利用X射线粉晶衍射和电感耦合等离子体质谱法研究江西西华山钨矿床中黑钨矿的矿物学特征及指示意义

目前针对江西大型黑钨矿石英脉型钨矿床西华山的黑钨矿矿物学特征及指示意义研究较少。本文利用X射线粉晶衍射分析和电感耦合等离子体质谱分析技术对黑钨矿晶体结构、化学成分特征及空间变化规律开展研究。获得黑钨矿晶胞参数为a0=0.477 nm,b0=0.573 nm,c0=0.498 nm,β=90°21',属于锰钨铁矿,与前人得出的黑钨矿晶胞参数略有不同,代表不同元素对铁锰的类质同象替代。主要化学成分WO3、Fe O、Mn O的含量在空间上具有一定的变化规律,反映了成矿物质的运移特征。微量元素Sc、Y、Nb、Ta在垂向含量变化大,说明矿液运移具有复杂性。稀土总量ΣREEs较高(397.16×10-6~1071.11×10-6),具有强烈的Eu负异常,具重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。将西华山、盘古山、淘锡坑、大吉山4个典型矿床的黑钨矿稀土元素特征进行对比,反映产在花岗岩内接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对最高,分馏最明显;产在花岗岩内及其外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)相对较低,分馏程度最不明显;而产在花岗岩外接触带的黑钨矿的稀土总量(ΣREEs)有高有低,分馏程度有强有弱。因此,黑钨矿的化学成分变化特征,可以有效地指示成矿物质空间运移特征、物质来源和矿床成因。     

江西钨矿床中黑钨矿化学成分的时空变化特征

黑钨矿化学成分的时间、空间变化规律研究,有助于了解成矿时的物理化学环境、矿液来源及运移方向,分析矿床分带、矿化富集规律;同时,对矿床中伴生的稀有分散元素的综合评价、深部矿化远景预测以及隐伏稀有金属矿床的寻找也有一定实际意义.因此,这项工作早就引起了地质工作者的注意.华光、郝家璋(1960),李秉伦、刘义茂(1965)等都曾对黑钨矿化学成分作过专门研究.许多钨矿研究报告也常涉及黑钨矿成分的时空变化问题.但是,不同的研究者往往作出相互矛盾的结论,而且都有数据为凭.国外的研究成果也有类似的情况.     

黑钨矿成分变异的找矿意义

钨矿床中黑钨矿化学成分变异的原因何在?它有什么实际意义?B.H沃耶沃金在对苏联远东各类钨矿床和苏联含钨省的文献资料研究之后提出,各类钨矿床中黑钨矿成分变异是     

赣南盘古山和淘锡坑黑钨矿化学成分和晶体结构及指示意义

赣南地区是世界著名的钨矿资源产区,黑钨矿是该区钨矿中最重要的钨矿石矿物。本文以赣南盘古山和淘锡坑两个典型钨矿床中的黑钨矿作为研究对象,采用电子探针、X射线衍射等分析技术对黑钨矿的晶体结构、化学成分及其空间分布规律开展研究。结果表明,研究区黑钨矿主要属于锰钨铁矿,黑钨矿中Mn~(2+)和Fe~(2+)为类质同象的关系,因此MnO与FeO之间呈明显的负相关。在空间上x(Fe/(Mn+Fe))值有一定的变化规律,由矿脉深部到浅部,x值先变大再变小,反映出矿液的运移从下而上,随后上部矿液又有向下回流的现象;同一脉体各中段均为中间x(Fe/(Mn+Fe))值大,向两侧比值减小,说明同一中段上矿体中部黑钨矿形成温度较高,两侧黑钨矿形成温度较低。盘古山黑钨矿中Nb和Ta的含量均高于淘锡坑黑钨矿,这说明盘古山黑钨矿体比淘锡坑黑钨矿更靠近岩体。单一矿脉自下而上黑钨矿中Nb、Ta含量先是迅速变小,而后略有增大,这也说明矿液运移的复杂性。两矿区黑钨矿都具有重稀土富集左倾的"躺椅式"球粒陨石标准化配分模式。盘古山矿床黑钨矿稀土总量(ΣREEs)较高,La_N/Yb_N比值较低,轻重稀土分馏较为明显;淘锡坑矿床黑钨矿稀土总量(ΣREEs)较低,La_N/Yb_N比值范围较广,轻重稀土分馏程度有强有弱。它们都具有强烈的δEu负异常和弱的δCe负异常,说明矿床是在封闭的还原条件下形成的。将赣南盘古山、淘锡坑钨矿与广西珊瑚、江西浒坑和湖南瑶岗仙钨矿中黑钨矿的晶胞参数进行对比分析,显示产于花岗岩体内接触带的黑钨矿FeO含量较低,晶胞参数值较大;产于花岗岩体外接触带的黑钨矿FeO含量较高,晶胞参数值较小。因此,利用黑钨矿的化学成分和晶体结构的变化特征,可以指示成矿物质在空间上的运移特征,也可作为判断矿床成因的依据。研究成果对同类矿床的研究具有借鉴和启示意义。     

湘西沃溪矿床中黑钨矿的地质特征及微量元素地球化学

沃溪矿床位于湖南雪峰山金锑(钨)成矿带中段,是该带最大的、也是惟一发育Au-Sb-W成矿元素组合的矿床。尽管该矿的研究程度较高,但人们对该矿中重要的含钨矿物——黑钨矿的研究很少。在详细的野外地质调研基础上,对该矿黑钨矿的地质特征和微量元素进行了研究,以期揭示其矿床成因、成矿流体性质及物质来源等信息。沃溪矿床黑钨矿矿脉以顺层的含矿石英脉为主,同时发育各种节理脉;节理脉常相互交错,表现出多阶段成矿特征。矿脉中黑钨矿常与石英、碳酸盐及硫化物共生,形成具有热液充填特征的矿石构造。该矿黑钨矿的REE含量很低(1.62~4.58μg/g),明显低于南岭与花岗岩有关的黑钨矿;其HREE相对富集,并具有Eu、Sm、Gd、Tb异常及MW复合型四分组效应等特征,这可能与成矿流体的氧逸度及络合物的稳定性有关。同时,该矿黑钨矿的Y/Ho值均小于28,指示其成矿流体中以CO2-3(HCO-3)络合物为主。与南岭地区黑钨矿相比,该矿黑钨矿中Sc含量高而Nb和Ta含量很低,这可能与该区黑钨矿形成时的物理化学条件以及成矿流体对深部岩石的淋滤作用有关。沃溪矿床中黑钨矿的地质特征、化学成分及微量元素组成明显有别于南岭石英脉型黑钨矿,为其成矿作用与岩浆活动无直接成因关系提供了新的证据。     

试论复杂链状氧化物—黑钨矿的晶体化学特征

对不同世代的10个天然黑钨矿和1个人工合成的黑钨矿进行了物理性质、化学成分、粉晶X射线衍射、穆斯堡尔谱和溶矿物相试验及电子扫描分析等测试工作。结果表明;黑钨矿中含有较多的Nb、Ta、Sc、Y、Yb和Fe~(3+)等微量元素,它们以类质同象的形式呈三种方式替代Mn、Fe~(2+)和W_(6+)离子,并分别占据在Fe(Mn)O_6八面体和歪曲度大的WO_6畸变八面体中;因此,黑钨矿结构中的W不是以WO_4四面体状态存在,而是形成Fe(Mn)O_6与WO_6以角顶相连的复杂链状氧化物结构体。     

湖南宜章瑶岗仙黑钨矿石英脉成矿流体性质的探讨

对于黑钨矿石英脉的成因,历来都认为是高中温热液充填而成。本文根据石英脉与细晶岩、伟晶岩过渡;围岩蚀变种类及强度的变化;石英脉中晶洞特征的研究;矿物包裹体研究及测温资料;金属矿物局部大量集中的不规律性;石英脉中黑钨矿的产出特点;产在角岩中的石英脉内出现花岗岩角砾;黑钨矿中MnO/FeO比值变化特征:含钨石英脉中矿物组合和化学成分变化特征,认为形成黑钨矿石英脉的成矿流体是一种粘稠的、密度较大、成分以SiO_2为主的熔浆—热液过渡性流体,它具有上部偏液、下部偏浆的特点。     

湘西沃溪金锑钨矿床成因矿物学研究

研究了沃溪金锑钨矿床主要矿物——自然金、黄铁矿、辉锑矿、白钨矿、黑钨矿和石英的产状、化学成分、物理性质、包裹体和同位素等方面的特征,并结合模拟实验,探讨了矿床成因。     

黑钨矿中铌钽赋存状态的研究

黑钨矿是钨的主要工业矿物之一,在多种钨矿床中有较广泛的分布。由于钨、铌、钽的地球化学性质很近似,黑钨矿中往往含有一定数量的铌钽。对黑钨矿中铌钽含量及存在形式的研究,在寻找隐伏含矿岩体,研究元素演化及分析推断地球化学过程的机理与特征,确定冶炼方法及流程,搞好综合利用等方面都具有重要的意义。前人对黑钨矿的化学成份已作过许多研究,但对铌钽在黑钨矿中存在形式的研究却报道较少。现将我们对部份钨矿床中的黑钨矿所进行的研究结果报道如下:     

赣南黄沙脉钨矿床的萤石特征和成矿分布

赣南黄沙脉钨矿床具有多阶段、多脉组的矿化特征,其中以芭组矿脉发育较好,保存完整。因此,我们对芭组矿脉的成矿分带进行了系统研究,并以萤石及其气液包体的研究作为重要手段,获得了一些颇有价值的成果。一、黑钨矿石英脉的原生垂直分带芭组黑钨矿石英脉产于     

赣南荡坪石英脉型黑钨矿床成矿流体研究

为揭示赣南荡坪钨矿的成矿流体特征及矿床成因,采用流体包裹体组合的研究方法,利用红外显微镜、冷热台和激光拉曼等测试手段,对黑钨矿和与其共生的石英中流体包裹体进行了系统的岩相学观察、显微测温及成分分析。结果表明,与黑钨矿形成相关的流体为中高温、中低盐度的NaCl-H_2O流体体系,与石英中流体包裹体相比,黑钨矿中包裹体的总体均一温度及盐度较高,分布范围狭窄,表明黑钨矿与共生石英中的流体包裹体形成的p-t-x条件不同。成矿流体在演化过程中的冷却作用是本矿床黑钨矿沉淀成矿的主要因素。     

钨矿床地球化学研究进展：以黑钨矿U-Pb、Sm-Nd、Lu-Hf 同位素年代学与微量元素为例

黑钨矿是钨矿床中最主要的矿石矿物之一,对其直接开展定年研究能更有效厘定钨成矿时间。黑钨矿通常含有一定量的U且部分样品具有较高的Sm/Nd比,因而U-Pb及Sm-Nd定年方法广泛地被应用到黑钨矿矿床的定年研究中。但是受黑钨矿U-Pb及Sm-Nd定年方法以及黑钨矿样品自身的制约,U-Pb及Sm-Nd定年成功率较低或结果不理想。文章针对黑钨矿在钨矿床U-Pb年代学和Sm-Nd年代学的发展历程进行了系统的梳理与分析,探讨了黑钨矿U-Pb年代学与Sm-Nd年代学的挑战与机遇。同时结合已发表的黑钨矿Lu、Hf数据,针对黑钨矿Lu-Hf年代学的应用前景进行了评估与展望。已有数据表明,黑钨矿中Lu/Hf比值变化范围较大,有潜力作为Lu-Hf同位素定年的良好对象。文章探讨了黑钨矿用于限定钨矿床成矿时代研究中存在的问题及应对方案,旨在促进未来黑钨矿在钨矿床成矿年代学的发展。     

天然黑钨矿可见光催化活性的实验研究

天然半导体矿物具有优良的日光催化特性。本研究选取天然钨酸盐作为研究对象,对武鸣、栗木、崇义3个不同矿区的天然黑钨矿进行了矿物学及光催化实验探究。利用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、电子探针微区分析对天然样品的结构与成分进行分析,鉴定其主要矿物相为黑钨矿(Fe,Mn)[WO4],从武鸣、栗木到崇义矿区,Fe/Mn摩尔分数比从7.1、0.9到0.3依次降低。利用紫外可见漫反射测得武鸣、栗木、崇义地区样品禁带宽度分别为1.5、1.6和1.7eV,说明其具有良好的可见光响应。在pH为7的条件下用质量浓度为1g/L的样品对5mg/L的有机染料亚甲基蓝(MB)进行光催化实验(含0.01mol/L H2O2 ),结果表明武鸣地区黑钨矿实验组降解MB的效果最佳,3h后其效率分别是栗木、崇义地区样品的1.1倍和1.6倍。电子顺磁共振谱检测结果显示,反应过程中均产生氧化性羟自由基(·OH),其中效果最好的武鸣黑钨矿产生的·OH信号更强;不同自由基捕获实验证明·OH在光催化反应过程中起主要作用。进一步选取武鸣黑钨矿开展光催化降解机制研究,实验结果显示:光照下黑钨矿与H2O2共存的实验组对MB的脱色降解率可达99%(3h),只有黑钨矿的对照组降解7%的MB,只有H2O2 的对照组降解31%的MB;黑暗条件下,同时添加黑钨矿与H2O2的对照组对MB的去除率为34%。不同H2O2 浓度条件下黑钨矿降解MB符合准一级动力学方程,说明降解过程与催化剂含量无关,H2O2 更多的是充当电子受体。分析认为,不同产地黑钨矿日光催化效率与矿物铁含量呈正相关,与禁带宽度呈负相关,推测其反应机理是光催化与芬顿反应协同产生的·OH将MB氧化降解。本研究为开发利用天然矿物治理环境污染提出了新方法。     

广东石人嶂钨矿床黑钨矿中铁锰比值初探

<正>黑钨矿是钨铁矿-钨锰矿完全类质同象系列的中间成员,其形成受到矿物结晶时不同的物理化学条件的影响。虽然许多学者做过很多有关的研究,如高温富锰,低温富铁的观点,与之相反的有高温富铁,低温富锰的观点,以及黑钨矿中铁锰质的含量与温度,甚至与压力、氧逸度都无关的观点等等。但对于黑钨矿中的锰铁比值研究薄弱。     

黑钨矿环带构造及其成因意义

作者于1983年2月,在对大吉山脉钨矿床中六号脉黑钨矿的研究中发现,黑钨矿晶体中Mn/Fe值变化是波动的,即含铁量为突变,而非渐变.后经扫描电镜、电子探针、化学分析、原子吸收光谱分折以及用粉晶X射线衍射法与光、薄片检查发现,该黑钨矿晶体具有环带构造.自根部向顶部,环带成分为:(以Fe含量计):Ⅰ峰100 Ⅱ峰46.81 Ⅲ峰91.49Ⅳ峰66.38 Ⅴ峰31.91Ⅰ′谷(界于Ⅰ、Ⅱ峰间,以下类推)21.28Ⅱ′谷8.51 1%#11Ⅲ′谷6.38 Ⅳ′谷17.02不论峰与谷,其所代表的铁含量总体变化趋势(自结晶作用早期至晚期)都是降低的,此点与整个矿体的黑钨矿化学成分变化总趋势一致,用包体测温法证明了矿物形成过程为一降温过程(自440℃至350℃).     

赣南淘锡坑钨矿床流体包裹体地球化学研究

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段与武夷山北东-北北东向构造带南段的复合部位,属于以石英脉型黑钨矿为主的钨多金属矿床.对该矿床主成矿期与黑钨矿共生的石英和黑钨矿的流体包裹体进行了系统研究,结果显示,与黑钨矿共生石英中流体包裹体均一温度主要集中在160-260℃之间,盐度为1.64％～6.67％;黑钨矿中流体包...     

白钨矿精矿中黑钨矿的物相分析

白钨矿精矿中黑钨矿的物相分析,与黑钨矿中少量白钨矿的物相分析一样,都是由于两者的含量相差过于悬殊,很艰找到合适的选择性溶剂和条件,得到较为满意的分析结果,所以至今仍为国内外尚未过关的课题.本文应用新的选择性溶剂-结晶氯化铝,它比以往使用的那一种选择性溶剂对白钨矿的溶出率要大,采取适当措施后黑钨矿的溶出率可以降低得很小,并且对钨矿中的一些常见共生的含钙矿物能同时全部除去,在此基础上测定残渣中的钨(黑钨矿和残剩少量白钨矿的和)和钙(白钨矿的钙),钙的含量按CaWO_4固定组成换算成白钨矿的钨,差减即得黑钨矿的钨.     

珊瑚钨锡矿床中黑钨矿的标型特征及形成条件的研究

本文着重论述了珊瑚钨锡矿床中主要矿脉内黑钨矿的标型特征,进而讨论了黑钨矿形成的条件。但愿对此类矿床的成因研究有所裨益。不当之处,望指正。     

湘西沃溪钨锑金矿床辉锑矿脉矿物学特征及其矿床成因指示

辉锑矿脉为沃溪钨锑金矿床最具工业价值的矿石类型。本文报道了近期对该型矿石的主要矿石矿物如自然金、自然锑、辉锑矿、白钨矿、黑钨矿等的观察研究和电子探针分析结果。分析了矿石矿物微量化学成分特征及其所揭示的矿床成因信息。研究表明，矿床成矿应与区域构造—岩浆作用有成因联系。从而建立了该矿床新的成矿机理模式。     

黑钨矿中铌钽含量变化的研究及意义

黑钨矿中铌、钽含量的变化和锰、铁含量的的变化一样,是黑钨矿具有成因意义和找矿意义的重要标型特征之一,且前者在时间、空间上的变化规律较后者更明显。本文在作者近几年研究黑钨矿成分、时空变化规律的基础上,进一步讨论与黑钨矿中铌、钽含量变化有关的问题及其找矿意义。