硫化物矿物的电子结构——理论和实验

<正> 金属硫化物不仅是最重要的一族矿石矿物,而且在结构化学、电性质、磁性质和其它物理性质上它们都表现出惊人的差异(Ribbe 1974;Vaughan和Graig 1973),因而,Ribbe等人要求矿物学家,以及固体物理学家和材料科学家们注意。在性质上,硫化物矿物包括从反磁性绝缘体到反磁性半     

某些硼酸盐矿物的硼同位素组成

收集了一些结构不同但推测其地质成因相同的硼酸盐矿物,并测定了它们的~(11)B/~(10)B比值。再次证实,海相成因的硼酸盐矿物的~(11)B/~(10)B比值大于非海相成因的硼酸盐矿物。还发现,同地质成因硼酸盐矿物的~(11)B/~(10)B比值有这样一个递减顺序:硼砂、粗硼砂、贫水硼砂(Na硼酸盐)>钠硼解石(Na-Ca硼酸盐)>硬硼钙石、板硼钙石、三斜硼钙石(Ca硼酸盐),硼同位素比值的这种递减顺序可以根据这些矿物中晶体结构的不同来解释。这就是说,具较高BO_3/BO_4比值[指矿物结构式中BO_3平面三角基团(Δ)的数目与BO_4四面体基团(T)的数目之比)的矿物,其~(11)B/~(10)B比值也较高。     

反浮法提纯海绿石工艺的改进

<正> 海绿石存地质学研究巾常常作为测定地质年代及海相沉积岩研究的一种标准矿物,其伴生矿物有石英、长石、磷灰石、赤铁矿等。海绿石具有中等的电磁性(X=10~(-6)～50~(-6)cm~3/g),在其伴生矿物未被铁污染情况下,可以采用电磁选的方法获得纯的海绿石单矿     

利用太湖竺山湾底泥制备轻质陶粒试验研究

以太湖竺山湾底泥为研究对象,通过对其主要成分、矿物组成和热性质分析,考察其烧制轻质陶粒的可行性;以膨胀率和表观密度为指标,对烧结温度和烧结时间进行单因素试验,确定较佳的纯底泥烧制轻质陶粒工艺参数,并对所制陶粒微观结构和重金属浸出毒性进行分析。结果表明,竺山湾底泥成分基本满足烧制轻质陶粒要求,在不添加其他任何添加剂的情况下,其较佳的烧制条件为1 110~1 120℃下焙烧5~10 min冷却至室温,可以得到表观密度为0.8~0.9 gcm3,具有较好强度的膨胀轻质陶粒。底泥在烧制陶粒过程中重金属得到很好地固化,陶粒中重金属浸出率很低。     

武汉市道路尘埃污染中磁学指标与重金属含量对比

对武汉市不同功能区的道路尘埃进行环境磁学和化学分析的综合研究.结果显示:尘埃中的磁性矿物含量在空间分布上具有较大的差异,平均磁化率为工业区(7.36×10~(-6)m~3/kg)交通沿线(5.38×10~(-6)m~3/kg)商业区(3.76×10~(-6)m~3/kg)开发区(2.26×10~(-6)m~3/kg)和风景区(2.48×10~(-6)m~3/kg).工业活动和交通因素是造成区域尘埃中磁性矿物含量升高的主要原因,地理位置和人口密度对尘埃中磁性矿物的含量也有一定的影响.岩石磁学研究结果表明:尘埃中的磁性载体以亚铁磁性矿物为主,部分样品中含有不完整反铁磁性矿物.扫描电镜和能谱分析显示:人类活动产生的磁性颗粒(铁的氧化物和铁的硅铝酸盐)一般呈球形,自然成土过程中形成的不规则状磁性颗粒(磁赤铁矿).污染负荷指数与磁化率(R~2=0.870)、饱和等温剩磁(R~2=0.665)等表征磁性矿物含量的参数呈显著正相关.因此,尘埃的磁学参数可以作为重金属含量的参考指标.     

石墨相氮化碳光催化剂的制备、改性及其在水处理中的应用

作为典型的非金属半导体光催化剂,类石墨相氮化碳(g-C3N4)由于具有物理化学性质稳定、能带结构适宜、制备成本低廉等优势,近年来受到广泛关注.本文综述了石墨相氮化碳的基本结构特性、常用制备方法以及结构改性策略,对其在水处理中的应用进行了总结,并对g-C3N4未来的发展趋势进行了展望,以期为氮化碳新材料开发及其在水处理方...     

硅酸盐矿物中微量含水组份的高温行为

<正> 引言 矿物及其性质的研究通常是在近25℃温度下进行的,这样做起实验来很方便。但是,对于有地质意义的高温状态下矿物的性能来说,常温实验却只能提供很有限的知识。硅酸盐中的微量“水”对矿物的性质可能有重大的影响。由于矿物中的含水组份既能反应又可迁移,高温下含水组份的种属形式及位置可能与室温时的不同。因此,我们用高温红外(IR)光谱对升高温度时的微量含水组份进行了研究,以了解它们的行为,并依此构想在地质条件下微量水的状态。我们使用的术语“微量水”,指的是任何其种属未被确认的含水组份。     

天然丝光沸石族矿物的红外光谱

<正> 振动光谱的使用为鉴定单矿物和更深入地探讨所研究矿物的晶体结构提供了可能。在这点上讲,红外光谱可与X射线相分析相比拟。但这种方法的优点在于,借助它既可以确定结构-结合水,又可以确定结晶水。而X射线结构分析在解决这种问题时却无能为力。 我们在本文中试图表明利用红外光谱来研究天然沸石的可能性。为此,我们选择了丝光沸石族(按分类,这是沸石的第六结构族)。对于所测得的红外吸收光谱,将连同这些矿物的结构性质一起     

苏联亚美尼亚赞格祖尔最主要铜钼矿床的辉钼矿中锇的含量

以前对亚美尼亚铜钼矿床的矿石中钯和铂的分布曾作过研究。很有意义的是在该矿石中发现有稀少的铂族元素——锇。锇在这里是由于长寿命同位素 Re~(187)放射性衰变而形成的:Re_(75)~(187)→Os_(75)~(187) β粒子,半衰期为4.3×10~(10)年。因此可以设想,锇能在主要富铼的矿物——辉钼矿中富集。作者曾研究了赞格祖尔铜钼矿床中含铼     

三种小分子对光电子还原铀的影响及机理研究

光电子具有较强的还原性,但在溶液中其还原性受到多种因素的影响。该研究通过在反应体系中添加不同的有机小分子并利用循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒电位I-t曲线和红外光谱(FTIR)等方法考察小分子对光电子还原铀的影响及其作用机理。结果表明:CV分析证实在半导体矿物-U(Ⅵ)体系中U(Ⅵ)经历两步单电子还原为U(Ⅳ),扩散系数D_(Ⅵ)=1.9×10~(-8)cm~2/s。加入Na_3C_6H_5O_7、CH_3COONa、C_2H_5OH 3种小分子后溶液体系具有更高的电活性;随着小分子浓度不断增加,电子转移的能力先升高后降低;体系存在最优条件,即U(Ⅵ)与小分子的摩尔浓度为1∶1时,电子转移能力最强。相较于半导体矿物-U(Ⅵ)体系,3种小分子加入后其还原率分别提高了27.4%、16.4%、14.6%。EIS表明加入小分子的溶液体系具有更低的传荷内阻,更有利于电子的快速传递;I-t曲线证实还原过程中添加小分子可以加快U(Ⅵ)还原反应动力学速度;FTIR表明作用后603.34 cm~(-1)处有一U(Ⅳ)的较强吸收峰,表明光电子可将U(Ⅵ)还原成低价铀。研究结果表明通过加入合适的小分子可提高光电子对铀的还原效率。     

矿物的微波电导及其在地学中的可能应用

<正> 矿物晶体,由于结构、成分、杂质、结晶程度。成矿温度以及压力等因素的影响,在结晶过程中形成了不同的晶格缺陷,构成了矿物晶体电导的复杂状况。通过对一些天然矿物晶体微波电导率的研究,发现电导大致可以分为两类:一类是与正常掺杂情况下的半导体行为相类似,电导与温度的关系为可逆的过程,即在升温或降温的过程中,同一温度下电导率总是相     

固体高分辨核磁技术及其在矿物学中的应用

矿物的高分辨核磁技术是八十年代新发展起来的矿物谱学手段,它主要用于研究矿物中磁性核的局域结构环境。本文简略介绍了固体高分辨核磁技术的原理和几种常用于矿物研究的技术,并以~(29)Si和~(27)Al核为例综述了它们在研究硅酸盐矿物中Si、Al局域结构的一般特征及对长石,层状硅酸盐和粘土矿物、非晶态物质及其他方面的应用成果。     

矿物物理与熔体物理进展述评

<正> 引言和重点目前,由于理论和实验方面的重要进展,矿物物理学和涉及熔融矿物性质的有关领域正在茁壮成长。特别是存在着这样一种趋势,即包括物理学、化学和材料科学在内的许多学科与地球物理和地球化学的相应领域之间的相互促进正在增长。这一方面可以从近年来有关高压研究的国际会议论文集(Schilling 和 Shel-ton,1981)、矿物结构和键合(M.O'Keeffe 和Navrotsky,1981)、激波研究(Nellis 等,1982)以及高压研究在地球物理问题上的应用(Aki-moto 和 Manghnani,1982)等一系列著作中     

主要的过渡金属氧化物矿物:它们的电子结构及矿物性质的解释

<正> 引言电子结构(或“化学键”)模式是了解矿物性质、稳定性和产状的基础,同时,它还预示了在不同的温度、压力状态下矿物的性能。虽然可以提出许多不同复杂程度的模式,但我们相信,以分子轨道(MO)理论     

石河子市土壤环境磁学特征及空间分布研究

以干旱区新兴绿洲城市石河子市为研究区,采集80个(0~10 cm)表层土壤样品,运用环境磁学方法,对土壤磁性矿物的含量、组成和粒度等参数进行了详细测定和分析.结果表明,石河子市表层土壤磁性特征以亚铁磁性的多畴磁铁矿或磁赤铁矿为主导,同时伴有少量的不完全反铁磁性矿物;从空间分布来看,亚铁磁性矿物含量表现为北部新城区>中心城区>郊区农用地;而磁性矿物颗粒粒度大小依次为北部新城区>郊区农用地>中心城区.磁性矿物的高浓度区与大多数工厂的分布具有一致性;但重化工业集中区(N1~N7)却表现为磁性矿物浓度较低,同时磁性颗粒粒径较大.在研究区内质量磁化(χLF)、饱和等温剩磁(SIRM)和软剩磁(SOFT)是指示工业所在区的有效磁性参数指标,而在化工业集中区需结合磁性粒度参数χFD%进行判别.     

花岗岩铀地球化学特征新认识——以赣南富城产铀花岗岩体为例

对富城花岗岩U、T h含量分析结果进行的频数统计分析表明富城花岗岩U的均值为8.92×1-0 6、众数为8.0×10-6、中位数为7.03×1-0 6,其概率密度曲线偏向高端呈右偏非对称分布(偏度系数CSK=1.10)。T h的均值、众数和中位数三者一致,分别为25.7×10-6,25.75×10-6,25.8×1-0 6,其概率密度曲线呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.11)。核诱发裂变径迹研究查明富城花岗岩中铀有4种存在形式:(1)显微粒状铀矿物(晶质铀矿);(2)以类质同像形式存在于锆石、磷灰石等副矿物之中;(3)均匀分散赋存在造岩矿物晶格之中的结构铀;(4)沿造岩矿物(长石、石英)微裂隙及粒间分布的非结构铀。对富城花岗岩铀配分研究发现,赋存在造岩矿物中均匀分散状的结构铀含量与全岩铀不呈消长关系,而是存在一定的极限值:长石、石英<3×1-0 6,白云母<5×10-6,黑云母<9×10-6。溶浸实验结果表明,富城花岗岩活动性铀浸出率很高(平均值52%),为富城花岗岩具有较大铀成矿潜力提供了佐证。     

许昌市典型区域土壤磁化率与有机质含量的相关性研究

为探讨土壤磁化率对有机质含量的指示作用,对许昌市典型区域土壤磁化率与有机质含量的相关性进行研究,结果显示:研究区域土壤样品Xlf变化范围在15×10~(-8)~125×10~(-8)m~3/kg,平均值为64×10~(-8)m~3/kg,说明研究区土壤样品中磁性矿物含量较低。Xfd值在4.67%~26.67%之间,平均值为10.02%,反映了样品中超顺磁颗粒含量很高,说明研究区域土壤磁性矿物主要由自然成土作用形成,现代工业生产活动和人类的生活活动贡献较小。土壤有机质含量范围为3.74~31.93 g/kg,均值为17.09 g/kg。研究区域土壤磁化率与有机质含量呈不显著正相关性,反映了在长期人工施肥活动和城市化进程中人类活动导致土壤各理化因子之间发生学联系的弱化。     

黑柱石和水之间氢同位素平衡分馏的实验研究

在750-250℃温度范围内,对黑柱石-水之间的氢同位素平衡分馏进行了实验研究。研究中改进了氢同位素交换实验方法,从而保证了精度。研究结果表明,750-550℃温度范围内,黑柱石一水的分馏系数10~3lnα°_(黑柱石-水)=-30.51 10~6/T~2-59.86,550-350℃温度范围内,10~3lnα°_(黑柱石-水)与温度1/T~2间无依赖关系,其值为-105.0±0.7,.250℃时,交换率太低。文中讨论了黑柱石-水之间氢同位素分馏系数与温度、矿物晶体结构、矿物化学组成的关系及其地质意义。     

放射性物质的污染与处置

(一)放射性是指某些物质具有不断放射出α、β粒子和γ、X 等射线的特性,这种不稳定特性的元素就称为放射性同位素。在人工放射性同位素和人工射线出现以前,自然界中就存在着宇宙射线和放射性矿物。天然放射性同位素主要有铀、钍、镭、氡、钾~(40)、碳~(14)、硼~7等;而地面水中铀的浓度为10~(-6)～10~(-7)克/升,镭的浓度为10~(-12)～10~(-13)。     

上海城市表土磁性特征对重金属污染的指示作用

选取上海市城市表土作为研究对象,结合磁学方法与传统化学方法,研究了上海市192件表土样品的磁性特征和重金属含量,并探讨了磁学参数指示重金属污染的可行性.结果表明,上海市表土磁化率平均值为187.66×10~(-8)m~3·kg~(-1),亚铁磁性矿物占主导地位,颗粒较粗.上海市表土重金属Zn、Pb、Cu、Cr、Ni、Mn、Fe含量均超过背景值,属于轻度污染.重金属和磁学参数(磁化率、饱和等温剩磁)具有相似的空间分布,高值集中在宝山区和闵行区,低值集中在崇明区.工业生产和交通活动是上海市表土重金属、磁性矿物的主要来源.磁化率χlf指示污染负荷指数的半定量结果为:χlf38.90×10~(-8)m~3·kg~(-1)时,土壤属于清洁状态,无污染;38.90×10~(-8)m~3·kg~(-1)≤χlf258.69×10~(-8)m~3·kg~(-1)时,土壤遭受轻度污染;258.69×10~(-8)m~3·kg~(-1)≤χlf793.45×10~(-8)m~3·kg~(-1)时,土壤遭受中度污染;χlf≥793.45×10~(-8)m~3·kg~(-1)时,土壤遭受重度污染.因此,磁学参数对城市表土重金属污染有着一定的指示意义.