岩矿测试

1982年创刊

双月刊

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封面及目录
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2018, 37(2): 0-0  
[PDF 7033KB](4)
摘要:
本期文章导读
本期文章导读
2018, 37(2): 正文前Ⅰ-正文前Ⅲ   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2018.02.001
[HTML 全文](36) [PDF 24789KB](5)
摘要:
进展与评述
盐类对甲烷水合物稳定性影响研究进展
刘唯一, 陈勇, 王淼, 张韩静
2018, 37(2): 111-120   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201706110098
[摘要](123) [HTML 全文](32) [PDF 1922KB](9)
摘要:
甲烷水合物稳定性主要控制着甲烷水合物稳定带的厚度,温度、压力、孔隙水盐度和气体组分等因素影响着水合物稳定带的厚度。甲烷水合物的形成与地层水关系密切,而地层水中的各种盐离子(Cl-、Na+、Mg2+、SO42-、Ca2+)以及过渡金属(Fe、Mn、Cu、Co、Ni等)会影响天然气水合物的形成和分解条件。因此,研究盐类对甲烷水合物的稳定性认识有助于更加深入了解天然气水合物的成藏条件。本文分析了氯化物、硫酸盐、碳酸盐三大盐类对甲烷水合物稳定性的影响:同一盐类不同盐度条件下,随着盐度的增加,甲烷水合物相平衡曲线向低温高压偏移。总结了不同盐类和阴阳离子对甲烷水合物的抑制作用大小:在相同浓度、不同盐类条件下,盐类浓度在1.0~1.5 mol/L时盐类对甲烷水合物的抑制作用大小为MgCl2 > CaCl2 > NaCl > KCl,盐类浓度大于1.5 mol/L时CaCl2的抑制作用较强;阴离子对甲烷水合物的抑制作用大小争议较大,阳离子中Mg2+对甲烷水合物的抑制作用最强。从目前的研究成果来看,已有数据与实际地质条件还存在一定差距,需要在真实实验条件下加强氯化物-硫酸盐-碳酸盐-甲烷-水体系的详细研究。本文提出,将高压可视反应腔与显微激光拉曼技术相结合,有望准确获取天然气水合物稳定形成时的温压条件,明确盐类和阴阳离子的抑制作用大小,以及盐类和离子特性如何影响水合物的形成和稳定,以便为未来的水合物勘探开发提供参考。
岩石矿物分析
矿物表征自动定量分析系统(AMICS)技术在稀土稀有矿物鉴定中的应用
温利刚, 曾普胜, 詹秀春, 范晨子, 孙冬阳, 王广, 袁继海
2018, 37(2): 121-129   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201708110129
[摘要](68) [HTML 全文](30) [PDF 7894KB](29)
摘要:
云南武定迤纳厂铁-铜-稀土矿床是我国扬子地块西南缘具有代表性的元古代铁-铜-稀土矿床之一,矿床中除Fe、Cu外,还伴生REEs、Nb、Co、Mo、Au、U等元素。由于矿石矿物组成复杂,并且稀土、稀有矿物结晶粒度细小、嵌布特征复杂,使用传统的测试技术很难准确地识别鉴定,因此该矿床中稀土、稀有(铌)矿物的赋存状态研究一直较为薄弱。本文应用目前国际上矿物与地质行业先进的矿物自动分析系统——矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,实现了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,准确地测定了武定迤纳厂铁-铜-稀土矿床脉状矿石中矿物种类及其含量,在脉状矿石发现了含量可观的氟碳钙铈矿(0.82%)和少量的含铌金红石(0.02%)等稀土稀有矿物。研究表明,除了铁氧化物成矿阶段,在铜硫化物成矿阶段也伴随有稀土成矿作用,因此可将主矿化期划分为铁氧化物-稀土矿化阶段(Ⅱ-1)和铜硫化物(-金)-稀土矿化阶段(Ⅱ-2)。研究成果为矿石中稀土、稀有金属等战略矿产资源的综合利用及矿床的进一步研究提供了可靠的数据,同时建立了一套先进、实用的岩石矿物鉴定技术,可望在地质、勘探、资源的有效利用等领域得到更广泛应用。
利用扫描电镜和能谱技术研究四川会理铂钯矿床中的铂族矿物特征及铂族元素赋存状态
周姣花, 徐金沙, 牛睿, 周晶, 来佳仪
2018, 37(2): 130-138   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201605050114
[摘要](52) [HTML 全文](10) [PDF 5292KB](3)
摘要:
四川会理铂钯矿床是独立的铂族元素矿床,局部地段的铂钯含量已达工业品位,当前迫切需要详细掌握铂族矿物和铂族元素赋存状态。由于原矿铂族元素品位总体较低,采用化学分析方法分析测试只能间接研究铂族元素的赋存状态,所得结论并不全面。本文结合化学分析方法的测试结果,利用扫描电镜及能谱获得了会理铂钯矿床铂族矿物的精细特征。结果表明:该矿床中铂族元素主要是铂和钯;铑、铱、钌、锇含量很低,且未发现这四种元素的独立矿物。铂和钯有单质和与砷、碲、锑、铋形成的化合物;独立铂族矿物有17种,主要是自然铂、砷铂矿、砷钯铂矿或砷铂钯矿、钯铂铜矿或铂钯铜矿,其次可见少量承铂矿及其他铂族矿物。铂族矿物嵌布状态有两种——被包裹和粒间,被包裹占52.39%,粒间占47.62%。绝大多数铂族矿物呈他形粒状,只有少量砷铂矿晶形较好。铂族矿物粒径范围为1.36~32.7 μm,大小差异大。有的铂族矿物表面具微孔结构,有的呈葡萄状,有的可见环边现象。接触方式以曲线接触为主,直线接触次之。这些信息为该矿床矿石选冶和铂族资源评价提供了科学依据。
稀有矿物天津蓟县锰方硼石振动光谱特征研究
张然, 许虹, 李梅梅
2018, 37(2): 139-145   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201703160034
[摘要](27) [HTML 全文](7) [PDF 3264KB](2)
摘要:
锰方硼石是一种罕见的锰氯硼酸盐矿物(Mn3B7O13Cl),天津蓟县锰方硼石矿床是世界上唯一一个锰方硼石矿床,该地锰方硼石矿物粒度细小(50~300 nm),与美国锰方硼石存在明显差别。目前涉及我国锰方硼石的研究较少,为了探究稀有矿物蓟县锰方硼石矿物学和材料学特征,本文对其进行振动光谱和高温拉曼光谱研究。常温振动光谱结果表明,蓟县锰方硼石与美国锰方硼石各主要谱带归属一致,但峰位整体上表现为向高频方向偏移且谱峰宽、强度小。高温拉曼光谱显示,随着温度升高,谱带向低频方向偏移,位移距离随温度升高呈现先增大后减小的趋势,且在680~687 K处位移距离出现转折。蓟县锰方硼石粒度细小是造成上述谱峰变化的主要原因。本文运用高温拉曼技术对粒度极为细小的锰方硼石进行测试分析,研究其谱峰变化与相变的关系,实验证明高温拉曼光谱可以作为研究矿物相变的一种有效手段。
电感耦合等离子体发射光谱法测定西藏矽卡岩型铜多金属富矿石中8种成矿元素
王祝, 邵蓓, 柳诚, 冯源强, 刘高令, 邬国栋, 李明礼
2018, 37(2): 146-151   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201712010188
[摘要](35) [HTML 全文](5) [PDF 2581KB](7)
摘要:
矽卡岩型铜多金属富矿石是西藏特有矿产,具有成矿元素多样且含量普遍较高的特点,矿物类型主要为硫化物型,成矿元素有Cu、Pb、Zn、Fe、Ag、Bi、Cd、Co等。采用湿法处理此类样品时常因银、铅等元素含量较高出现难溶解、易沉淀现象,导致测定结果偏低。本文采用盐酸预处理、硝酸-氢氟酸-高氯酸溶矿体系,能有效除去样品中的硫,样品分解效果好,选择稀释倍数为1000、溶液介质为10%盐酸,样品溶液不会产生沉淀,采用电感耦合等离子体发射光谱法测定各待测元素均可获得较好的准确度、精密度。方法测定范围为:Cu 0.0056%~20.0%,Pb 0.0087%~20.0%,Zn 0.0031%~20.0%,Fe 0.0090%~20.0%,Ag 5.40~3000 μg/g,Bi 10.8~5000 μg/g,Cd 0.69~5000 μg/g,Co 2.09~5000 μg/g。用国家标准物质进行验证,方法准确度小于5.40%,精密度(RSD,n=11)小于4.41%。该方法具有前处理流程简单、分析速度快、同时测定元素多、线性范围宽等优点,经实际样品测试与不同方法分析数据吻合。
四酸敞口溶解-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中的硫
姜云军, 李星, 姜海伦, 张宁, 韩雪, 朱永晓
2018, 37(2): 152-158   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201704010048
[摘要](50) [HTML 全文](8) [PDF 3357KB](20)
摘要:
当前土壤中硫元素的测定方法主要是X射线荧光光谱法和燃烧法,上述两种方法分析速度慢,对高、低含量样品的分析精度较差,难以满足大批量样品快速、准确分析的要求。为提高分析速度和结果的准确度,本文建立了用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸(四酸)溶解土壤样品,电感耦合离子体发射光谱法测定硫的方法。通过考察王水消解、王水水浴消解和四酸消解的溶样效果,测定结果表明采用四酸能更好地溶解土壤样品中的硫。方法检出限为10 μg/g,测量范围为33.3~50000 μg/g,相对标准偏差为0.47%~4.05%。本方法简单快速,准确度高,已经过数千件实际样品验证,在不增加分析成本的情况下,一份溶液还可以同时测定钾钠钙镁铁锰铍锂镧铈钪钒钴镍钛等元素,适合在地质行业推广应用。
氦罐顶气样品采集及保存有效期实验研究
何峻, 李忠煜, 赵江华, 韩伟, 朱津蕊
2018, 37(2): 159-163   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201704110052
[摘要](21) [HTML 全文](7) [PDF 1469KB](4)
摘要:
氦气是一种不可或缺的稀有战略性物资,本文针对土壤氦气资源调查中氦气样品的顶空气采样方法,利用气相色谱仪的热导检测器,以氦气为对象,采用氦气标准气体研究了氦罐顶气的储存容器、保存介质、保存温度及保存期限。结果表明:玻璃材质的罐顶气瓶、饱和食盐水、低温、倒置保存是氦罐顶气样品的最佳保存方法;氦罐顶气在常温下的保存期限约为2个月,在低温冷藏(4℃)条件下的保存期限为3个月。因此,本研究提出氦气的罐顶气采集方法为:在500 mL玻璃气瓶中采集规定深度的新鲜土壤样品,然后注入饱和食盐水,留有约50 mL的空间,再用硅胶塞密封,倒置保存。针对常温和冷藏条件下保存的氦罐顶气应在相应的保存期限内完成检测,可以确保检测数据的准确性。
渤海沉积物中甲烷氧化速率及同位素分馏规律研究
陈宇峰, 郑秀丽, 李晶, 贺行良, 刘昌岭, 孟庆国, 秦德谛, 张培玉
2018, 37(2): 164-174   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201707100117
[摘要](91) [HTML 全文](11) [PDF 3171KB](4)
摘要:
渤海蕴藏着大量的油气资源,其主要成分是温室气体甲烷,自然环境下或人为因素的影响会引起其泄露与迁移,对环境造成负面的影响。但是,泄露与迁移过程中微生物会氧化绝大部分甲烷,而不同的环境条件会影响氧化过程中的速率及碳同位素分馏过程。为了更好地认识渤海沉积物中甲烷氧化规律和同位素分馏规律以及为进一步研究此区域的甲烷氧化提供参考,本文选取渤海沉积物作为进行实验室模拟降解实验原料,借助气相色谱和气相色谱-同位素比值质谱仪测定渤海沉积物中的甲烷氧化速率,确定了甲烷氧化碳同位素分馏系数ε。结果表明:渤海沉积物中甲烷氧化作用以好氧氧化占主导,氧化温度和气体流速是影响甲烷氧化速率的主要因素。在连续培养的模式下,当温度由28℃降至15℃时,甲烷的平均氧化速率降低60%±10%,即温度越低越不利于甲烷氧化作用的发生。而气体流速由50 μL/min增加至150 μL/min时,甲烷的平均氧化速率增加90%±10%,即增加气体流速有利于氧化反应速率的提高。实验还发现,甲烷碳、氢同位素的分馏效应主要受氧化温度制约,分馏程度与温度呈正相关。实验结论认为温度是影响甲烷氧化速率和同位素分馏规律的重要因素。
地球化学普查样品实验室分析异常点抽检改进方法
刘玉龙, 黄燕高
2018, 37(2): 175-182   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201708090128
[摘要](27) [HTML 全文](5) [PDF 2471KB](4)
摘要:
在地球化学样品多元素分析过程中,为了实现地球化学异常点抽查和整批测试质量监控的双重目的,本文提出了一种基于地球化学异常统计的多区间分元素组异常点抽样方法。该方法主要包括:①按照正态分布或对数正态分布假设,对各元素,将该元素的测量值集,划分为离群低值区间、累积频率分布区间(有多个区间)和离群高值区间,统计每个样品中各元素测量值所属区间;②将测量元素分为几个元素组,统计各元素组中每个样品的总异常元素数、高异常元素数和低异常元素数;③对Au元素组,设置各个区间的抽检比例,随机抽取异常点抽检样品;对其他元素组,按照“总异常元素数”为第一顺序、“高异常元素数”为第二顺序和“低异常元素数”为第三顺序,按降序排序所有样品,顺序抽取异常点抽检样品;④必要时进行分析批补充抽检样品。该方法兼顾了地球化学异常和实验室测试“异常”的抽查;同时考虑非异常点抽查和分析批平衡抽检,有效解决了有限抽样数量和抽样代表性不足两者之间的矛盾;并开发了EXCEL应用程序,应用于实验室地球化学样品分析异常点抽检取得了满意效果。
生态环境研究
川西高原地区水体中硒含量及分布特征研究
李杰, 刘久臣, 汤奇峰, 孟拓, 袁欣, 马博, 朱晓华
2018, 37(2): 183-192   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709250154
[摘要](22) [HTML 全文](5) [PDF 2877KB](1)
摘要:
川西高原是大骨节病比较集中的区域之一,低硒是大骨节病的重要致病因素,研究该地区硒含量对于防治大骨节病有重要意义。本文采用原子荧光光谱法研究川西高原阿坝地区大骨节病高发区水体样品中硒的含量特征。结果表明:该区域水体中硒含量较低,地下水的硒含量明显高于地表水和山泉水;山泉水的硒含量为0.001~0.058 μg/L,平均值0.0067 μg/L,硒的分布受地质背景、pH值和氧化还原电位(Eh值)等条件的控制,低硒的地质环境是导致山泉水的硒含量很低的最主要因素;地表水的硒含量为0.001~0.148 μg/L,平均值0.0221 μg/L,硒分布的影响因素为地质背景、地理条件以及水体地球化学条件;地下水的硒含量为0.001~0.210 μg/L,平均值0.0523 μg/L,硒分布的影响因素为地质背景、pH值和Eh值,有机质含量也是关键因素之一。研究认为,对于以山泉水为主要饮用水源的藏民,低硒的山泉水不能提供人体需要的硒营养,不适合作为水源;川西高原地表水资源丰富,但水中的元素迁移性极强,地表水中的硒不易进入生态链的循环,也不适合作为饮用水源;地下水的硒含量较高,应推广作为当地的生活饮用水,减少大骨节病的发病率。
淮河流域安徽段土壤重金属元素分布特征研究
钱贞兵, 孙立剑, 徐升, 陈超, 戴晓峰
2018, 37(2): 193-200   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710190168
[摘要](27) [HTML 全文](7) [PDF 3738KB](3)
摘要:
通过有限的土壤监测点位如何科学地反映一个区域的土壤环境质量,是目前土壤环境监测领域研究的一个主要方向。本文以淮河流域安徽段为研究区域,针对5个主要土壤污染类型在连续五年内开展了土壤环境质量监测,监测项目为土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素,采用单项污染指数和内梅罗污染指数法对426个监测点位评价,采用克里金插值法绘出区域土壤中各重金属元素分布图。从评价结果来看,淮河流域安徽段土壤环境质量总体较为安全,96.48%的调查地块属于清洁和尚清洁水平,但是个别点位超标严重;从评价区域中重金属分布情况来看,各重金属总体含量均较低,局部区域略高。本文采用分类型专项监测的方法,探讨通过土壤点位监测结果反映区域分布特征,具有重要的应用意义,该方法适用于对大区域土壤环境质量的初步调查研究。
济南市某废弃化工厂区域土壤地球化学特征研究
赵庆令, 安茂国, 陈洪年, 吴晓华, 李清彩, 王彩
2018, 37(2): 201-208   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201708240135
[摘要](23) [HTML 全文](5) [PDF 11757KB](7)
摘要:
随着我国城市产业布局升级,高污染、高能耗的化工企业被关停或搬离,研究这些企业遗留地块土壤的地球化学特征对污染场地风险管控具有重要的现实意义。本文在济南市某废弃化工厂原厂区采集了100件土壤样品,测试SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、As、Ba、Br、Ce、Cl、Co、Cu、Ga、Hf、La、Mn、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Rb、S、Sc、Sr、Th、Ti、V、Y、Zn、Zr、Cr、Cr(Ⅵ)、铬形态、pH值、有机质等42项指标,研究厂区土壤中元素的地球化学特征。结果表明:研究区土壤中的总铬量在1025~2450 mg/kg,Cr(Ⅵ)含量在557.0~996.5 mg/kg,Cr(Ⅵ)含量占总铬量的46.77%。在0~80 cm深度内,总铬、Cr(Ⅵ)含量随深度的变化并不明显。随着深度增加,离子交换态铬占总铬的比例有逐渐降低的趋势,而残渣态铬占总铬的比例增大。土壤的总铬含量与pH值呈线性负相关,相关系数为-0.8470,而Cr(Ⅵ)与有机质、pH值相关性均不显著。聚类分析发现Cr元素的来源单独成为一类,主要为化工厂长期堆放大量铬渣引起的人为污染所致,其他组分与全国土壤、黄淮海平原土壤则有着相似的自然源。
标准物质研制
卡林型金矿金砷成分分析标准物质研制
杨理勤, 陈占生, 谢璐, 李玄辉, 冯亮, 艾晓军, 汤宇磊
2018, 37(2): 209-216   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201711210183
[摘要](21) [HTML 全文](8) [PDF 995KB](2)
摘要:
卡林型金矿因其含砷影响金的分析和选冶回收率而备受关注,需要研制相应的标准物质支撑应用研究。本文依托近年来探明的超大型卡林型金矿——阳山金矿采集候选物,按照国家一级标准物质技术规范研制了4种卡林型金矿标准物质GBW07854~GBW07857。共有20家实验室联合定值,金主要分析方法为原子吸收光谱法和火试金法,湿法分析采用梯度焙烧-活性炭吸附金而分离砷等干扰组分;砷分析主要采用电感耦合等离子体发射光谱法和分光光度法。引用金量分析相对偏差允许限界定组内离群值,弥补了Dixon法和Grubbs法剔除离群值不够完全的缺陷。均匀性检验指标F < F0.05(29,30)=1.84,表明组内和组间均无明显差异;在22个月内进行了5次检验,稳定性良好。4种标准物质金和砷的定值结果准确度均优于同量级的国家一级金矿石标准物质和国外含砷多金属矿石标准物质。该系列标准物质可用作卡林型金矿金和砷分析与研究等工作的量值标准。
矿产资源测试技术与应用
应用ICP-MS研究川西南龙马溪组泥页岩稀土元素特征及沉积环境
张茜, 余谦, 王剑, 肖渊甫, 程锦翔, 赵安坤, 张彬
2018, 37(2): 217-224   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705090078
[摘要](25) [HTML 全文](5) [PDF 2215KB](4)
摘要:
为深入研究盐源盆地龙马溪组黑色岩系的沉积环境、构造背景及物源属性,指导区域页岩气勘探及相关研究,本文利用电感耦合等离子体质谱技术研究了盐源盆地南缘龙马溪组黑色页岩的稀土元素地球化学特征和沉积环境。结果表明:该区稀土总量偏低,轻稀土富集重稀土亏损,轻重稀土分异较大;δCeN均值为0.87,显示弱的负异常,δEuN值为0.66~1.43,变化范围较大,说明源岩成分复杂;LaS/YbS均值为1.31,说明研究区构造背景主要为被动大陆边缘,源岩为古老沉积岩、花岗岩及中基性岩的混合物,推测康滇古陆为其提供了主要物源。δCeS为负异常,δEuS为正异常,La/Ce < 1等特征均指示沉积期水体为还原环境,推测为深水陆棚沉积,且受到一定程度热水沉积影响。深海热液带来丰富的营养元素有利于有机质形成,还原水体环境有利于有机质保存,使得研究区龙马溪组泥岩页富含有机质,且富有机质页岩段厚度较大,由此初步认为龙马溪组泥页岩为优质烃源岩储层。
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2012, 31(3): 383-398  
[摘要](1518) [PDF 2523KB](1839) 被引次数(36)
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2012, 31(6): 931-938  
[摘要](2806) [PDF 1187KB](3573) 被引次数(31)
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2012, 31(2): 258-262  
[摘要](1781) [PDF 1141KB](1581) 被引次数(24)
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2012, 31(5): 889-897  
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2012, 31(2): 277-281  
[摘要](1407) [PDF 1145KB](1861) 被引次数(21)
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2012, 31(6): 1058-1066  
[摘要](2325) [PDF 10385KB](5741) 被引次数(20)
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2012, 31(1): 57-63  
[摘要](1421) [PDF 2375KB](1437) 被引次数(19)
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2012, 31(5): 877-883  
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2012, 31(3): 530-535  
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2012, 31(6): 1006-1014  
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2012, 31(6): 1067-1076  
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2012, 31(1): 29-46  
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2012, 31(4): 666-671  
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2012, 31(3): 413-418  
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2012, 31(3): 536-542  
[摘要](1116) [PDF 13898KB](900) 被引次数(16)
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2012, 31(3): 425-429  
[摘要](1132) [PDF 1131KB](1293) 被引次数(15)
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2012, 31(6): 967-970  
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2012, 31(6): 1000-1005  
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2012, 31(2): 350-354  
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2014, 33(1): 34-39  
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2014, 33(1): 74-80  
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