矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 酸化蒙脱石对挥发性有机物的吸附研究

    林小琴;王钺博;朱建喜;何宏平;

    通过对蒙脱石矿物表面与结构改性优化处理,增大其比表面积,扩大有效吸附孔洞,增强表面疏水性能,从而提高其对挥发性有机物(VOCs)的吸附能力。本研究通过酸化法对蒙脱石(Mt)进行活化,在固定活化的温度、时间、固液比和搅拌速率的条件下,探讨不同浓度硫酸活化对Mt结构的影响,并研究相应酸化产物对作为指示VOCs的甲苯、二氯甲烷的吸附效果,进而推断酸活化产物与VOCs的构-效关系。结果表明,Mt经过酸活化后,其BET比表面积达到373.8 m2/g,孔体积为0.52 cm3/g。酸活化产物对甲苯、二氯甲烷的饱和吸附容量最高分别达到156.6、119.7 mg/g,相比原土的吸附量分别提高了1.46和1.62倍。吸附容量与吸附剂的BET比表面积和孔体积并非简单线性正相关关系,VOC分子的尺寸也有一定的影响。

    2015年03期 v.35 281-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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  • 铁锰复合氧化物吸附作用研究进展

    董玉良;高晓慧;孙娅婷;任丽英;高华中;

    在水污染修复技术中,吸附法因操作简单、成本低,被认为是最有前途的除污技术。铁锰氧化物由于其较高的比表面积和较强的吸附能力,是一种较好的吸附剂,已经广泛应用到对污染物的吸附处理过程。本文重点综述了铁锰复合氧化物对砷、重金属及磷酸盐等污染物的吸附作用研究进展,系统分析了不同因素对铁锰复合氧化物吸附性能的影响。综合分析发现,铁锰复合氧化物在污染物修复中展现出广阔的应用前景。

    2015年03期 v.35 288-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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  • 化学改性对纳米铁黄粉体表面及其亲油化度的影响研究

    保积庆;沈筱芳;徐劼;易玮佩;

    为了使酸性含镍氯化铁蚀刻废液资源化制备的铁黄达到颜料性能指标,通过考察改性剂的种类、改性剂用量、改性p H、改性温度和改性时间对铁黄粉体亲油化度的影响,并通过红外光谱、热分析解析了改性剂在粉体表面作用机理。研究结果表明:在最佳工艺条件下,当改性剂为十二烷基苯磺酸钠、改性剂用量为7%、p H为3.5、温度为30℃和改性时间为30 min时,其亲油化度高达54.7%。红外光谱和热分析显示,十二烷基苯磺酸钠以化学键合的方式结合在纳米铁黄的表面,其包覆量大约为5.4%,使纳米铁黄粉体具有亲油疏水性能。

    2015年03期 v.35 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
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  • 新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆-热液过程:来自电气石化学组成演化的证据

    伍守荣;赵景宇;张新;张辉;

    新疆阿尔泰可可托海3号脉不同结构带及其蚀变围岩中电气石化学组成电子探针(EMPA)分析结果显示,蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石为是富钙-铁的镁电气石,电气石化伟晶岩中电气石为富镁-铁的锂电气石,伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石为黑电气石-锂电气石系列,而伟晶岩晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石为锂电气石。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石以Y位中低Al,高Mg、Ca以及显著低的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在R3++O2-=R2++OH-的置换;伟晶岩内部结构带(Ⅰ-Ⅶ带)中电气石以Y位上极低Mg、Ca,高Fe、Al、Li以及显著高的Al/(Al+Fe)、Fe/(Fe+Mg)比值为特征,主要存在+Al3+=Na++Fe(Mg)2+和Li++Al3+=Fe(Mn)2++Mg2+的置换。蚀变围岩、外接触带和内接触带中电气石化学组成特征指示存在围岩-流体、围岩-熔体相之间的相互作用。伟晶岩早期结构带(Ⅰ-Ⅳ带)中电气石无明显组成分带,为岩浆成因;晚期结构带(Ⅴ-Ⅶ带)中电气石显示振荡环带,形成于岩浆-热液过渡阶段体系。随着伟晶岩由外向里固结,温度逐渐降低,伟晶岩内部结构带中电气石显示Y位上Al、Li、Mn及Fe/(Fe+Mg)比值逐渐增大的演化趋势;内部结构带中电气石几乎不含Mg,指示3号伟晶岩脉岩浆-热液演化是在相对封闭体系中进行的。

    2015年03期 v.35 299-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K]
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  • 云南都龙锡锌多金属矿床铅同位素组成:成矿金属来源制约

    何芳;张乾;刘玉平;叶霖;缪应理;王大鹏;苏航;鲍谈;王小娟;

    都龙锡锌多金属矿床位于云南省马关县境内,是中国已探明的第三大锡矿床。本文在野外系统观测基础上,对该矿床金属矿化分带特征进行了初步总结。矿化分带在水平和垂直方向都有体现,具典型夕卡岩矿床分带特征。选取了该矿床矿石矿物、花岗斑岩长石、大理岩、片岩和基底片麻岩,进行铅同位素示踪研究,结果显示矿石矿物铅同位素组成分布集中,具有均一的较浅源区,与老君山花岗岩长石铅同位素组成一致,而与基底片麻岩长石铅同位素组成有一定差异,表明该矿床的Pb主要来源于老君山花岗岩,基底片麻岩对Pb贡献很小;片岩和大理岩分布分散,明显偏离矿石矿物铅同位素组成,基本对该矿床的铅来源没有贡献。结合前人对该矿床所做成岩-成矿年龄和近期本项目组所做S-C-O同位素分析结果,认为该矿床与老君山花岗岩关系密切,属于典型的夕卡岩矿床。

    2015年03期 v.35 309-317页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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  • 鄂尔多斯盆地致密油储层微观孔喉结构定量分析

    王明磊;刘玉婷;张福东;李君;杨慎;邵丽艳;

    针对鄂尔多斯盆地致密油储层特点,利用世界领先的微米-纳米级CT扫描、场发射扫描电镜和恒速压汞等技术,对储层孔隙喉道、孔喉配置关系和填隙物等微观结构进行系统研究。研究结果表明,孔隙大小决定致密油储层的储集能力,储层孔隙平均半径约为0.5~10μm;喉道大小是开发下限主要制约因素,喉道半径主要分布在0.3~0.9μm;渗透率低的储层孔喉比大,喉道制约孔隙中流体的移动,控制储层输导能力。孔隙中填隙物含量高且以伊利石为主,伊利石粒度小、可塑性强,水化膨胀后易发生运移堵塞孔道,使储层渗透性降低,降低孔隙的输导能力。

    2015年03期 v.35 318-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
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  • 福建丁家山铅锌矿床石榴子石特征及成矿意义

    石得凤;陈新跃;张术根;李桂贤;

    为查明丁家山铅锌矿床石榴子石的分布、形貌、成分和环带等特征及其与成矿的关系,采用矿物富集型异常填图、显微镜鉴定、X射线粉末衍射和扫描电镜分析等方法对研究区2类石榴子石进行深入研究。研究区石榴子石富集中心自北东向南西展布,第一类石榴子石的X射线衍射曲线出现了与钙铁榴石和钙铝榴石相符合的分裂峰;第二类石榴子石内钙铁榴石和钙铝榴石含量之和均在90%左右,且自核心向边部出现了Fe和Al、钙铁榴石和钙铝榴石含量的消长变化,表明两类石榴子石均属钙铁-钙铝榴石固溶体系列,证实丁家山铅锌矿床的接触交代成因,也说明石榴子石结晶过程中系统内部酸碱度及氧化还原条件发生了波动。石榴子石内的裂隙为金属硫化物沉淀提供了空间。

    2015年03期 v.35 323-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • NH_4~+型斜发沸石对Zn~(2+)和Ag~+两种抗菌离子的离子交换热力学研究

    黄阳;王凡非;王维清;冯启明;董发勤;

    通过液相离子交换试验研究了Zn2+和Ag+两种抗菌金属离子与NH4+型斜发沸石离子交换的热力学特征,绘制了Zn2+和Ag+的离子交换等温线,计算了不同条件下达到离子交换平衡时,NH4+型斜发沸石对Zn2+和Ag+的选择性校正系数Kc和交换平衡常数Ka,得出了ln Ka值与1/T之间的线性关系,导出了反应标准摩尔焓变(ΔrHθm)、反应标准摩尔Gibbs自由能变(ΔrGθm)和反应标准摩尔熵变(ΔrSθm)。结果表明:达到离子交换平衡时,NH4+型斜发沸石对Zn2+和Ag+的最大交换度分别为0.668和0.856,ΔrHθm分别为7.165 k J/mol和5.276 k J/mol,ΔrGθm<0,ΔrSθm>0,即该过程是吸热和熵增加反应,并且该反应在20℃能自动发生,升高温度有利于NH4+型斜发沸石交换Zn2+和Ag+;在相同条件下,NH4+型斜发沸石对Ag+的离子交换能力大于Zn2+。

    2015年03期 v.35 331-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K]
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  • 解钾细菌对西北干旱地区不同硅酸盐矿物的解钾效应研究

    尚海丽;毕银丽;彭苏萍;解文武;

    为了开发西北干旱地区土壤潜在肥力并提高土壤水分利用效率,笔者以解钾细菌为供试菌种,西北干旱地区代表性土壤矿物钾长石和伊利石为供试基质,采用实验室培养的方式,研究不同水分和接菌浓度条件下解钾细菌对土壤矿物的解钾效应,并通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜和能谱分析技术探究解钾细菌对矿物形貌和结构成分的影响。结果表明,解钾细菌对钾长石和伊利石均有显著的解钾效应,该作用受水分、接菌浓度因素影响显著。钾长石最佳接菌量15%、最佳含水量70%;伊利石最佳接菌量20%、最佳含水量70%。钾长石受解钾细菌作用发生溶蚀,K含量降低,Si/Al降低,说明解钾细菌不但可以释放钾长石中的钾元素,还可溶出Si元素并用以自身的生长需求。伊利石受解钾细菌作用层间电荷降低,铝氧八面体中2价阳离子释放,层间电荷降低,造成层间K+离子和吸附水的释放。伊利石傅里叶变换红外光谱曲线显示K元素的释放与层间水分子的释放有关。因此,进一步研究解钾细菌作用下的土壤粘土矿物Si、Fe等元素的迁移,以及层间K元素与层间水分子的相互作用具有重要的生态意义。

    2015年03期 v.35 337-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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  • 自然燃烧对增强土壤磁赤铁矿含量的影响实验

    张勋;周跃飞;谢巧勤;庆承松;陈天虎;

    根据前人关于自然燃烧作用生成磁赤铁矿的两阶段模式,模拟自然燃烧作用形成磁赤铁矿的过程和条件。实验分2阶段进行,第一阶段氢气氛围300℃煅烧针铁矿2 h,煅烧产物为纳米磁铁矿;第二阶段70℃空气条件下氧化煅烧成因的纳米磁铁矿70 d。对实验两阶段样品的矿物学和磁学特性进行系统测定,结果表明,本研究的煅烧条件可获得接近理想成分的多孔纳米磁铁矿,晶粒及聚集体的粒径分别在30 nm和57 nm左右;在70℃空气氛围下磁铁矿快速向磁赤铁矿转化,70 d的实验时间里2价铁/全铁比值(Fe2+/TFe)由初始31.4%降至5.4%;纳米磁铁矿向磁赤铁矿转化伴随着矿物结晶颗粒的减少和样品总体积的增大,磁铁矿结晶学粒径缩小约17%~19%;磁化率和频率磁化率随氧化时间逐渐降低,前者主要受制于矿物物相变化,而后者与矿物粒径变化相关。模拟结果表明,第一阶段的关键是具有生成晶粒尺寸为亚微米-纳米量级的磁铁矿煅烧条件,第二阶段的关键为具备一个合适的温度条件,以能够快速、高效氧化磁铁矿为磁赤铁矿。

    2015年03期 v.35 344-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K]
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  • 新疆西天山备战铁矿区火山岩地球化学特征与构造环境

    王腾;张振亮;阳正熙;班建勇;高永伟;

    西天山备战铁矿赋存于以玄武岩、玄武质凝灰岩、安山质凝灰岩、安山岩和英安岩为主的晚石炭世火山岩中,属于高钾钙碱性系列。本文通过对矿区火山岩进行岩石地球化学分析探讨火山岩形成的构造环境。地球化学分析表明,火山岩表现为轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)富集的配分形式,具有"左陡右缓"的特征;相对富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、Th和U等,亏损高场强元素(HFSE)Ta、Nb、Y和Hf等,且具有高LREE/HREE(平均5.2)的特征,类似于大陆边缘岛弧火山岩的特征。在构造环境图解中,火山岩样品落在岛弧火山岩区域内,并显示出偏向富集地幔源区演化的趋势。结合区域地质背景资料,笔者认为矿区内的火山岩应属南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲末期大陆边缘岛弧环境的产物。

    2015年03期 v.35 351-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 1182K]
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  • 青海省都兰县双庆铁矿床磁铁矿地球化学特征及成因意义

    何朝鑫;陈翠华;李佑国;张燕;李长山;尹力;宋玉坤;涂宗林;丁学宽;饶铖;

    青海省祁漫塔格-都兰成矿带是以铁铜多金属为主的成矿带,其矿产丰富但研究程度较低。双庆铁矿床是该成矿带上十分典型的矿床,目前尚未系统开展矿物地球化学研究。笔者采用电子探针、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等测试手段,对磁铁矿进行主(常)量元素、微量元素地球化学特征进行研究,辅以磁铁矿氧同位素数据,以期为矿床成因提供地球化学证据。磁铁矿主量元素的Ti O2-Al2O3-(Mg O+Mn O)三角成因图解揭示,形成双庆铁矿床的磁铁矿为接触交代作用的夕卡岩型磁铁矿。微量元素特征表明其成矿物质来源较深,Ni/Co比值揭示磁铁矿为火山热液交代的岩浆成因的来源特征,而Pb、Zn质量分数相对较高,表明有后期的热液叠加作用。稀土元素呈不对称的"V"字形配分模式,轻重稀土发生一定程度的分异作用,无明显δEu和δCe异常,稀土总量低;磁铁矿的氧同位素特征表明其成矿物质来源属于幔源,流体来源为花岗质岩浆水。

    2015年03期 v.35 359-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 978K]
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  • 巴什布拉克铀矿床物质成分

    李盛富;陈洪德;蔡根庆;王谋;郝哲敏;

    以矿物学和矿床学为指导,从巴什布拉克铀矿床含矿层位下白垩统克孜勒苏群的人工重砂样品中分离和挑选矿物组分,经电子探针研究,首次在该矿床含矿层中发现胶硫钼矿、铀石和含钛铀矿物等新的矿物组分,丰富了本矿床的矿物组合。此外,对含矿层中有机质的含铀性进行分析,认为油气还原过程有2期,早期不含铀,晚期含铀,从而佐证了巴什布拉克铀矿床是红色杂岩系在油气还原退色过程中形成的砂岩型铀矿床。

    2015年03期 v.35 365-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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  • 以电石渣铁尾矿为原料制备加气混凝土的实验研究

    王长龙;刘世昌;郑永超;杨建;崔孝炜;狄燕清;

    为综合利用固体废弃物,本文以电石渣和铁尾矿为主要原料,铝粉膏作为发气剂开展制备加气混凝土的实验研究,探讨电石渣的粒度、掺量和静停养护温度对加气混凝土物理力学性能的影响,并利用XRD分析了加气混凝土的水化产物。结果表明:当电石渣比表面积为320 m2/kg,掺量为26%(质量百分数),静停养护温度为70℃时,可以制备出绝干密度为579 kg/m3,抗压强度为4.47 MPa加气混凝土制品。电石渣中Ca(OH)2溶于水后,放热量低,不能满足加气混凝土生产的需求,需要提高外部静停养护温度,满足加气混凝土热值需要。XRD分析显示,所制备的加气混凝土中主要结晶相是0.9 nm托贝莫来石、1.1 nm托贝莫来石和1.4 nm托贝莫来石。

    2015年03期 v.35 373-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K]
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  • 理论计算阳离子对水体中B(OH)_3和B(OH)_4~-间硼同位素平衡分馏的影响

    尹新雅;刘琪;

    采用密度泛函方法模拟了阳离子对水体中B(OH)3和B(OH)4-的影响,计算海水的硼同位素平衡分馏参数。模拟海水环境时,选择基于分子簇模型的"水滴"法,以最多12个水分子环绕兴趣分子的方式构建"水滴"。对海水环境的计算结果显示,B(OH)3和B(OH)4-的硼同位素平衡分馏系数在25?C时为1.031,与纯水环境下的该分馏值并无明显差别。研究表明前人对B(OH)3和B(OH)4-间硼同位素平衡分馏参数的实验测定可能存在问题。研究结果为精进硼同位素古环境重建工作和硼同位素平衡分馏测定提供了理论制约。

    2015年03期 v.35 379-383页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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  • 高岭土热分析中相变的影响因素:以广西合浦高岭土为例

    周舟;周汉文;崔潇妹;曾伟能;杨增良;梅明军;殷科;

    以广西合浦新屋面高岭土矿床不同特征高岭土样品为实验初始物质,研究了其粒度与白度特征、化学成分、物相及其组合、晶体形貌和结构特征,并在此基础上进行了热分析。结果表明:合浦地区高岭土的粒度分布、杂质元素、矿物相组成和高岭石结晶度均对高岭土的热分析相变产生显著影响,这些影响包括热分析的热失重曲线(TG)质量损失量、微商热重曲线(DTG)谷温与面积、差示扫描量热曲线(DSC)峰谷温度、面积和形态指数等。

    2015年03期 v.35 384-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 1744K]
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  • 我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征

    鲜海洋;彭同江;孙红娟;吴逍;

    为查明我国典型矿石墨的矿物学特征,采用XRD、FESEM-EDS、TEM和Raman光谱等表征手段对来自不同产地石墨样品的成分、结构与性质进行了研究。结果表明,晶质与隐晶质石墨分别由微米级和纳米级石墨鳞片组成,主要的区别为前者有更大的微晶尺寸;各样品均为2H型石墨结构,同时不同程度地含有3R型多型,轴长a=0.243~0.249 nm,c=0.672~0.677 nm,晶胞体积V在0.0347~0.0362 nm3之间,晶胞体积随晶体结构中O含量的增加而增大。天然产出石墨的石墨化度较高,最高可达1,由于后期地质作用或人工加工改造,引入次生缺陷,导致其石墨化度降低,结构无序度增高。晶质和隐晶质石墨的氧化起始温度分别为700~800℃和600~650℃,粒度越细的晶质石墨氧化起始温度越低。在水中石墨表面荷负电,p H为10.5时具有带电量的极大值,晶质石墨疏水性和导电性均强于隐晶质石墨。

    2015年03期 v.35 395-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 1314K]
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  • 马达加斯加南部Tranomaro地区钙柱石的发现及地质意义

    王凤岗;范洪海;范存琨;

    马达加斯加南部Tranomaro地区钍矿石中发现了自然界中极为罕见的钙柱石(Me=87.8%~99.2%),钙柱石主要产于Anosyan花岗岩体(主要为紫苏花岗岩)与碳酸盐岩接触部位所形成的钙质夕卡岩和大理岩中,与透辉石、石榴石、橄榄石、硅灰石、金云母、钙长石、方解石和角闪石等共生。化学分析显示,除Si O2、Al2O、Ca O和Na2O等主要组分(w(Si O2)=40.95%~43.91%,w(Al2O3)=29.48%~36.10%,w(Ca O)=19.23%~21.86%,w(Na2O)=0.30%~1.60%)外,钙柱石中还含有CO2-3、F-、Cl-和SO3等。钙柱石的合成实验及矿物学研究表明,该地区钙柱石是在温度大于850℃,压力300~500 MPa条件下,且富含CO2和Ca2+的地质环境中形成。钍矿石中钙柱石的发现表明:方钍石等钍矿物形成的温度超过850℃,形成深度约为9.9~16.5 km;与钍成矿有关的流体是超临界的气-液流体;流体中富含的F和CO2等组分对该地区钍成矿起着决定性的作用。

    2015年03期 v.35 406-410页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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  • 贵州道真新民铝土矿床地质-地球化学特征研究

    代龙省;金中国;李光春;王瑞雪;

    贵州道真新民铝土矿床属于典型的古风化壳沉积型矿床,矿体主要呈层状、似层状产出,受地层控制明显,后期断裂构造破坏了地表矿体的连续性。矿石主要构成矿物为一水硬铝石、一水软铝石和高岭石。铝土矿石的主要化学组分为Al2O3、Si O2、Fe2O3和Ti O2,w(Al2O3)为31.26%~78.38%,w(Si O2)为1.06%~47.37%,w(Fe2O3)为1.21%~14.01%,w(Ti O2)为0.75%~3.08%。矿石中Cd、Li、Cr、Pb和Ga具有较高程度的富集,而Be、Sc为弱富集元素,其余元素呈不同程度的贫化(亏损)。Li、Ge和Ga在矿体中富集程度高,w(Ga)为23×10-6~119.74×10-6,平均55.24×10-6,高于铝土矿伴生元素工业指标20×10-6近一倍。矿石中稀土总量介于22.01×10-6~6339.18×10-6,具有轻稀土富集和轻、重稀土明显分异特征;矿石中Eu呈负异常,Ce呈正异常;稀散稀有元素可能以矿物质的形式存在于含铝矿物中,与铝同步迁移富集。与上覆栖霞组灰岩及下伏黄龙组灰岩或韩家店组泥岩或钙质粘土岩相比,铝土矿石与韩家店组泥岩具有相似的稀土配分模式和Eu、Ce异常特征,暗示韩家店组泥岩可能是铝土矿的成矿母岩。

    2015年03期 v.35 411-420页 [查看摘要][在线阅读][下载 2116K]
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