文档介绍：第卷第期地球科学中国地质大学学报
39 2 ———
年月
2014 2 EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciences Feb. 2014
doi:.022
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 .
水钠锰矿在表生环境中可通过 2+ 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
Mn ,
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
. , Mn(Ⅱ) (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 、, - .Mn(Ⅱ) 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
Mn(Ⅳ) Mn(Ⅲ) , . , 、
状堆积混乱度高与反应迅速层结构向三斜水钠锰矿转化快升高促进六方水钠锰矿对的吸附和
, Mn(Ⅱ) , .pH , Mn(Ⅱ) Mn
与间的反应六方水钠锰矿转化为三斜水钠锰矿的速率加快六方水钠锰矿三斜水钠锰矿可能是环境中三斜
(Ⅱ) Mn(Ⅳ) , .“→”
水钠锰矿的重要来源及进一步形成钙锰矿的重要化学生成机制
, .
关键词:水钠锰矿六方水钠锰矿三斜水钠锰矿钙锰矿转化环境地质
; ; ; ; ; .
中图分类号: 文章编号: 收稿日期:
P571 1000-2383(2014)02-0227-13 2013-01-28
SubstructuralTransformationofBirnessiteandFormationof
TodorokiteinSimulatedSurfaceEnvironment
*
ZhaoHuaiyan,GongAirong,YinHui,LiuFan,Tan Wenfeng,QiuGuohong,FengXionghan
Ke Laborator o ArableLandConservation MiddleandLowerReacheso YantzeRiver Ministr o A riculture
y y f ( f g ), y f g ,
CollegeofResourcesandEnvironment HuazhongAgriculturalUniversity Wuhan China
, , 430070,
Abstract
:Birnessite,monMnoxidemineralsinsoilsandsediments,hastwotypesofsubstructures,hexa-
gonalandtriclinic,onthebasisofthe ,hexagonalbirnessiteis
2+
formedthroughthechemicalorbiologicaloxidationof Mn ,buttheformationpathwayoftriclinicbirnessiteandfurther
,thechemicalconditionsandmineralogy
mechanismofhexagonalbirnessite(acidbirnessiteandvernadite)transformationtotriclinicbirnessite,andthenintotodorokite
wereinvestigatedbyEXAFS,XRD,FESEM/