常见透明矿物类波谱特征研究综述

首先总结了目前国际上常用的矿物波谱数据库特点和影响矿物波谱特征的因素;然后针对几种常见透明矿物大类(石榴石族、碳酸盐类、沸石族、黏土矿物类、蛇纹石族、绿泥石族、云母族),选取典型矿物波谱进行了研究,重点分析了不同矿物化学成分对矿物波谱特征的影响;之后针对3种常见矿物(白云母、明矾石、绿泥石),分析了同一矿物化学成分的变化引起波谱特征的变化规律;最后总结了金属阳离子、水、CO23-络阴离子、Al-OH、Mg-OH等基团的特殊吸收特征及常见透明矿物类的波谱特征,并展望了矿物波谱研究的发展趋势。     

黔北务—正—道铝土矿中稀土元素赋存状态

铝土矿中常伴生稀土等重要的战略性矿产资源,具有巨大潜在经济价值.本文通过化学物相分析,包括水溶相、离子相、胶态沉积相和矿物相4个相态进行逐级分离,以及碳酸盐类、有机质、铁矿物类、石英及硅酸盐类进行逐级分离等,研究了黔北务—正—道铝土矿中稀土元素的赋存状态.结果表明,该区铝土矿中稀土元素主要是以矿物相和离子相为主,水溶相稀土和胶态沉积相稀土极少,且矿物相稀土元素主要赋存于硅酸盐类矿物中.结合该区铝土矿矿物组成特征,认为粘土矿物是其中稀土元素主要的载体矿物,主要呈类质同象形式赋存于粘土矿物(如高岭石和绿泥石等)中,部分稀土元素呈分散状态被铝矿物(如一水硬铝石、软水铝石、三水铝石等)以及粘土矿物吸附.     

广西某锡矿区锡物相分析方法的研究—硫化物相、水锡石相、硅酸盐相、锡石相的测定

近年来,在锡的物相分析实践中发现,除黝锡矿、辉锑锡铅矿、锡石等矿物存在外,还存在多种含锡的矿物,如含锡的硅酸盐类矿物,含锡的硫化矿物(如磁黄铁矿、黄铁矿等),含锡的氧化矿物(如磁铁矿)以及水锡石类矿物等。如仍按文献的流程进行物相分析,那么难溶硅酸盐类矿物中的锡则与锡石一起计量,而易溶硅酸盐类矿物和其它矿物中的锡均与黝锡矿或胶态锡一起计量,尤其当矽卡岩型矿床中中酸盐类矿物的含锡量比较高时,影响更为严重。     

相山破火山口内中低温热液铀矿床的铀钍类质同像研究

作者在研究火山岩铀矿床的过程中,发现产于相山破火山口内的某些中低温热液铀矿床的主要工业矿物为含钍沥青铀矿等铀钍矿物。这些铀钍矿物的矿物学研究和实验室内模拟中低温热条件下人工合成含钍沥青铀矿的验实结果都证明,在含钍沥青铀矿和其它铀钍矿物中,钍是以类质同像置换形式存在的,这表明,铀、钍不但能够在高温条件下形成广泛的类质同像置换,而且在某种特定的地球化学环境中,中低温热液条件下也可以出现铀、钍类质同像置换,形成特定的铀钍矿物系列。这一发现对进一步发展铀钍地球化学理论和认识某些矿床成因都是有重要意义的。     

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。     

外加热及助熔剂熔样法测定含水矿物的D/H比值

测定岩石和含水矿物的氢同位素组成,对研究成岩成矿作用中水的来源、性质和演化可提供重要的信息,也对研究成岩成矿作用、成矿流体的来源、矿床成因等都具有重要意义。测定含水矿物中D/H比值的关键是从矿物中把水、羟基等含氢成份全部以水的形式提取出来。含水矿物中的水主要以结构水、结晶水和层间水形式存在。其中结构水在矿物中结合得最牢固,只有在高温下(1300℃甚至1400℃以上),使矿物熔融、才能释放出全部水。因此,从含水矿物中提取水必须采用专门的熔样技术。目前国内外都使用高频熔样法(Friedman等,1958;Go     

矿物-水反应的地球化学动力学研究进展

回顾了地球化学动力学这门新兴学科的产生与发展，评述了国内外矿物-水反应的地球化学动力学研究的新进展，介绍了矿物-水反应的溶解动力学及地球化学动力学模拟的新成果及应用领域。低温条件下硅酸盐和碳酸盐矿物与水的反应得到高度重视。硅酸盐矿物的溶解速率与溶液的pH值、离子强度、温度及有机酸的含量等密切相关。碳酸盐类矿物的溶解速率主要取决于温度、GO2分压、酸碱度及相关离子的活度等因素。氧化物、硫化物、及氟化物等的溶解沉淀的动力学研究开始得到关注。矿物-水反应的地球化学动力学模拟已成为一个很有前景的方向。     

论矿物的类质同像

一、类质同像的定义与条件定义:两种或两种以上的化合物或矿物,结晶形态全同或几乎全同,化学成分相似,而且其中所含的一部分元素,又可以互相交代。这些化合物或矿物,就叫做类质同像的化合物或矿物。这种现象,则叫做类质同像。     

矿物的成分和结构对其介电常数的影响

一百多种矿物的微波复介电常数的测量结果表明:各类矿物之间的介电特性差异很大,在微波段,ε′和ε″的变化范围为2到4个数量级,在低频段这种差异更大。硫化物类矿物的介电特性变化最大,其次为氧化物类矿物。实验还表明,矿物中的结构水对其介电特性影响不大,而吸附水与ε′之间有如下相关关系:ε′=ε_0~(1p)εw~(15w)。矿物的成分不同,其离子类型、离子半径、离子极化率也不同,使其介电常数发生有规律变化;矿物晶体结构中的不同的结晶方向、结构模式、原子配位数、键型以及矿物的地质产状、变质程度的高低等都能导致介电常数发生很大变化。     

铬尖晶石类矿物阳离子分配的穆斯堡尔谱研究

据国内外提供的许多研究资料表明,地壳中产出的铬尖晶石类矿物,它们不论是作为副矿物或者是造矿矿物存在,都以化学成分变化大为其特征。这一特征曾引起许多研究者的兴趣。这种成分可变性的特征,一方面体现在它们当中阳离子的类质同象非常广泛、且很复杂(实质上是阳离子在结构中的占位关系复杂);另一方面亦反映了它们的形成条件不同。因此,研究铬尖晶石类矿物的化学成分,特别是用谱学方法研究铬尖晶石类的主要阳离子Fe~(2 )、Fe~(3 )和Cr~(3 )等的占位分配,不仅具有重要的晶体化学意义,而且还可以为铬铁矿的形成环境,提供某些地质信息,随着对阳离子分配的深入研究,一定还能为今后铬尖晶石类矿物的合理分类积累资料,并提供新的可靠的依据。     

阴离子捕收剂浮选分离一水硬铝石与高岭石的表面晶体化学

铝土矿正浮选实践中,常采用脂肪酸阴离子捕收剂(如油酸)选择性分离一水硬铝石和高岭石等铝硅酸盐矿物。矿物表面晶体化学特性是产生选择性浮选分离的决定性因素。笔者研究了油酸钠(Na OL)浮选体系中一水硬铝石和高岭石的可浮性,发现一水硬铝石可浮性明显好于高岭石。红外光谱分析表明,矿物表面Al质点与油酸的羧酸基团发生化学吸附作用。借助Materials Studio软件分别计算了2种矿物常见晶面的单位面积断裂键数,并计算了矿物晶面/捕收剂的作用能。计算分析发现,矿物晶面单位面积断裂键数以及与油酸根离子相互作用能大小存在差异,具体为:一水硬铝石(100)(001)(010),而高岭石(010)(110)(001),而且油酸与一水硬铝石3个晶面的的作用皆强于高岭石。矿物晶体晶面的Al-O断裂键数不同导致油酸作用下高岭石和一水硬铝石的可浮性差异。     

生于菊科植物中的矿物(学术报告概要)

这是地球科学探矿法中可期望的指示植物,也是一般植物中普遍存在的矿物研究的一环.本报告揭示了在高等植物内属于被子植物双子叶类合瓣花类的代表菊科的实例.研究对象的矿物主要是10mц大小的微细物质,存在于植物的细胞中,采集时需要特别小心.在试样制备上除常温灰化之外,必须排除地表矿物及肥料的污染等因素,在处理上应加注意之点很多.在菊科植物中发现的矿物主要有CaC_2O_5·H_2O(水草酸钙石),也有K_2SO_4(钾芒硝),K_2Ca(SO_4)_2·H_2(钾石膏),KCl(钾盐)等.在这些矿物中,也有在细胞中直接观察不出的矿物.     

钙铝榴石—钙铁榴石矿物系列红外光谱研究

我们知道,矿物中化学成分的类质同象置换,常引起矿物的晶体结构,光学性质等许多物理特性相应的出现有规律的变化,这就使人们能利用简单的物理手段研究矿物化学成分变化的规律。在矿物族中二个端元矿物中元素进行类质同象置换时能使原子(离子)的质量和力常数发生变化,进而引起了矿物构造的微细变化,这就给目前利用矿物红外光谱吸收带研究端元矿物间的化学成分变化提供了基础。 1957年C.S.汤姆逊发现了斜长石牌号与红外光谱吸收带的线性关系。简便迅速测定斜长石牌号得到可能。     

赣南新元古代变质岩稀土矿物及其地球化学特征

近年来赣南地区首次报道了变质岩离子吸附型稀土矿床的发现,为离子吸附型稀土的找矿提供了新思路。赣南地区新元古代变质岩大面积分布,风化壳也广泛发育。文章对30件稀土元素含量(300×10~(-6))高的变质岩矿物样品进行了详细的电子探针分析,旨在查明赣南新元古代不同类型变质岩中的稀土矿物种类及特征,探讨其成因、对全岩稀土元素含量的贡献以及离子吸附型稀土元素的成矿潜力。研究表明,区域上变质岩可大致分为6类,分别是变质凝灰岩类、板岩类、千枚岩类、片岩类、变砂岩类和变粒岩类,不同类型变质岩的稀土矿物组合不同,除了普遍存在的、难风化的独居石、磷钇矿和锆石外,部分岩性中出现易风化的褐帘石、含稀土元素绿泥石和含稀土元素金红石,及表生的水磷酸盐和磷铝酸盐等矿物。这些富稀土矿物贡献了全岩中大部分稀土元素,且部分矿物成因与后期流体作用相关,为成矿提供了良好的条件。文章总结分析认为,赣南地区广泛分布的变质岩中,片岩类、变砂岩类和变质凝灰岩类均具有相对易风化的稀土矿物组合,尤其变质凝灰岩类和变砂岩类,能为离子吸附型稀土成矿提供充足的物质来源,具有可观的离子吸附型稀土成矿潜力。     

硅酸盐中非沸石类孔道结构矿物及其环境属性

对硅酸盐中非沸石类矿物进行的晶体结构特征分析发现,某些链层状硅酸盐矿物(如坡缕石和海泡石)、钛硅酸盐中的硅钛铌钠石、硅钛铌钠矿、钙霞石、方钠石等,以及锰、锆、钒、钇硅酸盐矿物中的水硅钡锰石、堇青石、水钠锆石、水硅钒钙石等矿物中都存在有孔道结构,其孔道直径为0.25~1.0 nm。本文综述了这些孔道结构矿物吸附和交换有害重金属离子、催化降解有机污染物的环境功能和属性。     

变质岩中铀的存在形式

在变质改造过程中原始沉积岩和火山岩层中的铀的活动规律,首先由它在岩石中的存在形式所决定。根据结晶化学性质,铀属于这样一类元素:以类质同像形式进入常见矿物晶格中的数量极为有限,在变质岩中形成独立矿物的铀数量一般也是很低的,吸附于矿物的缺陷、表面和微裂隙中与矿物晶体结构无联系的原子、分子分散状态是它的主要存在形式,仅有一小部份呈类质同像形式聚集在副矿物中。这类元素(其中也包括铀)是最活动的。在变     

大厂锡矿田龙箱盖岩体黑云母的特征及其地质意义

自六十年代以来,人们将云母类矿物作为找矿矿物或成因矿物的研究日趋增多.研究资料表明,一定类型的云母在很大程度上能反映一定的矿化组合或矿床类型,换言之,不同岩石类型以及由此产生的矿床、赋予其云母类矿物一定的标型.因此,研究云母类矿物,对于指示矿化或地质体的成因有重要意义.大厂锡、锌等多金属矿田的形成与龙箱盖黑云母花岗岩有密切关系,本文试图对其黑云母的标型特征及其地质意义进行初步讨论.     

基性、超基性岩地质数据库及库内数据计算程序(三)

四、矿物成分及成岩温度、压力计算程序基性、超基性岩的造岩矿物和副矿物比较简单,重要地是利用矿物化学分析结果来确定造岩矿物和副矿物的类质同像系列,并利用这些数据研究成岩、成矿时的物理、化学条件。因此,在我们的数据库内配有矿物成分和成岩温度、压力的计算程序。     

AMD河流沉积物中矿物组成特性及其环境意义

矿山酸性废水(Acid mine drainage,AMD)中,含有大量的溶解性Fe、SO2-4和重金属,因此在AMD这种极端特殊的环境中容易形成含铁硫酸盐次生矿物,比如施氏矿物、水铁矿、黄钾铁矾、针铁矿等。据报道,这些次生矿物对AMD河流中重金属的迁移特性起着至关重要的作用[1,2]。因此对AMD河流沉积物中矿物组成特征的调查研究,有助于了解主要矿物对类重金属迁移转化等地球化学过程的影响,为矿区重金属污染修复提供可靠的理论依据[3]。因此本研究结合差示X射线衍射和连续萃取的方法,建立适合典型金属硫化物矿区受AMD影响河流沉积物的矿物学分析方法,在此基础上研究施氏矿物、水铁矿、黄钾铁矾、针铁矿等次生矿物对类重金属环境特性的影响。本研究以广东省韶关市大宝山矿区(24°34′28″N,113°43′42″E)受AMD污染的横石河流域为研究对象,沿河采集了河床卵石沉积物和河流淤泥两种沉积物样品,共采集了18个点位的沉积物样品,包括3个不受AMD影响的支流对照组。样品经过一系列预处理(冷冻干燥、研磨、过筛等)过程,于4℃下保存备用。本研究利用连续萃取的方法结合扫描电镜、X射线衍射、傅立叶红外光谱、拉曼光谱等手段对沉积物样品进行了萃取和表征。结果表明:p H沿着横石河升高,伴随着矿物的组成出现演替现象并且重金属的含量也随之衰减。沉积物中除了含有硅铝酸盐、石英外,主要成分为铁羟基硫酸盐矿物。其中,横石河上游主要矿物组成为黄钾铁矾和施氏矿物,到中下游时以针铁矿和水铁矿为主。类重金属As、Cd、Cu、Pb、Mo、Cr、Ni、Mn、Zn等以吸附和共沉淀的形式伴随着矿物暂时固定于沉积物中。但是,随着河流环境条件的改变,次生矿物将发生相转化并可能将引起重金属的释放。     

珍珠石矿物的研究

珍珠石(许冀泉、方邺森,1982)曾称为珍珠陶土,它是高岭石类矿物中的一种,与地开石、高岭石、7Å多水高岭石和10Å多水高岭石同属于1:1型层状硅酸盐矿物。在高岭土的矿物组成中,珍珠石是一种罕见的矿物。目前,在我国尚未报道过珍珠石的详细矿物学数据。本文中研究的样品,通过各种方法测出的数据,初步认为它们与标准珍珠石一致。