山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征及开发利用研究

玄武岩纤维是国际上重点发展的新材料之一,附加价值极高。以天然玄武岩拉制的连续纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料,具有强度高,电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。笔者等通过对山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征、岩相学特征及岩石地球化学特征进行分析研究,发现产出于中新世临朐群牛山组偏基性火山岩的致密块状橄榄玄武岩,是拉丝纤维用的理想原矿石。笔者等梳理了国内部分生产企业和学者研究关于天然玄武岩成功拉丝的研究进展,分析研究了山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩影响连续纤维用玄武岩矿拉丝性能的七大参数指标,结果表明,研究区橄榄玄武岩除酸度系数偏低外,各项参数均符合连续拉丝纤维生产各项指标,可为后续开展纤维用玄武岩地质调查工作提供参考,助力资源的开发利用研究。     

贵州赫章地区玄武岩拉丝试验研究

对采自贵州省赫章县不同地区的16件致密状和3件杏仁状玄武岩进行了拉丝试验,从化学成分、矿物成分、拉丝温度、试验转速、析晶上限温度等方面分析了拉丝成功的影响因素,讨论了本区玄武岩作为生产连续玄武岩纤维原矿石的可能性,同时探讨了生产连续玄武岩纤维的拉丝作业温度.结果 表明,赫章县不同地区19件玄武岩,16件拉丝成功、3件拉丝失败;16件致密状玄武岩有15件拉丝成功、3件杏仁状玄武岩有2件拉丝失败.该区致密状玄武岩化学成分和矿物成分绝大部分符合连续纤维用玄武岩标准,具有重要的开发利用价值;利用本区致密状玄武岩生产连续纤维过程中,拉丝作业温度应高于1350 ℃.     

连续玄武岩纤维矿石中TiO2、MgO含量的探讨

玄武岩纤维是以天然玄武岩为生产原料，高温熔融后经漏板拉丝制备而成的纤维。玄武岩纤维中TiO₂、MgO组分含量较低，但对纤维形成的影响不可忽略。根据峨眉山玄武岩中TiO₂、MgO含量不同的斜斑玄武岩和致密玄武岩进行拉丝试验，从玄武岩纤维成丝率、纤维断裂强度、熔制性能等分析，结合已有研究成果对玄武岩中TiO₂、MgO含量进行讨论。结果表明，连续玄武岩纤维矿石中的TiO₂、MgO可增强玄武岩纤维的热性能和化学性能，在一定范围内TiO₂含量增加、MgO含量减少，可提高玄武岩纤维的稳定性和成丝率，增强纤维断裂强度。在现有的工艺条件下，根据不同类别的玄武岩，可将连续玄武岩纤维矿石中TiO₂含量扩大到4%，增加矿石原料的选取范围。     

四川省峨边县玄武岩特征及开发利用前景

四川省峨边县玄武岩矿资源丰富,但尚无开发利用纤维用玄武岩的矿山。从玄武岩的矿石组构、化学成分和玄武岩拉丝性能判别指标3个方面开展纤维用玄武岩评价工作。研究结果显示: 研究区致密块状玄武岩和杏仁状玄武岩多属拉斑系列与碱性系列的过渡型岩石,玻基玄武岩均为碱性系列; 拉斑玄武岩系列矿石的化学成分具有SiO₂含量较高、(K₂O+Na₂O)和TiO₂含量较低、FeO/MgO值较大的特征; 区内致密块状玄武岩适合连续玄武岩纤维生产,而杏仁状玄武岩的杏仁中含有石英和方解石等次矿物,玻基玄武岩具有火山玻璃成分含量高、杏仁状构造及酸度系数过高等特征,均不宜作为生产玄武岩纤维的原料。研究区玄武岩矿具备纤维用玄武岩资源储备地的潜力,建议采用综合开发的方式利用玄武岩矿资源。     

六盘水市淤泥河岩棉用玄武岩资源及开发意义

根据岩棉用玄武岩矿床地质勘查工业指标要求,开展了六盘水市淤泥河地区岩棉用玄武岩矿床整装勘查,采样分析了岩棉用玄武岩矿石SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3等化学成分,评价(332)+(333)内蕴经济资源量93亿吨。本文总结了研究区岩棉用玄武岩矿床地质特征及矿石加工技术性能指标要求,分析了玄武岩纤维产品性能和市场竞争优势,研究区岩棉用玄武岩资源市场潜力极大,指出了研究区玄武岩资源开发意义。     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,笔者等收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4. 0~5. 5;黏度系数（Mv）为2. 0~3. 0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1. 5~3. 0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,本文收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4.0~5.5;黏度系数（Mv）为2.0~3.0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1.5~3.0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

山东蓬莱等地第四纪玄武岩的热发光年龄

山东蓬莱、栖霞、沂水、临朐等地分布大片新生代玄武岩。过去主要根据其下伏松散沉积层的时代,与临朐中新统山旺组对比,划分为中新世下玄武岩和上新世上玄武岩。     

四川峨边县玄武岩矿综合开发利用探讨

大量研究证明,玄武岩附加价值极高,只进行简单的破碎用作路基的垫石或混凝土骨料,则会造成矿产资源价值大打折扣,因此需寻求更科学的矿产资源综合利用方案（张凯军等,2021）。采取野外露头调查、钻探工程及采样测试分析等手段,在四川峨边地区发现了峨眉山玄武岩组（P2e）上部的致密块状玄武岩符合拉丝玄武岩原料要求,其矿石组构、化学成分范围和酸度系数及黏度系数等评价指标符合部分企业纤维用玄武岩的工业指标要求。     

四川沐川地区峨眉山玄武岩的岩石特征及其纤维用的初步评价

四川沐川地区峨眉山玄武岩出露广泛，开采技术条件好。采集11件玄武岩岩芯样品进行地球化学、薄片鉴定和拉丝试验等测试分析，从化学成分、岩石组构和拉丝工艺等3个方面对其进行了纤维用玄武岩原矿的初步评价。结果显示，玄武岩样品w(SiO₂)为47.15%～51.35%,w(Al₂O₃)为10.52%～14.30%,w(Fe₂O₃)为2.42%～7.56%,w(FeO)为6.02%～9.26%,w(CaO)为4.20%～8.88%,w(MgO)为3.26%～5.25%,全碱w(K₂O+Na₂O)为3.29%～5.66%,w(TiO₂)为2.78%～4.94%。玄武岩类型包括致密块状玄武岩、含杏仁状玄武岩和杏仁状玄武岩，均属碱性—亚碱性过渡系列岩石，岩石结构主要为拉斑玄武结构和粗玄结构。6件致密块状玄武岩均能连续拉丝成功，其化学成分稳定和析晶上限温度为1 270℃,应优考虑其作为连续纤维用玄武岩原矿；2件含杏仁玄武岩均能连续拉...     

川东华蓥山褶皱带西天超大型玄武岩矿床地质特征及岩石成因

通过野外和镜下岩相学观察，结合主、微量元素地球化学方法，研究了四川省广安市邻水县西天超大型纤维用玄武岩矿床的地质特征，分析了矿石工业指标和矿床成因.结果表明：矿床位于川东褶皱带华蓥山背斜东翼，矿体呈似层状赋存于上二叠统峨眉山玄武岩组(P₃β)地层中，矿石储量约1 594×10⁴t，达超大型规模；主量元素地球化学特征表明，西天玄武岩岩浆属高钛、高钾钙碱性-钙碱性系列；稀土元素、微量元素地球化学特征与区域内高钛峨眉山玄武岩及OIB型玄武岩特征相似；西天玄武岩为峨眉山大火成岩省的外带组成部分，形成于板内构造环境，岩浆演化来源于OIB型源区且基本未受地壳物质混染，为地幔热柱成因的产物；矿床中的柱状节理玄武岩、块状玄武和气孔状玄武岩可用于纤维拉丝生产.     

玄武岩制备连续纤维熔融反应热力学研究

玄武岩纤维由天然岩石直接熔融拉丝制备而成，性能优异，其原料调控对纤维制备和性能提升有重要影响，熔融反应的热力学分析是研究原料特征的重要手段。本文以代表性玄武岩样品为原料，分析其矿物组成，进而构建复杂硅酸盐体系热力学模型，研究其在1400℃时的熔融反应热力学。结果表明，单一矿物如长石、辉石熔融反应的吉布斯自由能为负值且相对较小；钛铁矿、磁铁矿、磷灰石等矿物熔融反应的吉布斯自由能为正数。所选玄武岩样品熔融反应的吉布斯自由能为-225～-257 kJ/mol,表明可自发进行；样品熔融过程的理论能耗为2.4～2.5 GJ/t,接近某些玻璃纤维池窑工艺能耗(考虑窑炉热效率)。纤维的制备条件和性能参数与原料的成分关系密切，以直径约9μm的纤维为例，其拉丝温度及缠绕机线速度等条件各不相同，纤维表面光滑，断裂伸长率约3%～4%,弹性模量59～66 GPa,抗拉强度1700～2400 MPa;采用Giordano的模型，计算出不同原料成纤粘度(lgη)约0.70～1.21 Pa·s。本研究的热力学模型及实验结果可为玄武岩纤维制备的原料优选、能耗计算、条件调控及性能预测提供参考。     

浙江嵊县—新昌盆地新生代玄武岩中橄榄石、辉石、斜长石矿物化学及演化的研究

浙江嵊县—新昌盆地新生代玄武岩为橄榄拉斑玄武岩—碱性橄榄玄武岩—碧玄岩组合。根据124个矿物电子探针分析资料研究了橄榄石、单斜辉石和斜长石的种属、成分相关性及演化。根据矿物组合、单斜辉石化学成分和演化趋势以及岩石化学特征,认为本区玄武岩属于碱性玄武岩系列。     

滇西南晚古生代火山岩研究简讯

据研究指出，滇西南地区发育有三个系列的晚古生代火山岩：碱性橄榄玄武岩系列、大陆拉斑玄武岩系列和类似MORB拉斑玄武岩系列。地质、地球化学特征反映它们可能是保山一掸邦地块东缘昌宁一孟连晚古生代裂谷(局部向初始洋点转化)，而不大可能是宽阔洋底和洋岛的火山作用产物。     

云南个旧拉丁尼克期玄武岩地球化学特征及其大地构造背景

个旧地区拉丁尼克期火山岩的地质、地球化学特征研究表明:该期玄武岩的岩石类型为杏仁状斑状纤闪石化玄武岩,属于硅不饱和、富碱、高钛,镁、铁偏高,铝偏低,具有大陆碱性橄榄玄武岩的组分特征.该玄武岩为陆内拉张环境下基性程度高、分异程度低的幔源岩浆分异的产物,形成于大陆板内裂谷环境,并与拉裂作用有关.     

甘肃省纤维用玄武岩应用前景分析

甘肃省玄武岩的研究地学界多年来主要以火山岩地质调查为主,重点是对岩石的时空分布、岩石学、岩石地球化学及其成因和形成时代等方面进行的研究,而对玄武岩的开发利用目前仍停留在粗加工和低附加值产品上。根据国内目前对玄武岩纤维的开发应用前景,通过收集、整理与分析省内玄武岩的岩石化学资料,与玄武岩纤维化学成分推荐指标及国内外典型地区制造玄武岩纤维岩石化学成分对比,从理论上认为省内一些地区的玄武岩具有制造玄武岩纤维这种高附加值产品的可能性,并对其应用前景进行了分析。     

湘南中新生代玄武岩成因研究及构造环境分析

定量计算了湘南中新生代多种类型玄武岩的矿物－熔浆平衡条件和岩浆粘度、密度、上升速度等岩浆物理参数，识别出了三类原生玄武岩浆，橄榄拉斑武岩浆、白榴碧玄岩浆、碧玄岩浆、根据玄武岩的地质岩石学的地球化学特征，及岩浆起源条件，深部地质和地球物理等方面资料的综合分析，认为本区玄武岩是大陆岩石圈深部热扰动的产物。     

郯庐断裂带及其邻近地区新生代火山岩岩石特征及成因探讨

沿郯庐断裂带及其两侧地区,是我国新生代火山岩广泛出露的地区之一,也是环太平洋带西岸中、新生代火山岩带的重要组成部分。区内新生代火山岩,较集中出露于胶辽断块南段的蓬莱—栖霞一带(称蓬莱火山群)、鲁西河淮块隆北部的临朐—潍坊和沂水—安丘(称昌乐—沂水火山群)以及苏北盆地西部的加山—仪征一带(称加山—六合火山群)。     

辽宁宽甸黄椅山碱性玄武岩岩浆起源问题的讨论

本文是我们所进行的《中国东部新生代碱性玄武岩及其中上地幔包体形成条件研究》这一科研课题中有关宽甸地区最终成果的一个部分,主要涉及碱性玄武岩岩浆起源问题.其他问题另文叙述.本区玄武岩为碧玄岩—碱性橄榄玄武岩—橄榄拉班玄武岩系列,自底至顶广泛而普遍地分布有二辉橄榄岩、方辉橄榄岩等上地幔包体,经研究,它们代表了玄武岩源区的上地幔岩石.碱性玄武岩浆的形成主要受上地幔橄榄岩部分熔融程度和熔融深度的制约,下面分四方面阐述这一问题.     

胶东变质超镁铁—镁铁质岩石的地球化学特征及地幔源区性质

本文以地球化学方法为研究手段,结合野外宏观地质特征,论述了胶东地区前寒武纪变质建造中超镁铁—镁铁质岩石的地球化学性质及其成因。研究结果表明,该区超镁铁—镁铁质岩石为地幔不同程度熔融的产物,超镁铁质岩石相当于科马提岩类;镁铁质岩石为拉斑玄武岩类,并按橄榄质科马提岩→玄武质科马提岩→拉斑玄武岩演化系列的化学组成表现出连续的变化趋势。 拉斑玄武岩中的微量元素(主要是稀土元素)地球化学特征表明,其形成环境与现代板块构造的典型火山(岛)孤或孤后盆地环境相类似,并反映出地幔源区具有“富集型”地幔的特点,且存在着地幔不均一性。