南秦岭安康地区高纯石英用脉石英矿特征及质量影响因素

南秦岭安康地区志留系梅子垭组千枚岩中赋存丰富的脉石英矿产资源, 但其作为高纯石英原料研究程度低, 尤其是对其中影响石英提纯的痕量杂质元素含量及其赋存状态缺乏系统认识, 很大程度制约了该区高纯石英原料的质量评价和进一步的找矿突破。本文在厘定安康地区脉石英地质发育特征的基础上, 对研究区产出的3件脉状石英样品(AK200、AK201、AK202)开展了样品杂质元素检测, 对样品矿物学特征、杂质赋存形式和可提纯性能进行了研究, 进而进行了提纯实验, 结果显示, 3件样品提纯后SiO₂含量分别为99.993 11%、99.997 66%和99.998 58%, 均达到高纯石英产品质量要求, 其中AK202样品提纯后达到4N8级。研究表明, 提纯后Al、Ti、Na、K为主要杂质元素, Al可能以杂质矿物、晶格杂质两种方式存在; Ti可能多以晶格杂质的方式存在; Na、K多以流体包裹体的方式存在; 杂质矿物、流体包裹体、晶格杂质对该区脉石英质量均产生不同程度影响, 其中流体包裹体为主要影响因素, 晶格杂质次之, 杂质矿物影响最小。这一结论对于评价该区的脉石英矿产资源质量、明确今后找矿目标体特征具有重要参考意义。     

关于高纯石英原料矿石地质学评价方法的探讨

高纯石英资源是一种重要的战略性资源。本文结合高纯石英成矿地质特征及其对后期选矿提纯、材料加工等的影响,系统总结了高纯石英原料中杂质的赋存状态、形成机理以及评价方法等,得出：(1)可以作为高纯石英原料的潜在岩石类型有花岗伟晶岩(包括不含暗色矿物的伟晶状花岗岩)、脉石英以及水晶,岩浆演化晚期的伟晶状花岗岩-伟晶岩早期阶段的NYF型花岗伟晶岩结晶形成的石英纯度更高,后期适当的变形变质作用更有利于高纯石英矿床的形成。高纯石英原料矿石中石英矿物呈现无色透明至半透明,矿物构造裂隙少,伟晶岩型矿石矿物组成通常为石英、钠长石、条纹长石、白云母等,黑云母等暗色矿物含量极少,基本不见锂辉石、独居石等稀有金属矿物和电气石、萤石等含挥发分矿物。(2)影响高纯石英的主要地质因素包括脉石矿物及晶界杂质、包裹体、晶格杂质等。其中包裹体类型、数量和尺寸是包裹体评价的关键指标,天然石英矿物中的气液两相包裹体、矿物包裹体和<10μm包裹体应尽量少;Al和Ti是晶格杂质元素评价标志性元素,通常要求天然石英矿物中Al<50×10^-6和Ti<10×10^-6。(3)建...     

高纯石英原料特征和矿床成因研究现状综述

高纯石英具有重要的战略地位,是高新技术产业的基础原材料。本文对高纯石英原料的特征和矿床成因研究方法进行了系统的归纳。通过观察石英岩相学特征,分析矿物包裹体及流体包裹体的数量、大小、化学成分、存在形式和分布状态,以及SiO2和微量杂质元素的含量和赋存状态,可以研究高纯石英原料的矿物学特征;通过Ar Ar同位素定年可以计算高纯石英原料矿床的成矿年龄;通过H—O同位素测试,Ti、Al、Ge、Li等微量元素含量分析,可以研究高纯石英原料矿床的成矿物质来源;通过分析流体包裹体的均一温度、盐度、化学组成等特征以及SEM CL微结构观察,可以研究高纯石英原料矿床的成矿作用过程。在此基础上,本论文对我国高纯石英行业的发展提出相关的建议。     

高纯石英原料特征和矿床成因研究现状综述

高纯石英具有重要的战略地位,是高新技术产业的基础原材料。本文对高纯石英原料的特征和矿床成因研究方法进行了系统的归纳。通过观察石英岩相学特征,分析矿物包裹体及流体包裹体的数量、大小、化学成分、存在形式和分布状态,以及SiO2和微量杂质元素的含量和赋存状态,可以研究高纯石英原料的矿物学特征;通过Ar Ar同位素定年可以计算高纯石英原料矿床的成矿年龄;通过H—O同位素测试,Ti、Al、Ge、Li等微量元素含量分析,可以研究高纯石英原料矿床的成矿物质来源;通过分析流体包裹体的均一温度、盐度、化学组成等特征以及SEM CL微结构观察,可以研究高纯石英原料矿床的成矿作用过程。在此基础上,本论文对我国高纯石英行业的发展提出相关的建议。     

高纯石英的研究进展及发展趋势

石英是一种在地壳上大量分布,有着广泛工业用途和广阔应用前景的矿物。当石英晶体形成演化时,受结晶时环境条件、流体性质、结晶后遭受改造(如变质作用、构造变形和热扰动等)等影响,杂质元素如P、Ti、Ge、Al、B、Be、Ca、Na、K、H、Li等会或多或少存在于石英晶体中,因此在自然界不存在纯SiO₂组分的石英。同时,基于石英的微量元素组成,可以反演石英源区和形成演化过程,并用于研究岩石及矿床成因等科学问题。石英晶体内部杂质元素以类质同象替代、气液包裹体、矿物包裹体(不能按尺度分,应该按照状态划分存在形式)3种形式存在。石英中杂质元素的种类、含量、赋存形式,特别是包裹体特征将直接影响石英资源的品质和工业用途。本文还系统地阐述了石英的发光特性、工艺性能以及高纯石英的质量分类与标准和高纯石英原料来源等方面的内容。在本研究中,通过光学显微镜和激光拉曼测试,初步地查明了苏北张锦庄石英砂和广西姑婆山花岗岩石英中流体包裹体的分布和矿物包裹体的种类,这是开展后续研究的基础。高纯石英是优质石英资源经纯化加工得到的高品质石英原材料,可用于石英玻璃、石英坩埚、半导体、高温灯管、光纤、精密光学、微电子和太阳能等高新技术产业中。研究高纯石英原料的评价体系、理想源岩和形成机制有益于持续性地供给高纯石英原料, 极大地提高了石英原料的工业附加值。     

微波在高纯石英提纯实验中的应用

随着水晶资源的日益枯竭,利用脉石英制备高纯石英以代替水晶已经成为一项需要迫切解决的技术问题。高纯石英中,铁杂质是最主要同时也是对产品质量影响最大的有害杂质之一,如何有效地除去脉石英中的铁杂质一直就是高纯石英生产中的难点和重点。当前主要是用酸浸的方法降低铁杂质的含量,主要存在的问题是处理时间较长,同时铁杂质含量也不容易降得更低。通过对微波在高纯石英提纯实验中应用的研究,表明微波可以有效地“打开”石英矿物中含铁的包裹体,不仅能促进含铁杂质矿物的酸浸去除,还可以极大地加快酸浸的速度,促进高纯石英的生产,同时为微波技术在高纯石英生产中的应用奠定了坚实的基础。     

高纯石英矿物资源工程研究

高纯石英是世界稀缺和我国短缺的高技术战略矿物资源,是石英晶格Al杂质的质量分数≤30×10-6的天然矿物,晶格Al及其他粒内杂质元素有均匀、非均匀,环带三种分布形式,其含量和分布形式是决定产品纯度及提纯工艺限度的根本因素。无同期伴生金属矿化是高纯石英矿床成矿的必要条件,预测和寻找大型高纯石英矿床可类比美国伟晶白岗岩型矿床。高纯石英矿物工程前沿技术是除高杂石英、除粒内杂质及粉碎整形。国家主导大型高品质高纯石英矿床预测找矿是发展我国高纯石英产业的关键。     

江西银山铅锌矿床闪锌矿与石英流体包裹体的对比研究

赣东北地区是我国重要的铜铅锌金银多金属矿集区,银山铅锌(银)铜(金)多金属矿床是赣东北地区一个重要的大型次火山热液型多金属矿床。银山铅锌矿发育有闪锌矿-方铅矿-石英脉,前人研究认为金属矿物与脉石矿物为伴生关系,但是没有强调它们的成因上的联系。本次研究开展了矿石矿物中闪锌矿和伴生脉石矿物中石英的流体包裹体对比研究。通过详细的岩相学观察、显微测温、显微激光拉曼探针工作,对伴生石英脉和闪锌矿内原生包裹体,伴生石英脉中的晚期微细石英脉和闪锌矿内部次生包裹体进行流体特征的对比研究。研究结果显示,伴生石英脉原生流体包裹体比闪锌矿的原生包裹体的平均均一温度高约30℃,明显富集CH₄、N₂、CH₄、CO₂等挥发份,伴生石英脉中的晚期微细石英脉流体包裹体比闪锌矿次生包裹体的平均均一温度高23℃。闪锌矿原生包裹体与想伴生的早期石英脉在平均均一温度有所差别,气相成分差异明显,均表明矿石矿物与伴生脉石矿物可能形成于不同的地质环境,具有不同的温度和流体成分。     

白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床成矿过程中的流体不混溶作用

白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床赋存在白云岩内，矿体由磁铁矿、稀土氟碳酸盐、萤石、霓石、角闪石、方解石和重晶石等矿物组成。在白云鄂博矿床矿石和脉石矿物中赋存有两/三相富CO₂、三相高盐卤水和两相水溶液包裹体3大类型。显微测温表明富CO₂包裹体内还有近于纯的CO₂，成矿流体为H₂O-CO₂-NaCl-（F-REE）体系。高盐卤水包裹体和富CO₂包裹体共生且具有近似的完全均一温度，表明初始热液发生了流体不混溶作用。流体包裹体中出现稀土子矿物，表明初始成矿流体含有很高的稀土元素，这也许是形成白云鄂博超大型稀土矿床的原因。     

贵州锦丰（烂泥沟）金矿床含砷黄铁矿和脉石英及其包裹体的微量元素特征

贵州锦丰（烂泥沟）金矿是滇黔桂“金三角”目前已探明最大的卡林型金矿床。含砷黄铁矿是该矿床最主要的载金矿物,硅化及石英脉是最显著的热液蚀变类型。本文采用高精度电感耦合等离子质谱（ICP-MS）对含砷黄铁矿和脉石英及其包裹体的微量元素进行了测试,结果表明含砷黄铁矿富亲硫元素,并相对于围岩和上部地壳均强烈富集;亏损V,Sr 及高场强元素。同生黄铁矿也具有类似的特征。脉石英除亲石元素含量高以外,还表现为亲硫元素以及Mo,Bi 含量较高。但与上部地壳相比,绝大部分元素贫化。相应包裹体的微量元素含量普遍低于单矿物,但变化特征一致。结合矿物和包裹体的稀土元素分析,发现脉石英和含砷黄铁矿及其包裹体均表现为HFSE明显亏损,Th/La,Nb/La 比值小于1,说明成矿流体为富Cl 的流体。含砷黄铁矿及其包裹体中Co/Ni 比值远小于1,反映成矿温度较低,推测成矿流体主要来源于以沉积建造水为主的盆地流体。     

滇东北地区中泥盆世缩头山组一段沉积特征及其含矿性

滇东北地区产出超大型石英砂岩矿床,其主要含矿层位为中泥盆世缩头山组一段。针对滇东北彝良地区缩头山组一段进行的剖面测量、钻探和槽探等一系列研究显示,研究区缩头山组一段厚度为62.8m^222.7m,主要由灰白色厚层状中细粒石英砂岩组成,平行层理、冲洗层理、浪成交错层理和浪成波痕发育,波浪作用特征明显;薄片研究显示,缩头山组一段石英砂岩具颗粒支撑、硅质胶结、凹凸-线接触结构特征,石英砂颗粒压溶和次生加大现象明显;粒度分析显示,石英砂岩粒度集中分布于1.5Φ~3.5Φ之间,缺少拖移总体和悬移总体,跃移总体高达99%,由两个次总体构成,为典型的前滨带粒度分布特征;化学分析显示,缩头山组一段石英砂岩的SiO2化学纯度达99.05~99.39,平均为98.99(N=11),超过平板玻璃原料一级品的工业标准。可以认为,缩头山组一段石英砂岩为结构成熟度和矿物成熟度极高的滨岸高能前滨带石英砂岩,经成岩作用的进一步纯化,其粒度特征和化学纯度已经达到高纯石英砂岩的标准,可望成为高纯石英的原材料,并可为扩大滇东北地区高纯石英矿资源潜力提供精准的找矿方向。     

夏杖子金矿载金矿物石英的标型特征及成因探讨

石英是夏杖子金矿床主要脉石矿物及载金矿物之一,通过对石英的化学成分、流体包裹体、稀土元素特征、红外吸收光谱和同位素组成等的分析研究,结果表明,夏杖子金矿床的石英流体包裹体主要为单相液体H2O包裹体为主,气液包裹体较少,占5%～10%,另还有一种更少见的富HO4包裹体。液相成分和氢氧同位素揭示成矿流体为岩浆热液和大气降水的混合流体。包裹体的均一温度90℃～210℃,盐度7.0%～11%,为中—低温、低盐度成矿流体。石英稀土元素组成与岩浆岩一致,说明石英与岩浆岩有着渊源关系。夏杖子金矿为燕山晚期浅成中低温岩浆热液金矿床。     

赣南石雷钨锡矿云英岩型锂矿找矿新发现及其区域成矿潜力分析

近年来,随着赣西北云母型锂矿的大规模开发利用,华南云英岩型、蚀变花岗岩型等岩体型锂矿逐渐受到关注。赣南是世界著名石英脉型黑钨矿集区和生产基地,以往勘查研究工作多集中在钨锡矿。【研究目的】为进一步了解石英脉型钨锡矿中是否存在锂矿化及其地质特征。【研究方法】本次研究通过系统的岩矿鉴定和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）分析,查明了在赣南崇余犹矿集区章源钨业石雷钨锡矿深部存在云英岩型锂矿。【研究结果】研究表明,锂矿体产于石雷矿区深部隐伏花岗岩体的顶部,分布于含钨锡石英脉和长石石英脉的两侧,锂元素主要赋存在白云母—多硅白云母之中。产于角岩化砂岩中的云英岩的Li₂O含量平均为0.25%,二云母花岗岩中石英（长石）脉—云英岩Li₂O含量平均为0.21%,二云母花岗岩中发育的含云母脉云英岩Li₂O平均为0.22%,具有潜在的综合利用价值。【结论】本次研究查明了石雷石英脉型钨锡矿中存在工业意义的云英岩型锂矿化,进一步丰富了赣南石英脉型钨锡矿的成矿理论,拓宽了崇余犹地区云英岩型锂矿的找矿勘查思路,并为进一步拓展华南地区岩体型锂矿的找矿空间提供了依据。     

滇东北地区中泥盆统缩头山组石英砂岩特征及其沉积环境

滇东北地区具有丰富的石英砂岩矿产资源,主要赋存于中泥盆统缩头山组,矿体厚度大,矿石质量好。本文在大关-彝良地区1∶5万矿产地质调查的基础上,对区内缩头山组石英砂岩的岩石特征、粒度分布、沉积环境进行了详细研究。岩性统计表明,缩头山组含矿层几乎全由石英砂岩(95%)组成,仅含少量的粉砂岩(3%)和泥岩(2%)。粒度分析结果显示,石英砂岩样品分选系数(S0)介于0. 65~0. 87之间,粒度集中分布于1~4"之间,为0. 0625~0. 5mm,缺少拖移总体和悬移总体,跃移总体含量占97%,为典型的前滨带沉积粒度分布特征。     

赣中聚源大型石英脉型白钨矿床含铀富钨矿物初步研究

聚源钨矿是华南地区为数不多的大型石英脉型白钨矿矿床之一。在详细的野外地质调查基础上,本文利用α径迹蚀刻、电子显微镜、扫描电镜以及电子探针等实验手段,对该矿床含钨和含铀矿物开展了精细矿物学的研究工作,探讨了成矿过程中钨和铀的富集规律。研究显示,该矿床钨铀矿物的形成可分为四个阶段:第一阶段,钨铀主要进入富含Nb、Ti的氧化物矿物,形成铌铁矿、钇易解石等富钨矿物,另有极少量的钨进入黑钨矿和早阶段白钨矿;第二阶段,铌铁矿与钇易解石被后期流体交代,形成含钨富铀的骑田岭矿、铌锰矿以及钛-钇易解石;第三阶段,钨进入中阶段白钨矿,这一阶段也是钨最主要的矿化阶段;第四阶段,钨进入晚阶段白钨矿。最后两阶段白钨矿中铀含量不高。骑田岭矿(WO_3 26.74%～29.68%),是聚源钨矿中除白钨矿和黑钨矿之外钨含量最高的含钨矿物。该矿易解石族矿物WO_3最高可达9.80%,极度富钨,是目前有文可查的钨含量最高的易解石。聚源钨矿中的含钨矿物大多数为白钨矿,但绝大多数的白钨矿却在骑田岭矿、易解石族矿物、铌铁矿族矿物、黑钨矿之后形成,说明成矿流体在演化过程中,绝大多数W首先进入富含Nb、Ti的含铀矿物和少量黑钨矿,之后才是白钨矿的大量结晶。     

甘肃玉门市三白墩硅石矿地质特征、成因及指示意义

甘肃省玉门市三白墩硅石矿石英纯度高,杂质少,可以用作高纯石英的加工原料。通过对硅石矿地质背景、矿床特征、控矿因素和矿石质量的研究,分析了矿床成因,认为该硅石矿严格受华力西期侵入岩及接触带构造控制,属于岩浆伟晶岩型石英脉矿床。伟晶岩分带结构比较明显,其中石英核(带)SiO₂含量最高达99.71%,具备高纯石英—云母等岩浆型伟晶岩系列矿产的成矿条件,对区域上寻找同类型高纯石英矿具有一定的指示意义。     

Au–Ag–Te Mineralization of the Low‐Sulfidation Epithermal Aginskoe Deposit,Central Kamchatka,Russia

Mineralogic studies of major ore minerals and fluid inclusion analysis in gangue quartz were carried out for the for the two largest veins, the Aginskoe and Surprise, in the Late Miocene Aginskoe Au–Ag–Te deposit in central Kamchatka, Russia. The veins consist of quartz–adularia–calcite gangue, which are hosted by Late Miocene andesitic and basaltic rocks of the Alnei Formation. The major ore minerals in these veins are native gold, altaite, petzite, hessite, calaverite, sphalerite, and chalcopyrite. Minor and trace minerals are pyrite, galena, and acanthine. Primary gold occurs as free grains, inclusions in sulfides, and constituent in tellurides. Secondary gold is present in form of native mustard gold that usually occur in Fe‐hydroxides and accumulates on the decomposed primary Au‐bearing tellurides such as calaverite, krennerite, and sylvanite. K–Ar dating on vein adularia yielded age of mineralization 7.1–6.9 Ma. Mineralization of the deposit is divided into barren massive quartz (stage I), Au–Ag–Te mineralization occurring in quartz‐adularia‐clays banded ore (Stage II), intensive brecciation (Stage III), post‐ore coarse amethyst (Stage IV), carbonate (Stage V), and supergene stages (Stage VI). In the supergene stage various secondary minerals, including rare bilibinskite, bogdanovite, bessmertnovite metallic alloys, secondary gold, and various oxides, formed under intensely oxidized conditions. Despite heavy oxidation of the ores in the deposit, Te and S fugacities are estimated as Stage II tellurides precipitated at the log f Te₂ values ?9 and at log fS₂ ?13 based on the chemical compositions of hypogene tellurides and sphalerite. Homogenization temperature of fluid inclusions in quartz broadly ranges from 200 to 300°C. Ore texture, fluid inclusions, gangue, and vein mineral assemblages indicate that the Aginskoe deposit is a low‐sulfidation (quartz–adularia–sericite) vein system.     

晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征

为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%~94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%~60%)+石英(23%~38%)+伊利石(14%~26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05~51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。