花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制

对采自广东阳江花岗岩风化剖面的黑云母及其风化产物进行了Ｘ射线衍射,扫描电子显微镜及能谱,高分辨率透射电子显微镜等分析,并探讨了黑云母风化过程中成分的变化及矿物的转化机制。研究结果表明：阳江地区花岗岩中黑云母的风化系列为黑云母→蛭石,绿泥石→伊利石／绿泥石,高岭石,黑云母风化初期的蛭石和绿泥石是独立的矿物相,而不是通常认为的水黑云母,而混层矿物伊利石／绿泥石的出现则表明了以黑云母风化程度为指标的深度     

黑云母的密度和主要成分在风化过程中的变化——以山东半岛院格庄花岗岩体风化壳为例

黑云母是相对容易化学风化的常见矿物,可作为地表岩石风化程度的指示剂。为了研究黑云母在化学风化过程中的物理性质和化学成分的变化,本文对采自烟台院格庄花岗岩体风化壳中的黑云母进行了系统分析。样品经过分选、密度测量、化学测试和XRD衍射分析,结果表明,黑云母随着风化程度的增强,其颜色从黑色渐变为褐色乃至红褐色,硬度变小,挠性增强,密度由3.00 g/cm³以上逐步减小至2.45 g/cm³以下。矿物结构面网间距变大,结构和主要成分变化引发矿物相转变,矿物种类由黑云母→云母型混层矿物→水黑云母-蛭石混层矿物→蛭石;随着风化程度的增强,黑云母中SiO₂、Al₂O₃和Na₂O的含量逐渐增多富集,而TFeO、MgO、MnO、TiO₂、K₂O、CaO和P₂O₅含量减少流失,流失强度依次为K>P>Mn>Mg>Ti>Fe>Ca,K流失最大可达90%以上,...     

伯克霍尔德菌作用下黑云母的风化作用——对次生矿物的初步研究

以黑云母为矿物材料,以伯克霍尔德菌为微生物材料进行了矿物风化的长期培养实验。用X射线衍射仪测定了小于1μm粒级的固相产物的矿物成分,用扫描电子显微镜/X射线能谱仪观察和测定了矿物形态和化学成分。结果表明,伯克霍尔德菌菌株8B不仅能加速黑云母的风化进程,而且能促进形成鳞片状和球状粘土矿物(很有可能分别是蛭石和蒙脱石)。通过对次生矿物形成过程的分析,认为蛭石是黑云母通过结构转变的方式而形成,其转化过程具继承型模式的特点;蒙脱石则可能是黑云母溶解后重新结晶而成,属于溶解-沉淀模式。     

陕西渭河中下游流域黏土矿物分布特征分析

利用土地质量地球化学调查的7种氧化物数据,对陕西渭河中下游流域内的黏土矿物进行能谱分析,建立了质量守恒方程组,将求解黏土矿物含量问题转化为求解线性规划最优解,以研究黏土矿物分布特征。结果显示:该方法简单易行,准确性较高;土壤发育处于幼年—中间阶段,主要黏土矿物是伊利石、蒙脱石、高岭石,次要黏土矿物为蛭石、绿泥石,其含量因地貌类型而不同,体现不同的风化过程。其中,渭北台塬以黑云母-绿泥石-蛭石为主;中低山区以长石-伊利石-蒙脱石-高岭石为主;秦岭北缘由2种风化过程共同作用而成;河谷区域则是2种风化过程均较弱。此外,黏土矿物分布特征还综合反映了土壤类型及其性质,标识了不同地史时期的冷干和暖湿古气候的交替变化。     

丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用电子探针研究

利用偏光显微镜观察、电子探针分析等手段对江西龙虎山丹霞地貌崖壁砂岩的微观化学风化作用的发展过程进行了研究,重点观测黑云母蛭石化以及长石黏土化过程中矿物组分的变化,进而探讨丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用机理。在微观化学风化下,强风化层胶结物中的方解石迅速分解流失,从而导致黑云母大量发生蛭石化和铁的氧化物在矿物边部富集;长石则大量发生黏土化而使高岭石、石英等矿物富集。研究表明丹霞地貌砂岩在微观化学风化作用下矿物分解以及新矿物的形成都破坏原来岩石中的力学平衡,因而风化作用在宏观上表现为岩面片状剥离和重力崩塌,据此推断更大尺度的风化作用可能与岩石中矿物的微观化学风化作用存在着密切联系,是微观化学风化作用长期累积后在宏观上的综合表现。      

醴陵高岭土矿的矿物组成及其风化特征研究

醴陵高岭土是优质的陶瓷原料,优质矿石主要由印支晚期的石英斑岩经风化作用形成。矿石的主要矿物包括高岭石、埃洛石、水云母、石英和少量蛭石。根据风化作用强度差异,可将高岭土风化剖面分成半风化带、风化骷和风化残积带。各带矿物组合和主要矿物组分都呈规律性变化,风化作用的最终发展趋势是向着形成高岭土矿物的方向进行。在风化剖面发育过程中起重要作用的是母岩的结构、成分及水介质的性质。     

新疆尉犁水黑云母:定向X射线衍射研究

用定向Ｘ射线衍射方法研究了产自新疆尉犁的两个水黑云母样品（ｘｊ－１和ｘｊ－２）。ｘｊ－１含有水黑云母和蛭石两种矿物,ｘｊ－２含有水黑云母和金云母两种矿物。两个样品中水黑云母的ｄ００１有所不同,它们的衍射蜂形和衍射强度与完全规则的水黑云母有一定的差异。根据图解法研究结果表明,在ｘｊ－１中观察到的水黑云母衍射数据实际是大量水黑云母层与少量蛭石层不规则间层的结果,而在ｘｊ－２中观察到的水黑云母衍射数据实     

且干布拉克蛭石的矿物学研究

本文对产于新疆且干布拉克的我国最大蛭石矿的组成、结构和谱学特征做了系统的阐述。研究表明:且干布拉克蛭石是由金云母风化而成。由于风化的不完全,该蛭石保留了许多金云母的特征。该蛭石不是个严格矿物学意义上的蛭石,它是由金云母、严格矿物学意义上的蛭石、以及两者组成的多种混层矿物的混合物。金云母风化过程中可能有杂质铁相生成。蛭石的颜色和多色性,可能起因于其中的O~(2-)→Fe~(2+23+)和Fe~(2+)→Fe~(3+)     

杭州湾潮滩沉积物黏土矿物空间差异与物源指示

通过对杭州湾潮滩沉积物中主要黏土矿物成分及组合类型的研究,分析了杭州湾潮滩沉积物黏土矿物的空间分布特征。借助聚类分析等手段,同时结合杭州湾水动力特征,探讨了研究区黏土矿物的来源和成因。研究结果表明,杭州湾潮滩表层沉积物主要为黏土质粉砂,其余为砂质粉砂。本区沉积物黏土矿物成分复杂,主要为伊利石,其次是高岭石和绿泥石;还有少量蒙皂石和蛭石及1.4 nm过渡矿物。根据其相对含量可分为3种组合类型:Ⅰ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蛭石类-蒙皂石型,Ⅱ型为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙皂石-蛭石类型,Ⅲ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石-蛭石类型。在空间上,北岸的蒙皂石和绿泥石平均含量高于南岸,而伊利石、高岭石和蛭石(含1.4 nm过渡矿物)平均含量则低于南岸。高潮滩和中潮滩黏土矿物对比,除了蒙皂石含量高潮滩大于中潮滩外,其他矿物含量均无明显规律。表层沉积物黏土矿物的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,杭州湾北岸乍浦以东潮滩受潮流和长江沿岸流影响明显,沉积物主要为长江和东海源的;南岸由于曹娥江和甬江两条河流的注入,流域物质所占比例明显比北岸高。柱状岩芯样品中各黏土矿物含量自下而上的变化则反映了物源区风化强度的波动特征。     

全谱拟合定量研究气候对土壤成壤机制的约束:以鲁粤土壤剖面为例

以山东棕壤剖面和广东红壤剖面为研究对象,通过X射线衍射(XRD)和基于Rietveld技术的全谱拟合定量分析土壤中的矿物组成、在剖面上的含量变化并研究粘土矿物之间的相互转化关系,揭示气候对土壤成壤机制的约束。结果表明,2个剖面中的矿物组成不同:山东棕壤中非粘土矿物有长石、石英、方解石及少量的铁铝氧化物和闪石类矿物,粘土矿物有伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石,且粘土矿物含量伊利石>绿泥石≈蒙脱石>高岭石;广东红壤的矿物组成为石英、赤铁矿、针铁矿、三水铝石、高岭石、伊利石和蛭石,其中高岭石>伊利石>蛭石。此外,两地的土壤中均含有少量的非晶质物质。山东气候干冷,以物理风化为主,化学风化较弱,原生闪石类原生硅酸盐矿物和易被溶蚀的方解石等仍有存留;广东气候湿热,化学风化强烈,存在明显的脱硅富铝作用,铁铝氧化物富集。3)利用定量结果计算的化学风化指数与矿物的变化是一致的。     

内蒙古赛乌素金矿氧化带划分及金的次生富集

赛乌素金矿是在我国干旱－半干旱气候条件下形成的，较为典型的风化淋滤残积型金矿床。该矿床氧化带剖面可划分成：表土亚带、碳酸盐亚带、铁质亚带、花岗岩风化亚带和基岩。花岗岩风化亚带的上部为金矿体次生富集的主要赋存部位。但由于原含矿地质体金矿化及构造裂隙分布的不均匀性，使金的次生富集局部出现波动。在金的次生富集过程中腐殖酸的作用不是主要的，而粘土矿物、赤铁矿等对金的吸附，以及具有小分子量的有机酸类可能起着相对重要的作用。     

Geochemistry and mineralogy of saprolite in Finnish Lapland

An ancient saprolite has developed on the Palaeoproterozoic granulite, granite gneiss and amphibolite bedrock of the Vuotso–Tankavaara area of central Finnish Lapland. The present day climatic regime in Finnish Lapland lies within the northern boreal zone and so the saprolite there can be regarded as fossil. Cores of saprolite were collected from 4 sections (42 samples) and analyzed chemically and mineralogically. In the study area, progressive weathering of the rocks has been marked by gradual enrichment in Al, Fe and Ti; and depletion of Na, K and Ca. The higher concentration of Fe(III) and water and reduced Na and Ca in weathered bedrock in the 4 sections are indicative of oxidation, hydration and leaching processes involved during weathering. The primary minerals in the saprolite are plagioclase feldspar, K-feldspar, quartz, garnet (almandine) and hornblende; the common secondary minerals are kaolinite, halloysite, and vermiculite in addition to minor amounts of sericite. Intense weathering is indicated by: (1) the presence of kaolinite and halloysite in 4 sections of different bedrock types, and (2) the comparatively lower SiO₂/Al₂O₃ (wt.%) ratio (2.30) of weathered granulites (3 sections) as compared to fresh granulite (4.33) and that of weathered amphibolite (2.68) as compared to fresh amphibolite (3.56). In general, kaolinite and halloysite have formed through the weathering of feldspars, garnet, and biotite. Vermiculite is the most probable alteration product of biotite. The formation of kaolinite and halloysite in Finnish Lapland indicates wetter and warmer climatic conditions during the time of their formation than at present. The possible time for formation of the saprolite is early Cretaceous–early Tertiary into Middle Miocene.     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127.9±1.4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱风化层（C3）和基岩（D）五层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=15.6），但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过百分之五十，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127. 9±1. 4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱半风化层（C3）和基岩（D） 5层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显\[(La/Yb)N=15. 6\]，但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过 50%，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

粤西印支期那蓬岩体的岩石学、地球化学特征及其成因

那蓬岩体为混合岩化-花岗岩化作用的产物,主体岩性为中细粒(斑状)黑云母二长混合花岗岩、弱片麻状细粒黑云母二长混合花岗岩,富含堇青石、矽线石、红柱石等富铝矿物,靠近岩体边部为混合片麻岩、花岗片麻岩,逐渐过渡至围岩。对中细粒黑云母二长混合花岗岩进行LA-ICPMS锆石U-Pb同位素测年,锆石以变质锆石为主、岩浆锆石为辅,获得多期锆石UPb年龄,将最新的变质年龄252±1.9Ma作为成岩年龄,将那蓬岩体的成岩时代定为早三叠世。那蓬岩体形成于碰撞造山构造环境。     

吉林省桦甸地区太古宙花岗质片麻岩的侵位与变形研究

根据岩石组合，分布，接触，包裹关系以及结构和构造，吉林省桦甸地区太古宙花岗质林岩为角闪英云闪长质片麻岩类和黑云母花岗闪长质片麻岩类，角闪英云闪长质片麻岩类为变形前侵入体，黑云母花岗闪长质片麻岩类为同变形侵入体，两类花岗质片麻岩的侵位是晚太古宙近东西向构造变形相伴生的岩浆活动事件。     

片麻岩单轴压缩条件下破裂过程AE试验研究

本文针对小湾水电站坝基典型片麻岩实际,通过磨片试验分析了黑云母花岗片麻岩的矿物组成和结构,印证了岩石强度与矿物含量以及矿物强度有关.对该片麻岩进行了单轴压缩破裂过程声发射特性试验,研究了该黑云母花岗片麻岩的破裂失稳的声发射过程,分析了岩石内部裂纹随时间、应力、应变变化,对应声发射发展形态,这对于分析岩石破裂失稳机制十分...     

REE Mineralization of Weathered Crust and Clay Sediment on Granitic Rocks in the Sanyo Belt,SW Japan and the Southern Jiangxi Province,China

Rare earth element (REE) geochemistry and mineralogy have been studied in the weathered crusts derived from the Early Yanshanian (Jurassic) biotite granites of Dabu and Dingnan, as well as in the Indosinian (Permian) muscovite–biotite granite of Aigao in southern Jiangxi province, China, and the weathered crusts and clay sediments on biotite granites in the Sanyo belt, SW Japan, that is, Okayama, Tanakami, and Naegi areas. In all of the weathered crusts, biotite and plagioclase commonly tend to decrease toward the upper part of the profile, whereas kaolinite and residual quartz and K‐feldspar increase. The weathered crusts of the Dingnan granites and some Naegi granites, which are characterized by the enrichment in light REE (LREE) in C horizons, have higher total REE (ΣREE) content than the parent REE‐enriched granites. Weathering of LREE‐bearing apatite and fluorocarbonates in the Dingnan granites and allanite and apatite in some Naegi granites may account for the leaching of LREE at the B horizons. The leached LREE must result in subsequent enrichment of LREE in the C horizons. The enrichment is probably associated with mainly adsorption onto kaolinite and partly formation of possible secondary LREE‐bearing minerals. In Japan it was found that REE mineralization occurs not in the weathered granitic crusts but in reworked clay sediments, especially kaolinite‐rich layers, derived mainly from the weathering materials of REE‐enriched granitic rocks. The clay sediments are more enriched in LREE, which likely adsorbed onto kaolinite. Concentration of heavy REE within almost all the weathered crusts and clay sediments, however, may reflect mainly residual REE‐bearing minerals such as zircon, which originated in the parent granitic rocks. The findings of the present study support the three processes for fractionation of the REE during weathering: (i) selective leaching of rocks containing both stable and unstable REE‐bearing minerals; (ii) adsorption onto clay minerals; and (iii) presence of possible secondary LREE‐bearing minerals.     

赣,湘南与成矿有关的复式小岩体若干问题的探讨

从华南复式岩体的基本特征,结合岩石、矿物及地球化学的研究,认为复式岩体的组成主要有三;①似斑状中粒黑云母花岗岩.它是岩浆作用的产物;②细粒花岗岩,它是残余岩浆渗浸与注浸作用的产物;③中粒花岗岩.它是粒间流体渗浸交代作用的产物.同时还计论了岩体与成矿的关系.认为成矿与岩浆后期粒间含矿流体的渗浸成矿作用有关.而这一过程的强度和成矿元素组合类型,主要决定于岩体所处的地质环境及成矿时的封闭开放条件.     

江西龙南花岗岩稀土风化壳中粘土矿物的研究

本区燕山早期花岗岩发育的风化壳中的粘土矿物以高岭石和埃洛石(7Å)为主;蒙脱石、三水铝石及其它为新查明矿物。据粘土矿物组合特征,自风化剖面深部到地表分为三个带:含蒙脱石带,高岭石和埃洛石(7Å)带,含三水铝石带。本文探讨了矿物在风化过程中的生成演化顺序,并进行了热力学的解释。据各带粘土物质的阳离子交换量与稀土含量变化的不一致关系认为,稀土在C带中的富集是化学风化的结果,与粘土矿物组合无关。