中上扬子地区五峰组—龙马溪组硅质页岩的生物成因证据及其与页岩气富集的关系

利用X射线衍射和扫描电子显微镜及能谱仪开展了岩石特征、矿物组成、微观结构特征和元素与矿物成分分析,研究了中上扬子地区五峰组—龙马溪组下段富有机质硅质页岩的成因及其与页岩气富集的关系。五峰组和龙马溪组下段硅质页岩中的脆性矿物石英含量较高,多在45%以上,最高达88%,而黏土矿物含量较低;少数页岩样品黏土矿物含量较高,同时碳酸盐矿物含量也较高,石英含量则较低。显微镜下发现富含石英的硅质页岩中大多存在大量团块状生物碎屑,并作为骨架颗粒与其他矿物基质胶结在一起,结构致密,而富含黏土矿物的页岩则多具水平层理和纹层理,未见生物碎屑。进一步的显微分析发现,富含石英的硅质页岩中的生物碎屑具有清晰的外形轮廓和圈层状生长结构及放射状针刺结构,显示出明显的硅质生物放射虫的形貌特征,且主要由硅和氧两种元素组成的能谱分析结果证实了确属放射虫。多种元素的面分布特征进一步反映出陆源物质的输入较少,而且海底的热液活动也极为有限的特征,指示页岩中硅质主要来源于放射虫生物骨架,为该段硅质页岩的生物成因提供了充分证据。放射虫大量发育的基本条件是海水中营养元素-溶解态硅富集,浮游藻类在该环境下易于大量勃发,高的初级生产力条件为硅质页岩中有机质的富集奠定了重要物质基础。放射虫成因的硅质页岩还有利于页岩中原生无机孔隙和次生有机孔隙的保持和保存,对页岩气的富集有极为重要的控制作用。     

兰州市一次沙尘暴期间PM10的矿物组成特征

为研究兰州市2006年3月31日沙尘暴期间及之前大气PM10中的矿物学特征,运用场发射扫描电镜和带能谱的扫描电镜识别和统计了PM10中单个颗粒的微观形貌特征和矿物组成.结果表明,沙尘暴期间PM10的质量浓度是一个突增渐降的过程,沙尘暴到来时,PM10的质量浓度在短时间内增至约1500 μg/m3,然后随着沙尘暴的消退逐渐降低,在较长时间内保持较高的浓度值,期间主要为矿物颗粒;沙尘暴之前,PM10的质量浓度普遍高于国家二级标准(150 μg/m3),最高可达500 μg/m3,主要颗粒类型有燃煤飞灰、烟尘集合体和少量的矿物颗粒.单颗粒矿物分析表明,沙尘暴之前的非沙尘暴期,单个矿物颗粒的数量百分比从大到小依次为方解石、石英、伊利石、绿泥石、伊/蒙混层、钙长石、钠长石、钾长石、高岭石和石膏等,沙尘暴期间,矿物颗粒中伊利石和绿泥石的数量百分比明显增加,而方解石含量明显减少.     

鄂西利川地区二叠系吴家坪组富有机质硅质页岩储层特征

通过岩石薄片、X衍射、有机岩石学、氩离子抛光扫描电子显微镜、氮气吸附、气测孔隙度等手段,对鄂西利川地区上二叠统吴家坪组硅质页岩的矿物组成、有机地球化学特征、物性特征等进行了分析研究。结果表明:吴家坪组硅质页岩TOC含量高,为3.07%~11.29%,成熟度适中,干酪根为Ⅱ型,有机质主要由腐泥组分和固体沥青组成;矿物组成以石英为主,占57%~93%,其次为黏土矿物、长石,含少量的碳酸盐矿物和黄铁矿等。吴家坪组页岩微观孔隙类型以有机孔为主,其次为草莓体黄铁矿晶间孔和石英颗粒边缘孔,溶蚀孔和微裂缝发育较差。页岩的比表面积和孔体积分别为6.63~33.12 m2/g和0.015~0.047 m L/g,且与TOC之间具有很好的正相关性,而与长石和黏土矿物之间存在弱负相关性;孔隙度为2.81%~17.40%,整体与石英含量具有较好的正相关性。利川地区吴家坪组页岩的物性特征与涪陵地区下志留统龙马溪组页岩具有很好的可对比性,故推断具有较好的页岩气勘探潜力。     

兰州市取暖期可吸入颗粒物中单颗粒矿物组成特征

为研究兰州市2005年冬季大气可吸入颗粒物(PM10)中单颗粒的矿物组成,用能谱扫描电镜识别和统计了兰州市区(东方红广场)和郊区(榆中县)两个采样点的单矿物颗粒。结果在市区样品中识别出方解石、伊/蒙混层、石英、斜长石、伊利石、石膏、绿泥石、高岭石、浊沸石和钾长石等21种矿物,前7种占统计总量的75%以上;郊区样品中识别出20种矿物,以方解石、石英、伊利石、绿泥石、斜长石和伊/蒙混层为主(占70%以上),与市区相比缺少钾石膏、金红石和水铝酸钙而增加了硫酸镁和磷灰石。总体来看,大气PM10中的矿物颗粒可分为粘土类、长石类、碳酸盐类、硫酸盐类、氧化物类和其他六类,以粘土类和碳酸盐类矿物为主(约占60%);冬季市区颗粒物表面的“硫化”现象较郊区严重;这些矿物颗粒主要来自地表土,人为排放和大气中二次化学反应生成的矿物的贡献较小。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗区块下石盒子组自生石英形成机制

通过观察石英阴极发光颜色、扫描电镜及偏光显微镜下颗粒的微观特征,同时结合自生矿物的宏观分布特点及硅质来源阶段分析,发现鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组砂岩储层中石英硅质来源包括长石溶蚀、粘土矿物的转化及压溶作用,且以前两者为主;硅质运移及沉淀机制分析认为,长石溶蚀和粘土矿物蚀变形成的硅质以层内流体平流携带和扩散运移为主,压溶作用产生的硅质在颗粒表面沉淀或与蚀变提供的硅质来源混合发生运移;酸性流体侵入产生的pH值变化是控制石英沉淀的主要因素,温度、压力以及油气的充注对石英沉淀影响很小。     

长期施肥对土壤颗粒粘粒矿物组成及其演变特征的影响

在湖北省武穴市长期定位试验的基础上,取不同施肥处理(施氮磷钾处理/NPK,氮磷钾-秸秆配施处理/NPKS)和荒地(HD)的土样,分离其耕层土壤(0～20 cm)不同粒级(2000 nm与450～2000、100～450和25～100 nm三个粒级)的土壤颗粒,并分析各粒级颗粒中粘粒矿物组合和氧化物的差异,揭示不同施肥措施下农田土壤颗粒中粘粒矿物的变化特征。结果表明,不同施肥处理土壤粘粒矿物的组成一致,均以高岭石为主,并都含有蛭石、HIV(1.4 nm过渡矿物)和伊利石,且随颗粒粒径减小矿物从2:1型向1:1型过渡;与荒地土壤相比,施氮磷钾处理中伊利石和蛭石减少,HIV增加,而氮磷钾-秸秆配施处理中则是伊利石减少,蛭石和HIV增加。随粒径减小,3种土壤颗粒中SiO_2和Fe_2O_3含量逐渐降低,Al_2O_3含量逐渐增加,其中各粒级颗粒的硅铝率和硅铁铝率也逐渐降低;与荒地土壤比,施氮磷钾和氮磷钾-秸秆配施处理各粒级颗粒的元素组成无明显变化,而硅铝率和硅铁铝率却有明显提高。3种土壤颗粒中游离态铁、铝含量的顺序为HDNPKSNPK,与铁游离度的变化规律一致,但非晶形铁、铝含量和铁的活化度变化不明显。各形态铁、铝氧化物的含量均随粒径减小而逐渐增大,与铁的游离度和活化度的变化规律一致。     

大陆造山带深熔垮塌的岩石学、地球化学证据:以北大别深熔混合岩为例

北大别位于大别造山带的核部,分布着大量的造山带垮塌时期形成的混合岩,其于理解大别造山带的形成和演化有着重要的意义。北大别混合岩的原岩为TTG（D）岩石,因黑云母和角闪石的脱水熔融诱发深熔作用产生。顺层产出的为富斜长石浅色体,主要矿物组成为斜长石+石英+黑云母±钾长石±角闪石。伟晶岩脉或团块为富钾长石浅色体,主要矿物组成为钾长石+石英±斜长石±黑云母±角闪石。暗色体为变晶结构,主要矿物组成为角闪石+黑云母+斜长石+石英±单斜辉石;其中,暗色矿物角闪石和黑云母常常定向排列,具有明显的溶蚀结构;暗色体中浅色矿物颗粒较小,以斜长石和石英为主,指示部分熔融的残余产物。全岩地球化学特征表明,碱金属元素（Na、K等）、大离子亲石元素（Ba、K、La等）和LREE等优先进入酸性熔体,而相容元素和中-重稀土元素等残留在残余体中。浅色体与本区花岗岩相比,二者都有右倾的稀土配分模式,富集LREE,亏损HREE。但浅色体具有明显的Eu正异常,δEu值为2.48~6.55,而花岗岩则有弱的Eu负异常,并且浅色体中大颗粒斜长石相互构成框架结构,含量明显高于正常花岗岩熔体,表明浅色体更可能是熔体早期结晶的产物。     

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。     

河套地区土壤矿物组成分析及与各元素的关系

通过对河套地区土壤中矿物组成的分析研究,土壤中矿物组成中砂质成分主要为石英、长石、方解石,黏土矿物组合主要为伊利石、绿泥石和高岭石,此外还有角闪石等少量矿物成分。在砂土、粉砂土中石英、长石含量较高,在黏土质为主的土壤中黏土矿物含量增加。黏土矿物与石英以及长石呈负相关关系,与大多数元素呈明显正相关关系,黏土矿物对各元素具有明显吸附性;石英、长石与各元素含量呈负相关关系,说明其对元素不具有吸附性。     

恒山雁门关巨晶石榴子石直闪石岩的初步研究

山西恒山雁门关一带出露一套巨晶状石榴子石铝直闪石岩，呈NEE—SWW向展布：宽度从几米到数十米，延伸超过10km。巨晶状石榴子石铝直闪石岩主要由石榴子石巨晶和放射状铝直闪石巨晶组成，二者比例呈互相消长关系。除石榴子石和铝直闪石外，较常见的矿物还有蓝晶石、堇青石、十字石和金红石等。岩石中主元素以K2O(0．001％)特低为标志，而镁、铁氧化物含量则较高(MgO＝10．43％、FeO＝16．43％)，主元素含量具有近似铁镁质火成岩的特征。蓝晶石 铝直闪石组合对应的压力约1．0GPa，温度估计在600℃～700℃之间，而由董青石等矿物组成的冠状体则是减压过程中的产物，说明该类岩石与围岩五台群不亚群共同经历过从高压中温到中压中温的近于等温的降压过程。巨晶状石榴子石铝直闪石岩的原岩可能为与赵铁镁岩共生的铁镁质岩石，其变巨晶结构与原岩结构存在成因联系。     

辽西黄土的物质组成与微观结构特征

黄土的物质组成和结构特征对深入研究黄土的工程地质特性和湿陷机理具有重要的意义。利用颗分试验、X射线衍射技术、化学分析技术及扫描电镜测试技术,对阜新一朝阳高速公路沿线黄土的颗粒组成、化学成分、矿物成分、易溶盐,以及原状黄土的微观结构进行了测试、分析。结果表明：①黄土的颗粒成分以粉粒为主,粉粒中又以粗粉粒为主;粘粒含量变化较大;②黄土中的碎屑矿物以石英和长石为主,粘土矿物以伊利石、伊蒙混层为主;③黄土中的易溶盐和难溶盐较其他地区偏低;④浅层黄土结构较松散,为支架大孔微胶结结构和支架大孔-镶嵌微孔半胶结结构;深层黄土结构较为密实,多为絮凝状胶结结构和凝块状胶结结构。     

河南嵩县下蒿坪金矿工艺矿物学研究

通过化学分析、扫描电镜以及工艺矿物学自动定量分析系统(MLA)等测试方法对河南嵩县下蒿坪金矿进行了系统的工艺矿物学研究,包括原矿化学组成、矿物组成、金的赋存状态、主要载金矿物嵌布特征以及矿物解离特性等。结果表明,该金矿中主要可回收的有价金属为金,其品位为3.75×10^-6。该金矿的原矿矿物主要由石英、钾长石、钠长石、黄铁矿和铁白云石组成,此外还有少量的赤铁矿、萤石、白云石以及方解石。原矿中的金主要赋存在黄铁矿中,而黄铁矿大部分以细粒、微细粒形式嵌布在石英和长石颗粒中。原矿中自然金的含量非常少,多以单独的自然金颗粒形式存在。原矿磨至P₈₀=0.074 mm(-0.074 mm粒级含量占80%)时载金矿物黄铁矿、方铅矿、闪锌矿的单体解离度相对较高,有利于通过浮选回收。     

燃煤固体产物的矿物组成研究

利用X射线衍射、穆斯堡尔谱与扫描电子显微镜等方法研究中国典型燃煤煤种的燃烧产物的矿物学特征，揭示出不同化学成分以及不同类型产物中矿物组成的差异性。根据化学成分，可将燃煤固体产物分为硅铝质、铁质和钙质三组，硅铝质产物结晶相主要为莫来石和石英，而结渣中基本为莫来石；铁质产物中主要矿物包括α-Fe2O3、γ-Fe2O3与Fe3O4，其含量随锅炉燃烧湿度的变化而变化；钙质产物中矿物种类复杂，飞灰石检出石灰、石膏和石英，沾污中检出石膏、赤铁矿和石类，而结渣中还发现钙的硅酸盐矿物。上述矿物分布特征是由不同成分的硅酸盐熔体在不同热力学条件下的结晶行为所决定的。     

湘西沃溪金锑金属钨矿床中石英的矿物学研究

通过对矿床中不同世代及不同地质产状石英的颜色，形态，物理性质，化学成分，晶胞参数，结晶度的研究及Ｘ射线分析及红外光谱，电子顺磁共振谱等近代物理分析方法的测试，找出矿化石英与非矿化石英及不同类型矿化石英的标型特征，这些标型特征具有重要的找矿勘探意义。     

湘西沃溪金锑钨矿床中石英的矿物学研究

通过对矿床中不同世代及不同地质产状石英的颜色、形态、物理性质、化学成分、晶胞参数、结晶度的研究及Ｘ射线分析及红外光谱、电子顺磁共振谱等近代物理分析方法的测试，找出了矿化石英与非矿化石英及不同类型矿化石英的标型特征，这些标型特征具有重要的找矿勘探意义     

华南花岗岩暗色微粒包体的岩石化学组成特征及其意义

对华南诸多花岗岩体暗色微粒包体的野外调查表明, 非均一包体是包体中最普遍的类型,常具有暗色基性边.岩石化学分析结果表明,包体边缘的岩性为二长岩-石英二长岩-二长闪长岩,中心则为石英二长闪长岩-英云闪长岩.从包体中心到边缘,具有Si、Ca含量和Na/K比值降低,K、Al、Ti、P和Fe+Mg含量升高的变化趋势,揭示包体应...     

Single particle characterization of size-fractionated road sediments

The relationship between particle distributions and chemical compositions of road sediments were investigated in Kobe, Japan. Road sediments are significant pollutants in urban areas, and their toxicity differs according to particle size. In the present study, the authors analyzed the distributions of particle size, chemical composition and particle type among size-fractionated road sediments. Road sediment samples were collected from road medians and street gutters. Chemical compositions of about 13,000 individual road sediment particles were characterized by scanning electron microscopy. They were classified into 7 types by cluster analysis, and their possible sources were estimated. The particle type distributions showed some relationships with the chemical composition distributions. This study showed that the chemical composition distributions among the road sediments were typical for each element in relation to the particle type distributions.     

贵州织金下寒武统黑色页岩矿物岩石成分及资源利用特征

通过野外采样、化学分析、电子探针(EPMA)和X射线衍射(XRD)分析等手段,研究了贵州织金地区黑色页岩矿物成分、化学组分、微量元素、稀土元素特征。研究区矿样化学成分以SiO_2和Al_2O_3为主,且具有高K低Na的特征。电子探针和X射线衍射分析表明,研究区黑色页岩主要矿物组成有石英、粘土矿物、白云石及黄铁矿等。织金黑色页岩中Pb、Ni、U、V、Cr等金属元素存在不同程度的富集,稀土元素总量为153.2×10~(-6)~224.89×10~(-6),属轻稀土元素富集型。同时从多金属层、页岩气、页岩提钾及近底部含磷铀矿资源等方面讨论了织金黑色页岩资源化利用。织金黑色页岩多金属层含有Mo、V、Ni、Ag及U等多金属元素,具综合利用价值;其中有机碳含量达到页岩气开发大于2%的条件,可进一步开展研究;页岩中伊利石含量较多,可提取黑色页岩中的钾制备含钾复合肥;黑色页岩底部与磷矿层接触带产出磷铀矿,主要为胶状磷铀矿,接触带可作为铀矿找矿的标志层。     

The nature and provenance of Golestan loess deposits in northeast Iran

Mineralogical, textural, geochemical, and weathering characteristics of loess deposits in Golestan province of Iran suggest that they are mostly derived from felsic igneous rocks and are related to Quaternary palaeoclimate. Whole‐rock analyses indicate heavy minerals such as zircon, tourmaline and phyllosillicate minerals (e.g. muscovite, chlorite, illite) exert a significant control on the chemical composition. The loess samples display uniform chemical composition, indicative of similar alteration history. Chemical index of alteration suggests a weak to moderate degree of weathering in a felsic source area. Scanning electron micrographs of quartz grains reveal abundant silt‐sized quartz particles, a result of glacial grinding during the Late Pleistocene in Central Asia. Subsequently, these silt particles were transported from Central Asia to their depositional site by wind and paraglacial processes. Local topography of northeast Iran (Alborz Mountains) acted as a major barrier, entrapping the airborne particles on the plains of Golestan province. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

韶关市大气降尘矿物成分和形貌特征研究

利用X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜X射线能谱（SEM/EDX）仪研究大气降尘矿物成分和颗粒物形貌特征。结果表明，韶关市大气降尘主要矿物成分为伊利石、斜长石、绿泥石、石英、方解石、白云石和无定型非晶质物等，大气颗粒物形貌可分为4种类型：粒状、片状单矿物，链状集合体，圆球状飘珠和不规则粒状集合体。伊利石、绿泥石来源于地面扬尘，方解石、白云石来源于建筑扬尘，无定型非晶质物来源于工业烟尘。粒状、片状单矿物是地面扬尘的标志，链状集合体和圆球形飘珠是工业烟尘的标志，不规则粒状集合体是建筑扬尘的标志。大气降尘矿物成分和形貌特征是判别污染物来源的重要标志。