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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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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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碱性激发剂对粉煤灰-矿渣基地聚物的物理性能影响研究
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作者 刘旋 李海飞 +3 位作者 武天润 李成龙 黄宇畅 彭浩然 《河北地质大学学报》 2026年第1期89-95,103,共8页
采用水玻璃-氢氧化钠复合碱性激发剂制备粉煤灰-矿渣基地聚物,通过抗压和抗折强度、流动性、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)分析水玻璃模数对碱激发粉煤灰-矿渣地聚物的力学性能、流动性、反应机理和微观结构特性的影响。研究... 采用水玻璃-氢氧化钠复合碱性激发剂制备粉煤灰-矿渣基地聚物,通过抗压和抗折强度、流动性、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射(XRD)分析水玻璃模数对碱激发粉煤灰-矿渣地聚物的力学性能、流动性、反应机理和微观结构特性的影响。研究结果表明:随着水玻璃模数的增加,试样的抗压、抗折强度和流动度均呈现先增大后减小趋势。粉煤灰-矿渣基地聚物的水化产物主要包含SiO_(2)晶体、CaCO_(3)晶体、莫来石(Al_(6)Si_(2)O_(13))、水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、水化硅酸钙铝凝胶(C-A-S-H)和水合硅铝酸钠凝胶(N-A-S-H)。 展开更多
关键词 地聚物 水玻璃模数 矿渣 粉煤灰 碱激发
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中国原创学科走向世界:汪灵教授《矿物材料学手册》全球发行
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《中国粉体工业》 2026年第1期61-62,共2页
近日,由成都理工大学汪灵教授撰写的《矿物材料学手册》(Manual of Mineral Material Science)由国际著名科技出版公司Springer正式出版发行,成为迄今为止全球首部英文版的关于矿物的材料属性与应用的大型参考书和工具书。
关键词 汪灵教授 材料属性 矿物材料学手册 SPRINGER
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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:2
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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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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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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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层状结构硅酸盐矿物基复合固态电解质研究进展
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作者 张建强 韩文强 +1 位作者 杨燕飞 张俊平 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第12期3634-3649,共16页
固态锂电池因其高能量密度和安全性成为新一代关键储能技术。复合固态电解质作为较具商业化前景的固态电解质,其性能突破是促进固态锂电池发展的关键。层状结构硅酸盐矿物因具有独特的纳米结构、高比表面积和可控的化学性质,在提升复合... 固态锂电池因其高能量密度和安全性成为新一代关键储能技术。复合固态电解质作为较具商业化前景的固态电解质,其性能突破是促进固态锂电池发展的关键。层状结构硅酸盐矿物因具有独特的纳米结构、高比表面积和可控的化学性质,在提升复合固态电解质的离子电导率、力学性能和界面稳定性方面展现出巨大潜力。本文首先系统探讨了层状结构硅酸盐矿物的结构特性及其功能化对复合固态电解质的离子传输、界面稳定及力学性能等性能的影响;深入分析了层状结构硅酸盐矿物晶体结构、微观形貌及表界面性质对复合固态电解质离子迁移机制、力学性能增强机制及界面稳定性调控机制的影响规律。在此基础上,综述了近年来层状结构硅酸盐矿物及其功能化改性在复合固态电解质领域中的最新研究进展。最后,基于对现有研究的系统梳理与综合分析,归纳了当前层状结构硅酸盐矿物复合固态电解质研究存在的关键科学问题与技术挑战,提出了未来研究重点与发展方向,旨在为高性能层状结构硅酸盐矿物复合固态电解质的设计与应用提供科学依据和技术参考。 展开更多
关键词 层状结构硅酸盐矿物 复合固态电解质 离子电导率 力学性能 界面稳定性
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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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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:9
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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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