四川石棉矿蛇纹石矿物学研究

四川石棉矿产出四种蛇纹石矿物:纤蛇纹石,Povlen型纤蛇纹石、利蛇纹石和叶蛇纹石。它们的形态、结构、化学成分和红外光谱各具特征,本文对此进行了描述和讨论。纤蛇纹石以纵纤维脉和横纤维脉形式产出,以斜纤蛇纹石为主,含少量正纤和副纤蛇纹石。纵纤维蛇纹石可能由地壳浅层中的大气热水形成。Povlen型纤蛇纹石是蛇纹石族矿物的一个新变种,其形态、结构和化学成分都不同于其他蛇纹石矿物。     

我国几种石棉矿物研究

前言石棉 (纤蛇纹石石棉、角闪石石棉等)乃是一类重要的非金属矿产,在我国非金属工业中占有重要地位。为了石棉矿产的找矿和开发,扩大其用途,我们在完成“我国蓝石棉矿物及其基本物化性能研究”课题之后,于1981年开始对我国主要石棉矿物的成分、结构及基本性能等进行了详细的研究。选用样品有:纤蛇纹石(温)石棉7个矿区13件样品;海泡石—坡缕石石棉4个矿(地)区4件样品;水镁石石棉,3个矿区4件样品及叶蜡石石棉1个样品,共计15个矿(地)区22件样品。1985年底提交研究报告。     

波伏稜型(Povlentype)羟基纤蛇纹石的发现及意义

三年来,在对蛇纹石矿物学及矿床研究中,在四川石棉矿发现了波伏稜型(Povlcntype)(即直径>500)羟基纤蛇纹石,进行了较系统的矿物学工作,并用高分辨电镜获得了清晰的晶格象。之后,随着研究工作的进一步深入,于四川石棉矿又发现一种波伏稜型纤蛇纹石。本文对两种波伏稜型矿物做了对比研究,尤其是深入研究了波伏稜型羟基纤蛇     

温石棉尾矿活化产物制备纳米SiO_2实验研究

<正>纤蛇纹石石棉尾矿又称温石棉尾矿,是温石棉矿在选矿及加工过程中产生的尾渣。除了含有少量的短纤维温石棉外,主要由蛇纹石组成,蛇纹石族矿物属1∶1型三八面体层状硅酸盐。它的理想晶体结构可以描述为:每一结构单元层     

吉林蛇纹石玉特征初步研究

对产自吉林省白山市抚松县沿江乡的蛇纹石玉样品分别从地质背景、激光诱导离解光谱、X射线粉末衍射和红外吸收光谱等方面进行了研究,并与辽宁岫玉样品进行了对比。结果表明,吉林蛇纹石玉样品的主要颜色为深浅不一的绿色,主要含Si,Al,Cr,Fe,Mn,Mg,Ca,Sr和Na等元素,其中Ca与Mg的谱线较强,Al,Mn与Sr的质量分数少;X射线粉末衍射结果显示,样品的主要矿物组成为纤蛇纹石,红外光谱结果也显示了其具有纤蛇纹石峰值的特征。     

阿克塞红柳沟纤蛇纹石矿物学特征研究

在对阿克塞红柳沟温石棉矿床的地质特征分析的基础上,采用XRF、XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA等分析测试方法对4个纤蛇纹石样品进行了化学成分、晶体结构、谱学特征、显微形貌与理化性质研究。结果表明:纤蛇纹石样品的主要化学组成为SiO2、MgO,其次含有Al2O3、Fe2O3及少量的NiO等类质同象组分,为典型的斜纤蛇纹石结构,内外羟基伸缩振动和Si-O伸缩振动吸收峰尖锐、分裂明显,纤维形态表现为柔韧的丝状,结构破坏温度在650~700℃,酸蚀量在43.67%~59.89%之间,碱蚀量在2.72%~7.01%之间。矿床地质特征和纤蛇纹石的矿物学特征表明该矿床形成后遭受后期的地球化学作用破坏程度低,与纤蛇纹石共生的矿物较简单,纤蛇纹石纤维表面结构较完善。     

煅烧条件对石棉尾矿酸浸出率的影响及机理研究

为提高石棉尾矿的酸浸出率,采用静态加热法对石棉尾矿样品进行了煅烧处理,研究了煅烧条件对石棉尾矿煅烧产物酸浸出率的影响及机理。采用热分析、XRD、红外光谱分析对原样及煅烧产物的结构、物相及分子振动吸收光谱的变化进行了分析和表征。揭示了煅烧温度、煅烧时间对石棉尾矿煅烧产物的结构、物相和酸浸出率的影响及机理。结果表明,在煅烧过程中,石棉尾矿中的纤蛇纹石先失去氢氧镁石层的外羟基,然后失去内羟基,同时伴随着镁橄榄石的结晶作用,至纤蛇纹石结构整体分解达到完全后,产物的酸浸出率才达到最高。获得最高酸浸出率的煅烧活化条件为煅烧温度680℃,煅烧时间40 min。     

蛇纹石族矿物的红外光谱特征及其研究

蛇纹石族矿物的红外吸收光谱,早在50年代末期已有报道,70年代以来,特别是偏振光的红外光谱技术应用后,对蛇纹石族矿物的红外光谱与晶体结构之间的关系,有了进一步的研究,对谱带的归属也作了阐述^[2,3]。     

蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱研究

本文报道了蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱。在室温下斜纤蛇纹石,正纤蛇纹石,叶蛇纹石和利蛇纹石都具有各自的特征光谱。在结构资料基础上,我们解释了它们之间的光谱差异。无疑,红外光谱是区分各种蛇纹石矿物的有效手段。 样品加热到600—700℃时,3680cm~(-1)羟基带消失,这表明在该温度下蛇纹石矿物完全脱羟。与此同时,光谱中出现橄榄石870cm~(-1)的最强带和一个宽带1000cm~(-1),这说明蛇纹石已部分地转变为晶质橄榄石和形成一个无定形的中间相。800℃时,1060cm~(-1)新带的出现标志着顽火辉石的生成。在所有加热样品的光谱中都没有发现SiO_2吸收带,故可认为,在蛇纹石的热转变过程中没有出现SiO_2相。     

青海茫崖超镁铁质岩蛇纹石化作用的氢氧同位素研究

对青海茫崖石棉矿床中的蛇纹岩和纤蛇纹石石棉进行了氢氧同位素分析,蛇纹岩的δ~(18)O为+5.9—+7.5‰,δD为—115——133‰,纤蛇纹石石棉的δ~(18)O为+7.4—+8.9‰,δD为—115——136‰。共生蛇纹石-磁铁矿同位素温度表明各种蛇纹岩的形成温度为210—320℃,纤蛇纹石石棉为120—170℃。超镁铁质岩的蛇纹石化作用是多阶段的,蛇纹石化作用的水可能以具有一定盐度、CO_2分压较高的深循环大气变质水为主。蛇纹石作用发生在大陆环境中,纤蛇纹石石棉是在蛇纹石化最后阶段于近地表环境中形成的。     

纤蛇纹石石棉的纳米效应与生物活性

本文首次从纳米材料与纳米效应角度出发讨论了纤蛇纹石石棉的形态、表面结构、表面性质与生物活性的关系。结果表明,纤蛇纹石石棉属自然界产出的一种特殊的一维纳米丝状矿物,在形态、结构和表现性质等方面表现出纳米材料所具有一般特性,其中,形态上一寸及高表面化学活性构成了它的生物活性特征。纤蛇纹石石棉纤维对动物的危害,既具有一般纤维的危害性,又具有非晶质ＳｉＯ２的危害性。由于纤维的小尺寸效应和高表面活性而使生物     

四川石棉县蛇纹石猫眼的红外吸收光谱研究

采用Fourier变换红外吸收光谱和X射线粉晶衍射技术对四川石棉县蛇纹石猫眼进行了研究。红外吸收光谱结果表明:四川蛇纹石猫眼可分为纤蛇纹石和叶蛇纹石两种类型,两者在(960-1100)cm-1和(3600-3690)cm-1的范围内由Si-O伸缩振动的E1类振动和OH伸缩振动表现出的红外谱带分裂强度及谱带特征存在明显的差异。在(960- 1100)cm-1间:纤蛇蚊石的红外光谱分裂成三个明显的谱带,而叶蛇纹石在此区间只有两条谱带。在570cm-1附近的红外谱带以肩状出现;OH伸缩振动区:纤蛇蚊石出现两条红外谱带,而叶蛇蚊石只出现一条红外谱带。X射线粉晶衍射结果表明:叶蛇蚊石具有d202=0．2522nm(I/I0=19)和d203=0．2430nm(I／I0=18)的特征谱线,而纤蛇纹石则具有d202、006=0．2446nm(I／I0=29)的特征谱线,d020>0．245nm近0．249 nm的特征谱线缺失。     

美国2001年9月11日世贸中心被攻击后的环境研究

本文主要介绍了2001年9月11日世界贸易中心(WTC)被攻击之后在各学科领域的环境特征研究结果。文中提交的信息被世界贸易中心应急小组在2001年9月18日(热点信息)和2001年9月27日(制图和组成成分结果研究)使用。实验数据由喷气推进实验室/美国航空航天局(JPL/NASA)于2001年9月16、18、22、23日在世界贸易中心(WTC)通过机载可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS)的高光谱遥感仪器获得。2001年9月17日和18日晚上,由两人组成的美国地质勘探局小组在世界贸易中心方圆1km之内收集了超过35个位置点的粉尘和空降碎片样品,其中为了避免受9月14日的暴雨影响选择了两个室内样本收集点,另外还收集到了两个有钢梁涂层的世贸残骸样品。美国地质勘探局地面工作人员在白天进行了实地反射光谱测量,用于现场校准AVIRIS遥感数据。AVIRIS数据的辐射定标和校正工作在喷气推进实验室/美国航空航天局(JPL/NASA)完成;表面反射率校准、光谱测图和解译工作在位于丹佛市的美国地质调查局成像光谱实验室完成;灰尘/碎屑和钢梁涂层样品的各种矿物学和化学参数的分析工作,在位于科罗拉多州丹佛市的美国地质调查局实验室完成,分析中使用了反射光谱法(RS)、扫描电子显微镜检查法(SEM)以及X射线衍射法(XRD)等。通过分析研究得出以下几个重要结论:(1)世贸中心大楼倒塌释放的粉尘主要有:玻璃纤维、石膏、混凝土、纸张以及其他建筑施工中常用的混合材料。(2)在实验室用RS、SEM和XRD方法分析发现,在三分之二以上的灰尘和空降碎片样本中只检测到微量的温石棉(小于总重量的1%),而到目前为止在所有粉尘样品中还没有检测到角闪石类石棉矿物。(3)对钢梁涂层样品分析发现,在世贸中心碎片中检测到的温石棉(蛇纹石矿物)占涂层材料总体积的比例高达20%,同样在这些钢梁涂层样品中也没有检测到角闪石类石棉矿物。(4)在地面仪器低百分比检测的限制下,AVIRIS矿物图主要是用来检测可能存在的石棉状矿物,图中并没有显示温石棉或闪石类石棉的大范围分布。从图中的孤立像素点或像素群(像素大小约2m×2m)可以看出,世贸中心周围地区的石棉状矿物含量变化范围大,从百分之几到百分之几十都有可能。由于AVIRIS数据中的某些光谱吸收强度和温石棉钢梁涂层的光谱相似,因此吸收特征图只显示出了蛇纹石矿物的存在,而不能说明蛇纹石是石棉状的,因为非石棉状蛇纹石矿物在建筑材料中也是非常常见的。AVIRIS矿物图可以显示含石棉量较高的区域和小范围非石棉状矿物的区域,但需要通过现场采样和实验分析来验证石棉的存在。另外,AVIRIS矿物图只能检测地表矿物,而不能检测地下掩埋的矿物。(5)AVIRIS矿物图中角闪石类矿物是几个孤立像素点,而不是像温石棉那样的像素群。少数几个世贸中心地区的角闪石像素点和整个城市的角闪石像素统计噪声水平相似。AVIRIS吸收特征图只显示了角闪石矿物的存在,而这些在非石棉状建筑材料中也是非常常见的,所以需要进行现场采样来确认石棉的存在。野外样品的实验室分析结果与矿物图上的蛇纹石温石棉和角闪石矿物是一致的。(6)实验分析和AVIRIS矿物图结果表明,无论是小尺度的个别样品,还是世贸中心一定方向和距离范围的大空间尺度,粉尘的成分都是多变的。通过对同一样品多次重复进行矿物学和化学物质分析发现,多变性可能是因为粉尘是由不同材料的不均匀混合造成的,这种空间差异是在几十米的大尺度到厘米甚至更小尺度范围下观测到的。AVIRIS矿物图还显示了位于东南偏南的2号大楼倒塌中心的物质铁含量较高,温石棉的分布主要(但并不唯一)呈向西和北方向不连续的放射状,也可能分布在超过世贸大厦遗址四分之三公里的东方向。(7)迄今为止,在粉尘和空降样品中只检测到微量的温石棉,但在有钢梁涂层的世贸中心碎片中温石棉含量达到总体积的20%之多,而且AVIRIS矿物图中温石棉可能存在的区域也表明在局部点可能发现石棉。(8)2001年9月16日收集到的AVIRIS数据显示,世贸中心大楼倒塌区域有若干热点存在,在核心区就有超过36个不同大小和温度的热点。分析数据发现,这些热点的温度都高于800°F,有些甚至超过了1300°F。截止到9月23日,从飞机上观察到的火灾点大部分已经消除或者减弱。(9)我们通过实验发现的灰尘样品有微量石棉的结论与美国环保署(www.epa.gov)进行的其他研究结果一致。我们的研究结果也进一步说明:①高含量石棉可能存在于钢梁涂层和AVIRIS矿物图中显示的局部区域;②粉尘和钢梁涂层中的石棉只含有温石棉,而不含有角闪石类石棉。根据毒理学专家、流行病学专家和矿物学专家近20年分析研究的主要成果表明,闪石类石棉矿物比温石棉更易致癌(Ross,1999;Skinner等,1988;Van Oss等,1999:McDonald,2001)。但是,这一结论还没有被科学界普遍接受。Nolan等(2001)的文献中对这些问题有最新的深入探讨。(10)利用矿物学特性研究AVIRIS矿物图得出以下结论:温石棉占世贸中心残骸中有钢梁涂层材料总体积的20%之多,这些温石棉可能是在清理过程中作为灰尘无意释放到空气中的;AVIRIS矿物图显示石棉可能出现在粉尘的局部小范围集中区。这些为美国环保署和纽约公共卫生局清理粉尘和世贸中心残骸的工作提供了有用的建议,即在清理时应该采取合适的呼吸保护和防尘措施。     

营口蛇纹石玉红外发射功能及其影响因素

辽宁省营口市大石桥产出的蛇纹石玉是传统名玉岫玉的一种,其物理化学特征和矿物岩石学特征与传统岫岩玉有较大差别。本文采用一系列分析技术测试了该地区蛇纹石玉的放射性、化学成分、矿物成分及在8～15μm波长带的红外发射率,结果表明：该地区蛇纹石玉不具有放射性,对人体安全无害,有良好的红外辐射功能,至少两类玉石有可能直接用作天然保健材料;玉石的矿物组成越复杂、矿物的红外活性越强、红外吸收波段范围越大,玉石的红外发射率就越高;含有硼镁石的样品的红外发射率较高达0.82。蛇纹石的晶体结构和过渡元素含量是蛇纹石玉红外发射功能的重要影响因素,晶格活性振动强、Fe2O3含量为6.28%的样品红外发射率高达0.83。引入过渡元素可以提高玉石样品的红外发射率。     

青海茫崖石棉矿区变质超基性岩的蚀变演化序列：岩石化学及矿物学证据

青海茫崖石棉矿区超基性岩体是由原岩以纯橄岩、辉橄岩和橄辉岩为主体组成的富镁质超基性岩体,经历自变质和后期多期热液的叠加变质蚀变作用,经蛇纹石化后形成蚀变完全的蛇纹岩岩体,其中部分蛇纹岩又进一步发生滑石化及碳酸盐化蚀变为滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等。本文在野外地质调查基础上,在室内通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等手段进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程研究。结果表明,该变质超基性岩体蛇纹岩主要特征组合矿物为蛇纹石(利蛇纹石、叶蛇纹石、纤蛇纹石)、磁铁矿、菱镁矿、滑石、水镁石、铬铁矿,变余矿物有斜方辉石、单斜辉石和铬铁矿,滑石菱镁片岩类主要组成矿物为菱镁矿、滑石、蛇纹石及磁铁矿,局部可见石英脉。该地区变质超基性岩体较完整地记录了橄榄岩水化、滑石化及碳酸盐化作用过程的各个阶段,超基性岩蚀变演化过程主要有两个作用阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物的蛇纹石化作用及蛇纹石绿泥石化作用;(Ⅱ)富Ca、CO2流体交代蛇纹石、滑石及水镁石的碳酸盐化作用。蛇纹石化等变质蚀变作用促进了Si、Mg及Fe元素化学活动性,使元素发生富集与迁移,对于次生矿物的形成与演化起到了一定的催化作用。多期不同组成流体热液的交代作用过程,清晰地展示了利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的演化序列,以及滑石、水镁石、铬铁矿和磁铁矿的形成过程及标形特征。     

羟基Povlen型纤蛇纹石的发现及矿物学

1981年作者在四川石棉矿广元堡采区发现一种产于含棉蛇纹岩中的深绿色板条状(似粗纤维状)的蛇纹石,经化学分析、X射线衍射、电镜分析等确定为羟基Povlen型的纤蛇纹石。Povlen型纤蛇纹石由Krstanovlc等根据它的电子显微象为板条状形态特征而命名,并在第三届国际石棉会议上被确认为新的结构类型。它的晶体结构已为E.J.W.Whittaker     

中国蓝片岩中闪石族矿物的研究

本文对中国篮片岩中间石族矿物进行了综合研究,可将它们分为三个亚族:碱性问石亚族;钠钙闪石亚族;钙质闪石亚族。碱性闪石亚族再按Fe 、Mg、Al的比值,后二者按Si的含量划分为矿物种。编制了闪石成分分类图。碱性闪石的光学性质、红外吸收光谱和x射线衍射数据,与其它两个亚族有明显差异,但各亚族内特征基本相似。利用多色性和延性特征鉴别碱性问石各矿物种较为准确,并发现青铝闪石的多色性公式应为Ng-紫色、Nm-深蓝色、Np-浅黄色,与前人描述不一致。     

新书要览

蛇纹石矿物学及性能测试江绍英主编,地质出版社,1937,326P这是有关蛇纹石石棉的基础矿物学、近代矿物学、应用矿物学的专著,也是对蛇纹石族矿物进行系列矿物学研究的成果。作者将他们近年来采集的约1000个样石进行折光率、化学分析、X 射线衍射分析、电子显微象、电子衍射、光吸收谱、晶体场理论解释、穆氏谱、电子顺磁共振谱、核磁共振谱测试,以及蛇纹石石棉物理性能测试(包括抗拉强度、弹性模量、     

四川石棉县石棉矿床的蛇纹石化及成矿地球化学作用

超基性岩体(橄榄岩)已经完全蛇纹石化.主要的蛇纹石结构的网状结构,砂钟结构等.渐进蛇纹石化作用的发育对纤蛇纹石石棉的形成是有利的。矿区蛇纹石化的特征之一是叶蛇纹石广泛发育,而且是在石棉主要矿化期中或之前的中温条件下形成的.蛇纹石化过程中,主要元素均显示活动性.部分Si是从相对富Si岩石带入蛇纹岩的.Mg和Al从围岩蛇纹石向蛇纹石脉迁移。Ca和Fe从原生矿物迁出,分别形成碳酸盐矿物和磁铁矿。     

俯冲带蛇纹岩的变质过程

俯冲带蛇纹岩是俯冲带流体的重要来源,特别是其深部脱水作用对地幔动力学影响深远,是研究俯冲带约80~200km深度范围的地球动力学的关键,因此研究蛇纹岩的变质作用过程及其相关特征矿物(组合)的温压稳定范围具有重要意义。蛇纹岩具有简单的矿物(组合):蛇纹石类、硅镁石类、磁铁矿、氢氧镁石、绿泥石、橄榄石、透辉石、角闪石、滑石等,并且这些矿物(组合)对温压变化不敏感从而很难用来判定蛇纹岩所经历的变质演化轨迹。近几十年来,研究者通过实验岩石学和野外地质观察,主要研究了蛇纹石类矿物和硅镁石类矿物的温压稳定范围,并且试图使用这些特征矿物(组合)来判定俯冲带蛇纹岩的峰期变质条件。本文总结了蛇纹岩中这些主要矿物的温压稳定范围和相关变质反应,并且以中国西南天山蛇纹岩为例,展示使用特征矿物(组合)和叶蛇纹石Al等值线判定蛇纹岩峰期温压条件在实际岩石中的应用。另外,早期对叶蛇纹石的研究表明:随着温压条件的变化,叶蛇纹石的晶体结构会发生相应的调整。表现为单位晶胞内硅氧四面体的个数(m值)发生变化:温度升高,m值变小;压力升高,m值变大,这个发现在高压实验和天然样品中得到了一定程度的验证。本文利用已知峰期温压范围的叶蛇纹石样品分别采用粉末制样法和离子减薄制样法,进行透射电镜测试(TEM)样品的m值,并通过统计的方法获得叶蛇纹石的m值的峰值。结果显示叶蛇纹石的m值的峰值在一定程度上可以用以指示温压条件。本文提出可以用矿物组合、叶蛇纹石Al等值线和叶蛇纹石m值峰值相结合的方法确定蛇纹岩的变质温压条件和P-T轨迹。