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粉煤灰改善土壤生态系统的矿物学机制及其应用工程 被引量:1
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作者 申俊峰 李胜荣 +5 位作者 霍晓君 刘斯文 周学武 牛花朋 李祯 梁勇 《矿物岩石》 北大核心 2025年第1期42-54,共13页
粉煤灰是火电厂燃烧的副产品。根据对成煤地质作用过程和燃煤发电过程的理解,煤炭中继承储集了丰富的土壤植物生长土壤营养元素并仍然赋存于粉煤灰中,特别是燃烧和除尘过程导致粉煤灰具备了特有的多孔结构,使得粉煤灰具有优质土壤体系... 粉煤灰是火电厂燃烧的副产品。根据对成煤地质作用过程和燃煤发电过程的理解,煤炭中继承储集了丰富的土壤植物生长土壤营养元素并仍然赋存于粉煤灰中,特别是燃烧和除尘过程导致粉煤灰具备了特有的多孔结构,使得粉煤灰具有优质土壤体系的诸多功能。20多年的理论和实践研究认为,将粉煤灰施加到土壤当中用于改善土壤生态系统,有效沃化土壤(如,全磷、全钾、有效磷、有效铁、有效锌、有效硼、有效钼、有效硫等依次是土壤临界值的1.04~2.16倍、1.03~6.67倍、2.83~35.00倍、2.59~272.80倍、1.0~290.0倍、1.07~328.0倍、1.82~986.67倍、9500~112333倍),深度改善土壤结构,促进植物根系发育,增强土壤的持水能力(如,在砂砾石立地条件下饱和含水率仅仅是15.5%~21.4%,添加粉煤灰后的饱和含水率可达31.4%~79.7%。自然条件下7 d后砂砾石含水率仅剩5.7%~11.9%,而添加粉煤灰后的砂砾石含水率可维持在15.0%~28.9%),防止土质漏肥漏水和蒸发失水的显著功效,是综合改善土壤水-气-肥-热生化系统的有效措施,也被称作“回归土壤”。同时,粉煤灰添加到土壤不会增加土壤和地下水重金属污染风险,是恢复植被或修复生态的理想材料之一,同时也是有效消纳粉煤灰,使其变废为宝的重要途径。建议进一步加强实践研究和可行性评估,尽快实现大面积推广应用。 展开更多
关键词 粉煤灰 土壤改善 矿物学 应用
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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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全新工业革命与碳中和驱动的矿物科学与工程前景--基于矿物资源几个平衡的思考
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作者 董发勤 周磊 +2 位作者 边亮 郭铭 陈军元 《矿物岩石》 北大核心 2025年第1期130-141,共12页
进入21世纪后绿色能源发展、生态环境矛盾深化、高新技术需求高涨,新科技加速演进主导了“工业革命4.0”。工业革命的历史进程都与矿物资源演进密切相关,新技术的出现与运用引发矿产资源的利用类型和方式的变革,进而主导工业革命的方向... 进入21世纪后绿色能源发展、生态环境矛盾深化、高新技术需求高涨,新科技加速演进主导了“工业革命4.0”。工业革命的历史进程都与矿物资源演进密切相关,新技术的出现与运用引发矿产资源的利用类型和方式的变革,进而主导工业革命的方向和内容,从而带动能源、材料、信息等多方面的科技进步。矿产资源利用多次转型的规律预示着,在全新工业革命和碳中和目标的大背景下,矿物资源的保障、开发利用、新型应用所带来的生态环境问题都制约着矿物科学与工程学科的地位与价值。如何在当代的矿产资源利用中运用矿物学和应用矿物学的理论与方法技术化解一些长期存在的矛盾,包括资源开拓与节约的矛盾、资源利用与环境污染的矛盾、矿物性能与新应用的矛盾以及矿物介质排碳与固碳的矛盾,而这些矛盾都上升为当下矿物科学与工程的视角承载中国式现代化国家需求和社会发展应面向的重要任务。本文聚焦于上述四个矛盾的方面,结合矿物资源开发利用的实例,如铀矿、锂矿、水滑石、钙钛矿等,阐述现代矿物学如何高质量服务国家重大战略需求,在相关领域发展新质生产力的一些思考。 展开更多
关键词 工业革命 碳中和 矿物资源 综合利用 新功能
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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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美国Spruce Pine地区花岗伟晶岩高纯石英优质原料的矿物材料学特征 被引量:7
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作者 王哲皓 奚旺 汪灵 《矿物岩石》 北大核心 2025年第1期106-116,共11页
美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区的花岗伟晶岩石英,是迄今为止世界上独一无二的高纯石英优质原料。为了提升对这一特殊的石英矿产资源的认识,为我国同类型高纯石英原料的找矿与评价提供科学依据,本次研究以该地区花岗伟晶岩石英及其4N... 美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区的花岗伟晶岩石英,是迄今为止世界上独一无二的高纯石英优质原料。为了提升对这一特殊的石英矿产资源的认识,为我国同类型高纯石英原料的找矿与评价提供科学依据,本次研究以该地区花岗伟晶岩石英及其4N8高纯石英高端产品为研究对象,采用电感耦合等离子体发射光谱仪、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和偏光显微镜等现代分析测试技术,详细研究了该矿典型样品的化学成分与痕量元素特征、矿物组成、显微结构、矿物包裹体和气液包裹体等矿物材料学特征,结果表明:(1)花岗伟晶岩样品的化学成分(w_(B)/%)为SiO_(2)70.89%,Al_(2)O_(3)14.97%,K2O 7.28%,Na_(2)O 3.21%,矿物组合(w_(B)/%)为微斜长石38%,钠长石27%,石英24%,白云母7%。(2)石英呈浅烟灰色,结晶良好,有粒状石英和蠕虫状石英两种结构类型,其中粒状石英是高纯石英的主要原料。(3)石英中矿物包裹体主要是白云母和极少量细小的透明矿物包裹体,大小分别为0.1~0.5 mm和<10μm,气液包裹体主要为次生包裹体,大小为1~20μm,数量较少,液相中的阳离子成分以Na^(+),K^(+),Ca^(2+)为主。(4)由于具有良好的杂质提纯可选性,石英中的晶格间隙杂质、矿物包裹体和气液包裹体等主要杂质可被有效去除。(5)以该矿为原料加工的4N8高纯石英,其杂质主要为Al和Ti等晶格置换杂质,Al含量为12×10^(-6)~15×10^(-6),Ti含量在±1.2×10^(-6),其它杂质元素含量均<1×10^(-6)。 展开更多
关键词 高纯石英 花岗伟晶岩 Spruce Pine 石英 矿物材料
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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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纳米离子探针分析技术在地质微生物学和生物沉积学研究中的应用与展望 被引量:2
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作者 仇鑫程 杨浩 +2 位作者 郑子杰 方谦 陈中强 《地球科学》 北大核心 2025年第3期1220-1233,共14页
纳米离子探针(NanoSIMS)技术具有高空间分辨率和高化学灵敏度的特点,是目前国际上最先进的原位微区分析手段之一.它能在纳米尺度上进行元素和同位素分布的原位分析,为揭示微生物与环境的相互作用提供了革命性技术;因此在地质微生物学和... 纳米离子探针(NanoSIMS)技术具有高空间分辨率和高化学灵敏度的特点,是目前国际上最先进的原位微区分析手段之一.它能在纳米尺度上进行元素和同位素分布的原位分析,为揭示微生物与环境的相互作用提供了革命性技术;因此在地质微生物学和生物沉积学研究中展现出重要应用潜力甚至在某些方向的研究中不可或缺.本文在介绍NanoSIMS的工作原理基础上,综述了NanoSIMS技术在地质微生物学领域最前沿的重要应用,重点解剖其在现代微生物群落功能研究、深时碳酸盐矿物沉淀、生物地球化学循环、地球早期生命信号的识别以及地外生命探索等方面的应用实例.总之,NanoSIMS技术的发展与应用推动了地质微生物学研究迈向更高空间分辨率的微观世界,为探索地球生命起源和地外星球宜居性提供了前所未有的机遇.同时,本文论述了NanoSIMS在样品制备、信噪比、定量分析等方面的挑战,并展望了该技术优化方向,如技术升级、多技术联用和算法改进等,希望为多学科原位微区分析提供重要技术支撑,并进一步推动地质微生物学和生物沉积学及相关交叉学科的发展. 展开更多
关键词 地质微生物 纳米离子探针 早期生命演化 天体生物学 微生物矿化 地球化学循环 现代微生物 沉积学
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矿物-微生物相互作用研究的新利器:三维原子探针(APT) 被引量:2
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作者 方谦 杨僚 +3 位作者 仇鑫程 杨浩 洪汉烈 陈中强 《地球科学》 北大核心 2025年第3期1201-1219,共19页
矿物-微生物相互作用是地球系统中最为活跃的地质动力之一,对地球演化过程具有深远的影响,也是矿物学和地质微生物学领域最重要的交叉研究方向之一.要全面正确理解微生物与矿物之间的相互作用,重点之一在于揭示超微尺度下微生物如何影... 矿物-微生物相互作用是地球系统中最为活跃的地质动力之一,对地球演化过程具有深远的影响,也是矿物学和地质微生物学领域最重要的交叉研究方向之一.要全面正确理解微生物与矿物之间的相互作用,重点之一在于揭示超微尺度下微生物如何影响矿物表面结构和物质组成的变化.尽管近年来矿物-微生物相互作用的研究取得了显著进展,但由于该相互作用涉及更小尺度的微观过程,在纳米甚至亚纳米尺度同时表征矿物结构、化学成分和微生物残存印记等方面仍面临巨大挑战,因此许多原理性和机制性问题依然亟待解决.近年来新兴的三维原子探针(APT)技术突破了这一分析极限,可在亚纳米(近原子)尺度实现对几乎所有元素/同位素同时成像与定量分析(检测限为10-6),可为重建矿物-微生物相互作用过程提供近原子尺度、高灵敏度分析.APT最初是在材料科学领域发展并得到广泛应用,近年来该技术在地球科学领域受到日益增多的关注.本文概述了APT的原理、发展和样品制备等基本内容,介绍了生物矿化的概念及相关研究,并重点讨论了APT技术在微生物矿化、地质微生物的残存信号识别、生物材料等矿物-微生物相互作用领域的重要应用.最后,客观总结了当前APT技术在矿物-微生物相互作用研究中的局限性和面临的问题,并展望这种超级原位微区分析技术在矿物-微生物研究领域的未来发展方向. 展开更多
关键词 生物矿化 地质微生物 生物矿物 生物材料 跨圈层研究 纳米科学 矿物学
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颗粒态γ-C_(2)S、β-C_(2)S、C_(3)S矿物固碳速率的差异及微观机理 被引量:2
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作者 许扬帆 钱春香 裴嘉炜 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第2期325-338,共14页
矿物固碳是当下极具环保价值和工业价值的研究之一。本工作深入研究了γ-C_(2)S、β-C_(2)S、C_(3)S 3种矿物固碳反应速率与反应接触面、微观演化之间的关联,揭示了固碳速率差异的微观机理。结果表明:γ-C_(2)S、β-C_(2)S固碳率发展规... 矿物固碳是当下极具环保价值和工业价值的研究之一。本工作深入研究了γ-C_(2)S、β-C_(2)S、C_(3)S 3种矿物固碳反应速率与反应接触面、微观演化之间的关联,揭示了固碳速率差异的微观机理。结果表明:γ-C_(2)S、β-C_(2)S固碳率发展规律相似,均符合Box Lucas1模型;2种C_(2)S颗粒表面的碳酸钙晶体以方解石为主,趋向(104)热力学稳定面优势生长。γ-C_(2)S颗粒表面的碳酸钙呈地幔生长到外延生长,前期的外延生长导致了更大的反应接触面,在反应后期仍具有反应活性,同时方解石晶粒尺寸较大;而β-C_(2)S呈外延生长到地幔生长,前期的地幔生长导致了较密集的成核,晶粒尺寸发展更稳定,后期反应能力较差。C_(3)S初期固碳反应最快,反应5 min后迅速停滞,符合缩核反应模型;反应初期,C_(3)S表面针状文石与立方状方解石错杂生长,其致密结构造成了固碳反应过早停滞,随着反应进行,文石向方解石转变。 展开更多
关键词 硅酸二钙 硅酸三钙 固碳反应 碳酸钙 晶体生长
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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
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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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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
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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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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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中国滇西地区金银铜多金属硫化矿工艺矿物学研究
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作者 祁磊 朱坤 戴惠新 《化工矿物与加工》 2025年第3期10-20,共11页
中国滇西地区有大量金银铜多金属硫化矿资源,该矿伴生金属种类多,有价矿物嵌布粒度细,分离难度较大,工艺矿物学研究可为选矿工艺流程的确定提供科学依据。本文采用化学分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矿物自动分析仪等手段,对该多... 中国滇西地区有大量金银铜多金属硫化矿资源,该矿伴生金属种类多,有价矿物嵌布粒度细,分离难度较大,工艺矿物学研究可为选矿工艺流程的确定提供科学依据。本文采用化学分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矿物自动分析仪等手段,对该多金属硫化矿的元素组成、矿物组成、物相组成、嵌布特性和单体解离度等进行了系统分析。结果表明:该矿石中主要有价元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、S和Fe,品位分别为1.92 g/t、41.34 g/t、0.40%、1.19%、0.42%、9.54%和35.51%;目的矿物主要为自然金、辉银矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿和黄铁矿;矿物组成较为复杂,各矿物之间存在一定的相互连生或包裹现象;金矿物易解离且表面暴露程度高,易于回收;银矿物种类多样,且与铜、铅矿物共生关系密切,难以实现高效富集;黄铜矿和磁铁矿的单体解离度中等偏低,分别为70.96%和66.17%,富连生体占比较高,需要细磨后再富集。根据工艺矿物学研究成果,应紧密围绕贵金属金银的高值利用制定系统的选冶工艺流程,产出综合指标较优的铜、铅、锌、铁和硫等精矿产品,以实现该地区金银铜多金属硫化矿资源的高效利用。 展开更多
关键词 多金属硫化矿 工艺矿物学 粒度分布 矿物组成 赋存特性 解离度 共生关系
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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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不同类型骨炭特征及其在模拟土壤环境下释放CO_(2)差异性研究
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作者 刘昊 赵欣茹 +2 位作者 朱刘鑫 刘鑫 廖立兵 《矿物岩石》 北大核心 2025年第1期65-75,共11页
全球CO_(2)浓度急剧增加引发了诸多环境和气候问题。骨炭用于土壤固碳,具有速度快、成本低、不受资源分布影响的优势,有望成为突破土壤固碳技术瓶颈的重要材料之一。但骨炭在早期会释放较高含量的CO_(2),影响其实际固碳能力评价。鉴于此... 全球CO_(2)浓度急剧增加引发了诸多环境和气候问题。骨炭用于土壤固碳,具有速度快、成本低、不受资源分布影响的优势,有望成为突破土壤固碳技术瓶颈的重要材料之一。但骨炭在早期会释放较高含量的CO_(2),影响其实际固碳能力评价。鉴于此,本研究探讨了不同类型骨炭在模拟土壤环境下释放CO_(2)的差异及可能机理。结果表明,当骨炭制备温度为500℃时,黑骨炭的有机碳含量质量占比13.81%,羟基磷灰石的结晶度低,导致模拟土壤中磷灰石晶格中的CO32-更容易分解释放,而有机碳也更易暴露并分解,释放出大量CO_(2)。在本实验条件下,其在5天内环境室内CO_(2)浓度可由环境中400×10^(-6)上升到10000×10^(-6)以上。而在650℃和850℃制备的黑骨炭和1300℃制备的白骨炭CO_(2)释放量则低得多,在7天内环境室内CO_(2)浓度低于600×10^(-6)。结合不同类型骨炭特征,讨论了释放CO_(2)差异性的可能机制。综合来看,白骨炭和650℃制备特级黑骨炭相对更加适合用于后续骨炭土壤固碳研究。本研究可为骨炭实际用于土壤固碳及改良效果评价提供参考。 展开更多
关键词 土壤固碳 骨炭 羟基磷灰石 CO_(2)释放
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