中国坡缕石粘土矿床成因类型

根据坡缕石粘土的产状和成矿作用,将我国坡缕石粘土矿床划分为5种成因类型:（1）玄武质火山岩成岩蚀变型;（2）火山沉积型;（3）内陆湖相沉积型;（4）岩浆热液型;（5）表生淋滤型。本文初步总结了各类型的地质特征,阐述了主要元素、微量元素、稀土元素和稳定同位素等的地球化学特征,探讨了形成坡缕石粘土的物理化学条件和成矿机理。     

苏皖交界地区坡缕石的矿物学特征

本文对苏皖交界地区内沉积成因的坡缕石及全椒热液成因的坡缕石进行了物性、形貌、化学成分和晶体化学特征及结构特征的研究。研究表明，研究区内坡缕石的矿物学特征与美国凹凸堡的坡缕石一致，而有别于全椒热液型坡缕石，此外，对坡缕石的吸附性能也进行了讨论。     

绵竹酿春池温泉坡缕石的特征及成因探讨

首次在绵竹酿春池温泉深达1560多米的深井热矿水中发现大量坡缕石。该坡缕石富积于钙质砾岩断层的裂缝中。该温泉为大气降水深循环低温热液，pH8．3～8．8，温度46C～96C。各种测试分析和矿物学研究表明．酿春池可能有两种近似的结构类型不同的坡缕石，并且同时具有两种矿石类型的一些特征，是一种新的形成于地下深部粗碎屑岩裂隙中的低温热液中的坡缕石，初步定为热液充填交代型坡缕石粘土矿床之中的深循环低温热液裂隙型坡缕石矿床。     

黔西北坡缕石矿地质特征及成矿作用分析

本文讨论了贵州西北部纤维状坡缕石矿的地质特征，对成矿条件、成矿机理进行了分析，对矿床的成因进行了探讨，并提出了贵州西部纤维状坡缕石的找矿方向。     

准噶尔盆地南缘坡缕石矿物学特征及古气候指示意义

为深入研究准噶尔盆地南缘新生界古气候演化过程,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对准噶尔盆地南缘(准南)新生界地层泥岩、砂岩中粘土矿物成分、坡缕石矿物学特征进行了系统分析。分析结果表明,新生界泥岩中粘土矿物组成主要有蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石等;坡缕石是指示干旱-半干旱气候条件的特征矿物,呈纤维状、束状等形态,其形态及与周围矿物的接触关系说明坡缕石为典型自生成因,坡缕石、伊利石、绿泥石构成的粘土矿物组合所反映的干旱气候与地层颜色变化相吻合。     

贵州西部坡缕石产出特征的研究

坡缕石又称坡缕缟石,取名于苏联乌拉尔的坡缕高斯克(Tsavtchenkov 1862),是海泡石族属于富镁的纤维状硅酸盐粘土矿物的一种,其理想分子式为:(Mg_5)[Si_8]O_(20)(OH)_2(OH_2)_4·4H_2O。 该矿产出形式有沉积型;热液型;裂隙—表生型及残积—表生型。前者产出的坡缕石往往与海泡石一起,沉积形成较大的具工业意义的矿床,有人将此种成因的结晶细小或成土壤的坡缕石称之为凹凸棒石;后三者产出的坡缕石为纤维状及树皮状矿物集合体呈脉状及团块状,分布范围不大,工业价值较小。     

贵州西北部纤维状坡缕石矿地质特征及成矿作用分析

本文讨论了贵州西北部纤维状坡缕石矿的地质特征，对成矿条件、成矿机理进行了分析，对矿床的成因进行了探讨，并提出了贵州西部纤维状坡缕石的找矿方向。     

西藏列廷冈铁多金属矿床磁铁矿元素地球化学特征及地质意义

西藏列廷冈矿床是林周盆地Fe-Mo-Cu-Pb-Zn矿集区内近年来新发现不久、规模较大的矽卡岩型铁多金属矿床。矿区磁铁矿发育,主要包括块状、浸染状和脉状3种类型。基于详细的野外地质调查和室内矿相学研究,将矿床成矿期划分为矽卡岩期和热液期2期,进而划分为5个成矿阶段:早期矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期热液阶段、石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段,其中,块状磁铁矿主要形成于退化蚀变阶段,浸染状和脉状磁铁矿主要形成于早期热液阶段。以磁铁矿为主要研究对象,采用电子探针(EPMA)和单矿物微量稀土元素ICP-MS分析实验,重点对磁铁矿元素地球化学特征、成因矿物学进行系统研究。研究结果表明,3种不同类型磁铁矿内均含Ti、Si、Ca等次要元素以及Na、K、Cr、Ni、Co、Pb、Ba、Sn、Sr、Sb、Cu等多种可检测到的微量元素,且矿物内主要发生了Al、Mg、Mn等元素的类质同像置换,综合TiO_2-Al_2O_3-MgO、TiO_2-Al_2O_3-(MgO+Mn O)和(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)、Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)等多种磁铁矿成因判别图解投图结果及矿体野外宏观地质特征,表明矿区磁铁矿均为热液成因。块状磁铁矿具明显的Eu正异常,浸染状和脉状磁铁矿具Eu负异常,均无明显Ce异常特征,表明富Eu成矿流体在矽卡岩期的高温氧化环境下形成了矽卡岩型块状磁铁矿体,在热液期则逐渐转变为低温还原环境,形成浸染状和脉状磁铁矿及多种金属硫化物,且铁的物质来源主要与矿区花岗闪长岩和花岗斑岩紧密相关。     

中国坡缕石晶体化学研究

本研究通过对坡缕石化学成分分析数据的系统数理统计分析及结合透射电镜研究提出了Al2O3、Fe2O3、Mgo同SiO2一样为坡缕石的自身氧化物组分，而CaO、K2O、Na2O、TiO2等为主要以吸附态存在的非自身氧化物成分。相应的坡缕石晶体化学式为（Mg、Al、Fe、）5SiO20。（OH）2：·4（H2O）·nH2O（□—空位）。Ala3 、Fe3 、Mg2 异价类质同象置换的线性方程为Mg2 =4．978－1．519（Al3 ＋Fe3 ）。穆斯堡尔谱、红外光谱及（020）面网晶格条纹象的分裂研究表明了阳离子占位形式：MIM2M3M3M1，其中边缘M1=（Fex3＋）（Mg），中间M3=（A13 ＋Fe3＋），M2=Al3 （缺Fe3 ）或M2=（Fe3 ＋Al3 ）或等于（Fe3 ）和（□）。坡缕石的Mg2 －Al3 －Fe3 组分三角形图解揭示了：富Fe外生沉积成因为主的土状坡缕石和贫Fe富Al的热液交代蚀变充填作用为主的纤维状坡缕石的成分成因分类。     

碱性溶液中坡缕石水解作用动力学实验研究

对安徽官山地区沉积型、热液型坡缕石进行碱性溶液中水解作用的动力学实验研究.结果表明:沉积型坡缕石较热液型更耐碱,且两种坡缕石均存在明显的差异溶解现象,即四面体硅的溶解速率要略大于八面体铝阳离子的溶解速率.碱溶液中沉积型、热液型坡缕石水解动力学均适宜采用圆柱体扩散控制模型模拟,其浸出率x对反应时间t的关系可表示为(1-x)+xlnx=kt.在实验条件下沉积型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为18.16 kJ/mol和18.53 kJ/mol.热液型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为31.2 kJ/mol和32.95 kJ/mol.     

贫镁和富镁坡缕石的热变化规律研究

贫镁和富镁坡缕石受热时表现出不同的热变化规律。物相分析表明,将提纯样品加热到设定温度并保温2h后,贫镁坡缕石经历了失水和玻璃相阶段:300℃以下晶体结构基本没变,350℃开始发生"折叠作用",400℃以上晶体结构被完全破坏,生成玻璃相;富镁坡缕石经历了失水、玻璃相和新晶相(顽火辉石)阶段:300℃以下晶体结构基本没变,350~500℃发生"折叠作用",600~950℃生成玻璃相,950℃以上生成顽火辉石雏晶。富镁坡缕石保持热稳定性的温度低于600℃,贫镁坡缕石的低于400℃。     

安徽官山两种坡缕石粘土的成分与红外吸收谱

本文采用多种成分分析手段对官山两种不同颜色坡缕石全粘土进行了研究。全粘土湿化学分析扣除SiO2含量计算得到的坡缕石阳离子数与电子探针获得的阳离子数一致。配位八面体阳离子计算表明，粉红色坡缕石为三八面体矿物，灰白色坡缕石是介于三八面体矿物和二八面体矿物间的中间类型。X射线粉末衍射的K值法对全粘土矿物定量分析有着较高的精度，同时用电子探针波谱可准确测定坡缕石粘土的成分。官山两种不同颜色含坡缕石的全粘土红外吸收谱能反映其中坡缕石的吸收谱特征。对X射线光电子能谱研究表明两种不同颜色的坡缕石中的铁主要是Fe^3 ，这与全岩湿化学分析的结果是一致的，同时也还可以作为电子探针成分分析的补充。     

凹凸石粘土与玄武岩的成因关系

在矿物组成研究的基础上，对比研究了凹凸棒石，蒙脱石，凹凸棒石粘土，蒙脱石粘土，玄武岩，风化玄武岩的化学组成。根据化学成分对比，分析了玄武岩与凹凸棒石粘土的成因关系，解释了玄武岩对凹凸棒石粘土的时空控制，结合地质观测，提出形成苏皖地区凹凸棒石粘土的物质成分基本上来源于玄岩的化学风化，但物质成分发生了较大的分异，凹凸棒石粘土不能直接同玄武岩经地表雨水的风化淋滤形成，而是玄武岩风化形成的蒙脱石经搬运沉积，再与镁质溶液反应形成，或凹凸棒石直接从富镁碱性溶液中结晶形成，凹凸棒石粘土形成的物理化学条件为偏碱性的还原条件。     

Distribution of Palygorskite in the Lingtai Profile of Chinese Loess Plateau： Its Paleoclimatic Implications

Palygorskite is a typical indicator mineral of the arid and strong evaporation environment. Distribution of palygorskite in loess-red clay sequences may act as an important indicator for reconstruction of the paleoenvironment and paleoclimate.In this paper,field emission scanning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope observations on the red clay-loess-paleosol of the Renjiapo profile at Lingtai,Gansu Province indicate that palygorskite occurs widely in red clay sequences formed before 3.6 Ma,but no occurrence has been found in eolian sediments since 3.2 Ma.Micromorphological features and microstructure of palygorskite show that it is an autogenic mineral formed during pedogenesis,and transformed from illite-montmorillonite under the pore water action.In the Lingtai profile,the disappearance horizon of palygorskite is consistent with those of increasing magnetic susceptibility,dust flux and depositional rate.The distribution of palygorskite in the profile indicates that the interval of around 3.6 Ma was an important transformation period of the East Asian paleomonsoon,when changes took place in the East Asia paleoclimate pattern,i.e.a high-frequency strong fluctuation alternative evolution of the environment. Therefore,palygorskite is a key indicator mineral of the East Asian paleomonsoon evolution of that time.     

Distribution of Palygorskite in the Lingtai Profile of Chinese Loess Plateau: Its Paleoclimatic Implications

Palygorskite is a typical indicator mineral of the arid and strong evaporation environment. Distribution of palygorskite in loess-red clay sequences may act as an important indicator for reconstruction of the paleoenvironment and paleoclimate. In this paper, field emission scanning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope observations on the red clay-loess-paleosol of the Renjiapo profile at Lingtai, Gansu Province indicate that palygorskite occurs widely in red clay sequences formed before 3.6 Ma, but no occurrence has been found in eolian sediments since 3.2 Ma. Micromorphological features and microstructure of palygorskite show that it is an autogenic mineral formed during pedogenesis, and transformed from iilite-montmorilionite under the pore water action. In the Lingtai profile, the disappearance horizon of palygorskite is consistent with those of increasing magnetic susceptibility, dust flux and depositional rate. The distribution of palygorskite in the profile indicates that the interval of around 3.6 Ma was an important transformation period of the East Asian paleomonsoon, when changes took place in the East Asia paleoclimate pattern, i.e. a high-frequency strong fluctuation alternative evolution of the environment. Therefore, palygorskite is a key indicator mineral of the East Asian paleomonsoon evolution of that time.     

青海循化盆地晚渐新世沉积物中坡缕石的特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射和扫描电子分析方法,对青海循化盆地晚渐新世沉积物的矿物组成、坡缕石的矿物学特征以及古气候指示作用进行了深入的研究。结果表明,晚渐新世循化盆地沉积物中粘土矿物组成主要有蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石等;坡缕石一般呈纤维状或者针状,沿片状蒙脱石的边缘及表面交代生长,为典型自生成因的坡缕石。坡缕石是干旱-半干旱气候条件的特征矿物,其出现表明循化地区晚渐新世气候特征较为干旱,与粘土矿物组合及伊利石结晶度所反映的气候环境信息相吻合;沉积物中坡缕石相对含量及有序度自下而上逐渐增大,说明循化地区的干旱化逐渐加剧。循化地区晚渐新世(～23 Ma)的干旱化可能与青藏高原隆升或者全球气候变冷事件密切相关。     

Dolomite dissolution: An alternative diagenetic pathway for the formation of palygorskite clay

Palygorskite is a fibrous, magnesium‐bearing clay mineral commonly associated with Late Mesozoic and Early Cenozoic dolomites. The presence of palygorskite is thought to be indicative of warm, alkaline fluids rich in Si, Al and Mg. Palygorskite has been interpreted to form in peritidal diagenetic environments, either as a replacement of detrital smectite clay during a dissolution–precipitation reaction or solid‐state transformation, or as a direct precipitate from solution. Despite a lack of evidence, most diagenetic studies involving these two minerals posit that dolomite and palygorskite form concurrently. Here, petrological evidence is presented from the Umm er Radhuma Formation (Palaeocene–Eocene) in the subsurface of central Qatar for an alternative pathway for palygorskite formation. The Umm er Radhuma is comprised of dolomitized subtidal to peritidal carbonate cycles that are commonly capped by centimetre‐scale beds rich in palygorskite. Thin section, scanning electron microscopy and elemental analyses demonstrate that palygorskite fibres formed on both the outermost surfaces of dissolved euhedral dolomite crystals and within partially to completely dissolved dolomite crystal cores. These observations suggest that dolomite and palygorskite formed sequentially, and support a model by which the release of Mg²⁺ ions and the buffering of solution pH during dolomite dissolution promote the formation of palygorskite. This new diagenetic model explains the co‐occurrence of palygorskite and dolomite in the rock record, and provides valuable insight into the specific diagenetic conditions under which these minerals may form.     

凹凸棒石粘土吸附废水中污染物机理探讨

凹凸棒石是链层状硅酸盐,具有0.38nm×0.63nm的孔道。许多研究者据此都把凹凸棒石粘土吸附废水中污染物的机理解释为凹凸棒石具有微孔道和较大的比表面积,并且这一解释被普遍接受。作者根据凹凸棒石矿物晶体结构和吸附选择性以及吸附实验研究认为,由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径,除少数简单分子和离子外,多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道,而且凹凸棒石内孔道选择性优先吸附水分子,因而在 多数水处理中,凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附,而是外表面吸附。并且这种外表 面吸附属于凹凸棒石的胶体和离子交换吸附。除了溶液的pH值等介质条件外,共存胶体蒙脱石和凹凸棒石的相互作用可能对凹凸棒石粘土的吸附性能起重要作用。     

兰州盆地永登剖面晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物的特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射、扫描电镜分析方法,对兰州盆地永登剖面晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物的相对含量、伊利石结晶度、显微形貌及其古气候意义进行深入研究。结果表明:晚古新世—早渐新世沉积物中粘土矿物主要为伊利石、蒙脱石、绿泥石和少量的坡缕石,其中伊利石的含量最高,而且从晚古新世到早渐新世,沉积物中伊利石的含量呈明显升高的趋势,蒙脱石则呈明显减少的趋势;在大约55 Ma处伊利石含量急剧减小,而蒙脱石含量急剧增大。此外,可见到毛发状的自生坡缕石沿蒙脱石晶片边缘交代生长,而碎屑成因的坡缕石则主要呈破碎的短棒状。粘土矿物分布特征表明,兰州盆地晚古新世—早渐新世的古气候以干旱为主导,并且经历了由相对温暖湿润到半干旱半湿润或干旱炎热的转变,这种气候转型主要受全球气候的影响,即受行星风系的控制;而在大约55 Ma处伊利石、蒙脱石的含量变化则记录了全球性的PETM事件。