元素分配的实验研究

本文引用大量的资料,论述了元素(包括主要元素、微量元素、稀土元素)在两相(不混溶的两熔体相、熔体/溶液相、矿物/熔体相和矿物/溶液相)之间的分配行为;探讨了影响元素在两相间分配的因素——两相的成分、性质,平衡时的物理化学条件(温度、压力,氧逸度)以及元素本身的性质(价态、半径)等;指出了进行元素分配实验研究的意义——元素在两相间的分配行为,有助于地质学家定量模拟岩石的形成、演化过程,准确了解岩石、矿床形成时的物理化学条件以及元素的富集、成矿机理等;提出了一些值得注意的问题。     

铜、钼实验地球化学研究(摘要)

<正> 为了深入研究铜、钼两种元素的实验地球化学行为,作者用了一年半的时间,完成了高温高压实验近八十次,取得了一批具有创新意义的实验结果。实验主要包括两个方面:铜、钼溶解度实验研究和铜、钼分配系数实验研究。前项实验的目的是通过溶解度的测定来确定铜、钼在热液体系中的存在状态及配离子生成自由能,为讨论铜、钼两种元素的主要工业矿物即黄铜矿及辉钼矿的成矿物理化学条件提供实验依据;后项实验的目的是通过分配系数的     

硅酸盐熔体微结构单元的探讨

为了深入了解熔融硅酸盐的各种性质,综合前人的资料并结合自己的实验结果,对硅酸盐熔体中的微结构单元进行了探讨。熔体中包含5种不同的硅氧四面体(以Qn表示,n为四面体中的桥氧数目),不同的硅氧键中的电荷分布以及Qn在Raman谱图中的特征位移区有区别,熔态谱和玻璃态谱之间也存在差别,同组成熔体和淬冷玻璃中,同一Qn具有不同的摩尔分数、自由能和无序度,并且熔体中Q4的振动是非Raman活性的。     

天然水体系中的有机-金属相互作用及其环境意义

天然水中广泛存在的有机质，其中主要是腐殖酸，与水体中重金属元素通过整合、吸附、表面络合和凝聚作用制约着重金属污染元素在水体中的行为和分配．并最终导致重金属元素向沉积物中积聚．通过控制水体系中的有机质分布和浓度而达到重金属污染的自净作用．水的自净能力与水体系有关，海水的自净能力明显大于淡水．     

乌江干支流河水中U元素的地球化学特征

本研究对乌江流域河水U浓度进行了测定,系统讨论了乌江流域干支流河水中U的元素地球化学特征,并对其主要来源进行了辨析。研究结果显示,乌江河水中溶解态U的平均浓度约为0.504μg/L,比世界河流平均水平0.186μg/L及长江平均含量0.45μg/L高,但是低于黄河U含量4.86μg/L,同时也低于世界平均海水U浓度3.3μg/L。来源分析显示,乌江河水中的U主要来源于碳酸盐岩风化,尤其是白云岩的风化,对U行为有决定性的控制作用,说明了在海洋沉积成岩过程中生物作用过程对U行为的重要性。蒸发岩和硅酸盐等的风化过程对乌江河水U的贡献不大。和十年前相比,人类活动对流域河水U的影响明显增加。     

模拟实验研究煤矿酸性水中Co、Ni、Zn、Cd、Al、Cr、As、Pb可溶性金属迁移行为

通过模拟煤矿酸性水环境,对来自2个不同产地的煤系非均质黄铁矿样品进行了不同固液比的淋滤实验,对反应体系物理化学状态以及其中的Co、Ni、Zn、Cd、Al、Cr、As、Pb8种元素的释放行为进行了长达312h跟踪检测和对比.结果显示,在2种不同来源的煤系黄铁矿样品反应体系中,Co、Ni、Zn、Cd的释放行为均为持续升高,说明这些元素的释放受体系中物理化学状态的影响相对较小,在液相中具有较高的迁移行为;Al、Cr、As、Pb在不同样品体系中的释放行为差异较大,受到体系pH值、吸附及共沉淀作用等因素的影响,是相对不易迁移的元素.煤矿酸性水环境中元素释放和迁移行为主要受到黄铁矿的氧化还原反应速率、反应体系介质pH值和围岩矿物学性质3个宏观因素控制.     

浙江寿昌地区中生代火山灰流凝灰岩中长石的特征及其成因信息

1983年笔者在对寿昌地区中生代火山岩进行调研的过程,发现了两套分别属于英安质和流纹质的、具良好熔结分带的火山灰流凝灰岩。英安质火山灰流凝灰岩为黄尖山旋回晚期(Ⅰ_4)、流纹质火山灰流凝灰岩为寿昌旋回中期(Ⅱ_2)的产物。本文在研究火山灰流凝灰岩成分和熔结分带特征的基础上,通过X光、红外光谱、化学分析及旋转台鉴定等方法,对其中长石的成分和结构状态及其在熔结分带中的变化规律进行了比较详细的研究;并在此基础上讨论了长石的成因信息。不当之处,望批评指正。     

金的变质热液成矿作用模拟实验

本文研究了金在100MPa、温度呈梯度曲线变化条件下,在一些岩石柱(砂岩、泥质页岩、碳泥质页岩、石灰岩和花岗岩)中的重新分配。在以蒸馏水作为初始流体的系统中,未见金的明显再分配。在有NaCl参予的硅酸盐岩石柱中,金发生再分配,同时转移到“碳酸盐地障”中。在硅酸盐-碳酸盐岩石柱中,即使有NaCl参予,金也不发生再分配。在使用现代海洋沉积物的实验中,金的再分配是由于保存在沉积物中海水的氯化物水解所致。在“碳酸盐层”和岩石柱的低温带,随着有机质含量的增高,岩石中的活化金再沉淀形成自然金。     

闪石类矿物的OH伸缩振动谱与离子占位的关系

<正> 离子占位是矿物学重要研究课题之一。这类问题的研究有助于深入了解元素在矿物中的存在形式和分配特点,进而解释元素在地球演化过程中的地球化学行为以及矿物的物理化学性质、晶体化学特性和生成条件。 近十多年来,由于固体物理理论和近代实验技术引进地学研究领域,使这类研究获得了长足的发展。如果说以前的研究只是依据矿物的化学成分和元素的物理化学参数作推测,那么谱学手段可获得更加直观的和可靠的结果。在各种谱学方法中,红外光谱是能     

海水条件下Cd-CaCO_3共沉淀过程的动力学表达:文石

采用稳定加液系统,在海水条件下模拟了Cd随文石(CaCO3)的共沉淀过程,并对这一过程中Cd的分异行为进行了定量评估。实验结果显示,Cd介于文石和海水之间的分异系数(DCd)仅在0.2至0.9范围内变化,Cd表现为一种不相容元素。随着文石沉淀速率的增加,DCd值呈逐渐上升趋势。这些分异行为显著区别于Cd在方解石-海水体系中的分异行为,表明Cd随碳酸钙的共沉淀过程受到相应CaCO3矿物晶体结构的影响。在运用海相CaCO3沉积物中Cd/Ca比值作为古海洋研究指标的时候,应严格区分相关载体(CaCO3)的晶体矿物学差异。     

渤海越冬场渔业生物资源量和群落结构的动态特征

根据1983、1993和1999年冬季在渤海越冬场拖网试捕采集的渔获量资料,分析研究了渤海渔业生物地方种群的种类组成、生物量指数和优势种群的年间变化。资源量呈逐年大幅度减少之势,平均网获量分别为115kg/h、35kg/h和07kg/h,平均网获尾数则为669尾/h、145尾/h和37尾/h;群落结构和优势种发生了明显的变化,1983～1993年的优势种群梅童和孔鳐等经济底层鱼类为安氏新银鱼所替代。捕捞过度是经济种群资源量剧减的主要原因,强化渔政管理,开展经济种群的种苗放流是保护、恢复和增殖渔业资源的主要措施和途径。     

蒙脱石伊利石化过程中伊-蒙混层形成的Gibbs自由能

采用Vieillard(2000)提出的计算含水粘土矿物形成的Gibbs自由能的方法,对热液蚀变作用下蒙脱石向伊利石转变过程中伊利石 蒙脱石混层形成的Gibbs自由能进行了计算。根据伊利石 蒙脱石混层的化学成分,详细计算了一个端元伊利石样品形成的Gibbs自由能,其值为 5401.36kJ/mol。该值与已给出的天然伊利石和理想伊利石形成的Gibbs自由能非常相近,表明Vieillard(2000)的方法对计算伊利石 蒙脱石混层形成的Gibbs自由能是可行的。伊利石 蒙脱石形成的Gibbs自由能可进一步用于计算因地下水过量开采而产生的地面沉降的量。     

塔里木西南缘下地壳低速层的成因:斜长角闪岩的纵波速度和衰减的限制

在1 0GPa,室温～1200℃条件下,测量了新疆库地地区斜长角闪岩的纵波速度(Vp)和品质因子(Q值),得出在1 0GPa恒压下,Vp和Q值随温度和深度的变化关系。结果显示,Vp和Q值随温度的升高而下降,观察实验样品并结合Vp和Q值与熔体含量的关系,发现部分熔融是影响Vp和Q值变化的主要因素。依据实验结果,并结合区域上压力梯度和温度梯度资料计算了Vp和Q值随深度的变化。结果表明Vp和Q值先随深度的增加而缓慢增大,在32km左右开始突然减小,表明开始出现低速层。结合温度和熔体含量的关系得出,低速层的出现可能是部分熔融的结果。塔里木及周边地区的地震测深以及地震反演的结果也显示,在相同的温度和压力条件下,地壳内部32～44km的范围内存在低速层,同时高温高压的实验结果与阿拉木图地区的Vp值相当一致,可以推测塔里木西南缘下地壳的岩石成分中含有斜长角闪岩。     

饮水氟化安全性与有效性的争论

关于饮水氟化在学术界存在着两个对立的观点,一是支持,一是反对。支持饮水氟化者认为它不仅可有效的减少龋齿的发病率,还是最经济的预防龋齿的措施,适当地实施这一措施不会产生氟斑牙等氟中毒现象;反对饮水氟化者认为人体氟来源是多样的,过量氟对人体具有毒性,饮水氟化具有氟中毒的潜在危险。国内外大量的研究与观察已经证明,存在着一个既不造成氟斑牙流行又最大限度地发挥氟的防龋作用的饮水氟浓度。由于人种、地域、气候和饮食生活习惯的不同,在不同地区不同季节的饮用水氟含量应不同。目前,全国性的饮水氟含量与居民口腔健康的相关性的研究还基本处于空白阶段,因此在全国范围内进行这方面的研究是我国各城市饮水氟化防龋研究的基础。     

长直链烷基苯的异常分布及其成因探讨

来自楚雄盆地三叠系地层的三个沥青样品长直链烷基苯在C16～C20范围内具强烈的偶碳优势。正构烷烃和烷基环己烷与烷基苯分布的差异表明:偶碳数烷基苯不可能来自直链脂肪酸,也不可能来自一些细菌和某些藻类生物体中的环己基脂肪酸,它可能是成岩作用阶段,在矿物催化作用下偶数碳醇与生物体中简单的芳烃化合物进行烷基化反应抑或是在深成作用早期,长链偶碳数伯醇通过自由基反应与存在于干酪根中苯进行烷基化作用而形成。烷基苯这一分布特征与热演化没有相关关系。     

酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学循环演化研究意义

大量研究表明,酸沉降引起酸化敏感性湖泊湖水的酸化,会影响湖泊系统汞的赋存状态和相互转化。但是,对于酸沉降同时引起的湖泊SO42 的增加是否会影响湖泊汞的赋存状态和相互转化尚存在分歧。而对于非酸化敏感湖泊,受酸沉降影响湖水仍然呈现碱性的湖泊结果如何还不清楚。据此,本文综述了湖泊体系中汞的生物地球化学循环演化规律,并总结近年来的研究成果,结合我国西南地区湖泊所处的特殊地质环境及其污染和研究现状,指出对酸沉降区域碱性湖泊中汞的生物地球化学演化规律进行研究的必要性和重大意义。     

贵金属多元素分析进展

近年来,贵金属多元素精确分析在科研与工业界已引起广泛关注。本文就国内外贵金属分析常用的试样分解方法、分离富集方法与现代仪器分析技术进行总结和评述,并对未来发展的趋势进行了展望。     

不同施肥配比对土壤磷素固液相分配及组分的影响

以陕西长武国家长期定位试验站土壤样品为研究对象,采用25a小麦连作试验田不同氮磷配比处理11个,氮磷有机肥配施处理8个来研究不同肥料处理对磷素固液相分配及其磷素组分的影响,结果表明,黄土高原农田生态系统磷素固液相分配系数与Ca2-P和活性有机磷具有一定的相关性.同等氮素水平下(N90),随着施入磷素的增加,土壤中全磷、固相磷和液相磷的含量均呈增加趋势,而固液相分配系数却呈减少趋势.同一磷素(P90)水平下,氮素的施入对磷素利用也存在一定的影响,全磷在N135时达到最小值,固相速效磷有减少趋势,液相磷在N135时达到最大值,固液相分配系数以单施磷处理(无氮肥施入)最大.Ca2-P和活性有机磷对于磷素的固液相分配起着一定的决定作用,有机物质对磷素的有效性具有很大的激发作用.平衡施肥对磷素高效利用和减少面源污染具有很重要作用.     

有机污染物在自然沉积物上的吸附行为——固体浓度对吸附分配系数的影响

本文研究了11种有机污染物在松花江沉积物上的吸附行为,发现吸附分配系数随固体浓度的改变而变化.原因为吸附平衡过程中,有机碳和悬浮微粒由固相扩散到液相.同时在实验基础上建立了数学模型,并计算了11种有机物的吸附分配系数.     

长江口悬浮固体中重金属元素的形态研究

研究了长江口水体中微量金属元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ，在固－液两相中的分配，以及在悬浮固体中的形态分布。结果表明，元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ有９０％左右存在于悬浮固体中，并以固态形式输入河口，溶解态仅占１０％左右；元素Ｃｄ固态部分约占３５％，溶解态占优势。在悬浮固体中，元素Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ主要以残留态和铁锰结合态形式存在，这两种形态的比例，Ｃｕ为４０％和２９％，Ｐｂ各占４０％，Ｚｎ为３７％和３８％。元素