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Mg2+调控低温环境下单水方解石的合成
Synthesis of monohydrocalcite regulated by Mg2+ in low temperature environment
投稿时间:2019-08-05  
中文关键词:低温  单水方解石  Mg/Ca比  无机成因
英文关键词:low temperature  monohydrocalcite  Mg/Ca ratio  inorganic origin
基金项目:中国科学院战略性先导科技专项资助项目(XDA20070101);第二次青藏高原科学考察项目(2019QZ KK0202);国家自然科学基金项目(41831177);科技部项目(2018YFB05050000)
作者单位
施翰林 中国科学院青藏高原研究所, 北京 100101
中国地质大学(北京) 珠宝学院, 北京 100083 
李明慧 中国科学院青藏高原研究所, 北京 100101
青藏高原地球科学 卓越创新中心, 北京 100101 
刘迎新 中国地质大学(北京) 珠宝学院, 北京 100083 
朱立平 中国科学院青藏高原研究所, 北京 100101
青藏高原地球科学 卓越创新中心, 北京 100101 
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中文摘要:
      在4℃的低温条件下,通过模拟纳木错湖水中主要离子种类,控制反应体系中的Mg/Ca摩尔比,探究纳木错单水方解石(MHC)的无机成因,并利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)对实验沉淀产物进行了分析。结果表明,单水方解石是通过无定形碳酸钙(ACC)转化而来的,且单水方解石的形成和稳定受溶液中的Mg2+调控。当反应溶液中Mg/Ca<2时,生成方解石和镁方解石;当反应溶液中Mg/Ca>2时,单水方解石生成,并且在溶液中的存在时间随着Mg/Ca摩尔比的增加而增加。Mg/Ca=2时,单水方解石在溶液中仅存在48 h,随后转化为文石和少量镁方解石。单水方解石形成过程中Mg2+的作用主要是抑制方解石成核和生长,使单水方解石能够在溶液中形成并稳定存在。此结果为纳木错单水方解石无机成因提供一定的研究基础。
英文摘要:
      At low temperature of 4℃,the inorganic origin of monohydrocalcite (MHC) in Lake Nam Co was investigated by simulating the mainly ionic species and controlling the Mg/Ca ratio in the reaction system. The experimental result indicates that MHC is transformed from amorphous calcium carbonate (ACC), and the formation and stability of MHC are regulated by Mg2+ in the reaction solution. When Mg/Ca ratio<2 in the reaction solution, calcite and magnesian calcite are formed, and when Mg/Ca ratio>2 in the solution, MHC is formed, and the existence time in the solution increases with the Mg/Ca ratio. In the case of Mg/Ca ratio being 2, MHC exists in the solution for 48 h, then it transforms to aragonite and a small amount of magnesian calcite. The effect of Mg2+ in the formation of MHC lies mainly in inhibiting the nucleation of calcite, so that MHC can be formed and stable in the solution. The results could provide a certain basis for the study of inorganic origin of the MHC in Lake Nam Co.
施翰林,李明慧,刘迎新,朱立平,2019,Mg2+调控低温环境下单水方解石的合成[J].岩石矿物学杂志,38(6):761~769.
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