矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 云南马关都龙锡锌多金属矿床绿泥石成因矿物学

    刘仕玉;刘玉平;叶霖;韦晨;陈威鸿;胡宇思;

    云南马关都龙锡锌多金属矿床是我国最大的锡石硫化物矿床之一。都龙矿区绿泥石分布广泛,与成矿关系密切。本文对矿区铜街—曼家寨矿段中部F_1断层不同深度的绿泥石进行了电子探针主量元素以及LA-ICPMS微量元素分析。结果表明,根据矿石类型、矿物组合不同,矿区绿泥石可分为3类。第1类绿泥石(Chl-Ⅰ)产于矽卡岩型矿石中,常与黑云母、闪锌矿和石英共生;第2类绿泥石(Chl-Ⅱ)产于石英萤石脉内,常与锡石密切共生;第3类绿泥石(Chl-Ⅲ)产于碳酸盐型矿石,常与方解石和闪锌矿密切共生。垂向上至下而上具有从Chl-Ⅰ→Chl-Ⅱ→Chl-Ⅲ分带的特点,这3类绿泥石均为三八面体结构富铁-镁种属绿泥石,暗示其形成于较还原的环境。Mg~(2+)与Fe~(2+)替代以及Tschermark替代是矿区绿泥石中主量元素替代方式。绿泥石地质温度计计算结果为203~289℃,表明成矿作用发生在中低温环境,3类绿泥石温度从Chl-Ⅰ至Chl-Ⅲ温度逐渐降低。结合其产出特征,推测这3类绿泥石可能是岩浆热液成矿过程不同阶段的产物。3类绿泥石中,随着与隐伏岩体的距离增加,Ca、Mn、Sr含量逐渐升高,而Sc、Ti、Ga逐渐降低,这可能与热液流体运移过程温度变化以及与围岩水岩反应有关。这些特征元素含量的变化具有指示绿泥石形成与岩体远近关系的潜力,深入研究绿泥石微量元素在矿区空间上的分布规律对深部探矿找矿工作具有重要的指导意义。

    2022年01期 v.42 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2543K]
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  • 高温高压菱镁矿电导率实验研究

    亓玉青;胡海英;代立东;孙文清;王梦琦;景称心;胡仔明;

    在俯冲带中,菱镁矿相比于其他碳酸盐矿物会在更高的温度压力环境下稳定存在,常被认为是地球深部碳循环的主要载体,其电学性质的研究对俯冲带及地球深部的电性结构具有重要的意义。本文在YJ-3000t高温高压设备上利用Solartron-1260阻抗/增益-相位分析仪,在1~3 GPa和773~1173 K条件下,对天然菱镁矿的电导率进行了原位测量。实验结果表明,在实验条件下,天然菱镁矿的电导率在10~(-2)~10~(-7) S/m范围内,菱镁矿的电导率对温度有很强的依赖性,随着温度的升高,电导率增大,电导率与压力的关系呈正相关,随着压力的升高而增强。结合前人的研究成果及样品电导率随温度、压力的效应和活化能,可推断天然菱镁矿导电机制为大极化子导电。

    2022年01期 v.42 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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  • 生物氧化锰矿物的研究进展

    陈虎;王世杰;翁庆北;刘秀明;冉刚;左莹莹;蔚蓝;

    生物氧化锰矿物具有很强的氧化、催化及吸附能力,对表生元素地球化学循环有重要驱动作用,在环境科学领域具有重要应用价值。本文通过应用文献计量学方法对2001—2010年、2011—2020年生物氧化锰矿物国内外研究状况进行归纳分析,发现对生物氧化锰矿物的研究具有如下较为突出的特点:1)未命名的锰矿物较多;2)诱导矿化微生物物种范围扩大;3)微生物驱动锰氧化机制增多。作者提出需要在以下几方面开展进一步的研究:1)微生物驱动机制仍需更深层次完善;2)较为单一的室内实验与自然环境微生物诱导锰矿化存在较大差异;3)自然界微生物诱导形成的锰矿物与室内单一条件试验诱导合成的锰矿物在结构类型的不同。

    2022年01期 v.42 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 885K]
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  • 河南鹤壁地区地幔包体特征及内部NAMs的含水量研究

    袁稳;侯广顺;张艳林;姜江;魏世鹏;齐永安;

    地幔包体作为研究岩石圈深部过程的直接对象,其内部"名义无水矿物"(NAMs)的地球化学和含水量特征,以及所在的地质背景、产出位置等为揭示岩石圈地幔演化提供了重要途径。河南鹤壁位于华北活化克拉通与稳定克拉通之间的过渡带上,区内出露的超基性、基性岩体中含有丰富的地幔包体,为研究过渡带中上地幔的温、压条件及含水量特征等提供了重要的窗口。本文通过EMPA和Micro-FTIR手段,对地幔包体中NAMs的主量元素和红外吸收光谱进行观测,利用各种地质温压计以及Beer-Lamber含水量分析方法对这些数据进行处理,得到了不同深度来源的地幔包体当时所处的温、压条件,地球化学属性以及内部NAMs所对应的含水量等信息,为研究鹤壁地区与世界各地不同地质背景下NAMs的含水量差别以及NAMs的含水量与地球化学元素之间的相关性提供了重要线索。

    2022年01期 v.42 29-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K]
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  • 浙北张家坞铀矿床矿石特征及铀的赋存状态研究

    王波;张文高;陈正乐;潘家永;徐正华;刘勋;

    浙北湖州—安吉地区位于赣杭火山岩带北西侧,中生代火山岩分布广泛,发育有一系列的中小型火山岩型铀矿(化)点。张家坞铀矿床是浙北地区最大的火山岩型铀矿床,本文通过详实的野外观察,结合光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针等测试技术,对张家坞铀矿的矿石特征和铀的赋存状态进行深入研究。结果表明,矿石呈现红色具流纹构造,整体表现为热液作用的特征,矿石以发育有金属矿物黄铁矿、赤铁矿、金红石和闪锌矿,非金属矿物玉髓、绿泥石、磷灰石、绢云母和方解石为特征。铀的赋存主要以独立铀矿物沥青铀矿和铀石为主,少量赋存在含铀副矿物中。铀矿物颗粒细小从核部到边部依次为沥青铀矿、"铀石化"成因硅含量偏高的铀石("高硅铀石")和正常铀石。矿石和脉石矿物特征表现出成矿时可能是张扭性的构造环境和高温迅速转变为中-低温的成矿环境。从矿体、矿石、矿物、围岩蚀变特征和成矿环境等角度,推测张家坞铀矿属于中-低温热液成因铀矿床。

    2022年01期 v.42 40-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K]
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  • 贵州贵定半边街锌矿床地球化学特征与找矿进展

    孟庆田;周家喜;孙国涛;赵征;安琦;杨兴玉;卢贸达;肖凯;徐磊;

    贵定半边街锌矿床位于湘西—黔东铅锌成矿带西南部黄丝背斜西翼,赋存于泥盆系碳酸盐岩中。该矿床矿物组成简单,主要由闪锌矿和碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成,黄铁矿和方铅矿次之。矿物结构以半自形-他形粒状、交代、港湾状等为主,矿石构造多为块状、纹层状和脉状。硫化物(闪锌矿、黄铁矿和方铅矿)单矿物颗粒法和LA-MC-ICPMS原位法获得的δ~(34)S值介于-20.35‰~-4.65‰,具有明显的亏重硫同位素特征,暗示该矿床成矿流体中的硫很可能来自赋矿围岩中的海相硫酸盐矿物,且经历了海相硫酸盐矿物的细菌还原作用(BSR)。方铅矿LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成变化范围较窄,且其~(206)Pb/~(204)Pb比值介于18.362~18.365,~(207)Pb/~(204)Pb比值介于15.714~15.723,~(208)Pb/~(204)Pb比值介于38.275~38.286,壳源特征明显,暗示成矿流体中的金属地壳来源且来源单一或多来源但均一化程度很高。通过与潜在源区及邻区矿床对比,本文认为半边街锌矿床成矿流体中的金属很可能来自赋矿地层及其下伏地层(包括基底),并经历了成矿流体均一化过程,是流体-构造-岩性耦合成矿的产物。在新的流体-构造-岩性耦合成矿模式指导下,半边街锌矿床实现锌金属增储39万吨,并发现锗的显著超常富集,取得了找矿重要新进展。

    2022年01期 v.42 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1172K]
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  • 南太行邯邢地区白涧矽卡岩型铁矿中磁铁矿与赤铁矿交代现象对矿床成因的启示

    金雅楠;张聚全;范琳琳;白富生;唐玉莹;秦超;胡艳春;

    对邯邢地区白涧铁矿中磁铁矿与赤铁矿进行成因矿物学研究,精细刻画了铁的成矿过程。在岩相学观察过程中作者发现该矿床中存在2个期次的赤铁矿,其分别交代磁铁矿或被磁铁矿交代。根据磁铁矿和赤铁矿的交代关系,我们将赤铁矿划分为早、晚2个期次,并根据成矿流体的演化,将铁矿化过程划分为4个阶段。成矿流体从岩浆中分离并交代碳酸盐围岩形成矽卡岩,同时形成接触带矿(第1成矿期),随着接触带磁铁矿的形成,具有更高氧逸度的演化的流体沿着断裂带充填和交代碳酸盐地层形成早期赤铁矿(第2成矿期)。随着赤铁矿形成,氧逸度降低至磁铁矿-赤铁矿缓冲线之下,形成层间的磁铁矿(第3成矿期),SO42-转化成HS-,同时形成大量自由氧,导致成矿流体的氧逸度进一步升高,从而形成晚期赤铁矿(第4成矿期),伴随温度和氧逸度的进一步降低,成矿作用进入硫化物形成时期。整个成矿过程中氧逸度控制了成矿过程及其产物,对矽卡岩型铁矿的形成起到了主导作用。

    2022年01期 v.42 59-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2942K]
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  • 陕西凤县左家庄金矿床流体包裹体地球化学特征与成因

    王颖维;赵端昌;杜彪;张振凯;杨丹丹;卢飞;菅坤坤;张亚峰;

    左家庄金矿位于西秦岭凤太矿集区西北角的何家庄岩体西端南侧与上石炭统侵入接触的内接触带。矿体受构造与岩体双重控制,主要发育于东西向构造内充填的石英脉中。区内中粒二长花岗岩与粉砂质绢云板岩接触带是金矿化的有利部位。本文对左家庄金矿床成矿流体的成分、来源、物理化学条件及演化特征进行了研究,认为左家庄金矿流体包裹体类型可以分为气液两相包裹体、纯液相包裹体和纯气相包裹体3类,包裹体多以水溶液包裹体(L_(H2O)-V_(H2O))为主、并有CO_2-H_2O包裹体(L_(CO2)-L_(H2O)),流体包裹体液相成分主要为水,气相成分主要为CO_2及少量N_2和H_2。成矿流体为中低温(229~320℃)-低盐度(7.31%~12.28%Na Cl.eq)以变质热液为主后期混入大气降水的混合流体,矿床中硫化物形成于富重硫(黄铁矿δ~(34)S=11.4‰~13.77‰)环境。左家庄金矿具有典型造山型金矿床特征。

    2022年01期 v.42 71-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K]
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  • 贵州罗甸软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律研究

    王景腾;尚志辉;刘俊;张洪信;

    根据近年来贵州罗甸软玉矿勘查获得的地质成果及前人研究成果,通过对矿床及其密切相关的辉绿岩体地质、地球化学特征的分析,总结了软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律。研究认为,透闪石是软玉矿成玉的主要矿物,是由交代作用形成的新生矿物,其重要组分MgO和Na2O由侵入的基性岩浆气液带来。透闪石化越强,对成玉矿越有利。辉绿岩体中MgO含量产生双向迁移及单向迁移后形成软玉矿的可能性大,没有明显的扩散迁移作用,形成软玉矿的可能性小。当岩浆气液成矿流体作用在岩体接触带交代围岩从内向外形成辉石角岩相、角闪角岩相和钠长-绿帘角岩相三者形成变质岩石相序列组合时,在角闪角岩相带含矿的机率较高。在野外工作中,辉绿岩中的杏仁状构造和气孔状构造可作为软玉矿的重要找矿标志,大理岩化带可作为软玉矿的一般找矿标志。

    2022年01期 v.42 83-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2486K]
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  • 黔西南泥堡金矿床硒元素地球化学特征与意义

    徐良易;刘建中;李应辉;郑禄林;李俊海;王泽鹏;杨成富;陈发恩;王大福;宋威方;

    泥堡金矿床微量元素的聚类分析与因子分析结果显示,Au、As、Sb、Hg、Tl、Ag、W、Se相关性好,表明Se与Au在成矿作用过程中可能具有密切联系,硒化物主要出现在浅成低温热液矿床或成矿的中晚阶段。泥堡金矿床Au成矿温度集中于180~260℃,表明泥堡金矿床中Se可能主要以硒化物的形式存在。黔西南地区不同金矿床的黄铁矿、毒砂、辉锑矿、辰砂、雄黄等硫化物中,Se具有一定的富集,Se与S的地球化学性质相似,Se主要以置换硫化物中的S的形式存在。成矿过程中HS-和HSe-均可作为卡林型金矿中Au的载体,Se能为研究该区乃至贵州黔西南地区卡林型金矿中Au成矿环境、成矿机制及成矿流体演化规律提供间接性证据,提出Se可作为黔西南地区卡林型金矿床找金的指示元素。

    2022年01期 v.42 95-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2685K]
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  • 万山汞矿区稻田土壤生物有效性汞的提取方法

    胡焱鑫;梁星雨;安燕;田蒙奎;李平;

    土壤中汞的生物有效性是决定土壤汞污染和农作物汞富集的重要指标。然而,采用不同提取方法所得到的有效态汞含量存在差异。为探索适用于汞矿区稻田土壤生物有效性汞的提取方法,研究对比了4种提取剂(超纯水、0.005 mol/L DTPA混合液、0.1 mol/L CaCl2和0.1 mol/L HCl)对万山汞矿区内两条典型河流沿岸稻田土壤生物有效态汞的测定结果。结果表明,万山汞矿区稻田土壤总汞含量均值为(12.7±0.42)mg/kg,超标率为93%。土壤生物有效态汞含量较低,4种试剂提取的有效态汞占总汞比例依次为0.005%、0.018%、0.003%和0.036%;超纯水提取的土壤生物有效态汞与稻田土壤、水稻根和茎的总汞浓度显著相关,表明超纯水提取方法最适用于测定万山汞矿区稻田土壤的生物有效态汞。本研究可为评估土壤汞污染风险提供技术和数据参考。

    2022年01期 v.42 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
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  • 自发极化电气石对CaCO_3结晶过程和晶体形貌的影响

    陈禹衡;董发勤;张伟;周琳;郑飞;蒋璐蔓;薛景源;

    电气石是一种天然的硅酸盐矿物,具有自发极化效应,晶体表面存在静电场,在水处理领域具有广阔的应用前景。本研究利用碳酸钙沉积法考察电气石颗粒的阻垢性能,对投加不同粒径电气石颗粒后产生的碳酸钙钙垢的结构和微观形貌进行分析,探讨电气石颗粒对碳酸钙水溶液结晶性能的影响。实验结果表明,电气石颗粒具有一定的表面阻垢效果,能够降低碳酸钙在水溶液中的溶解度,促使溶液中碳酸钙形成并黏附在电气石颗粒表面,从而抑制碳酸钙钙垢黏附在换热固体表面,且电气石颗粒粒径越小,抑制效果越明显。XRD和SEM分析表明,电气石颗粒能够影响碳酸钙晶体的成核过程,改变碳酸钙的晶体形貌,形成附着性较差的文石型碳酸钙,达到阻垢效果。

    2022年01期 v.42 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
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  • 下地幔CaSiO_3钙钛矿的稳定性及其对LLSVPs的启示

    肖婷婷;张飞武;

    LLSVPs的成因是当前固体地球科学研究的前沿热点,对这一成因的认识仍然存在很大的争议。认识LLSVPs的成因,对了解全球地幔对流性质、下地幔热结构以及化学物质的运输和演化等具有重要的科学意义。CaSiO_3钙钛矿(Ca-Pv)作为下地幔最丰富的矿物之一,也是近年来学术界关注的热点。Ca-Pv在下地幔条件下的晶体结构仍然是目前研究的主要问题之一,Ca-Pv能否与其结构和化学式都相近的含铁布里奇曼石形成固溶体?本文通过第一性原理地球化学计算,研究了Ca-Pv及固溶体的基态稳定性,弹性性质和地震波波速特性。研究结果表明,在20~120 GPa压力下,Ca-Pv最稳定的基态结构为四方结构。基态下Ca-Pv的弹性波速值低于Mg-Pv约5%。与非互溶体系相比,x(Fe)为0%~10%的固溶体体系,引起了-2%~0%的剪切波波速负异常;-1.2%~0%的纵波波速负异常;-0.45~0.15%的体波速异常。因此,推测固溶体Mg_(1-x-y)Ca_xFe_ySiO_3可能作为下地幔LLSVPs的候选矿物组分之一。

    2022年01期 v.42 121-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K]
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