我国发现的硼钙锡矿及其形成条件的研究

硼钙锡矿(Nordenskidine) 属钙锡正硼酸盐,最早是布龙格(Brgger)1887年发现于挪威的碱性伟晶岩中,随后在西南非洲(纳米比亚)的阿兰德斯锡矿,苏联吉尔吉斯的乌切加什干锡矿和雅库特的厄夫加奇锡矿以及阿拉斯加的布鲁克林山也有发现。在国内尚未见有关报道。我们在云南个旧锡矿发现的硼钙锡矿,产在一个新型的矽卡岩锡矿中,该矿化带以硼钙锡矿、水镁锡矿和水锡石为主(以上矿物共约占4%左右)锡石极少见(<2%)。     

东南极拉斯曼丘陵硼硅酸盐矿物组合硅硼镁铝矿-硼柱晶石-电气石的形成过程及其岩石学意义

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩中产出大量的电气石-硼柱晶石-硅硼镁铝矿之硼硅酸盐矿物组合,这些矿物(电气石除外)的形成晚于变质峰期一般的硅酸盐矿物。电气石可多次出现,硅硼镁铝矿之后形成硼柱晶石,很少见两种以上的硼硅酸盐矿物能够同时结晶,各种硼硅酸盐矿物在同一期、甚至同一阶段内呈递进关系。在硼硅酸盐矿物的结晶过程中,B₂O₃和Al₂O₃较为活动从而SiO₂的活度相对受到抑制,即存在组分的分异和活性波动,表明络阴离子SiO₄^4-、PO₄^3-、BO₃^3-活动高峰并非同步因而,挥发分组分对深熔作用的影响可能是有限的;同时,结晶的金属阳离子组分不断发生分异。不同的硼硅酸盐矿物形成的介质条件有所差异:电气石形成于富钙的弱酸性溶液,硅硼镁铝矿应为近中-碱性溶液介质,而硼柱晶石形成于含少量氟的偏碱性介质环境。除温压因素外,流体挥发分种类和介质条件也影响到硼硅酸矿物的多期次、多阶段的变化,从而造成矿物组合的复杂性。本区长英质岩石中硼(B)及其他挥发分组分的较高含量可由原岩成分决定,亦可经由变质-深熔作用引起,即深熔作用时熔体的整体优先吸收硼(硼的第一次富集)及随后熔体结晶阶段的局部残留和富集硼(硼的第二次富集)。Gdd-Prs-Trn硼硅酸盐矿物组合的存在,表明发生了以脱水为主的高级变质作用,同时伴随强烈的深熔作用。挥发分组分在露头尺度体系中可能属于开放性质,而在更大尺度和范围内则基本封闭;在深熔作用中,硼等挥发分的存在影响了熔体的组成使得岩浆熔点降低、熔融成分调整粘度有所降低,更容易运移;而且,熔体可以携带这些挥发分,当熔体结晶时挥发分析出、结晶局部富集而形成硼硅酸盐矿物,尤其是沿着一些构造有利部位发生显著的聚集。     

印尼塔里阿布岛Ⅱ区铁矿石中锡的工艺矿相学研究

通过光学显微镜、X射线衍射分析、扫描电子显微镜和化学物相分析等多种研究手段对印尼塔里阿布岛Ⅱ区铁矿石中锡的赋存状态进行研究,查明了铁矿石中的锡主要以独立矿物(锡石、黑硼锡铁矿、硼钙锡石、水镁锡矿及水锡石)和类质同象的形式存在。其中水镁锡矿和水锡石是磁铁矿内呈包裹体产出的黑硼锡铁矿、硼钙锡矿因磁铁矿氧化分解暴露,逐渐转化反应而成。综合研究发现,在目前经济技术条件下,研究区含锡铁矿石试图通过原矿石选别回收利用的可能性较低,但其磁选后的尾矿,通过重选可以使锡显著富集在重矿物产品中进行回收利用。     

云南个旧某硼氟交代型矽卡岩锡矿的成矿作用

最近,在云南个旧马拉格矿田中部地区,发现一种新型的含锡矽卡岩,其锡矿物是以硼钙锡矿、水镁锡矿及水锡石为主,以锡石为次,是一种具有独特的矿物共生组合和产状的新类型.弄清这种锡的成矿作用,不仅对探讨锡的地球化学行为,而且对于指导矿区深部找矿评价,均有一定的意义.本文利用多体系矿物组合拓扑图来研究矿物稳定度.     

青藏高原钠硼解石在水中溶解行为的研究

利用离子选择电极对钠硼解石在水中10～40℃的溶解行为进行了研究,计算了它的溶度积常数、溶解度、溶解热和溶解熵,指出在低温下钠硼解石是稳定的矿物,在高温转化为白硼钙石,为地球化学和地质化学方面提供了实验依据。     

硼特效树脂分离分光光度法测定岩石矿物中痕量硼

本文将国产D_(564)硼特效树脂用于岩石矿物中痕量硼的富集分离。研究了大量铁、铝等元素存在时在碱性介质中硼的吸附行为和洗脱的最佳条件。硼以铍试剂Ⅲ光度法测定,所拟定的方法用于地质标准参考试样、铝土矿、锰结核和硫化矿物中硼的测定结果满意。     

水镁锡矿及硼钙锡矿在我国的发现

水镁锡矿、硼钙锡矿及水锡石是产生云南个旧马拉格矿田某含锡矽卡岩的主要锡矿物.在国内文献中尚未见报导.从目前我们初步查定结果看来,含水锡矿物有可能构成工业矿物,正在进一步进行深入的研究.现将其矿物学的特征,报告如下:1.水镁锡矿(Schoenfliesite)该矿物是福斯特(Faust)等1971年在阿拉斯加的布鲁克斯山首次发现.但由于颗粒特别细,无法分离,因此化学成份数据只好根据扣除百分之八十以上其它矿物含量的混合物数据中计算出来,其它测试数据大部分依靠人工合成的MgSn(OH)(?)值加以补充.至今未见其它地区产出的报导.     

江苏发现的硼锡钙石及其研究

硼锡钙石是一种罕见的岛状硼酸盐矿物,其化学式为CaSn[BO_3]_2。一轴晶,负光性,折光率No=1.774,Ne=1.661,比重为4.09,发育{0001}解理,乳白色。矿物产于苏州花岗岩与大理岩接触带矽卡岩中的一个萤石矿床内。它是一种富含硼、氟的高温气液流体作用于钙质围岩而发生交代的产物。它的发现,不仅对矿物产状提供了新的资料,而且对锡、硼的地球化学以及硼酸盐矿物的研究也具有一定的学术意义。     

Adams和Couch法古盐度恢复结果的可靠性检验——以青海湖布哈河口区沉积物为例

Adams公式和Couch公式是利用沉积物中硼元素浓度对沉积水体古盐度进行定量恢复的常用方法,但由于两种方法的恢复结果经常存在较大差异,古盐度的计算结果常难以让人信服。为了验证Adams公式和Couch公式的可靠性,本次研究采集了青海湖布哈河口区不同沉积环境的表层沉积物和底层水体样品,处理后分别分析了沉积物中硼元素浓度、总有机碳（TOC）含量及矿物组成,同时对水体盐度及其硼浓度进行了测量,结果表明:湖泊水体中硼浓度与盐度存在极好的线性正相关性,但沉积物中硼元素的浓度与沉积水体中硼的浓度并无直接联系。根据沉积物中硼的浓度及黏土矿物含量和组成,分别采用Adams公式和Couch公式对水体盐度进行计算,盐度计算值均远高于水体盐度实测值,其中Adams公式的计算结果与实测值差别最大,盐度计算值与沉积物中硼含量呈正相关关系。沉积物中的硼元素主要由继承自母岩的硼、黏土矿物吸附硼和有机质中富集的硼三部分组成,只有黏土矿物中的吸附硼能够反映水体盐度。青海湖布哈河口区沉积物富含有机质,有机质对硼强烈的富集作用是导致Adams公式和Couch公式盐度恢复结果失效的重要原因,同时不同类型黏土矿物对硼吸附能力的差异也对恢复结果有重要影响:黏土矿物在盐水中的浸泡试验表明蒙脱石对硼的吸附能力最强,次为伊利石,高岭石吸附能力最差,推翻了Couch关于伊利石对硼吸附能力最强的认识。原Adams公式和Couch公式仅没有考虑有机质对硼的影响,对不同类型黏土矿物吸附能力的认识有误,不适合陆相沉积物沉积水体古盐度的恢复。沉积物黏土矿物中吸附硼浓度仍是反映沉积水体盐度的可靠指标,古盐度的恢复首先必须消除沉积物中有机质对硼的影响,然后根据一系列的浸泡试验确定不同类型黏土矿物对硼的吸附系数,并建立新的计算公式。     

一步离子交换-多接收电感耦合等离子体质谱法测定高钙生物样品的硼同位素组成

硼是生物样品(牙齿或骨骼)中重要的微量元素,其含量和同位素组成可以指示宿主的食物摄入、迁移和健康信息,因此生物样品中的硼同位素是重要的环境示踪剂。但生物样品中钙含量较高(90%),无法采用常规的硼特效树脂分离流程进行硼同位素的分离富集。本文采用醋酸-醋酸铵缓冲液(pH=6.0)替代以往使用的氨水作为树脂再生溶液,将硼特效树脂吸附硼的pH值从8～9降至6.0,从而避免了富含钙的生物样品在碱性条件下(pH=8～9)容易生成沉淀的难题,只需一步离子交换就能富集生物样品中的硼。样品经分离后其中的硼同位素采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的"标准-样品-标准"交叉法进行测定。结果表明:采用一步离子交换法分离富集,MC-ICP-MS测定生物样品(牙齿)中硼同位素的测试精度小于0.42‰,达到与其他分离和测试方法相同的水平。该方法不仅适用于牙齿和骨骼等高钙生物样品的硼同位素示踪,且为高钙土壤和海洋沉积物样品的分析提供了借鉴。     

万象盆地不同成钾区的水不溶矿物对比及其指示意义

老挝万象盆地属于沙空那空盆地的次级盆地,沉积了厚层的钾石盐矿,而钾石盐中还存在着部分水不溶物,通过研究不同成钾区域的钻孔发现:水不溶物主要包括硬石膏、方硼石、白云母、石英、水氯硼钙石、碳酸盐矿物以及零散的黄铁矿,通过水不溶矿物在钻孔中的分布及组合特征发现,钾盐从析出到结束,水不溶物出现规律性特征:钾石盐含量越多方硼石含量也越多,而硬石膏且越少,并在钾石盐高峰期出现鲕粒方硼石,鲕粒方硼石分布表明成钾晚期沉积环境为动荡的浅水环境.水不溶矿物组合、形貌特征及硼同位素分析研究显示,在万象盆地成钾阶段,钾盐沉积不是一成不变的而是具有明显的阶段性,其过程可以分为石盐沉积晚期,钾盐沉积早期,钾盐沉积中期和钾盐沉积晚期等4个不同阶段,其中钾盐阶段中期为钾盐沉积高峰期.因此,水不溶物研究能够很好地反演钾盐沉积环境,可作为古蒸发岩沉积研究的重要指标.     

浙江中生代晚期火山沉积盆地中硼钙石类矿物的发现及其找矿意义

火山沉积型硼矿床是当今世界上最具工业价值的硼矿类型。浙江一带中生代晚期的火山沉积盆地具有高硼背景质。通过利用石油勘查获取的大量岩心 ,系统地建立该区中生代晚期典型火山沉积盆地纵向地质地球化学剖面 ,从中揭露出一处发育良好的含硒、锂、钾、砷、铯、铷等元素综合硼异常区 ,同时发现了独立的硼钙石类矿物。含高硼异常盆地显示出弱咸化古盐湖的沉积建造特征 ,已具备了形成火山沉积硼矿的条件 ,预示着今后在该地区寻找以硼为主并伴生其它有用元素的矿产 ,具有良好的前景。     

硼同位素分馏的实验理论认识和矿床地球化学研究进展

硼是一种中等挥发性元素,具有¹¹B和¹⁰B两个稳定同位素。两个同位素间高达10%的相对质量差使其在地质过程中引起高达-70‰至+75‰的硼同位素变化。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO₃)和四配位(BO₄)结构,因而¹¹B和¹⁰B间同位素分馏主要受控于三配体(BO₃)和四面体(BO₄)间配分。本文综述了低温和高温地质过程的硼同位素分馏的理论和实验研究进展。在溶液中B(OH)₃和${B(OH)^{-}_{4}}$间硼同位素分馏受pH和热力学p-T条件控制,实验和理论表征获得常温常压条件下的B(OH)₃和$B(OH)^{-}_{4}$间同位素分馏系数(α_3-4)变化范围为1.019 4至1.033 3。低温条件下矿物(如碳酸盐、黏土矿物(蒙脱石和伊利石)、针铁矿、水锰矿、硼酸盐)与溶液间硼同位素分馏行为除了受p-T-pH影响外,矿物表面吸附引起的分馏效应十分显著。在中高温过程(蒙脱石伊利石化、富硼电气石和白云母矿物与热液流体,以及硅酸盐熔体与流体)中硼同位素分馏行为受到硼配位构型、化学成分以及物理化学条件的控制。随着硼同位素分馏机理研究的深入以及越来越完善的地质储库硼同位素端员特征表征,硼同位素地球化学指标可以灵敏示踪成矿物质来源、探究成矿作用与成因模式和重建成矿过程物理化学条件。目前矿床硼同位素地球化学研究的难点在于实现不同赋存相(如流体、矿物和熔体)中硼配位键合结构和硼同位素组成的精细化表征。     

老挝甘蒙省钾镁盐矿床中微量硼矿物的鉴定和准确定名

以老挝甘蒙省钾镁盐矿床ZK318钻孔的含矿段(下盐层)为研究对象,对其开展了微量硼矿物的鉴定研究工作,以完善矿床的矿物组合类型。全岩样品的XRD初步结果给出,在顶部钾盐岩层中含有少量方硼石。为了进一步全面鉴定硼矿物的种类,对全岩样品溶解后得到的不溶物多晶集合体进行XRD分析,结果表明,不溶物中的硼矿物主要为方硼石(55%),其次为三斜晶系3A型氯硼钙石(15%)。3A型氯硼钙石在全岩样品中的含量不足1%,属微量矿物,因低于XRD的检出限,故在全岩样品的XRD图谱中无该矿物的衍射峰出现。此外,对三斜晶系3A型氯硼钙石的中文准确命名进行了讨论,指出中文定名应与国际惯例一致,即废除副水氯硼钙石(parahilgardite)一词,定名为3A型氯硼钙石(hilgardite-3A)以体现结构的微细差别,同时达到中文命名规范统一的目的。因此,该矿床中的硼矿物为少量方硼石和微量3A型氯硼钙石。     

湖北七里坪夕卡岩型硼矿床的矿石特征及其矿床学意义

七里坪硼矿床的主要矿石类型从岩石学角度看是方解石岩,它们由硼矿物和方解石组成,二者都是含硼气液交代白云石大理岩（围岩）的结果,矿石的化学成分既富钙又富镁,钙来自方解石,镁来和硼矿物,贫其它成分,因此夕卡岩型硼矿床不是传统的镁夕卡岩矿床,而是钙镁质夕卡岩矿床。     

地热水中硼与碳酸盐类矿物吸附过程的实验研究

地热水作为一种重要的地下水资源,广泛应用于工农业和城市建设等领域中。与此同时,地热水中的无机物质含量也相对较高,其中硼元素的存在对地热水质量的评价和利用产生了重要影响。本文在人工地热水中利用Cacl₂与LiCO₃模拟过饱和富硼地热水中碳酸类矿物的吸附过程展开研究,通过控制变量法分析不同反应条件下,硼与碳酸盐类矿物吸附过程,为解决地热水带来的环境影响和提高地热水的资源效益及利用价值提供理论依据。实验结果表明：方解石对硼的吸附率随着初始硼浓度的增大、温度的升高以及pH增大时均逐渐增大。     

云南个旧锡矿床的氟硼质交代岩及某些罕见交代矿物的发现

<正> 个旧锡矿是驰名中外的特大型锡矿床。在矿床中发育许多含矿交代岩。本文着重对较特殊的氟硼质交代岩以及在我国首次发现的硼符山石、硼角闪石、灰枪晶石和赛黄晶等罕见的氟硼质交代矿物的特征进行简介。     

交流电弧-光电直读发射光谱同时测定碳酸盐矿物中银硼锡的方法研究

银硼锡元素的丰度和变化特征可以反映区域成矿条件,指示矿床或矿化存在。碳酸盐矿物中的银硼锡是勘查地球化学及多目标地球化学中的必测元素,其测定方法是地球化学元素配套分析方案中必不可少的方法之一。由于碳酸盐矿物与普通的岩石、土壤和水系沉积物不同,该类矿物主要是灰岩、白云岩等含钙和镁元素比较高的岩石类样品,同时测定样品中银硼锡的技术难点在于高含量钙镁基体会严重干扰低含量待测元素,且摄谱过程中由于易产生二氧化碳造成样品飞溅。针对碳酸盐矿物的特殊性,本文建立了交流电弧-光电直读发射光谱同时测定碳酸盐矿物中银硼锡的分析方法。通过优化样品前处理及实验条件,用10%的盐酸处理样品,消除了基体元素钙和镁的干扰;以锗(Ge)作为内标元素进行定量,可以消除因电弧激发条件变化以及试样基体组分等外部因素造成干扰的影响;采用银与长波锗元素组成分析线对,硼和锡与短波锗元素组成分析线对,灵敏度较好;选择天然碳酸盐岩石与人工合成灰岩等12种国家一级地球化学标准物质作为标准系列,使基体组分与样品相类似;采用分析线和内标线同时扣背景的离线差减法进行背景校正。结果表明:该方法对银硼锡的检出限分别为0.008、0.49、0.18μg/g;方法精密度(RSD)对银大于10%,其余均优于10%;经国家一级地球化学标准物质验证,银硼锡测定平均值与认定值的对数差值(ΔlgC)均小于或等于±0.05,满足多目标区域地球化学调查规范的要求。     

电气石中硼的溶出机制初探

电气石是一种以含硼为特征的硅酸盐矿物,矿物中硼含量在2.78%~3.4%之间,但电气石中的硼被束缚在稳定的晶体结构中难以溶出而被植物吸收,从而影响电气石中硼在农业上的应用。本文通过一系列实验与检测分析,对电气石中硼的溶出机制进行了研究,发现＂高温煅烧十活化剂＂相结合的方法能有效地将电气石中硼的溶出,并初步选定Na2CO3为理想的活化剂,为开发电气石硼肥奠定了理论基础。     

锡石硫化物型矿床中黄锡矿成因的实验研究

本文用热液实验的方法研究了SnO_(?)(Cs)+2CuFeS_2(Cpy)+2H_2S=Cu_2FeSnS_4(St)+FeS_2(Py)+2H_2O反应形成黄锡矿的可能性及条件。实验研究得出如下几点结论:(1)在实验条件下锡石与黄铜矿在含硫溶液中反应可以形成黄锡矿或似黄锡矿;(2)形成黄锡矿的反应受温度和溶液H_2S活度的控制,而H_2S活度又与热液的酸碱度、氧逸度及硫逸度有关。在极酸的条件下锡石与黄铜矿反应形成的是似黄锡矿,St+Py组合则形成并稳定于弱酸性至中性溶液中,这是典型的热液硫化物矿化环境;(3)实验结果还表明,Cs+St两个含锡矿物的共生在弱酸至中性热液环境中是可能的。这个环境即富硫及近中性的热液环境,正是大厂锡石硫化物型矿床的成矿环境。