溆浦碳硅石的发现及其地质意义

碳硅石(SiC)是一种少见矿物,它有两种变体:α—碳硅石和β碳硅石。α—碳硅石具纤锌矿型结构,β—碳硅石具闪锌矿型结构。α—碳硅石除了在月岩中发现有外,在地球上曾先后发现于陨石、金伯利岩、火成碳酸岩及火山角砾岩中。溆浦发现的碳硅石,产于中都金矿含金石英脉上盘板溪群马底驿组千枚岩及板岩中。先是在人工重砂中发现,后反复采样验证,最近又在岩石薄片中找到,并作了比较系统的矿物     

关于碳硅石的资料

作者根据所掌握的资料,从碳硅石的发现与研究史,碳硅石的矿物学特征,碳硅石在自然界中出现的规律,碳硅石的形成条件及可能的成因等方面作了综合性报导.从而,使我们对迄今为止,在我国文献资料中还没有详细论述过的这一个矿物有更多的了解,以推动我们对碳硅石的进一步研究.     

大别山南部天然碳硅石

根据1975年的矿点检查报告,在大别山南部董家山蛇纹岩体的人工重砂和岩石薄片中,发现确有天然碳硅石存在。大部分碳硅石单晶为六方板状,一部分为不规则形,最大粒径450μm×100μm,一般250μm×150μm。薄片中的粒径较小。单晶的拉曼光谱位移峰值稳定,薄片中碳硅石的拉曼位移峰也都在误差范围内。单晶以二轴晶(+)为主,部分为一轴晶(+),薄片中晶体几乎都为二轴晶(+)。虽然天然碳硅石可以产出于任何岩石中,但是原位的天然碳硅石只见于陨石和金伯利岩中,本文发现的很可能是首例地球蛇纹岩中的原位天然碳硅石。天然碳硅石与人工合成的碳化硅在结晶行为、光学性质和红外光谱方面有明显不同,成分也有差异,但拉曼光谱虽有差别却不明显。由于碳硅石与金刚石有类似的四面体方向sp3异化键和相同的滑动面,可能有类似的变形条件。根据碳硅石有晶内变形,推测其形成于≥300km的深度,这对认识大别山南部构造演化有重要意义。     

合成碳硅石的鉴定方法

根据合成碳硅石与钻石的物理化学性质不同，放大检查内部特征，结合对密度、光学性质、硬度等的检测，可以有效鉴别合成碳硅石。     

黑色合成碳硅石在群镶钻石首饰中的鉴定特征

近期,在珠宝市场上的一件＂黑白钻＂首饰中发现混有黑色合成碳硅石,该情况应引起国内外各珠宝检测机构的足够重视。采用宝石显微镜、红外光谱仪和拉曼光谱仪等测试方法对黑色合成碳硅石样品做了较详细测试与分析。结果显示,放大检查可见黑色合成碳硅石的表面粗糙,棱角圆钝,并伴有各种生长缺陷,部分可见残留的单晶硅;黑色合成碳硅石的红外反射光谱非常特征,且其拉曼散射光谱也缺失钻石位于1 332cm-1处的特征峰,可与黑色钻石相区别。     

碳酸盐岩有机碳下限需重新考虑

<正> 长期以来,在评价碳酸盐岩烃源岩时采用的有机碳下限标准很低,一般为0.10%,甚至低到0.05%。我国的勘探实践表明,按照这种过低标准所确定的“烃源岩”几乎没有工业油气聚集的意义。近年来有研究者认识到,碳酸盐岩生油层的有机碳丰度下限与碎屑岩没有根本差别,均应是0.5%左右。英国某机构对世界上250个碳酸盐岩油田进行了系统研究,结果其油源都是有机碳含量≥0.5%的海相碎屑岩和富含泥质、有机质丰度较高的碳酸盐岩生油层。     

高家坳金矿中发现碳硅石

高家坳金矿中发现碳硅石唐建美湖南省矿产测试利用研究所长沙４１０００７关键词金矿，碳硅石，高家坳Ｍｏｉｓｓａｎｉｔｅ，ａＤｉｓｃｏｖｅｒｙｏｆｉｔｉｎＧａｏｊｉａａｏＧｏｌｄＤｅｐｏｓｉｔ￥ＴａｎｇＪｉａｎｍｅｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｓｔａｎｄＡｐ...     

一种植硅石沉积天然微纳米硅碳矿的发现

全球尚无植硅石成矿的先例,近年在江西省丰城市石炉坑发现一种植硅石沉积的天然微纳米硅碳矿床。赋矿岩石由浅灰色—灰黑色植硅石岩,是由大量植硅体堆积固结成岩形成的植硅石,不含孢粉也极少见硅藻,形成于始新世中期—中新世早期温暧湖泽环境沉积。硅碳矿石主要由微米—纳米级石英和固定碳组成,含少量其他杂质;SiO2含量65%~85%、固定碳9%~20%,硅和碳矿物具多孔结构。硅碳矿石通过超细研磨和分选的方式,可获得微米级石英产率49.7%,SiO2含量99.95%,其中粒度在80~200 nm纳米级石英产率可达25%,微米级碳产率30%。植硅石经湿法物理分选可直接制备橡胶补强填料、高硬碳化硅、污水处理和导电性材料等;经矿石矿物加工分离提纯试验,可得介孔硅、介孔碳、白炭黑、纳微硅粉等材料,其工业价值极高。目前暂定为天然微—纳米硅碳矿床,资源储量规模为大型。     

中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中碳硅石的发现及其地质意义

镜下鉴定和拉幔光谱测试结果表明中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP2)退变榴辉岩中石榴石内存在除绿辉石、磷灰石、锆石、金红石、磷灰石、石英、菱镁矿和磁铁矿等矿物包裹体外,还存在一种具有重要温压指示意义的碳硅石矿物包裹体.碳硅石包裹体拉幔光谱峰值稳定,主峰变化于786～789cm-1之间,次峰为966～977cm-1,两组弱峰峰值分别为769～781cm-1和915～918cm-1.寄主矿物-石榴石成分的反环带特征及矿物包裹体组合表明CCSD-PP2中退变榴辉岩是在高温高压条件下形成的榴辉岩,经降温降压退变质作用形成的,碳硅石等超高压矿物是在榴辉岩峰期变质作用期间形成的.根据碳硅石形成于极度还原环境、压力大于6.0GPa,温度在1000℃以上的特点并结合前人的矿物温压计算结果分析认为苏鲁超高压变质带中的部分榴辉岩是扬子板块俯冲至200km以下的上地幔下部,经超高压变质作用、形成碳硅石等矿物后快速折返的产物.     

新疆库鲁克塔格地区新元古代末期汉格尔乔克冰期成因新证据

新疆是世界上保存有完整的新元古代三大冰期的地区之一，有关新疆新元古代最末期冰期为大陆冰川早就提出，但由于证据不充分而一直受到质疑。汉格尔乔克冰碛砾岩具有典型的冰川“落石”，属于典型的冰川沉积，对其上覆的帽碳酸盐岩进行系统的碳、氧同佗素研究证明，帽碳酸盐岩具有全球新元古代冰后碳酸盐岩沉积类似的碳同位素负异常特征，特别是在帽碳酸盐岩底部发现具有典型的大气淡水成因的白云岩，证明汉格尔乔克冰期为大陆冰川。     

典型水生植物对岩溶水生生态系统无机碳稳定性影响研究

碳循环研究是全球变化科学中的研究重点, 其平衡问题已成为全球变化与地球科学领域的研究前沿和热点。“遗失汇”是全球碳收支研究的重点, 寻找和揭示其存在机理对研究全球碳循环具有重要意义。在全球碳循环研究中, 仅考虑海洋碳库和陆地生态系统碳库对全球碳循环的贡献, 然并未对地球岩石圈中碳酸盐岩碳库作充分评估。以袁道先院士为首的研究团队, 利用石灰岩溶蚀试片法(Carbonate-rock-tablet-test method)、水化学法(Hydrogen-discharge method)和扩散边界法(Diffusion Boundary Layer Model, DBL)首次估算了全球每年因碳酸盐岩溶蚀作用产生的碳汇量其约占当前碳循环模型中“遗失汇”的约1/3。     

评介《植物硅石分析》一书及该学科的应用前景

作为古植物学的一个分支,植物硅石学是研究从高等植物组织细胞中产生的硅石颗粒的学科。植物硅石的成分主要是含水的非晶质二氧化硅,此外还含有少量有机碳和微量元素,如Na、K、Ca、Fe、Al等。其大小在2—1000μm之间,分布于植物体的各部位,如根、茎、叶、花等上,生产数量很大。植物硅     

南京孔山剖面早二叠世冰川旋回期内氧碳同位素演化特征及其环境意义

在南京孔山地区早二叠世的碳酸盐岩沉积序列中系统地采集了样品并进行了氧、碳同位素分析 ,同时作了有关海平面变化的研究。结果表明 ,处于浅水和近岸环境的碳酸盐岩的氧同位素值系“全球冰川效应”和区域的淡水掺混两种作用相互平衡的结果。它的变化特征虽然可以忠实地记录原生沉积环境的变迁 ,但不能简单套用远洋沉积物中所总结出的模式。碳同位素亦非古代海平面变化的简单函数。有机碳埋藏速率及与之相关的氧化 -还原环境应是 δ1 3 C值的最终控制因素     

一种特殊的沉积岩亚类——碳硅泥岩系

在我国铀矿床中发育一种重要的矿化类型——碳硅泥岩型铀矿。过去也曾有“老地层型”、“碳硅板岩型”、“云硅泥岩型”、“灰硅泥岩型”等类似命名。“碳”既指碳酸盐岩(灰岩和自云岩),也指含有炭质;“硅”指硅岩和硅质岩;“泥”指粘土岩和泥岩。几十年来我国铀矿地质界在该类型岩石中发现了许多沉积成岩和成矿方面的新规律。这方面代表性研究者有:涂光炽、张焘、张待时、陈先沛、毛裕年、饶钦玮、周德安、鞠也均、牛林,李朝阳、黄世杰、李顺初、马昌明等。我国碳硅泥岩系的研究水平居国际领先地位。     

当阳复向斜上组合生烃潜力及其含油气系统

当阳复向斜上组合存在志留系、二叠系及下三叠统三套烃源层，以碳酸盐岩及泥质岩为主。以志留系底部厚约５０ｍ的黑色页岩生油条件最好，在王家湾剖面有机碳含量平均达３．７７％；次为二叠系碳酸盐岩，全区有机碳平均含量为０．３６％。干酪根碳同位素特征和扫描电特征均显示该区烃源岩母质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ型。有机质热演化程度普遍较高，应以天然气勘探为主。利用“二维源岩评价系统”软件进行了盆地模拟，三套烃源层的累积生烃     

江西丰城天然微纳米硅碳矿床Re-Os同位素定年研究

江西省丰城石炉坑天然微纳米硅碳矿床为全球首例由植硅石成矿的沉积矿床，矿床的开发对信息技术、新能源、新材料、高端制造等战略性新兴产业具有关键作用，硅碳矿在分布范围、成因类型、资源类型等方面与石英、石墨不同，作为新矿种开展研究特别是年代学研究具有重要意义。在富有机质沉积岩定年研究中，Re-Os同位素定年作为一种强有力的测试手段，其应用多集中在海相沉积岩，而湖相沉积岩受物源、地质作用、陆源碎屑物质等多种因素影响则少见成功报道。为精确厘定石炉坑硅碳矿床的成矿时代，本文尝试利用Re-Os同位素测试对矿区石炉坑组下段7件植硅石岩进行定年研究，获得植硅石岩的Re-Os同位素年龄为43.1±3.7Ma(n=7,MSWD=6.2)，直接指示了石炉坑植硅石岩成岩成矿时代为古近纪始新世。研究表明，植硅石岩中Re/Os高分异(均值525.1)与其沉积环境、生物沉积作用有关。¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os较高的初始值(1.713±0.0036)则受沉积环境、区域岩石及构造运动共同影响。本研究成果体现了Re-Os同位素体系对湖相沉积岩测年研究的适用性。     

冷泉碳酸盐工厂的提出及古气候意义

【意义】碳酸盐工厂的提出及其分类研究对于推动碳酸盐岩沉积学发展具有重要意义,但现行分类方案不足以囊括所有碳酸盐沉积类型,因此亟须从机理和过程层面对碳酸盐工厂类型予以梳理、扩充。【进展】传统碳酸盐工厂的碳源主要为大气—海洋中的无机碳库,而一些特殊海相和陆相碳酸盐工厂的碳则主要源于外源碳库,因而两者具有本质上的区别。后者往往对于追溯深时水体环境和气候事件具有重大意义。【结论与展望】以冷泉碳酸盐岩为例,正式提出“冷泉碳酸盐工厂”概念,综述了其沉积特征、生物组成及生物地球化学过程,并举例阐述其古气候意义。基于外源碳库的碳酸盐工厂类型理应得到重视。     

中国陆上天然气资源量与埋深的关系

长期以来,在评价碳酸盐岩烃源岩时采用的有机碳下限标准很低,一般为0．10％,甚至低到0．05％。我国的勘探实践表明,按照这种过低标准所确定的“烃源岩”几乎没有工业油气聚集的意义。     

桂中合山组碳酸盐岩的氧,碳稳定同位素组成及古盐度和古温度

本文探讨了桂中晚二叠世合山组碳酸盐岩氧、碳稳定同位素的“年代效应”校正及古盐度与古温度计算问题,结果表明合山组煤系的碳酸盐岩形成于海相环境,校正后的δ~13C在0.07～4.75‰之间,z值>120,且Z值的梯度变化与沉积环境基本一致。用校正后的δ~18O计算出碳酸盐岩形成时介质古温度为12～37℃,且大多在19—29℃,说明晚二叠世该区属温暖或炎热的热带气候。     

大别山南部蛇纹岩碳硅石研究

在大别山南部亭子岭、古山、虎形等蛇纹岩中发现碳硅石,粒径0.02~0.08mm,少数可达0.1~0.17mm,晶体有一轴晶(+)和二轴晶(+)(2V=37°),后者较发育,有较明显的二轴晶化。拉幔光谱峰值稳定,主峰788~789cm~(-1)次峰968~972cm~(-1),弱峰767~784cm~(-1),个别样品产生较大偏移,主峰776.85cm~(-1),次峰964.82cm~(-1),可能为因其他微量元素的加入,结构发生改变所致。能谱分析显示,碳硅石混入较多杂质,其中最明显的O、Fe、Ca、K、Ni、Ti、S、Cl、Na等元素可能对结构产生一定的影响。从而也揭示了早期结晶的温度较高,杂质也较多。此外,碳硅石中见有流体包裹体,成分为CH_4、C_2H_6、C_3H_8、C_6H_6、H_2O等,产生碳硅石的蛇纹岩为大陆幔源岩石在上侵过程中,高温下差异性应变形成二轴晶化。根据实验资料,SiC形成温度为1600℃以上,压力大于等于6.0Gpa,应为在下地壳上地幔软流圈极端还原条件下产生的。