• 2019年第38卷第6期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • 目录

      2019, 38(6):0-0.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 1.39 M (946) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究

      2019, 38(6):743-752.

      摘要 (1079) HTML (0) PDF 5.38 M (1213) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用红外发射光谱研究了含白云石天然碳酸盐岩及主要组成矿物的红外发射光谱特征,探究了影响其红外辐射性能的因素。X射线衍射(XRD)和微区拉曼光谱(Raman)结果显示白云石(70%)、方解石(25%)和石英(5%)是该天然碳酸盐的主要组成物相。基于黑体辐射定律以及在80℃时、400~2 000 cm-1各矿物的辐射能量谱,显示碳酸盐岩、白云石、方解石和石英的发射率依次减少(1.010、1.000、0.997、0.958),白云石是碳酸盐岩红外辐射性能的主要贡献者。在本文研究的温度和波长范围内,含白云石碳酸盐岩中主要组成矿物的热容是温度的函数,白云石高的热容有利于提高整体的热辐射性能;矿物颗粒直径对热辐射的传播有一定的影响,颗粒直径接近于辐射波长时热辐射出现衰减导致发射率降低;当化学键(C-O键、Si-O键)的振动出现在发射光谱窄的发射带范围内(1 350~1 500 cm-1和950~1 275 cm-1)则会导致相对较高的辐射能和发射率。

    • 河北围场天然沸石的矿物学特征及吸附性研究

      2019, 38(6):753-760.

      摘要 (971) HTML (0) PDF 3.44 M (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:河北承德围场地区含有储量丰富的天然沸石资源,然而目前关于该地区天然沸石的研究较少。本文利用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、红外光谱仪、比表面积及孔隙度分析仪和扫描电镜及能谱分析仪等对围场天然沸石的矿物学特征进行了研究,并分析了围场天然沸石对苯、甲苯和水蒸气等的吸附性。结果发现,该地区天然沸石主要含斜发沸石和石英,硅铝比为5.3,样品中含有少量微孔和大量介孔,具有相对较高的比表面积;样品对苯、甲苯和水蒸气均具有良好的吸附效果。

    • Mg2+调控低温环境下单水方解石的合成

      2019, 38(6):761-769.

      摘要 (883) HTML (0) PDF 4.79 M (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:在4℃的低温条件下,通过模拟纳木错湖水中主要离子种类,控制反应体系中的Mg/Ca摩尔比,探究纳木错单水方解石(MHC)的无机成因,并利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)对实验沉淀产物进行了分析。结果表明,单水方解石是通过无定形碳酸钙(ACC)转化而来的,且单水方解石的形成和稳定受溶液中的Mg2+调控。当反应溶液中Mg/Ca<2时,生成方解石和镁方解石;当反应溶液中Mg/Ca>2时,单水方解石生成,并且在溶液中的存在时间随着Mg/Ca摩尔比的增加而增加。Mg/Ca=2时,单水方解石在溶液中仅存在48 h,随后转化为文石和少量镁方解石。单水方解石形成过程中Mg2+的作用主要是抑制方解石成核和生长,使单水方解石能够在溶液中形成并稳定存在。此结果为纳木错单水方解石无机成因提供一定的研究基础。

    • 柱撑剂中Al3+形态转化对柱撑蒙脱石微结构的影响

      2019, 38(6):770-774.

      摘要 (810) HTML (0) PDF 2.76 M (1036) 评论 (0) 收藏

      摘要:以钠基蒙脱石为原料,结合电位滴定曲线及特征临界点,将Al3+的转化划分为4种形态,并制备相应的柱撑蒙脱石。并采用X射线衍射分析、红外光谱分析及热分析对各柱撑蒙脱石进行表征,研究各柱撑蒙脱石的微结构变化及热稳定性。结果表明,Ⅲ区柱撑蒙脱石层间距d(001)值由原矿的12.408 1 nm增加到18.317 5 nm,同时,Ⅲ区柱撑蒙脱石Si-O伸缩振动峰强度减弱较明显,在542℃附近的蒙脱石八面体结构的脱羟基反应与原矿相比向低温区发生偏移,说明Ⅲ区柱撑蒙脱石发生了成键反应且柱撑效果最佳。

    • 黏土矿物界面吸附Fe(Ⅱ)耦合对邻硝基苯酚还原转化的增强机理研究

      2019, 38(6):775-781.

      摘要 (835) HTML (0) PDF 3.60 M (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统考查了Fe(Ⅱ)分别与高岭石、蒙脱石结合的界面结合系统对邻硝基苯酚(简称2-NP)的还原转化作用。研究表明,矿物表面结合态Fe(Ⅱ)能够有效提高2-NP的还原转化速率,2-NP的还原反应符合伪一级反应动力学方程,而且速率常数(k)随溶液pH值、亚铁离子初始浓度以及反应温度的升高而显著增大。当温度25℃,pH值6.7,Fe(Ⅱ)和2-NP初始浓度分别为3.0 mmol/L、0.022 mmol/L,以及黏土的投加量为4.0 g/L时,Fe(Ⅱ)/高岭石系统对2-NP的还原转化率在4.0 h内可达到100%。同样,pH值从6.0升高至7.3时,Fe(Ⅱ)/蒙脱石系统对2-NP的还原转化也显著增强;但在较低pH值和较低初始Fe(Ⅱ)浓度时,蒙脱石对Fe(Ⅱ)的还原催化性能不如高岭石,可归因于蒙脱石具有较高的离子交换性能。因此,Fe(Ⅱ)在上述两种矿物上吸附形态的差异是导致该系统对2-NP还原转化出现不同效应的根本原因。

    • A.ferrooxidans培养过程中Al/Fe(摩尔比)对铁矿物形成产物的影响

      2019, 38(6):782-788.

      摘要 (864) HTML (0) PDF 3.23 M (1029) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究了磷酸铝(AlPO4)的加入量对氧化亚铁硫杆菌HX3培养液中铁矿物形成的影响,并对相应沉淀产物进行了结构表征分析。结果表明,AlPO4的加入对细菌培养过程中Fe2+的氧化无明显影响,但可促进Fe3+的水解和初始铁矿物相的形成,也可加速黄钾铁矾的转化形成。Al/Fe(摩尔比)为0.04~1的培养液中主要形成产物为施威特曼石和黄钾铁矾;Al/Fe为0.4和1时另有磷酸铁矿形成。较高的Al/Fe比值和磷酸根含量有利于磷酸铁矿的形成。

    • H2O2α-Fe2O3表面非均相氧化SO2机理的模拟研究

      2019, 38(6):789-798.

      摘要 (783) HTML (0) PDF 4.69 M (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过密度泛函理论模拟了H2O2和SO2气体在矿物氧化物(α-Fe2O3)表面上的非均相反应,研究了H2O2和SO2α-Fe2O3(001)表面的吸附机制和氧化机制。研究结果表明,SO2、H2O2均在α-Fe2O3(001)表面通过Fe原子进行吸附,H2O2相比于SO2优先吸附在α-Fe2O3(001)表面,且H2O2在表面的赋存形式趋向于两个·OH形式吸附。通过二者共吸附的局域态密度、差分电荷密度、Mulliken电荷布局分析结果发现,SO2和H2O2的共吸附形式是通过H2O2产生的·OH吸附在α-Fe2O3(001)表面,同时SO2被H2O2产生的·OH氧化[S(SO2-电荷布局:0.79 e→1.32 e;O(H2O2-电荷布局:-0.77 e→-1.11 e]形成·OH+SO2团簇。模拟结果表明大气微量气体H2O2能够在矿物氧化物表面介导SO2吸附并促进SO2的转化,为理解H2O2在大气中非均相氧化SO2的反应过程提供了理论依据。

    • 稀土氧化物及黏土负载La2O3除磷性能的实验研究

      2019, 38(6):799-806.

      摘要 (771) HTML (0) PDF 4.32 M (1025) 评论 (0) 收藏

      摘要:地表水体富营养化现象与磷的积累有密切关系,去除水体中溶解态磷是降低富营养化风险的技术关键。近十余年来,稀土元素被用于污水除磷剂的开发,并获得了良好的应用成效。本文实验比较了8种结晶态稀土氧化物(Y2O3、La2O3、CeO2、Pr6O11、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3和Dy2O3)的除磷性能,结果表明La2O3的除磷性能最好,Pr6O11、Y2O3、Eu2O3、Nd2O3次之,Sm2O3和Dy2O3效果微弱,CeO2完全没有除磷能力;研究表明稀土氧化物表面磷吸附的动力学行为更符合准一级反应模型,吸附等温线符合Langmuir模型。实验表征了除磷后的稀土氧化物和除磷过程中溶液pH值的变化,认为稀土氧化物除磷是一个表面吸附占主导,氧化物溶解出来的离子辅助沉淀的吸附过程。为了避免稀土氧化物颗粒在水体中发生团聚并降低表面吸附能力,将稀土氧化物La2O3微纳米颗粒负载在不同黏土矿物上,发现负载于黏土矿物表面的稀土氧化物除磷能力有较好提升,磷吸附量均提高25%左右。负载等量La2O3的3种黏土矿物的除磷性能差异不显著,黏土矿物提高稀土氧化物颗粒分散度可能是后者除磷能力提升的主要原因。

    • 氨基膨润土对铜镍镉污染土壤的钝化修复研究

      2019, 38(6):807-814.

      摘要 (809) HTML (0) PDF 4.03 M (1066) 评论 (0) 收藏

      摘要:采集土壤,加入铜、镍和镉制成重金属污染土壤。以四乙烯五胺改性膨润土和膨润土原土作为修复剂,通过模拟酸雨和混合提取剂提取有效态重金属,评价膨润土和氨基膨润土对土壤中铜、镍、镉的钝化效果。结果表明:pH=3.5的模拟酸雨对各污染土壤中重金属离子的提取率均在0.1%以下。混合提取剂对污染土壤中有效态金属的提取能力比模拟酸雨强很多。添加膨润土原土和氨基膨润土均能钝化土壤中的铜、镍和镉,氨基膨润土上嫁接的氨基对金属有络合作用,因而比膨润土原土对铜、镍和镉具有更强的钝化能力。综合评价表明氨基膨润土是一种对铜、镍和镉污染土壤具有应用前景的钝化修复材料。

    • 天然硫化物矿物对地球深部热能的热电转化效应研究

      2019, 38(6):815-822.

      摘要 (999) HTML (0) PDF 4.60 M (1206) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属硫化物半导体矿物在地壳中分布广泛,其中一些禁带宽度较窄的硫化物矿物,如黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿等,在地热梯度下产生的天然热电势可将地球内部热能转化为电能。本文选取黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿以及斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体等天然硫化物矿物样品,研究了其热电特性。研究结果表明,300~700 K下,除磁黄铁矿具有低塞贝克系数和超高电导率而表现出金属导体的电输运行为外,黄铁矿和黄铜矿为n型半导体,斑铜矿和斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体为p型半导体,具有150~500 μV/K的显著塞贝克系数和5~95 S/cm的电导率,说明样品在地热梯度下具有产生显著热电效应的能力。根据激光闪射法测得的热扩散率以及样品的理论比热、密度计算热导率,斑铜矿及硫化物矿物集合体样品表现出小于1 W/(m·K)的低热导率,说明样品在局部热源影响下可形成较大温差。根据热电基本理论和地热梯度构建天然热电效应模型,对硫化物半导体矿物集合体产生的天然热电势、额外地表电流密度及热电转换效率进行了模拟计算得出经验公式,发现硫化物半导体矿物在300~650 K条件下能产生100 mV左右的天然热电势,产生的最大热电转化率可达4‰,且可以通过偶极电流源模型计算矿物体产生的额外地表电流密度。研究认为硫化物半导体矿物可能作为天然热电转换介质深刻影响地球内部能量的转化与传递过程。

    • 九江红土的磁学特征及其环境意义

      2019, 38(6):823-833.

      摘要 (938) HTML (0) PDF 6.26 M (1082) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解南方红土磁性变化的机理,采用磁化率仪、扫描电子显微镜及X荧光光谱分析对九江红土剖面的磁性特征、磁性矿物的特征及风化程度进行了深入研究。研究结果表明,九江剖面上部砂土经历的风化改造强度弱于下部的网纹红土,而磁性强度高于下部网纹红土,磁性强度的增加与超顺磁颗粒及多畴磁铁矿的含量密切相关;风化强度的增加导致磁铁矿的晶形遭到破坏,同时导致红土中强磁性矿物向弱磁性矿物转化,这是造成网纹红土磁性强度低于砂土的主要原因;红土中的多畴磁铁矿并不是形成于风化成土作用过程中,而是来自红土原始母质的风化残留。从中更新世到晚更新世气候由湿热向冷干转变,风化作用强度逐渐减弱,导致上部砂土相对于网纹红土保留了更多的强磁性矿物。因此,红土中主要的载磁矿物并不是风化成土过程中的产物,其磁性特征不能反映气候环境的变化。

    • 温石棉和陶瓷纤维致大鼠炎症及氧化应激的毒性效应

      2019, 38(6):834-842.

      摘要 (928) HTML (0) PDF 5.15 M (1017) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了温石棉和陶瓷纤维致Wistar大鼠肺部炎症反应和氧化应激的毒性效应。将54只初断乳Wistar大鼠随机分为3组,即温石棉染毒组、陶瓷纤维染毒组和阴性对照组。采用非暴露式气管内滴注进行染毒(2.0 mg/mL,1次/月),并于1、6、12个月分批处死6只,观察肺组织病理学改变以及支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织相关指标。结果显示,染毒组均出现不同程度的病理改变,其BALF中白细胞总数在染毒各时间点均高于阴性对照组(p<0.05);染毒组白细胞总数、中性粒细胞和淋巴细胞的百分比随染毒时间延长而升高(p<0.05),巨噬细胞百分比则下降(p<0.05);染毒组肺组织中IL-6、TNF-α、NF-κB含量在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p<0.05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p<0.05);染毒组肺组织中ROS、MDA浓度在染毒各时间点均高于阴性对照组并随染毒时间延长而升高(p<0.05),且温石棉组高于陶瓷纤维组(p<0.05);染毒组SOD活力均随染毒时间延长而下降(p<0.05),染毒一个月时与阴性对照组比较无差异(p>0.05),染毒6个月和12个月时温石棉组低于陶瓷纤维组且均低于阴性对照组(p<0.05)。综上,温石棉和陶瓷纤维均能对大鼠肺组织造成毒性作用,可引起炎症反应和氧化应激;温石棉致大鼠肺毒性的能力较陶瓷纤维强。

    • 我国主产地温石棉可吸入纤维致鼠肺损伤与抑癌基因p53、p16的表达

      2019, 38(6):843-851.

      摘要 (836) HTML (0) PDF 5.41 M (1049) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取我国四大矿区主产地的温石棉,制备成粒径小于10 μm的可吸入纤维,采用非暴露式气管滴注法染毒Wistar雄性大鼠,分别于1、3及6个月时称重并处死,迅速分离肺组织,观察肺形态并称量,计算肺脏器系数,并采用HE染色法利用光学显微镜观察肺组织病理改变,RT-PCR法测定p53、p16基因表达,探讨我国温石棉可吸入纤维的生物安全性。结果表明,四大主矿区的温石棉纤维粒度基本小于10 μm,符合可吸入纤维粉尘标准,研磨前后纤维粉尘的结构和活性基团无破坏;染毒组Wistar大鼠体重明显减轻,肺重量显著增加,肺脏器系数变大;染毒组Wistar大鼠肺组织发生严重病理改变,出现不同程度的充血、水肿、炎性细胞浸润和纤维增生;染毒组Wistar大鼠肺p53、p16基因表达均降低。综合以上结果,发现我国四大主矿区温石棉的可吸入纤维粉尘均对Wistar大鼠肺组织呈不同程度和方式损伤。随着染毒时间延长,Wistar大鼠肺组织的抑癌基因p53、p16表达显著降低,推测我国四大矿区温石棉的可吸入纤维粉尘具有致肺癌的风险。

    • PM2.5降尘对大鼠的急性肺损伤及复合维生素B的干预作用研究

      2019, 38(6):852-860.

      摘要 (911) HTML (0) PDF 4.82 M (1070) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨复合维生素B(叶酸、B6和B12)能否抑制PM2.5对大鼠的急性肺损伤作用,本研究将56只SD大鼠随机分成对照组、不同剂量(0.4、2.0、10.0 mg/mL)PM2.5染毒组和相应的复合维生素B干预组(0.02 mg/mL叶酸、1 mg/mL维生素B6、0.002 5 mg/mL维生素B12),取肺组织进行HE染色观察组织病理学形态变化并进行病理学评分;收集支气管肺泡灌洗液(BALF)测定总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的含量。结果显示,PM2.5染毒能对大鼠肺组织造成不同程度的病理性损伤,复合维生素B能减缓此损伤;与对照组相比,低、中、高剂量的PM2.5染毒大鼠可引起BALF中LDH、AKP、ACP、TP和MDA含量显著升高(P<0.05),而SOD和CAT活性显著降低(P<0.05),且TP和MDA含量随染毒剂量的增加而升高(P<0.05),CAT活性随染毒剂量的增加而降低;3个染毒剂量的复合维生素B干预组LDH、TP和MDA含量显著降低(P<0.05),而SOD和CAT活性显著升高(P<0.05);PM2.5低、高剂量+复合维生素B组BALF中ACP含量显著降低(P<0.05);PM2.5中剂量+复合维生素B组BALF中ACP含量无显著改变;仅有PM2.5低剂量+复合维生素B组AKP含量降低(P<0.05),其余干预组AKP含量无显著变化。因此认为,PM2.5降尘能打破机体的氧化-抗氧化平衡,造成大鼠急性肺损伤,而复合维生素B能减缓此损伤,对机体起到保护作用。

    • 人体乳腺矿化集合体类型与临床相关性分析

      2019, 38(6):861-870.

      摘要 (901) HTML (0) PDF 5.28 M (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取123例乳腺病理性矿化样品,利用光镜、扫描电镜对乳腺矿化进行了微形貌分类研究,并利用统计学方法探讨了乳腺矿化集合体类型与患者年龄、乳腺病变类型和癌变阶段的相关性。研究发现,根据乳腺矿化在光学显微镜下的可分辨形态,将其分为两种类型:粒状集合体与块状集合体;其中粒状集合体为小于200 μm的规则粒状钙化,少部分有环带结构,和有机组织结合紧密;而块状集合体则为大于200 μm的片状钙化,形状不规则。统计分析数据显示,随年龄增加,块状集合体出现病理比例增加,粒状集合体出现病理比例减少,敏感年龄分区界限为50岁;粒状集合体在50岁以上和50岁以下患者中单独出现的概率分别为24%和53%;块状集合体在乳腺原位癌(71.4%)患者中占主导,粒状集合体在乳腺纤维腺瘤(64.5%)患者中占主导。该研究可为未来乳腺癌的诊断提供基于乳腺矿化精细矿物学特征的辅助新方法。

    • 锌在生物磷灰石中的晶体化学研究进展

      2019, 38(6):871-880.

      摘要 (747) HTML (0) PDF 6.18 M (1024) 评论 (0) 收藏

      摘要:Zn在生物磷灰石中的晶体化学行为不同于在地质体中,传统的磷灰石类质同像替代理论对生物磷灰石中的Ca位替换并不完全适用。为了解释生物磷灰石中Zn的出现,本文对已知的生物磷灰石中Zn的存在情况、Zn对Ca的替代机制以及Zn替代对生物磷灰石的影响等内容进行了综述,并就Zn在生物磷灰石中的晶体化学研究对人体肿瘤诊疗的启示作用进行了简单的讨论。理论和实验均表明Zn可以进入生物磷灰石晶格,占据有Ca缺陷的磷灰石晶格中的Ca2位空缺,使局部结构整体收缩。Zn的掺入对生物磷灰石的晶粒尺寸、结晶度、晶胞参数等均会产生较大的影响。当Zn被固定在人体肿瘤伴有的病理性钙化晶格中时,其可能对周围组织及体液中的Zn含量产生影响,进而影响人体内Zn的新陈代谢。

    • 石鼓-黎明地区变沉积岩系的深熔时代和物源

      2019, 38(6):881-896.

      摘要 (866) HTML (0) PDF 7.35 M (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:以出露于石鼓-黎明地区的黑云母石英片岩及其深熔脉体为重点研究对象,对其中的锆石进行了阴极发光图像分析、SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。阴极发光图像显示,黑云母石英片岩中大部分锆石保留清晰的振荡环带;深熔脉体中大部分锆石具有核-边结构,核部保留清晰的振荡环带或呈灰色无分带结构,边部较窄呈黑色。对黑云母石英片岩及其深熔脉体中锆石核部进行定年,得到年龄范围为2 637~743 Ma,具有858~852 Ma的主要年龄峰值,表明其主要物质来源为扬子板块西缘新元古代岩浆岩,同时也有太古代-古元古代基底岩石的加入,沉积时代应晚于852 Ma。深熔脉体锆石边部的Th/U值较小(<0.1),得到206Pb/238U年龄变化于225~197 Ma之间,可能代表了变沉积岩的变质-深熔时代,该年龄与金沙江-点苍山-哀牢山变质带二叠纪-三叠纪变质事件的时代相一致。

    • 熔体包裹体挥发分应用的研究进展

      2019, 38(6):897-913.

      摘要 (956) HTML (0) PDF 9.65 M (1069) 评论 (0) 收藏

      摘要:挥发分(例如H2O、CO2、F、Cl和S)是地幔的重要组成部分,虽然它们在地幔中的含量很低,但是在地幔熔融和熔体演化、地幔不均一、地幔流变学、地幔地震特性和电导率等研究方面具有重要作用。对矿物熔体包裹体和玻璃挥发分的研究已经成为当前的研究热点。其中,熔体包裹体研究凭借其独特的优势成为研究地幔和岩浆挥发分组成的重要手段。熔体包裹体直接捕获了矿物形成时岩浆中的成分,且由于寄主矿物的存在使得熔体包裹体能够保持独立演化而不受外界环境影响,因此能够较为完整地保存岩浆中的挥发分信息。同时,研究熔体包裹体中的挥发分是恢复岩浆喷发前挥发分含量最直接的途径。如果通过现代分析方法(如扫描电镜、电子探针和离子探针等)对熔体包裹体进行详细的岩相学观察以及对后期可能影响熔体包裹体原始挥发组分的作用(地壳混染、岩浆去气、扩散和水化作用)进行评估,并结合实验研究熔体包裹体被捕获后发生的变化而对数据进行矫正,那熔体包裹体对研究岩浆体系中的挥发分将大有可为。基于此,本文系统介绍了熔体包裹体挥发分研究的现状及主要研究内容,主要包括熔体包裹体挥发分的测试方法、挥发分在岩浆中的溶解度、判断挥发分数据可靠性和挥发分研究的经典应用等4个方面。

    • 《岩石矿物学杂志》2019年总目次

      2019, 38(6):914-920.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 4.28 M (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行