岩中相对普遍地产出诸如镁铬矿、钛镁铝榴石、辉石、尖晶石和锆石等矿物的巨晶来说明,而在钾镁煌斑岩中这些矿物巨晶非常罕见或不存在。 在西澳大利亚钾镁煌斑岩和金伯利岩岩筒中,地幔捕虏体罕见并常有蚀变。对存在的岩石类型(包括纯橄榄岩、石榴石橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩)进行了阐述。没有发现榴辉岩捕虏体,但金刚石中的包裹体以及重砂精矿含有榴辉岩套的矿物。从而得出结论:金伯利地区下方的地幔是耐火耐熔的亏损地幔,可能含有一些榴辉岩。 象金伯利岩一样,钾镁煌斑岩也被认为是形成于地幔深部的、体积很小的部分熔触体。而西金伯利地区的钾镁煌斑岩,象云母质(含云母的)金伯利岩一样     

超镁铁岩熔体的粘度和结晶温度

<正> 在解决某些地球化学和岩石学问题时,岩石熔体的粘度资料是必不可少的。这样的资料非常少;至于超镁铁岩,由于在超高温条件下测定粘度相当复杂,这样资料就更为缺乏。只是由于近年来研究出利用振动粘度计测定熔渣粘度的方法,才得以获得超镁铁岩熔体粘度的大量测定数据。对天然的超镁铁岩系列及其从纯橄榄岩到斜方辉橄岩的混合物、麦美奇岩以及作为对照,对辉长苏长岩、石英闪长岩到斜长花岗岩(表1)进行了研究。     

典型含铁矿物的溶解特征

气溶胶沉降是开阔大洋可溶性铁的重要来源。矿质颗粒物在大气传输后铁可溶性显著增加,然而尚缺乏大气化学反应对铁可溶性影响的系统研究。本文探究了pH值、不同酸以及草酸盐浓度对赤铁矿、针铁矿、伊利石和蒙脱石中铁可溶性的影响。在pH=2的硫酸溶液中,铁可溶性为：伊利石(2.18%±0.14%)>针铁矿(1.68%±0.18%)>赤铁矿(0.43%±0.06%)>蒙脱石(0.20%±0.08%)。加入乙酸盐对铁可溶性无促进作用,而加入草酸盐后,铁可溶性明显增加,且草酸盐浓度增加对铁(氢)氧化物铁可溶性有促进作用,但对黏土矿物铁可溶性几乎无促进作用。在加入2 mmol·L^-1草酸盐后,铁可溶性为：针铁矿(5.38%±1.76%)>伊利石(4.19%±0.30%)>赤铁矿(3.87%±0.24%)>蒙脱石(1.83%±0.06%),草酸盐对铁(氢)氧化物中铁可溶性的促进作用大于黏土矿物。     

Shewanella oneidensis MR-1对针铁矿的还原与汞的生物甲基化

在实验室模拟条件下,研究了铁还原菌奥奈达希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1对针铁矿的异化还原及其对汞生物甲基化的影响.结果表明,S.oneidensis MR-1能溶解针铁矿,并能将溶解出的Fe3+还原成Fe2+;S.oneidensis MR-1也是一种汞甲基化细菌,能够将无机汞转化成甲基汞.铁的溶解还原作用随着初始针铁矿剂量的大幅增加而减弱,针铁矿的异化还原在一定程度内促进汞的生物甲基化.弱酸性条件比中碱性和强酸条件有利于汞的甲基化;腐殖酸在低浓度促进汞甲基化,浓度过高则会抑制汞的甲基化.     

物质在非常高压和高温下的热力学及地幔中的某些矿物反应

<正> 一、引言本文计算了相当于地幔和外地核条件(即压力高达二百万巴,温度高达4000K)下矿物的热力学性质。包括了几个新的矿物,如刚玉 Al_2O_3,磁铁矿 Fe_3O_4,镁的正硅酸盐和偏硅酸盐以及镁铝榴石 Mg_3Al_2Si_3O_(12)。过去我们发表的物质压缩系数和等压等温位的所有数据都重新作了计算。     

人工合成铁、铝矿物和镁铝双金属氧化物对土壤砷的钝化效应

应用室内模拟培养的方法,研究了人工合成铁、铝矿物和镁铝双金属氧化物对砷超标土壤中砷的钝化效果.每种钝化剂均设置0.1％、0.5％、1.0％、2.5％和5.0％五个添加量处理.结果表明,添加水铝矿明显降低了土壤pH值,其中,添加5％水铝矿的处理降幅最大,达到1.20;而添加镁铝双金属氧化物则显著提高了土壤pH值,5％镁铝双金属氧化物的处理土壤pH值由5.04最高可提高至8.09.添加铁铝矿物均降低了土壤有效砷的含量,下降幅度为1.89％～64.15％;而添加镁铝双金属氧化物则使土壤有效砷含量增加;添加水铁矿和针铁矿处理对提高土壤中残留态砷含量的作用较为明显.总体看来,两种人工合成铁矿较镁铝双金属氧化物和水铝矿对土壤中砷有更好的钝化效果,可以作为钝化剂应用于土壤中砷的钝化.     

人工合成铁、铝矿对As(V)吸附的研究

采用批实验方法研究了人工合成铁、铝矿物对As(V)的吸附,考察吸附时间及溶液pH值对As(V)吸附的影响.结果表明,不同类型铁、铝矿对As(V)的吸附量均表现出随初始As(V)浓度(0.1~100mg/L)的增加而增加的趋势,其中水铁矿的吸附量在整个浓度范围内始终呈上升趋势,初始浓度为100mg/L As(V)时的吸附量为22.56mg/g,而针铁矿、水铝矿和赤铁矿的吸附量在低初始浓度时上升较快,随浓度升高上升幅度减缓直至平衡,其中赤铁矿的吸附量最小,100mg/L As(V)时的吸附量为4.75mg/g.Freundlich方程对吸附数据的拟合效果优于Langmuir方程,吸附能力表现为水铁矿最高,水铝矿和针铁矿相近,赤铁矿较低.随着吸附时间的增加,4种铁、铝矿物对As(V)的吸附量都逐渐增加,尤其是水铁矿,10min内即达到平衡吸附量的96.3%;水铝矿和针铁矿在48h时吸附量分别为平衡吸附量的97.2%和97.4%;赤铁矿则需96h才基本达到平衡.除水铁矿外,4种动力学方程对其他矿物动力学曲线的拟合均较好,尤其是双常数方程.pH值对矿物吸附As(V)的影响受As(V)初始浓度的影响,初始浓度较低时,铁、铝矿的吸附量仅在极碱条件下(pH>10)降低,而初始浓度较高时则表现为随pH值升高直线下降的趋势.