矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 几种白云母类矿物的电阻率特征与铁质影响

    舒正伟;李自强;汪灵;张湘辉;

    为了深入了解白云母类矿物绝缘性能的差异,以及铁杂质成分含量对绝缘性能的影响,采用自行研制的矿物与固体绝缘材料电阻率测量小型电极实验装置和检测方法,对实验样品的体积电阻率和表面电阻率进行了检测,并通过晶体结构和晶体化学分析进一步阐明铁质影响机理。结果表明,白云母、绢云母、碎云母、微晶白云母样品的体积电阻率和表面电阻率都很高,平均值分别为8.48×1012Ω·cm和2.20×1011Ω,绝缘性能优异。尽管他们的化学成分,尤其是铁杂质成分含量存在较大差别,但体积电阻率和表面电阻率相差不大,其原因是他们具有相同矿物相特征,即2M1型白云母,并且铁是以类质同像方式赋存于矿物晶体结构中,所以铁对他们的绝缘性能没有产生不利的影响。

    2018年04期 v.38 359-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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  • 辉石颗粒的辐射带电特性

    张海彬;李雄耀;金宏;

    尘埃颗粒带电是月球表面和太阳系空间环境中普遍存在的现象,是理解月球辉光成因、深入认识月球尘埃环境等的重要基础。本文以月壤和宇宙尘中具有代表性的辉石颗粒为对象,在电子枪辐射模拟环境中开展带电实验研究,发现微米大小的颗粒带电量约在105~108e之间,1~5μm的辉石颗粒最容易发生带电运动,产生带电运动颗粒的带电量随着颗粒大小的增大而增大,相近大小的颗粒由于堆积情况不同也存在较大差异。根据辉石颗粒的最大带电量拟合可以得出其最大吸附带电量与颗粒大小成幂指数关系,并与辐射电子能量有关。最后,通过实验数据的拟合,给出了月球辐射环境中尘埃颗粒最大电量模型,并根据实际月球表面情况推测了带电尘埃颗粒的迁移高度特征,发现月面尘埃颗粒的带电运动绝大部分发生在几百米的近月表空间。

    2018年04期 v.38 365-371页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 黔东南油麻坳金矿床含金石英脉钨富集机理

    何兴华;顾尚义;李纪;陈原林;吴龙;王兴伟;尹祺;敖学龙;

    黔东南油麻坳金矿床产于下江群清水江组低绿片岩相浅变质岩系中,具有典型造山型金矿特征。与其他造山型金矿一样,含金石英脉中以W为代表的高温亲石元素富集机理尚不清楚。通过岩相学特征分析,应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),对油麻坳金矿床含金石英脉、近矿围岩及赋矿地层样品的岩石学特征、微量元素和稀土元素系统研究。结果表明,含金石英脉中除Cu、Pb、Zn、As等主要成矿元素外,亲石元素W也相对富集,并以极少数白钨矿单颗粒形式赋存;稀土元素分布特征为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型配分模式,δEu异常不明显,δCe呈弱负异常。R型聚类分析表明,W、Mo等成矿元素与变质作用密切相关的Rb、Sr、Ba、Ta、Zr、Sc、V、Sn等上地壳分散元素和弱矿化元素具有成因联系。综合分析认为,钨富集机理为较低温压条件下,成矿流体携带的W与局部高含量钙质矿物结合,以白钨矿形式赋存于含金石英脉中,随后期变质作用加强,W被化学活动性流体携带进入近矿围岩,当蚀变达千枚岩化时,石英脉体中W几乎全部进入近矿围岩及赋矿地层中。

    2018年04期 v.38 372-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 渝东南地区梁山组层位与时代

    陈阳;朱正杰;张瑞刚;李良林;张雄;李军敏;李再会;

    渝东南铝土矿为黔北—渝南铝土矿成矿带重要组成之一,对于该地区含铝岩系梁山组的时代归属问题一直存在较大争议,存在下石炭统、上石炭统、下二叠统、中二叠统等多种划分方案。通过地层对比发现,渝南梁山组与黔北的大竹园组其实为同一地层,说明二者具有一致的时代。为解决梁山组的时代归属,采用Rb-Sr同位素测年方法对2组渝东南峰岩坪地区的典型梁山组剖面含铝岩系样品进行了等时线年龄测定,获得(270.0±1.5)Ma和(271.4±1.4)Ma两组年龄,进一步得出渝东南地区梁山组含铝岩系的时代应归属于中二叠世早期的罗德期。

    2018年04期 v.38 380-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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  • 二甲基甲酰胺对高岭石插层的分子动力学模拟

    张帅;刘钦甫;马汝嘉;刘迪;刘霖松;

    通过对高岭石-二甲基甲酰胺插层复合物随层间域中二甲基甲酰胺分子数逐渐增加的分子动力学模拟,发现高岭石层间距可被小分子的插层大幅度扩增,但需要借助外界条件克服插层能垒。通过对层间距为1.26 nm模型的界面结构和界面作用的计算,发现二甲基甲酰胺在高岭石层间域中呈单层分布。二甲基甲酰胺的分子平面斜交于层间域表面60°左右,其HC=O官能团的O原子作为质子受体与层间域铝氧面的羟基形成较强的氢键,而甲基则与硅氧面以疏水作用相结合。由于高岭石层间域的铝氧面具有反应活性较高的表面羟基,相比于硅氧面表现出对二甲基甲酰胺更强的亲和性。

    2018年04期 v.38 387-392页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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  • 赣南上窖铀矿床绿泥石特征与形成环境

    吴德海;潘家永;夏菲;黄广文;钟福军;祁家明;洪斌跃;周堂波;

    绿泥石化是上窖铀矿床重要的蚀变类型和找矿标志之一。在对上窖硅化带型铀矿床岩(矿)石样品详细的野外和室内岩相学观察基础上,运用电子探针分析技术研究了绿泥石的共生组合与形貌特征,测定了绿泥石的化学成分,并据此划分了绿泥石的化学类型,计算了绿泥石的形成温度、n(A1)/n(A1+Mg+Fe)值等相关指数,讨论了绿泥石的形成机制及其与铀成矿的关系。研究表明:(1)上窖铀矿床主要存在4种类型绿泥石,分别为黑云母蚀变型、裂隙充填型、与铀矿物密切共生型和粘土矿物吸附铁镁质转变型;(2)绿泥石的Fe-Si图解显示该矿床以富铁的铁镁绿泥石为主,部分为密绿泥石,少数为蠕绿泥石;(3)泥质岩为该矿床绿泥石的主要原岩类型,是多期次地质作用的产物,绿泥石的形成温度变化于195.73~230.94℃之间,平均219.01℃,属中低温条件;(4)该矿床绿泥石形成于低氧逸度、高硫逸度的还原环境,形成机制为溶解-沉淀和溶解-迁移-沉淀2种;(5)绿泥石化改变了围岩的物理化学性质和铀在岩石中的赋存状态,为铀成矿作用提供所需环境和促使铀的活化、迁移以及沉淀。

    2018年04期 v.38 393-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K]
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  • 极度不均一硫同位素对广东大降坪硫铁矿矿床成因的制约

    甘甜;韩心巧;刘培松;张迎迎;罗泰义;

    广东云浮大降坪矿床为华夏板块西缘成冰系之后发育的储量超过2×1011kg的超大型硫铁矿矿床,前人根据矿区地质特征和地球化学研究,确证了该矿床的热水沉积成因。该矿床黄铁矿硫同位素显示出较大的硫同位素分异(-26.7‰~24.5‰,极差为51.2‰),与典型的热水沉积矿床有较大差别,已提出的几种成因模式尚不能圆满解释该矿床明显不均一的硫同位素特征。本文通过对不同矿体剖面的地质观察、系统的岩矿鉴定、单矿物硫同位素和微区硫同位素测试,将大降坪矿床的黄铁矿划分为3个成因阶段6种类型,进而对大降坪矿床热水沉积成因模式进行了修正。

    2018年04期 v.38 406-419页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
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  • 八尺风化淋积型稀土矿凝灰岩风化壳中的细粒矿物特征

    周军明;袁鹏;余亮;刘小永;张佰发;樊文枭;刘冬;

    采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等方法,研究了粤北八尺凝灰岩风化淋积型稀土矿床中细粒矿物组分(<2μm部分)的地球化学及矿物学特征。发现凝灰岩风化壳全风化层中细粒矿物组分中稀土元素(REE)的相对含量约为全风化层总体REE相对含量的2倍,细粒矿物组分主要以管状埃洛石和高岭石等粘土矿物为主。它们对REE的赋存尤其是铈(Ce)的赋存状态起着重要作用。方铈石纳米矿物颗粒或通过库仑力吸附于粘土矿物表面。所获凝灰岩风化壳全风化层中REE特征及细粒组分的矿物组成、微观形貌和结构的信息对理解凝灰岩风化淋积型稀土矿床的成矿特征具有一定作用。

    2018年04期 v.38 420-428页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
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  • 混合型缓冲回填材料导热性能试验

    纪磊;李二兵;谭跃虎;徐奥妮;段建立;濮仕坤;宋姗珏;陈依婷;张云;

    为提高高放废物地质处置库中缓冲回填材料的导热性能,选用高庙子钙基膨润土和钠基膨润土为基础材料,添加不同比例的石英砂、石墨和沸石配置成混合型缓冲回填材料,运用瞬变平面热源法进行了不同含水率、不同干密度条件下导热系数的测试分析,并提出了混合型缓冲回填材料的建议配合比。结果表明,缓冲回填材料的导热性能随着含水率、干密度的增大而增大,各材料导热系数的大小排序为:石墨(M)>石英砂(S)>钠基膨润土(N)>钙基膨润土(G)>沸石(F)。石英砂和石墨作为添加剂可以极大地提高缓冲回填材料的导热性能,沸石对混合材料导热性影响不大,但其优良的吸附性与化学稳定性可为混合型缓冲回填材料其他性能提供保障。

    2018年04期 v.38 429-436页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K]
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  • 管状埃洛石的微结构对其负载活性的制约

    谭道永;曲天晨;董发勤;李银;张证;廖义豪;

    采集山西临汾、四川广元、湖北丹江口等地管状埃洛石,通过人工手选提纯,利用X射线衍射、同步热分析、透射电镜、原子力显微镜、氮气等温吸附脱附、酸碱滴定、CHN元素分析等表征手段研究管状埃洛石的晶体结构、热稳定性、孔结构性质、表面位密度等微结构性质,并以8-羟基喹啉为客体分子,探讨埃洛石的微结构对其负载活性的制约机理。结果表明,山西埃洛石具有最丰富的孔结构,比表面积为72.48 m2/g,总孔容积为0.38 cm3/g;而湖北埃洛石的孔结构则最差;山西埃洛石、四川埃洛石、湖北埃洛石的零电荷点p H分别为2.99、3.13、4.72,表面位密度分别为10.4 nm-2、10.0 nm-2和11.3 nm-2。山西埃洛石、四川埃洛石、湖北埃洛石对8-羟基喹啉的负载量分别为7.35%,6.20%,6.02%,这与埃洛石的孔结构和零电荷点p H顺序一致。因此,埃洛石的孔结构和表面羟基含量共同决定埃洛石的负载活性。

    2018年04期 v.38 437-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K]
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  • 滇西北羊拉铜矿床低δ~(34)S黄铁矿的成因与地质意义

    林贵生;黄智龙;李波;杜丽娟;邹国富;唐果;刘月东;

    滇西北羊拉铜矿床是"三江"成矿带金沙江成矿亚带内目前探明规模最大的铜矿床。前人分析该矿床硫化物的δ34S集中在-4.20‰~+2.60‰之间,塔式效应明显,指示成矿流体中的硫来自地幔或深部地壳。本文在成矿晚期的石英-方解石-硫化物脉型矿石中,获得一批黄铁矿的硫同位素组成,其δ34S明显低于前人的分析结果,在-40.38‰~-7.25‰之间,非塔式分布。笔者认为这种低δ34S黄铁矿的形成与成矿作用密切相关,为成矿晚期生物还原硫酸盐作用形成的富32S流体加入成矿流体,流体混合作用促使产物硫化物沉淀。本区低δ34S黄铁矿指示成矿作用晚期有有机流体加入,流体混合作用是成矿晚期石英-方解石-硫化物脉型矿石形成的重要机制。

    2018年04期 v.38 443-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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  • 攀西白马岩体的矿物结晶顺序与钒钛磁铁矿成因

    钟祥;郗爱华;葛玉辉;郑常云;

    距今约260 Ma的白马岩体位于上扬子板块西缘的攀西裂谷中,是一个大型的含钒钛磁铁矿镁铁质-超镁铁质杂岩体,是峨眉山大火成岩省的重要组成部分。含矿岩体主要由磁铁橄长岩和橄榄辉长岩组成,主要工业矿体赋存在下部的橄长岩岩相带中。显微镜下显示橄榄石和角闪石均存在2种不同的结构状态,岩浆具有多次脉动的侵位特点。矿物结构特点及磁铁矿、钛铁矿、橄榄石、角闪石及斜长石等矿物电子探针成分测定显示,矿物的结晶顺序大致为斜长石+橄榄石+辉石→角闪石+磁铁矿+钛铁矿→角闪石。根据角闪石和斜长石成分计算角闪石最低结晶温度为1090℃,斜长石的最高结晶温度是1120℃,推测磁铁矿的结晶温度介于1090~1120℃之间。橄榄石的Fo值由下部的磁铁橄长岩向上部的橄榄辉长岩呈逐渐降低的变化趋势,表明随着岩浆的结晶分异进程,系统的氧逸度是逐步变化的,暗示整个结晶分异过程系统处于封闭状态。磁铁矿中w(V2O3)变化于0.72%~1.37%之间,可近似看成是岩浆演化过程氧逸度较低的量化标志(<FMQ+0.5),这种低氧逸度条件下硅酸盐矿物的结晶,会导致粒间熔体氧逸度逐步升高且成分向着富Fe的方向演化。岩浆的这种成分演化特点,是晚期形成不混溶熔浆及富Fe-Ti矿浆的主要原因。

    2018年04期 v.38 449-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K]
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  • Ca~(2+)与白云母作用机理的XPS分析

    王宇斌;文堪;张鲁;王望泊;

    利用XPS等手段对白云母样品进行了表征,系统的研究了油酸钠体系下Ca~(2+)对白云母的作用机理。结果表明,矿浆p H为碱性时,Ca~(2+)可显著改善白云母可浮性,并且在矿浆p H值为12、油酸钠浓度为9.20×10-4mol/L的条件下,Ca~(2+)浓度为2.70×10-4mol/L时,白云母的回收率可达到65.20%。Ca~(2+)改善白云母可浮性的原因在于:加入的Ca~(2+)吸附在白云母表面,而矿浆中的油酸根离子与吸附在白云母表面的Ca~(2+)、Ca(OH)+及沉淀在白云母表面的Ca(OH)2作用,形成了疏水的油酸钙。此外,当Ca~(2+)浓度为2.70×10-4mol/L时,白云母表面的ζ电位正向增大到-7.73 m V,导致白云母表面的局部正电区域增大,进而增强了油酸根等离子在白云母表面的静电吸附作用,并使白云母的可浮性得到改善。

    2018年04期 v.38 462-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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