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云冈石窟黄土覆盖层对水盐运移的阻滞作用研究
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作者 欧阳恺皋 闫宏彬 +7 位作者 蒋小伟 李娜 张少优 牛然 杨曦 唐旭霖 迟华清 万力 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期135-142,共8页
大气降水向岩土体入渗是自然界的普遍现象,由于砂岩和黄土的水力学参数差异显著、砂岩含水率监测困难,限制了人们关于两者对降水入渗响应规律的认识。本文以我国北方云冈石窟为例,利用频域反射技术在4窟顶部裸露砂岩(洞窟内可以发生降... 大气降水向岩土体入渗是自然界的普遍现象,由于砂岩和黄土的水力学参数差异显著、砂岩含水率监测困难,限制了人们关于两者对降水入渗响应规律的认识。本文以我国北方云冈石窟为例,利用频域反射技术在4窟顶部裸露砂岩(洞窟内可以发生降雨入渗引发的渗水)、9窟山顶黄土(洞窟内未发生降雨入渗引发的渗水)分别开展多个深度含水率监测,对比二者对降雨事件的差异响应,同时采集洞窟壁面含风化产物岩石样品并利用X射线衍射仪(X-ray Diffractometer,XRD)开展矿物组分检测。监测表明,浅表层砂岩(深度10 cm)对大于10 mm的降雨事件可发生快速响应,含水率显著增大并接近饱和,而同等强度降雨仅能引起同等深度表层黄土(深度10 cm)饱水度达到约0.75,而220 cm处几乎无响应。矿物组分检测结果表明,历史上酸雨入渗至4窟,导致SO_(4)^(2-)的富集并形成泻利盐,进而主导了盐风化;前人于20世纪60年代采集的风化产物样品、近期的5~10窟壁面风化产物均未检测到硫酸盐,表明在顶部黄土的防渗作用下,洞窟未受酸雨入渗影响。本研究通过对比裸露砂岩和黄土对降雨事件的响应、有无黄土覆盖层洞窟的风化产物差异,揭示了黄土覆盖层具有很好的防渗性能,可以为未来的洞窟内文物保护提供决策依据。 展开更多
关键词 岩石风化 岩石含水率 水盐运移 降雨入渗 XRD检测
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镁钙比对有机废物厌氧消化液中生物矿化产物的制约
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作者 严默涵 陈天虎 +3 位作者 李雅倩 李静茹 周跃飞 谢巧勤 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期147-156,共10页
有机废物厌氧消化液通常具有很高的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、磷酸盐、氨氮浓度,属于难处理高浓度有机废水。为探究有机废物厌氧消化液中镁钙离子对微生物降解COD、生物矿化产物的影响,本文构建不同镁钙离子浓度厌氧体... 有机废物厌氧消化液通常具有很高的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、磷酸盐、氨氮浓度,属于难处理高浓度有机废水。为探究有机废物厌氧消化液中镁钙离子对微生物降解COD、生物矿化产物的影响,本文构建不同镁钙离子浓度厌氧体系进行生物矿化批式实验研究,通过向消化液中添加硫酸盐为厌氧微生物硫酸盐还原菌提供电子受体,在快速降解废水中有机物的同时诱导生物矿化固定碳、氮、磷。结果表明:总盐度10 g/L、镁钙摩尔比在0.5~10范围内,随镁离子浓度从0.12 g/L增加到2.4 g/L,总有机碳(total organic carbon,TOC)降解转化速率呈现先上升后下降的趋势,在镁钙比为5、镁离子浓度1.2 g/L时TOC降解率达到最大值;镁钙比小于1时生物矿化产物为方解石和鸟粪石,镁钙比大于1时生物矿化产物为单水方解石和鸟粪石。钙离子发挥主要的固碳作用,镁离子主要发挥固氮、磷作用。镁钙比对碳酸盐与磷酸盐物相的种类、碳酸盐与磷酸盐物相比例具有关键的控制作用。 展开更多
关键词 硫酸盐还原菌 有机废物 厌氧消化 固碳 单水方解石 鸟粪石
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稀土碳酸盐矿物成因探索——方解石矿物替代反应实验研究
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作者 范晨子 曾普胜 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期113-122,共10页
矿物替代反应在碳酸岩型稀土矿床的成矿过程中起着重要的作用,反映了系统演化过程中环境条件或流体成分的变化。因稀土元素离子与钙离子尺寸范围接近,方解石可在含稀土元素的水热溶液作用下转化成为稀土碳酸盐矿物。在Ce^(3+)与H_(2)O... 矿物替代反应在碳酸岩型稀土矿床的成矿过程中起着重要的作用,反映了系统演化过程中环境条件或流体成分的变化。因稀土元素离子与钙离子尺寸范围接近,方解石可在含稀土元素的水热溶液作用下转化成为稀土碳酸盐矿物。在Ce^(3+)与H_(2)O的共同作用下,方解石可随着热液温度的升高逐步转化成为镧石[Ce_(2)(CO_(3))_(3)·8 H_(2)O](常温)→钙碳锶铈矿[CaCe(CO_(3))_(2)(OH)·H_(2)O](70~110℃)→羟碳铈矿[Ce(CO_(3))(OH)](150~165℃)→方铈矿(CeO_(2))(200~250℃)。水在稀土碳酸盐矿物中表现出的不同结合形态能有效反映环境温度。F^(-)、Ce^(3+)和H_(2)O的共同参与可加速稀土碳酸盐矿物替代方解石,在常温条件下即可转化成稳定的氟碳铈矿[Ce(CO_(3))F]相,但氟不易替代钙碳锶铈矿中的羟基占位而继续转化成为氟碳铈矿。F^(-)、OH^(-)以及CO_(3)^(2-)是稀土元素结合的重要配位体,对于热液环境中稀土元素的迁移、转化及固定起着重要的作用。 展开更多
关键词 方解石 稀土 碳酸盐 热液 矿物成因
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花岗伟晶岩中锂霞石形成机制的实验研究
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作者 刘强 李建康 刘永超 《地学前缘》 北大核心 2026年第2期27-39,共13页
锂霞石是富锂伟晶岩中的主要锂铝硅酸盐矿物之一,目前对其形成机制仍不清楚。本文利用热液金刚石压腔,结合激光拉曼,通过原位观测高温高压实验,系统探究了锂霞石在花岗伟晶岩体系中的形成机制。实验结果表明,在石英饱和条件下,锂霞石在2... 锂霞石是富锂伟晶岩中的主要锂铝硅酸盐矿物之一,目前对其形成机制仍不清楚。本文利用热液金刚石压腔,结合激光拉曼,通过原位观测高温高压实验,系统探究了锂霞石在花岗伟晶岩体系中的形成机制。实验结果表明,在石英饱和条件下,锂霞石在250~300℃、244~343 MPa条件下便失稳,与石英反应,形成锂辉石。对比之下,在石英不饱和体系,锂霞石可以在高达695℃、954 MPa条件下结晶和保持稳定。另外,实验结果显示热液交代锂辉石形成锂霞石的反应需要热液本身具有较高的锂活度,pH偏碱性条件有利于反应的快速发生。本文提出,锂霞石可归类为硅不饱和矿物,这解释了锂霞石在花岗伟晶岩高硅体系产出稀少的原因。“锂霞石+石英共生集合体”形成于低温低压条件,代表锂辉石等锂铝硅酸盐矿物经历退变质等化学分解的产物;而“锂霞石细脉”“锂霞石+钠长石共生集合体”“锂霞石结核体”等可以形成于较高温度压力条件,在矿物裂隙等局部硅不饱和环境,锂霞石从灌入的富锂流体中直接结晶或形成于热液交代锂辉石等原生矿物过程。本文强调,锂霞石可以在较广的温度压力条件下形成,根据锂霞石的出现来约束富锂伟晶岩成岩成矿p-T-x演化轨迹时需结合锂霞石的赋存状态。 展开更多
关键词 锂霞石 锂辉石 花岗伟晶岩 交代反应 高温高压实验
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四方晶系二氧化锗的合成实验
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作者 石雯昕 黄智龙 +1 位作者 王新松 韦晨 《矿物学报》 北大核心 2026年第1期32-40,共9页
四方晶系二氧化锗具有优异的电学和光学性能,在电子元件等领域应用价值突出,但其规模化制备面临多项挑战。现有六方晶系二氧化锗向四方晶系二氧化锗的转变方法大多需要中高温条件、高压环境催化剂辅助,且普遍存在反应周期长、易引入杂... 四方晶系二氧化锗具有优异的电学和光学性能,在电子元件等领域应用价值突出,但其规模化制备面临多项挑战。现有六方晶系二氧化锗向四方晶系二氧化锗的转变方法大多需要中高温条件、高压环境催化剂辅助,且普遍存在反应周期长、易引入杂质等问题。本研究开发了一种在相对低温条件下制备纯净四方晶系二氧化锗的新方法,并详细研究了温度、压力和氧逸度等参数对产物形成的影响。研究结果表明,在200~450℃温度范围内,只需1.30×10^(3)kPa的低压条件,通过添加气相水就能将六方晶系二氧化锗完全转化为四方晶系二氧化锗。拉曼光谱和X射线衍射(XRD)分析证实,产物为高纯度的四方晶系结构,未发现杂质。使用不同氧逸度缓冲对(Ni-NiO、Fe_(3)O_(4)-Fe_(2)O_(3)、MoO_(2)-MoO_(3))进行的对照实验证明,在氧逸度高于1.05×10^(–28)kPa的条件下,四方晶系氧化锗具有良好的热力学稳定性。与已报道的制备方法相比,本研究的合成路线具有三个主要优势:反应条件容易达到、无需催化剂、工艺流程简单。通过增大反应装置容量,可以实现六方晶系氧化锗向四方晶系二氧化锗的批量转化。这种新型制备方法为高质量四方晶系氧化锗的大规模生产提供了可行方案,有助于推动其在新型电子学和光电子学领域的应用。本研究优化了材料制备工艺,显著提升了氧化锗在高技术领域的应用潜力,为相关产业发展提供了重要支持。 展开更多
关键词 氧化锗 四方晶系氧化锗 合成工艺 相变
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内蒙古某锡石多金属硫化矿工艺矿物学研究及选别影响因素分析
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作者 施雨航 宋宝旭 +5 位作者 马芳源 南楠 杨光 王艺竹 王帅 韩济全 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期86-92,共7页
以内蒙古某锡石多金属硫化矿为研究对象,采用第三代矿物参数自动定量分析(AMICS)等方法,对矿石的化学组成、矿物组成和粒度组成,主要矿物的嵌布粒度、解离特征和嵌布特征,主要目的元素的赋存状态进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,... 以内蒙古某锡石多金属硫化矿为研究对象,采用第三代矿物参数自动定量分析(AMICS)等方法,对矿石的化学组成、矿物组成和粒度组成,主要矿物的嵌布粒度、解离特征和嵌布特征,主要目的元素的赋存状态进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,矿石主要有价元素为Cu、Ag和Sn,含Cu矿物以黄铜矿、黝铜矿等硫化铜矿物为主,Ag主要以类质同象形式分布在黝铜矿中,Sn主要以锡石的形式存在;在粗磨条件下,虽然各硫化矿物的解离度不足70%,但是硫化矿集合体的解离度达到了80%,考虑到锡石性脆易碎并且主要与硫化矿连生的特点,建议在粗磨条件下,先采用混合浮选回收铜银硫化矿集合体,再采用重选回收锡石,为内蒙古同类锡石多金属硫化矿的开发利用提供了借鉴。 展开更多
关键词 工艺矿物学 微细粒嵌布 矿物解离度 黝铜矿 锡石
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高温酸性油藏内源硅酸盐分解混菌与蒙脱石交互作用研究
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作者 陈风吟 胡婧 +6 位作者 王帅栋 束青林 姬翔 周川野 王长秋 丁竑瑞 鲁安怀 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2026年第1期137-146,共10页
针对胜利油田高温酸性油藏(60℃、pH=6.5)中蒙脱石水化膨胀引发的储层伤害问题,从原位地层水中分离出耐高温硅酸盐混合菌(编号SSB-Mnt),探究其对蒙脱石矿物结构改造的耦合机制。通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫... 针对胜利油田高温酸性油藏(60℃、pH=6.5)中蒙脱石水化膨胀引发的储层伤害问题,从原位地层水中分离出耐高温硅酸盐混合菌(编号SSB-Mnt),探究其对蒙脱石矿物结构改造的耦合机制。通过X射线衍射分析(XRD)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDS)和电感耦合等离子发射光谱分析(ICP-OES)等多尺度表征结合体系元素含量动态分析,发现SSB-Mnt通过代谢产酸(pH值由6.6降至5.5)与电子传递的协同作用,30天内实现蒙脱石中43.8%~49.7%结构Fe^(3+)的还原(Fe^(2+)平均浓度为0.402 mmol/L)。矿物学证据表明,微生物作用导致蒙脱石层间坍塌,层间距由1.49 nm缩小至1.22 nm,硅氧骨架解聚(Si—O—Si吸收峰强度降低)以及与Fe、Ca、Ti、P元素相关的次生矿物形成。本研究探索了油藏条件下耐高温菌群-矿物协同改造模型,调配了配伍培养基,为非常规油气储层微生物防膨技术提供了理论依据。 展开更多
关键词 原位耐高温硅酸盐菌 蒙脱石结构变化 异化铁还原 微生物-矿物交互 微生物缩膨
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大语言模型及其在矿物问答系统中的应用 被引量:1
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作者 季晓慧 刘成健 +4 位作者 杨眉 何明跃 张招崇 曾姗 王玉柱 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第3期453-461,I0002,共10页
大语言模型(LLMs,Large Language Models)具有极强的自然语言理解和复杂问题求解能力,本文基于大语言模型构建了矿物问答系统,以高效地获取矿物知识。该系统首先从互联网资源获取矿物数据,清洗后将矿物数据结构化为矿物文档和问答对;将... 大语言模型(LLMs,Large Language Models)具有极强的自然语言理解和复杂问题求解能力,本文基于大语言模型构建了矿物问答系统,以高效地获取矿物知识。该系统首先从互联网资源获取矿物数据,清洗后将矿物数据结构化为矿物文档和问答对;将矿物文档经过格式转换和建立索引后转化为矿物知识库,用于检索增强大语言模型生成,问答对用于微调大语言模型。使用矿物知识库检索增强大语言模型生成时,采用先召回再精排的两级检索模式,以获得更好的大语言模型生成结果。矿物大语言模型微调采用了主流的低秩适配(Low-Rank Adaption,LoRA)方法,以较少的训练参数获得了与全参微调性能相当的效果,节省了计算资源。实验结果表明,基于检索增强生成的大语言模型的矿物问答系统能以较高的准确率快捷地获取矿物知识。 展开更多
关键词 大语言模型 矿物 检索增强生成 低秩适配 问答系统
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岩浆-蒸发岩反应实验及其对火山岩型铁矿形成的启示意义
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作者 刘庆 侯通 《岩石学报》 北大核心 2026年第3期1079-1089,共11页
火山岩型铁矿是全球重要的铁矿石来源,其成因长期存在岩浆分异和热液作用等模式的争议。最近的研究提出成矿岩浆与蒸发岩(膏盐层)的相互作用在成矿过程中很可能发挥了重要的作用。为揭示该过程与火山岩型铁矿形成之间的成因联系,本次研... 火山岩型铁矿是全球重要的铁矿石来源,其成因长期存在岩浆分异和热液作用等模式的争议。最近的研究提出成矿岩浆与蒸发岩(膏盐层)的相互作用在成矿过程中很可能发挥了重要的作用。为揭示该过程与火山岩型铁矿形成之间的成因联系,本次研究开展了模拟实验,即在上地壳岩浆房条件下,模拟辉石闪长质岩浆与含膏盐的蒸发岩在850℃/50MPa和950℃/100MPa温压条件下的相互作用。实验结果表明:在相对较高温和较高压条件(950℃/100MPa)下,反应导致磁铁矿和透辉石大量析出,并形成多种熔体相及少量磷灰石;而在相对较低温和较低压条件(850℃/50MPa)下,反应形成了大量黄铁矿和硅灰石,以及与较高温压条件下实验产物中类似的熔体相及少量透辉石和磷灰石,缺少磁铁矿。在前者的实验产物中,出现硅酸盐熔体包裹大量“磁铁矿-气/液泡”集合体。这是由于在蒸发岩分解过程中产生的挥发分(SO_(2)、CO_(2)、H_(2)O等)出溶形成气/液泡。在表面张力作用下,气/液泡优先进入硅酸盐熔体并大量附着于磁铁矿颗粒表面,形成较低密度的“磁铁矿-气/液泡”集合体。因此,辉石闪长质岩浆与蒸发岩相互作用的结果主要体现在两方面:一是通过较高温压条件下的氧化作用,导致磁铁矿从岩浆中大量晶出,二是通过蒸发岩分解,向岩浆中注入大量挥发分,挥发分一方面会降低岩浆的固相线温度,延长岩浆的结晶路径;另一方面通过表面张力作用选择性附着于磁铁矿矿物颗粒表面形成“磁铁矿-气/液泡”集合体,从而以浮力驱动的形式,将磁铁矿向上迁移。该研究为理解火山岩型铁矿的成因提供了关键的实验岩石学约束。 展开更多
关键词 实验 火山岩型铁矿 蒸发岩 磁铁矿
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地聚合物材料开发中碳循环的矿物学印记:以雄安绿色新材料为例
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作者 董国臣 王辉 +5 位作者 张以河 张娜 刘艳宾 谢冰晶 经轶 莫钧 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期367-376,共10页
近年来碳循环和碳排放已广受关注,体现在人们日常生活各项活动中。本文针对雄安新区新材料生产过程,对矿山尾矿和建筑固废等原材料,以及3D打印新材料固结过程3天、7天和28天等阶段性产品中的碳成分、含量及其赋存形式等进行了调研和测... 近年来碳循环和碳排放已广受关注,体现在人们日常生活各项活动中。本文针对雄安新区新材料生产过程,对矿山尾矿和建筑固废等原材料,以及3D打印新材料固结过程3天、7天和28天等阶段性产品中的碳成分、含量及其赋存形式等进行了调研和测试分析,研究了不同阶段产品中碳含量变化及其转换特点,估算了不同阶段的碳排放量和吸收量,发现尾矿和建筑固废处理过程释放C的气态成分CO_(2),固态和液态C基本不变;而新材料砂浆固结过程则体现吸收CO_(2),整个生产过程总体上碳排放少碳吸收量大,呈现碳汇过程,初步计算表明,生产每立方米新材料要吸收21.87 kg(11.05 m^(3))的CO_(2)气体,真正实现了新材料的绿色功能,其应用将具有良好的经济效益和社会效应。 展开更多
关键词 新材料 尾矿 建筑固废 碳循环 碳排放 雄安新区
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评鲁安怀教授等科研新成果《矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破》
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作者 申俊峰 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期470-470,共1页
鲁安怀教授1996年便在《地学前缘》展示采用天然矿物材料治理废水的重要成果。2000年公开发表划时代鸿篇,首次在中文刊物《地学前缘》提出“矿物学不仅具有资源属性,更具有环境属性”的重要学术观点。2015年出版《矿物学环境属性概论》... 鲁安怀教授1996年便在《地学前缘》展示采用天然矿物材料治理废水的重要成果。2000年公开发表划时代鸿篇,首次在中文刊物《地学前缘》提出“矿物学不仅具有资源属性,更具有环境属性”的重要学术观点。2015年出版《矿物学环境属性概论》巨著,在推出一系列环境矿物学成果的基础上,系统论述了矿物环境属性及其实用意义。今日爆出矿物光电效应增强植物光合作用突破性成果,实乃功到自然,众望所归。鲁安怀教授深耕环境矿物学30年的成就让众多国内外同行学者肃然起敬。2020年因其在矿物学领域的突出贡献,被国际矿物学界推选为国际矿物学协会(IMA)主席。现如今取得“矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破”,可谓潜心多年,成果斐然! 展开更多
关键词 环境属性 环境矿物学 光电效应 科研新成果 资源属性 突破性成果 光合作用 理论与应用研究
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辉锑矿在热液中的溶解度与沉淀机制:来自热力学计算的约束 被引量:2
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作者 赵圣涛 毛世德 +5 位作者 张文高 肖昌浩 冯军 于萍萍 王永 刘向冲 《地球化学》 北大核心 2025年第3期379-389,共11页
辉锑矿是锑矿主要的矿石矿物,锑成矿流体地球化学参数的研究已取得较大进展,然其沉淀机制存在争议,温度、pH值、压力等参数的变化如何促使辉锑矿沉淀有待定量模型的进一步评价。本研究在热力学计算程序包CHNOSZ的基础上,通过编写程序,建... 辉锑矿是锑矿主要的矿石矿物,锑成矿流体地球化学参数的研究已取得较大进展,然其沉淀机制存在争议,温度、pH值、压力等参数的变化如何促使辉锑矿沉淀有待定量模型的进一步评价。本研究在热力学计算程序包CHNOSZ的基础上,通过编写程序,建立Sb-S-Cl-Na-O-H体系的热力学平衡模型,并结合SUPCRT热力学数据库中相关物种的热力学参数和后期水热实验更新的数据,定量研究温度、pH值、压力如何影响辉锑矿在热液中的溶解度与沉淀机制。模拟结果表明,在典型的锑成矿条件下(100~350℃,50~250 MPa,10%NaCl_(eq),pH=3~7),热液最多可以溶解7810μg/g Sb。对比模型计算结果和已有实验地球化学数据,成矿热液中的Sb物种主要是Sb(OH)_(3)和HSb_(2)S_(4)^(−),降温、降低pH值(弱碱性降到弱酸性水平)是使热液析出辉锑矿的有效机制。成矿流体从碳酸盐岩流向沉积碎屑岩可能伴随着pH值由碱性水平向中性水平变化,促使辉锑矿沉淀,因此沉积碎屑岩和碳酸盐岩界面是有利于锑成矿的地球化学界面。相关矿床流体包裹体Sb含量与化学平衡计算结对比表明,含Sb热液在300℃以上难以达到饱和状态,通常需要降温至约300℃以下才能使辉锑矿沉淀,所以锑矿床一般为中低温热液矿床。当成矿热液在酸性低温或碱性情况下,流体压力降低也可引起辉锑矿沉淀,因而断裂或者裂隙不仅为锑成矿提供容矿空间,也可为辉锑矿沉淀创造有利条件。 展开更多
关键词 锑矿 辉锑矿 沉淀机制 热力学计算 计算地球化学
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东秦岭北岭金矿床黄铁矿标型特征及成矿指示意义 被引量:3
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作者 辛明宇 刘丽 +4 位作者 盛渊明 曾涛 王汉辉 陈龙龙 唐利 《西北地质》 北大核心 2025年第5期75-86,共12页
北岭金矿床地处东秦岭熊耳山多金属矿集区,作为典型的受构造控制的蚀变岩型金矿床,其深部成矿潜力亟待深入探究。本研究聚焦于北岭金矿床530m与620m标高矿体中的载金矿物黄铁矿,借助野外地质调查、矿相学分析,以及对载金矿物黄铁矿的产... 北岭金矿床地处东秦岭熊耳山多金属矿集区,作为典型的受构造控制的蚀变岩型金矿床,其深部成矿潜力亟待深入探究。本研究聚焦于北岭金矿床530m与620m标高矿体中的载金矿物黄铁矿,借助野外地质调查、矿相学分析,以及对载金矿物黄铁矿的产出特征、成分标型特征和热电性特征的系统研究,深入探讨不同标高黄铁矿的成矿温度、形成深度及剥蚀率,获得如下成果与认识:①针对530m与620m两段标高的黄铁矿样本开展分析,Fe/(As+S)值未呈现显著差异,这一结果表明两段标高处的黄铁矿均处于矿体中深部位置,Au/Ag值显示该矿体为岩浆热液成因。②经测定,530m标高的黄铁矿平均形成温度为202~291℃,620m标高的黄铁矿平均形成温度则为219~275℃,两段标高的黄铁矿形成温度基本相近,指示其形成于中温环境。③530m标高的矿体剥蚀率为53.0%~54.0%,620m标高的矿体剥蚀率为53.5%~56.8%,整体呈现出较低的剥蚀率。研究结果表明,北岭金矿床两段标高的黄铁矿样品均处于矿体中深部位置,这代表着矿体向深部存在延展空间,具备较大的深部勘查潜力。 展开更多
关键词 秦岭造山带 北岭金矿 黄铁矿 标型特征
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基于铝土矿的矿物复合材料的制备及其在川宣地1井深部卤水提锂中的应用 被引量:1
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作者 钱程 郑绵平 张永生 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第1期181-193,共13页
以天然铝土矿为原料,制备了以LiCl·2 Al(OH)_(3)·n H_(2)O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-based mineral composites,BMC),并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集,并探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC对Li^(+)的... 以天然铝土矿为原料,制备了以LiCl·2 Al(OH)_(3)·n H_(2)O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-based mineral composites,BMC),并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集,并探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC对Li^(+)的吸附和解吸性能。模拟Li^(+)溶液吸附结果表明,拟二级动力学模型和Langmuir模型能较好地描述吸附过程,且298 K时Li^(+)饱和容量为2.78 mg/g。川宣地1井深部卤水中Li^(+)分离和富集研究结果表明,BMC用量1.0 g/25 mL时,卤水中Li^(+)的吸附率达到86.38%,在Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+)等竞争离子存在的情况下,对Li^(+)具有良好的选择性吸附,经过5次吸附和再生后,吸附容量下降了10.64%。洗脱液经过离子交换树脂除杂后,采用Na_(2)CO_(3)沉淀的方式对洗脱液中Li^(+)进行富集,Li_(2)CO_(3)产率最高可达80%以上,且制备的Li_(2)CO_(3)与商用分析纯Li_(2)CO_(3)具备相当的品质,表明铝土矿基矿物复合材料在卤水提取Li^(+)方面具备一定的应用潜力。 展开更多
关键词 铝土矿 矿物复合材料 卤水 提锂
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广西合浦天然石英砂矿的矿石类型及高纯石英应用潜力分析 被引量:1
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作者 王哲皓 李文兰 +2 位作者 汪灵 陈志刚 王新砚 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期221-231,共11页
广西合浦天然石英砂矿是我国超白玻璃用低铁石英砂(水洗砂)的重要原料基地。为了给该石英矿的高效利用提供科学依据,探索其高纯石英应用潜力,采用高纯石英提纯加工技术和ICP-OES、SEM-EDS、XRD等现代分析测试方法,系统研究了矿区代表性... 广西合浦天然石英砂矿是我国超白玻璃用低铁石英砂(水洗砂)的重要原料基地。为了给该石英矿的高效利用提供科学依据,探索其高纯石英应用潜力,采用高纯石英提纯加工技术和ICP-OES、SEM-EDS、XRD等现代分析测试方法,系统研究了矿区代表性矿点不同粒级样品的组成结构和提纯加工效果等矿物材料学特征,提出了矿石类型划分的新方案,并对不同矿石类型工业应用潜力进行了分析,研究结果表明:(1)该矿床主要为古河槽沉积成因,根据矿石粒度大小与物质来源、SiO_(2)含量与提纯加工效果及工业应用潜力,将广西合浦天然石英砂矿划分为三种矿石类型:砾石矿(>2 cm)、粗砂矿(20~0.43 mm)和细砂矿(-0.43 mm)。(2)发现砾石矿的物质来源为脉石英,砾石矿原矿平均SiO_(2)含量为99.981%,平均Fe和Ti含量分别≤30×10^(-6)和5×10^(-6),酸洗砂平均SiO_(2)含量≥99.995%(4N5),个别样品氯化焙烧后SiO_(2)纯度可达到4N8,符合高纯石英矿的纯度标准,具有开发4N5高纯石英中高端产品的潜力。(3)粗砂矿的物质来源主要为脉石英,其水洗砂的平均SiO_(2)含量为99.936%,平均Fe和Ti含量分别≤30×10^(-6)和83×10^(-6),是加工超白玻璃用低铁石英砂的主要原料;酸洗砂平均SiO_(2)含量≥99.988%(3N8),具有开发集成电路用高端硅微粉等产品的潜力。(4)细砂矿的物质来源主要为花岗石风化产物,其水洗砂的平均SiO_(2)含量为99.736%,平均Fe含量≤302×10^(-6),可加工精制石英砂;若按不高于13%的比例与粗砂矿混配使用,可用作超白玻璃用低铁石英砂原料。 展开更多
关键词 石英 高纯石英 天然石英砂 高纯石英矿 低铁石英砂
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球磨处理对天然碱性矿物微观结构及镉吸附性能的影响 被引量:1
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作者 项淑婷 杨潇 +5 位作者 刘思言 张有军 王德宁 从辉 李绍健 阎秀兰 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第12期3095-3107,共13页
为强化天然海泡石对镉的吸附性能,本实验以河北省某天然海泡石矿区原料为研究对象,采用干法球磨法对其进行改性处理,并综合利用多种表征技术,系统探究了不同球磨速度(BM1:300 r·min^(-1)、BM2:450 r·min^(-1)、BM3:600 r·... 为强化天然海泡石对镉的吸附性能,本实验以河北省某天然海泡石矿区原料为研究对象,采用干法球磨法对其进行改性处理,并综合利用多种表征技术,系统探究了不同球磨速度(BM1:300 r·min^(-1)、BM2:450 r·min^(-1)、BM3:600 r·min^(-1)、BM4:750 r·min^(-1))对天然碱性矿物微观结构及镉吸附能力的影响。通过改变pH、Cd(Ⅱ)溶液浓度、吸附时间、共存离子等条件参数,明确了不同球磨处理碱性矿物对Cd(Ⅱ)的静态吸附行为和强化除镉能力的作用机制。结果表明:提高球磨转速可增大天然碱性矿物材料的比表面积并改善其孔道结构,且随着球磨转速增大,材料表面的电负性增强。BM3的镉吸附性能最佳,镉吸附量可达37.27mg·g^(-1),是原状天然碱性矿物的18.18倍。球磨处理使得材料表面产生了大量π-π*,其可与镉形成Cd(Ⅱ)-π键。同时,高能球磨可使材料颗粒细化,提高材料表面钙镁原子比,有利于提升镉与钙镁离子的离子交换能力。研究表明,BM3不仅在较宽的pH变化范围内表现出优异的镉吸附能力,当Mg^(2+)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)存在时,BM3对Cd(Ⅱ)仍能保持较好的去除率,这说明球磨处理在改善天然碱性矿物吸附性能方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 天然碱性矿物 球磨 吸附 镉(CD) 吸附机理
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四川彭州大宝山铜矿矿石与三星堆青铜器关联性研究
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作者 刘建成 王运生 +5 位作者 唐涛 谢振斌 井浩 詹明斌 唐之茗 肖礼颖 《地质论评》 北大核心 2025年第1期317-327,共11页
四川广汉三星堆遗址出土了大量青铜器,目前关于三星堆青铜器铜料来源的研究尚无定论,通过对大宝山铜矿遗留矿洞进行实际调查,并在不同采矿点采集矿石以及冶炼弃渣样品进行铅同位素测定以及Cu、Pb、Zn等主要金属元素,Au、Ag、Se、As、Sb... 四川广汉三星堆遗址出土了大量青铜器,目前关于三星堆青铜器铜料来源的研究尚无定论,通过对大宝山铜矿遗留矿洞进行实际调查,并在不同采矿点采集矿石以及冶炼弃渣样品进行铅同位素测定以及Cu、Pb、Zn等主要金属元素,Au、Ag、Se、As、Sb等亲铜元素和Ni、Co等亲铁元素的含量测定。采用铅同位素比值法和微量元素示踪法,与前人对三星堆青铜器化学成分的研究结果进行比对,综合分析大宝山铜矿与三星堆青铜器铜料来源的关联性,结果揭示:①大宝山铜矿石为普通铅,用铅同位素比值法对三星堆这类含特殊铅青铜器的铜料进行溯源研究不能准确得到其铜矿石来源。②微量元素含量特征表明三星堆大部分青铜器的微量元素组合特征与大宝山铜矿的微量元素特征接近。③通过微量元素的进一步因子分析和聚类分析,表明三星堆部分青铜器的微量元素组合特征与大宝山铜矿大部分样品相似,该部分青铜器铜料很可能来自大宝山铜矿。 展开更多
关键词 大宝山铜矿 三星堆青铜器 铅同位素 微量元素示踪法
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氨基改性埃洛石对Cu(II)和Cd(II)的吸附研究
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作者 肖雪 于文彬 +3 位作者 谭道永 吴兴福 覃宗华 万泉 《矿物学报》 北大核心 2025年第1期169-180,共12页
本研究采用3-氨丙基三乙氧基硅烷对管状埃洛石(Hal)进行共价接枝制备了氨基改性埃洛石(Hal-NH_(2)),通过XRD、TEM、SEM、氮气吸脱附等手段表征了Hal-NH_(2)的结构特征,并通过批次吸附实验、谱学技术研究了Hal-NH_(2)对Cu(II)和Cd(II)的... 本研究采用3-氨丙基三乙氧基硅烷对管状埃洛石(Hal)进行共价接枝制备了氨基改性埃洛石(Hal-NH_(2)),通过XRD、TEM、SEM、氮气吸脱附等手段表征了Hal-NH_(2)的结构特征,并通过批次吸附实验、谱学技术研究了Hal-NH_(2)对Cu(II)和Cd(II)的吸附性能及机理。Hal-NH_(2)中氨基主要存在于Hal的内腔,其氨基嫁接量为0.83 mmol/L,由于硅烷嫁接占据了部分内腔孔道,Hal-NH_(2)的比表面积和总孔体积较Hal明显降低。Hal-NH_(2)对Cu^(2+)和Cd^(2+)的吸附随溶液初始p H值的增大而增加,吸附时间为2160 min时达到吸附平衡,298 K时,Hal-NH_(2)对Cu^(2+)和Cd^(2+)的Langmuir吸附量分别为50.29和68.70 mg/g,是Hal的3.11和1.97倍。Hal-NH_(2)吸附Cu^(2+)和Cd^(2+)为自发的吸热反应,吸附后体系的混乱度增大,其吸附机制主要是氨基与重金属离子之间发生配位反应,且Hal-NH_(2)对Cu^(2+)的作用力强于Cd^(2+);Cu^(2+)和Cd^(2+)共存时,Hal-NH_(2)对Cu^(2+)的吸附基本不受影响,其对Cd^(2+)的吸附显著降低。由于其较高的吸附能力,Hal-NH_(2)可作为Cu(II)和Cd(II)吸附材料用于水体中重金属离子的去除,本研究为Hal在重金属污染治理领域的应用提供了实验和理论依据。 展开更多
关键词 埃洛石 氨基改性 吸附 重金属 CU(II) CD(II)
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蒙脱石增强海链藻驱动的碳生物地球化学循环
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作者 李皓钰 李梦圆 +4 位作者 刘冬 沈宇果 余荣达 王旭 刘浩 《地球化学》 北大核心 2025年第5期831-838,共8页
硅藻是海洋生物泵的核心生物,通过光合作用及壳体压舱作用介导海洋有机碳循环,调控大气CO_(2)浓度。为提升海洋储碳能力,研究者团队前期以硅藻海洋施铁肥为基础,提出“矿物增效的生物泵”理论:利用黏土矿物提升硅藻壳体稳定性,以增强其... 硅藻是海洋生物泵的核心生物,通过光合作用及壳体压舱作用介导海洋有机碳循环,调控大气CO_(2)浓度。为提升海洋储碳能力,研究者团队前期以硅藻海洋施铁肥为基础,提出“矿物增效的生物泵”理论:利用黏土矿物提升硅藻壳体稳定性,以增强其压舱作用,进而提高生物泵效率。虽效果明显,但蒙脱石等黏土矿物施加对硅藻生命活性及其驱动的碳循环的影响及机制尚不明确。本研究基于实验室培养实验,尝试探明不同浓度蒙脱石施加对海洋典型硅藻——海链藻产生的影响及机制。结果表明:①施加适宜浓度蒙脱石可有效促进海链藻生长,提升硅藻数量,推迟其衰亡期到来;②施加较高浓度蒙脱石使海链藻叶绿素a浓度略有降低,低浓度蒙脱石无显著影响;③蒙脱石提高了硅藻基海洋生物泵的储碳量。因此,适量施加蒙脱石可有效提升生物泵储碳效率。本研究探明蒙脱石施加对硅藻生命活性及其驱动的碳生物地球化学循环的影响,并为矿物增效生物泵策略实施以及海洋负排放技术建立提供数据和理论支持。 展开更多
关键词 硅藻 蒙脱石 储碳 碳生物地球化学循环 矿物增效生物泵
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斐济瓦图科拉Waikatakata金矿床硫化物LA-ICP-MS原位-微区微量元素及S同位素特征:对金成矿作用的启示
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作者 冯翼鹏 王书来 +8 位作者 阴元军 王幻 杨新雨 岳鹏军 王军 王洋 张志超 鲁扬 张毅 《地球化学》 北大核心 2025年第6期909-924,共16页
斐济瓦图科拉Waikatakata金矿床位于西南太平洋斐济群岛维提岛北缘的塔武阿火山盆地。为厘清金矿床中金的赋存状态、物质来源及成矿温度,本研究对热液期不同世代黄铁矿、毒砂及闪锌矿开展微量元素和S同位素分析。结果表明:热液期黄铁矿... 斐济瓦图科拉Waikatakata金矿床位于西南太平洋斐济群岛维提岛北缘的塔武阿火山盆地。为厘清金矿床中金的赋存状态、物质来源及成矿温度,本研究对热液期不同世代黄铁矿、毒砂及闪锌矿开展微量元素和S同位素分析。结果表明:热液期黄铁矿可以划分为4个世代(Py1、Py2、Py3及Py4),其中Py2、Py3及与Py3共生的毒砂为主要载金矿物。Py1主要富集Mg、Co、Ni、Cu元素,Au、Ag、Mo、Te、As元素含量低,δ^(34)S=-6.20‰~-4.92‰。Py2主要富集Au、Ag、Mo、Te、As、Pb、Zn等元素,δ^(34)S=-8.06‰~-7.15‰,Au主要赋存于黄铁矿的晶格中,与Py2共生的闪锌矿δ^(34)S=-8.36‰~-7.11‰。Py3主要富集Au、Cu、Pb、Zn、Ag及As元素,δ^(34)S=-7.03‰~-2.49‰,Au元素以包体、包裹体的形式或者裂隙金的形式存在;与Py3伴生的毒砂富集Au、Ag元素,δ^(34)S=-6.04‰~-3.92‰。Py4主要富集Mo及As元素。Py1、Py2、Py3可能来自岩浆热液并混有地层硫,而Py4则来源于沉积地层并受到岩浆热液的改造,与Py2共生的闪锌矿形成于中-低温环境。 展开更多
关键词 硫化物 LA-ICP-MS 原位微量元素 S同位素 瓦图科拉Waikatakata金矿床 斐济
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