模拟表生环境水钠锰矿亚结构转化及钙锰矿的形成.pdf

第 卷 第 期 地球科学———中国地质大学学报 39 2 Vol.39 No.2 年 月 — 2014 2 EarthScience JournalofChinaUniversitofGeosciences Feb. 2014 y : / doi10.3799dkx.2014.022 q 模拟表生环境水钠锰矿亚结构转化及钙锰矿的形成 * , , , , , , 赵怀燕 龚爱蓉 殷 辉 刘 凡 谭文峰 邱国红 冯雄汉 , , 农业部长江中下游耕地保育重点实验室 华中农业大学资源与环境学院 湖北武汉 430070 : , 摘要 水钠锰矿是土壤与沉积物中最为常见的氧化锰矿物 依据其 层对称特点分为六方和三斜两种亚结构类型 六方 MnO6 . 2+ , 水钠锰矿在表生环境中可通过 Mn 的化学或生物氧化形成 而环境中三斜水钠锰矿的形成及进一步转化为钙锰矿的途径尚 ( ) , ( )、 ( )、 不清楚 以两种六方水钠锰矿 酸性水钠锰矿和水羟锰矿 为前驱物 采用 射线吸收光谱 射线衍射 电镜 . X EXAFS X XRD ( / )及化学组成分析等技术方法模拟表生环境研究了水钠锰矿从六方向三斜的亚结构转化及生成钙锰矿的化学 FESEM TEM , ( ) ( ) , 条件和矿物学机制 结果表明 适当 浓度和弱碱性条件 可使六方水钠锰矿逐渐转化为三斜水钠锰矿 继而经 . MnⅡ pH≥8 2+ 、 , ( ) 交换 常压回流得到了长纤维状的钙锰矿 其晶体生长以溶解 结晶为主 与六方水钠锰矿 八面体层内的 Mg - .MnⅡ MnO6 ( ) ( ) , , 、 反应生成 并填充层内空位 使水钠锰矿对称型由六方向三斜转变 与酸性水钠锰矿相比 水羟锰矿结晶弱 层 MnⅣ MnⅢ