深海海底铁锰结核的秘密

深海海底铁锰结核的成因研究与人类认识海洋的进步如影相随。根据铁锰结核物质来源的不同,全球海底的铁锰结核主要分为上覆海水来源的水成型、沉积物间隙水来源的成岩型和这两个来源都有的混合型等三种主要成因类型。水成型结核的表面比较光滑,结核的Mn/Fe比值2,Co含量与∑REE(稀土元素总量)较高,生长速率较低;而成岩型结核一般有比较粗糙的外表,结核的Mn/Fe比值2,Cu与Ni含量较高,生长速率相对较高。由于锰结核中的锰矿物结晶程度普遍很差,有关锰矿物的鉴定十分困难,不同研究人员之间有关锰矿物的定名经常有不同程度的混淆。目前,一般认为,水成型结核中的锰矿物主要是水羟锰矿(δ-MnO_2),而成岩型结核中主要为10?-锰酸盐(10?-manganates)。全球海底铁锰结核的分布、结核成因类型及其大小、丰度,以及结核的矿物-化学成分等的变化实际上反映了海洋初级生产力、碳酸盐补偿深度与最低含氧带等海洋学特征在不同海域中或者不同地质历史时期上的变化。经过100多年大量的研究,人们对铁锰结核成因的认识已经取得了长足的进步,然而,一些根本性的谜团还没有解开。     

超微生物是大洋多金属结核成矿的建造者

通过对太平洋中国开辟区内多金属结核（锰结核）内部纹层构造及锰矿物特征的透射电子显微镜系统研究，以充分的证据，提出了锰结核是超微生物建造体的新观点，认为它是一种典型的锰质核形石。光滑状和瘤状锰结核的分布与矿区地质背景密切相关，分别是由新近发现的纳米级中华微放线菌和太平洋螺球孢菌历经千百万年的世代繁衍和不断堆积加厚而成的。     

褐帘石稀土活化对离子吸附型稀土矿床成矿的指示

古城矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中.褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.09%(vol)), U-Pb年龄分析结果显示其结晶年龄为102.8±4.3 Ma.化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土的特征,其轻稀土、重稀土和轻稀土/重稀土比值分别为179778～189429、2165～4595 ppm(1 ppm=10–6m3/m3)和41～84.这些原生褐帘石轻稀土含量约占全岩轻稀土总量的97%,为古城矿区轻稀土元素的主要来源.褐帘石结构与成分分析指示,稀土元素的存在会导致其晶体结构中稀土元素与氧原子构成的化学键键长增加而键强减弱.在被岩浆-热液流体交代时,这些化学键发生破裂,进而导致轻稀土元素会被淋滤出来并进入到热液流体中,并在随后主要进入了氟碳钙铈矿中.综上,褐帘石被交代后形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集,且在该过程中轻稀土元素之间发生了分馏.本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小.     

浙江舟山海岸带渗漏水沉淀铁泥中的微生物矿化作用

运用现代微观研究手段(扫描电镜及透射电镜), 结合传统地质地球化学的研究方法, 对浙江舟山古木埋藏环境下的海岸带渗漏水沉淀铁泥中的微生物矿化作用进行了研究, 结果显示在铁泥中存在大量的嗜中性铁氧化菌, 其形貌特征与长杆形鞘状铁氧化菌Leptothrix ochracea和螺旋形鞘状铁氧化菌Gallionella ferruginea极为相似, 且这两种类型的铁氧化菌丰度的分布明显受水体的物理化学组成的制约. 铁氧化菌细胞表面的有机官能团、胞外聚合物和特殊的反应表面, 为渗漏地下水中成矿元素在细胞附近的富集沉淀提供了合适的成核位置和成核模板. 同时, 铁细菌在矿化过程中经历不同的阶段, 即从细胞壁表面矿化、细胞内部部分矿化直至整个细胞完全被矿化. 铁氧化菌的矿化产物主要为隐晶质的水铁矿, 由于该铁细菌的矿化产物包含铁氧化物和细菌有机质, 加剧了金属元素尤其是Fe, Co的富集作用, 故对地下水环境中金属元素的迁移和归宿产生重要影响.     

马里亚纳海脊-西菲律宾海盆铁锰结核的地球化学

大洋铁锰结核的研究工作可以说是十分深入了,据统计,最近几年,每年发表的有关文章有百余篇。但关于马里亚纳海脊-西菲律宾海盆区的铁锰结核研究报道不多,因此本文的目的是:1.较详细地报道一下本区铁锰结核的主要地球化学特征;2.研究区是太平洋中的两个重     

稀土铁环状金属有机化合物[(Me_5C_5)_4Dy_2(μ-OCO)Fe_2(CO)(μ-CO)_2(C_5H_5)_2]_2·(PhCH_3)_2的晶体和分子结构

近年来含有稀土和过渡金属的金属有机化合物由于可能具有特殊的催化性能,因而引起了人们很大兴趣。对这类化合物的各种谱学研究和晶体结构测定得到稀土和过渡金属之间的不同连接方式。我们以二(五甲基环戊二烯基)氯化稀土与环戊二烯基羰基铁钠为原料合成了一系列含有稀土和铁的化合物,利用X光四圆衍射仪对其中之一测定晶体结构,并对其结构进行研究。     

海底“锰结核”的由来

沉睡在大洋中的海底奇宝--"锰结核"是一种含有锰、铁、镍、铜等30多种金属元素的凝结团块矿物,分布广泛,储量丰富,由于它极具开采价值,自从1873年英国"挑战者"号考察船发现之后引起世界各国的浓厚兴趣,科学家为了解这笔巨大财富的由来进行了长期勘探调查研究工作,但对于它的形成原因却至今未有定论.     

《功能与智能材料——结构演化与结构分析》

作者:王中林,康振川译者:孙家枢等出版日期:2002年5月 科学出版社出版定价:58.00元 本书从键合、分子轨道、配位出发,将原子尺度晶体结构基础与化学相结合,讨论了氧化物功能材料中的一系列晶体结构系统,把结构演化与稀土和过渡金属元素的混合价相联系,总结和探讨了功能和智能材料的性能与结构的本质联系和演化规律,从而为开发新型功能材料提供了理论基础.并从理论与实际方法上论述了分析、研究、表征这些功能材料原子分辨结构、化学和价结构分析的现代电子衍射和电子显微学方法. 本书可作为材料科学、物理学、材料现代测试分析技术等专业…     

石头里的"棉花"

石棉,顾名思义,是石头里长的“棉花”,其实它是一种以白色微纤维形态存在的硅酸盐类矿物,与棉花毫不相干。由于绝大部分石棉矿都是灰绿色或白色带有光泽的丝状物,因而得名。石棉含有镁和少量的铁、镍、铝、钙、钠等,具有与众不同的纤维状结构。 石棉的故事 我国早在两千多年前就已经知     

钐在小鼠肝细胞中的分布、沉积和影响的电镜与X线微区分析研究

大剂量稀土元素可致机体中毒,其中毒的原因和机制可能是多方面的,而体内沉积是稀土元素中毒与铅、金、汞等金属离子中毒的一个共同特点。如注射到鼠体内的从镧到钐的几种元素主要富集于肝与骨骼。观察揭示,铜、铁、金、铅等金属元素可在细胞内沉积形成致密小体或进入溶酶体。对稀土元素则少见此类报道,而这方面的研究不仅有助于我们了解稀土     

稀土正铁氧体RFeO_3中的磁化开关效应

磁化开关效应(也称自旋开关效应),是指RFeO_3中稀土离子磁矩或铁离子磁矩在特定的外场和温度下发生180°翻转的现象,且由于材料体系中稀土离子的不同而呈现出多种表现形式。文章对稀土正铁氧体RFeO_3体系中的磁化开关效应进行分类讨论,并详细讨论磁化开关现象发生前后,稀土离子磁矩和铁离子磁矩两种亚晶格的磁构型,以及外磁场对磁化开关效应的调控。     

碱金属和碱土金属晶体结合能的计算

结合能系指破裂分子或固体的价电子结合所需的能量。它不仅决定固体的宏观性能,对深入揭示分子和固体的微观结构也有重大意义。但关于结合能的定量计算,除最简单的离子晶体外,只对少数晶体进行过粗略的计算,而且误差一般都较大。例如和对碱金属晶体结合能计算结果,平均和最大误差分别为19.6%、48%和4.3%、10%。而对     

内蒙狼山新元古代酸性火山岩的发现及其地质意义

在内蒙狼山西南段原定为中元古代沉积建造(渣尔泰山群)中, 新发现呈层产出、具有变余聚斑状和斑状结构、斑晶主要由石英和钠长石组成、岩石化学成分富钠低钾的酸性火山岩, 其顶、底板均为细晶方解石大理岩(或结晶灰岩). 两件代表性样品的锆石呈短柱状-长柱状, 内部环状结构发育, 具有较高的Th/U比值, 表明是岩浆成因. A8-0样品20粒锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(816.9±4.5) Ma. A14-5样品也测定20粒锆石, 15粒锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(805±5.0) Ma, 其余5粒锆石(3.1, 6.1, 7.1, 20.1, 21.1)依次为(867.0±10), (829.1±8.0), (849.7±9.8), (839.2±9.7), (830.7±9.3) Ma. 这证实酸性火山岩属于新元古代产物, 其年龄区间正好在 Rodinia(罗迪尼亚)超大陆裂解的时限范围内. 且酸性火山岩轻稀土富集, 重稀土亏损, 铕负异常明显, 高场强元素(HFSE)富集, 大离子亲石元素等相对亏损, 稀土和微量元素组成与华南扬子块体西缘和浙江次坞地区裂谷环境的新元古代酸性火山岩总体相似(但华南酸性火山岩的高场强元素Th, Nb, Ta, Hf, Zr均明显相对亏损), 具有形成于张性裂谷盆地的特征. 这表明内蒙狼山西南段存在与新元古代Rodinia超大陆裂解作用相呼应的海相火山-沉积变质建造, 内蒙狼山地区可能有与Rodinia超大陆裂解作用相呼应的构造-岩浆-热事件发生. 这一发现, 结合在西部阿拉善邻区发现的晋宁期花岗岩年龄(814~872 Ma)和金川超基性岩体的年龄(827 Ma)及华北地台邻区新元古代岩浆(火山)活动的最新研究成果, 对进一步研究Rodinia超大陆的构造演化历史有重要意义.     

Symplectic(辛)几何学与航空发动机的结构设计

Ｓｙｍｐｌｅｃｔｉｃ（辛）几何学与航空发动机的结构设计西北工业大学教授邓子辰计算结构力学与最优控制模拟理论的建立，说明这两门学科之间存在相似性。近几年的工作主要是将结构力学中的一些有效方法（如多重子结构法、能量法等）成功地引入了最优控制领域，并已取...     

纳米晶稀土永磁材料的理论,制备及应用研究

本文系统综述了作者近年来在纳米晶稀土永磁材料领域所取犁 进展,包括理论,制备及应用等几方面,并对今后该领域的研究与发展提出了值得重视和努力的方向。     

城市深基坑大口井井点降水施工工法

大口井井点降水主要是将带有滤管的降水工具沉设到基坑四周的土中,利用各种抽水工具,在不干扰动土结构的情况下,将地下水抽出,使地下水位降低到坑底以下,保证基坑开挖能在较干燥的施工环境中进行,现已是最广泛的降水方法,是高地下水位基坑工程施工的重要措施之一。     

地球起源以及大陆的生长与破坏

早期的地球是45亿年前从太阳系星云中的较重元素所组成的星子非均匀吸积、增生而成的。陨击作用造成地表岩石撞碎,诱发地幔的超临界流体或岩浆上涌,造成剧烈的火山爆发,并使地幔上部硅酸盐中的气体挥发分在固体地球表面聚集,逐渐演化成水圈、大气圈。洋壳主要是由深部铁镁硅酸盐岩大面积喷出地表所形成的拉斑玄武岩所组成,可能是陨击作用所派生的片麻岩穹窿则造成了原始大陆地壳的核心。岩石圈板块在18~16亿年前开始形成。大洋与大陆板块间俯冲作用和陆陆板块间碰撞作用的应变速率都是极低的,它们可以造成岩石的局部破裂,但是韧性变形作用、变质作用,以及岩浆与超临界流体的贯入与冷凝却使岩石愈合,非但没有使大陆被破坏与撞碎,反而使大陆不断地增生。亚洲大陆板块就是从18亿年前或16亿年前到现代,由27个较大的古地块及上百个小地块,经过14次板块间的俯冲或碰撞而汇聚成的。至于大陆的破坏,则可能是地幔羽的隆升或巨大陨石撞击所诱发的。     

节能理念在现代幕墙设计中的应用

幕墙主要是指悬挂或支承在主体结构上的外墙。广义的幕墙可以包括由任何建筑材料构成的建筑物围护墙,狭义的幕墙专指现代化高层建筑的轻金属或玻璃围护墙。幕墙由镶嵌或悬挂在建筑物钢质或钢筋混凝土框架结构外的无数轻金属或玻璃预制单元组成,因其不承受荷载、大片连接又质轻如幕,故名"幕墙"。也有的幕墙采用不锈钢、搪瓷、塑料、轻混凝土等材料制成。幕墙构件在建筑物结构中主要起到围护的作用,不作为主要抵抗外荷载作用的受力构件。目前,国内建筑工程项目主要以钢筋混凝土预制幕墙和玻璃幕墙为主要形式。在现代幕墙的设计过程中,设计人员所关注的往往是设计理念的新颖与幕墙整体美观效果的实现,而相对忽略了对于节能理念的应用,这对现代幕墙设计的科学发展与进步是极其不利的,必须及时加以适当的改进和完善。现代幕墙设计中节能理念的应用主要表现为:建筑材料的选用、施工工艺的改进、环保措施的加强等多方面,只有注意到设计中每一具体环节的节能理念应用,才能最终实现现代幕墙设计整体节能目标的实现和达成。     

从地质历史演化趋势分析恐龙的灭绝

恐龙灭绝一直是天文学、地质学、生物学等学科研究的课题。至今有130余种恐龙灭绝的观点或学说解释,大致可概括为地外因素(小行星或彗星撞击说、太阳黑子等)、地内因素(火山喷发、板块运动、气候巨变等)和恐龙生理结构因素(恐龙蛋壳病态和雌雄比例失调等)。由于全球不少地区的白垩系/古近系地层中存在铱(Ir)元素异常,因此撞击说成了导致恐龙灭绝的主流学说;但是恐龙蛋壳病态、白垩系/古近系(K/Pg)连续过渡沉积以及海洋沉积等证据的出现,撞击说渐渐受到质疑。纵观地质历史时期的数次生物大灭绝,不难发现许多物种都有萌生→发展→壮大→衰退→灭绝的过程。因此,应多因素地从地史演化趋势的角度分析恐龙的灭绝。     

漫谈物质密度*

物质的密度是与组成该物质的元素种类及其原子排列的疏密程度有关。在元素种类相同时固态物质的密度取决于晶体结构及其化学键特性。探讨了地球内部各圈层物质的密度状态及其差异的原因,指出了随着深度的增加,即温度和压力的增加,共价键及金属键的键性有增加的趋势。阐述了天体物质的密度差异。笔者认为研究地球各圈层物质的温度和压力状况有利于晶体材料的开发和改进。