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元素化学论文范文

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元素化学论文

第1篇

1区域地质特征

罗甸玉矿化带位于罗甸县城西南,与望谟、广西毗邻。大地构造位置位于华南褶皱系-右江褶皱带北西缘,与扬子准地台-上扬子台褶带相毗邻[4]。区内出露地层有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系,其中二叠系四大寨组是软玉矿的赋矿层位,软玉矿体主要产于辉绿岩与四大寨组灰岩接触带上(图1B)。二叠系四大寨组主要由碳酸盐岩、碎屑岩组成,罗甸一带灰岩逐渐增多但层厚变薄,甚至全由深灰色薄层含硅质、粘土质条带粉-泥晶灰岩组成[16]。区域构造主要发育北东向、北西向及近东西向断裂,断裂与褶皱均较发育,褶皱叠加现象明显。区内岩浆活动单一,仅发育基性辉绿岩,辉绿岩岩体呈岩床状侵位于二叠系四大寨组,局部呈微角度斜切围岩。本区辉绿岩是晚二叠世峨眉山玄武岩同质异相的产物[17]。由于黔南罗甸-望谟一带处于峨眉山大火成岩省东部边缘,并出现了一定规模的辉绿岩侵入现象,形成众多的辉绿岩床(图1)。区内变质作用主要为辉绿岩侵位所引发的接触变质作用,其变质作用主要发育于辉绿岩与二叠系四大寨组灰岩之间。

2矿床地质特征

罗甸地区辉绿岩结晶颗粒多样,包括细晶、粗晶、斑晶辉绿岩,多呈岩床状顺层侵入,延伸较长。辉绿岩体上下两侧均发育围岩蚀变,上侧接触带以大理岩化及玉化为主,为软玉矿体的主要产出部位;下侧以硅化为主,未发现透闪石化(图2)。罗甸软玉矿(化)点众多,主要分布在晚二叠世辉绿岩与二T2b2-中三叠统边阳组中段;T1-下三叠统;T1y-yn-下三叠统夜郎组-永宁镇组;P1-2S2-二叠系四大寨组二段;C2mp-上石炭统马平组;C2hn-上石炭统黄龙组;C1d-b-下石炭统大塘组-摆佐组;D3s-d-上泥盆统响水洞组-代化组;D2h-中泥盆统火烘组;βμ-辉绿岩;叠系四大寨组燧石灰岩的接触带或其附近。通过野外调查发现,灰岩与辉绿岩直接接触部位玉化程度低,仅发育厚约1cm的玉化薄膜(图2),而较好的玉石矿层并未与辉绿岩直接接触(图3A)。区内玉石矿体呈层状、似层状、透镜状及不规则团块状产于大理岩化带或硅质岩带内,其中以层状、似层状居多,厚度变化较大,介于0.05~0.4m之间,多数为0.15~0.2m。玉石按颜色可分为白玉、青白-青色玉和花斑玉,几种玉石在矿床剖面上交替出现,如同一剖面中出现青玉—大理岩—白玉—大理岩的现象,各矿点均以花斑玉居多,花斑玉又可分为青色底花斑玉和灰色底花斑玉。位于罗甸罗悃镇南4km的罗悃软玉矿处于床井背斜南翼,矿体与围岩接触形式表现完整(图3A)。辉绿岩呈岩床状顺层侵位于四大寨组第二段中上部,并与上、下地层呈平行接触。辉绿岩与上覆灰岩接触处形成大理岩化带,大理岩化带底部50cm内有不规则玉石脉产出,且两条玉化层均产于夹有硅质条带的大理岩化带内(图3B)。罗悃剖面辉绿岩结晶较细(图3C),围岩蚀变较弱。靠近岩体的玉化层厚约5cm,远离辉绿岩的玉化层玉化较好,呈浅灰色,厚约10cm。两层玉化层之间为夹硅质条带大理岩,玉化层与大理岩边界模糊。玉化层之上的灰岩未见明显蚀变现象,灰岩间夹较多燧石条带。

3采样及测试分析

测试样品主要采自罗甸县罗悃剖面,部分玉石样品采自罗甸其他几个剖面,共计16件。将样品在65℃左右低温干燥12~24h,用无污染鄂式破碎机一次性高效破碎到70%以上的重量能达到2mm(10目)以下,尽量缩短流程,以避免粉尘积留造成的样品交叉污染。使用来复缩分器,按“1/2+1/4+1/8…”多次手工缩分出300g已破碎的样品,用无污染钵在振动研磨机上研磨至85%以上达到75μm(200目)。微量元素采用ME-MS61方法,即用美国的等离子体发射光谱与等离子体质谱(ICP-AES&ICP-MS)测定,准确度按“相对误差(RE)<10%”,精密度按“相对偏差(RD)<10%”来控制;稀土元素用ME-MS81方法测定,采用美国的电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),准确度按“相对误差(RE)<10%”,精密度按“相对偏差(RD)<10%”来控制。以上测试工作在澳实分析检测(广州)有限公司完成,测试结果列于表1和表2。

4地球化学特征

4.1微量元素

以原始地幔为标准[18],将研究样品做微量元素比值蛛网图(图4),并对罗悃岩矿石的部分微量元素质量分数做纵向对比(图5)。经分析,发现样品微量元素具有以下特征:(1)相对于原始地幔,辉绿岩除Sr外其他微量元素质量分数明显高于其它岩矿石样品。这主要是因为Sr的离子半径大,化学性质活泼,可取代Ca或K而进入钙矿物或钾矿物中[19],所以,碳酸盐岩Sr质量分数较岩浆岩普遍偏高。为探讨元素在变质过程中的变化情况,选取Nb、Ta、Co、Ni、Rb、Ba和Sr及RbN/YbN值做纵向对比分析(图5)。从图5可看出,除Sr外,其他微量元素在辉绿岩(LK-1)中的质量分数较其它样品偏高,且随着与辉绿岩距离的增加,不同样品的微量元素质量分数没有明显变化。辉绿岩RbN/YbN=4.15~6.68,表现为强不相容元素富集型[20]。大理岩、硅质岩、灰岩及玉石的微量元素质量分数差异较小,总体上灰岩的微量元素质量分数稍高,玉石的微量元素质量分数介于其它样品之间。除辉绿岩外,其他样品的微量元素蛛网图表现形式基本一致,说明它们之间具有相似的地球化学行为,暗示辉绿岩对玉石成矿的贡献不大[21]。罗悃剖面其他岩石样品RbN/YbN=0.17~4.44,显示了其成因的复杂性[20]。其中灰岩、大理岩的RbN/YbN值明显高于硅质岩及玉石层,表现为强不相容元素富集型,但与辉绿岩直接接触的硅质岩(LK-5)的RbN/YbN值略高于其它硅质岩样品,这与辉绿岩侵位引发硅质岩蚀变有关。(2)不同矿点玉石微量元素质量分数差异较小,除Sr和Ba外,其它微量元素质量分数变化基本一致,总体均小于辉绿岩。Sr和Ba属大离子亲石元素,化学性质活泼,地球化学活动性强,具有相似的地球化学行为。在变质作用过程中,Sr和Ba质量分数变化较大,甚至在同一类型变质岩石中也会有较大变化[22],因此各矿点玉石Sr和Ba质量分数变化差异显著。各矿点玉石Sr质量分数的差异最为显著,但同一矿点玉石Sr质量分数(图4B中同一颜色即为同一矿点玉石)变化一致。由于Sr易富集于碳酸盐岩中,因此推测各矿点玉石Sr质量分数的差异是由于母岩(灰岩)岩性所控制的。玉石与辉绿岩在蛛网图上的差别较明显,表明辉绿岩可能不是玉石成矿物质来源的主要贡献者。质量好的玉石(Gga、Ggc、Ggd)地球化学特征与其它玉石相似,微量元素质量分数介于其它玉石之间。玉石RbN/YbN=0.68~2.04,平均1.16,说明其大离子亲石元素丰度略高于高场强元素。

4.2稀土元素

稀土元素测试数据及部分参数列于表2,稀土元素配分曲线如图6。从表2和图6可知:(1)辉绿岩稀土元素总量较高,∑REE=149.51?10-6~182.25?10-6。(La/Yb)N=8.02~8.61(图6A),轻重稀土元素分异明显,LREE/HREE=6.72~7.00,为典型的轻稀土富集型。(La/Sm)N=2.36~2.68、(Gd/Yb)N=2.36~2.38,显示辉绿岩轻稀土较重稀土富集。样品δEu=0.90~1.08,δCe=1.02~1.03,表明辉绿岩Eu与Ce无明显异常现象。(2)未蚀变灰岩(LK-10)∑REE=27.09?10-6,其总量低于辉绿岩,但较硅质岩和大理岩稍高。灰岩LREE/HREE=3.84,(La/Yb)N=9.42,(La/Sm)N=4.62,(Gd/Yb)N=1.80,均显示其为轻稀土富集(图6A)。表2显示灰岩的δEu=0.59,δCe=0.22,两者比值均较低,显示明显的Eu和Ce负异常。大理岩∑REE=10.85?10-6~11.23?10-6,变化范围小,但其质量分数低于灰岩。大理岩LREE/HREE=4.51~5.53,(La/Yb)N=8.77~14.35,(La/Sm)N=4.10~5.33,(Gd/Yb)N=1.47~2.00,显示轻稀土富集(图6A)。大理岩δEu=0.49~0.60,δCe=0.37~0.43,表现明显的Eu和Ce负异常。(3)硅质岩分别取自未蚀变的黑色燧石层(LK-11)和灰白色蚀变硅质岩(LK-5和LK-9)。测试结果表明,两种类型硅质岩稀土元素特征相近,稀土总量远低于辉绿岩,变化范围较小,∑REE=10.19?10-6~22.39?10-6。所有硅质岩LREE/HREE=3.90~6.22,(La/Yb)N=9.22~13.21,(La/Sm)N=4.71~6.65,(Gd/Yb)N=1.40~1.96,轻重稀土分异明显,显示轻稀土富集的特点(图6A)。硅质岩δEu=0.65~0.78,δCe=0.18~0.41,显示Eu负异常和显著Ce负异常。(4)不同矿点玉石样品中Gga、Ggc和Ggd质量最好,LM-4和LM-5质量次之,BY-6、BY-9及罗悃玉石样品质量稍差。此外,样品LM-3和LK-7硅化现象明显,玉化较差。将所有玉石样品(包括罗悃剖面)的测试结果进行球粒陨石标准化[18],得到稀土元素配分曲线图(图6B)。相对于球粒陨石中各稀土元素的质量分数值,玉石样品总体表现为稀土元素的富集,其∑REE=12.97?10-6~53.23?10-6,稀土元素总量变化较大。玉石LREE/HREE=3.63~9.75,(La/Yb)N=6.10~31.38,(La/Sm)N=3.99~8.61,(Gd/Yb)N=1.20~4.45,为典型的轻稀土富集型(图6B)。另外,玉石δEu=0.47~0.87,δCe=0.12~0.43,显示Eu和Ce的负异常,其中Ce负异常更为显著。以上分析表明,辉绿岩稀土总量高,配分模式图差异明显,未见明显的Ce和Eu的异常,这些特征类似玄武岩。玉石与大理岩、硅质岩和灰岩的稀土元素特征相似,稀土总量接近,配分模式图较一致,均具有Ce和Eu的负异常。由此推测,辉绿岩对成玉的贡献不大,而岩浆期后气水热液作用则是促进玉石成矿的关键。此外,由图6B可知,不同矿点玉石稀土元素特征一致,表明罗甸不同矿点玉石矿具有相似的成因。

5地球化学特征的指示意义

微量元素可以示踪成岩成矿作用过程及机理[23];稀土元素由于具有稳定的化学性质,也是一种难得的“示踪剂”[24]。微量元素蛛网图及特征参数可以指示岩石的成因信息[20],岩石的REE分布型式同样具有重要的岩石学意义,可以利用REE型式来探讨岩石的成因及演化信息[25]。以往研究表明[4,8,10,13-14],罗甸玉主要矿物为透闪石,质量分数在90%以上,最高可达99%,透闪石理论质量分数为SiO2=58.18%、MgO=24.16%和CaO=13.18%[8]。据韩伟等[17]对辉绿岩主量元素的分析,发现其SiO2质量分数为46.08%~46.63%(平均46.36%),MgO为5.65%~6.93%(平均6.39%),CaO为9.40%~10.31%(平均9.80%),均低于透闪石理论值。辉绿岩(LK-1)微量及稀土元素分布型式与其它样品存在明显差异,元素总量高,Ce与Eu均无明显异常;RbN/YbN=4.15~6.68,为强不相容元素富集型。大量资料显示[2-5,8,10],罗甸软玉矿体主要产于岩体上覆的外接触带中,岩体下伏接触带的蚀变与矿化均较微弱,表明岩浆与围岩接触交代并不能形成软玉矿石。通过野外实地考察,发现多数罗甸玉石矿体并未与辉绿岩直接接触,而是中间夹有硅质岩或大理岩,甚至夹有50余米厚未经明显蚀变的灰岩(如冗里玉矿)。综合上述分析,推测罗甸玉成矿过程并非岩浆直接作用的结果,而与岩浆期后气水热液作用关系更密切。玉石与灰岩、硅质岩及大理岩的地球化学特征比较一致,元素质量分数接近,配分形式类似,且它们都具有较明显的Ce与Eu负异常。罗甸二叠系四大寨组灰岩中有大量硅质条带及燧石团块,灰岩与硅质岩呈互层产出。在岩浆期后热液作用影响下,可引起二者之间发生硅与钙、镁的迁移,进而为成玉提供必要的物质保障。根据野外地质现象及前文地球化学分析结果,推测罗甸玉可能具有两种不同的成矿方式,一种是侵入岩浆的热动力驱动下发生蚀变,灰岩中CaO、MgO与硅质条带或燧石中SiO2发生交代混合,形成CaO、MgO、SiO2比例合适的透闪石矿物,但这种方式形成透闪石较少,矿化程度低,矿体薄。另一种是侵入岩浆带来大量的气水热液,其与灰岩、硅质条带灰岩发生交代作用,形成大理岩、透闪石,但这种方式形成规模较大的透闪石,矿化程度高,矿体较厚。大理岩化带内的玉石矿通常玉化程度较好,这一特征与地球化学特征分析所得出的结果较为一致,即玉石的形成与大理岩化关系较为密切。灰岩与硅质岩稀土配分曲线显示较明显的沉积岩特点[26],而沉积岩中Ce异常的出现表明其为海相生物沉积或化学沉积[23]。稀土元素Ce与Eu是变价元素,但是二者在氧化还原环境中的变化却相反[27]。Eu具有两种不同的价态,分别为Eu2+和Eu3+。当Eu呈Eu2+时,很容易在大理岩中代替Ca2+、Mg2+而相对富集并表现正异常[28]。玉石Eu存在明显负异常,说明它们可能是成岩过程中发生钙质、镁质迁移的结果[29]。不同矿点玉石除Sr和Ba外,其它微量元素质量分数变化基本一致。当RbN/YbN>1时,表现为强不相容元素富集,当RbN/YbN<1时,为强不相容元素亏损[20]。玉石RbN/YbN=0.68~2.04,说明其大离子亲石元素丰度略高于高场强元素。与辉绿岩(RbN/YbN=4.15~6.68)和其它岩石样品(RbN/YbN=0.17~4.44)相比变化范围较小,表明罗甸玉成矿过程中有明显的微量元素迁移现象。玉石稀土元素配分曲线型式相似,均表现为典型的轻稀土富集型,且具有Ce与Eu明显负异常。玉石微量及稀土元素特征均表明其与辉绿岩侵入关系不大,元素质量分数总体低于辉绿岩。不同矿点玉石地球化学组成特征相似,且与灰岩、大理岩及硅质岩也表现出较为相似的特征,说明它们之间具有明显的继承关系。然而与辉绿岩却存在明显差别,就成矿物质来源来说,玉石成矿与辉绿岩侵位关系不大或不存在直接的成因联系。罗甸玉主要由透闪石组成。由透闪石分子式Ca2Mg5[Si4O11](OH)2可知,罗甸玉的形成需要Ca、Mg、Si及水的大量供给。罗甸地区灰岩及硅质岩为成矿提供丰富的Ca和Si,李凯旋等[30]指出,辉绿岩在侵入过程中形成大规模的热传导循环可将海水中的Mg带入,这为罗甸玉的形成提供了重要的物质基础。辉绿岩侵位的热驱动作用,使白云质灰岩、硅质条带灰岩Ca、Mg、Si及水交代融合,形成透闪石。另外,辉绿岩侵位过程带来大量的富硅气水热液,其与白云质灰岩、硅质条带灰岩发生交代,形成透闪石,导致玉石的形成。

6结论

第2篇

义务教育阶段是一个学生的人生关键期,尤其是寄宿在学校的学生,他们是这个阶段孩子殊的群体,处于“心理断乳期”,心智与人格都尚不够健全、缺乏基本的自主生活能力,在进入寝室集体生活后,大多数孩子都会出现学校适应问题,尤其是在生活过程中对校园文化的适应问题,在农村寄宿学校中的学生此问题更为突出。所以,对农村义务教育阶段的学生来说,学生校园文化适应与否,对其今后人生的发展具有重要作用。

二、学生校园文化适应的类型

寄宿制学校是一个特殊的教育环境,不仅承担着学校教育的职责,也承担着家庭教育与社会教育的职责。对于义务教育阶段寄宿制学校的学生来说,由于处于身心发展的特殊阶段,寄宿校园文化的适应程度,直接影响着其学业成绩和心理健康。从适应的角度剖析学生的学校文化适应,包括积极适应和消极适应。

(一)积极适应

所谓积极适应是指,在寄宿制学校的教育环境下,学生能够在教育工作者的引导下,依据环境的变化积极主动地去调整自己以达到与周围环境和谐相处的状态。积极适应对于学生的身心发展具有不可估量的意义。教育工作者应根据寄宿制学校的自身特点,有针对性地进行教育教学,促进学生的积极适应,让每一个学生在寄宿制学校中都能获得身心的全面发展。

(二)消极适应

所谓消极适应是指,学生无法自身环境的变化或是适应程度相对消极。消极适应包括两种状态:一是适应不足,即学生始终无法应对这种变化过程及结果;二是适应过度,即个体丧失主体性,毫无主见地全盘接受环境的变化过程及结果。无论是适应不足还是适应过度,都不利于学生的成绩提高和身心的健康发展。在寄宿制学校这个特殊的教育环境里,培养学生的积极适应能力,不仅关乎“现在”,更关乎其“未来”。促进学生的积极适应,使个体在不适应中保持积极进取的过程与状态,自强不息,努力奋斗是一种宝贵的人格,更是一种积极的适应生活状态。“教是为了不教”,成功的教育应使师生双方都处于积极适应的状态,学生建构自己的主体性,教师建构自己的主导性,在教与学的过程中,师生双方相互作用,相互影响,共同导向积极的适应。

三、提高农村寄宿制学校学生校园文化适应的对策

(一)强化校园文化体系的建设

寄宿制学校对学生意义重大,它不仅是学生学习的圣地,也是学生生活和娱乐的场所,为提高学生的自我适应能力,丰富其课外活动,为其营造一个温馨、平等、和谐、积极向上的校园文化环境,建设完善的校园文化体系至关重要。良好温馨的校园文化与学习环境不仅有助于寄宿学生学业成绩的提高,帮助学生形成正确的人生观、价值观,培养其做人、做事、学习等方面养成良好的行为习惯和生活态度。苏霍姆林斯基曾说:“用环境、用学生自己创造的周围情景、用丰富集体精神生活的一切东西进行教育,这是教育过程中最微妙的领域之一。”学校的建设与管理要充分考虑到学校环境对学生的影响,注重“养成教育”,有利于学生良好品格、高尚情操的形成,强化校园文化体系的建设对于学生文化的养成适应更为关键。

(二)重视生活教师队伍建设

上级教育管理部门和学校应极其重视对寄宿制学校教师的岗位训练,提升寄宿制学校教师职业素养。要想有效提高寄宿学生的校园文化适应能力,加强教师队伍建设,提升寄宿制学校生活教师的职业素养是大势所趋。生活教师与学生同吃同住同生活,在一定程度上充当着学生家长的角色,充分地关心爱护学生,让学生在一个温馨、快乐、积极的环境中生活学习,是寄宿制学生积极适应校园文化生活的关键所在。因此,寄宿制学校必须配备专业的生活教师,在配备专业教师的同时,更应不断地加强生活教师队伍建设,提高寄宿制学校生活教师的专业素质。给予生活教师与任课教师同等待遇,享受同等培训和晋升的机会,发挥生活教师在学生日常管理和学习生活中积极作用,则显得尤为重要。

(三)增强学生的自我适应意识

第3篇

化学实验可以培养学生的创新思维

在化学实验中,学生可以在掌握一定知识和技能的基础上,凭借自己的头脑去解决一些简单的新问题,探索一些新的知识。创新思维是培养学生创新能力的起点,化学实验中的疑点为学生的创新思维提供了一个平台,可以激发学生创新的动力。指导老师在实验中提出的疑问和一些“奇怪”的化学现象可以诱发学生学习兴趣,使学生的思维处在不断思考的创新状态。在学生自己探索事物与事物之间的联系,理解现象与本质的区别的过程中,能够使得学生养成勤于思考、勇于探索、敢于想象的科学精神,从而培养了他们的创新意识,大幅度的提高了每位同学的创新能力,有利于学生创新思维的发展。

化学实验可以培养学生严谨的科学态度

在做一些化学实验的时候,必须有着非常严谨的科学态度。很多化学实验中,一些化学物品是要在特定的用量下才能成功。例如,不同金属与稀硫酸的反应实验中,要观察实验现象,比较几种不同的金属能否与酸反应以及反应的剧烈程度,从而得出结论。在此实验前,最关键的除了要保持四种金属的外形、质量一致外,还要保持稀硫酸的浓度相同。在实验过程中,教师要培养学生良好的实验习惯,良好的实验习惯是培养学生科学严谨态度的重要措施。良好的实验习惯包括:正确使用仪器、规范的实验操作、认真观察并记录实验现象、如实完成实验报告、遵守实验室规则注意节约实验药品和实验安全等。每一个教师在教学中都应该以身作则,从平时上课做起,从实验的小细节做起。学生在老师严谨的科学态度下,也必将会改善自身缺点,做一个严谨的求学者。

化学实验可以培养学生的观察能力

学生的观察能力是一个学生能否取得优秀成绩的基础,观察能力强的学生,能够迅速、准确、完整的抓住问题的主要方面,在学习中可以积累很多他人没有发现的细节。观察能力弱的学生通常反应迟钝,对一些细节不够重视,表现在学习上来,就会造成学习成绩较差。在化学实验中,有些化学实验涉及的试剂和仪器众多,一个化学实验可能产生多种化学现象,所以需要学生观察的内容很多,所以学生在实验时应该懂得根据实验目的,抓住重点观察的现象。实验指导老师还要积极引导学生,要求学生总结观察经验,寻找客观规律。

一般来说,对于某些物质性质改变的实验中,重点就是要引导学生对物质性质改变的观察,而这种改变往往是颜色、气味的变化、生成沉淀物等等。在实验的关键之处,实验老师应提前通知学生注意观察,因为一些实验现象稍纵即逝,如果不仔细观察根本不可能发现一些潜在的化学现象。