新世纪国际环境矿物学研究的现状与进展_第18届国际矿物学大会环境矿物学研究综述
环境矿物材料长石修复水体中重金属污染研究的进展及意义
典 型代表 。本 文通过 对长石 的矿物 学特征 及 环境矿物 材料 与长石 对 水体 中重金
属修复的综合评述， 旨 在探 究超微孔道环境矿物材料对水体 中重Байду номын сангаас属 离子修复
的意 义。
关 键 词 ：长石 ；修复；超微孔道 ；重金属污染
产生活，如 Ｏ 年末的北江铬污染 。 ｈ ５ Ｐ ¨、ｚ “ 、ｃ ｎ被认 为是水体及饮用水 中重要的 ｎ ｄ
重金 属污染 物 。Ｐ ｈ及其 化合 物 在 矿业 、 漆 、蓄 电池 、铅 汽油 等 工业 中扮 演着 重 要 的 由 角色 ；Ｚ ｎ和 Ｃ ｄ被 用作铁 和钢 的保 护膜 ，Ｃ ｄ通过 吸收进 入人 体 消化 系统 可 以在 肝 脏 和 。 中沉积 ；大部 分 ｚ 肾脏 ｎ的化 合物 尽 管 没有 毒 ，但 是 Ｚ Ｃ， 皮 肤 眼 睛与 呼 吸道 有 很强 ｎ １对 的腐蚀 性 。因此 ，对 于 它们 的修 复 已经被 作 为水 体重 金 属污 染 治理 中关 注 的焦 点 之一 ， 尤其 是在 矿山重金 属污 染修复 方面 。近几 十年 ，研究人 员开发 了物 理处 理法 、化学 处 理 法 、生物处 理法 三 大类 处 理技 术 。尽 管 如此 ，但 对 于 Ｐｎ 、Ｃ ｎ 、ｚ¨ 污 染水 体 的修 ｈ ｄ ｎ 复仍然 存在 以下一 些突 出 的问题 ： （ ） 大 多数 修 复技 术 停 留在 实验 室 ，即便 是 应 用 于 １ 实 际环境 中 ，绝 大多数 是属 于末 端治 理 的 范 畴 ； （ ） 高 浓度 重 金 属 污染 水 体仍 缺 乏切 ２
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中山大学研究生学刊 （ 自然科学 、医学 版）
《2024年岱海与达里诺尔湖重金属的环境地球化学研究》范文
《岱海与达里诺尔湖重金属的环境地球化学研究》篇一一、引言近年来，湖泊环境的污染问题愈发严重，特别是与重金属的富集与扩散相关的环境问题已引起广泛的关注。
作为自然生态系统中重要组成部分的湖泊，岱海和达里诺尔湖（亦称“达里湖”）在我国北方具有重要的地理生态价值。
这两处湖泊因其独特的水文地理条件及生物环境，对区域生态平衡及气候调节起到重要作用。
鉴于此，本文对岱海与达里诺尔湖的重金属环境地球化学进行了深入研究，旨在为湖泊环境的保护和治理提供科学依据。
二、研究区域与方法岱海和达里诺尔湖均位于我国北方地区，具有丰富的自然资源及独特的生态环境。
本研究通过采集两湖泊的水样、底泥样本等，运用环境地球化学的方法，对重金属的分布、迁移、转化等过程进行了系统研究。
（一）研究区域概况岱海位于内蒙古自治区中部，达里诺尔湖则位于内蒙古自治区的西部。
这两处湖泊因其特殊的地理位置和自然环境，使其成为重金属富集与扩散的重要区域。
（二）研究方法本研究采用了实地采样、实验室分析等方法。
具体包括：采集水样、底泥样本，测定重金属含量；分析重金属的来源、迁移转化规律；利用地球化学模型预测重金属的未来变化趋势等。
三、重金属的分布与迁移转化（一）重金属的分布特征通过实验室分析，我们发现岱海和达里诺尔湖中均存在一定量的重金属元素，如铜、锌、铅、镉等。
这些重金属在湖泊中的分布受多种因素影响，如水体的物理化学性质、底泥的成分等。
总体来看，这些重金属在两湖泊中的分布呈现出一定的规律性。
（二）重金属的迁移转化在自然环境中，重金属的迁移转化是一个复杂的过程，受多种因素的影响。
本研究发现，岱海和达里诺尔湖中的重金属主要受水体的流动、底泥的吸附等作用影响。
同时，湖泊的水文条件、气候条件等也对重金属的迁移转化产生重要影响。
四、环境地球化学分析（一）重金属来源分析通过对岱海和达里诺尔湖中重金属的来源进行分析，我们发现这些重金属主要来源于自然源和人为源。
自然源主要包括岩石风化、大气沉降等；人为源则主要包括工业排放、农业活动等。
累托石矿物材料在环境领域的研究进展
常温下合成钛交联 累托石 ＴＯ 一Ｌ ；大连物化所 ｉ Ｒ Ｃ
制备 含钛层 柱分子筛 ］ 。黄 焱球 等 人对 累托 石 制 ］ 备滑脂 进行 了初步研 究 ；孙 家 寿［ 对 累托石进 行 改 ８ ］ 性 ，制 备 出一 系 列 污 水 处 理 产 品 ；陆 琦Ｌ 等 人 用 ９ Ｔ Ｃ 制备 钛基 柱层 累托石 ；陈漾Ｌ 。 用 有机 磷化 ｉＩ 】采 。
是 累托石 区别 于其它粘 土矿 物的特 征形态 。在扫 描
电镜 下 ，大部分 累托 石 呈鳞 片状 ，边缘 略微 曲卷 ， 也有 少量纤 维状 和板条 状形 态 。红外 吸 收光谱 主要 有 ５ 双 吸 收峰 ，结 构 水 特 征 吸 收 峰 为 ２ ３ ｃ 对 ６ ８ ｍ。 在差 热 曲线 上有 ４个 吸热谷 和 １ 放热峰 ，低温 吸 个
０ ４ 。累托 石结 构 中－Ｊ 面体 云母 层 与 －Ｊ 面体 ．１ ｋ ｋ 蒙脱石 层 Ｌ Ｏ Ｉ 占比例 为 ８ ． ５ 。 — —所 ０ ２
】８ ９ ２年张光 荣 和杨 雅 秀 等较 细 地 报 道 了广 西 得 保 巴头 二叠 纪含煤 岩 系 中的 累托 石 和 累托 石 粘 土 岩 。
２ １ 累 托 石 的 矿 物 学 特 征 ．
２ 累托 石 的特 征
累托 石是 晶体结 构特殊 的铝硅 酸盐矿 物 ，【类 ｝ 】 云母 单元 层和类 蒙托 石层在 特殊 自然条件 下有规则
的 开 发 、 究提 出 了建议 和 设 想 。 研
关键 词 ： 累托 石 矿 物 材 料 ； 征 ； 境 领 域 ； 化 性 质 特 环 理
中图分 类号 ： ５ ４ １ Ｐ ７ ．
文献标 识码 Βιβλιοθήκη Ａ１ 前 言 １８ ９ １年 国际 矿 物 学会 和矿 物命 名 委 员 会 将 累
24312640_湖南康家湾大型隐伏铅锌矿床成因探讨：流体包裹体、氢氧同位素及硫同位素证据
喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集
喜马拉雅稀有金属伟晶岩的铪超常富集
谢磊１ 田恩农２，３ 饶乐１ 王汝成１ ＸＩＥＬｅｉ１，ＴＩＡＮＥｎＮｏｎｇ２，３，ＲＡＯＬｅ１ａｎｄＷＡＮＧＲｕＣｈｅｎｇ１
１南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京大学地球科学与工程学院，南京 ２１００２３ ２河北地质大学，河北省岩石矿物材料绿色开发重点实验室，宝石与材料学院，石家庄 ０５００３１ ３河北省战略性关键矿产研究协同创新中心，石家庄 ０５００３１ １ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＭｉｎｅｒａｌＤｅｐｏｓｉｔｓＲｅｓｅａｒｃｈ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２３，Ｃｈｉｎａ ２ＨｅｂｅｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒｅｅｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＲｏｃｋａｎｄＭｉｎｅｒａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＧｅｍｏｌｏｇｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｂｅｉＧＥＯＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ａｎｄｈａｆｎｉｕｍ ａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｒｉｔｉｃａｌｍｅｔａｌｓａｎｄｔｈｅｙａｒｅｍａｉｎｌｙｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｚｉｒｃｏｎＺｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎｉｓａｓｅｒｉｅｓｏｆ ｃｏｍｐｌｅｔｅｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅＺｒａｎｄＨｆｈａｖｅｓｉｍｉｌａｒｃｒｙｓｔａｌｌｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｎｄｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｇｒｏｕｐｓ：ｚｉｒｃｏｎ，ｈａｆｎｉａｎ ｚｉｒｃｏｎ，ｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎａｎｄｈａｆｎｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＨｆ＃（Ｈｆ／（Ｚｒ＋Ｈｆ）ａｔｏｍｉｃｒａｔｉｏｉｎｃｒｙｓｔａｌｌｏｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａ）ｏｆ＜０１，０１～０５， ０５～０９ａｎｄ ＞０９，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＩｎｃｏｎｔｒａｓｔｔｏｚｉｒｃｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎａｃｃｅｓｓｏｒｙｍｉｎｅｒａｌｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆｆｅｌｓｉｃｒｏｃｋｓ， ｎａｔｕｒａｌＨｆｒｉｃｈｚｉｒｃｏｎａｎｄｈａｆｎｏｎａｒｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｒａｒｅｄｕｅｔｏｔｈｅｓｔｒｏｎｇＺｒａｎｄＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｏｆａｃｈｉｅｖｉｎｇｕｌｔｒａ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＨｆＴｈｅｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎｆｏｕｎｄｉｎＣｈｉｎａｉｓｌｉｍｉｔｅｄｔｏｔｈｅＫｏｋｔｏｋａｙＮｏ１ｇｒａｎｉｔｉｃｐｅｇｍａｔｉｔｅ（ＬＣＴｔｙｐｅ），ＡｌｔａｉＩｎｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎ（Ｈｆ＃ ｕｐｔｏ０６７）ｉｓｎｅｗｌｙｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｅｌｂａｉｔｅｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅｐｅｇｍａｔｉｔｅ，ｎｏｒｔｈｅｒｎＧｙｉｒｏｎｇｐｌｕｔｏｎｉｎｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅｏｆＨｉｍａｌａｙａｎｏｒｏｇｅｎＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｚｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎｉｎｔｈｅｅｌｂａｉｔｅ ｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅｐｅｇｍａｔｉｔｅａｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ：ｐｏｒｏｕｓａｎｄｍｏｔｔｌｅｄｃｏｒｅＺｒｎ１，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｚｉｒｃｏｎａｎｄｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ；ｃｏｍｍｏｎ ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓＺｒｎ２ｗｉｔｈｄａｒｋＣＬｉｍａｇｅｓ，ｒｏｕｎｄｅｄｔｈｅＺｒｎ１ａｎｄａｓｔｈｅｃｏｒｅｏｆｔｈｅｇｒａｉｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ；Ｚｒｎ ３ａｎｄＺｒｎ４ｏｕｔｅｒｍｏｓｔｏｆｔｈｅｇｒａｉｎ，ｈａｖｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎａｎｄｚｉｒｃｏｎｉｕｍ ｈａｆｎｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｅｒＹ（ｕｐｔｏ４９％ Ｙ２Ｏ３）ａｎｄｌｏｗｅｒＹ ｃｏｎｔｅｎｔ（＜１６％ Ｙ２Ｏ３），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙＡｌｌｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄｚｉｒｃｏｎｓａｌｌｄｒｏｐｉｎｔｏｔｈｅｍａｇｍａｔｉｃａｎｄｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄｆｉｅｌｄｓｉｎｔｈｅｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ ｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓ（ＲＥＥｓ）．Ｔｈｒｅｅｄｉｓｔｉｎｃｔｓｔａｇｅｓｏｆｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ：（１）ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙＵｒｉｃｈｚｉｒｃｏｎ；（２）ｌａｔｅｍａｇｍａｔｉｃｔｏｓｕｂｓｏｌｉｄｕｓｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｂｙｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｌｕｉｄｓ；ａｎｄ（３）ｔｈｅｓｔｒｏｎｇＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｆｅｎｒｉｃｈｅｄｒｉｍｄｕｅｔｏｔｈｅｅｎｒｉｃｈｅｄｆｌｕｘ ｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｌｉ，Ｂ，Ｆ，ｅｔｃ）ａｎｄｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍｅｌｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅａｂｕｎｄａｎｔｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｉＦｍｉｎｅｒａｌｓ（ｅｇｅｌｂａｉｔｅ ａｎｄｌｅｐｉｄｏｌｉｔｅ）．ＴｈｅｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍｏｓｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｓｔａｇｅｆｏｒｔｈｅｕｌｔｒａｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｈａｆｎｉｕｍＩｎａｄｄｉｔｉｏｎ， ｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎ（Ｈｆ＃ ｕｐｔｏ０２７）ｉｓａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｓｐｏｄｕｍｅｎｅｐｅｇｍａｔｉｔｅａｎｄｂｅｒｙｌｐｅｇｍａｔｉｔｅＺｉｒｃｏｎ（Ｈｆ＃ ＜００４）ｉｓ ｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅＴｓａｌｕｎｇｔｏｕｒｍａｌｉｎｅｍｕｓｃｏｖｉｔｅｇｒａｎｉｔｅａｎｄＹｉｎｇｘｉｏｎｇｇｏｕｇｒａｎｉｔｅａｎｄｐｅｇｍａｔｉｔｅＩｔｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｍａｇｍａｔｉｃｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｉｓ ａｋｅｙｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｅｌｔ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎａｎｉｎｃｒｅａｓｅｄＨｆｃｏｎｔｅｎｔａｎｄａｄｅｃｒｅａｓｅｄＺｒ／Ｈｆｒａｔｉｏｉｎｚｉｒｃｏｎｓ Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐａｒａｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｈａｆｎｉａｎｚｉｒｃｏｎａｎｄｚｉｒｃｏｎｉａｎｈａｆｎｏｎ，ｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａｙａｎ ｚｉｒｃｏｎｓ，ｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｏｆｔｈｅｚｉｒｃｏｎｈａｆｎｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｕｌｔｒａｅｎｒｉｃｈｅｄＨｆｓｙｓｔｅｍ ａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｐｅｇｍａｔｉｔｅ；Ｒａｒｅｍｅｔａｌ；ＺｒＨｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ；Ｍａｇｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ
内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价
矿床地质MINERAL DEPOSITS2024年4月April ，2024第43卷第2期43（2）：429~442*本文得到国家自然科学基金（编号：92062218）和国家自然科学基金青年基金项目（编号：41672095）联合资助第一作者简介张雪旎，女，1989年生，博士，从事矿床地球化学研究及实验地球化学研究。
Email:******************.cn **通讯作者王佳新，男，1988年生，博士，研究员，从事矿床学及矿床地球化学研究。
Email:*******************.cn 收稿日期2024-01-05；改回日期2024-03-14。
孟秋熠编辑。
文章编号：0258-7106（2024）02-0429-14Doi:10.16111/j.0258-7106.2024.02.012内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价*张雪旎1，王佳新2**，张阳阳3，袁顺达1（1中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；3湖北省地质科学研究院（湖北省富硒产业研究院），湖北武汉430000）摘要内蒙古边家大院锡多金属矿床是大兴安岭南段多金属成矿带的代表性矿床之一，其西矿区主要发育斑岩型Sn-Cu-Mo 矿体，矿体发育于石英斑岩体内。
文章通过对石英斑岩开展全岩地球化学、锆石Hf 同位素以及锆石微量元素地球化学分析研究，确定了该含矿岩体岩浆性质、来源及演化历史，探讨了成岩成矿关系，并进一步评估了该岩体成锡、铜矿潜力。
研究表明，边家大院石英斑岩为准铝质-弱过铝质，高钾钙碱性花岗岩。
稀土元素具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，Eu 负异常明显的特征。
微量元素具有富集大离子亲石元素，亏损高场强元素的特征。
结合其较低的Zr/Hf 和Nb/Ta 比值以及较高的Rb/Sr 比值判断其经历了高分异结晶演化。
根据锆石微量元素地球化学特征，确定边家大院石英斑岩源于还原性（ΔFMQ -0.15）、高温贫水（＞750o C ）岩浆。
云南某地中基性岩浆型钪矿的工艺矿物学研究与可选性评价
云南某地中基性岩浆型钪矿的工艺矿物学研究与可选性评价1. 前言介绍研究的背景和意义，简述该地区的中基性岩浆型钪矿储量及开采现状。
2. 实验部分2.1 岩石样品采集及制备描述样品采集、制备、选取的标准等。
2.2 实验方法包括化学分析方法、矿物鉴定方法、矿物化学测定方法等。
2.3 结果分析分析实验结果，确定岩浆型钪矿存在的矿物及其特征。
3. 工艺矿物学研究3.1 研究目的和方法描述以实验结果为基础，利用工艺矿物学理论对岩浆型钪矿的矿物特征进行分析，确定其对选矿工艺的影响。
3.2 矿物选别实验根据实验结果，通过矿物选别实验，获得岩浆型钪矿中各矿物的分离程度及分离条件。
3.3 工艺选矿试验确定最佳选矿工艺流程，并进行工艺选矿试验验证。
4. 可选性评价4.1 现状分析分析目前开采钪矿的现状和存在的问题，探讨可行的操作模式和发展方向。
4.2 市场前景分析从全球稀土市场和本国需求分析角度，评估该地区岩浆型钪矿的可开发性和市场前景。
4.3 综合评价根据以上分析，对该地区岩浆型钪矿的可选性进行评价。
5. 结论总结对该地区中基性岩浆型钪矿的工艺矿物学研究及可选性评价，提出对未来开采的建议和展望。
一、前言钪是一种重要的稀土元素，广泛应用于航空、军工、电子、医药等领域。
云南省是我国著名的稀土资源重要产区之一，其中某地区存在着丰富的中基性岩浆型钪矿资源。
研究该地区的岩浆型钪矿矿床，对于深入理解该矿床的成因机制、优化选矿流程以及发挥钪资源价值具有重要意义。
本文围绕某地区岩浆型钪矿的工艺矿物学研究与可选性评价展开。
主要包括实验部分、工艺矿物学研究、可选性评价等部分。
下面将详细介绍各部分的研究内容。
二、实验部分2.1 岩石样品采集及制备为了获得代表性样品，我们在该地区对不同地质构造、不同矿化期次的岩石进行采样。
样品包括闪长斑岩、辉绿岩、橄榄岩等。
在采样前，我们要对样品现场进行初步鉴定，并按照矿山开采标准采取合适的方法采样。
采集样品后，我们将其带回实验室进行样品制备工作，首先进行去皮、割角处理，随后通过研磨机将样品研磨至200目，制备成粉末样品，保证实验过程的精确性。
土壤环境化学省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件
c. 断键: 硅酸盐黏土矿物在破碎时，引发晶层断 裂，使硅氧片和水铝片断裂边角上出现电性未中和键。 腐殖质胶体也常发生碳键断裂，从而产生剩下负电荷；
d. 胶体表面从介质中吸附离子: 使得土壤胶体带 电。
3）土壤胶体分散性和凝聚性 因为土壤胶体微粒带负电荷，胶体粒子相互排斥， 含有分散性。负电荷越多，负电动电位越高，
土壤还含有同化和代谢外界进入土壤 物质能力——净化能力。所以, 土壤又是保 护环围土壤环境问题 （Environmental Problem in Soil）
土壤酸化、盐碱化、土壤污染 土壤沙漠化（石漠化） 陆地植被破坏 水土流失
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一、研究简史 1850s’ 英国学者Way和Lawes发觉土壤
特征:
（1）不连续性，存在于土粒间隙之间；
（2）湿度高； 大气
土壤
（3）OO22少，C20O.925%多，有机0-质20.腐90%烂分解；
CO2
0.03%
0.03%-20%
（4）有还原性气体（H2S、NH3.H2、CH4）存 在。
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5. 土壤生物（Organisms in Soil）
土壤中存在大量生物群落，包含微生物和 土壤动物两大类。
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3. 土壤水分（Water in Soil） （1）土壤水分存在形式 土壤颗粒吸附水分称吸着水, 几乎不移动, 不被植物吸收。 外层膜状水称内聚水或毛细管水, 为植物 生长主要水源。 （2）土壤水分意义 土壤水分既是植物营养物起源, 也是污染 物向其它圈层迁移媒介。
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4. 土壤空气（Atmosphere in Soil）
b. 土壤质地越细，阳离子交换量越高；
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第22卷第4期2003年12月岩石矿物学杂志ACTA PETROLOGICA ET M INERALOGICAVol.22,No.4Dec.,2003文章编号:10006524(2003)04045804新世纪国际环境矿物学研究的现状与进展)))第18届国际矿物学大会环境矿物学研究综述刘瑞1,2,鲁安怀1,秦善1(1.北京大学地球与空间科学学院,北京100871; 2.长春工程学院国土资源系,吉林长春130021)中图分类号:X141;P57文献标识码:D新世纪的首届国际矿物学大会于2002年9月在英国爱丁堡举行。
继上届首次增设环境矿物学专题后,环境矿物学问题成为本届大会的一个重要论题,提交论文的数量和质量都有了明显提高。
会议收录了23个国家(上届14个国家)的环境矿物学方面论文91篇(上届32篇),提交论文较多的国家有英国(23篇)、美国、意大利(各9篇)、日本(7篇)和中国(5篇)等。
论文主要分为4个主题,分别是矿物与微生物的相互作用(6篇)、生物矿化作用与有机成因矿物(18篇)、环境矿物与人类健康(28篇)及矿物学和污染地球化学(39篇)。
1矿物与微生物的相互作用微生物是地球上最早出现的生命形式,已有30多亿年的历史,它们广泛分布于地表或近地表的各种环境中。
自然环境下的矿物溶解、迁移和沉淀几乎都离不开微生物的作用;反过来矿物也对微生物的生存繁衍产生影响,因此研究矿物和微生物的交互作用已经成为环境矿物学的一个热点。
Bennett认为矿物亚表面组构是微生物主要生态区,微生物的侵入不仅仅是库仑力吸附,养分、有害元素、pH屏蔽等因素也决定了微生物群落的存亡。
矿物风化和蚀变速率是矿物养分势能的函数。
Hutchens等人研究了不同自然条件下异养细菌对硅酸盐矿物(长石、石英)溶解的影响,证明大多数新分离的菌株能加速矿物的溶解,加速溶解的程度与菌株种类、介质条件及实验室中菌株的保存方法和时间长短有关。
Mor in等人研究发现在矿山酸性废水和热泉中,Fe(Ò)被氧化成Fe(Ó)的氢氧化物,使As发生沉淀或吸附,从而限制了有毒元素的化学活性。
M ar tinez对来自地下200m深处的菌成铁氧化物样品进行了研究,发现了由岩石自养铁氧化物细菌生成的螺旋型铁氧化物包附株。
电感耦合等离子体原子发射光谱揭示出在固相中Cu、Zn、Cr、Sr相对富集,其中在有机物中Cu、Zn相对集中,在水铁氧化物中Sr、Cr更富集。
P hoenix等人研究了蓝藻细菌Calothix sp.(菌株KC97)的表面反应性,评价了表面电荷对吸附和生物矿化的影响,说明大多数微生物的表面反应发生在细胞壁,而不是细胞鞘上。
Hockin和Gadd报道了硫化物还原细菌(SRB)生物膜可以调解透石膏中硫的形成,SRB可以催化还原少量的Se成硒化物,产生挥发性的烷基化物和不溶的金属硒化物。
2生物矿化作用和有机矿物近年来科学家们对生物参与的矿化作用以及有机矿物对有毒和有害元素的聚集有了更深入的认识。
生物通过生命活动可吸附、聚合、迁移和固着金属及有毒、有害元素,有机矿物在形成过程中也可富集一些金属元素,减少环境污染。
在动、植物体内可以形成一些无机矿物,低等的菌藻植物可以形成许多表生矿物,达到吸附金属离子的目的。
有机矿物沥青和地蜡能够聚集Fe、N i、P b、Cu等金属元素。
英国、美国、日本、奥地利、俄罗斯等国家的学者提交了有关这方面的论文。
2.1微生物与矿物之间的相互作用微生物是地球上最早出现的生命形式,有上百万种,它们广泛分布于各种自然环境中。
矿物与微生物已有30多亿年的共存历史,在如此漫长的历史时期中,二者相互作用、相互影响。
矿物为细菌等微生物提供能量、养分以及生存场所;微生物则通过新陈代谢分泌一些有机物质,改变矿物的微环境,促使矿物的溶解、沉淀和元素迁移。
Gadd等人认为微生物与金属和类金属的生物地球化学循环密切相关,有些微生物可以通过自养和异养淋滤、代谢和铁蛋白体的鳌合作用以及甲基化作用溶解金属,增加生物利用率和毒性,有些可以通过细胞吸附、胞外聚合、迁移和细胞内鳌合或沉淀使金属固着,减少污染。
T azaki指出细菌常常成为矿物矿化作用的中心,细菌的光合作用可以除去地下水、河流和矿泉中高含量的Ca、T i、F e和A s,细菌可聚集热泉和收稿日期:20030731;修订日期:20030929作者简介:刘瑞(1963),男,博士研究生,副教授,主要从事环境矿物学和宝石学研究,电话:(010)62754909,62753555,E_mail: gglr984@。
矿泉中的重金属元素。
Burford等人的研究表明岩石内部和表面的真菌在方解石和白云石的微结构转变中起重要的作用,真菌可以形成次生碳酸钙。
Asada等人通过偏振红外显微光谱对硅藻中生物成因的氧化硅结构研究发现,长程Si)O键平行硅藻长轴方向,而短程Si)O键平行短轴方向。
Jacobs等人的实验研究表明Rhi-z octonia solani能使葡萄糖或其衍生物中C元素迁移到C缺乏的地方,细菌所造成的元素溶解和迁移可使土壤和岩石中不能迁移的金属和磷酸盐矿物重新活化迁移,具有重要的环境意义。
F omina等人发现液体中粘土矿物影响菌丝球粒的大小、形态和结构,在溶液中加入膨润土有助于细菌对Cu的吸附。
Harper等人指出许多土壤中的细菌可以溶解难溶的金属磷酸盐,所有细菌均对金属有表面吸附和核间聚集作用。
2.2动植物体中的天然矿物无机界生物和有机界矿物是自然界的两大组成部分,动植物体中的无机矿物正引起越来越多矿物学家的重视。
这是因为生物体中矿物的生长直接反映了自然环境的变化,它是自然界环境变化的信息载体,影响人类生存质量。
Garvie的研究发现在北美沙漠中的仙人掌(Car negia gigantea)中含有重达27~100kg的草酸钙石,颗粒直径达1mm。
仙人掌死亡和腐烂后,其体内的矿物会发生一系列转化,生成方解石。
Finch等人对珊瑚Porites lobata,Pavona gigantea, Pavona clav us,M ontastr ea annularis中的矿物进行了分析,指出亚稳定的文石是珊瑚体中的主要矿物。
Eng land等人分析了家禽的蛋壳、腕足动物和双壳动物硬壳的矿物成分,认为痕量元素(如M g)影响方解石的超微结构,蛋白质是控制这些生物体中矿物形成的关键。
Wopenka等人用激光拉曼光谱研究了哺乳动物骨骼、牙质、珐琅质中的磷灰石结晶度、碳酸盐浓度、羟基浓度。
K ovalevskii和K ovaleskay a研究了松树、落叶松、桦树外皮栓化层、松树木质部和栓化锥,发现了粒度小于0.1mm的白铁矿、黄铁矿、黄铜矿、砷黄铁矿、方铅矿、闪锌矿和辰砂。
L enaz等人研究了意大利北部淡水鱼中鱼耳石的矿物学和地球化学特征,表明矢耳石和小耳石矿物成分主要是文石,星耳石主要是球霰石。
Sr主要分布于文石质耳石中,M g主要集中于球霰石耳石中。
2.3有机成因矿物众所周知,矿物主要是无机界的产物,然而在有机物质中也不乏无机矿物。
有机成因的无机矿物架起了沟通有机和无机两个物质世界的桥梁,将二者密切联系在一起。
有机矿物的形成往往会吸附一些有害金属离子,起到净化环境的效果。
Vavra以生物标志物和成岩路径为原则对有机矿物进行了自然分类。
Yushkin指出岩浆、热液和变质矿床中的固态烃和高碳物质含有许多金属。
金属包裹体形成于有机矿物如沥青岩、不纯石墨、黄地蜡和绿地蜡矿物晶体和集合体中,具有重要的成因意义。
Houwen等人认为在缺乏有机配位体、醋酸过饱和的情况下,磷灰石发生均匀成核作用。
柠檬酸和丙二酸的存在会增加其所要求的过饱和度。
3环境矿物和人类健康人类生活在矿物的世界中,矿物直接或间接影响着人类的健康,它既是环境的破坏者,也是环境修复者。
矿山和工厂生产过程中形成的粉尘会通过呼吸进入人体,形成结石;有毒重金属或有害病菌附着在矿物表面进入人体后会危害人类的健康;暴露在地表的矿物经过风化淋滤,形成酸性废水,造成水源污染。
来自中国、英国、美国、意大利、韩国、西班牙、法国等13个国家的专家学者提交了这方面的论文。
3.1城市工业粉尘的构成及特点自然成因和人为形成的各种固体颗粒物对环境造成很大的破坏,这一问题已在世界上不同城市和地区变得日益严重,也引起了环境矿物学家们的广泛关注。
M oreno等人认为空气中粉尘的成分和物理特征取决于其来源,细粉尘主要来源于道路交通和工业生产,粗悬浮颗粒主要来源于土壤、矿山和建筑工地等污染源。
Jablonska等人研究了波兰Upper Silesia工业区大气中的矿物颗粒组成,除石英是各季节出现的主要矿物外,其他粉尘矿物成分随季节不同而变化,石膏、重晶石和其他硫酸盐矿物大量出现在冬季。
中国的董发勤等人研究了中国北部8省空气粉尘在氨基酸中的溶解度,在谷氨酸中,天然粉尘>人工粉尘>工业粉尘;在缬氨酸中,人造粉尘>天然粉尘>工业粉尘。
Horwell 研究了蒙特色拉岛的Soufriere火山灰对人类健康的影响,指出在可吸入的SiO2质火山灰中,97%是方石英,可吸入火山灰对人类健康有很大危害。
M oreno等人比较了英国Cardiff 和工业区T albot港的大气粉尘的矿物特征,前者空气中的粉尘主要是绿泥石、硫化物、碳和有机碳化合物;后者主要是硫化物、硝酸盐和绿泥石等,其中粗粒且溶于水的颗粒的生物反应性最强,毒性最大。
Rodr iguez的研究表明西班牙O viedo的大气中无机矿物颗粒由自然和人为两种成因,粒度>5L m的约占16%,0.5~5L m的占84%。
3.2矿物对人类健康影响的研究K omov根据对健康的影响把矿物分成3类:影响人类健康的矿物、医学矿物和矿物药物。
Gunter的文章认为,人长期居住在石材中含有少量金蛭石矿物的房间内不会明显增加人群患癌症的几率。
Jensen等人指出人的肺部上表皮细胞的形态变化和衰亡与ÒA族元素和某些过渡金属元素的硫化物和氧化物矿物的化学性质有关,较低浓度(分别为1.13和3.15 g/L)的Be和M g元素就可使细胞发生死亡。
Be元素可使人患免疫系统疾病和急性铍病。
Becker等人比较了不同采矿方法可能造成的最大Be吸入量。
Sauer等人研究了Be在人体内溶解动力学过程,有助于阐明急性铍病产生的原因。
Stephens等人认为烟草中含有百分之几的矿物,主要是石英、长石、粘土和碳酸盐矿物,某些矿物是肺癌和呼吸疾病的主要致因。
Zhao等人报道了2mm铁屑在人体内459第4期刘瑞等:新世纪国际环境矿物学研究的现状与进展存在16年后的变化情况,说明含铁合金不适合做植入人体的医学材料。