广西阳朔磷氯铅矿矿物学和振动光谱特征分析     

彭君  王干珍  徐小华  朱桂军 《矿物岩石》2023,(2):18-26

广西阳朔长期出产宝石级磷氯铅矿,迄今未见其矿物学和振动光谱的研究报道。采用能量色散X射线荧光光谱、X射线粉末晶体衍射、红外光谱和拉曼光谱分析了14颗阳朔磷氯铅矿。该矿物为半透明的黄绿色六方柱,相对密度为6.484～7.310,白色条痕,硬度为4,化学成分以铅、磷和氯为主。红外光谱在1 060～920 cm^-1和580～540 cm^-1区域观察到属于PO₄^3-的伸缩和弯曲振动带,平行和垂直光轴的谱带差异明显;部分样品观察到AsO₄^3-振动弱带,说明结构中有少量PO₄^3-被替代。拉曼光谱观察到916/940 cm^-1属于PO₄^3-伸缩振动强带、位于390/414/542/572 cm^-1系列弯曲振动带和160～262 cm^-1晶格振动带。这些谱带随着测试方向不同而变化,反映出结构中的PO₄  相似文献   

含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究     

朱莹  丁竑瑞  李艳  黎晏彰  鲁安怀  王长秋 《岩石矿物学杂志》2019,38(6):743-752

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。  相似文献   

方解石族矿物的拉曼光谱特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

杜广鹏  范建良 《矿物岩石》2010,30(4)

以方解石族矿物——方解石、菱锌矿、菱锰矿、菱镁矿和白云石作为研究样品,对它们进行拉曼光谱的测试。通过拉曼位移的指派和分析,得知方解石单晶体和多晶体具有相同的拉曼光谱特征;在方解石族矿物中,阳离子半径越大,归属于振动模νob,νib和νs的拉曼位移越大,而归属于振动模νas的拉曼位移则越小;白云石中振动模νob因两侧阳离子种类的不同而发生分裂,产生振动模νob和νaob。  相似文献   

橄榄石原位高温拉曼光谱研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

马艳梅  崔启良  周强  黄伟军  刘冶  彭刚  邹广田 《吉林大学学报(地球科学版)》2006,36(3):342-345

利用微型电阻丝加热装置产生高温, 采用镍铬热电偶探测样品的温度, 在273～1 113 K温度范围,对橄榄石晶体进行了原位高温拉曼光谱研究。拉曼光谱数据显示：Si-O伸缩振动模高于800 cm^-1,Si-O弯曲振动模为400～700 cm^-1,SiO₄四面体旋转振动模和金属-氧的平移振动模低于400 cm^-1;得到了橄榄石拉曼振动频率随温度的变化关系,首次发现了橄榄石常温频率为541 cm^-1的Si-O反对称弯曲振动的A_g模,比其它的振动频率有较弱的温度效应。  相似文献   

沉积磷灰石形成中的生物有机质因素   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

陈其英  陈孟莪  李菊英 《地质科学》2000,35(3):316-324

本文研究了黔中磷块岩中磷灰石的化学成分、红外光谱、碳和硫同位素组成以及伴生微量元素和稀土元素地球化学特征,获得了若干生物有机质成因的证据.磷灰石红外光谱特征表明CO₃^2-和SO₄^2-以类质同象部分替代PO₄^2-而进入磷灰石晶格,而碳、硫同位素特征表明,这CO₃^2-及SO₄^2-的相当部分是由生物有机质分解演化而来;叠层石磷灰石的P₂O₅含量与亲生物微量元素关系非常密切,而非叠层石者关系不甚密切;稀土元素地球化学特征表明,磷灰石的形成具有两种既有联系又各不相同的作用机制,即直接的生物作用和间接的有机质作用.  相似文献   

不同亚类硅酸盐矿物的中红外光谱学特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱莹  丁竑瑞  李艳  黎晏彰  许晓明  鲁安怀 《矿物学报》2019,(2)

利用热红外发射光谱研究了不同亚类硅酸盐矿物镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的红外发射光谱特征。在120oC时,通过对400～1650 cm-1的红外波段进行积分计算,发现硅酸盐矿物中镁橄榄石的发射率最高,可达到0.988,钠长石最低为0.947。硅酸盐矿物在850～1300cm-1区间均产生宽的低发射带,该发射带与硅氧四面体层中(Si,Al)-O的伸缩振动相关;在470 cm-1左右则形成相对尖锐的低发射带,与硅氧四面体层中(Si, Al)-O的弯曲振动相关。从岛状、链状、层状到架状硅酸盐矿物由于Si O2聚合程度依次增加,最强发射谷的位置依次向高频方向偏移,说明硅氧四面体中Si-O伸缩振动带的位置受到了n(Si)/n(O)比值的制约。此外,在辐射能量谱里,镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的最强辐射谷范围趋于变宽,依次为115、162、225和247 cm-1,反映了吸收的辐射能增加。综上可推测,硅酸盐矿物强的发射率可能与硅氧四面体中Si-O的振动模式、Si O2的聚合度、辐射能量谱中最强辐射谷的波长范围有关。  相似文献   

异极矿热相变过程的高温原位拉曼光谱   总被引：1，自引：0，他引：1  

张健  喻学惠  谢俊  尤静林  莫宣学 《现代地质》2009,23(6):1064-1069

利用高温拉曼光谱技术,对异极矿进行了原位拉曼光谱的测试和研究。结果表明,异极矿加热至800 K时,与结晶水(H₂O)中O-H伸缩振动对应的3 470 cm^-1特征拉曼谱峰消失,但标志硅酸盐骨架[Si₂O^₇] (Q1)结构的特征谱峰926 cm^-1未受影响,表明结晶水的丢失并不影响异极矿的整体结构。当加热至1 050 K,反映结构水O-H伸缩振动的特征峰3 580 cm^-1消失,与Q1结构单元Si-Onb对称伸缩振动相对应的特征峰926 cm^-1强度逐渐减小,并出现与Q0相对应的852.4 cm^-1特征峰。这表明加热到1 050 K时,异极矿开始出现相变。当升温达1 100 K以上,结构水(OH)的特征谱峰(3 580 cm^-1)消失,与Si-Onb对称伸缩振动对应的特征拉曼谱峰变为855 cm^-1,这标志着异极矿原有的Q1结构已完全转变为硅锌矿的Q0结构 ([SiO₄]结构),也就是说异极矿已完成向硅锌矿的转变。  相似文献   

氟对磷酸盐矿物形成影响的试验研究——Ca²⁺-HPO₄^2--HCO₃^1--F^1--H₂O体系          下载免费PDF全文

姜善春  陈友明  潘均 《地质科学》1964,5(4):341-352

我們在前一篇文章里曾討論了Ca²⁺-HPO₄^2--F^1--H₂O体系中氟对磷酸盐矿物形成影响的若干方面。为了使該項模拟試驗工作更符合于表生作用条件,我們在叶連俊教授的指导下,在上述实驗体系中增加了一个組分--HCO₃^1-,进行了Ca²⁺-HPO₄^2--HCO₃^1-F^1--H₂O体系的試驗研究。其目的为进一步探索在合有HCO₃^1-組分的体系中氟对磷酸盐矿物形成的影响,以及CO₃^2-能否进入磷灰石晶格和磷酸盐矿物与碳酸盐矿物的沉积分异順序等問題。  相似文献   

一个新的宝石矿物--草莓红"绿柱石"的振动谱学特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

廖尚宜  彭明生 《矿物学报》2005,25(1):60-64

高铯草莓红“绿柱石”是一种新的宝石矿物,利用振动谱学-傅立叶红外光谱和拉曼光谱研究了此矿物中水在隧道结构中的状态,发现三方晶系的草莓红“绿柱石”的振动谱学特征与其它绿柱石有区别,红外光谱中Si-O伸缩振动峰位于1039cm^-1,两个强度近于相同的Ⅱ型水特征伸缩振动吸收峰位于3591cm^-1和3545cm^-1,认为与隧道中含高Cs离子有关,其特征拉曼谱峰为1120cm^-1和1096cm^-。  相似文献   

洮河流域水化学特征及其时空变化研究     

朱朝霞 《地下水》2023,(4):108-111

以洮河流域河水为研究对象,通过对2018年每隔1月洮河干流及支流博拉河和广通河采样点的河水进行水化学研究,揭示了洮河流域河水的水化学组成,探讨了其水化学性质时空变化。结果表明：洮河流域水质偏碱性,干流上游pH值小于下游,并在枯水期都比丰水期为大;矿化度呈枯水期比丰水期小,河水属于中等矿化度水和适度硬水;总硬度、电导率呈枯水期比丰水期大;HCO₃^-、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-含量呈枯水期比丰水期大;干流上游HCO₃^-、Ca²⁺、CO₃^2-含量大于下游,干流上游Mg²⁺、K⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-、MnO₄<...  相似文献   

重金属污染土壤修复的Pb2+钝化产物稳定性     

赵玉岩  姜伟明  臧利斌  孙文  汤肖丹 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(3):875-882

自然状态下土壤中重金属元素是否稳定存在是重金属污染固化修复技术中的核心问题。本文以常见重金属离子Pb²⁺为例,分析土壤中重金属离子与常见离子基团结合的稳定性。将第一性原理应用于Pb的存在形态和稳定性的分析,计算了PbCO₃、PbSO₄、PbCl₂、Pb₃（PO₄）₂、PbAl₂O₄和Pb₃Fe₂（PO₄）₄的自由能、能带和态密度。首先推断Pb²⁺和CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、PO₄^3-等土壤中常见阴离子的结合稳定性,再判断加入金属阳离子Al³⁺和Fe³⁺对体系稳定性的影响。结果表明：铅化合物自由能从高到低趋势为PbCl₂、PbAl₂O₄、PbCO₃、PbSO₄、Pb₃（PO₄）₂、Pb₃Fe₂（PO₄）₄,其相应的结构稳定性顺序从大到小为Pb₃Fe₂（PO₄）₄、Pb₃（PO₄）₂、PbSO₄、PbCO₃、PbAl₂O₄、PbCl₂。通过对能带和态密度的分析,首先确定了SO₄^2-和PO₄^3-的引入能够增强含Pb体系的稳定性,进一步加入金属阳离子Fe³⁺会使体系更稳定。推测SO₄^2-、PO₄^3-为治理Pb²⁺污染合适的官能团,应选择容易释放SO₄^2-、PO₄^3-的物质作为合适的钝化剂。在实际应用中可选择磷酸二氢钠、无水硫酸钠、脱硫石膏等作为钝化剂。  相似文献   

The Influence of Allogenic Water and Sulfuric Acid to Karst Carbon Sink in Karst Subterranean River in Southern Hu’nan     

Huang Qibo  Qin Xiaoqun  Liu Pengyu  Zhang Liankai  Su Chuntian 《地球科学进展》2017,32(3):307-318

Evaluating the impact of allogenic water and sulfuric acid on karst carbon sink not only helps to improve the accurate calculation of soil CO₂ uptake by rock weathering, but also obtains a complete understanding of the global carbon cycle. Groundwater samples were collected from four karst subterranean rivers watershed within different lithology strata in Wushui Basin, upstream of Beijiang Basin, Hunan Province, for revealing the important impact of silicate weathering on hydrochemistry of groundwater. To estimate the contribution of soil CO₂ uptake by silicate weathering to CO₂ uptake by rock weathering, the Galy model was employed in this article. The important impact of sulfuric acid on CO₂ uptake by carbonate weathering resulting from the substitution of carbonic acid by protons from sulfuric acid was investigated. Our results showed that the concentration of Na⁺, K⁺ and SiO₂ in L01,L02 subterranean river with silicate strata in watershed were higher than that in L03,L04 subterranean river without silicate strata in watershed, which implied that the contribution of silicate weathering to Na⁺,K⁺ and SiO₂ was very important in watershed within silicate strata . The changeable equivalent ratio between (Ca²⁺+Mg²⁺) and HCO₃^- was 1.05 to 1.15, and the value of [Ca²⁺+Mg²⁺]/[HCO₃^-+SO₄^2-] was 0.99 to 1.08. The concentrations of Ca²⁺ and Mg²⁺ exceeded the equivalent concentrations of HC₃^-, and the excess of Ca²⁺ and Mg²⁺cations were compensated by SO₄^2-, which suggested that sulfuric acid has an important influence on carbonate dissolution. The contribution of soil CO₂uptake by silicate weathering to CO₂ consumption in L01 and L02 subterranean river were 3.36% and 2.22%, respectively, whereas the contribution in L03, L04 subterranean river were less than 0.50%, indicating that the contribution of soil CO₂ uptake by silicate weathering was important in the subterranean river basin within silicate strata. Due to the contributions made by sulfuric acid, the CO₂ consumption in four subterranean rivers decreased by 4.84%, 4.52%, 6.20%, 9.36%, respectively.  相似文献   

喀斯特区域的水化学不稳定性——以黔中地区为例   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

白占国  万国江 《水科学进展》1998,9(4):325-332

黔中地区是岩溶作用发育的喀斯特区域.1993年秋和1994年春末采自该地区不同类型水样的水化学分析表明:碳酸盐岩裂隙泉水呈中偏碱性,为[C]Ca-Ⅱ型;秋季离子总量、HCO₃-及Ca2+浓度大于春季.裂隙泉水流经地表一定距离后,HCO₃-降低,pH及SO₄2-、Cl-、K+、Na+明显增高.黄果树的天星桥、水帘洞及落水潭三个部位河水的SO₄2-、Na+以及Fe3+、NO₃-等浓度的季节性变化也更加明显.春季因瀑布暴气,CO₂的逸出,钙华生成更强烈一些.红枫湖作为喀斯特区域地表水的汇集地,HCO₃-与SO₄2-的当量比值仅2.1～2.4;Ca2+与Mg2+比值上升为2.4～4.2,Cl-浓度较碳酸盐岩裂隙泉水增高1倍;Na+浓度增高一个数量级.说明流域内地表土层溶蚀及人为污染影响的增强.土层孔隙水属强矿化水,而湖水呈现过渡特征.碳酸盐沉淀作用、硫酸盐矿化作用及固氮氨化作用,导致水质组成的显着差异.  相似文献   

冈底斯西段罗布真浅成低温热液型金银矿的成矿流体演化:来自流体包裹体、H-O同位素的证据     

刘洪  张林奎  黄瀚霄  李光明  欧阳渊  余槐  梁维  张洪铭  陈小平 《地学前缘》2020,27(4):49-65

西藏昂仁县罗布真金银矿位于冈底斯成矿带西段,其大地构造位置属于南拉萨微陆块,矿体受北西西的断裂构造控制,呈脉状、透镜状产于始新世帕那组火山岩中。按照矿石工业类型分类,矿石类型可分为角砾岩型、石英脉型和蚀变岩型等三类,主要金银矿石矿物为自然金和碲银矿等。矿区广泛繁育不同特征的热液脉体,通过系统的野外观测以及全面的岩相学研究,依据矿物共生组合、脉体切穿关系及蚀变特征,将热液脉体从早到晚划分为石英-黄铁矿阶段(S1)的石英-黄铁矿大脉、玉髓华石英-金-多金属硫化物阶段(S2)的石英-金属硫化物网脉、石英-碳酸盐矿物阶段(S3)的石英-方解石细脉。罗布真金银矿床热液脉体主要发育气液两相流体包裹体(富液两相包裹体、富气两相包裹体)和含子矿物(碳酸盐矿物)三相流体包裹体。本文在野外地质调查的基础上,对不同成矿阶段的石英脉进行了流体包裹体的岩相学观测、显微测温、成分分析以及H-O同位素测试。S1阶段流体包裹体的形成温度集中在310~330 ℃,盐度(w(NaCl_eq))集中在5.0%~10.1%,密度介于0.60~0.80 g/cm³;S2阶段流体包裹体的形成温度集中在240~280 ℃,盐度介于3.0%~7.0%,密度介于0.70~0.90 g/cm³;S3阶段流体包裹体的形成温度集中在121~215 ℃,盐度集中在1.0%~5.0%,密度集中在0.85~1.00 g/cm³。拉曼分析表明,罗布真金银矿的流体包裹体成分以H₂O为主,并含有少量的CO₂、N₂、CH₄等气体及方解石子晶。各热液脉体石英中流体包裹体的δ${{\text{D}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O},\text{V-SMOW}}}$值的变化范围为-106.1‰~-97.5‰,δ¹⁸${{\text{O}}_{{{\text{H}}_{2}}\text{O},\text{V-SMOW}}}$值的变化范围为-7.33‰~-7.13‰,展示其成矿流体主要源自火山岩围岩中的循环地下水,在早阶段还有少量岩浆水的加入。成矿流体在岩浆作用驱动下,沿着断裂从深部封闭体系运移到浅部的开放体系,迅速突破临界状态减压沸腾并产生相分离导致金属硫化物沉淀,形成矿化。随着含矿热液成矿物质及金属硫化物的大量析出,流体温度、盐度迅速降低,金属矿物成矿作用随之结束。罗布真金银矿床的成矿流体为中低温、低盐度、中低密度并含有少量CO₂、N₂、CH₄等气体的流体,具有典型的浅成低温热液矿床成矿流体的特征。  相似文献   

秦岭主峰太白山北麓降水化学特征分析     

王少安  卢爱刚  康世昌 《冰川冻土》2015,37(3):676-684

利用太白山北麓2011年12月-2013年7月共39次降水样品数据资料, 定量分析了该区域降水化学的特征和时间变化规律. 结果表明: 太白山北麓地区降水中, 除常量离子Na⁺、NH₄⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、F^-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-外, CO₃^2-、HCO₃^-、PO₄^3-及低分子有机酸也占有相当比例. 研究区降水常量离子浓度的顺序依次为: NH₄⁺ > SO₄^2- > Ca²⁺ > NO₃^- > Na⁺ > Cl^- > Mg²⁺ > K⁺ > F^-, 离子总浓度表现出明显的季节变化: 夏季(轻度污染) < 秋季(中等污染) < 春季(严重污染) < 冬季(极重污染). 利用因子分析法得出太白山北麓地区降水组分主要有三种来源; Na⁺、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺主要来自地壳源, SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺主要来自人为源, K⁺和F^-主要由海盐源和人为源共同贡献. 根据Hysplit 后向气流轨迹分析, 得出不同路径气团降水离子组分不同: 受地形等因素影响, 北方路径的气团比南方路径气团离子总浓度较高; 受土壤类型影响, 西北方向气团降水Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺浓度较高; 受人为活动影响, 东北方向SO₄^2-、NO₃^-、NH₄⁺浓度较高.  相似文献   

额尔齐斯河源春季水化学及稳定同位素特征研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘峰  李忠勤  郝嘉楠  梁鹏斌  王芳龙  张慧 《冰川冻土》2020,42(1):234-242

基于2018年4月额尔齐斯河源至富蕴段的河水样品, 综合运用Gibbs图、 Piper三线图、 相关矩阵分析等方法对河水中主要的化学离子、 pH值、 电导率、 TDS和氢、 氧稳定同位素等物理化学指标进行了分析。结果表明： 额尔齐斯河源春季河水呈弱碱性, TDS平均值为72.02 mg·L^-1, 整体属于低矿化度水。河水中主要离子浓度序列为HCO₃^- > SO₄^2- > Ca²⁺ > Na⁺ > Cl^- > NO₃^- > Mg²⁺ > K⁺, 其中HCO₃^-、 SO₄^2-和Ca²⁺是最主要的阴阳离子。水化学类型从库依尔特河的HCO₃^--Ca²⁺型转变为额尔齐斯河富蕴段的（HCO₃^-, SO₄^2-）-Ca²⁺型。从源区至富蕴段各离子含量整体呈增大趋势, 但其增加过程受到复杂因素的影响而出现差异。河水离子主要受水-岩风化作用控制, 且以碳酸盐岩（石灰岩、 白云岩）为主的风化水解是离子的主要来源, 其次是长石类矿物的风化, 还包括下游人类活动的离子输入等。δD和δ¹⁸O沿程逐渐增大, 在下游出现了富集现象。  相似文献   

吉林永吉县大黑山斑岩型钼矿床成矿流体地球化学特征及成矿机制   总被引：1，自引：0，他引：1  

于晓飞  侯增谦  张晗  钱烨  李碧乐 《吉林大学学报(地球科学版)》2012,42(6):1688-1699

大黑山钼矿床位于张广才岭-小兴安岭成矿带南段,矿体主要赋存在花岗闪长岩和花岗闪长斑岩内。含矿石英脉中主要发育气液两相包裹体（W型）和含子矿物三相包裹体（S型）,偶见含CO₂包裹体。成矿早阶段含矿石英脉中主要发育W型、S型包裹体和少量含CO₂包裹体,均一温度为208～443 ℃,盐度（w（NaCl））为2.9%～49.8%,流体密度为0.5～1.2 g·cm^-3;主成矿阶段含矿石英脉中发育W型、S型包裹体和少量含CO₂包裹体,子矿物为石盐和金属硫化物,均一温度为197～398 ℃,盐度为1.6%～43.9%,流体密度为0.5～1.1 g·cm^-3;成矿晚阶段仅见气液两相包裹体（W型）,均一温度为171～301 ℃、盐度为1.6%～19.8%,流体密度为0.6～0.9 g·cm^-3。主成矿阶段流体包裹体类型多样,且具有相似的均一温度,压力范围为30～100 MPa,成矿深度约为4 km。成矿阶段早期流体沸腾作用和晚期流体混合作用是金属硫化物沉淀的主要机制。  相似文献   

沸石矿物在东北地区黑土地盐碱化土壤改良中的应用     

陈江  陈霄燕  戴慧敏  刘国栋  刘凯  房娜娜  毛朝霞 《地质与资源》2020,29(6):621-626

东北黑土地特别是松嫩平原的土地盐碱化趋势正在加剧,对黑土地粮食安全提出了很大的挑战,因此,改良盐碱地土壤成为重要的工作.半干旱气候、地质条件、低洼地形及地下水位等都是引起东北黑土地盐碱化的因素,松嫩平原苏打盐碱地尤为突出,其土壤盐分中主要阳离子为Na⁺,阴离子为CO₃^2-和HCO₃^-,具有高碱化特点.沸石作为离子交换剂和吸附剂,能吸附盐碱土中的钠离子和硫酸根离子等,降低土壤pH值和碱化度,同时可增加土壤对铵根离子、磷酸根离子和钾离子的保持能力,提高养分有效性,对于土壤改良效果显著.但由于沸石改性、用量及时效等各方面的不确定性,因此在今后研究中更应注重因地制宜地利用沸石矿物开展盐碱地土壤改良、加强沸石矿物改性与再生的研究,使其在盐碱地脱盐降碱等方面发挥更大的作用.  相似文献   

环境同位素硫在大同南寒武-奥陶系地下水资源研究中的应用   总被引：14，自引：4，他引：10  

顾慰祖  林曾平  费光灿  郑平生 《水科学进展》2000,11(1):14-20

对山西大同口泉沟南寒武-奥陶系碳酸盐岩地下水(岩溶水)资源的开发研究中,利用不同价态硫富集34S的不同以及硫同位素分馏,主要是硫酸盐和硫化物中δ34S(SO₄2-)、δ34S(HS-)的变化,分析了岩溶水的来源,区分出表征循环交替和补给条件的三种地下水类型和环境,识别出口泉南水文地质区内各个地下水子系统及其相互关系。对岩溶水开发中泉域划分问题,使用硫同位素之间的关系,并结合硫酸盐中氧同位素δ18O(SO₄2-)以及14C关系,表明本区与相邻的两泉域相互独立。岩溶水中δ34S(SO₄2-)、δ34S(HS-)和δ18O(SO₄2-)有很大变幅,神头泉Z1岩溶水有罕见的异常值。  相似文献   

Marcasite precipitation from hydrothermal solutions   总被引：3，自引：0，他引：3  

James B. Murowchick  H. L. Barnes 《Geochimica et cosmochimica acta》1986,50(12):2615-2629

Pyrite and marcasite were precipitated by both slow addition of aqueous Fe²⁺ and SiO₃²⁻ to an H₂S solution and by mixing aqueous Fe²⁺ and Na₂S₄ solutions at 75°C. H₂S₂ or HS₂⁻ and H₂S₄ or HS₄⁻ were formed in the S₂O₃²⁻ and Na₂S₄ experiments, respectively. Marcasite formed at pH < pK₁ of the polysulfide species present (for H₂S₂, pK₁ = 5.0; for H₂S₄, pK₁ = 3.8 at 25°C). Marcasite forms when the neutral sulfane is the dominant polysulfide, whereas pyrite forms when mono-or divalent polysulfides are dominant. In natural solutions where H₂S₂ and HS₂ are likely to be the dominant polysulfides, marcasite will form only below pH 5 at all temperatures.

The pH-dependent precipitation of pyrite and marcasite may be caused by electrostatic interactions between polysulfide species and pyrite or marcasite growth surfaces: the protonated ends of H₂S₂ and HS₂ are repelled from pyrite growth sites but not from marcasite growth sites. The negative ions HS₂ and S₂²⁻ are strongly attracted to the positive pyrite growth sites. Masking of 1π_g^* electrons in the S₂ group by the protons makes HS₂ and H₂S₂ isoelectronic with AsS²⁻ and As₂²⁻, respectively ( et al., 1981). Thus, the loellingitederivative structure (marcasite) results when both ends of the polysulfide are protonated.

Marcasite occurs abundantly only for conditions below pH 5 and where H₂S₂ was formed near the site of deposition by either partial oxidation of aqueous H₂S by O₂ or by the reaction of higher oxidation state sulfur species that are reactive with H₂S at the conditions of formation e.g., S₂O₃²⁻ but not SO₄²⁻. The temperature of formation of natural marcasite may be as high as 240°C ( and , 1985), but preservation on a multimillion-year scale seems to require post-depositional temperatures of below about 160°C ( , 1973; and , 1985).  相似文献