矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 滇东南嘎机多金属成矿区变质岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

    马跃华;王加昇;于文修;杨昌毕;郑晓军;韩欢欢;何昊;

    嘎机Pb-Zn-Cu多金属成矿区位于老君山穹窿状变形-变质岩系和花岗岩体的北部接触带上,属于滇东南W-Sn-Pb-Zn-Cu多金属矿集区的重要组成部分,是近年来新发现的、规模达到中型的多金属矿床。笔者在钻探工程基础上对矿区内隐伏的花岗片麻岩和石英片岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和原位Hf同位素研究。结果表明,花岗片麻岩锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(419.9±6.3)Ma,石英片岩锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为(411.0±11.0) Ma,指示其原岩形成于晚志留世—早泥盆世,具有同源岩浆演化特征,为区域加里东期岩浆活动的产物,后期均发生了变质作用。花岗片麻岩锆石~(176)Hf/~(177)Hf值在0.28243~0.28252之间,ε_(Hf)(t)=-3.4~0.3,石英片岩锆石~(176)Hf/~(177)Hf值为0.28237~0.28253,ε_(Hf)(t)=-5.7~-0.2。综合分析认为,嘎机多金属成矿区花岗片麻岩和石英片岩均起源于古老地壳物质的部分熔融。该变质岩系与嘎机多金属矿床存在密切的空间关系和成因关系,暗示滇东南地区可能存在被低估的加里东期多金属成矿事件。

    2022年02期 v.42 129-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]
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  • 黏土矿物对Li~+的吸附实验研究——对黏土型锂矿成矿启示

    赵越;马万平;杨洋;崔燚;徐林;罗重光;温汉捷;

    国内发现了新型的碳酸盐黏土型锂资源,其中黏土矿物为锂的主要富集载体。为了明确表生环境下锂在黏土矿物中的吸附机理及其富集条件,本次研究采用矿床中常见的高岭石、伊利石和蒙脱石3种黏土矿物进行吸附实验,探讨了时间、Li~+初始浓度、固液比、p H和离子强度对锂在黏土矿物富集的影响,这与碳酸盐黏土型锂矿床的成矿过程存在一定联系。研究发现,准二级动力学模型、Freundlich和D-R等温吸附模型可用于描述和预测高岭石、伊利石和蒙脱石对Li~+的吸附过程。Li~+在不同黏土矿物的吸附机制不同:高岭石表面络合作用为主,存在离子交换和物理吸附;伊利石存在物理吸附和离子交换;蒙脱石以离子交换为主,存在外层络合作用。不同因素对Li~+吸附过程的影响能力排序:矿物类型>Li~+初始浓度>离子强度>固液比>p H。黏土矿物对Li~+的吸附能力顺序为蒙脱石>>伊利石>高岭石,在物源充足条件下,暗示Li~+的富集载体很可能为蒙脱石。下伏碳酸盐岩为富锂黏土岩的主要物源,其风化过程为锂的富集提供良好环境。低固液比、低矿化度、高Li~+浓度和偏碱性的水介质环境是Li~+在黏土矿物上富集的理想场所,容易形成高品位的黏土型锂矿床。

    2022年02期 v.42 141-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K]
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  • 响应曲面法优化铜硫浮选分离试验研究

    李博琦;纪翠翠;谢贤;朱辉;黎洁;宋强;

    根据对铜矿的工艺矿物学分析,制定了先混合浮选后铜硫分离的工艺流程。通过单因素试验确定了混合浮选粗选丁基黄药与丁铵黑药最佳用量为180 g/t+90 g/t,二段磨矿最佳磨矿细度为-0.045 mm含量为80%,铜硫分离粗选捕收剂Z-200最佳用量为30 g/t。采用响应曲面法对铜硫分离抑制剂用量进行优化,结果表明抑制剂的最佳用量分别为Na_2S 119.43 g/t、CaO 1874 g/t、KG 498.26 g/t,在该条件下软件模拟得到Cu品位和回收率分别为8.47%、95.67%,与实际优化浮选试验结果相近。采用上诉最佳药剂制度进行闭路试验,最终获得Cu品位23.64%、Cu回收率92.54%的铜精矿和S品位43.45%、S回收率82.86%的硫精矿。

    2022年02期 v.42 154-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
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  • 马来西亚麻元锡矿床成矿花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄及Sr-Nd-Hf同位素特征

    戴雪灵;尹萍;杨柳;张启源;JASMI Hafiz Abdul Aziz;

    麻元锡矿床是马来半岛东部花岗岩带内重要原生锡矿之一。为厘定矿区成矿花岗岩的形成时间及构造背景,本文开展了岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd同位素及锆石Hf同位素研究。对2件矿区花岗岩样品的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测试,获得了~(207)Pb/~(206)Pb-~(238)U/~(206)Pb谐和年龄分别为(259.0±3.3) Ma(MSWD=0.77)和(261.3±2.8) Ma(MSWD=0.55),加权平均年龄为(260.30±2.0) Ma(MSWD=1.3)及(263.0±2.1) Ma(MSWD=0.15)。岩石地球化学分析显示,矿区花岗岩样品富Si O_2(73.09%~76.56%)、富K_2O(4.29%~4.91%),I_(A/CNK)为1.03~1.06,轻稀土富集(LREE/HREE为4.24~8.08),Eu负异常明显(δEu=0.08~0.20),富含大离子亲石元素(Rb、K、Th、U),亏损高场强元素(Nb、Ti)。样品全岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.6991~0.7087、ε_(Nd)(t)为-5.30~-1.77、二阶段Nd模式年龄t_(DM2)为1.04~1.28 Ga。锆石ε_(Hf)(t)为-3.5~0.8,t_(DM2)=1.24~1.51 Ga。分析结果表明,麻元锡矿成矿花岗岩为高分异的高钾钙碱性I型花岗岩,成岩时代为中二叠世,形成于活动大陆边缘的岩浆弧构造环境,是特提斯洋向印支板块下俯冲消减过程中弧地壳熔融的产物。

    2022年02期 v.42 163-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1226K]
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  • 青海锡铁山矿区滩间山群a-2岩段与d-2岩段变质岩原岩恢复及对比

    许冲;孙华山;宋长顺;唐亮;黄志伟;葛风建;欧阳淑冰;罗光杰;张伟;

    锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘造山带中段,矿体主要赋存于滩间山群a-2岩段和b岩组绿片岩中,而在与a-2岩段岩性极其相似的d-2岩段中还未发现矿体。本文通过岩石学和元素地球化学方法对a-2、d-2岩段变质岩进行了原岩恢复及对比,得出以下结论:1)a-2岩段绿片岩较d-2岩段绿片岩,碳质成分含量较多,且碳酸盐化程度较高;2)a-2岩段大理岩成分较纯,方解石含量大于95%,而d-2岩段大理岩中多含石英、长石和绢云母矿物;3)2个岩段SiO_2含量的显著变化显示其源区多来源的特点,w(Al_2O_3)-w(TiO_2)二元组分关系特征反映2个岩段源区至少由2个端元组成,1个端元相对低Ti O_2和Al_2O_3,另1个端元相对高Ti O_2和Al_2O_3,且a-2岩段中TiO_2和Al_2O_3组分相对d-2岩段更加分散;4)2岩段变质岩的微量元素N-MORB标准化分布形式大致相同,均呈现大离子亲石元素K、Rb、Ba相对高场强元素Ta、Nb、P、Ti较强富集;5)两岩段变质岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式相近,均为右倾配分模式,轻稀土较重稀土富集,且轻稀土分异程度明显高于重稀土,Eu呈现明显负异常,Ce异常不明显,a-2岩段较d-2岩段∑REE、LREE、HREE含量较低,Eu负异常更加明显;6)a-2、d-2岩段变质岩原岩主要为砂质沉积岩、泥质沉积岩、粘土岩以及中-酸性凝灰岩,含少量火山岩。相比较而言,a-2岩段含砂质成分较多,d-2岩段则含少量基性成分,推测是由于物源区不同及沉积碎屑物运移距离远近所致,与d-2岩段沉积碎屑物相比,a-2岩段沉积碎屑物可能经历了较长距离的运移。

    2022年02期 v.42 176-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K]
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  • 广西大厂黑水沟矽卡岩型锌铜矿床符山石的地质意义

    杨婉秋;郑晓军;杨光树;燕永锋;孙滨;

    广西大厂黑水沟锌铜矿床的发现是深部找矿工作取得的重大成果,该矿床的围岩蚀变以矽卡岩化为主,研究工作中发现了围岩中典型的矽卡岩矿物符山石,这对该矿床的形成及下一步的找矿工作具有重要的指示意义。符山石主要分布在退化蚀变阶段,属于含水矽卡岩产物,并与矿床的Zn-Cu矿化密切相关,可作为矿床矿化的找矿标志,利用原位LA-ICP-MS技术对符山石的主微量和稀土元素组成进行了分析。结果表明,区内符山石均富铝,并与区内矽卡岩及深部花岗岩富铝的特征一致;微量元素结果显示符山石中富集大量成矿元素,如Zn、Sn、Bi、W、Ga、Sr等,它们以类质同象的方式置换了晶格中的Mg~(2+)、Fe~(2+),推测在退化蚀变时期的成矿流体已富集大量的成矿元素,从而为后期的成矿作用提供了有利的环境。稀土元素研究发现,所有符山石均具有与深部隐伏花岗岩近似平行的稀土配分模式,暗示该矿床的形成与深处隐伏岩体具有紧密的联系。

    2022年02期 v.42 193-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
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  • 贵州省织金县打麻厂矿区含稀土磷矿中稀土元素赋存规律

    陈文祥;郑松;严春杰;梁冬云;洪秋阳;李波;孟庆田;陈永科;左佳丽;

    为了定量查明贵州省织金县打麻厂矿区含稀土磷矿中稀土元素赋存规律,选取矿区具有充分代表性的样品,采用化学分析、ICP-MS分析、MLA分析、显微镜分析、单矿物分析、能谱分析、X射线衍射分析、扫描电镜分析等多种分析测试手段对样品进行分析检测。结果表明,矿区钇、镧、铈、钕4种稀土氧化物占稀土氧化物总量的82.97%,为高钇轻稀土。87.015%的稀土赋存在胶磷矿中,赋存在白云石、石英等硅质矿物、粘土类矿物、黄铁矿等矿物中的稀土分别占稀土总量的8.478%、2.604%、1.365%、0.367%。首次发现独立矿物磷铝铈矿和含稀土矿物磷铝锶石,以独立矿物形式存在的稀土仅占稀土总量的0.1047%,赋存在磷铝锶石中的稀土占稀土总量的0.0646%。赋存在胶磷矿和白云石中的磷的比例明显高于稀土,而赋存在石英等硅质矿物、粘土类矿物、黄铁矿、稀土独立矿物以及磷铝锶石中的稀土则显著高于磷。磷与稀土含量的相关系数R=0.9095,呈正相关关系。

    2022年02期 v.42 203-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
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  • 含钼白钨矿的矿物学特征、晶体结构与可浮性

    李美荣;王洪岭;李波;车文芳;梁冬云;孟庆波;

    针对白钨矿-钼钙矿系列矿物在选矿实践中浮选行为的差异,本文在对某钨钼矿床中的典型钨矿物——含钼白钨矿进行工艺矿物学研究的基础上,从矿物晶体化学角度出发,探讨矿物晶体结构和浮选行为之间的关系,为该类型矿物的浮选行为以及浮选药剂的选择提供理论指导。结果表明,该矿石中的含钼白钨矿为钨的主要回收矿物,WO_3占有率达99%,矿物晶格中约25%的W被Mo呈类质同象替代,导致Ca-O的键合能力降低,造成矿物表面与捕收剂作用的活性质点减少,晶格中阴离子基团[MoO_4]~(2-)的存在,不利于矿物表面与捕收剂的有效吸附,从而使含钼白钨矿的可浮性降低。

    2022年02期 v.42 213-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K]
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  • 月球矿产资源勘查进展及展望

    高楠;许英奎;罗泰义;凌宗成;朱丹;李阳;李雄耀;刘建忠;

    地球是人类起源和成长的"摇篮",然而人类终将跳出"摇篮",拥抱更广阔的宇宙空间。月球是地球唯一的天然卫星,也是唯一一颗人类已经登陆的地外星球,月球矿产资源开发利用是人类走向太空的必经之路。前苏联Luna计划和美国Apollo计划引领的第一次探月高潮,采回了约382kg样品使人类得以近距离接触和全方位认识月球。当前正是全球探月工程的第二次高潮期,在本次探月高潮期,月球矿产资源的开发利用将成为重要目标。以往的月球资源探测以科学研究为主,而以应用和商业利益为目的的月球资源勘查工作尚未开展。因此,有必要对月球矿产资源进行系统梳理和研究,初步建立月球矿产勘查的规范,指导载人登月和人机互动进行月面资源勘查。本文从国际太空矿产领域的发展趋势、月球矿产资源的需求、潜在的矿产种类、勘查流程等方面进行系统综述,根据可勘查属性将月球各类矿产划分为钛铁矿型、斜长岩型、磷酸盐型、月壤型、水冰型等5种类型,为中国未来的载人探月项目着陆区选址和矿产勘查规范的建立提供初步参考依据。

    2022年02期 v.42 222-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
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  • Fe-Al复合柱撑剂制备及对丁基黄药的吸附行为

    李彩霞;李俊;郑忠宇;

    由于蒙脱石独特的层状结构和离子交换能力,使其在污水治理领域具有良好的应用前景。本文使用共聚法制备Fe-Al复合柱撑蒙脱石(Fe-Al-MT),采用XRD、比表面积孔径分析仪和SEM等进行表征分析,并探究了Fe-Al-MT对选矿废水中丁基黄药的吸附效果。试验结果表明,当Fe-Al复合柱撑蒙脱石中n(Fe~(3+))/n(Al~(3+))=1﹕5时,Fe-Al-MT的层间距达到1.913nm,比表面积为226.65m~2/g,柱撑效果最佳。在Fe-Al-MT用量为6g/L,温度为40℃,p H=5的条件下,Fe-Al-MT对丁基黄药的去除率最高达到84.16%。根据Fe-Al-MT对丁基黄药的吸附作用研究表明该反应更符合Langmuir等温线模型,表明吸附过程属于单分子吸附。吸附动力学分析表明该吸附过程主要以化学吸附为主,符合二级动力学。

    2022年02期 v.42 231-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 621K]
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  • 镁、锂电气石/玻璃复合材料的制备与负离子释放性能对比

    李欣格;何婕;罗群;张彧嘉;王雨辰;郝木难;孟德忠;赵长春;

    采用丝网印刷技术,以天然电气石粉末为原料成功制备了镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料,并在密闭空间测量了电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能。负离子测试结果表明,当镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料的附着面积为76.97 cm~2时,负离子释放量分别为202 cm~(-3)和208 cm~(-3),说明镁与锂电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能近似,廉价镁电气石可以替代价格昂贵的锂电气石用于制备具有负离子释放性能的玻璃材料。进一步研究发现,当电气石粉末附着面积增加一倍时,镁与锂电气石/玻璃复合材料负离子释放量均提高为原来的3倍左右。

    2022年02期 v.42 239-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 海相磷块岩中钇富集过程探讨:以织金ZK819和ZK2704孔为例

    龚兴祥;夏勇;吴盛炜;谢卓君;何珊;谭亲平;

    本文对织金地区海相磷块岩中钇的富集过程进行研究,探讨沉积速率、富集的空间、力度要素(如富集段次、富集厚度、水动力条件、富集作用强烈作用)、吸附作用和替代作用等因素对钇的富集过程的影响。结果表明:1)沉积速率越快,可能不利于钇的富集,沉积速率越慢,可能更有利于钇的富集;2)经历的富集段次越多,富集程度越强,越有利于Y富集,经历的富集段次越少,富集程度越弱,越不利于Y富集;3)经历的富集厚度越厚,越有利于Y富集,经历的富集厚度越薄,越不利于Y富集;4)水体越浅,水动力条件越强,越有利于Y富集,水体越深,水动力条件越弱,越不利于Y富集;5)经历更强的富集作用有利于Y富集,较弱的富集作用则不利于Y富集;6)从吸附作用和替代作用看,吸附作用可能是导致高钇含量的主要原因,高钇含量可能是钇富集的晚期阶段富集作用更强烈、矿物颗粒更小、吸附作用更强的结果。

    2022年02期 v.42 247-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K]
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