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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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大语言模型及其在矿物问答系统中的应用
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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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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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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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四川彭州大宝山铜矿矿石与三星堆青铜器关联性研究
7
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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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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氨基改性埃洛石对Cu(II)和Cd(II)的吸附研究
9
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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黔西北亮岩铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因
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作者 吴涛 黄智龙 +5 位作者 何志威 陈军 向震中 吴海枝 孟中能 高柱 《矿物学报》 北大核心 2025年第4期672-684,共13页
黔西北铅锌成矿区是川滇黔接壤铅锌矿集区的重要组成部分,区内铅锌矿床具多层位赋矿、逆冲断-褶体系控矿以及空间上与峨眉山玄武岩密切相关等特征。但目前关于区内铅锌矿床成矿物质来源和矿床成因等方面的研究相对薄弱,仍存在较大争议... 黔西北铅锌成矿区是川滇黔接壤铅锌矿集区的重要组成部分,区内铅锌矿床具多层位赋矿、逆冲断-褶体系控矿以及空间上与峨眉山玄武岩密切相关等特征。但目前关于区内铅锌矿床成矿物质来源和矿床成因等方面的研究相对薄弱,仍存在较大争议。本文选取黔西北亮岩铅锌矿床为研究对象,通过对金属硫化物Pb同位素和成矿期方解石C-O-REE等分析来揭示黔西北地区碳酸盐岩容矿型铅锌矿床的成矿物质来源和矿床成因。方解石C–O同位素指示成矿流体中的碳主要来源于石炭系赋矿碳酸盐岩的溶解作用,另外还有少量沉积地层中有机质的贡献,氧可能主要由盆地热卤水和赋矿碳酸盐岩共同提供。而金属硫化物的Pb同位素和方解石的稀土元素组成则指示成矿流体中的成矿金属和稀土元素主要来源于中元古代昆阳群变质基底与石炭系赋矿碳酸盐岩的二元混合。综合亮岩铅锌矿床的地质与地球化学特征,本文认为其成因类型为逆冲断-褶体系控矿的MVT铅锌矿床。 展开更多
关键词 亮岩铅锌矿床 C-O同位素 PB同位素 成矿物质来源 流体混合
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高温高压下MgSiO_(3)的结构相变与物性研究进展
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作者 王子兴 任政勇 柳雷 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第3期676-689,共14页
MgSiO_(3)是地球地幔最重要的组成部分之一,其在不同深度以不同结构形式存在,如上地幔的斜方辉石或单斜辉石、下地幔的钙钛矿和后钙钛矿结构。高温高压技术的出现为在实验室模拟地球的内部环境提供了关键的技术支持。利用金刚石对顶砧... MgSiO_(3)是地球地幔最重要的组成部分之一,其在不同深度以不同结构形式存在,如上地幔的斜方辉石或单斜辉石、下地幔的钙钛矿和后钙钛矿结构。高温高压技术的出现为在实验室模拟地球的内部环境提供了关键的技术支持。利用金刚石对顶砧和各式大腔体压机,并结合先进的同步辐射技术,使在实验室研究在数百万个大气压和数千摄氏度下矿物的结构与物性成为可能,为理解地球内部的各种物理现象提供了关键的线索和证据。本文系统总结了MgSiO_(3)体系在高温高压条件下的相图、状态方程、融化曲线、声速及电导率的研究成果,这些研究表明MgSiO_(3)的结构和弹性性质对地幔的动力学过程和地球内部演化具有重要影响。本文最后探讨了Fe和Al等元素对MgSiO_(3)结构与物性的影响,以期对未来相关领域的研究有所裨益。 展开更多
关键词 MgSiO_(3) 地球地幔 高温高压 结构 物性
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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
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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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微生物与黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀的影响
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作者 贺海燕 王勇 +3 位作者 刘沛杰 孟兴平 施泽进 田亚铭 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第1期194-206,共13页
为分析微生物和黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀量、矿物类型和机制等方面的影响,本文选取可诱导白云石沉淀的枝芽孢菌和伊利石作为外源因子,在模拟适合枝芽孢菌生存的海洋溶液中开展了碳酸盐矿物诱导沉淀实验。实验中使用Mg^(2+)/Ca^(2+)=8... 为分析微生物和黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀量、矿物类型和机制等方面的影响,本文选取可诱导白云石沉淀的枝芽孢菌和伊利石作为外源因子,在模拟适合枝芽孢菌生存的海洋溶液中开展了碳酸盐矿物诱导沉淀实验。实验中使用Mg^(2+)/Ca^(2+)=8的营养肉汤培养液,在30℃的恒温箱中,设置了1、3、5、10、15天的不等培养期,培养结束后采样、测量pH值和Mg^(2+)、Ca^(2+)浓度,并收集沉淀物进行扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD),观察了不同沉淀体系对碳酸盐矿物沉淀的影响。实验结果表明,微生物沉淀体系下的沉淀物种类较多,包括高镁方解石和微米级原白云石矿物,而在黏土矿物沉淀体系下,沉淀物主要表现为高镁方解石、方解石和纳米级原白云石。在共同沉淀体系中,多项测试分析的结果更贴近黏土矿物体系,沉淀物主要为方解石和白云石纳米球集合体,说明黏土矿物不利于促进微生物诱导形成碳酸盐矿物。在微生物适宜的环境中,枝芽孢菌对碳酸盐矿物沉淀数量和速率的影响比伊利石大,可能与微生物能够不断向溶液中提供碳酸根离子,从而加速碳酸盐矿物沉淀有关。 展开更多
关键词 碳酸盐矿物 微生物 黏土矿物 沉淀
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镁铁锰锆四元类水滑石钝化修复锑污染黄壤研究
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作者 钟佳祺 朱霞萍 +1 位作者 任维 赵平 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第5期1246-1256,共11页
为研究镁铁锰锆四元类水滑石(MgFeMnZr-LDH)对锑(Sb)污染土壤的钝化修复效果,将MgFeMnZr-LDH添加到Sb含量为1450 mg/kg的黄壤中进行45 d淹水培育,采用NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)和乙二胺四乙酸(EDTA)提取土壤有效态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),采... 为研究镁铁锰锆四元类水滑石(MgFeMnZr-LDH)对锑(Sb)污染土壤的钝化修复效果,将MgFeMnZr-LDH添加到Sb含量为1450 mg/kg的黄壤中进行45 d淹水培育,采用NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)和乙二胺四乙酸(EDTA)提取土壤有效态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),采用Wenzel连续提取法提取土壤中不同形态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ),讨论了MgFeMnZr-LDH添加量、土壤有效态Sb和各形态Sb的相关性,探究了MgFeMnZr-LDH对土壤Sb的钝化机理。结果显示,随着MgFeMnZr-LDH添加量的逐渐增加,Na_(2)HPO_(4)、NaH_(2)PO_(4)和EDTA提取的有效态总Sb含量均逐渐下降,最大下降率分别为26.5%、25.2%和35.5%,而且有效态Sb(Ⅲ)占比也逐渐降低;土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的非专性吸附态(F1)、专性吸附态(F2)、无定形铁铝氧化物结合态(F3)含量均大幅下降,晶形铁铝氧化物结合态(F4)含量大幅增加,F3和F4占比变化幅度最大;材料添加量与土壤中Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)的F1、F2、F3呈极显著负相关,与F4呈极显著正相关,与残渣态Sb(Ⅲ)(F5)呈显著正相关。研究结果显示,MgFeMnZr-LDH通过静电、离子交换、配位、沉淀和氧化作用将土壤中Sb的F1、F2、F3逐渐转化为F4、F5,降低了Sb的生物有效性,实现了Sb污染土壤的钝化修复。 展开更多
关键词 土壤 钝化修复 镁铁锰锆四元类水滑石
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热处理针铁矿的结构与形貌演化
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作者 胡绪照 许雪艳 +3 位作者 徐兵 廖生温 张佳奇 夏爱林 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页
采用X射线粉末衍射仪、热重/差热综合分析仪、扫描电子显微镜等研究了针铁矿(α-FeOOH)粉末在250~650℃和900℃高温热处理下的结构与形貌演变。结果表明:针铁矿在250℃煅烧2~8 h未发生明显的相转变,但是随着保温时间的增加,其针状形貌... 采用X射线粉末衍射仪、热重/差热综合分析仪、扫描电子显微镜等研究了针铁矿(α-FeOOH)粉末在250~650℃和900℃高温热处理下的结构与形貌演变。结果表明:针铁矿在250℃煅烧2~8 h未发生明显的相转变,但是随着保温时间的增加,其针状形貌结构逐渐破碎堆叠成短棒状。当煅烧温度为350℃时,α-FeOOH开始脱羟基向赤铁矿(α-Fe_(2)O_(3))转变,且在450℃时完全转变为α-Fe_(2)O_(3)相。煅烧温度升至450~650℃时,虽然产物呈现α-Fe_(2)O_(3)相,但都保持了α-FeOOH原有的针状形貌。随着热处理温度和时间的增加,产物的平均晶粒尺寸逐渐增大。当热处理温度升高时,α-Fe_(2)O_(3)晶体生长变大,比表面积逐渐降低,颗粒间产生烧结现象,且当煅烧温度达到900℃时,破碎棒状结构变成米粒状的α-Fe_(2)O_(3),其在污水处理、光催化和工业颜料等领域具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 针铁矿 热处理 高温相变 米粒状α-Fe_(2)O_(3)
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施氏矿物对磷的吸附特性
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作者 都达古拉 宋文杰 +3 位作者 谢志磊 李浩 李智超 何江 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第7期1848-1859,共12页
为探究施氏矿物(Schwertmannite,SCH)对PO_(4)^(3-)的吸附机理及其作为PO_(4)^(3-)吸附剂的可能性,本研究以SCH对PO_(4)^(3-)的吸附性能为研究主线,以全过程SCH的连续表征为手段,开展了SCH对PO_(4)^(3-)的吸附动力学研究,讨论了pH及As(... 为探究施氏矿物(Schwertmannite,SCH)对PO_(4)^(3-)的吸附机理及其作为PO_(4)^(3-)吸附剂的可能性,本研究以SCH对PO_(4)^(3-)的吸附性能为研究主线,以全过程SCH的连续表征为手段,开展了SCH对PO_(4)^(3-)的吸附动力学研究,讨论了pH及As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)等共存离子竞争吸附对SCH吸附PO_(4)^(3-)的影响,揭示了SCH对PO_(4)^(3-)的吸附机理及机制。研究表明:SCH对PO_(4)^(3-)的吸附符合准二级动力学及3段式颗粒内扩散模型,以化学吸附为主且属于非均相扩散过程,24 h内的平衡吸附量可达17.38 mg·g^(-1)。PO_(4)^(3-)可通过配体交换作用和离子交换作用与SCH结合,且PO_(4)^(3-)优先与SCH表面的OH发生配体交换,而后再与SCH中的SO_(4)^(2-)发生离子交换,两种吸附机制均可增强SCH的稳定性。连续表征结果表明,SCH吸附PO_(4)^(3-)的过程中伴随有水铁矿次生矿物的生成。As(Ⅲ)通过与PO_(4)^(3-)竞争吸附位点抑制了SCH对PO_(4)^(3-)的吸附,而C(rⅥ)则通过为PO_(4)^(3-)开拓吸附位点的方式促进了SCH对PO_(4)^(3-)的吸附,且碱性条件更有利于SCH对PO_(4)^(3-)的吸附。 展开更多
关键词 施氏矿物 连续表征 吸附机理 影响机制
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离子型稀土尾矿地聚物的制备及热稳定性研究
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作者 焦向科 李玲 李佳 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期311-320,共10页
在顺应离子型稀土尾矿主要化学成分和矿物组分等优势特征的基础上,以该尾矿为主要原料、NaOH溶液为激发剂、硅胶粉为增强组分制备耐热型地聚物材料。通过正交实验优化地聚物的制备条件,然后将获得的优选地聚物试样分别在400、650和900... 在顺应离子型稀土尾矿主要化学成分和矿物组分等优势特征的基础上,以该尾矿为主要原料、NaOH溶液为激发剂、硅胶粉为增强组分制备耐热型地聚物材料。通过正交实验优化地聚物的制备条件,然后将获得的优选地聚物试样分别在400、650和900℃下煅烧。测试煅烧后试样的宏观性质(包括抗压强度、体积密度和线收缩率),通过TG-DSC、XRD、FTIR和SEM-EDS表征试样的微观结构。结果表明,在NaOH溶液浓度为10mol/L、硅胶粉/稀土尾矿(质量比)为1/9、养护温度为85℃条件下制得地聚物的14天龄期抗压强度最高,达到22.8MPa。该试样经650℃煅烧后,铝硅酸盐单体重构和缩聚脱水反应更充分,同时烧结使其结构致密化程度更高,从而抗压强度大幅提升。在实验设计的煅烧温度下,地聚物的三维网络分子结构未受到严重破坏,表明其热稳定性能比普通水泥基材料更优异。 展开更多
关键词 离子型稀土尾矿 地聚物 热稳定性 宏观性质 微观结构
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典型土壤黏粒矿物吸持土壤溶解性有机质的动力学和热力学特征
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作者 尚雪莹 刘艳娇 +2 位作者 王钺博 朱翔 宇滕辉 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第2期451-462,共12页
土壤有机碳库是碳循环研究的热点议题之一,其中溶解性有机质(DOM)最具流动性和活性,而黏粒矿物是土壤中最活跃的矿物组分,对DOM稳定具有重要影响,因此,从吸持动力学和热力学角度详细探究了3种常见的土壤黏粒矿物水铝英石、高岭石和赤铁... 土壤有机碳库是碳循环研究的热点议题之一,其中溶解性有机质(DOM)最具流动性和活性,而黏粒矿物是土壤中最活跃的矿物组分,对DOM稳定具有重要影响,因此,从吸持动力学和热力学角度详细探究了3种常见的土壤黏粒矿物水铝英石、高岭石和赤铁矿对植物源溶解性有机质(PDOM)的吸持特征及其控制机制。结果表明,黏粒矿物可以有效吸持PDOM,水铝英石对PDOM的吸持量高于高岭石和赤铁矿,但其单位面积上的吸持能力弱于其他两者;动力学和热力学数据表明,水铝英石的吸持以物理方式为主,而高岭石和赤铁矿则以化学方式为主;3种矿物的界面特性差异导致吸持量和吸持能力不同,其中比表面积是导致吸持量差异的主要因素,而吸持能力的强弱取决于反应体系的pH值、吸附位点的密度和可用性。本研究为理解土壤黏粒矿物对有机质的固持提供了基础依据。 展开更多
关键词 水铝英石 高岭石 赤铁矿 植物源溶解性有机质 吸持
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水在金红石和斯石英中赋存的研究现状及展望
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作者 刘瑾璞 张里 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期178-183,共6页
地球内部存在全球尺度的大规模水(氢)循环过程。存在于俯冲板片中的斯石英和金红石可赋存含量可观的水并作为水的重要载体。此外,斯石英还被认为是下地幔上部正常地温梯度条件下水的潜在储库。由于金红石和斯石英同属金红石型结构矿物,... 地球内部存在全球尺度的大规模水(氢)循环过程。存在于俯冲板片中的斯石英和金红石可赋存含量可观的水并作为水的重要载体。此外,斯石英还被认为是下地幔上部正常地温梯度条件下水的潜在储库。由于金红石和斯石英同属金红石型结构矿物,它们也具有相似的赋水机制。目前已有的红外光谱分析结果显示,金红石的水含量主要受控于金红石晶体结构中的三价金属元素离子含量。虽然含Al^(3+)和不含Al^(3+)斯石英均可赋存质量占比超过0.01%的水,含Al^(3+)斯石英的含水量整体仍高于不含Al^(3+)斯石英。后续的实验研究应致力于厘清其它分析方法与红外光谱分析方法在估算斯石英含水量方面存在的差异,以及不同化学成分体系中水在斯石英/金红石和其它深部地幔共生矿物相间的分配规律。 展开更多
关键词 金红石 斯石英 晶体结构
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