矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 机械研磨高岭石的固体~(29)Si、~(27)Al核磁共振光谱研究

    方燕;陶奇;陈爱清;何宏平;

    综合多种测试方法,考察了研磨对茂名高岭石粒径、形貌与微结构等理化性质的影响。重点采用~(29)Si、~(27)Al MAS NMR光谱考察了研磨过程中结构脱羟、Si、Al配位环境变化、新活性位点形成等微结构演变等。结果表明:研磨初期,高岭石六方片层遭到破碎,颗粒粒径逐渐减小,比表面积在研磨1 h达到最大(43.8 m~2/g);此后,颗粒发生团聚,比表面积减小,样品脱羟量和表面吸附水含量均逐渐增加。核磁Si谱和Al谱分别在化学位移-100.5和14.8处出现新的信号,归属于四面体Si与八面体Al相连顶氧质子化作用而产生的Q~3 Si-OH~+-Al结构。研磨导致高岭石脱羟,Al配位状态从AlⅥ经由AlⅤ逐渐向AlⅣ转变。

    2017年06期 v.37 677-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K]
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  • 藏南扎西康矿集区姐纳各普金矿床地质与流体包裹体特征

    李洪梁;李光明;李应栩;董随亮;卿成实;付建刚;刘洪;黄瀚霄;

    姐纳各普金矿床位于藏南金锑成矿带东段,是近年来在扎西康矿集区内新发现的岩金矿床。矿床产于蚀变辉绿岩中,矿体受北西-南东向韧脆性断裂及层间破碎带控制。矿石类型有蚀变岩型和石英脉型2种,呈网脉状、角砾状及定向构造,土状、结晶、碎裂、糜棱结构;矿石中金属矿物主要为黄铁矿、毒砂、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿及自然金,脉石矿物以石英、绢云母及绿泥石为主;围岩蚀变主要为黄铁绢英岩化和绿泥石化;据脉体穿插和矿物共生组合,将原生热液成矿期分为石英-黄铁矿(早)、石英-金-贱金属硫化物(中)和石英-碳酸盐矿物(晚)3个阶段。对矿石中石英流体包裹体研究显示,矿床主成矿阶段(中)流体包裹体主要为由纯CO_2、水溶液和富CO_2-水溶液流体包裹体3种所构成的非均一捕获流体包裹体组合(F.I.A.),均一温度为221.7~279.4℃,盐度为1.57%~6.74%,流体密度为0.58~0.88 g/cm~3,属中低温、低盐度、低密度、富CO_2的H_2O-Na Cl-CO_2±CH_4±N_2体系。主成矿阶段内见均一温度相近的不同类型包裹体和同类型具不同气液比的包裹体共存于同一视域,显示成矿流体的不混溶性,成矿温度为218.6~280.4℃,成矿压力为73~93 MPa。据成矿压力估算得成矿深度为5.8~7.9 km,成矿时的地温梯度为35~45℃/km。矿床地质特征及成矿流体性质表明,姐纳各普金矿床为与岩浆或岩浆热液活动有关的造山型金矿床,成矿与中新世印度—欧亚大陆碰撞挤压向伸展作用的转换有关。

    2017年06期 v.37 684-696页 [查看摘要][在线阅读][下载 3812K]
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  • 锌类质同像置换对Fe(Ⅱ)与磁铁矿共存体系去除Cr(Ⅵ)活性的制约

    张才华;张晋华;李瑛;梁晓亮;何宏平;

    游离态Fe(Ⅱ)与磁铁矿的相互作用对环境污染物具有较强的还原活性。在自然界中,磁铁矿结构中的Fe2+和Fe3+常被过渡金属类质同像置换,显著改变磁铁矿的结构特征,物理化学性质和表面反应性。本研究考察了锌类质同像置换对磁铁矿与Fe(Ⅱ)共存体系去除Cr(Ⅵ)活性的制约及其机制。系列锌置换磁铁矿(Fe3-xZnxO4,x=0,0.25,0.49,0.74和0.99)用共沉淀法制备,并用XRD、TG、比表面积、酸碱滴定等方法进行系统的结构和物理化学性质表征。研究结果表明:系列锌置换磁铁矿样品具有尖晶石结构,Zn置换没有明显改变磁铁矿的晶体结构。比表面积和表面位密度随Zn置换量的提高而逐渐增大。在中性条件下,Cr(Ⅵ)快速吸附到磁铁矿表面,然后逐渐被磁铁矿及其表面吸附态Fe(Ⅱ)还原,最终固定在磁铁矿表面。随着Zn置换量的增加,磁铁矿与Fe(Ⅱ)共存体系对Cr(Ⅵ)的去除效率呈现先降低,后提高的变化趋势,这主要归因于共存体系对Cr(Ⅵ)还原能力的降低和吸附能力的提高。

    2017年06期 v.37 697-704页 [查看摘要][在线阅读][下载 1689K]
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  • 滇西腾冲-梁河锡矿带典型锡矿床硫同位素地球化学特征

    陈晓翠;赵成海;张敏;杨梧;

    滇西腾冲-梁河锡矿带是三江特提斯成矿域重要的锡多金属成矿区,目前已发现具有代表性的大型锡矿床2个:古近纪的梁河来利山锡矿床和晚白垩纪的腾冲小龙河锡矿床。对这2个矿床主成矿阶段形成的黄铁矿样品进行了硫同位素测定,结果表明来利山锡矿床黄铁矿的δ~(34)SCDT值为+4.9‰~+6.7‰,平均值+5.5‰(n=10);小龙河锡矿床δ~(34)SCDT值为+5.0‰~+8.1‰,平均值+6.3‰(n=32)。两个锡矿床的δ~(34)SCDT值与矿区花岗岩的δ~(34)SCDT值(0~+5.7‰)范围基本一致,暗示这2个矿床的成矿流体中的硫均主要来自花岗岩浆。结合已有研究资料,认为腾冲-梁河锡矿带这两个典型锡矿床与矿区花岗岩具有同时性,其成矿流体均主要源自各矿区花岗岩浆的分异演化,花岗岩浆还为锡矿化提供了部分Sn成矿物质,小龙河和来利山锡矿床的锡成矿作用与花岗岩浆活动具有密切的联系,属于花岗岩岩浆热液矿床。

    2017年06期 v.37 705-711页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
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  • 银灰色马氏贝海水珍珠的光谱学特征与颜色成因

    宋彦军;张义丞;武云龙;张璐;

    结合红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、紫外-可见光谱(UV-VIS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术对市面上一种产自马氏贝的银灰色海水养殖珍珠进行了测试,并与白色马氏贝珍珠进行对比以研究其致色机理。红外测试结果表明,2种样品的珍珠质层中由[CO_3]~(2-)面外弯曲振动引起的吸收峰均存在明显蓝移现象明显;拉曼光谱显示银灰色样品中无类胡萝卜素或其它多烯化合物色素中由C=C和C-C伸缩振动引起的特征吸收峰;UV-VIS图谱显示银灰色珍珠在可见光区域存在475~555 nm的吸收谷,未见金属卟啉类色素吸收峰;LA-ICP-MS测试结果表明银灰色珍珠样品中Mg、Mn元素含量相对较高而Pb元素含量较低,结合光谱学测试结果,认为微量金属元素通过与蛋白质络合改变珍珠层微观结构是银灰色形成的主要原因。

    2017年06期 v.37 712-716页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K]
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  • 川南滇北含自然铜杏仁状玄武岩的矿物组合与成因

    何利;朱笑青;王富东;李晓霞;盛响元;

    峨眉山玄武岩铜矿与基韦诺超大型铜矿相似,杏仁状玄武岩中的自然铜矿石就是该类型铜矿床中的主要组成部分之一,本文称其为"杏仁体式"自然铜矿床。通过矿石矿物标型特征、矿物组合特征以及固溶体分离结构特征等分析研究,认为川南滇北"杏仁体式"自然铜矿为火山热液矿床,形成于低温还原环境,成矿作用发生在岩浆作用结束期及间歇期热液阶段,成矿经历过热液蚀变改造。铜矿物生成顺序为:自然铜→斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿→赤铜矿、黑铜矿、孔雀石等。玄武岩中广泛分布的沥青与自然铜同时形成,并为自然铜及铜的硫化物的形成提供了强还原环境。沥青形成温度和斑铜矿-辉铜矿的固溶体分解温度将自然铜形成温度区间限定为290~225℃。

    2017年06期 v.37 717-724页 [查看摘要][在线阅读][下载 4900K]
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  • 西南印度洋中脊表层沉积物中硫化物矿物学特征与地质意义

    贾琦;范德江;张文强;孙晓霞;刘明;杨作升;

    利用电子探针以及扫描电镜和能谱仪相结合的方法对西南印度洋中脊表层沉积物进行了矿物学研究,结果表明:该区沉积物中含有黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿以及等轴方黄铜矿等硫化物颗粒,硫化物颗粒多呈自形-半自形,保存完好。其中黄铁矿晶体呈立方体及立方体-八面体聚形形态,闪锌矿与黄铜矿晶体中常见溶蚀孔洞,而等轴方黄铜矿中出现固溶体分解结构。硫化物类型、颗粒结构和微量元素组成指示49.6°E热液区附近沉积物中的硫化物至少属于两个热液成矿阶段的产物,早期为中温成矿阶段,后期经历了高温富Fe流体的改造;50.5°E热液区附近沉积物中出现了高温硫化物组合。

    2017年06期 v.37 725-736页 [查看摘要][在线阅读][下载 11724K]
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  • 南岭中段黄沙矿区223铀矿床绿泥石特征与铀成矿关系

    舒田田;潘家永;钟福军;祁家明;黄广文;

    绿泥石化是华南热液铀矿床重要的蚀变类型之一。本文通过对南岭中段黄沙矿区223铀矿床绿泥石的岩相学和电子探针成分分析,区分出4种产出状态的绿泥石,识别了绿泥石的化学成分类型,计算了绿泥石的形成温度、n(Mg)/n(Fe+Mg)等相关指数,讨论了绿泥石形成机制环境及其与铀成矿的关系。研究表明223铀矿床绿泥石主要分为黑云母蚀变型、长石蚀变型、裂隙充填型和铀矿共生型4种产出类型,为富铁的蠕绿泥石,形成于还原环境,形成温度为200~282℃,属于中温热液蚀变;绿泥石的形成机制主要有溶蚀-沉淀结晶和溶蚀-迁移-沉淀结晶2种方式。绿泥石化改变了岩石物理-力学性质、原岩中铀的赋存状态,提供了成矿热液部分铀源和有利于铀富集成矿的地球化学环境。

    2017年06期 v.37 737-745页 [查看摘要][在线阅读][下载 2681K]
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  • 广西大厂矿田亢马锡多金属矿床流体包裹体地球化学

    谢鹏;苏文超;赵海;沈能平;董文斗;蔡佳丽;韦柳兵;

    广西大厂矿田产有世界级的超大型锡多金属矿床。亢马锡多金属矿床位于大厂矿田的东成矿带内,矿体主要呈脉状产出于泥盆系黑色页岩中。本文在扫描电镜-X射线激发荧光(SEM-CL)图像分析的基础上,重点对亢马矿床主成矿期锡石-硫化物和碳酸盐-硫盐阶段流体包裹体岩相学、显微测温学及其气相成分的激光Raman光谱进行了系统研究。结果表明,主成矿期锡石-硫化物阶段石英中主要发育富含CO_2气相包裹体和含子晶流体包裹体组合,其均一温度和盐度分别为304~392℃、3%~8%和314~420℃、36%~48%。成矿晚期碳酸盐-硫盐阶段方解石中则仅发育气-液两相盐水流体包裹体,具有较低的均一温度(108~197℃)和盐度(6%~12%)。主成矿期锡石-硫化物阶段富含CO_2气相与含子晶流体包裹体共存、具相近的均一温度以及不同的盐度,推测锡石-硫化物阶段成矿流体经历了流体不混溶(沸腾)过程,流体相分离导致Sn等成矿元素以氯络合物形式进入高盐度的卤水相,其氧化-还原过程可能是导致锡石和硫化物沉淀富集最重要的成矿机制,而成矿晚期碳酸盐阶段的流体可能主要来源于富含CO_2气相流体的冷凝过程。

    2017年06期 v.37 746-754页 [查看摘要][在线阅读][下载 11601K]
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  • 贵州织金磷块岩型稀土矿地球化学特征

    郭海燕;夏勇;何珊;谢卓君;韦东田;雷波;

    贵州织金磷块岩型稀土矿产于梅树村期戈仲伍组含磷地层,现探明资源量350万吨,其中Y元素占30%以上,为超大型稀土矿床。本文选取4个典型钻孔、一处露头和一采矿坑进行采样,并利用扫描电镜、电子探针、X荧光光谱、和电感耦合等离子体质谱仪对样品的矿石特征和地球化学特征进行了分析。结果表明,稀土元素主要富集于戈仲武组下部的砂屑磷块岩和具层纹构造磷块岩的深色部分,不以独立矿物形式存在,而与磷灰石关系密切。从Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)比值,As和Sb富集情况,U-Th关系,稀土元素配分模式,δEu异常情况,均反映含矿岩系具有热水沉积成因特征,综合分析认为,戈仲伍组富稀土样品具有热水和风化特征,稀土富集可能与热水沉积或风化改造有关。

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  • 赤泥治理地表水体与底泥磷污染的研究进展

    肖雄;张润宇;龙健;陈敬安;邹银洪;

    赤泥是制铝工业提炼氧化铝过程产生的固体废弃物。目前,全球累计排放的赤泥约40亿吨,并仍以1亿2000万吨的年排放量不断增加。赤泥现在主要依靠堆场或填海处置,不仅占用大量土地资源、耗费较多维护费用,而且对周边的生态环境造成巨大的污染,因此迫切需要进行赤泥的综合利用。由于赤泥具有颗粒分散性好、比表面积大、吸附性能优、在溶液中稳定性高等优点,近年来在污染控制与环境修复中应用广泛。本文概述了赤泥的种类、矿物组成与理化特性,总结了赤泥在控制地表污水与底泥中磷的应用研究进展,重点探讨了赤泥的不同改性方法、作用机制和除磷效果,并指出了未来可能发展的研究方向。

    2017年06期 v.37 764-770页 [查看摘要][在线阅读][下载 722K]
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  • 东昆仑那更康切尔银矿床S-Pb-C-O同位素地球化学特征

    李敏同;李忠权;

    那更康切尔银矿床位于东昆仑成矿带中部,紧邻昆中构造带。矿体主要以脉状产出于古元古代金水口群片麻岩以及晚古生代花岗闪长岩和二长花岗岩中。本文在矿床地质特征研究基础上,采集12件样品对其硫化物(黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)和方解石分别开展了S-Pb和C-O同位素研究。结果表明,矿床硫同位素组成稳定,δ~(34)S主要集中于-3.4‰~0.6‰之间,主要来源于岩浆作用;硫化物~(206)Pb/~(204)Pb值介于18.28~18.62,平均值为18.37,~(207)Pb/~(204)Pb值介于15.60~15.73,平均值为15.65,~(208)Pb/~(204)Pb值介于38.38~39.10,平均值为38.63,铅同位素组成稳定,矿石铅主要来源于地壳;方解石δ~(13)C值介于-6.0‰~-2.8‰,平均值为-4.25‰,δ~(18)O值介于6.1‰~20.5‰,平均值为12.49‰,表明C可能主要由岩浆作用提供。综合矿床地质特征和区域成矿背景认为该矿床应属于岩浆期后热液矿床,受构造和岩浆作用的双重控制。

    2017年06期 v.37 771-781页 [查看摘要][在线阅读][下载 5870K]
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  • 鄂尔多斯盆地西南缘二叠系上石盒子组碎屑锆石U-Pb年龄与地质意义

    田雯;王永诗;马立驰;辛也;张顺;张明华;徐昊清;

    运用碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,结合碎屑锆石矿物特征、阴极发光图像和年龄谱分布特征,对鄂尔多斯盆地西南缘麟游地区二叠系上石盒子砂岩进行了碎屑物源分析。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄分布主要包含3组峰值年龄:1864 Ma、2500 Ma和441 Ma,另外具有一颗3.3 Ga古老的碎屑锆石年龄及一组次级年轻年龄组299~363 Ma。1864 Ma和2500 Ma两组峰值的锆石颗粒约占总体的82.2%,表明二叠纪末上石盒子期华北克拉通为鄂尔多斯盆地西南缘提供主要物源,3.3 Ga年龄的存在也指示其来源于华北克拉通;441 Ma峰值的锆石颗粒约占总数的10.4%,指示其可能来自秦岭-祁连造山带,由于缺少800~1000 Ma的新元古代年龄,表明秦-祁造山带在上石盒子期抬升及剥蚀程度较低;299~363 Ma年龄组指示其可能来源于华北克拉通北缘的兴-蒙造山带岩浆弧。

    2017年06期 v.37 782-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K]
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  • 华南中生代大花岗岩省成岩成矿作用研究进展与展望

    阳杰华;刘亮;刘佳;

    华南广泛发育中生代花岗质岩石,其形成伴随了巨量金属钨锡钼铋和铜铅锌等的成矿作用,构成了一个世界罕见的大花岗岩省成岩成矿区。近年来,高精度同位素定年已基本明确该区成岩成矿作用的时空分布格局,侏罗纪花岗岩及相关的成矿作用高度集中,成矿作用集中在150~160 Ma之间,峰值为156 Ma,与成矿有关的花岗质岩石形成时代为152~165 Ma之间,峰值为159 Ma。随着近年来矿物原位微区测试技术的高速发展,研究者获得了更多的岩浆演化信息,并探讨岩浆演化过程中成矿元素迁移和富集的控制因素,揭示出与不同类型金属成矿作用有关的花岗质岩浆的物理化学条件存在明显差别。同时,学者们高度重视壳-幔相互作用与华南大花岗岩省成岩成矿作用的关联,提出幔源组分通过不同方式参与中生代花岗岩的形成。笔者在论述这些研究进展的基础上,提出华南中生代大花岗岩省成岩成矿作用需要进一步研究的一些科学问题。

    2017年06期 v.37 791-800页 [查看摘要][在线阅读][下载 4245K]
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  • “红碧石”的宝石矿物学特征

    喻云峰;廖佳;吴改;

    近年来,珠宝市场上出现了一种商业名称为"红碧石"的玉石,因其外观,特别是红色的体色与南红相近,常被作为南红的仿制品进行出售。本文采用常规宝石学测试、红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射、紫外-可见、近红外光谱等方法,对"红碧石"样品的宝石矿物学特征进行研究。结果表明,"红碧石"整体呈现弱-中等玻璃光泽,折射率范围为1.53~1.54,摩氏硬度为6~7,与石英质玉石基本一致。红外光谱、激光拉曼光谱、X射线粉晶衍射的测试结果表明:"红碧石"的主要组成矿物为石英,次要矿物为赤铁矿和钙铁榴石。近红外光谱中5166~5200 cm~(-1)和4322 cm~(-1)附近的吸收指示了其中分子水及-OH的存在。对紫外-可见-近红外光谱进行一阶求导分析,"红碧石"样品均显示576 nm处赤铁矿的主峰,表明"红碧石"为赤铁矿致色。

    2017年06期 v.37 801-806页 [查看摘要][在线阅读][下载 5986K]
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  • 内蒙古克什克腾旗黄岗梁多金属矿锡、铍的赋存状态

    侯晓志;刘占宁;韩炜;王文才;

    对黄岗梁矿区内锡、铍矿化地段进行野外调研,结合矿物学特征,利用光学显微镜、电子探针、LA-ICP-MS等测试手段,对矿区内的锡石、石榴子石、符山石及绿钙闪石等矿物进行了测试分析,并对矿石与围岩进行了微量元素分析。结果表明:Sn赋存除了独立矿物锡石外,还有少量以类质同象形式赋存在石榴子石、绿钙闪石、符山石等矿物中。锡石形成于高温热液环境且成矿来源具有较高的高场强元素含量;未发现铍的独立矿物,铍元素主要以类质同象形式赋存在符山石、绿钙闪石等矿物中。

    2017年06期 v.37 807-812页 [查看摘要][在线阅读][下载 2501K]
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