初论发现于西太平洋富钴结壳的羟锰矿

大多数研究者认为富钴结壳中的锰矿物主要是水羟锰矿。X-射线衍射数据表明这次所研究的富钴结壳中主要的富锰矿物相是羟锰矿,这是在以往的结核和结壳研究中鲜为人知。探讨了羟锰矿和水羟锰矿的名称由来、化学式、晶胞参数及X射线粉晶衍射值,建议将X-射线衍射特征值为2.4×10^-10 m和1.4×10^-10 m的锰矿物相统称为水羟锰矿;通过研究这两种矿物的成因、产状及环境,认为结壳中羟锰矿的存在表明结壳在生长中后阶段仍处于还原环境。     

贵州水城-纳雍锰矿地质特征

水城-纳雍锰矿是106地质大队于本世纪初在水城一带发现的,皆属表生氧化锰矿床类,锰矿产于中二叠统茅口组第二段。氧化锰矿石仅分布在地表附近,沿倾斜一般向下延伸30-70m即全部变成原始锰矿胚层(含锰、微含锰的硅质灰岩、含硅质灰岩、含钙质硅质岩及石灰岩等)。研究表明,原始锰矿胚层是在茅口晚期黔中台沟相带内形成的富含锰质的热水沉积岩。流体包裹体测定,均一温度为105℃-178℃。锰矿胚层是表生氧化锰成矿的物质基础,本区锰矿是在适当的外因条件影响下,特别是水的作用下,通过矿胚层中杂质元素的淋失作用和锰质相对富集而形成的,是典型的锰帽型矿床。     

贵州水城-纳雍地区锰矿地质特征、控矿因素及找矿标志

贵州水城-纳雍地区锰矿是产于中二叠统茅口组之上,中-上二叠统峨眉山玄武岩之下,茅口组第二段锰矿层与硅质岩和含锰灰岩关系密切,通过对该区锰矿地质特征和控矿因素分析,认为控矿的主要因素为岩相古地理、地层岩性、断裂构造。主要含锰岩系第二段为含锰、微含锰的硅质灰岩、含硅质灰岩、含钙质硅质岩及石灰岩等,第一段局部可见少量零星锰矿体,多无工业价值,根据锰矿富集成矿地质特征,该区找矿标志主要有岩相古地理、地层、岩石及露头。     

鄂东北鹰咀山锰矿床地质特征及找矿标志

鹰咀山锰矿床产出在桐柏—大别造山带中，目前已发现有4条锰矿（化）体，其产出受控于红安群黄麦岭组和七角山组。本文基于矿区锰矿勘查工作和室内观察、测试研究相结合等手段，对研究区含矿岩系（建造）特征、矿体及矿石矿物特征、成矿过程和找矿标志等方面进行了分析探讨。结果表明：鹰咀山锰矿为沉积变质型矿床，锰矿（化）体主要赋存在黄麦岭组云母石英片岩夹硅质（有时含少量泥质）大理岩建造的岩性段中；矿石类型主要为片岩型锰矿石和大理岩型锰矿石，矿石中锰矿物主要为硬锰矿、软锰矿、菱锰矿、锰白云石和黑锰矿等；初步认为锰矿的形成经历了沉积、变质改造和次生氧化富集的成矿阶段；含锰硅质大理岩和含锰云母石英片岩可作为该地区锰矿的典型找矿标志，该标志对鄂东北地区锰矿找矿具有重要意义。     

东菲律宾海多金属结核微区元素赋存特征及成因意义

多金属结核富含Mn、Fe、Co、Ni、Cu和REY(稀土元素和钇)等元素,具有巨大的潜在经济价值。东菲律宾海结核由包壳和核部岩屑(或泥团)构成,其Mn、Fe、Co、Ni和Cu含量介于南海结核和大洋结核之间,但该区域结核的微区特征尚不清楚。本文基于微区元素分析,探究了东菲律宾海结核的元素赋存特征及其成因意义。结果表明,东菲律宾海结核总体为水成成因,主要形成于氧化环境。结核包壳主要由含δ-MnO₂的水成型富铁层(FeO平均为28.7%, MnO平均为21.9%,Mn/Fe值平均为0.93)构成,但边部存在薄层(<100μm)的成岩型富锰层(FeO平均3.41%,MnO平均52.6%,Mn/Fe值平均为17.5),富锰层具有高NiO(2.71%)和CuO(1.45%)含量。根据Co经验公式估算,富锰层可能形成于末次盛冰期(LGM)以来。本研究还发现,结核核部气孔状岩屑中存在成岩成因的富锰矿物,其MnO含量为22.5%～64.7%, FeO含量为0.46%～7.05%,Mn/Fe值为3.96～126。相比包壳中富锰层,核部富锰矿物NiO(1.25%)和CuO(0.5...     

河北相广锰银矿床中两种层状锰氧化物的矿物学研究

兰西锰矿和黑锌锰矿是2种较少报道的层状锰氧化物,在河北相广锰银矿床中也未曾被系统描述。本文利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、透射电镜和拉曼光谱方法对兰西锰矿和黑锌锰矿的形貌特征、化学成分、结构特征进行了研究,结果表明二者均具有纳米到微米级的针、棒、片状等晶形,晶体结构均属于六方晶系,具有沿c轴方向的层状结构。层间阳离子易被Mn2+、Mg2+、K+、Na+、Ag+等离子替代,并含有一层水分子容易在电子束的轰击下失去,使得层间距从0.69~0.75 nm塌陷至0.53 nm左右。黑锌锰矿的拉曼特征峰在波数606、651、163 cm-1处,兰西锰矿的特征拉曼谱峰主要在645 cm-1附近。银在黑锌锰矿比兰西锰矿更为富集,说明了风化作用中锰矿物特殊的层状或孔道结构对于银的富集起着重要的影响。     

富钴结壳生长过程中铁锰氧化物

富钴结壳的矿物学研究是一个难点.本文运用电子探针微区分析结合X射线衍射和矿相显微镜观察的综合方法对富钴结壳中的铁锰氧化物矿物组合及其组分变化进行了研究.研究发现,富钴结壳是从与胶状粘土类混合共沉积开始生长的,结壳内部的韵律层和柱状构造也是始于粘土层终于粘土层的;铁锰团粒的核心一般是较纯的水羟锰矿小核心,可能是在生物媒介作用下在水体中形成后沉降叠积的.FM、FPE海山结壳的中层存在一较纯水羟锰矿层,但该层中Co含量FM15比FPE06低得多,可能反映了FM15在该层形成时Co通量较低.而该层在FN12中不存在,反映了区域环境的较大差异.在FN12火焰状构造亚带存在Mn氧化物和Fe氧化物的极度分异现象,可能反映了结壳形成环境的重大变化.     

下扬子地区幕府山组陆缘海-台地黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构特征

黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构研究对于沉积环境恢复、页岩气储层评价和有利储层预测具有重要意义.利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩心、岩石薄片、XRD分析、氩离子-场扫描电镜等手段,开展幕府山组细粒沉积岩系的沉积学和孔隙结构研究.结果表明,幕府山组岩性组成以块状、纹层状深色（碳质）泥岩、浅灰色纹层状泥质灰岩、泥晶灰岩为主,夹泥灰岩、云灰岩、陆屑灰岩和白云岩、安山岩、角砾岩等,以含硅质粘土质混合页岩相和含硅质粘土质页岩相为主,属于下扬子海盆的陆架浅海碳酸盐岩台地-深水海湾-潮坪环境.幕府山组黑色细粒沉积岩孔隙类型多样,有机孔为2~200 nm,面孔率为2.86%~15.90%,孔隙分布较均匀,但总体连通性较差,部分与脆性矿物或粘土矿物共生的有机孔分布不均匀.无机孔以粒内孔、粒间孔、溶蚀孔为主,部分为晶间孔和矿物层间孔.除黄铁矿晶间孔外,大部分无机孔均大于2 μm,最大可达50 μm.细粒沉积岩中的微裂缝广泛发育,构造微裂缝形态复杂,缝宽一般20~500 μm,常常被方解石和石英充填.成岩微裂缝长度一般大10μm,缝宽50~200 nm.幕府山组顶部深水海湾相和底部泥坪-蒸发台地相黑色细粒沉积岩TOC含量为2.66%~21.27%,平均值为6.30%,有机孔、无机孔和微裂缝发育,粘土矿物和脆性矿物含量较高,具备优质页岩气储层发育的有利条件.      

上扬子地块早震旦世大塘坡期锰矿成因和沉积学

晋宁运动以后的上扬子地块,在早震旦世为陆内拉张阶段。其西缘有火山喷发,而其东南边缘为拉张裂谷带,沿黔东、湘西形成北东向的地堑盆地、沉积了黑色炭质页岩、锰矿和硅质岩。锰矿层由枕状富锰矿体和粒序层状、层纹状锰矿体组成,具有皮壳和胶状结构,并由菌藻团粒、团块、硅质放射虫以及粘土等悬浮沉积物组成层纹和显微粒序。其结构和构造特征显示锰质由海底热水补给,经化学、生物化学作用,沉积在低能深水还原环境中。     

热液条件下钙锰矿的合成及其影响因素

钙锰矿具有3× 3的大隧道构造, 广泛分布于大洋锰结壳和锰结核等环境中, 其性质和成因倍受关注.以改进方法制备的水钠锰矿(birnessite)为前驱物, Mg2+交换后得到Mg-水钠锰矿(或称布塞尔矿, buserite), 经热液处理合成了结晶度高的单相钙锰矿(todorokite), 采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)等技术探讨了热液温度、体系压力和处理时间等因素对钙锰矿合成的影响.结果表明: 合成的钙锰矿与天然钙锰矿有相同的形貌和生长特征, 呈纤维状, 沿120°三连晶生长, 平均化学组成为Mg_0.16MnO_2.07 0.82H₂O.在实验条件下, 热液温度和处理时间是影响钙锰矿合成的主要因素; 而通过改变高压釜的填充度引起体系压力的变化对钙锰矿合成的影响较小, 体系压力并不是钙锰矿形成的主要影响因素.热液温度越高, Mg-水钠锰矿转化为钙锰矿的速率越快, 完全转化为钙锰矿所需的处理时间越短.热液温度分别为120℃、160℃和200℃时, Mg-水钠锰矿完全转化为钙锰矿所需的时间分别为6 h、4 h和2 h; 但热液温度高于160℃时, 易生成水锰矿杂质.延长处理时间与提高热液温度具有相似的影响规律.这进一步明确了钙锰矿的生成条件, 可为阐明钙锰矿的形成机制和促进其在材料科学中的应用提供理论依据.      

Electron Probe Microanalysis of Variable Oxidation State Oxides: Protocol and Pitfalls

Electron probe microanalysis of geological oxide materials relies on stoichiometric considerations to estimate the content of undetermined oxygen and thus calculate ZAF (atomic number, absorption, fluorescence) matrix correction factors, requiring the valences of cations in the corresponding software to be unambiguously defined. However, stoichiometric ZAF corrections may be problematic in the presence of other undetermined elements or variable valence state cations. Herein, we analyse several oxides containing such cations, that is magnetite (Fe₃O₄), haematite (Fe₂O₃), hausmannite (Mn₃O₄) and cuprite (Cu₂O). We compare data re‐calculated for incorrect valence states ( Method 1 ) with reference values, revealing incorrect results, due to an incorrect amount of oxygen used in the matrix correction. Some solid‐solution series of haematite and magnetite were also modelled in CalcZAF program to prove the relative errors when the incorrect oxygen is used. To resolve these issues, we describe two accurate methods. Method 2 uses the true valence states of analysed elements. In Method 3, all cations are analysed as metals, with the content of undetermined oxygen determined by difference. As EPMA software does not allow the use of non‐integer valences, Method 3 is applicable to cations with non‐integer or dubious valences in cases where these non‐integer valences cannot be defined.     

滇东南地区斗南沉积型锰矿床矿物相变化及沉积模式

斗南锰矿是滇东南地区大型的沉积型锰矿床,对其沉积成因的研究可反映滇东南地区沉积型锰矿床的成矿模式。笔者对采自斗南锰矿床的条带状锰矿石样品,进行了系统的锰矿石物相分析和红外光谱分析。通过对锰矿石中锰矿类型与氧化还原界面关系的探讨,提出了由海平面变化引起的氧化还原界面波动所控制的沉积型锰矿的成矿模式。     

安徽沿江锰矿开发利用的一种新途径

用黄铁矿作还原剂 (燃料 )与低品位高锰矿混合 ,在立窑中焙烧 ,经水和溶液浸出、净化、合成、过滤等工序生产人造碳酸锰等矿产品。用软锰矿浆吸收废气中二氧化硫     

桃江锰矿锰帽形成的地球化学过程

桃江锰矿区发育有较完整的表生氧化剖面,根据不同深度矿石的结构构造,矿物组合及化学成分特征,将表生氧化剖面分成三个带：氧化矿石带,地渡矿石带和原生矿石带。桃江锰矿原生矿石矿物主要为含锰碳酸盐,表生富集作用包括两上地球化学过程;可溶杂质的溶解淋失作用和锰质的氧化残留作用。在过渡矿石带中,可溶性杂质发生大规模溶解迁移,锰质发生相对富集;氧化矿石带中,碳酸锰氧化成难溶的高价锰的氧化物,使锰质残留下来,形成     

加强富锰矿勘查工作,促进锰业发展

我国现有锰矿资源状况，不能满足钢铁工业发展的需要。寻找低磷低铁低硅富锰矿，是解决锰矿资源短缺的重要途径。城口锰矿具有较大的找矿前景，锰矿层产出稳定，锰含量高，铁含量低，烧失量大。加强城口矿区勘查，扩大矿床规模，可望成为我国锰矿的重要生产基地。     

激发极化法在新疆奥尔托喀讷什一带锰矿区的找矿效果

虽然传统物探方法在大多数金属矿产勘查中都取得了良好的效果,但在锰矿勘查中的应用却相对较少,这主要是由于锰矿与其围岩的地球物理性质和化学性质差异较小,加大了锰矿的勘探难度,尤其是埋深较大、后期改造强烈的一些锰矿床,勘探难度更大,导致进行直接找矿效果并不显著。笔者近几年主要在巴山锰矿带和塔里木盆地西南缘锰多金属矿区采用不同的物探方法进行锰矿勘查工作,在部分矿区取得了较好的勘查效果。本文主要以塔里木盆地西南缘锰多金属矿区的新疆奥尔托喀讷什一带锰矿区为例,主要介绍了采用激发极化法在该工区开展的具体工作情况以及取得的一些成果认识,表明该方法在寻找隐伏含锰层位具有较好的效果。     

锰矿产品硫酸锰制备锰钾矿型八面体分子筛的实验研究

利用锰矿山现有初级产品MnSO4.H2O低成本制备锰钾矿型八面体分子筛。在液相环境中MnSO4和KOH反应生成Mn(OH)2沉淀后,在溶解氧和OH-的参与下,生成K型水钠锰矿,在高温下发生结构的调整转化为锰钾矿。通过实验获得的最佳条件为:在500mL反应体系中用0.2M的MnSO4.H2O与1M的KOH在室温环境中、通空气流量为30L/min、振荡搅拌转速为100r/min的条件下反应3h,离心洗涤至pH=12,样品干燥后在600℃下煅烧1h。为大规模开展锰矿山产品的深加工提供了重要的实验依据。     

大洋锰结核中锰矿物的地球化学性质及其成因

本文从地球化学角度研究并探讨大洋锰结核中锰矿物化学组分间的相关性，用三组分图，结合显微镜下观察，初步确定不同成因锰矿物的Ｍｎ／Ｆｅ值：原生δ－ＭｎＯ２，２－２．５；次生致密带的次生δ－ＭｎＯ２，１－２；重结晶形成的钡镁锰矿和钠水锰矿，＞５；由于结核中的物质分配和后生作用形成富Ｎｉ，Ｃｕ非晶质铁锰氧化物的Ｍｎ／Ｆｅ值亦大于５。     

Effect of manganese tailings on capsicum growth

The impact of Mn in manganese waste rocks and electrolytic manganese residues on the growth of capsicum was studied via pot experiments. The product yield and manganese nutrition were mainly evaluated in this study. The results showed that the ingredients of manganese tailings were beneficial to the increase of chlorophyll contents in the capsicum. The chlorophyll contents were raised by 12.6%–28.7%, 7.18%–12.1% and 9.70%–13.7%, respectively, corresponding to the idiophase of flower bud, the initial florescence and the fruit expansion stage. Moreover, the additive significantly improved capsicum’s economic features, such as its height, stem width, fruit length and weight and the yield of fresh fruit. These parameters were raised by 11.9%–25%, 18.6%–25.6%, 20.7%–35.4%, 10.4%–27.6% and 11.4%–65.7%, respectively. At the meantime, the manganese taken up by stems and leaves of the capsicum also increased by 11.7%–23.4% and 33.9%–62.8%, respectively. The manganese which remained in the soil was less than that in the original soil due to plant absorption and rainfall loss in pot experiments. It is concluded that both manganese residues and the mixture of manganese waste rock and manganese residue could indeed be made full use of as a fertilizer which can provide Mn nutrition.     

自动电位滴定测定锰矿石中锰的方法研究

多批次的锰矿石锰含量滴定分析消耗大量人工,随着自动化电位滴定仪的普及,利用仪器完成容量滴定成为可能,而将手工滴定向自动电位滴定移植是当前需要解决的课题。本文建立了一套自动电位滴定仪测定锰矿石中锰含量的方法,确定了相关滴定参数和等当点识别标准。锰矿石样品采用盐酸、磷酸分解,硝酸去除碳和有机物,高氯酸氧化,形成样品溶液。自动电位滴定仪先用硫酸亚铁铵标准溶液对预先移取的重铬酸钾标准溶液和标定空白溶液分别进行氧化还原滴定,用铂复合电极指示,计算得到硫酸亚铁铵标准溶液浓度,再对样品空白溶液和样品溶液进行氧化还原滴定,得到样品锰含量,方法检测范围为5%～60%。采用本法分析国家一级标准物质,测定结果的准确度和精密度高;分析多个产地不同水平的锰矿石样品,测定结果与手工方法进行对照,经t检验无显著性差异。建立的滴定方法自动化程度高、方法稳健,适用于冶炼企业、港口商检等行业,具有推广价值。