- 李智;许英奎;朱丹;李世杰;李雄耀;刘建忠;
近年来有关太阳系天体中等挥发性元素的研究掀起了一波浪潮。锌作为中等挥发性元素，其稳定同位素对于高温挥发过程具有很好的指示作用。因此，在行星科学领域锌同位素逐渐成为研究星云和行星演化的一个理想工具。本文系统地归纳了各类陨石和行星天体储库的锌同位素组成，并对不同种类的陨石以及地外样品(碳质球粒陨石、普通球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、橄辉无球粒陨石、铁陨石、石铁陨石、月球陨石和Apollo样品、火星陨石、灶神星陨石等)中的锌稳定同位素研究内容进行了较全面的总结。主要包括不同陨石和行星锌同位素组成的控制因素以及锌同位素对太阳系内星云过程和行星过程的指示；同时，简要论述了锌同位素在太阳系形成和演化过程中的分馏机制，并立足目前的研究基础，探讨锌同位素在行星科学领域的研究前景和发展趋势。
2023年03期 v.43 273-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 858K] [下载次数：74 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：31 ] - 马钰涵;张洪杰;樊海峰;高剑峰;
铈作为一种重要的稀土元素，广泛存在于各种地质储库，并参与到成岩成矿作用。铈是少数具有可变价态(Ce~(3+),Ce~(4+))的稀土元素，由此导致的铈异常被广泛应用于示踪氧化还原条件变化。随着质谱技术的不断发展，铈同位素的高精度测量得以实现，并在地质测年、示踪氧化还原状态等方面取得了重要进展。本文在前人研究的基础上，对铈同位素的测试方法进行了小结。铈同位素测试主要利用热电离质谱(TIMS)和多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)完成，测试精度最高可达到0.02‰(2SD)。随后结合最新的研究成果，较全面的总结了铈同位素在不同地质储库(如天体、海洋等)中的组成特征以及不同环境条件下(如低温、不同pH值等)的分馏机制，指出铈同位素在不同温度体系下的分馏机制仍然缺少模拟实验的验证和理论计算的支持。最后梳理了铈同位素在示踪物质来源、沉积环境以及地质测年等方面的应用，显示了铈同位素具有较大的应用潜力。
2023年03期 v.43 284-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 920K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 陈丽蓉;龚迎莉;田世洪;梁正伟;朱春会;
钾同位素(~(41)K/~(39)K，通常表示为δ~(41)K)的相关研究可以追溯到上世纪30年代，然而，受限于当时低的分析测试精度，钾同位素的相关研究一直并未有明显突破。进入21世纪以来，随着质谱分析技术的飞速发展，尤其当碰撞反应池技术引入多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)以来，钾同位素的分析测试精度有了质的飞跃(精度可达0.06‰)，从而使得钾同位素重新受到地学界的广泛关注。鉴于此，本文系统地介绍了钾同位素在分析测试技术、主要储库组成和分馏机制方面的最新研究成果，并详细阐述了钾同位素在示踪大陆风化作用强度、岩石成因、热液流体与成矿过程以及行星起源等过程研究中的最新进展。总体来说，当前钾同位素在高温地球化学方面的应用尚处于起步阶段，但可以预见，钾同位素将来在揭示古环境、古气候、成岩成矿过程以及壳幔物质循环等领域有着更为深入广泛的应用。
2023年03期 v.43 295-310页 [查看摘要][在线阅读][下载 1168K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 岳秋雨;翟德高;赵刚;赵青青;贺根文;刘家军;
牛形坝—柳木坑矿床位于江西银坑矿田，为赣南于都—赣县矿集区典型的银金多金属矿床。通过野外调查与矿物组成研究，将该矿床的成矿作用划分为3个阶段，分别为石英-黄铁矿-毒砂阶段(Ⅰ)、石英-方铅矿-闪锌矿-硫盐矿物阶段(Ⅱ)、石英-碳酸盐阶段(Ⅲ)。银矿化主要集中于第Ⅱ成矿阶段。电子探针(EPMA)成分分析结果显示，矿石中银的赋存形式以独立银矿物、显微包体银等可见银的形式存在。独立银矿物包含银锑黝铜矿((CuAg)_(12)(SbAs)_4S_(13))、黝锑银矿((CuAg)_(12)(SbAs)_4S_(13))、硫锑铜银矿((AgCu)_(16)Sb_2S_(11))、辉银矿-螺状硫银矿(Ag_2S)；显微包体银则主要为银锑黝铜矿((CuAg)_(12)(SbAs)_4S_(13))，均赋存于方铅矿中。本次研究发现了较独特的银锑黝铜矿-黄铜矿-方铅矿交代的出溶结构，指示成矿流体可能富含Pb-Cu-Sb-Ag。结合前人对该矿床的研究，成矿热液温度、氧逸度下降以及pH上升等物理化学条件变化是导致银从成矿流体中沉淀的主要因素。此外，在该矿床中还发育有大量铋矿物，如块硫铋银矿(AgBi_3S_5)、硫铋银矿(AgBiS_2)、硫铜铋矿(CuBiS_2)。大量铋矿物的出现及其与银矿物密切共生现象指示了二者可能具有密切成因联系，本文认为铋的存在对流体中银矿化富集具有促进作用。
2023年03期 v.43 311-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 2748K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 刘旭;夏菲;张成勇;张群喜;刘波;侯树仁;
巴音戈壁盆地塔木素铀矿床是我国北方特大型砂岩型铀矿床，但矿化特征特殊，具有品位高、矿层多等特征，其矿床成因一直存在争议，亟需新的证据来破解铀矿化成因机制。项目组野外地质调查中，发现产于氧化带内的紫红色铀矿石，具有明显的热液改造的痕迹，是一种新类型的铀矿化。笔者通过岩矿鉴定、蚀刻径迹、电子探针等实验，系统分析了该地区紫红色铀矿石的矿物蚀变特征，并探讨了铀的富集成因。研究认为，塔木素紫红色铀矿石与热液蚀变关系密切，其蚀变带可划分为萤石脉带，紫红色含萤石胶结物带和灰白色高岭石化带；铀矿物主要呈分散吸附状与胶磷矿范围分布一致。该类型铀矿石是深部还原性富U、P热流体上移进入含矿目的层与氧化带弱碱性流体相互作用的产物，pH、Eh条件的改变造成U、P同时沉淀和富集。结合矿体地质特征分析，认为塔木素矿床为表生氧化流体和深部热流体相互作用下形成的具复合成因砂岩型铀矿床，表生氧化流体造成蚀源区和地层中的铀迁移并在氧化还原过渡界面富集沉淀，而热流体携带了深部铀源进入氧化带内形成富磷型铀矿石，这是造成塔木素矿床铀品位高且矿体多层的主要原因。
2023年03期 v.43 325-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 2838K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 陈擎;陈云杰;赵如意;王伟;王刚;何佳军;李涛;
金边寺铀矿床位于甘肃省龙首山成矿带东段。对矿床中与成矿关系密切的方解石进行了C-O同位素分析，结果表明，这些方解石样品的δ~(13)CV-PDB值为-3.8‰～+1.4‰，平均为-1.4‰；δ~(18)OV-SMOW值为17.5‰～25.8‰，平均为23.1‰，与海相碳酸盐的C-O同位素组成基本一致，因而推测本区碳可能主要来源于前寒武系基底的海相碳酸盐岩建造。结合区域地质特征分析，我们认为金边寺铀矿床为淋积-热液混合成因，早期区域性碱交代热液成矿作用所形成的含矿蚀变带，经后期地下水氧化改造叠加形成浅部淋积型铀矿体。
2023年03期 v.43 337-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 2190K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 吉彦冰;杜丽娟;黄智龙;陈军;李波;李鑫正;刘林林;杨再风;
位于三江特提斯成矿域的羊拉铜矿是一个典型的矽卡岩型矿床。羊拉铜矿床从侵入体到围岩发育一系列蚀变作用，且具有明显的蚀变分带特征。然而，前人对羊拉矿床蚀变矿物的研究主要集中于石榴子石等干矽卡岩阶段的矿物，对区内广泛发育的绿泥石等退化蚀变阶段矿物缺乏系统的矿物学及成分的研究，制约了对该矿床成矿过程的全面认识。为此，本文以羊拉铜矿床矽卡岩型矿化中的绿泥石为研究对象，利用电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子体(LA-ICP-MS)原位微区技术开展了成分分析。结果表明：1)羊拉铜矿床绿泥石可分为早晚2期，早期绿泥石(Chl-Ⅰ)与钙铁榴石及黄铜矿等硫化物共生，晚期绿泥石(Chl-Ⅱ)常与大量方解石共生，2类绿泥石均属于三八面体结构富Mg型绿泥石，指示其形成于较为还原的环境。其Fe~(2+)、Mg~(2+)替代及Tschermark替代机制是2类绿泥石主量元素的主要替代机制；2)绿泥石地质温度计计算结果在140～281℃，平均224℃，2类绿泥石温度从Chl-Ⅰ→Chl-Ⅱ逐渐降低，指示该成矿作用阶段属于中-低温热液蚀变范围；3)与矿化相关的早成矿阶段(Chl-Ⅰ)→晚成矿阶段(Chl-Ⅱ)，绿泥石中微量元素(Sc、Ti、Ga、V)含量降低，可能与热液流体温度逐渐降低有关，暗示富含Ti、Sc、Ga、V等元素的绿泥石与矿化更加关系密切，可以作为有效的矿化指示剂，因此研究绿泥石微量元素的组成对矿床的勘查有一定的指示意义。
2023年03期 v.43 343-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 3003K] [下载次数：220 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ] - 蒋权
;杨勇
;唐云
;朴海善
;
通过对贵州织金稀土磷矿中高品位磷质条带和白云质条带两类矿石的工艺矿物学研究，查明了矿石的矿物组成、稀土元素和微量元素的赋存特性等，着重研究在不同粒级下的不同化学组分的分布情况、富集规律及相互关系，从降Si、Mg、Fe角度考虑，为原矿的破碎工序和选矿方案选择提供依据。研究结果表明，磷质条带属于高品位钙镁质磷块岩，P_2O_5平均品位为35%,w(MgO)平均为1.37%,w(SiO_2)平均为5.76%，磷灰石是主要的有用矿物，含量为74.95%，与白云石、石英、方解石、黄铁矿等矿石紧密镶嵌共生；白云质条带其P_2O_5品位平均为8.35%,Mg含量相对较高，w(MgO)平均为14.58%,w(SiO_2)平均为8.12%，白云质条带属于低品位钙镁质磷块岩，磷灰石是主要的有用矿物，含量22.99%，这种互层型磷块岩的主要脉石矿物有白云石、石英、黄铁矿等。
2023年03期 v.43 358-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 2530K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张晟源;廖宝丽;戴治高;陈怡州;张游洋;
采集广西北海市涠洲岛某珍珠养殖场的海水珍珠，以生长2个月为1个周期，生长期分别为2、4、6、8、10和12个月的珍珠样品，运用扫描电镜和激光拉曼光谱仪对不同生长周期合浦南珠的结构及微形貌进行研究。结果表明：1)不同生长周期南珠的平均月生长速率不同，植核后最初2个月，生长速率最快，随后达到稳定的生长速率，为30～35μm/月。2)不同生长周期的南珠的珍珠层均由棱柱层和文石板片层组成，生长周期10个月的珍珠为棱柱层和文石板片层交替生长的过渡阶段，12个月南珠出现多个棱柱层即珍珠质层和棱柱层交替生长的现象。3)南珠六边形文石板片大小随着养殖时间的增加而减小，板片间越来越紧密。不同生长周期南珠的板片厚度与季节有关，夏季珍珠质层分泌快，文石板片厚；冬季珍珠质层分泌慢，文石板片薄。文石板片层之间存在有机质的粘连和纳米颗粒。生长周期小于8个月时，棱柱层形态单一，为针柱状棱柱向厚板柱状棱柱转变；10个月和12个月的棱柱层为针状向无定形转变。4)经激光拉曼的测试，不同生长周期的合浦南珠第1层棱柱层为文石的特征峰，在12个月的第2层棱柱层中同时出现了方解石和文石的特征峰。
2023年03期 v.43 371-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 冉文瑞;李军;管永胜;陈晓甫;
选取贵州西部玄武岩为研究对象，通过岩矿鉴定、化学组成分析、热重差热试验、拉丝试验，结合区域地质资料，探讨了贵州西部适宜制造玄武岩纤维的岩石特征。研究认为，贵州西部地区适合生产玄武岩纤维的岩石类型主要是间隐间粒玄武岩和拉斑玄武岩，具有块状构造，析晶温度在1270～1400℃等特征。通过对可作玄武岩纤维的玄武岩在贵州西部纵向、横向对比研究，其中适宜制造玄武岩纤维的区域较好的是毕节市的织金县、大方县、七星关区、赫章县和威宁县，其次为六盘水市，最差的是黔西南州和安顺市。
2023年03期 v.43 380-388页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 苏晓斌;
以燃煤电厂中的粉煤灰为载体，采用水浴加热法将氢氧化镁负载在粉煤灰表面制备成复合粉体而应用于吸附矿山地质灾害发生后水溶液中的铜离子。通过扫描电镜加自带EDS能谱、比表面积分析仪、X射线衍射、红外光谱等技术对改性后的粉煤灰进行了表征。结果表明，改性后粉煤灰明显具有H3型滞回线，表明改性粉煤灰具有丰富的介孔，具体表现为平均孔容从0.005 m~3/g增加至0.035m~3/g，平均孔径由10.23nm增加至13.52nm，孔隙宽度从11.36nm增加至14.05nm，比表面积由原来粉煤灰1.09m~2/g增加至35.31m~2/g。改性后复合粉体去除Cu(Ⅱ)的效率明显高于粉煤灰。复合粉体材料对Cu(Ⅱ)吸附主要通过静电吸引、沉淀反应等方式进行。
2023年03期 v.43 389-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 祝雯霞
;亢建华
;张丹仙
;
石墨作为战略性非金属矿产资源，广泛应用于冶金、钢铁、化工、航天航空等领域，具有重要的经济价值和战略地位。本文简要介绍了石墨资源的分布特点和供需现状，重点总结了石墨资源地质成矿规律、矿物学性质及浮选技术的研究进展，并指出了石墨资源开发利用的发展趋势。研究表明，我国石墨资源储量丰富，长期位居世界前列，但加工技术相对落后，优质鳞片石墨利用率不高，国际贸易中“高进低出”现象严重。区域变质型石墨矿床是我国最主要的石墨矿床类型，含矿岩系变质程度越深，石墨晶体结构有序度越高、晶形越完整，经济价值也越高，因此，鳞片石墨浮选过程中要尽量保护石墨的鳞片结构。随着以石墨为原材料的新兴行业的快速发展，高质量石墨的需求量日益增长，加大石墨资源勘探力度，积极调整产业结构，进一步提高我国石墨资源的加工技术，对促进我国石墨产业的可持续发展具有重要的意义。
2023年03期 v.43 397-415页 [查看摘要][在线阅读][下载 2479K] [下载次数：278 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 杏朝刚;袁京群;齐东梅;王娇娇;吕光烈;李士敏;
膨润土中含有大量的蒙脱石等乱层无序二维层状硅酸盐矿物，乱层无序结构在XRD图中只有00l与hk(hk0)2类衍射峰，标准Rietveld法不能很好地拟合分离此类XRD图。本文将Ufer单层超晶格平面缺陷模型运用到三维Rietveld分析的hk峰形模型中，对膨润土中各组成相的XRD图进行拟合分离，获取每个组成相含量，并用验证样品和天然膨润土矿样验证方法的准确性。结果表明，该方法可以准确拟合分离膨润土中各相叠加的XRD图，并获得膨润土中各组成相的准确含量。对该方法分析结果的不确定度进行了分析评定，在95%置信水平计算出蒙脱石、α-石英、方石英的扩展不确定度分别为0.6%、0.6%、0.5%。
2023年03期 v.43 416-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 2251K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] 下载本期数据