环境与生命矿物学的科学内涵与研究方法

环境与生命矿物学是矿物学、环境科学与生命科学之间的交叉学科,是成因矿物学在生命领域的拓展和延伸,是地球系统科学的重要组成部分。生命起源的矿物表征和矿物作用;极端环境下的生物多样性及生物与矿物的关系;生物体的矿物组成、作用、宏微观形貌和自组装结构;生命矿物成核、生长和自组装过程的有机质调控及其响应环境变化的标型特征;生物矿化的过程、机理及其资源环境效应;矿物(含药用矿物)在生命活动中的作用、过程与机理及其开发利用,是环境与生命矿物学的主要研究内容。生命矿物有其自身的特点,选择用于环境及其变迁研究的生命矿物时,应遵循"贯通性"、"灵敏性"、"统计性"和"周期性"等四原则。根据生命矿物进行环境分析研究时,要注意甄别影响矿物学特征变化的环境要素;既要善于利用较便捷成熟的成因矿物学研究手段和方法(如热发光,简称TL),还要充分利用其他学科中的技术(如计算体层摄影术,简称CT),创造性地开发生命矿物学的环境标型。

优质淡水珍珠的体色及其与拉曼光谱的关系

对不同颜色的优质淡水养殖珍珠进行激光拉曼光谱的研究,并试图从中找出珍珠颜色与其中的有机物以及和拉曼光谱的关系。结果发现,和纯白色系列优质珠相比,粉红色系列优质珠多了1134和1526 cm-1两个峰;紫色系列优质珠中的1017,1295,2231,2609 cm-1在纯白色珍珠和粉红色系列中均未曾出现;在有色珍珠中探测到某有机物的拉曼峰:由C—C伸缩振动引起的1121,1134 cm-1及C=C伸缩振动引起的1503,1526 cm-1,推测此有机物为聚乙炔类物质,不同于以前的研究者所认为的类胡萝卜素。不同色系的珍珠,其拉曼光谱有着明显的区别;随着同色系颜色的加深,有机物拉曼谱峰的强度也越来越强。

青海近30年来霜对气温、降水变化的响应

用线性趋势和单相关法分析了青海高原33个气象站的霜物候期及气象资料,结果表明:青海高原1978～2007年初霜、终霜变化趋势存在明显推迟、提早的区域性特征。在年代际尺度上,初霜大部分地区明显推迟,终霜大部分地区明显提早,无霜期绝大部分地区明显延长。少部分地区终霜对气温负相关显著,对降水正相关显著。部分地区初霜对气温正相关显著,绝大部分地区初霜对降水略呈增多变化响应不明显。大部分地区无霜期对气温为正相关显著,且对气温的响应比对降水的明显;初霜、终霜对气候变化的综合响应表现在无霜期的延长变化趋势存在明显的区域性差异。

南太行邯邢地区符山绿帘石矿物学特征及成因

对河北邯郸涉县产出的绿帘石进行了成分特征、环带结构和红外光谱的分析,据此讨论了其成因。研究发现符山产出的绿帘石颗粒粗大,颜色主要为墨绿色,黄绿色,其颜色深浅受Fe的含量控制;晶体多为柱状,纵纹发育,以半透明-不透明居多,裂隙发育;折射率为1. 741～1. 774,密度为3. 38～3. 49 g/cm^3。镜下多为不规则粒状,多发育环带。化学成分以SiO_2,Al2O_3,CaO以及Fe_2O_3为主,环带的形成主要是由于Fe与Al元素分布不均匀所导致,其核部的XFe值小于边部;红外光谱特征与绿帘石的理论值相符,其中水的吸收峰明显。符山绿帘石为岩浆热液交代成因,其形成过程中物理化学条件变化较大,区域构造应力发育,这是造成其广泛发育环带和裂隙的原因。

铀矿床氧化带中铀矿物形成的条件

对铀矿床氧化带的资料进行了总结,提出热液铀矿床氧化带的分类。综合了独联体和保加利亚境内40个不同规模和不同工业类型铀矿床的观察结果,并且通过已有的资料分析了涉及表生带中氧化带和铀矿物富集带形成的原因。在观察和文献资料的基础上,对外生铀矿床富集体总系统中的氧化带亦进行了分类。

铁碎片与人体活组织之间的长期相互作用

一铁碎片被意外植入人体内,并在体内呆了16a。该碎片经历了显著的形态和化学变化。铁碎片的表面呈现葡萄状或者鲕粒状。碎片转化为铁的氧化物和氢氧化物以及钙的磷酸盐(可能为磷灰石)。在碎片中确认出Fe、O、P、Ca、Cl、Na、K和Mg等元素。从边缘到核心,Fe含量增加,P和Ca含量减少。碎片从人身体内吸附了Ca、P、O、Cl、Na和K。研究表明,磷灰石或者其他钙的磷酸盐能够在人体里保持稳定达16a。然而,钙的磷酸盐与铁的氧化物或者氢氧化物混合,可能还不足以坚固到与骨头结合。本研究也表明,铁或者含铁合金在人体内不够稳定。

在大洋上生产液态氢燃料

根据最近俄国莫斯科采矿研究所近海和深海采矿研究实验室的海洋学调查,可以得知,在深度5000米处某些大洋海底区域,存在着以间距小于100～300米的“黑烟筒”群为特征的火山构造地形。这些所谓的“黑烟筒”即是火山锥。一个“黑烟筒”