贵州碳酸盐岩风化壳中晶体石英形成条件分析:氧同位素证据

贵州碳酸盐岩风化壳中的晶体石英具有较强的测年潜力,其成因判别是年代学研究的前提和基础。对黔北、黔东地区3个碳酸盐岩风化壳剖面中的晶体石英和圆状石英进行了研究,拟通过晶体石英的δ18O值探讨其形成条件。结果表明,晶体石英的δ18O值在17.3‰～22.7‰范围内,平均为19.8‰,与火成岩、变质岩及热水(液)沉积中高温成因石英δ18O值明显不同;与砂岩中的碎屑石英、现代海滨砂中的石英以及风成沉积物中的石英等混合来源石英的δ18O值也有差异;尽管黔东大兴剖面中晶体石英和圆状石英的δ18O值相近,但它们的硅氧同位素相关关系不同,它们具有不同的成因;晶体石英的δ18O值分布在低温成因石英δ18O值范围内,这与其中未见两相包裹体的现象一致。结合实际资料和已有认识,推断晶体石英是包气带地表温度(15～25℃)条件下缓慢生长形成的;其形成过程与碳酸盐岩风化成土的两阶段模式密切相关:酸不溶物风化形成的含硅流体向下淋滤至风化壳底部后被圈闭在已形成的孔隙、空洞中,由于蒸发作用达到过饱和而缓慢结晶形成晶体石英。     

石英溶解特征及机理的水热实验研究

对石英在不同温度、p H值条件下与流体相互作用进行了水热实验研究,根据石英溶解的扫描电镜形貌特征、样品质量损失及反应液中Si O2浓度的变化,并结合大牛地气田的石英溶解现象,总结了石英的溶解特征及溶解条件,并在前人研究基础上探讨了石英的溶解机理。研究结果表明,石英溶解具有"雨痕状"溶坑、"蜂窝状"溶孔及"层状"溶蚀的典型电镜形貌特征;随温度及p H值的升高,石英的溶解程度逐渐增强且在碱性条件下更易溶,由此推断大牛地气田上古生界致密砂岩储集层中的石英溶解发生于碱性环境中;在石英晶体的边角、晶面条纹、断口、裂纹或晶体发育缺陷部位更多地存在K面而使得晶体结构单元更易脱落,因而,在这些部位溶解最易发生。     

石英单晶滑移系可动性与主应力(σ_1)取向的关系

本文通过一组c轴与主应力(σ_1)夹角ψ不同的人工合成石英单晶体定向样品的实验变形,研究了主应力取向对石英晶体滑移系开动的影响。研究表明,主应力取向对石英晶体滑移系的可动性有明显影响:在450—650℃温度,300—500MPa围压条件下,当ψ=0°时,石英滑移系不开动;ψ=90°时,(001)[100]、(011)[111]等底面或锥面的滑移系有微小动作;ψ=45°时,石英晶体滑移系可动性最好。在这种温度压力条件下,石英晶体的位错沿开动的滑移系运动是石英产生塑性变形的直接原因。     

Li[AlSiO_4]-SiO_2体系的枝晶形貌与结晶学方向测试研究

通过偏光显微镜(PL)、扫描电镜(SEM)对Li[AlSiO4]-SiO2体系进行枝晶形貌、枝体结晶学方向测试及结晶能力方面的观察发现:十字状枝晶为四方晶系的凯石英固溶体,六枝雪花状枝晶为六方晶系的β-石英固溶体。电子背散射衍射(EBSD)测试确定凯石英固溶体是沿001和100或110方向发育成枝晶的主干。对比Li[AlSiO4]-SiO2体系与K[AlSi3O8]-SiO2体系,证实两个体系的结晶能力不同,其中Li[AlSiO4]-SiO2体系的晶体含量远远多于K[AlSi3O8]-SiO2体系的晶体含量,枝晶的枝体也比K[AlSi3O8]-SiO2体系的枝晶粗,因此,Li离子比K离子更容易使架状硅酸盐熔体结晶。     

石英中有害杂质元素分布特征和赋存状态及提纯方法

对石英原料的加工分选提纯,是获得高纯石英原料的主要途径,而有关对石英晶体中有害杂质的分选提纯,国内对这方面的工作较少。根据水晶、石英的ICP分析结果,对水晶石英晶体中的有害杂质元素主要种类、分布特征、在晶体中的赋存状态及提纯方法,分别进行了讨论。     

在转变温度以上合成的石英晶体的生长与形态

在高－－低转变温度以上热液法合成的石英晶体呈各种六方双锥形态，很少没有柱面，柱面有时弯曲使晶体呈纺锤状，与天然高温石英晶体没有柱面的简单六方双锥共同的特征态显然不同。这种至今所认为的天然高温石英的代表形态是在硅酸盐系统中生长的高温石英的一种习性。     

安徽石马柯石英→石英相变及相间界面的TEM观察

柯石英 (coesite)是SiO2 的一种高压相 ,柯石英人造晶体是在 35 0 0 0atm (1atm =10 132 5Pa)压力和 5 0 0～ 80 0℃温度下 ,熔融氧化硅结晶在实验室人工合成的 (Coes ,195 3) ,柯石英天然晶体是在美国Arizona ,Meteor陨石坑首次发现的(Chao等 ,196 0 )。对其较系统的结晶学与矿物学研究是在2 0世纪 5 0年代末和 6 0年代初 ,其形态参量、物理性质、光学性质的数据均测自人工晶体 ,晶体结构参数和原子坐标也仅见人工晶体的X射线衍射资料 ,至今尚缺少化学成分的定量全分析资料。 70年代在RobertsVictor金伯利岩矿井的超高压变质岩中发现了…     

石英显微构造阴极发光特征研究——以西藏甲玛岩体为例

根据石英在阴极射线下显示的生长结构差异,可以区分不同世代的石英斑晶,揭示岩浆演化过程。本次研究以西藏甲玛岩体中石英斑晶为例,采用光学显微镜阴极发光仪(OM-CL)和扫描电镜阴极发光仪(SEM-CL)。研究表明甲玛矿区中基性岩体有5个世代的石英斑晶。早期石英斑晶至少经历了两次岩浆混合作用:第一次基性岩浆的混入,石英斑晶核部形成了浑圆状重熔表面,然后石英经历了较稳定的生长阶段,形成均匀的生长环带;随着岩浆的快速上升侵位,岩浆储层中压力减小,导致第二次基性岩浆混入,形成富Ti的波状、港湾状重熔表面和石英钾长石外壳。     

巴丹吉林沙漠石英δ18O值及其物源意义

巴丹吉林沙漠是世界上沙丘最高大的沙漠,其沙源研究对认识沙漠形成、高大沙山发育和防沙治沙工程有重要意义。石英是沙漠沉积物中常见的矿物,其氧同位素值可示踪物源。采集沙漠西北部、东部、东南部高大沙山、丘间低地与湖泊以及雅布赖山前的表层沉积物,测定了样品不同粒级的石英δ18O值。结果表明:①石英δ18O值随粒级减小有增大趋势,同一样品不同粒级石英δ18O值存在较大差异,相同粒级石英δ18O值也有变化。②石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰,均值为13.3‰（n=55）;其中沙丘沙的石英δ18O值介于9.5‰~16.6‰,均值为12.9 ‰（n=39）;湖相沉积物的石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰,均值为14.2‰（n=16）。③区域内,<16 μm粒级的石英δ18O值与16~64 μm、125~154 μm、200~250 μm、> 300 μm粒级的石英δ18O值都存在显著差异,但200~250 μm与 > 300 μm粒级的石英δ18O值没有显著差异;经区域对比,巴丹吉林沙漠 < 16 μm粒级的石英δ18O值与柴达木盆地沙漠、蒙古戈壁风成沉积物 < 16 μm石英δ18O值无显著差异,但巴丹吉林沙漠16~64 μm粒级的石英δ18O值与蒙古戈壁风成沉积物16~64 μm石英δ18O值存在显著差异;这似乎暗示研究区的细颗粒物质可能是远源的。巴丹吉林沙漠沉积物的石英δ18O值位于火成岩石英、砂岩和变质岩石英δ18O值分布阈值内,受区域地质条件、物源混合、粒级效应等因素的影响,砂粒级的石英δ18O值所指示的母岩成份特征与祁连山区岩石的岩性有较好吻合。     

陕北三叠系延长统浊沸石的成因及形成条件的理论计算

延长统浊沸石是埋藏变质过程中,在没有外来组分加入和带出(H_2O、CO_2除外)的条件下,由砂岩胶结物间或胶结物与碎屑颗粒之间经高岭石+方解石+2石英+H_2O=浊沸石+CO_2或者钙长石+2石英+4H_2O=浊沸石的反应形成,其形成条件为T<250℃,X_(co2)<0.17。     

华北克拉通南缘张士英岩体大陆动力学背景:来自地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

张士英岩体位于华北克拉通南缘,岩体主要由石英正长岩组成。石英正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为122.8±1.5Ma。其Si O2含量为66.04%~67.80%,Na2O+K2O=9.03%~10.97%,K2O=4.40%~6.37%,K2O/Na2O1属于钾质长英质岩石。A/CNK=1.26~1.58,A/NK=1.63~1.79属于过铝质岩石系列。石英正长岩的Mg#变化范围在12.9~39.4。富集LREE亏损HREE,轻重稀土分异明显,(La/Yb)N=15.48~21.12,Eu呈弱的负异常(δEu=0.54~0.99)。富集Rb、K、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。张士英石英正长岩岩浆锆石εHf(t)集中在-17.6~-13.9,Hf两阶段模式年龄tDM2集中在1.7~1.9Ga。石英正长岩的岩浆Zr饱和温度高(936~998℃)。地球化学及同位素显示张士英石英正长岩源区主要为古老的壳源物质,并有少量年轻组分加入,这种年轻组分是幔源物质。岩体形成于拉张性构造环境下,拉张性的环境导致了幔源物质的上涌,底侵下地壳使其发生部分熔融。形成时代正好位于华北克拉通破坏峰期,张士英石英正长岩正是这一地质事件的响应。     

作为岩石学及找矿矿物学方法的石英晶体相转变温度的测定

石英是地壳中分布最广泛的矿物之一,又是三大岩类的主要造岩矿物,因此对石英晶体(及微晶质石英)的岩石学及找矿矿物学的实验研究将具有重要意义。 就石英矿物α型(三方晶系)和β型(六方晶系)变体而言,这种变体间的转变是在一定的温度和压力下,石英结构中硅氧四面体氧原子的热运动所引起的。这当中硅氧四面体中     

雅鲁藏布缝合带巴尔蛇绿岩边部石英菱镁岩成因

石英(滑石)菱镁岩是基性岩、超基性岩与富CO2流体反应形成的一套硅化-碳酸盐化蚀变岩,常伴生金、汞、菱镁矿、碱金属矿化而在国外备受关注,但国内相关研究较薄弱。巴尔蛇绿岩位于西藏阿里地区,石英菱镁岩主要出露在蛇绿岩体东北边界,出露厚度约20 m,近北西西向延伸数千米。本文系统研究了雅鲁藏布缝合带西段巴尔蛇绿岩边部石英菱镁岩矿物学及地球化学特征。根据尖晶石镜下特征,划分为两个阶段:一阶段石英菱镁岩中尖晶石稳定存在,二阶段石英菱镁岩中尖晶石几乎全部蚀变(代表更强程度蚀变作用)。石英菱镁岩主要地球化学组成为Si O2、Mg O及CO2,8件样品主量元素含量变化较大,Si O2/Mg O比值波动较大,反映石英菱镁岩形成为非等化学过程。蛇纹石化橄榄岩与石英菱镁岩有着相似微量元素分布规律,表明同源性,但两者仍有较明显差异:两阶段石英菱镁岩LREE都较地幔橄榄岩略富集,从地幔橄榄岩到两阶段石英菱镁岩,HREE先亏损再略富集。微量元素标准化图解中,Sr在橄榄岩与石英菱镁岩中都为正异常,其含量随蚀变强度增强而增加。此外,两阶段石英菱镁岩均无Au、Hg矿化。     

赣南西华山钨矿床的流体混合作用:基于H、O同位素模拟分析

赣南西华山钨矿床是我国典型的大型石英脉型黑钨矿矿床.H、O同位素的研究表明,该矿床δD值-43‰～-66‰,石英δ18O值2.3‰～13.2‰,对应的成矿流体δ18O值-8.7‰～7.6‰,表明成矿流体为岩浆水与大气降水的混合流体.不同机制下矿物O同位素模拟计算表明,冷却、沸腾和混合作用所形成矿物的O同位素组成明显不同...     

α-石英晶体腐蚀形貌三维空间变化规律与晶体对称研究

通过对α-石英自然晶面六方柱面(100)和(010)、菱面体正形面(101)与菱面体负形面(011)、以及介于上述自然晶面之间的切面进行腐蚀形貌的观察研究发现,石英晶体同种单形的晶面(切面)腐蚀坑形态相同,但方位可以有变化,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态不同;同一单形的正形与负形腐蚀坑形状不同;蚀坑形态能够反映晶体的对称性。α-石英晶体各晶面(切面)的蚀坑形态在三维空间分布的投影图可用于岩石中α-石英晶体的定向及缺陷研究。这一观察研究对厘清α-石英晶体腐蚀形貌立体全方位的对称关系、指导岩石中α-石英晶体的定向研究具有理论与实际意义。     

岩浆岩中石英晶体的对称性连生

矿物晶体连生是岩浆岩中晶体生长及岩石结构形成过程中的一个重要现象，可以提供岩浆演化过程信息.用电子背散射衍射技术(EBSD)分析了天堂寨花岗岩和梅川花岗闪长岩中石英晶体的结晶学取向关系.这2种岩石中石英的道芬双晶和交生(两晶体以某个相同的面重合连生)出现概率非常高.除了道芬双晶和交生外，还发现了一种特殊的石英晶体对称性连生现象.在这种特殊的对称性连生体中，考虑石英的劳埃群3 2/m(而不是石英的点群32)，两晶体形成的道芬双晶的双晶面(0001)或(1010)与第3个晶体的对称面(1120)重合.这样的重合使得这3个晶体的连生体保留了道芬双晶的某些对称性.这种双晶面与第3个晶体的对称面重合的现象在我们以前报道的NH₄Cl晶体聚集体和透辉石枝晶聚集体中也出现过.这种现象说明晶体的连生受控于对称性，即:晶体连生会选择对称性高的形式.由于劳埃群是与晶体空间格子的对称性相关而并不是与晶体结构的对称性相关的，所以，空间格子的对称性可能是控制晶体对称性连生的主要因素.      

次生石英的紫外阴极发光机理及意义

在JCxA—733电子探针上采用一种实用的微区紫外-可见阴极荧光的探测方案对河北唐山石英砂岩的微小次生加大边进行阴极荧光分析，结果表明它们具有波长为287nm、300—330nm和380nm光谱形状各异的紫外荧光。通过分析比较锂辉石、硬玉、石英、长石等含Li、Al矿物的化学成分和它们的紫外阴极荧光光谱，并观察电子束长时间轰击后阴极荧光谱的变化，初步证实Al—R^ 元素对是似石英([Si，Al—R^ ]O2)矿物晶体300—330nm紫外阴极荧光谱的激活剂，287nm的紫外荧光谱是石英辐照损伤色心的特征光谱，不是石英固有的阴极荧光光谱。所有的石英都有380nm的光谱，它是石英的本征光谱峰之一。次生石英的紫外阴极荧光特征与其生成条件密切相关，这对分析和揭示砂岩胶结状况、油气储集有重要意义。     

中国北方沙漠石英δ18O值的初步测定与分析

石英是岩石、沉积物中最常见的矿物之一,它的化学性质稳定,硬度大。在风化剥蚀、搬运、沉积和埋藏条件下,石英中氧同位素与外界环境氧同位素交换非常弱,即石英的δ¹⁸O值基本保持不变。因此,石英δ¹⁸O值被应用于气溶胶、黄土-古土壤堆积序列、日本和夏威夷土壤、深海沉积物的物源区的研究中。但是用石英δ¹⁸O值来探讨沙漠物源的报道尚不多,笔者在此选择位于内蒙古西部的巴丹吉林沙漠为重点研究区,对比分析浑善达克沙地、呼伦贝尔沙地、非洲南部的卡拉哈里沙漠沙丘沙石英δ¹⁸O值,试图探讨沙漠石英δ¹⁸O值与粒径、物源的关系。石英δ¹⁸O值分析测定的实验步骤如下^[1～3]:1)从每个     

扫描电子显微镜对花岗岩中主要矿物裂隙作用的研究(英文)

微裂隙对于岩石的物理性质有重要影响.通过光学显微镜对显微裂隙进行的观察,难以将薄片的制作过程中产生的裂隙同自然裂隙区分;其次,观测的裂隙大小限制在0.1mm或以上数量级,一些重要细节观察不到.扫描电镜的高放大倍数和三维分辨率使其成为适合于裂隙研究的理想工具.利用扫描电镜观测了浙江花岗岩在室温下由51.6MPa压力产生的裂隙的发育过程.观察花岗岩的表面以研究其微裂隙和矿物的解理、晶形及破裂作用.微裂隙分为3种类型:晶体内裂隙(完全发育在颗粒内部),晶体间裂隙(穿过颗粒边界进入其他颗粒中),颗粒边界裂隙(沿颗粒边界发育或与边界重合).本研究中的花岗岩为中—粗粒(1～6mm),经过蚀变,约含40%斜长石,25%钾长石,25%石英,10%镁铁矿物(主要为黑云母和白云母).(1)石英裂隙表面的石英颗粒具有边界破裂和贯穿颗粒破裂.贯穿石英颗粒的破裂常呈贝壳状断口.变形集中带与滑动面相伴,其上发育有擦痕和沟槽,这是石英典型的脆性破裂类型.石英矿物的贝壳状破裂产状指示其变形作用早期的碎裂作用,在变形作用中发生交代作用.一些平滑的破裂面上没有石英颗粒的微裂隙构造,但在石英表面却有明显的擦痕面,可指示应力的方向.由于石英的各向异性,这些面也是由贯穿颗粒破裂所形成.一些开放的裂隙集中于石英晶体之中或沿     

辽宁省阜新北窝棚膨润土矿岩石矿物学特征

北窝棚膨润土矿是近几年在阜新地区紫于盆地中发现的几处膨润土矿之一,为了全面评价北窝棚膨润土矿物理化学特性,利用X射线荧光仪、X射线粉晶衍射仪、红外光谱仪、差热分析仪等测试技术,对北窝棚膨润土矿进行了系统分析研究。测试结果显示:北窝棚膨润土矿主要化学成分为Si O2和A12O3,次要成分中Ca O和Mg O含量较高,K2O和Na2O的含量相对较低,属于钙基膨润土;膨润土矿中主要矿物组分为蒙脱石,杂质矿物为长石、石英和方石英;红外光谱分析和差热分析也验证了北窝棚膨润土矿为钙基膨润土,并具有良好的耐热性能。对合理开发北窝棚膨润土矿具有十分重要的指导意义。