铁锰结核

摘要： 铁锰结核中主微量元素的赋存形式研究对于理解铁锰结核的形成及其中元素的进入过程具有重要意义。选择采集自南海蛟龙海山水深约3300 m的3个铁锰结核,根据其内部剖面上原位X荧光光谱分析(XRF)的主量元素含量差异分层进行了分层取样。对于分层样品开展了淋滤实验,分别提取样品中的碳酸盐相、锰矿物相、铁矿物相和残渣相组分,并将该4种组分以及原样中主微量元素加以分析比较。结果表明,蛟龙海山结核多数主要元素赋存方式基本上类似于大洋水成型结核结壳,但相对于大洋水成型结核结壳,Al、K、Mg、Li、Ti在碎屑相中赋存比例更高,呈现出边缘海水成型结核元素赋存方式的特点。圈层之间部分元素赋存形式略有变化,其中Mg、Cu、Ni、Zn从核心到边缘在锰矿物相中的赋存比例随着Mn/Fe比值的升高而增加,体现了不同生长阶段结核元素和矿物组成的变化。即Mn/Fe比值越高,说明锰氧化物/铁氧化物比值越高,而Mg、Cu、Ni、Zn主要赋存于锰氧化物中,所以Mg、Cu、Ni、Zn赋存于锰矿物相/铁矿物相的比例增加。此外,通过与前人关于南海蛟龙海山结核淋滤结果的对比发现,实验试剂与反应时间对于结核淋滤结果有较大影响。

摘要： 为了解海洋微生物的生物矿化作用在大洋铁锰结核形成过程中的意义,选取芽孢八叠球菌作为实验菌株,通过实验室模拟中性有氧环境下的生物矿化实验,测定了Fe生物矿化过程中Fe离子浓度与价态的变化、细菌表面形态与矿物成分的变化。反应过程中,通过与死菌对照组和空白对照组的对比研究,有菌实验组的总Fe浓度、Fe^(2+)浓度和Fe^(3+)浓度下降最快,尤其是在前24 h。TEM照片显示细菌表面有明显的矿物颗粒生成,对这些矿物颗粒进行EDS分析测定,推测为Fe的氧化物或氢氧化物。实验结果表明,以芽孢八叠球菌为代表的海洋微生物在中性有氧条件下,通过主被动相结合的过程,对Fe产生了明显的矿化作用,揭示了微生物矿化作用对大洋铁锰结核形成的贡献。

摘要： 钴(Co)资源是战略性紧缺关键矿产资源,在高科技和新兴产业中发挥至关重要作用(翟扬,2009;王登红,2019;毛景文等,2019;张洪瑞等,2020;胡瑞忠等,2020)。钴的地壳丰度仅为25×10^(-6),在地壳中主要呈分散状态,自然界中几乎没有独立产出的钴矿床(Gunn,2014)。钴主要以共/伴生组分从铜矿、镍矿、铁矿、铅锌矿、铁锰结核/结壳等中回收。

摘要： 岩溶地质高背景区土壤中普遍存在的铁锰结核对重金属的赋存状态和有效性有重要影响.选择广西贵港覃塘岩溶地质高背景区富含铁锰结核的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(10～120目)和细粒径土壤(<120目)样品进行化学分析,针对以下三个方面开展研究:(1)重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)在铁锰结核和细粒径土壤中的分布分配规律和铁氧化物矿物的组成;(2)铁氧化物矿物对富含铁锰结核的土壤中Cd等重金属富集的影响;(3)重金属在富含铁锰结核的土壤中的赋存机制.研究发现,铁锰结核中的Fe和Mn以及Cd等重金属含量随着粒径的增大而不断增加,说明Cd等重金属元素更倾向于在大粒径铁锰结核中富集;土壤中Cd等重金属总量的约90％赋存在结核中,表明研究区土壤中重金属主要以结核形式赋存;富含铁锰结核的土壤中赤铁矿和针铁矿的平均含量分别为0.61％和4.94％,且结核粒径越大,针铁矿和赤铁矿含量越高;除Hg外,Cd等重金属含量与针铁矿和赤铁矿的含量均呈现极显著正相关,与赤铁矿的相关性稍优于针铁矿,表明铁氧化物矿物与富含铁锰结核土壤中的Cd等重金属元素富集密切相关.铁锰结核的存在既能促进Cd等重金属在土壤中的富集,又能降低土壤中重金属的生物有效性,研究结果为解释岩溶地质高背景区土壤Cd等重金属元素高含量、低生物有效性提供了理论依据.

摘要： 深海铁锰结核能有效记录海域内重大地质事件和气候环境信息,且富含多种金属物质极具资源潜力,因而广受关注。通过对帕里西维拉海盆西侧边缘中段海域内新发现的12个站位铁锰结核的地球化学特征研究,发现与全球主要成矿区内的铁锰结核相比,Mn及主要赋存在锰氧化物中的Ni、Cu、Mo的含量较低(分别为8.20%~25.24%、0.11%~0.54%、0.08%~0.31%和0.01%~0.03%),主要由铁的羟基氧化物吸附的Ti,以及还会与钙磷酸盐发生耦合置换反应的REY的含量较高(分别为0.45%~1.88%、0.04%~0.19%),含量中等的Co(0.06%~0.27%)在铁锰相物质和硅酸盐相内核中分散分布。样品REY的标准化配分模式显示出明显一致的Ce正异常和Y负异常。铁锰结核从海水中捕获的Ce^3+容易被氧化成难溶且不具有活性的Ce^4+,Y则在结核内存在形式不稳定,容易发生解吸,致使Ce和Y分别呈现出相对于其他REY逐步富集和亏损的特征。研究区形成时间较晚,铁锰结核生长发育的时间不足,且四周地形较高,缺乏与外界连通的水道,阻碍了诸如来自南极的富氧底层流的大规模进入。区域内结核样品主要为水成型,成岩成因组分的供给太低,降低了主要有用组分的含量。以上诸多因素可能会导致区域内的铁锰结核难以富集成矿。

摘要： 为揭示铁锰结核与石油污染物相互作用的环境行为机制,通过条件实验,综合考虑氧化还原环境、有机物、微生物等因素对反应的影响,研究了反应过程中各指标变化趋势,揭示了二者相互作用的主控因子.结果 表明:铁锰结核与与石油类污染物在还原环境下,通过微生物相互作用,总石油烃被有效分解,铁锰结核被溶蚀;石油烃类(TPH)总浓度由1274 mg/L降至405 mg/L,铁锰结核除析出大量Fe2+(78 mg/L)、Mn2+(6.1 mg/L)外,还析出部分重金属元素;经气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析石油烃类主要是大分子有机物被分解,小分子直链烷烃及代谢中间产物残留,具有较强的迁移性.由此可见在还原环境中的微生物作用下,铁锰结核与石油污染物相互作用,释放大量重金属离子与小分子有机物等副产物,可能对土壤与地下水造成次生污染.

摘要： 深海铁锰结核作为世界上潜在的巨大金属宝库已成为当今开发海底矿藏的热点,因而深入了解铁锰结核成矿过程成为其开发利用的先决条件.研究发现多金属铁锰结核中的铁锰矿物不仅仅是由单纯的物理作用形成的,同时也包含了海洋生物驱动的生物矿化的过程.本文介绍了运用分子生物学、矿物学和地球化学等多学科的研究方法对大洋中铁锰的生物成矿过程和成矿特征的研究.深海铁锰结核的生长速率缓慢且其生长演化伴随着微生物群落的活动,因此结核的生长过程同时也记录着不同时期微生物群落结构的变化并生成了大量的微生物化石.在铁和锰的生物矿化过程中,细菌可以通过酶促反应氧化Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ),同时可能伴随生物能量的生成,此外微生物还可以通过非酶促反应的方式促进Fe和Mn的富集沉淀.这些研究表明生物矿化作用在大洋铁锰结核成矿过程中有巨大贡献,对大洋铁锰结核的生物成因过程提供更加全面准确的理解,从而为今后进一步充实大洋铁锰结核的生物矿化理论及其开发利用提供依据.

摘要： 甘肃省巴藏幅(I48E013009)1∶50 000矿产地质图数据库在《矿产地质调查成果图件编制指南(1∶50 000)》(讨论稿)和三位一体找矿预测地质模型的指导下编制完成。采用数据为既往1∶50 000区域地质调查实际材料图、矿产勘查报告、科学研究报告、论文和1∶50 000专项填图采集的数据,共形成数据记录:产状811条、地质界线102条、同位素年龄5条、化石2条、矿产信息21条、矿化蚀变带22条、断层86条、褶皱111条、建造65条。图面以主图和角图相结合地方式全面客观地表达了区域地质界线、岩石建造、年代、断层、褶皱轴迹、节理、劈理、皱纹线理、窗棂构造、断层面擦痕、矿化蚀变、矿产信息及典型矿床的成矿地质特征,其中包括加里东期风暴沉积和褶皱变形、早石炭世铁质结核及一系列新发现和新认识。在"建造构造"图层的属性中强调了含矿建造、矿化蚀变;在"断层"图层及"褶皱"构造图层的属性中强调了成矿构造。该数据库为区域成矿规律及工程地质、环境地质等领域的调查研究提供了基础资料,可供使用者根据需求进行检索。本文提交的巴藏幅MapGIS空间数据库数据量约为90.2 MB,Access数据库2.51 MB。

摘要： 土壤铁锰结核是土壤形成过程的产物,记录着土壤发育过程和成土环境变化信息,也是土壤类型划分的重要依据,具有很高的研究价值.通常认为铁锰结核主要分布在地势较低、地下水位较浅的地区,但在我国东北地区位于高平地、地下水位较深,发育于第四纪黄土状物质的土壤中有铁锰结核的分布,对该地区土壤分类造成了很多问题.为了摸清我国北方温带地区第四纪黄土状物质发育土壤中铁锰结核的分布规律及形成原因,通过实地调查,并收集整理第二次全国土壤普查资料,对中国北方10个省份的345个处于高平地(地下水位深)、发育在第四纪黄土状物质的土壤剖面资料进行整理和统计分析.研究表明,有铁锰结核存在的土壤剖面分布具有明显规律,即主要分布在温带湿润地区(41.19°～49.01°N,120.82°～133.37°E),该区域年均降水量在370.6～917.7 mm之间,年均气温在0.9～14.9°C之间,气候的共同特点是降水量大、蒸发量小、冬季土壤结冻持续时间长、春季土壤冻融交替持续时间久,且土壤"返浆现象"明显.研究进一步表明,位于高平地、发育在第四纪黄土状物质土壤中铁锰结核的形成与土壤冻融交替有关.

摘要： 海洋中钡具有典型的营养盐型分布特征,被广泛应用于示踪海洋营养盐循环、生产力变化和水团混合,对海洋生物泵、碳循环等有重要指示意义.但单一Ba 元素地球化学研究无法知道海洋Ba 循环的内在过程的,难以对不同Ba 来源、不同海洋Ba 循环过程的相对贡献进行量化,从而对相关地质过程进行有效的区分和探讨.Ba 同位素体系是国际地学研究的前沿问题之一.相对于其它金属稳定同位素,Ba 同位素的研究和应用相对滞后.其主要原因是分析方法比较困难,但是最近在Ba 化学处理和同位素测量已经取得突破.本研究采用本课题组新开发金属稳定同位素的方法，通过Ba样品纯化、双稀释剂和多接收等离子体质谱仪技术，系统测定了不同海洋沉积环境下珊瑚和铁锰结核Ba同位素组成。

摘要： 采集了珠江三角洲平原三角洲沉积物发育的水耕人为土剖面中铁锰结核,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及化学分析方法研究了不同大小组分(以横切面直径筛分)的铁锰结核表面形貌特征、元素组成和分布特征.结果表明:研究区域土壤中的铁锰结核为管状铁质结核;横切面直径较小的结核(＜2mm和2～4mm)呈比较均一的表面形貌结构,而直径较大的结核(4～6mm和＞6mm)表面形貌结构较复杂,结构面上有环形状、蜂窝状、絮凝状、片状等微结构;直径＞6mm与2～4mm的结核横切面上元素分布规律相似,均以Fe、Al、Si三种元素为主,从结核边缘到核心呈波状变化;Fe元素相对含量均高于Si、Al元素;Br2层和Bg层中铁锰结核的元素组成均以Fe、Si和Al为主,Fe、P、Ni、Co、V、Pb等元素在结核中是富集的,且铁的富集程度最大.

摘要： 用化学选择溶堤、X-射线衍射等技术，研究并鉴定出了湖北省几种地带性土壤铁锰结核中的锰矿物类型。结果表明：湖北省的棕红壤、黄棕壤、黄褐土铁锰结核中普遍含有锂硬锰矿，结晶程度以武昌狮子山黄棕壤和枣阳张湾黄褐土的较高；锂硬锰矿含量随着铁锰结核颗粒的增大而增加，结晶程度也相应提高；武昌狮子山黄棕壤和枣阳张湾黄褐土的铁锰结核中含有水钠锰矿和水羟锰矿，此外武昌狮子山黄棕壤的铁锰结核中还含有少量的钡硬锰矿。

摘要： 对不同地质条件下土壤重金属含量进行了分析，并对其进行了模糊综合指数评价。结果表明不同地层土壤以Mn 含量最高，其次为Cr，泥盆系上统、石炭系上统土壤中重金属含量较高，而二叠系下统、第四系土壤中重金属含量较低；泥盆系上统、石炭系上统土壤污染因子为As、Cr、Ni，隶属度均为三级，二叠系下统土壤中重金属污染因子为Cr，隶属度为三级，第四系土壤隶属度为一级，模糊综合指数的大小顺序为石炭系上统＞泥盆系上统＞二叠系下统＞第四系，说明土壤重金属污染与铁锰结核的存在具有显著关系。

摘要： 自1873年在深海发现铁锰结核以来，在许多海域均发现了丰富的铁锰结核和结壳。以往的研究表明，太平洋铁锰结核是一种微生物岩。本文介绍了生物标志化合物特征，浅谈了烃类的存在和成熟度特征。

摘要： 该文简要论述了铁锰结核、富钴结壳及海底气体水合物矿产的地质特征、分布、巨大的蕴藏量以及开发研究的意义。

摘要： 海底热水活动不仅形成海底热水矿床，而且由于其独特的地质作用，为海洋中其它成矿作用提供了能量与物质来源，为其它海底矿床的形成创造了条件。通过对海底热水活动与海底热水矿床、铁锰结核、气体水合物等关系的了解，提出加强海底热水活动的研究，促进海洋资源的综合开发利用。

摘要： 本发明提供了一种利用海洋多金属结核同步生产软磁用四氧化三锰和三氧化二铁的方法，按照如下步骤制备：1)将大洋锰结核破碎，研磨、烘至恒重，将预处理过的大洋锰结核与混合熔剂混合均匀，在马弗炉中焙烧，出现固液分层，2)固液分离，对固相沉积物进行水洗，研磨，加入硫酸，控制温度50°C以下，将反应釜抽真空。3)加入还原剂，常温反应5～10min后，加入氨水，调pH值调至5.5，分离过滤，4)控制硫酸锰溶液和硫酸铁溶液温度50°C以下，加入1～2‰的硫化铵，5)去离子水洗涤后，于800～900°C温度下采用悬浮低温瞬时烧成系统进行煅烧1～3s，分解为四氧化三锰和三氧化二铁。除杂更彻底，所获得的四氧化三锰和三氧化二铁的纯度均在99.5％以上。

摘要： 本发明公开了一种针对土壤铁锰结核微生物的DNA提取试剂和提取方法，该试剂包括清洗液、裂解液、洗涤液和洗脱液；清洗液含有Tris和EDTA，pH值为6～7；裂解液含有NaCl、Tris、柠檬酸钠、CaCl2和EDTA，pH值6～7；洗涤液含有NaCl和Tris，pH值6～7；洗脱液是灭菌双蒸水，pH值6～7。本发明提供的试剂和方法可成功提取稻田及甘蔗地来源铁锰结核DNA，提取出的DNA完整度高，电泳条带主要在15000bp以上。对提取出的DNA可达到对16S rRNA等基因的PCR及测序要求。

摘要： 本发明为一种活化黄土铁锰结核对水体铅/氯吡硫磷的共吸附方法，首先，人工挑去旱田黄土中的植物根茎残体等杂物，使用纯净水反复清洗土样三次，过筛，得到粒径大于40目的黄土铁锰结核；其次，将铁锰结核研磨至0.1±0.02mm粒径，投入具塞三角瓶中，在超声辅助搅拌（120±5rpm）和水浴加热（80±5°C）条件下，使用FeCl

摘要： 本发明提出了木质素螯合次生铁锰结核砂制备农资品的方法。该方法所制备得农资品为禽食保健砂、饲料添加剂、微量元素肥料、土壤改良剂。其制备方法是采用含木质素的溶液浸泡次生铁锰结核砂，或浸泡经过酸化处理后的次生铁锰结核砂，或再对浸泡后的物料进行中和处理。本发明采用含木质素的溶液、工业废酸液，与长期被人们所废弃的铁锰结核砂相互作用，使铁锰结核砂具有可利用价值，能够服务于人类社会；制备过程均为无渣生产；所制备饲料添加剂对禽畜有增重效果；而作为微肥有改良土壤、增加肥力的作用，是实现循环农业、生态回归的举措；且所制取的农资品与同类产品相比价格低廉。

摘要： 本发明公开了一种以铁锰结核混合物制备磁致冷材料的方法。铁锰结核砂矿由长期生物细菌作用而产生的次生矿、潜藏着纳米变相结构。本发明以硝酸复分解铁锰结构的纳米级次生矿与钆镓石榴石(Gd

摘要： 本发明公开了一种针对土壤铁锰结核微生物的DNA提取试剂和提取方法，该试剂包括清洗液、裂解液、洗涤液和洗脱液；清洗液含有Tris和EDTA，pH值为6～7；裂解液含有NaCl、Tris、柠檬酸钠、CaCl

摘要： 本发明为一种活化黄土铁锰结核对水体铅/氯吡硫磷的共吸附方法，首先，人工挑去旱田黄土中的植物根茎残体等杂物，使用纯净水反复清洗土样三次，过筛，得到粒径大于40目的黄土铁锰结核；其次，将铁锰结核研磨至0.1±0.02mm粒径，投入具塞三角瓶中，在超声辅助搅拌（120±5rpm）和水浴加热（80±5°C）条件下，使用FeCl

摘要： 本发明提供一种铁锰结核采矿车，主要由行进履带、磁性吸矿轮、矿箱、电力系统和两端提升绳组成，矿车行进时，磁性吸矿轮通过矿石吸进口将铁锰矿吸到磁性吸矿轮上，磁性吸矿轮在旋转的过程中将铁锰矿运到矿箱口，由矿箱口上的刮矿板将矿石刮入矿箱，矿车达到一定重量即可提出，本发明的显著效果是，利用磁性吸引的原理将铁锰矿吸出并完成了初步的筛选工作，既提高了矿石的采集速度，也减少了人力资源，适用于开采较为碎小的铁锰矿，不仅利用了海底沉睡的资源，而且为国家研究、开发和利用海底宝藏提供了宝贵的方法。

摘要： 本发明提供一种铁锰结核选矿车，主要由行进履带、挖矿轮、传送履带、磁性吸矿轮、矿箱、电力系统和两端提升绳组成，矿车行进时，旋转的挖矿轮在前方将矿物挖起并送到传送履带上，传送履带将矿物送到磁性旋转轮上，磁性旋转轮旋转时将铁锰矿之外矿物甩出，而将铁锰矿带到矿箱并由刮矿板将铁锰矿刮下，矿车达到一定重量即可提出，本发明的显著效果是，利用磁性吸引的原理将铁锰矿吸出并完成了初步的筛选工作，既提高了矿石的采集速度，也减少了人力资源，不仅利用了海底沉睡的资源，而且为国家研究、开发和利用海底宝藏提供了宝贵的方法。

摘要： 本发明提供一种铁锰结核水帘选矿车，主要由行进履带、挖矿轮、传送履带、高压水喷射头、矿箱、电力系统和两端提升绳组成，矿车行进时，旋转的挖矿轮在前方将矿物挖起并送到传送履带上，传送履带末端下方安装有高压水喷射头，高压水喷射头口为扁长形且宽度大于传送履带宽度，传送履带将矿物送至其末端让矿物自由落下时高压水喷射头会对矿物喷射高压水，使铁锰矿及更重矿物落入下方的矿箱中，其它矿物则被冲走，矿车达到一定重量即可提出，本发明利用铁锰矿的重力较大的原理将铁锰矿采集并清洗，既提高了矿石的采集速度，也减少了人力资源，采集到的较重矿物也是重要的矿物资源，为国家研究、开发和利用海底宝藏提供了宝贵的方法。