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硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(III)和As(V)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有很强的铁还原能力,可以将液相中74%的Fe(III)还原;加入硫后,细菌还原S(0)产生的S(-II)使铁还原率提高到94%.但是,硫没有明显影响细菌对砷的还原.在实验初期,细菌明显加速了载砷针铁矿的还原,最终还原释放到液相中的Fe(II)浓度为32.12 μmol/L;硫的加入增强了细菌对载砷针铁矿的还原,还原溶解的Fe(II)增加至284.13 μmol/L,同时,砷的释放量也增加了1.6倍.这些结果表明硫显著促进了细菌对针铁矿的还原溶解并加速砷的释放.XRD和SEM-EDS结果显示,细菌还原针铁矿但不改变其矿相,而硫的加入也仅使矿物发生一定程度的团聚,并没有使其转变为其他矿物,也未导致砷的再吸附. 相似文献
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矿物吸附金的实验研究及其在红土型金矿形成中的意义 总被引：2，自引：1，他引：2
Au(Ⅲ）－氯化物和Au(Ⅰ)－硫代硫酸盐被蒙脱石、高岭石、伊利石、针铁矿、褐铁矿及黄铁矿的吸附实验研究结果表明，各种矿物对AuCl4^-的吸附作用显著大于Au(S2O3)2^3-，粘土矿物对金的吸附能力，蒙脱石＞高岭石＞伊利石；含铁矿物中，黄铁矿＞针铁矿＞褐铁矿。矿物对金的吸附作用与矿物结构和金的存在形式有关，即受矿物表面基、金组分的稳定性和位阻的影响；天然雨水中所含微量H2O2是Au、黄铁矿等不同矿物氧化－还原的催化剂，可加速地表岩（矿）石的风化氧化过程和Au的溶解与迁移。雨水对红土中的Au具有一定的淋滤浸取能力。红土型金矿形成于富Cl^-、SO4^2-的酸性、氧化的水化学环境，含金黄铁矿等硫化物的氧化不仅直接导致了Au的溶解和酸的释放，而且其反应产物Fe^3 、S2O3^2-等为Au的氧化、溶解和迁移提供了氧化剂和络合剂，并促进Au的溶解和迁移；Au主要以硫代硫酸络合物、氯化络合物及其水合物的形式进行迁移；硫代硫酸根的氧化和风化壳下部的还原作用是导致金络合物失稳、Au被其他矿物吸附和沉淀富集的主要因素。矿物对金的吸附在红土型金矿的形成过程中起了重要作用。 相似文献
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微生物-矿物的相互作用是地球上广泛发生的一种地质作用，它直接导致矿物的溶解和沉淀，并进而对环境产生重要的影响。微生物-矿物相互作用对环境修复具有重要意义，如金属还原细菌（DMRB）可通过与Fe^3 -氧化物矿物的相互作用催化氧化降解含芳香环的化合物如苯酸盐、苯、甲苯等，或催化还原降解（聚）硝基芳香化合物及四氯化碳等，还可通过表面吸附作用或氧化还原作用使一些重金属元素如U、Np等高毒性的污染物固着或形成不溶的矿物形式，从而有效去除其毒性。另外，微生物亦可催化氧化形成对环境有高度污染的酸性矿山废水（AMD）等，总之，深入研究微生物-矿物的相互作用对环境的影响具有重要意义。 相似文献
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铁细菌胞外多聚物作用下聚集的铁可通过氧化或者沉淀作用使铁稳定或沉积,从而形成铁矿物。本文基于铁细菌胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对铁矿物形成的调控作用,介绍了Cl-/SO_4~(2-)的Fe(Ⅲ)或Fe(Ⅱ)盐作用下,含可溶性EPS的氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)溶液中铁矿物的形成,观察了溶液pH值变化及形成铁矿物的矿相与结构,并采用XRD、FTIR和FESEM对其进行表征。结果发现反应溶液中OH-离子可与Fe3+形成微米级"针垫"聚集球状或纳米级小球形施威特曼石和微米级"菱形"块状黄钾铁矾铁矿物沉淀。反应溶液中的可溶性EPS可调控和促进铁矿物的形成,但对Fe2+的氧化未产生影响;外源Fe盐可促进施威特曼石向黄钾铁矾转化。随着Cl-/SO_4~(2-)摩尔比例的增加(即Cl-含量的不断增加),两矿相间的转化明显受到抑制,且铁矿物颗粒之间的集聚作用明显减弱;反之,SO_4~(2-)含量升高时,有利于铁矿物间的转化和聚集球状颗粒形貌结构的形成。 相似文献
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电磁液体分离法的常用介质氯化锰、硝酸锰溶液,对矿物有一定的污染和溶解作用。通过对黄铁矿、方铅矿的分离实验、微量元素的定量分析和计算,获得了矿物中微量元素被介质污染、溶解的程度,以及矿物的最佳清洗次数、分选粒度的定量概念。这对岩矿和地化工作具有实际意义。 相似文献
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铁帽型金矿中黄铁矿与褐铁矿含量的测定 总被引：2，自引：0，他引：2
利用分散分析－浮选－选择溶解相结合的方法，分离了铁帽型金矿中两种主要载金矿物－褐矿和黄铁矿，然后根据已分离矿物的矿物量及含金量计算出金在各矿物中的配分，解决了物相分析测定金在氧化铁矿物与硫化铁矿物中配分的难题。 相似文献
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本文以贵州董哥洞岩壁分离出沉积Fe3 的菌株,在室内模拟铁细菌引起的沉积过程,探讨了细菌在洞穴含铁沉积物形成过程中的机制。结果表明,铁细菌对数生长期结束后,实验体系中的铁、钙开始沉积,且在约4h之内Fe3 和Ca2 的浓度降低至接近零。通过比较铁细菌作用后的岩石样品与未经微生物作用的岩石样品的X射线衍射和X射线荧光探针图谱,发现不论经过细菌作用与否,岩石样品中的元素和矿物成分均相同,主要元素均为Ca、Fe、Mn、Mg、P、Si和Al,矿物成分都有方解石、纤铁矿和粘土矿物。结合洞穴环境条件分析,指出细菌能够富集洞穴渗水中的铁离子,其生物成矿作用形成铁矿物和非晶质铁壳覆盖于洞穴沉积物表面,改变了洞穴沉积物的色泽。 相似文献
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铝硅酸盐矿物溶解作用铝活性研究 总被引：1，自引：1，他引：1
现在愈来愈多的研究表明:硅酸盐、特别是铝硅酸盐矿物在有机质成熟热演化过程中发生溶解形成大量次生孔隙，将是砂岩储集体次生孔隙形成的重要现象之一。有机质成熟热演化发生脱羧作用，进而增强了孔隙水溶液中的有机酸阴离子浓度[1]，有机酸促进铝硅酸盐矿物溶解，溶解的实质是铝活性问题。本文通过实验分析了有机质与无机矿物的相互作用，讨论了有机酸对不同矿物的溶解性，查明了铝活性动力学因素，并对铝硅酸盐矿物次生孔隙形成机理进行了探讨。 相似文献
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用有机粘土化学研究生油理论 总被引：2，自引：1，他引：2
有机粘土化学反应是自然界广泛存在的一种具有重要意义的反应。有机粘土化学因得到广泛应用和发展而被认为是２１世纪的科学。沉积物中的有机质绝大部分以粘土－有机质复合体形成存在。粘土吸附有机质是促使有机质富集和沉积的最重要因素。 相似文献
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红壤酸化过程中铁铝氧化物矿物形态变化及其环境意义 总被引：10，自引：0，他引：10
铁铝矿物对土壤中有机质的稳定保持具有十分重要的作用。酸化作用的研究表明,随着浸泡时间的增加,红壤中铁铝总量降低,铝溶蚀较严重;红壤中铁铝氧化物的矿物形态变化表现为:游离态晶质铁铝氧化物大量溶出,而无定形和络合态变化不大。酸性条件下有机质溶出显著,说明除了可能发生水解作用外,游离态铁铝的溶出也起着关键性作用。此外,SEM观察也表明酸化作用引起了土壤团聚体结构的破坏。 相似文献
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DL铀矿带是松辽盆地近年找矿的新发现。文章利用扫描电镜、电子探针和自动矿物参数定量分析系统等测试手段对该区矿石样品进行了铀赋存状态研究,结果表明:研究区铀主要以沥青铀矿、含锆铀矿物、含钛铀矿物等独立铀矿物以及黏土吸附、有机质吸附、锐钛矿吸附等吸附铀形式存在,铀矿物呈微粒状、细脉状、块状和团块状产出,空间上与磷灰石、硒铅矿、黄铁矿、有机质和碳酸盐等关系密切,与周边铀矿床的铀存在形式略有差别,其中含锆铀矿物在砂岩型铀矿中属首次发现。矿物组成以石英、长石、黏土矿物和碳酸盐为主,此外还有一定量的钛铁氧化物、重晶石、铁氧化物和少量独居石、磷钇矿、硒铅矿等副矿物。利用电子探针的铀定量分析数据和自动矿物参数定量分析系统的铀矿物定量分析数据,首次定量计算了不同存在形式铀的分布率,结果显示:独立铀矿物中沥青铀矿和含锆铀矿物的分布率最高,吸附铀以黏土矿物吸附占优势,有机质和锐钛矿吸附次之。铀赋存状态及矿物组成的精细厘定对矿床成因与选冶工艺研究等具有重要意义。 相似文献
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研究表明,在含油气岩系中,当有机质发生热演变而成熟、并逐渐向烃类转变的整个过程中,氮主要以NH+4的形式释放出来而进入孔隙流体与周围介质 (成岩矿物 )相互作用,最重要的机制是NH+4可取代粘土矿物 (如伊利石,I/S混层矿物等 )层间的K+而参与成岩作用,形成含铵矿物,这一过程中氮的地球化学性质发生了重要变化,含铵矿物中固定 -NH4的富集状况与有机质成熟度及烃类运移有关。通过研究成岩和油气生成、运移、聚集过程中氮的岩石地球化学行为及其控制因素,可将固定 -NH4作为有机质成熟度和油气运移路径的一种新的、有意义的示踪剂。 相似文献
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《Applied Geochemistry》2004,19(2):215-230
Sources of As in the Ganges sediments and microbial mechanisms of its release in groundwater were examined in the present study, where the authors have systematically examined the pertinent mineral species present in the sediments using XRD, TEM-EDS and EPMA techniques. The results show several As-bearing minerals in the Ganges sediments, in western Bangladesh. Iron-sulfide minerals consist of near-amorphous and/or crystalline precursors of framboidal pyrite and pyrite both of which contain As. Several types of Fe oxyhydroxides (oxides), which contain variable amounts of As were also found in muddy sediments. The content of As increases from Fe-oxides to the precursors of framboidal pyrite and pyrite. Four different chemical forms of As from the core sediments were determined. The sequentially extracted chemical forms are as follows: (1) acid soluble form (As mainly fixed in carbonates), (2) reducible form (As fixed in Fe- and/or Mn-oxides), (3) organic form, (4) insoluble form (As fixed mainly in sulfide and rarely in silicate minerals). Arsenic is dominantly sorbed on to Fe- and/or Mn-oxides, organic forms and sulfide minerals in most samples, although their relative abundances differ in different samples. Geomicrobial culture experiments were carried out to test the hypothesis that microbial processes play a key role in the release of As in groundwater. Batch culture and circulating water system experiments were designed using the sediments from Bangladesh. In the batch experiments, As was released at low Eh values a few days after adding nutrients containing glucose, polypepton and yeast extract, urea and fertilizer under a dominantly N2 atmosphere. This contrasts with the control experiments without nutrients. Circulating water experiments with sand layer in a N2 atmosphere showed similar results. These results support the hypothesis that microbial processes mediate the release of As into groundwater under reducing conditions. Glucose and polypepton used in the experiments may correspond to C and N sources, respectively. Younger sediments contain abundant organic matter, which is easily used by bacteria. So, the enhanced bacterial activity may correspond to simulation of accelerated natural diagenetic process using organic matter, or some fertilizer/wastewater effects. 相似文献
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沉积结构与沉积构造的研究是目前细粒沉积学中的重要内容。同时,富有机质泥/页岩的纹层成因也一直是困扰人们的难题。影响湖盆细粒沉积物纹层形成的因素很多,其中盐度、有机质含量是非常重要的因素,尤其是油页岩在淡水与咸水环境均可发育,其纹层的形成与水体盐度有何关系需要深入探讨。通过长试管静置实验,模拟并观察在静水条件下,黏土矿物、富有机质泥质沉积物在淡水、微咸水及咸水3种湖盆水体环境中的沉降过程与沉降速率,通过实验观察绘制沉降过程曲线并计算沉降速率。研究表明: 在淡水中富有机质泥的沉降速率明显高于黏土矿物的沉降速率;而在微咸水与咸水中,黏土矿物的沉降速率明显比富有机质泥要高;同时,2种类型的细粒沉积物在3类水体环境中各自的沉降速率也存在不同的规律。通过分析实验结果,指出在不同水介质条件下,絮凝作用类型的差异与浮力作用的影响是造成细粒沉积速率差异的主要原因。而有机质、黏土矿物及水体盐度共同控制细粒沉积物的沉降速率,一旦这些条件发生变化,那么就容易形成类似或不同的纹层,尤其是有机质丰度与盐度变化时,更容易形成不同成分的纹层。因此,油页岩的形成除需要相对安静水体环境外,还与有机质丰度、黏土矿物含量、絮凝过程及水体盐度变化的综合响应有关,而并非单独与水体盐度相关。另外,受沉积作用影响,湖盆不同区域的细粒沉积构造类型有差异。 相似文献
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沉积结构与沉积构造的研究是目前细粒沉积学中的重要内容。同时,富有机质泥/页岩的纹层成因也一直是困扰人们的难题。影响湖盆细粒沉积物纹层形成的因素很多,其中盐度、有机质含量是非常重要的因素,尤其是油页岩在淡水与咸水环境均可发育,其纹层的形成与水体盐度有何关系需要深入探讨。通过长试管静置实验,模拟并观察在静水条件下,黏土矿物、富有机质泥质沉积物在淡水、微咸水及咸水3种湖盆水体环境中的沉降过程与沉降速率,通过实验观察绘制沉降过程曲线并计算沉降速率。研究表明: 在淡水中富有机质泥的沉降速率明显高于黏土矿物的沉降速率;而在微咸水与咸水中,黏土矿物的沉降速率明显比富有机质泥要高;同时,2种类型的细粒沉积物在3类水体环境中各自的沉降速率也存在不同的规律。通过分析实验结果,指出在不同水介质条件下,絮凝作用类型的差异与浮力作用的影响是造成细粒沉积速率差异的主要原因。而有机质、黏土矿物及水体盐度共同控制细粒沉积物的沉降速率,一旦这些条件发生变化,那么就容易形成类似或不同的纹层,尤其是有机质丰度与盐度变化时,更容易形成不同成分的纹层。因此,油页岩的形成除需要相对安静水体环境外,还与有机质丰度、黏土矿物含量、絮凝过程及水体盐度变化的综合响应有关,而并非单独与水体盐度相关。另外,受沉积作用影响,湖盆不同区域的细粒沉积构造类型有差异。 相似文献
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Inorganic minerals in mudstone are composed of clay minerals,carbonate and detrital minerals.Detrital minerals(such as quartz and feldspar)are mainly original deposit.However,clay minerals(kaolinite,illite,and chlorite)and carbonate(calcite and dolomite)are mostly diagenetic minerals.Furthermore,conversion of the four kinds of clay minerals are common.The formation of clay minerals and carbonate is controlled by temperature,pressure,p H,Eh and type of cations during diagenesis.Therefore mineral assemblage can indicate the characteristics and change of diagenetic environment.In addition to inorganic minerals,there are also organic matter of different sources and chemical properties in mudstone.Traditionally,it is considered that evolution of organic matter is controlled by thermal effect.Now studies show that inorganic and organic matter can interact with each other and form clay-organic complexes.This suggest that attention should be paid to the influence of diagenetic mineral assemblage and diagenetic environment on the evolution of organic matter* Samples of mudstone from 1500-4500m of the Palaeogene in the Dongying Depression,China,were collected to investigate the changes of mudstone diagenetic environment.XRD,thin section and SEM were used to detect diagenetic minerals and assemblage characteristics.Results showed that content of detrital minerals,which are floating in mud matrix or preserved as silt laminae,is basically unchanged from shallow to deep strata.Clay minerals which are gathered as argillaceous matrix or preserved as argillaceous laminae have growth and decline relation to carbonate which mainly appear as micropoikilitic ferriferous calcite and ferriferous dolomite.All these characteristics indicate that detrital minerals are exogenetic,whereas carbonate is diagenetic minerals.Based on the SEM analysis of the clay minerals,it was found that smectite present honeycomb and reticulate structure,while illite present filiform and schistose structure and there are growth and decline relationship between them.Nevertheless,hexagonal tabular and stratified kaolinite has the highest content from 2400m to3300m.Rosette and stratified chlorite shows increase trend when the burial depth is deeper than 3300m.These characteristics indicated that clay minerals are diagenetic minerals and there are conversions among the four types.Therefore form shallow to deep,three diagenetic mineral assemblage zones can be divided based on the characteristics of carbonate and clay minerals in mudstone.Namely,smectite+illite/smectite zone in the depth of 2000-2500m;kaolinite+illite/smectite zone in the depth of 2500-3300m and illite+chlorite+carbonate zone below 3300m.Previous studies showed that kaolinite is stable under acidic conditions,while other clay minerals and carbonate are stable under alkaline conditions.Hence according to mineral assemblages feature,it was inferred that diagenetic environment of mudstonehasundergonethechangeof alkaline-acid-alkaline.For the organic matter with different chemical properties in mudstone,the hydrocarbon generation will be different in the acidic and alkaline diagenetic environment even if the conditions of temperature and pressure are the same.Therefore,for hydrocarbon generation we should not only focus on thermal effect,but also pay more attention to the differences of diagenetic environment which have great significance for the understanding of hydrocarbon generation,hydrocarbon expulsion and reservoir formation in mudstone. 相似文献
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在富含有机质的油矿石中,铀的产出形式往往不易查清。笔者以电子探针显微分析技术为主要研究手段,辅以放射性照相、X射线粉晶分析及其它的物理、光学和化学等测试方法,对我国南方5个重要的(含)有机质铀矿床进行研究,确定了各矿床原生工业铀矿物的存在及其产出特征,进一步查明了各矿床中铀的赋存状态。在本文研究的所有矿床的富含有机质铀矿石标本中,电子探针均查出有原生铀矿物沥青铀矿和铀石存在。在各矿床中,细小铀矿物多成集合体分布在有机质条带内或以不规则浸染状产于煤岩中,也有的铀矿物呈胶结物形式产出。此外,还见有铀矿物同黄铁矿或白硒铁矿(FeSe_2)一起充填于古植物细胞腔内的现象。 相似文献