中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨

在分析中国硼矿床成因类型的基础上,将中国硼矿床划分沉积变质、现代盐湖沉积、矽卡岩和地下卤水4个矿床类型8个矿床式,最为重要的矿床类型为沉积变质型硼矿和现代盐湖型沉积硼矿床。在硼矿成矿区带划分方案的基础上,综合成矿规律、地质构造背景等因素划分出辽-吉沉积变质型、川-鄂地下卤水型、湘-桂矽卡岩型、西藏现代盐湖型和青海柴达木现代盐湖型5个硼矿矿集区。其中辽-吉老矿区深部和外围、川鄂区的地下卤水及盐湖硼矿的综合利用等方向尚有较大潜力。     

盐类沉积地热变质作用的物理化学分析

盐类沉积在埋深增加、地热温度逐渐增高的过程中,含结晶水的矿物将脱水熔融,矿物相发生转变。盐类沉积随着地热温度的变化而不断平衡的过程,称为地热变质作用。 博歇特(H.Borchert)^[1]对地热变质作用做过较多的论述。但是,无论从物理化学分析的原理上,或是从组合热变质过程的认识上,都有进一步研究的必要。 本文论述了盐类组合地热变质作用的相平衡规律,通过实验证实了这些规律。应用体系稳定平衡的多温图分析了盐类沉积的地热变质过程。 本文内列出的盐类矿物及符号见表1。     

西藏扎布耶盐湖卤水演化的Pitzer模型模拟

扎布耶盐湖是西藏高原代表性的富锂硼碳酸盐型盐湖。本文利用Pitzer模型模拟计算了西藏扎布耶盐湖冬季与夏季卤水、补给河流-泉水的低温(2℃)、常温(25℃)和高温(50℃)蒸发结晶过程,结果表明,扎布耶盐湖卤水可以由现代成分的河流-泉水蒸发浓缩形成,扎布耶盐湖的沉积组合与河泉水蒸发浓缩的矿物结晶规律吻合;而冬、夏卤水蒸发模拟结果与卤水蒸发实验结果基本吻合,但对矿物结晶顺序、矿物组合规律以及温度-季节性成分变化的影响等方面,提供了更多更详细的数据与认识。说明Pitzer模型对研究西藏富锂硼碳酸盐型盐湖的地球化学成因和盐田工艺都具有重要参考价值。     

腾格里地区盐湖的盐类沉积特征

腾格里沙漠122个盐湖分为石盐、石盐-芒硝、石盐-白钠镁矾及芒硝(石膏)4种类型。盐湖含盐系厚度一般4～9m,总体呈现下部为含盐碎屑沉积,上部以盐类沉积为主,构成储卤层,卤水赋存其中,由湖岸至湖心储卤层厚度增长。含卤层理渐小,卤水含KCl渐高。盐湖中矿物主要为碳酸盐矿物,以芒硝、石膏为主的硫酸盐矿物、石盐以及粘土矿物。盐湖卤水以晶间卤水为主。许多卤水含K+大于2g/L。K+含量最高的红盐池,平均含量达19.14g/L。对钾矿而言,在盐湖分布相对集中地区,有一定的综合开发利用前景。     

塔里木盆地轮台断隆第三系盐湖沉积环境研究

详细研究了塔里木盆地塔北隆起轮台断隆第三系盐湖-碎屑岩沉积体系的沉积环境。整个研究以干旱-半干旱的气候条件为主因素,以盐湖沉积中盐类矿物硬石膏的不同构造类型与环境关系为突破口,结合元素地球化学,从一个新的角度总结了研究区的沉积特征。     

柴达木盆地大浪滩盐矿床基本特征及形成机理

大浪滩盐矿床已定名的24种盐类矿物中,钾镁盐矿物占13种。光卤石为其中主要钾矿物,已富集成钾矿层。本文在对盐矿物分布规律及沉积物地球化球研究的基础上,阐明了盐湖演化发展规律及钾矿层与其他盐矿物的形成机理。     

江陵凹陷沙钾3井古近系沙市组地球化学特征及成钾指示

在盐湖沉积演化过程中,钾镁盐在盐类矿物沉积的中晚期才开始结晶析出。因此,研究含盐系地层中盐类矿物的沉积地球化学特征,不仅可以从侧面获取岩盐的沉积物物质来源和成盐期古卤水蒸发浓缩程度等地球化学信息,而且可以直接揭示古盐湖期钾盐富集趋势及规律。目前,除在江陵凹陷的古近系沙市组等含盐系内发现了富钾卤水外,还在中-南部的钻孔盐矿盐岩中,发现了微量钾石盐和钾石膏,这些说明该凹陷古近纪具有成钾潜力。本文通过对SK3井蒸发岩特征研究及岩芯中K、Mg、Cl、Br离子含量与Br×103/Cl系数的垂向变化分析,揭示古盐湖浓缩演化与钾盐富集趋势,进一步揭示该层段沉积时期及所在凹陷古盐湖卤水钾的富集程度。     

主要造岩矿物动态重结晶作用及其变质条件

动态重结晶是一种重要的矿物变形作用,主要包括膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用三种变形机制。随着变质程度的不断增强,膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用顺次出现。动态重结晶作用是温度、压力、应力以及流体等多方面综合作用的结果,而不仅仅与变形温度有关,因此我们认为以变质相带代替温度变化作为主要造岩矿物动态重结晶机制的转变条件应该更为合理。通过大量薄片观察和综合分析,我们概述了不同变质相条件下主要造岩矿物的变形特征组合,并提出了主要造岩矿物的动态重结晶发生的相对顺序大致应为方解石→黑云母→石英→长石→角闪石→橄榄石→辉石,与前人有所不同。     

论矿物改造机制研究

矿物改造机制是容易被岩矿研究人员忽视的“成因矿物学”新领域之一,主要涉及矿物诞生之后的变化过程.变形矿物及岩石显微构造定性研究已经发展成熟,但造岩矿物显微构造变形与流体运动学和动力学关系的定量研究仍是地学前缘问题.从解析构造学原理出发,将国内外定量研究问题概括出三方面:(1)变形-变质期次与同变形变质温压计;(2)利用同位素年代学分析某期次变形年龄;(3)某期次矿物蠕变机制、差异应力估算及岩石流动定律.并从理论和应用两方面评述了一些实例,认为建立“成因矿物学”实验室,对于系统研究矿物学问题具有重要意义.     

盐湖地质的研究现状及发展方向

随着人们对盐类矿产及硼、锂、铷、溴等稀散元素资源的开发利用与现代沉积作用研究的开展,盐湖地质工作日益受到重视,并在近20年来取得了显著的进展。就其研究内容和研究方法来说,已在众多方面产生了深刻的变化。其发展状况可简述如下:一、加强了盐湖盐类沉积机理和沉积模式的研究六十年代以前盐湖科学的发展,主要是物理化学工作者,通过物化分析,做出相图,阐明了海水和各种不同化学类型的内陆盐湖水,盐类矿物的析出系列或矿物结晶与卤水成分及溶解度等因素的相互关系。而在地质上的研究比较薄弱,且多限于一般的调查、找矿,对盐     

浙西南遂昌—大柘地区八都岩群印支期变质变形序列

浙西南遂昌-大柘地区八都岩群在印支期变质事件影响下发生变质变形,通过详细野外调查和岩相学研究,可将其划分为3期变质变形序列：S₁变形期,NW向片麻理记录的残留紧闭褶皱,共生矿物组合为石榴子石变斑晶及其内部定向分布的包裹体矿物,石榴子石+黑云母+石英（泥质）和石榴子石+角闪石+斜长石+石英（长英质）;S₂变形期,区域性宽缓褶皱及NE向缓倾透入性片麻理,共生矿物组合为石榴子石变斑晶及定向分布的基质矿物,矽线石+石榴子石+黑云母+石英+斜长石±钾长石（泥质）和石榴子石+钾长石+斜长石+黑云母+石英（长英质）;S₃变形期,NE向陡倾透入性片麻理及韧脆性断裂大部分被花岗斑岩脉填充,共生矿物组合为石榴子石变斑晶及其周围退变矿物,石榴子石+矽线石+堇青石+斜长石+黑云母+石英±钾长石（泥质）和角闪石+斜长石+黑云母+钛铁矿（长英质）。结合前人研究成果,八都岩群印支期变质事件峰期变质程度达到麻粒岩相,显示顺时针近等温降压（ITD）型的p-T演化轨迹,S₁-S₃变质变形反映出从俯冲碰撞到快速折返冷却的演化过程,伴随S₃同期侵位的花岗斑岩锆石U-Pb定年结果,将该演化过程完成时间约束在229.7 Ma,可能是浙西南地区对印支期古特提斯洋域内印支-华南-华北板块之间俯冲-碰撞过程的响应。     

盐湖硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究进展

盐湖作为盐矿资源的重要载体和富集区,探讨其矿物质来源及富集规律,不仅为盐湖的形成、演化及成盐成矿规律研究奠定了基础,也为盐湖资源评价及合理的开发利用提供了科学依据,具有重要的理论和现实意义。近年来,随着同位素地球化学的发展,同位素在盐湖领域的研究成果也日益丰富,使盐湖研究的深度和广度也得到快速发展。文章简要概述了硼、锂、锶、氯同位素的分馏机理及其在盐湖研究领域的发展历程,重点介绍了国内外取得的主要成果和最新进展,探讨了存在的问题,以促进硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究在中国盐湖领域的进一步发展。     

西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析

目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类。前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾。因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系。研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境（矿化度117.3 g/L）,并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值（最高可达10.564）,诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出。因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究。     

西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析

目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类。前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾。因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系。研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境（矿化度117.3 g/L）,并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值（最高可达10.564）,诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出。因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究。     

赣中周潭群变质岩中石榴石的演化史及其地质意义

周潭群变质岩系中石榴石、十字石和黑云母微区化学成分变化明显,石榴石变斑晶具典型的生长环带,由晶体中心向两侧边缘XMg,XFe值递增,XCa,XMn值递减,反映增温过程,晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。变质岩系经历了角闪岩相变质作用,划分为3个变质阶段。各阶段石榴石的分布、形态、矿物组合、化学成分及其成因条件存在一定差异。通过成因矿物学的系统研究,确定本区变质岩系石榴石的结晶生长演化史及变晶变形序列。     

柴达木盆地某些盐湖沉积剖面中粘土矿物的初步研究

柴达木盆地蕴藏着极为丰富的盐类资源。据钻井资料表明,盐湖形成演化过程中可以分为未成盐和成盐两个阶段。成盐阶段中具盐类沉积和碎屑沉积交替成层或混层的特征,构成许多盐类和碎屑沉积物相间的沉积韵律。粘土矿物的形成和稳定,除了基本的金属离子外,还与一定的环境相联系。通过对粘土的某些研究,认识盐湖沉积物中粘土矿物的某些特征,讨论粘土矿物在盐湖形成演化过程中的变化是有意义的。本文通过盆地内10个湖区64个样品的资料来进行讨论。     

青藏盐湖沉积物中粘土矿物的初步研究

青藏高原是我国盐湖分布的主要地区之一。对该地区盐湖沉积物中的粘土矿物,前人未进行过系统研究。近年来,作者对柴达木盆地盐湖中的粘土矿物做过一些工作。本文报道了该区49个湖区约200个样品的粘土有关资料,其中包括藏北某些半咸水湖和盐湖周围的某些土壤和泥样的有关资料。文中对含粘土矿物的碎屑沉积物的岩性、粘土矿物类型、粘土化学组分以及粘土资料在盐湖形成演化过程中的地质意义等方面进行了初步讨论和总结。     

鞍─本地区条带状铁建造中硅铁矿物分异反馈及生长动力学演化

自组织过程中矿物的竞争性颗粒生长模型与颗粒生长动力学演化方程是鞍─本地区条带状铁建造（ＢＩＦ）在变质分异作用过程中硅铁分异形成硅质矿物条带与铁矿物条带的生长反馈系统及矿物竞争性颗粒生长的动力学演化过程，竞争状态的表面扩张担负起了Ｏｓｔｗａｌｄ成熟律作用，使系统向减少颗粒数但加大颗粒体积的状态演化，导致了矿物相的成层分异。