方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究     

朱莹  黎晏彰  鲁安怀  丁竑瑞  李艳  王长秋 《地学前缘》2022,29(1):459-469

利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO₃^2-的面外弯曲振动(ν₂)、反对称伸缩振动(ν₃)和平面内弯曲振动(ν₄),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80 ℃、400~2 000 cm^-1矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO₃^2-基频的显著影响,在1 300~1 650 cm^-1均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO₃^2-的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^-1)与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C—O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。  相似文献   

陕西省志丹县黄土滑坡空间分布规律与形态特征研究     

李德珅  何芝远  孔嘉旭  赵李  武孟  牟家琦  郑佳 《地质与资源》2022,31(2):214-220

滑坡空间分布与形态特征能够反映滑坡发育程度, 为区域内滑坡灾害防治提供依据. 本研究以志丹县黄土滑坡为研究对象, 基于GIS空间分析选取最邻近指数与核密度估计分析志丹县滑坡空间分布规律, 通过统计分析的方法研究滑坡形态特征. 结果表明, 志丹县滑坡最邻近指数约为0.177, 在空间上呈聚集型分布; 核密度估计最大值出现在周河两岸的斜坡地带且呈带状分布, 具有多个高密度聚集区域; 滑坡面密度与点密度的计算结果分别为0.26%和0.19个/km²; 滑坡坡度多集中于70°以上, 坡向多集中于南和南东方向, 坡高则集中于40 m以下的斜坡. 通过聚类分析将研究区滑坡划分为不同类别的角度特征、高度特征、地质环境特征.  相似文献   

地质条件及埋管形式对地埋管换热器换热性能影响研究     

李娟  郑佳  雷晓东  贾子龙  刘爱华  徐子君 《地球学报》2023,44(1):221-229

利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力平均比松散层高35%;换热孔处地下水流速从0.14 m/d增至0.91 m/d, Pe值从18增加至113,由于热对流换热作用加强,延米换热量提升13%。在相同地质条件下,套管式换热器冬季延米取热量比双U型换热器高约40%;换热深度从150 m增加至300 m时,双U型和套管式换热器延米取热量均略有升高。  相似文献   

pH值对模拟体液中羟磷灰石晶体生长的调控     

万梦娇  王长秋  孟繁露  鲁安怀  李艳 《岩石矿物学杂志》2015,34(6):950-956

在37℃时,配制了与人体血液等钙磷比的模拟体液(SBF),在不同pH值下合成了含钙磷酸盐。通过X射线电子衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对磷酸盐的物相组成、微观形貌进行了表征。结果表明,pH=5.9时,能生成晶型较完好的磷酸氢钙(DCPD)、磷酸八钙(OCP)和羟磷灰石(HA)的混合物,其中DCPD片状晶体长约10μm,宽约3μm;OCP片状晶体长约200 nm,宽50~100 nm;HA棒状晶体长约200 nm,宽约10 nm,HA柱状晶体长40~50 nm,宽约20 nm。pH=5.9~6.4时,HA晶体的长径比随pH值增加而增大,晶体沿c轴生长。pH6.4时,产物为HA,且其长径比随pH值的增加而减小。pH=5.9~8.9时,HA的结晶度随pH值增加而降低。实验时空气中的CO2溶入矿化液,形成的CO2-3能进入HA晶格,形成与生物成因成分特征相符的碳羟磷灰石。  相似文献   

基于CT扫描的黄土孔隙结构特征研究          下载免费PDF全文

郑佳  庄建琦  孔嘉旭  付玉婷  牟家琦  王杰 《地质科技通报》2022,41(6):211-222

孔隙特征作为反映黄土微观结构的重要特征之一, 直接影响黄土的水敏性、渗透性和强度等物理力学性质。为了研究水力耦合作用下黄土微观孔隙结构特征, 使用CT技术对天然原状、原状饱和与重塑黄土的初始结构以及不固结不排水剪切试验后的土体结构进行了扫描, 通过建立黄土三维结构模型, 分析了剪切试验前后孔隙结构的演变特征。结果表明: 饱和与重塑作用使天然原状黄土的大孔隙减少, 剪切作用使天然原状黄土和重塑黄土发生剪切破坏, 原状饱和黄土发生压缩破坏, 局部孔隙率增加。天然原状黄土与原状饱和黄土在剪切前后均表现为微孔和小孔数量较多, 其孔隙倾角主要分布在50°~90°之间, 解释了黄土亚稳态结构形成的主要原因。扰动作用使重塑黄土的孔隙尺寸分布均匀, 且重塑黄土与原状饱和黄土在水力作用下更易失稳屈服。揭示了黄土剪切变形破坏的微观结构主要表现为粒间胶结物的溶解、孔隙的坍塌与填充以及颗粒旋转、破碎和滑移。试验结果可为黄土剪切强度降低和湿陷机理研究提供依据。   相似文献   

地表“矿物膜”半导体矿物光电子调控微生物群落结构演化特性研究     

任桂平  鲁安怀  李艳  王长秋  丁竑瑞 《地学前缘》2020,27(5):195-206

矿物-微生物交互作用广泛参与地球表层系统物质循环与能量流动过程,深刻地影响着一系列重要的地表生物地球化学进程。近年来地表半导体矿物的相关研究,为矿物-微生物交互作用提供了崭新研究方向,揭示地表“日光-半导体矿物-微生物”系统电子传递过程及其环境效应,是地质微生物学交叉领域研究的核心科学问题之一。本研究从地表不同生境“矿物膜”出发,以光电化学技术证实喀斯特、红壤、岩石漆“矿物膜”在1 000 min长时间循环实验中平均光电流值约为5.4、3.4、3.2 μA/cm²,证实“矿物膜”良好日光响应特性且铁锰氧化物矿物在其中发挥核心作用。基于笔者前期研究所发现的“矿物膜”电活性菌富集且与半导体矿物分布呈正相关性这一现象,本文进一步构建模拟光电子红壤细菌群落系统,20天后细菌群落α多样性显著提升,研究证实细菌群落具有模拟光电子响应活性,且电极与溶液群落均具有演化方向性;16S rRNA测序分析表明模拟光电子作用下Shewanella、Pseudomonas、Streptococcus、Lactobacillus、Acinetobacter等电活性菌显著富集。综上,本文研究结果间接证实地表半导体矿物光电子可有效调控微生物群落结构并促进电活性菌在“矿物膜”中富集。  相似文献   

环境矿物学研究进展(2011～2020年)     

鲁安怀  王长秋  李艳 《矿物岩石地球化学通报》2020,39(5):前插2-前插3,881-898

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承载力视角下辽宁省滨海旅游业发展现状分析——基于DP政策战略矩阵          下载免费PDF全文

郑佳  刘丹丹  狄乾斌 《海洋开发与管理》2018,35(5):100-105

承载力是衡量资源能否支持经济良性发展的重要标志之一。文章结合国内海域承载力和旅游承载力的相关研究,从滨海旅游承载力和滨海旅游业发展潜力正反两个方面,利用层次分析法对辽宁省6个沿海城市滨海旅游业发展现状进行评价,并基于DP政策战略矩阵对辽宁省滨海旅游业发展方向等进行分析。结果表明:大连的海域承载力和发展潜力均高于辽宁省平均水平,处于稳定发展状态;锦州和葫芦岛的海域承载力和发展潜力均低于辽宁省平均水平;营口、盘锦和丹东的海域承载力在辽宁省平均水平之上但发展潜力低于辽宁省平均水平。分析表明,辽宁省滨海旅游业地区差异较为明显,旅游产品同质化明显,区域间合作开发较弱。应各自发挥旅游资源特色发掘地区历史文化内涵,明确自身旅游市场定位,加强区域间协同开发,实现辽宁省滨海旅游业协同健康发展。  相似文献   

金川镍矿尾矿砂矿物组成特征与酸溶特性研究          下载免费PDF全文

王玲  刘玉强  鲁安怀  王少华  崔兴兰  王纪华  李艳  朱纪念  王长秋 《地学前缘》2013,20(3):138-146

金属矿山生产产生大量的尾矿,不但危害周围生态环境,而且对资源造成极大浪费。金川镍矿尾矿砂Ni、Cu和Co的平均含量分别达到0.21%、0.19%和0.01%,是够得上二次开发利用的宝贵资源。文中对金川镍矿尾矿砂矿物组成特征及酸溶特性进行了详细的研究,目的是为工业化高效回收尾矿砂中Ni、Cu和Co等有价金属提供科学依据与技术支撑。矿物学研究表明,金川镍矿尾矿砂主要由蛇纹石、绿泥石、橄榄石、辉石、透闪石、磁铁矿、白云石及少量磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿等组成。经多年露天堆存,金川镍矿老尾矿库尾矿砂已发生不同程度的氧化作用。尾矿库3 m以上为强烈氧化带,金属硫化物矿物颗粒边缘、裂缝处基本都有强烈的氧化作用发生。碳酸盐等易溶矿物被大量消耗。硫酸溶解实验表明,金川镍矿老尾矿库尾矿砂中有价金属Cu、Ni和Co的平均浸出率分别可达88.6%、75.3% 和70.8%。尾矿砂中Cu、Ni和Co有价金属的浸出效果不但清楚直观地反映了尾矿库中尾矿砂的氧化程度,而且表明金属硫化物尾矿砂的风化作用,极大地促进了硫化物矿物中有价金属的酸溶浸出。  相似文献   

金川镍矿尾矿砂中Ni和Cu赋存状态研究     

王玲  刘玉强  鲁安怀  王少华  崔兴兰  朱纪念  李艳  王长秋 《岩石矿物学杂志》2013,32(6):873-881

金川镍矿浮选尾矿数量巨大,含有相当可观的有价金属,其中有价金属的回收受到越来越多的关注。金川老尾矿库尾矿砂中Ni和Cu赋存状态复杂,水溶性矿物态、可交换离子态、碳酸盐态、结晶度较差的Fe氧化物态、结晶度较好的Fe氧化物态、硫化物态和残渣态中都含有数量不等的有价金属Ni和Cu;尾矿砂风化作用释放的金属阳离子大多数在发生氧化的硫化物位置原位发生水解沉淀形成次生矿物,有价金属Ni和Cu在尾矿库中没有发生明显的富集。金川镍矿尾矿砂中Ni和Cu适于用化学酸溶浸出的方法进行二次回收。  相似文献