水热法分解钾长石制备雪硅钙石的实验研究

采用CaO作为助剂,在低温、中压的水热条件下分解钾长石,继而合成一种水合硅酸钙--雪硅钙石,同时得到KOH稀溶液,可用于制备高纯碳酸钾。影响晶化反应的主要因素有n(Ca)/n(Al+Si)、晶化温度、晶化时间、水固比（质量比）、搅拌速度等。讨论了各因素对钾长石分解及雪硅钙石形成的影响,通过X射线粉末衍射、热重-差热分析、扫描电镜等手段对合成产物进行结构性能表征。实验结果表明,以CaO为助剂分解钾长石,同时合成雪硅钙石的工艺方法可行,资源利用率接近100%。实验得到的优化工艺条件为：晶化温度为220～250 ℃,n(Ca)/n(Al+Si)在0.8～1.0之间,晶化时间5～8 h,水固比为20～25,搅拌速度400 r/min。在此条件下,钾长石中K₂O的溶出率达80%以上,同时得到结晶良好的针状雪硅钙石晶体。     

安徽金寨响洪甸碱性侵入岩年代学、岩石地球化学及其意义

金寨响洪甸碱性侵入岩体分布在大别造山带东北缘的北淮阳地区,侵位于上元古界青白口系佛子岭群中。主要岩石类型为正长岩（似斑状正长岩）、碱性正长岩和霞石正长岩。正长岩的主要矿物为碱性长石及少量黑云母、普通辉石、绿钙闪石;碱性正长岩包含钾长石、角闪石、辉石和少量黑云母;霞石正长岩主要由碱性长石、霞石及少量绿钙闪石、普通辉石、次透辉石等矿物组成。化学成分上均具有偏铝质、富碱、高钾、贫钛的特点。富集大离子亲石元素K、Rb、U、Nd和轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,轻、重稀土元素比值及La/Nb、Ba/Nb值较高,呈弱的负铕异常。根据高精度同位素年代学测试结果,响洪甸碱性侵入岩成岩期次分为2期：早期霞石正长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（135.1±0.7） Ma;晚期正长岩,SHRIMP 锆石U-Pb年龄为（125.0±1） Ma和碱性正长岩,颗粒锆石U-Pb年龄为122.3 Ma。主体岩石似斑状正长岩的Hf同位素分析结果表明,其初始 ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf 比值为0.282 243~0.282 404,ε_Hf（t）为-10.376~-16.602,结合该岩体的Sr-Nd同位素地球化学特征,推测响洪甸碱性侵入岩是富集地幔部分熔融的产物,其源区可能有部分陆壳物质的参与。其形成的构造背景为后碰撞的伸展环境。     

我国东北小古里河-科洛-五大连池-二克山火山带钾质矿物成因及地质意义

东北黑龙江小古里河-科洛-五大连池-二克山火山岩带是我国近代保存最好的火山群之一,此带火山岩的岩石化学特点全都强碱富钾,K₂O/Na₂O>1.2,属于一套高钾过碱性火山岩。通过对东北钾质火山岩及金云母橄榄岩地幔捕虏体中钾质矿物金云母、白榴石的成分、结晶环境与岩浆成分及来源关系的研究,认为在岩石圈伸展构造背景下,地幔金云母橄榄岩的低度部分熔融形成钾质岩浆,钾质岩浆上升到地壳浅部经历了白榴石的结晶作用。岩浆演化晚期,因钾质矿物大量晶出导致岩浆相对富钠而出现他形霞石和方钠石等填隙矿物。火山岩及地幔捕虏体中富挥发分矿物金云母、白榴石、磷灰石、霞石和方钠石还提供了钾质岩浆富含H₂O、F、Cl、P等挥发分的证据。     

富钾正长岩水热碱法沸石化及成矿意义

本文以富钾正长岩粉体为原料,首次通过直接水热碱法处理,成功合成了方沸石和羟钙霞石,合成温度260℃,时间4 h。通过控制正长岩粉体、氢氧化钠和水的配比,可分别将正长岩粉体中的微斜长石、斜长石和石英转化为方沸石或羟钙霞石,同时正长岩中的K2O和过剩的Si O2被溶出进入液相,可用于制取钾盐。不同类型富钾正长岩直接水热碱法沸石化的成功,为解释自然界中的沸石成因、长石与沸石的共生及转化关系、与沸石化有关的金属矿化机制以及油气成因等,提供了实验证据,也为直接利用廉价的长石类硅铝质矿物原料合成沸石提供了新的技术途径,对于利用非水溶性钾资源制取钾盐具有指导意义。     

固体核磁光谱法研究镁铝复合氧化物的水热转化机制

复合金属氧化物广泛分布于自然界,其中镁铝复合氧化物(简称MMO)则大量分布于基性-超基性岩浆岩、蒸发河湖相和海相沉积岩等之中。本研究以镁铝水滑石(HT)煅烧产物MMO为研究对象,采用水热合成方法,通过改变反应时长,考察并揭示MMO在富硅、碱性和160℃水热条件下的结构复原特性及其转化机制。X射线衍射结果显示,该条件下MMO首先复水形成水滑石相,进而水滑石相逐渐向皂石转化,并伴有钠霞石等杂相的形成与溶解。29Si和27Al魔角旋转核磁共振谱(MAS NMR)的结果证明,在皂石结晶过程中,Al3+优先占据四面体片层的四配位位置。该研究对揭示水滑石稳定性、水滑石与硅酸盐矿物异相成核与生长、热液类型的天然皂石矿床的形成过程等具有重要指示意义。     

广西资源红辉沸石水热制备纳米微孔材料--沸石分子筛

利用广西红辉沸石资源水热制备纳米微孔材料——沸石分子筛，其工艺流程为“红辉沸石”(预处理) 氢氧化钠 铝酸钠 水→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤、烘干→沸石分子筛产品。基于大量实验研究，确定了水热制备A型、P型和X型沸石的最佳工艺技术参数，制备出了质量较高的沸石分子筛产品，并综合分析了红辉沸石粒度、石英杂晶、晶化时间以及反应混合物组成对沸石分子筛水热制备的影响，指明了今后研究工作的努力方向。     

凹凸棒石水热制备中空六方钾霞石及生长机制

用KOH、酸处理凹凸棒石、硝酸铝为原料在180℃~200℃水热条件下制备中空的钾霞石。经粉末晶体衍射图证实,所制备的晶体与钾霞石的特征峰符合,表明制备物质为钾霞石。由扫描电镜图中,可以看出所制备的六方片状晶体直径约为5μm~10μm,厚度约为500nm,并且片状中间出现了很多的大孔(直径约100nm~1 000nm左右),这在之前的报道中从未出现过。因此,追踪钾霞石的生长机制,发现这种多孔六方钾霞石生长分为三步,第一步,是纳米棒聚集形成放射状微球;第二步微球晶化形成假六方片钾霞石;第三步,假六方片晶体经过奥斯特瓦尔德熟化过程表面再结晶形成中空六方片。这是首次在二维材料上观察到这种奥斯特瓦尔德熟化再结晶的现象。     

陆内强碱性火山岩的成因：以山东无棣大山霞石岩为例

本文以山东无棣的大山更新世霞石岩为例,通过全岩的元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成特征,探讨陆内强碱性幔源火山岩的成因及其源区特征。山东地区的新生代玄武岩主要分为早晚两期,早期以橄榄玄武岩为主,晚期以强碱性岩为主（包括霞石岩、碧玄岩等,常见地幔橄榄岩捕掳体）。大山霞石岩为晚期火山作用的代表,具有富碱和贫硅铝等强碱性火山岩的典型特征。在微量元素组成上,大山霞石岩以强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素,在原始地幔标准化图上以明显亏损Zr、Hf、Ti为特征(Hf/Hf^*=0.66~0.68,Ti/Ti^*=0.68~0.70)。其Sr-Nd-Hf同位素比值均一(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr>=0.70333~0.70339,ε_Nd=5.95~6.34,ε_Hf>=8.26~8.43),与早期玄武岩组成一个两端元混合的排列,其中大山霞石岩位于亏损端元一侧。在同位素组成相同的情况下,大山霞石岩相对山东新生代早期玄武岩具有明显偏低的Hf/Sm、Hf/Hf^*、Ti/Ti^*比值,说明源区残留矿物组合可以造成高场强元素Zr、Hf、Ti与稀土元素之间的明显分馏,暗示源区存在非橄榄岩组分。大山霞石岩相对橄榄岩来源熔体偏低的CaO含量和偏高的Zr/Hf比(47.9~48.4),说明其源区残留过剩的单斜辉石,源岩中的非橄榄岩成分为辉石岩或角闪石岩。中等亏损的同位素组成特征说明这些非橄榄岩组分可能与该区显生宙的地壳重循环过程有关。     

包古图斑岩铜矿床的钛矿物特征及其成因意义

在大量薄片鉴定的基础上,本文对包古图斑岩铜矿的钛矿物组合特征及其形成机制进行了研究。主要钛矿物为榍石、钛铁矿和金红石。其中榍石在成岩期和成矿期均有形成,但主要见于成矿期的钾化阶段,与钾长石、黑云母共生;在后期的青盘岩化和沸石化阶段也有出现,但含量相对较少。成岩期的钛铁矿很少见,成矿期各蚀变阶段均有分布,但最常见于钾化阶段。金红石仅见于成矿期,钾化阶段早期可与钾长石、黑云母、石英等共生,还见有被榍石包裹的细粒金红石,青盘岩化阶段亦有形成,与绿泥石共生。这些钛矿物最常出现于黑云母颗粒内部或其附近,这可能是斑岩型矿床的特征之一。榍石SiO₂和CaO含量与理论值接近,TiO₂偏低;钛铁矿均含锰,MnO含量1.97%~4.49%,还见有锰钛铁矿;金红石含有一定量的SiO₂和FeO^T,个别颗粒还含有少量Al₂O₃、MgO和P₂O₅。钛矿物组合特征表明包古图含矿斑岩为I型,形成于较高氧逸度环境,侵位深度不大。     

黑龙江多宝山斑岩铜(钼)矿床蚀变-矿化阶段及其流体演化

黑龙江多宝山斑岩铜(钼)矿床是大兴安岭中北部多宝山-阿尔山铜(钼)成矿带内最大的斑岩型矿床,位于兴蒙造山带的最东端。矿床赋存于花岗闪长岩及多宝山组下部地层中。据野外脉体类型和穿插关系、围岩蚀变类型、矿物组合,将多宝山斑岩铜(钼)矿床的蚀变和矿化自早至晚划分为4个阶段:Ⅰ钾硅化阶段;Ⅱ 硅化-钼矿化阶段;Ⅲ绢英岩化-铜矿化阶段;Ⅳ碳酸盐石英阶段。石英中包裹体类型主要有水溶液包裹体、富CO₂包裹体、含子晶多相包裹体、纯CO₂包裹体。成矿流体从早阶段到晚阶段具有规律性演化特征:钾硅化阶段发育水溶液包裹体、富CO₂包裹体,盐度集中在6%~10% NaCleqv,密度0.5~0.9g·cm^-3,均一温度峰值为245~400℃;硅化-钼矿化阶段发育水溶液包裹体、富CO₂包裹体、含子晶多相包裹体均一温度峰值为260~300℃,盐度1.7%~39% NaCleqv,密度0.3~1.1g·cm^-3;绢英岩化-铜矿化阶段发育水溶液包裹体、富CO₂包裹体,均一温度峰值220~280℃,盐度0.1%~24.8% NaCleqv,峰值集中在6%~12%,密度0.5~1.0g·cm^-3;碳酸盐阶段仅发育水溶液包裹体包裹体,均一温度峰值为125~170℃,盐度0.5%~12.8% NaCleqv,密度0.8~0.9g·cm^-3。激光拉曼探针分析结果表明成分主要为H₂O和CO₂。本文对多宝山矿床主成矿期压力进行了估算,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段捕获压力分别为110~160MPa、58~80MPa、8~17MPa。测温实验结合野外现象及包裹体岩相学表明多宝山斑岩铜(钼)矿床是一个复杂的构造-岩浆成矿系统,与成矿有关的热流体不是单一的岩浆分异的结果,构造裂隙系统也为含矿流体提供了很好的导矿与容矿空间,矿床沉淀机制为温度压力的变化及空间的开放导致流体不混溶与沸腾作用,不同流体的混合、水岩反应致使流体pH值、成分发生变化,从而导致铜、钼的矿化。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)