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　　近日，深海極端環(huán)境模擬研究實(shí)驗(yàn)室周義明研究員、博士研究生王若衡與已畢業(yè)的博士研究生方京在《Geochemical Perspectives Letters 》上發(fā)表了題為“In situ redox control and Raman spectroscopic characterisation of solutions below 300 ℃”的文章。 

　　錫（Sn）是清潔能源、信息產(chǎn)業(yè)、航空航天及國防工業(yè)等諸多高新技術(shù)領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵金屬，因此有關(guān)錫成礦作用是近幾年來地質(zhì)研究中熱點(diǎn)問題。錫作為變價(jià)元素之一，氧逸度對成礦流體中錫的運(yùn)移和存在形式都有著十分重要的影響。但是有關(guān)在熱液鹵水中錫與鹵族元素配合形式的研究目前還存在較多爭議。特別是由于原位氧逸度控制和測量技術(shù)的缺失，在不同氧逸度條件受控情況下的錫氯絡(luò)合物的組成及形態(tài)缺乏詳細(xì)、準(zhǔn)確的研究。本研究設(shè)計(jì)并使用可原位控制氧逸度的熔融毛細(xì)硅管反應(yīng)腔(FSCC)對SnCl₄ + HCl混合溶液進(jìn)行了可控的還原實(shí)驗(yàn)，并使用激光拉曼光譜儀原位監(jiān)測整個(gè)反應(yīng)過程。通過在一定溫度、壓力及氧逸度條件下對FSCC內(nèi)的樣品進(jìn)行原位拉曼光譜分析，避免了快速淬火過程對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示: (1) H₂在反應(yīng)腔中實(shí)現(xiàn)滲透平衡的速率遠(yuǎn)大于Sn^II與Sn^IV之間達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中氫分壓穩(wěn)定，樣品受到有效的氧逸度控制; (2) 125至300 ^oC、無外加氫氣的條件下，0.5 m SnCl₄ + 0.5 m HCl混合溶液處于過飽和狀態(tài)，錫石析出并穩(wěn)定存在; (3) 300 ^oC、0.2 bar H₂條件下Sn^IV-Cl還原速率較慢, 286 h仍未達(dá)到平衡，氫氣分壓提高到1.3 bar后還原速率明顯增加,在48 h后幾乎達(dá)到平衡； （4） 300 ^oC、0.2 bar H₂條件下，參與還原反應(yīng)的Sn^IV-Cl絡(luò)合物主要是Sn^IVCl₅(H₂O)^-。上述發(fā)現(xiàn)對建立健全的錫礦化機(jī)制至關(guān)重要。 

圖.  300℃，錫在氧逸度受控條件下的存在形式 

　　論文信息：  

　　Chou, I.M., Wang, R.H., and Fang, J., 2021, In situ redox control and Raman spectroscopic characterisation of solutions below 300 ℃. Geochemical Perspectives Letters, v. 20, 1-5. DOI: 10.7185/geochemlet.2135.