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[color=#000000][font=宋体]矿物学 mineralogy [/font][font=宋体] [size=3]偏光显微镜[/size][size=3] [/size]研究矿物的物理性质、化学成分、晶体内部结构以及自然界的产状和分布,并根据形成的物理化学条件研究其成因,利用矿物的成分和特殊性能,研究其用途的学科。 [/font][font=宋体] 简史 矿物学是地质学的基础分支学科。在石器时代 ,人类已利用多种矿物制造工具和饰物,但在19世纪以前,矿物学的发展却很缓慢,它基本处于对矿物的记载和表面特征的描述方面。19世纪中期以后,研究手段经历了几次重大突破,推动了矿物学的发展。1857年英国学者H.C.索比制成了[size=3]显微镜[/size][size=3] [/size]的偏光装置,推进了对矿物的光学性质等实质问题的研究和鉴定,光性矿物学这一经典方法沿用至今;1912年德国学者M.T.F.von劳厄成功地进行了对晶体的X射线衍射的实验,从而使晶体结构的测定成为可能,使矿物学研究从宏观进入到微观的新阶段,建立了以成分、结构为依据的矿物晶体化学分类。20世纪中期以来,固体物理、量子化学理论以及波谱、电子显微分析等微区、微量分析技术被引入,使矿物学获得新进展,建立了矿物物理学(主要研究内容为矿物的化学键理论,矿物谱学、能量状态,实际矿物晶体的缺陷,矿物物理和化学性质,高压矿物物理等)。矿物原料、材料广泛的开发利用,推动了实验矿物学的研究,如矿物的人工合成,高温、高压实验和天然成矿作用模拟等。矿物学、物理化学和地质作用的研究相结合,使成因矿物学和找矿矿物学逐步形成,从而在矿物资源的寻找与开发方面获得了更广泛的应用。当前,矿物学的研究领域已由地壳矿物到地幔矿物和其他天体的宇宙矿物;由天然矿物到合成矿物。研究内容由宏观向微观纵深发展,由主要组分到微量元素;由原子排列的平均晶体结构到局部的晶体结构和涉及原子内电子间及原子核的精细结构。在应用领域,矿物已不仅在于把它作为提取某种有用成分的原料,还在于从中获得具有各种特殊性能的矿物材料,其发展具有广阔的前景。 [/font][font=宋体] 研究方法 主要有野外研究和室内研究两大部分。前者包括野外地质产状调查和矿物样品的采集等。室内研究方法很多。如手标本的肉眼观察,包括双目[size=3]显微镜[/size]下观察和简易化学试验的基础研究,在偏光和反光[size=3]显微镜[/size]下矿物基本光学参数的测定,用于矿物种的鉴定。矿物晶体形态的研究,包括用反射测角仪进行晶体测量和用干涉[size=3]显微镜[/size]、扫描电子[size=3]显微镜[/size]对晶体表面微形貌的观察。矿物化学成分的检测方法有:光谱分析、常规化学分析、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱[/color][/url]、激光光谱 、X 射线荧光光谱和极谱分析,电子探针分析,中子活化分析等 。物相分析和矿物晶体结构研究中,最常用的是粉晶和单晶的X射线分析,用于测定晶胞参数 、空间群和晶体结构 。尚有红外光谱测定原子基团;穆斯堡尔谱测定铁等的价态和配位;用可见光吸收谱进行矿物颜色和内部电子构型的定量研究;以核磁共振测定分子结构;顺磁共振测定晶体结构缺陷。以热分析法研究矿物的脱水、分解、相变等。此外,透射电子[size=3]显微镜[/size]的高分辨性能可用来直接观察超微结构和晶体缺陷 。还有一些专门研究法,如包裹体研究,同位素研究;把矿物作为材料的物理化学性能的试验等。[/font][/color][size=3][font=Times New Roman][/font][/size]
[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/02/200702131414_42279_1631012_3.jpg[/img]关渡平原证实有大面积砷污染,污染源砷铅铁矾矿在北投溪床可以看到矿脉的露头(圆圈处)。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/02/200702131415_42280_1631012_3.jpg[/img] 北投地热谷曾是台湾十二景之一,传出该水域及土壤有砷污染,以后不能再在当地做亲水活动。(来源:台湾《联合报》) 台北市关渡平原农地土壤被验出重金属砷污染,表土与里土超过管制标准的面积达100多公顷,是全台最大单一面积污染区。台大生态工程研究中心团队并追查出污染源是地热谷附近河床的砷铅铁矾矿物,这矿物在台湾地质史上是首度发现。 据台湾《联合报》报道,主持这项研究调查计划的台大生物环境系统工程系教授张尊国建议,“政府”应进行风险管理设法降低风险。针对这项研究结果,台北市政府计划竖立告示牌,呼吁民众不要到地热谷下游北投亲水公园边的北投溪戏水。 这项调查缘起于2004年、2005年度台北市土壤重金属调查与地下水调查,在关渡平原发现土壤重金属砷浓度异常过高,不过因采测地点太少,无法一窥污染全貌。去年8月,台北市环保局委托台大生态工程中心,针对七星农田水利会所属灌区大约842公顷农地进行细密调查。 调查发现,关渡平原砷含量异常的面积颇大,且浓度超过管制标准60PPM(毫克/公斤)的污染区,里土含砷浓度比表土略高,显示砷已渗入土壤深层。如果依土壤比重与砷浓度推估,在调查污染区里地表至地下30公分内土壤中纯砷的总重量,高达约50公吨。 张尊国表示,即便是西南沿海或兰阳平原乌脚病曾流行区,土壤中砷含量都甚少超过30PPM,像关渡平原接连大面积的污染区十分罕见。 研究团队发现,污染范围主要在七星农田水利会北投水利小组的灌溉区,由于邻近北投工业区,居民原猜测与早期大型陶瓷工厂有关。但张尊国分析,工业污染排放这么大量砷的机率极低,经访谈七星水利会长陈益荣与地方里长,获悉早期引用磺港水系磺水上圳、磺水下圳灌溉农田,称为“磺水”。 研究团队循水源往上游包括地热谷、硫磺谷、菠萝宅桥等地点采样,在地热谷附近河床发现岩层中砷浓度极高,部分测点砷的值高达1万多PPM。 研究小组在现场采集数种矿物,经台大农化系教授王明光协助鉴定分析,意外找到台湾首度被发现的砷铅铁矾矿物。 张尊国说,关渡平原大面积砷污染原因是火山温泉的自然环境,加上水稻灌溉的人文因素,百年累积造成。虽然大业路开辟后,原灌溉系统已改变,目前改引水磨坑溪水源,但环境中的危机仍存在。
化学过程中矿物发生如下变化,产生馒头峰,是不是说明有非晶物质生成啊[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808311619_106550_1825310_3.gif[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808311619_106551_1825310_3.gif[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808311620_106552_1825310_3.gif[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/08/200808311618_106549_1825310_3.gif[/img]