矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 我国羟硅铈矿的发现与矿物学特征

    曲凯;范光;李国武;司马献章;陈化凯;刘行;葛祥坤;于阿朋;

    本文研究的羟硅铈矿是国内首次发现的该种矿物,产于河南太平镇稀土矿的破碎带蚀变岩中,与铈褐帘石、gatelite-(Ce)、富氟硅铈石、氟碳铈矿、直氟碳钙铈矿、氟铈矿、氟镧矿等稀土矿物紧密共生,多呈铈褐帘石假象细粒状集合体或与gatelite-(Ce)平行交生沿外围交代铈褐帘石产出,粒径一般小于0.1 mm,为自形-半自形,粒状-板状。该矿物呈浅绿色至橄榄绿色,透明,玻璃光泽,不规则断口,摩氏硬度约为4.5,计算密度5.08 g/cm3。光学性质:二轴晶,正光性,多色性明显,单偏光下呈绿色,正交偏光下具有鲜艳的高级干涉色。电子探针分析显示,矿物成分w(Ce_2O_3) 32.05%~34.26%,w(La_2O_3) 13.67%~17.66%,w(Pr_2O_3) 2.92%~3.68%,w(Nd_2O_3) 7.52%~10.34%,w(Al_2O_3) 8.59%~10.93%,w(SiO_2) 21.35%~24.97%,按照Si+P=2(apfu)计算单位分子式中阳离子数,OH+F=1(apfu)计算单位分子式中羟基的离子数,得出该矿物的经验化学式为(Ce1.02La0.49Nd0.27Pr0.10 Sm0.02Gd0.01Th0.01Mg0.06 Ca0.01)Σ2.00 (Al0.99Fe0.03)Σ1.02(SiO4)Σ2.00(OH0.81F0.19)Σ1.00。X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于单斜晶系,晶胞参数:a=7.4382(3)?, b=5.6730(2)?, c=16.9819(8)?,β=118.84(0)°, Z=4, V=655.13(5)?3,空间群为P21/c。矿物的激光拉曼光谱特征峰主要为241、362,862、895、954和3722cm-1等,上述特征均与国外已发表的羟硅铈矿数据非常相似,是对羟硅铈矿分子振动光谱特征的首次探索。本文还对羟硅铈矿的矿物族归属以及矿物成因进行了初步的探讨。

    2019年02期 v.39 133-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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  • “老挝田黄石”的物质组成特征

    李英搏;周征宇;赖萌;钟倩;王含;郭恺鹏;农佩臻;乔鑫;张灵敏;

    针对近年市场新出现的老挝"田黄"石,采用折射率仪、静水称重法等常规宝石学特征分析,并结合傅里叶红外光谱(FTIR)、电子微探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)等大型仪器分析测试技术,对老挝田黄石的谱学特征进行了研究,并与寿山田黄石进行对比。结果表明,老挝田黄石与寿山田黄石均以高岭石族矿物为主,常规宝石学性质相近。老挝田黄石主要成分为地开石、高岭石及地开石-高岭石过渡矿物,与地开石质寿山石(高山石等)类似,不含珍珠陶石;寿山田黄石主要成分则为地开石、高岭石、珍珠陶石,部分样品含有白云母。

    2019年02期 v.39 143-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1014K]
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  • 滇东南白垩纪高分异S型花岗岩研究进展

    许赛华;任涛;吕昶良;石伟民;王彩艳;

    滇东南地区广泛出露白垩纪花岗岩,面积超过500km2。在岩体周缘形成了众多金属矿床,如世界级的个旧Sn-Cu多金属矿床、都龙Zn-In-Sn多金属矿床、南秧田超大型W矿床等,使其成为国内地球科学研究的热点地区。本文系统收集了前人近年来公开发表的滇东南典型白垩纪花岗岩体(个旧、薄竹山和老君山)的地球化学数据,综合地质和地球化学分析表明滇东南白垩纪3个大型花岗岩体为高分异S型花岗岩,系统的年代学数据表明滇东南白垩纪岩浆活动与成矿主峰期发生在77~95 Ma。Sr、Nd、Hf同位素均显示该花岗岩岩浆主要来源于华夏板块元古代基底物质的部分熔融,综合分析后本研究初步认为滇东南地区晚白垩纪大规模的酸性岩浆活动是对晚三叠世华南板块与印支板块碰撞造山后伸展环境的响应。

    2019年02期 v.39 149-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1983K]
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  • 新疆哈图齐Ⅲ金矿成矿指示元素的分类与深部预测

    白玉秀;地里夏提·买买提;卡衣沙尔·饿热斯;王勇;林彩香;

    通过与国内外及哈图齐Ⅰ热液型金矿的对比,筛选出齐Ⅲ成矿成晕指示元素Hg、Au、Ni、Pb、As、Sb、Cu、W、Zn、Ag、Mo、Bi等。利用格氏分带指数法和相关性聚类分析,获得齐Ⅲ金矿矿体原生晕轴向分带序列为:(Sb)-(Ni-Cu-Zn-Ag-Pb-Bi)-(Mo-As)-(Au-Hg-W),相关性聚类为:Pb-Bi,W-Au-Sb-As,Cu-Zn-Ni和Hg-Ag。结合前人研究成果和剔除叠加结构的影响,获得该矿前缘晕指示元素组合是Hg-As-Sb,近矿元素组合Pb-Ag-Cu-Zn-Bi,尾晕组合W-Ni-Mo。根据原生晕分布特征及前沿晕与尾晕元素累加比的变化趋势,推测深部可能存在隐伏矿体。

    2019年02期 v.39 166-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 8378K]
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  • 不同亚类硅酸盐矿物的中红外光谱学特征

    朱莹;丁竑瑞;李艳;黎晏彰;许晓明;鲁安怀;

    利用热红外发射光谱研究了不同亚类硅酸盐矿物镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的红外发射光谱特征。在120oC时,通过对400~1650 cm-1的红外波段进行积分计算,发现硅酸盐矿物中镁橄榄石的发射率最高,可达到0.988,钠长石最低为0.947。硅酸盐矿物在850~1300cm-1区间均产生宽的低发射带,该发射带与硅氧四面体层中(Si,Al)-O的伸缩振动相关;在470 cm-1左右则形成相对尖锐的低发射带,与硅氧四面体层中(Si, Al)-O的弯曲振动相关。从岛状、链状、层状到架状硅酸盐矿物由于Si O2聚合程度依次增加,最强发射谷的位置依次向高频方向偏移,说明硅氧四面体中Si-O伸缩振动带的位置受到了n(Si)/n(O)比值的制约。此外,在辐射能量谱里,镁橄榄石、透闪石、蛇纹石和钠长石的最强辐射谷范围趋于变宽,依次为115、162、225和247 cm-1,反映了吸收的辐射能增加。综上可推测,硅酸盐矿物强的发射率可能与硅氧四面体中Si-O的振动模式、Si O2的聚合度、辐射能量谱中最强辐射谷的波长范围有关。

    2019年02期 v.39 173-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1446K]
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  • 多重分形模式下多元素综合地球化学异常的提取

    向中林;顾雪祥;王恩营;章永梅;王新利;彭义伟;

    根据博罗科怒成矿带东段约660km2内2269个水系沉积物样品的11项元素分析数据的因子分析,F1因子为研究区的主要成矿或示矿元素Ag、Pb、Zn、Cu、Bi、Sn组合,体现了主要的成矿作用和过程中的信息,F2因子为Sb、As低温活泼元素组合,F3因子为W、Mo高温元素组合。各因子浓度-面积(C-A)多重分形模型拟合直线一般为四段式,根据其拐点划分出地球化学背景、区域异常、局部异常和高异常区,其局部异常可以反映不同的成矿地质条件,基于F1主成矿因子的分形异常圈定出莱历斯高尔和可克萨拉2个主要的预测靶区。各预测靶区与区内已发现矿床的分布基本吻合,揭示因子分析各主要因子的分形异常在多元素综合地球化学异常找矿中具有良好的指示意义,为地球化学找矿提供了良好的方法手段。

    2019年02期 v.39 183-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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  • 大水沟碲铋矿床及其周边水系沉积物中碲的共生元素特征与找矿意义

    张筌豇;刘应平;白俊;许伟;何明友;

    大水沟碲矿床是迄今为止世界唯一碲独立矿床,此类矿床的找矿成为目前研究的一大难题。对研究区域开展1:5万水系沉积物取样,元素分析测试方法采用等离子体质谱法(ICP-MS)、X射线荧光光谱法(XRF)、原子吸收法(AAS)和发射光谱法(ES)。研究区内Te、Au和Ag均富集,分布极不均匀,局部成矿的可能性很大;而大水沟碲铋矿床及其附近,Te、Bi、Au、Ag的含量均不高,异常均不明显。Te与Bi、Au、Ag存在显著相关性,以Te-Bi-Au-Ag共生元素组合作为碲铋矿找矿的指示元素,w(Te+Bi)/w(Au+Ag)比值异常作为碲矿化异常信息,能有效圈定实质意义的碲铋矿致异常,也为碲铋矿提供新的找矿线索与方向。综合比值异常、地质及构造等信息,选取5个碲铋成矿最有利地段,在部分区域开展异常现场查证时发现有富含Te-Bi的黄铁矿脉(化)。

    2019年02期 v.39 192-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 9965K]
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  • 新疆十红滩铀矿床西山窑组物源分析:Pb同位素组成的制约

    张鑫;聂逢君;张树明;张成勇;杨彦波;乔海明;刘治国;伍群;

    研究区位于吐哈盆地西南缘,区内已查明砂岩型铀矿床(点)数十个,铀矿体主要赋存于中侏罗统水西沟群西山窑组。本文系统分析了吐哈盆地南缘含矿目的层中10组砂岩样品及其蚀源区20组花岗岩的Pb同位素和微量元素数据,计算了相关Pb同位素参数。结果显示,南缘蚀源区花岗岩和地层砂体的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb变化范围为16.364~19.216、15.482~15.820和37.184~39.082,变化范围较大,含放射性异常Pb特征;物质来源总体上以壳源Pb为主,混入了部分地幔Pb。蚀源区富铀花岗岩体与盆地岩层砂体本身早期所预富集的铀,为后期砂岩型铀矿成矿提供了重要成矿物质。

    2019年02期 v.39 201-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K]
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  • 膨润土尾矿复合陶粒制备与Cr(Ⅵ)吸附性能

    李彬;赵明星;代雨勃;吴禧晨;

    膨润土提纯后的尾矿主要含石英、斜绿泥石和白云母等矿物,以尾矿为主原料制备了复合陶瓷颗粒,采用XRD,IR和SEM探讨了烧结工艺对结构变化的影响,研究了复合陶瓷颗粒的组分变化、烧结温度、pH、初始浓度、吸附时间和温度对Cr(Ⅵ)离子吸附效果的影响,探讨了动力学和热力学变化。结果表明,烧结温度对吸附影响不大,烧结适宜温度为1000℃,陶瓷颗粒的主晶相为石英和硅灰石,表面为不均匀多孔结构。吸附的最佳吸附条件是pH值1、陶瓷颗粒用量1 g、吸附时间12 h及铬离子初始浓度100 mg/L,吸附率达96.33%。吸附行为符合准二级动力学方程,属于单分子层化学吸附;热力学数据说明,吸附反应为自发吸热反应。

    2019年02期 v.39 211-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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  • 钙华天然海绵地质体多孔特性及其对水循环调节意义——以四川黄龙为例

    代群威;党政;彭启轩;董发勤;李琼芳;罗尧东;王富东;赵学钦;安德军;张清明;

    四川黄龙自然遗产点以钙华景观闻名海内外,其钙华体多孔性地质结构,使钙华地质体具备"海绵"特性。本文通过电子扫描显微镜(SEM)和探地雷达、电磁法等地质探测技术对钙华地质体的多孔性质和水循环特性进行研究,并结合多年现场踏勘经验探讨了钙华地质体的多孔性质对水循环的调节意义。分析结果显示,黄龙钙华体经过地质作用形成了不同尺度的孔隙结构,其中生物参与形成的微观孔道具备"渗透、净化"功能;侵蚀作用产生的可视孔洞、缝隙快速透水,并进一步发育成塌陷区和钙华漏斗。彩池、溶洞和裂缝为水体储蓄和运移提供很好通道和场所,地质探测分析表明典型钙华段地下腔体具备"蓄水、排水"功能。各尺度孔隙互相影响,共同调节黄龙景区内的地表-地下水循环系统。初步研究发现,藻类在黄龙钙华沉积过程中具有加速和减少孔隙形成的双向调控作用,未来将结合藻类在钙华构筑过程的作用,继续深化黄龙钙华地质体的孔隙结构性质研究,为钙华景观的维护和保育提供参考。

    2019年02期 v.39 219-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 5823K]
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  • 高温高压实验用特种阀门的热应力分析

    王楚楠;李和平;周宏斌;

    为了适应大型水流体-固体相互作用实验装置超高温(600℃)、超高压(100 MPa)的极端工作环境,保证阀门安全有效,以高温高压截止阀为研究对象,通过SolidWorks设计建立三维有限元模型,运用Ansys软件分析该阀门在实际工况下的温度和应力分布。选取4种材料对比分析热传导系数、热膨胀系数、弹性模量对温度和应力分布的影响。对阀门的密封结构和性能进行说明讨论。研究认为,选用镍基合金材料作为制作材料,阀门能够在高温环境下保持足够强度,并且满足实验装置的超高温、超高压工作环境的使用要求。在一定范围内,阀门温度和应力随热传导系数和热膨胀系数的降低以及弹性模量的增大而减小。

    2019年02期 v.39 226-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
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  • 黔西北香炉山稀土矿的稀土元素赋存状态

    何沛南;何明友;张海;

    以香炉山稀土矿床为研究对象,研究矿石中稀土元素赋存状态。采用扫描电镜、电子探针及化学浸取实验方法,对稀土矿石样品进行测试分析和浸取实验。扫描电镜未扫描出独立的稀土矿物,电子探针对样品原位微区探测出的元素有:O、Al、Si、Ca、Mg、Fe、Ti、K、Na、S、Cl、C、Cu、Cr、V、Pt,未探测到稀土元素。采用10%的(NH_4)_2SO_4、(NH4)Cl、NaCl和H_2SO_4化学试剂,室内常温常压,浸取24 h,结果显示,矿石中稀土元素容易被浸取,浸出率较高,为11.47%~24.00%,说明矿石中稀土元素的赋存状态为离子态存在,而不是稀土矿物。

    2019年02期 v.39 231-236页 [查看摘要][在线阅读][下载 7405K]
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