鋁的成果

1. 蔣民華的主要成就

人工晶體的研製 蔣民華長期從事人工晶體的研製工作，1958年以來曾主持、直接參加和指導了20多種高新技術單晶的研究工作。
在20世紀50年代末、60年代初，蔣民華和他領導的科研小組，從生長水聲用的水溶性壓電晶體人手，成功地培養出酒石酸鉀鈉（KNT）大晶體，在此基礎上他主持了生長難度更大的磷酸二氫銨（ADP）單晶生長規律和生長技術的研究，解決了ADP均一大單晶的生長問題，研製出ADP大單晶被海軍科研部門用於「聲納」，該晶體獲得國家三委（計委、經委、科委）的工業新產品二等獎。
20世紀70年代，研製在激光技術中有重要應用的磷酸二氘鉀（DKDP）晶體，他和同事們通力合作，在總結生長實踐的基礎上，提出並實現了磷酸二氘鉀（DKDP）晶體的亞穩相生長理論和方法，打破了國際上在低溫穩定相中生長DKDP的慣例，成功地在常溫的亞穩相中，生長出高質量的DKDP晶體，滿足了國防科研的急需，並遠銷美國，該項工作得到國際學術界的好評，當時國際晶體生長組織主席，美國貝爾實驗室的著名晶體生長專家R. A勞迪斯博士稱之為「成功的亞穩相生長晶體的實例」。20世紀80年代，他作為課題負責人主持研製高效倍頻晶體磷酸鈦氧鉀（KTP），KTP是80年代才出現的新型倍頻晶體，由於性能全面優化，成為國際公認最佳的中小功率倍頻材料，但當時KTP只能用水熱法在高溫高壓下生長，高光學質量的大單晶非常難生長，因而價格昂貴。蔣民華在充分了解和分析情況的基礎上，決定另闢蹊徑，提出用助熔劑法來生長KTP晶體，但助熔劑體系成分復雜，要用這個方法批量穩定地生長KTP晶體難度很大。蔣民華組織課題組從基礎研究和生長工藝兩個方面同時進行攻關，找到了比較理想的助熔劑體系和生長工藝，使助熔劑法穩定地生長高光學質量的KTP大單晶在國際上首次獲得成功，它為後來用助熔劑法批量生長其他非線性光學晶體起了很好的示範作用，並發展成為中國人工晶體的一大特色。助熔劑法生長KTP晶體的突破，使助熔劑法成了生長KTP的主要方法，大大降低了成本，打破了美國對KTP的壟斷，加快了KTP在激光技術中的推廣應用，該項技術從研究到應用只用了3年時間，1986年即實現了批量出口創匯，至今10年長盛不衰，被譽為高技術產品出口「零的突破」，也為高技術成果商品化、產業化和國際化走出了一條路子。1987年KTP晶體生長的研究和開發，獲得國家科技進步二等獎。 新晶體材料的探索 20世紀70年代末，蔣民華指導他的第一個研究生從研究有機非線性光學晶體的基團和性能的關系入手，以尋找透紫外較好的有機非線性光學材料為目標，在大量篩選工作的基礎上，集中在具有手性結構的天然氨基酸及其衍生物中探索，根據合理的材料設計思想，較好地解決了有機非線性光學晶體探索中存在的共軛基團非線性效應和紫外透光特性互相制約而產生的困難，終於找到了一種新的有機非線性光學材料——L精氨酸磷酸鹽（LAP）。該晶體不僅具有較大的非線性極化率和短的吸收邊，而且還具有高的抗光傷閾值和易從溶液中生長出大尺寸晶體的優點，LAP的發現引起了國際上的重視，1986年美國由48名著名非線性光學專家參加的馬里蘭會議紀要認為LAP是目前最重要的六種非線性光學晶體之一。1988年該項成果獲得了國家發明一等獎。
LAP的成功使蔣民華等較系統地形成了將有機分子和無機基團結合起來探索非線性光學晶體的學術思想，有機金屬配合物就是在此基礎上探索到的另一類非線性光學材料，這類材料品種繁多兼有有機和無機非線性光學材料的特點，在其結構中，無機和有機基團結合成一體，相互影響而使有機配合物基團呈現出較大的非線性效應。在探索實踐中他們選擇Cd，Hg等為中心離子，以比較簡單的硫脲及其衍生物和鹵素等作為配體，進行了合成、生長和測試工作，取得了較好的結果，在該系列中發現了許多新的性能不錯的非線性光學材料，如BTCC，TSCCC，ATCC等晶體。此後，中國之外的其他國家相繼開展了該類非線性光學材料的研究，並把這類（包括LAP在內）有機和無機基團結合的材料稱之為半有機非線性光學材料。
材料改性是新材料探索的另一個重要方面。鑒於功能材料在向小型化和多功能化方向發展，能否在一種晶體上實現多種功能的復合，如激光自倍頻，是國內外材料和器件工作者共同關心的問題。蔣民華和同事一起指導研究生以自激活激光晶體四硼酸鋁釹（NAB）為基礎，通過摻入釔形成混晶進行改性來探索自倍頻晶體。他們通過理論計算和對不同。Nd3+/Y3+配比的晶體樣品進行非線性性質的測量，找到了由1.06μm產生0.53μm激光的最佳濃度比，生長出質量較好硼酸鋁釔釹（NYAB）晶體，並在國際上首次實現了NYAB晶體1.06～0.53μm的自倍頻激光輸出，為應用廣泛的小型綠光激光器提供了實用化的材料。該項成果獲得了1988年國家教委科技進步一等獎。此外，「四方相鉭鈮酸鉀晶體」（1995）和「實現半導體激光倍頻輸出新晶體」（1996），也獲得了國家教委科技進步一等獎。 著作出版 主編《晶體物理》、《功能材料概論》、《神材妙用叢書》
合編《晶體生長》、《無機合成與制備化學》 論文發表 據中國科學技術信息研究所、國家工程技術數字研究館信息顯示，蔣民華在1985年至2007年共發表期刊論文479篇。 2007年論文發表舉例論文題名作者年卷期發表刊物Composite magnetic materials based on nanocrystalline powders for high-frequency applications蔣民華2007年 310卷 2 SUPPL. PART 3期Journal of Magnetism and Magnetic MaterialsStudy of photoconctivity and photoluminescence of organic/porous silicon complexes蔣民華2007年 253卷 10期Applied Surface SciencePreparation of Li2B4O7thin films by chemical solution decomposition method蔣民華2007年 61卷 3期Materials LettersGiant magnetoimpedance and permeability in nanocrystalline Fe-Nb-B ribbons蔣民華2007年 449卷MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSINGPreparation, electrical and gas-sensing properties of perovskite-type La1-xMgxFeO3semiconctor materials蔣民華2007年 68卷 4期Journal of Physics and Chemistry of SolidsCW and Q-switched laser output of LD-end-pumped 1.06μm c-cut Nd:LuVO4laser蔣民華2007年 15卷 6期Optics ExpressSynthesis, structures and photoluminescence of thiocyanate bridged metal-organic polymers containing functional imidazole ligand蔣民華2007年 26卷 6期POLYHEDRONGrowth of GaN nanowires through a pyrolysis method with vapor-liquid-solid mechanism蔣民華2007年 201卷 9-11期SURFACE & COATINGS TECHNOLOGYAnisotropy of chemical mechanical polishing in silicon carbide substrates蔣民華2007年 142卷 1期Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced TechnologySynthesis and optical absorption investigation on GaP/GaN core/shell nanocomposite materials蔣民華2007年 61卷 2期Materials Letters 序號榮譽名稱授予年份1全國五一勞動獎章19872全國優秀科技工作者19873全國先進工作者19894山東省優秀科技工作者19875富民興魯勞動獎章19876山東省勞動模範19887國家有突出貢獻中青年專家1986年參考資料：

2. 中國鋁業公司的技術成果

選礦拜耳法生產氧化鋁新技術成果
一水硬鋁石型鋁土礦生產砂狀氧化鋁技術成果
該項技術擁有六件發明專利，解決了中國長期以來不能生產砂狀氧化鋁技術難題，2005年獲得國家科技進步二等獎。
選礦拜耳法生產氧化鋁新技術成果
30萬噸選礦拜耳法氧化鋁項目--國家高新技術產業化示範工程建成投產，擁有八件專利，使中國中低品位鋁土礦的利用達到世界領先水平。
一水硬鋁石管道化溶出工藝成果
一水硬鋁石管道化溶出工藝，各項技術經濟指標達到國際先進水平。2002年獲國家科技進步二等獎。
一水硬鋁石型鋁土礦生產砂狀氧化鋁技術成果
具有自主知識產權的350KA鋁電解槽走出國門
350kA特大型鋁電解槽的開發成功，標志著我國特大型鋁電解槽技術全面達到國際先進水平。
IC用引線框架銅合金帶
IC用引線框架銅帶及其製作工藝方法於05年獲國家知識產權局授於發明專利（專利號：ZL031498493）。
高精度異型銅合金帶及其製作工藝方法於05年獲國家知識產權局授於發明專利（專利號：ZL031498485）。

3. 朱顯謨的研究成果

他的科研成果與學術貢獻主要有以下幾個方面：
1. 系統研究了我國黃土地區土壤侵蝕類型及其演變規律，擬定了黃土區土壤侵蝕分類系統，並根據溝蝕嚴重的特點，將土壤抗侵蝕性分為土壤抗蝕性和抗沖性兩部分研究，為本區土壤侵蝕研究奠定了基礎。
2. 對土壤發生、分類以及演變規律進行了多年的研究，更正了國內外一些學者以往將黃土高原黑壚土、土婁土、褐土劃為栗鈣土的觀點。根據對群眾經驗的總結和研究，提出了將黑壚土、土婁土應該建立獨立土類的意見，並得到廣大學者的認可。
3. 他最早提出：我國南方紅壤主要是古土壤和古代紅色風化殼的殘留，以及沖積、洪積物的堆積，而不是現代生物氣候的地帶性土壤；東北有棕壤而無灰壤，並認為灰化層不是淋溶層，而來源於生物反饋的硅質淀積物。還認為盡管岩體風化和土壤發生兩個過程同時同地發生，但它們是二相矛盾的，即前者為富鋁化而後者富硅化，土壤一切性徵就是這二相矛盾過程在時空上相對穩定的出現。
4. 對黃土中古土壤進行了研究，比較全面地提出了黃土中古土壤的存在及在黃土堆積期間一些生態環境的交替變化。
5. 在原始土壤成土過程研究中，他以大量科學資料提出了原始成土過程的四個時期，即以岩面微生物著生、生物物理生化層的出現為始發標志的「岩漆」時期；地衣著生並具有生物風化層和佃土層出現的突變躍進時期；苔蘚植物著生並形成佃土層的鞏固發展時期；高等植物著生和原始土壤形成定型時期。

4. 全球最好的鋁是什麼鋁

1、海大鋁業鋁合金
01
長沙海大鋁業有限公司由鴻圖實業集團於2005年投資興建，公司佔地面積120餘畝，總投資2.5億元，全套引進先進的鋁型材生產設備，擁有熔鑄、擠壓、氧化電泳、靜電噴塗、隔熱斷橋等五大生產車間，及門窗公司和配件公司兩個成員公司;公司年總產量20000噸，其中各類節能建築鋁材15000噸，豪華裝飾鋁材3000噸，工業鋁材2000噸。公司技術力量雄厚，品質保障手段完善，並與多家名牌大學、科研院所結成了戰略合作夥伴。公司先後榮獲「湖南省消費者信得過品牌」、中國質量認證中心頒發的ISO9001：2000國際質量管理體系認證證書、 「中國質量萬里行質量信譽跟蹤產品」 「湖南省建設科技成果推廣項目」、「湖南省名牌產品」等眾多資質榮譽。

5. 奧斯特為鋁做出了哪些貢獻

最先發現和提出純鋁的人是丹麥物理學家奧斯特。他將氯氣通過燒紅的木炭和三氧化二鋁的混合物，得到氯化鋁。然後與鉀汞齊作用得鋁汞齊，再將鋁還原出來並隔絕空氣蒸餾，除去汞，就得到純鋁。他的實驗結果發表在一本丹麥雜志上，但因這個雜志名氣不大，加上沒有署上他的大名——他於1820年因發現電流的磁效應而聞名於世。所以這一實驗成果被忽略，以致許多科技文獻上都說鋁的發現者是維勒。

6. （三）主要成果和認識

1.第四紀紅土的地球化學特徵反映了區域氣候環境、流域物源特徵和紅土化作用強度的變化，對生態地球化學環境恢復有重要意義

（1）紅土元素的區域地球化學分布具一定的分帶性

第四紀紅土是濕熱氣候環境下風化殼進一步紅土化的產物，它的物質組成與其地球化學過程有密切的關系。洞庭湖區第四紀紅土與中國紅壤在化學成分上相似，與北方黃土相比則為低鹼性高酸性元素，總體以富Si、Al、Fe、Ti，低Ca、Mg、Na、K、Mn、P、N、C為特徵。但在不同區域的紅土中，成分上有差異，湘江流域紅土脫Si，富Al、Fe 程度高，Ge、S、Sn、Zn，Cu、F、B、Se、I、As、Cd、Hg、Pb、Sb、Tl、U、Bi、Br、Ce、Cl、Ga、La、Li、Rb、Se、Th、W、Zr等顯著偏高；而沅江流域紅土富Si、Mo、Se、Ag、Li、Nb、Se、Sr、Ti、Y、Zr；澧水流域紅土富Fe、Mg、Ti、Co、F、I、V、Cu、Zn、Be、Cr、Ni、U，其常量組分與母質中砂礫石含量、紅土化強度有關，微量元素則與區域地球化學背景關系更密切。不同流域紅土元素組合不同，湘江流域紅土以 Cd、Ag、Bi、Zn、Pb、TOC、TC、Hg、Au、W、N、Cu、As、磁化率、Sn、F、Mn、Ni的組合為主，是有色金屬礦成礦帶所致；次為Ga、Sc、Ge、V、Ti、Cr、Fe、Ni、Al及與其負相關的Si、pH的組合，系紅土化作用所致。沅水流域紅土的主要組合為Rb、Th、Nb、Ga、B、Sc、Al、Sr、Ti、Zr、K、Tl、Ge、N、Sn、F、Y、Ba、Mg、W、La、Ni、Li、Bi和與之負相關的Ag、Si，為富鋁紅土化的粘土吸附作用所致，體現了表生作用中脫硅富鋁所形成的相互關系；次為富鐵紅土化作用的Cu、Fe、Be、U、P、As、磁化率、Sb、–Si、V、Mo、Zn、Cd、Br、Se、Cr組合；此外，尚有Hg、Pb、Se、Mo和V的組合，與流域內著名的汞礦帶有關聯。

（2）紅土元素的區域地球化學分布具一定的階段性

不同母質發育成的紅土在剖面上的元素組成變化趨勢說明濕熱的氣候環境對各類型母質母岩的改造作用使得形成的紅土具有趨同性，以Zr為參照，協變分析不同母質母岩風化、紅土化等體積過程的元素遷移累積結果表明母質母岩常量元素在紅土化過程中更多的是活性元素遷移，穩定元素富集；紫紅色碎屑岩變化不大。但不同類型不同紅土化程度紅土以及不同時代紅土的元素含量及組合亦不同，並有一定規律性變化的趨勢。

在不同類型紅土中，或隨紅土化作用增強，紅土化作用由富鐵紅土化向鐵鋁分離的富鋁紅土化方向演化，有機吸附作用減弱，大多數微量元素淋失，元素組合有由復雜變為簡單的趨勢。富鐵紅土化的特徵元素組合為Fe、Cu、U、Be、P、Mo、V、As、Se、Zn、Cr等；富鋁紅土化的組合為為Rb、Li、K、F、Tl、Nb、Ti、Ni、Mg、Ga、Sc、B、Th、Ge、Al、Ba、Y，以大離子親石元素為主。網紋紅土貧鹼（土）金屬，脫Si富Al、Fe的紅土化程度最強，為典型的紅土，相對於均質紅土或褐黃土，除Cr等少量難風化遷移的元素外，易溶元素多為貧乏。均質紅土是生物作用參與下對網紋紅土的後期改造的結果。在表層紅土或全新統紅土中，Mn、P、N、TC和TOC含量最高，Cd、As、Hg、U等富集，與生物及人類活動作用強有關。

不同時代紅土亦表現出元素分布的階段性特徵：

更新世早期的汨羅組（Qp₁m）易溶的鹼（土）金屬與鋁等酸性難溶的殘余富集的元素共存，表明元素復雜且分異不明顯，可能與有機質吸附有關。

更新世中期早時的新開鋪組（Qp₂x）時期，環境可能變得較穩定，植被繁茂，有機碳富集，地層中保存有一些易溶的鹽類組分Cl、B等，在隨後的風化、紅土化過程中，隨脫硅富鋁鐵作用的進行，V、Cr、Se、As、Br、Ge、Hg、Bi、I、Ga、Sc、Ti、P、Nb、Na、Sb、U與Al和Fe共殘余富集，La與Si等淋失，而大部分元素因有機物及粘土礦物的吸附而形成最重要的特徵元素組合。

更新世中期中時的白沙井組（Qp₂b）有兩種同等重要的元素組合：一種 F、Rb、Be、K、Ba、Ca、Ni、Zn、Mg、Tl、Li、Nb等，另一為Br、I、TOC、Na、TC、Mn、磁化率、N、Co等及負相關的Al；紅土化作用表現富鐵鋁和富鐵兩種。

更新世中期晚時的馬王堆組（Qp₂mw）也有強的紅土化，脫硅富鐵鋁過程中伴隨強烈的元素貧化富集作用比前面各期強烈，顯著富集的元素有 Sn、Cl、Bi、Mo、W、Th、Se、As、S、Br、Sc、Ga、Rb，多為易被粘土吸附的元素；顯著貧化的元素為 Sr、Y、Co、Mn、Ag、Be、Mg、Ba、Na、B、Nb、Zn、Li、Ca、Cd、N及pH值。

更新世晚期白水江組（Qp₃bs）主要的元素組合為沉積物形成時的Sc、Mg、Cu、F、N、Cr、Ni、V、Sb、Al、Se、Zn、I組合，後期紅土化作用不強，表徵信息度的方差貢獻率為19.91%；有較弱的富鐵紅土化（方差貢獻率僅為14.65%），元素組合為As、Ce、Nb、Fe、Th、P、La、W、Sn、U、Mn等的富集與 Si、Zr、Mo 的貧化；值得關注的是 Cd、Hg、Au、Bi、TOC、TC、Cl、Ag、Pb、W、Sb、Zn等，重金屬與有機碳共生，說明其富集與生物作用有關。

全新世（Qh）有61%的信息表現為脫硅富鋁作用，並且與大部分重金屬元素與有機質正相關，說明風化淋溶成壤作用佔主導，人類及生物活動對重金屬元素的富集有影響。

（3）紅土的元素含量及其比值是地層對比、古氣候恢復、環境變化研究的有效指標

紅土的元素含量及其相對含量或比值是環境變化的結果，如硅-鐵-鋁三組分圖可作為紅土地球化學分類的指標；隨著紅土化作用的增強，Ca/Sr、Ca/Mg、Sr/Ba、K/Rb、B/Ga、Co/V、Mn/Cr、Ca/Cd等比值逐步減小，Fe/Mn、Rb/Sr、Cl/Br、K/Na、V/Ti、Zn/Cu、Zn/Cd、Ce/Y、Cr/Th、Ti/Nb、Zr/Nb、Al/Zr等比值增大，其變化反映了區域生態地球化學環境的變化過程，可以將紅土的元素含量及其比值進行地層對比、古氣候恢復和環境變化研究，紅土可作為生態地球化學環境變化研究的有效介質。

2.平原區沉積層元素含量等的規律變化是對物源及沉積區生態地球化學環境的綜合反映

（1）地球化學與孢粉指標的綜合可較好表徵區域生態地球化學環境特徵

洞庭湖平原區沉積物的地球化學指標與各種冷暖干濕類孢粉間的相關性顯著，如孢粉總量與TOC、Ca/Sr正相關，水生植物類與Br/I負相關，指示乾旱環境的蒿/藜比值與Al/Zr、Rb/Sr等正相關，說明本區氣候條件或植物（孢粉）類型等與元素的地球化學分布關系密切，據其不僅可幫助查明元素及其比值組合的氣候環境意義，而且其各種組合可相互補充和印證，可綜合表徵地球化學環境和氣候環境，為本區的生態地球化學環境分區及演化研究提供依據。

（2）沉積物的磁化率是對區域生態地球化學環境的綜合反映

洞庭湖區沉積物的磁化率在空間上大致有從盆地四周向中心逐漸升高的趨勢，與物質來源、搬運、沉積過程及人類活動有關，湘江源沉積物磁化率值較低，反映物質來源於南華地槽年輕的沉積岩——酸性岩類；西北部澧水、長江源沉積物磁化率較高，與來源於揚子地台較古老的變質岩——偏基性岩類有關。時間上，地層時代變老，磁化率有漸降的趨勢。磁化率與常量組分Ca、Mg、Na、Fe，及TOC、pH值、粘粒、常綠與落葉植物孢粉比值等呈顯著正相關，與Si呈顯著負相關，其與 Cr、V、Ti、Ni、Sr、Sc、Nb、F、Cu、Co、La、Y、Ce、Zn、Zr、Ba、Li、Ga、N、Br、P、Mn、U等鐵族、親碎屑微量元素等的組合（方差貢獻為40 %）是鐵磁性顆粒富集所表徵的特徵微量元素組合；其與Ga、Th、Cl的負相關是鐵磁性顆粒貧化、順磁性和抗磁性物質富集的元素組合。可見沉積物的磁化率記錄可作為區域生態地球化學環境變化可靠的綜合性因子。

（3）不同流域、不同時代沉積物元素組成規律變化反映了物源及沉積區生態地球化學環境變化

從沉積物元素分布得知其含量變化受沉積時物源及氣候環境的影響明顯，後期的改造使元素豐度發生改變不是很顯著。

不同時代沉積物中Si由老到新呈逐漸降低的趨勢，全新世晚期為最低；Al含量變化不明顯；Fe從中更新世以後為相對高值；K總的變化不大；Na、Ca、Mg、N、C均顯示從老到新由低到高的變化，與氣候環境變化關系密切。在各時期SiO₂/Al₂O₃-K₂O/Na₂O-CaO/MgO三角圖上不同流域樣品聚集一起且表現出演化性趨勢，說明該3組組分的相對含量可作為成因分析和地層對比的指標。

不同區沉積物的元素含量及其組合的規律變化反映了地質背景區、物源區、沉積區的氣候環境、水動力環境、物理化學環境的不同。如長江物質分流進入洞庭湖沉積引起地球化學組分發生較大的變化，可由其在鑽孔中出現的部位確定其進入洞庭湖的時間，不同區沉積物的元素組合可以作為區分主導作用、地質背景及物源的標志。從全孔樣品的元素組合來看，長江物源區為Hg、Se、Sb，湘江尾閭區為Au、Sn、W，澧水下游區為Cu、Co、Sb、W、Sn、Zn、Hg，東洞庭湖湖區為Au、W、Co。從同一時段不同區域的元素組合來看，如從全新世晚期沉積物地球化學參數的對比可知，四水物源微量元素最豐富，長江物源次之，湖區微量元素較貧乏；湖區及長江物源的Ca/Cd、Cr/Th、C/N比值普遍高，四水物源比值則較低，可以其作為區分物源的標志。

3.文化層賦存了古代自然和人文環境信息，其地球化學記錄是解讀人地關系的鑰匙

（1）文化層常量元素更多反映了自然環境狀況，新石器中期以後的文化層微量元素則多反映人類活動特徵

澧陽平原農耕文化區不同文化層常量元素由老至新的變化與丘崗區紅土由老至新脫硅富鋁化減弱的規律一致，說明文化層亦受表生地質作用控制；但文化層比其下生土層略富硅及鹼（土）金屬，較貧鋁鐵，亦別於表土層，說明文化層是在古風化殼上堆積而成的，其元素組合特徵可表徵文化堆積形成時的環境狀況。

澧陽平原農耕文化區不同時期文化層微量元素地球化學分布控制因素差異明顯：

舊石器不同時期的微量元素組合既有繼承性（相似），又有演化性（相異），親石元素較富，親硫（或說親生物）元素較缺，且愈老（往舊石器早期）愈明顯，亦反映氣候由溫暖到干涼的轉換。

新石器早期氣候相對寒冷至中期逐漸變為暖濕，湯家崗至石家河時期微量元素豐度普遍較高，特別是大溪和石家河兩時均出現峰值，元素多以與人類關系密切的重金屬為主，說明人類制陶、燒土等活動對金屬元素的富集有影響。

歷史時期以來微量元素的豐度變化與銅、鐵器冶煉等金屬利用有更大的關系。春秋以Au、Hg和Mo等及TOC為特徵，重金屬Cd等普遍較低。戰國文化及其以後重金屬元素有增加的趨勢，如Cd在唐代文化層出現高峰。

（2）農耕與城市不同文化屬性文化層的元素組合不同

澧陽平原農耕文化層有多種元素組合，主要組合為Cr、V、Ga、Bi、Fe、Al等富集及Si的缺乏，代表了文化層的自然成土作用；次為P、Ca等「磷灰石型」的元素組合特徵，可作為人文景觀的指標；再次為TOC、TC、N、Cu、Hg等，與植物和有機物豐富、氣候濕潤有關，代表氣候溫潤宜農宜人；第4組合為Mg、K及負相關的Ti、Si、Nb，反映了文化層堆積中的粘土類礦物特點，表明當時的氣候相對較乾熱，雨水較少，掩埋古人生活器物的泥沙為較細的物質。

城市文化層元素主要反映人類的「工業」活動和城市功能進化，與氣候關系不是很明顯。長沙城市文化層的親鐵、親硫元素、磁化率等、及負相關的易溶的鹼（土）金屬組合主要在唐代文化層為高值，說明鐵族等與亞鐵磁性礦物有關的元素有一定的富集作用；Au、Pb、Sn、Ag、Hg、Mo、As、Cu、Se、Sb、Zn、F的組合可能系人類「冶煉」等活動的元素組合，主要在北宋時為高，清文化層較高，說明冶煉等人類活動在此兩階段為最；Cl、I、Br、U、Ca、Ce、Sc、N、TC、TOC、Se、Sr、P的組合，以表生條件下易溶、易氧化分解的元素為主，主要在明清過渡的含煤堆積層和西周文化第三層高，前者系含煤堆積層，故該組合可作為含煤層或有機污染的標志元素；而既有表生條件下易溶，又有相對難溶的元素組合則代表了一種未經強烈表生作用改造、人為混雜堆積的元素組合特徵，其在明代「廢渣」狀文化層高；以S、N、TOC、TC、Ce、V等親生物元素為主的組合反映了人類城市生活排污特徵，主要在漢代古井、次在明清文化層為高；Cd、P、Mn、Zn、CaO、Tl、Ni、Br的組合，可與澧陽平原農耕文化區的「磷灰石型」元素組合類比，主要在西周文化層第三層高，次在唐代文化層高，可能反映的是一種人類生活垃圾如動物骨骼的堆積；Al、Ga、F、Sc的組合，為表生條件下趨向殘余富集的元素，代表了自然地質背景作用明顯，主要在西周文化層之下的生土層為高。

對文化層的「少人類影響」和「人類影響」兩類樣品元素分布規律研究表明，Au、Ag、Pb、Sn、Cd、Hg、Zn、Cu、TOC、P等「人為源」元素，及La、Ge、Th、Tl、Sc、Co、Sr、Ni、Ga、V、Cr、Al、F、Ca、Mg、B、K、Fe、Br、I等「自然源」元素在兩類文化層中均有顯著差異。「自然源」元素的差異是物源區地質背景不同造成的。在少人類影響的文化層樣品組中，散點圖上的「人為源」元素與「自然源」元素可擬合出一呈顯著相關的回歸線；時間序列圖上Cr/Ti、Ni/Ti比值同步呈周期性變化；Cd、Hg、Zn等元素與Cu組合；Cd和P同步變化，等等，證明大溪文化以前，人類活動較弱時期，文化層樣品中影響這些「人為源」與「自然源」元素分布的地球化學過程主要為自然過程，元素含量變化受元素的地球化學性質控制，各元素的相對含量比例比較穩定，元素間的相關性明顯。而將人類影響明顯的（大溪文化以後）文化層樣品投影到上述散點圖上，則多不服從回歸方程，並且鎘鋅與銅汞、鎘與磷的分離，證明這些「人為源」元素的含量受自然與人類活動雙重因素的影響。以La、Ni、Ge、V、Sc、Sr、Co、Tl等元素為參比元素，可以扣除自然作用的影響，估算「人為分量」的大小。計算結果表明「人為源」元素含量的人為分量在春秋以前是非常低的，隨著生產力的提高，人類活動影響份額越來越大。據「人為源」元素的「人為分量」可將區域文化演化劃分為狩獵文化、農耕文化和原始的「工業」（城市）文化3個歷史階段。在生產力低下的狩獵及初始農耕文化階段以人類活動特徵元素的「人為分量」低，Cd和P含量同步變化，Cd、Hg、Zn等與Cu組合在一起為特徵；原始工業（城市）文化階段的冶煉、鑄造等人類活動造成文化層金屬元素含量增高，原始的自然地球化學平衡被打破，以Ag、Au、Pb、Sn、Cd、Cu、Hg、P、TOC等元素含量高，Cd和P分離為特徵。

（3）文化層的地球化學分類可實現對文化和環境的同一性認識

文化層地球化學指標的最優分割及因子分析所劃分的「文化大層」（或類型）能將不同文化之間隱含的相同的自然環境信息及人類活動留在文化遺存中的蹤跡緊密聚合在一起，揭示了文化發展（人類文明演化）與環境演化的階段性、統一性本質。

（4）重金屬富集是與人類原始工業活動同生的另一「文化遺產」

將長沙各文化層的元素含量與生土層比較，說明長沙地區早在西周時期就有了重金屬富集問題，「秦漢古城」在給長沙留下豐富文化遺產的同時，也留下了人類影響環境的痕跡。農耕與城市文化區文化層相比，元素Ag、Au、Cd、Cu、Hg、N、P、Sn、Zn、TOC等含量及磁化率在城市文化區文化層中顯著高於農耕區文化層；Hg/Sr、P/Co、Ag/La、Au/Ni、Cd/V、TOC/La、Sn/Ge、Cu/Ge等比值亦在城市高於農耕區，且在城市文化區中明顯有隨時代前進而增加的趨勢，這些比值可作為區分古代城市與農耕區人類活動的有效指標。

4.生態地球化學環境指標在空間上的數值及涵義分異，沉積區地球化學環境指標的時間序列模型揭示了區域生態地球化學環境的演變規律

（1）同一地球化學指標在風化剝蝕區與沉積區可能有不同的古氣候古環境意義

在綜合考慮風化剝蝕區的基岩類型、元素分布、氣候環境、地形條件，以及洞庭湖沉積區的岩相古地理、氣候環境、構造運動、湖泊開放封閉條件及時間因素等的基礎上，參考孢粉分析結果，通過地球化學原理分析，認為反映本區生態地球化學環境的30 余對元素對比值指標有兩大類：

一是剝蝕區與沉積區生態地球化學環境涵義相同者：TOC/N、Zn/Cu、Ti/Si、C值、Fe/Mn及磁化率等，其高值代表濕熱（或熱、或濕）氣候；Ca/Cd、U/Th、F/Cl、Zn/Pb、Sa值、Saf值等，其高值代表乾冷（或干、或冷）氣候。

另一為剝蝕區與沉積區生態地球化學環境涵義相異者：Ce/La、Ti/Nb、Al/Zr、K/Ca、K/Na、Rb/Sr、Zn/Cd、Ce/Y、Zr/Nb，其在剝蝕區高值代表濕熱（或熱、或濕）氣候環境，而在沉積區相反，代表乾冷（或干、或冷）氣候環境；B/Ga、Ca/Mg、Ca/Sr、K/Rb、Sr/Ba、Li/Si、Br/I、TC/N、Cl/Br，與上相反，其在剝蝕區值高代表乾冷，在沉積區代表濕熱氣候環境。

雖然這些地球化學參數指示古氣候的特徵主要是在與本區較成熟的古氣候指示劑——孢粉標志的相關關系規律之上建立的，它們僅為具有區域局部意義的參數，是否具有普遍性有待進一步探討，但從文章的初步分析中可見古氣候對這些參數的影響，不失為今後該區或其他區的研究提供了線索。

（2）沉積區18個地球化學環境指標的時間序列模型綜合揭示了區域生態地球化學環境的演變規律

對沉積區全部鑽孔樣品按年齡排序（元素含量用Al標定），將4種重金屬元素、4個環境參數（TFe₂O₃、TOC、磁化率和 C 值）、5 對元素比值（Rb/Sr、TOC/N、Al/Zr、Cd/Ca 和 Zn/Cd）、5 個因子（分別代表濕熱、干涼、熱、濕熱和濕熱氣候環境的 F₁、F₂、F₃、F₄和「綜合」）共18個指標建立的ARIMA模型結果表明，從整個第四紀2.6 Ma來看，可劃分為21個生態地球化學環境演化旋迴，重金屬含量在0.12 Ma以來變化較小，而TOC和磁化率隨時間演變而顯著增高；地球化學「綜合」因子的預測值顯示氣候環境將向濕熱方向轉變，約過30 a左右，有一轉折點，與許多學者預測的公元2030年全球平均氣溫將上升0.5～2.5℃的結論吻合。對未來生態地球化學環境趨勢的預測說明本區環境的變化總體上受非局部性因素控制，這對於正確把握環境趨勢、指導資源合理利用意義重大。

5.洞庭湖區第四紀環境地球化學變化是對區域地質環境演化及全球環境變化的響應

（1）本區生態地球化學環境變化是全球環境變化的響應

將本區紅土剖面與安徽宣城的紅土剖面進行對比，發現本區紅土剖面與宣城剖面反映的氣候環境的變遷旋迴具有明顯的可比性，元素及其比值、磁化率、全氧化鐵、有機質谷峰的振盪，證明了本區與我國南方紅土地區從更新世早期晚時以來，發生了多次冷暖氣候變化的旋迴，與宣城的古土壤與古風化殼所反映的氣候變遷的規律相近。證明本區紅土與我國南方紅土一樣，存在著大量反映氣候環境變遷的信息，可為全球變化研究作出新的貢獻。

將本區沉積層與北方黃土的靈台剖面比較，說明本區鑽孔沉積物0.7 Ma以來Rb/Sr等地球化學指標亦可相應劃分5個以上旋迴，年齡相當，兩者具有明顯的可比性。說明本區的氣候環境和地球化學環境變化是與全球環境變化緊密相聯的。

將本區沉積層的TFe₂O₃、TOC、磁化率、Rb/Sr、Al/Zr及上述5 個因子等環境地球化學指標與深海氧同位素進行對比，表明在過去的0.8 Ma期間，與全球氣候波動劃分出的20個同位素階段對應，本區沉積物的TFe₂O₃及「綜合因子」等環境地球化學指標亦呈大致相似的趨勢變化，與深海氧同位素的奇數階段對應，指示溫度升高，表明是暖期；而Rb/Sr、Al/Zr等與偶數的階段對應，指示溫度降低，是冷期。

由於緯度不同，尤其秦嶺和喜馬拉雅山脈的分隔，本區與北方黃土區及第四紀以來的海洋區域相比屬於迥然不同的氣候帶，沉積物類型的重大差異就是證據，但它們又同時對全球性變化有所響應，關鍵是要確定這種反映全球變化標志的獨特因素和參數。仔細分析深海沉積、黃土、冰蓋和記錄全球變化的共同標志或參數，發現主要為氧、碳同位素及Rb/Sr等少數幾種比值。本書採用的多參數不僅突出了本氣候帶中物質成分的差異，而且其綜合表達的趨勢與深海氧同位素變化具某種相似性，說明經Al標定的參數明顯是從區域或局部環境記錄中抽取了的全球變化信息，是可以確定局部區域環境對全球變化的響應的。

（2）洞庭湖區生態地球化學環境與區域地質環境演化的關系

根據更新世早期沉積與第四紀以前老地層的接觸關系，全區主要鑽孔及階地區所見剖面分析，早期盆地形成是區域地殼構造沉降差異形成湖泊的雛形，第四紀早期沉積物砂礫石以快速搬運沉積至湖盆地中心，形成較厚的砂礫石層，礫石成分以硬質岩石為主，礫度變化較大，圓度較差，多以次稜角狀到次圓狀為主，與基底岩層有顯著的地球化學差異。

更新世早、中期沉積物之間為典型的不整合界面，周邊階地區地層剖面顯示明顯，如長沙、赤山等地就是以中期沉積物砂、砂礫石不整合覆蓋於早期沉積的砂及砂礫石沉積表部，界面線上下凸凹不平，層理顯示有一定的角度差，同時更新世中期沉積底部出現底礫層礫石大小混雜的結構。上下層沉積物ESR年齡差可達0.2 Ma。在地球化學成分上反映上下層也有較大的差異。鑽孔剖面中磁極性倒轉變化，其下早期為松山正極性世，其上中期為布容正極性世。顯示其為全球地殼運動在本地區的反應。

全新世中期距今5000 a左右，長江南移江水向洞庭湖區分流明顯增強。在本區北東部幾個鑽孔中沉積物的地球化學組分發生顯著的變化，代表長江物源的物質大量進入洞庭湖區，洞庭湖成為典型的過水型湖泊，地球化學成分分析顯示長江物源有更多的鹼（土）元素，SiO₂降低，Al₂O₃、Fe₂O₃增高，同時Cd、As、Hg、Sb、Pb、S、Se、Ge 等的降低均形成一個突變的界面，說明了長江之水大量進入洞庭湖這一重大事件的發生。

7. 李旺興的主要成就

李旺興同志是我國有色金屬冶煉領域知名專家，二十多年來一直從事鋁冶煉工藝內技術和工程技術容研發轉化工作，先後完成了國家「九五」和「十五」重點科技攻關項目「一水硬鋁石管道化溶出技術創新」、「選礦拜耳法生產氧化鋁新工藝」、「樹脂吸附法從聯合法母液中提取金屬鎵新工藝研究」、「一水硬鋁石生產砂狀氧化鋁技術」等一批我國重點科技攻關和技術創新項目，解決了一批鋁工業重大技術難題，轉化了一批鋁工業重大技術成果，提高了整體技術和裝備水平，取得了顯著的節能降耗效果和巨大的經濟效益，為鋁工業科技進步和可持續發展做出了突出貢獻。

8. 朱祖祥的主要成就

早期研究影響土壤中交換態陽離子有效性和各種因子，提出飽和度效應、陪補離子效應和晶格結構效應等概念。對土壤和水稻營養障礙化學診斷的理論、方法及標准等問題作了系統的研究。
朱祖祥在密執安州立大學研究院從事碩士論文的研究工作時，發現在密執安沿湖區桃樹生長的優劣，同土壤中交換性鉀的含量水平之間的關系比較復雜。
朱祖祥根據土壤化學和物理化學過程的研究，通過植物（燕麥、桃樹）栽培試驗，結合粘粒礦物類型，進行了土壤膠體對離子吸附能和交換性陽離子種類及其相對含量、以及植物從土壤中吸取營養元素狀況等方面的測定，系統地證實了土壤膠體上的離子飽和度，以及膠體上與植物營養離子共存的其他吸附離子（特稱陪補離子）的狀況，同土壤養分有效度密切相關。這就是土壤中離子「飽和度效應」和「陪補離子效應」。這兩種概念可深刻闡明土壤有效養分的動態及其差異根源。
60年代以來，朱祖祥指導他的研究生從事土壤磷化學、土壤有效養分及土壤水分能量概念的研究，都取得新成果。朱祖祥關於土壤磷的吸持、解吸、固定的化學過程和物理化學過程的論述；關於養分位的表述；關於綠肥耕埋後激起土壤微生物強烈活動而耗失土壤有機質的「起爆效應」（現通稱激發效應）的論點以及綠肥肥效機制的探討等，對研究農田土壤肥力的動態監測，對研製測定養分有效度的方法等方面，有助於拓寬研究的思路，具有深遠的指導意義。 在美國50-60年代所出版的著名教科書（如1960年和1962年出版的Brady所著的《Nature and Properties of Soils》，在第6版及附註（23）指名引文，該書第8版引用了飽和度數據以及粘粒礦物影響的例子；又如，Millar所著的《Fundamentals of Soil Science》1955年版中也曾引用）以及專著論述（如《Advances in Agronomy》Vol.Ⅳ。1952，提名引用有10餘處）都曾大量引用。
發表論文、著作、譯著90 余篇(部)
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9. 主要礦種勘查成果——鋁土礦

新發現礦產地9處（圖22），完成階段性勘查礦產地14處（圖23）。

圖23 2008年鋁土礦完成階段性勘查礦產地個數及勘查程度結構圖

山西交口—汾西地區鋁土礦普查，可新增礦石資源量約1.4億噸。

河南陝縣—新安—濟源鋁土礦評價，可新增礦石資源量1.1億噸。

滇西發現一淺海沉積型鋁土礦，可新增礦石資源量1億噸以上。