两种不同燧石中α-石英 β-石英相变的研究

 利用差热分析和高温 X-射线衍射分析的实验手段,对两种不同燧石的α-石英⇔β-石英的相变反应进行了研究。结果表明,它们在相变热效应和晶格参数随温度的变化规律等方面存在着明显的差异。这种差异性的存在是由于两者内部α-石英颗粒的粒度、双晶发育程度以及燧石本身的致密度不同所造成。     

差应力对石英—柯石英转化压力的影响

在差应力条件下出现柯石英的压力远小于静压条件下柯石英稳定存在的压力,这表明差应力对石英—柯石英转化具有显著影响。根据柯石英形成条件,石英—柯石英相变边界向低压方向迁移有两种不同物理机制;发生在低温半脆性域的相变机制是差应力产生的剪切变形引起应力不稳定,而发生在高温塑性域的相变机制是在差应力环境下石英强烈变形产生的高位错密度引起应变不稳定。     

石英高压相变研究进展

文中总结了前人有关石英高温高压相变的实验结果。根据以前的实验,在静水压条件下,石英-柯石英-斯石英-CaCl2结构超斯石英相-α-PbO2结构超斯石英相之间的相变方程分别是:p(GPa)=(2.11±0.03)+(9.8×10-4±1.2×10-4)×T(℃),p(GPa)=(8.0±0.2)+(1.1×10-3±3×10-4)×T(℃),p(GPa)=(51±2)+(0.012±0.005)×T(K),p(GPa)=98+(0.0095±0.0016)×T(K)。文中还初步探讨了非静水压状态对石英相变的影响。实验结果表明,差应力的出现降低了石英相变所需要的围压,即相变边界向低压方向偏移,在周永胜等人实验数据的基础上,笔者尝试将二维的相图扩展到三维相图以考虑差应力的影响。最后讨论了石英相变在地学研究中的作用,对比不同的观点分析了前人对超高压变质作用过程的解释,希望可以为以后解释地质资料提供较为广泛的可能性,促进我们对地球内部动力学过程的了解。     

超高压变质岩中柯石英→石英相变研究的进展

柯石英是石英的高压同质多相变体，是超高压变质作用的产物，它是识别超高压变质作用的重要标志矿物。柯石英的发现表明了近地表的岩石随板块运动曾被俯冲至地下大于90km的深度并经受了超高压变质作用。研究柯石英→石英相变过程中的微结构变化，对进一步研究超高压变质作用的机理及超高压变质岩折返过程的动力学机制具有重要意义。本文简述了近年来有关超高压变质岩中柯石英→石英相变研究的一些进展。     

钙长辉长无球粒陨石中普通石英与鳞石英成因研究

钙长辉长无球粒陨石(Eucrite)是 Howardite-Eucrite-Diogenite(HED)族陨石的重要成员,也是研究灶神星壳演化历史的重要对象.本文研究了多个玄武质Eucrite样品中主要的SiO2相——普通石英和鳞石英的成因,进而讨论其对Eucrite陨石热演化的启示.研究对象包括不同冲击程度样品,以探讨陨击过程对SiO2同质多象转变的影响.冲击程度较弱的包括未角砾化样品NWA 3162 、NWA 6594 和Igdi,冲击程度较强的为单碎屑角砾岩Millbillillie、Camel Donga和NWA 1654.研究结果显示,不同样品中的普通石英和鳞石英各自均具有相似的岩相学和化学成分,但不同冲击程度样品中普通石英产状存在系统差异.结合Eucrite热变质历史,本研究认为普通石英并非来自共生鳞石英的相变,而是形成于更早期高温 SiO2相的转变.Eucrite 中广泛存在的鳞石英则很可能是普通石英在后期撞击事件中发生部分熔融快速结晶形成.Eucrite中普通石英和鳞石英可能经历的主要形成过程如下:① 岩浆喷发形成高温SiO2 (方石英和/或鳞石英);② 随后长期热变质中高温 SiO2转变形成普通石英,并因体积缩小发育孔洞结构;③ 后期冲击作用再加热,导致普通石英部分熔融形成鳞石英,在高冲击程度的样品中还普遍发育普通石英的羽状裂理.本研究在Eucrite中观察到的普通石英和鳞石英分别形成于不同阶段热事件.大多数Eucrite中存在普通石英和鳞石英共生,表明Eucrite在热变质后普遍受到热扰动,内部微区受热不均一性明显.上述普通石英和鳞石英成因的厘定,为微区或单碎屑矿物同位素年代学定年样品的选择以及年代学结果的地质解释提供了依据.     

河北张－宣金矿区含金石英脉40Ar/39Ar年龄

为解决张-宣地区含金石英脉形成的时代,对区内5个典型金矿脉测定了⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄,分别为:1362.0±24.8Ma,963.7±22.3Ma,579.6±8.5Ma,570.8±24.2Ma,167.9±1.2Ma.谱线特征均为马鞍形,最低视年龄为石英的结晶年龄。依次相当于晋宁运动中期,晋宁运动晚期,蓟县运动晚期和燕山运动中期。     

冀西北张全庄金矿石英的矿物学特征

本文较为详尽地研究了张全庄金矿两种主要含矿石英（乳白色和烟灰色石英）的成分特征、气液包裹体成分特征及晶胞参数特征等,对比了两种石英含金性的差异及与上述各特征间的内在联系,在此基础上得出;烟灰色石英与乳白色石英具有不同的矿物学特征;张全庄金矿的成矿溶液为一种弱碱性、Ｎａ^＋－Ｃａ^２＋－ＳＯ型,属中（深）成、中（高）温热液型矿床．     

石英尾砂对濠河上游沉积物污染的磁学响应

濠河上游沉积物和石英尾砂磁学参数及SiO₂质量分数(w(SiO₂))分析结果表明,沉积物中w(SiO₂)高达80%以上,说明沉积物已被石英尾砂严重污染。磁测结果显示,沉积物与石英尾砂的磁学特征基本相同,这2类样品中的主要磁性矿物是磁铁矿,含量较低,磁性矿物粒径较宽,主要为0.1~5 μm;这主要是大量石英尾砂进入濠河后,在其稀释作用下,沉积物磁性减弱,使磁性矿物的粒径变粗。沉积物中w(SiO₂)与磁学参数(χ、SIRM和χ_ARM)存在负相关关系(-0.83≤R≤-0.61),表明磁学参数能反映石英尾砂对沉积物的污染程度,其值越低说明石英尾砂对濠河污染越严重。     

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。     

一种非板块深俯冲快折返的柯石英形成新机制——评析“石英—柯石英相变研究中若干问题讨论”一文

本文分析评论了嵇少丞等(2010)发表的"石英—柯石英相变研究中若干问题讨论"一文。指出他们对柯石英非俯冲折返新机制的一些误解,对某些热力学、物理学概念,及其在地学问题中的解释理解的不同。分析了机械球磨的作用机制;论证了机械球磨作用本质与构造挤压剪切作用本质的同一性。分析了岩石糜棱岩化过程的两个阶段;讨论了地震波形成柯石英机制的可能性。围绕比较标准问题,论证了高能机械球磨(预处理)能大大降低α-石英转变成柯石英的压力、温度和合成时间,促进柯石英的形成。用小尺度不均匀局域高压微区模型解释了人工合成柯石英的规律性、南极洲天然矿物的行为,柯石英的寄生矿物、岩石——锆石、榴辉岩包裹体、非包裹体的形成。列举事例澄清了"球磨引进的Fe杂质提高柯石英形成压力迟缓合成"的说法;讨论了第二相存在对石英—柯石英转变的影响和"应变禁区"边界区的应力梯度相变驱动力可以形成柯石英问题。指出了机械球磨石英原料预处理和静高压合成柯石英后处理两步法,是一种实验室研究柯石英形成规律的有效物理方法;小尺度不均匀局域高压微区模型和无需板块深俯冲快折返的柯石英形成机制,是一种有希望的柯石英形成新机制。     

α-石英晶体腐蚀形貌三维空间变化规律与晶体对称研究

通过对α-石英自然晶面六方柱面(100)和(010)、菱面体正形面(101)与菱面体负形面(011)、以及介于上述自然晶面之间的切面进行腐蚀形貌的观察研究发现,石英晶体同种单形的晶面(切面)腐蚀坑形态相同,但方位可以有变化,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态不同;同一单形的正形与负形腐蚀坑形状不同;蚀坑形态能够反映晶体的对称性。α-石英晶体各晶面(切面)的蚀坑形态在三维空间分布的投影图可用于岩石中α-石英晶体的定向及缺陷研究。这一观察研究对厘清α-石英晶体腐蚀形貌立体全方位的对称关系、指导岩石中α-石英晶体的定向研究具有理论与实际意义。     

辽宁五龙金矿含金石英脉中石英标型特征及其找矿意义

辽宁五龙金矿含金石英脉中石英晶体的塑性变形显微裂隙和熔融现象普遍发育,在无矿石英脉中上述现象则不发育或缺失.气液包体在含金石英脉中数量多.成矿温度阶段性明显,沸腾现象也较发育.而在无矿石英脉中则反之.据包体化学成分推测成矿溶液化学成分属CO₂-H₂O-Cl-Na-Ca型,而无矿石英脉热液成分为CO₂-H₂O-F(Cl)-K-Ca(Mg)型,石英中微量元素浓集克拉克值(C_k)及相关系数表明Au、Sb、Bi、W、Ag为本区主要成矿元素.且含金石英脉的C_k值均大于无矿石英脉.热发光曲线在含金石英脉中主要为双峰和多峰型,而无矿石英脉则为单峰型,上述石英标型特征作为五龙金矿床石英脉中找金的重要标志.     

含金石英脉与不含金石英脉

石英脉型金矿床作为金产出的主要类型是人所共知的,找金矿的地质工作者们特别注意石英脉,一般的野外工作常常见到石英脉,但是,含金石英脉有什么特点?它与不含金石英脉有何不同? 从物理性状上看,含金石英脉常有铁染现象,外观上往往呈褐黄色或浅褐色。在脉的裂隙或与围岩接触的边缘褐色显得更深,有时呈褐红色。其次较常见的还有烟灰色,乳白色。含金石英脉往往多裂隙,有时在裂隙或节理上有细脉状或薄层状、浸染状的黄铁矿。有些含金石英脉,因风化石英呈多孔的不规则块状,有时被粘土质矿物包裹,不连续地出现在褐红色的粘土质风化、氧化带中。不含金石英脉大多数呈白色或无色透明,石英较纯净,无黄铁     

柴北缘锡铁山印支期热液活动：来自榴闪岩石榴子石和石英脉真空击碎40Ar/39Ar年代学证据

为了示踪锡铁山超高压变质岩折返到浅部地壳后遭受后期热液流体叠加的年代及流体来源，首次采用真空击碎提取流体包裹体和粉末阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar测年技术，对区内强退变质榴辉岩中的石榴子石与围岩片麻岩中接触部位的石英脉进行直接定年.石榴子石和石英都形成了单调递减的阶梯状表观年龄图谱.石榴子石真空击碎19至25阶段(末阶段)数据点构成平坦的年龄坪，对应的数据点在³⁶Ar/⁴⁰Ar-³⁹Ar/⁴⁰Ar图解上形成相关性很好的反等时线，等时年龄(222.6±16.7 Ma)与坪年龄(226.3±3.9 Ma)在误差范围内一致.真空击碎后的粉末进一步进行了分步加热分析(450～950°C共6阶段)，获得了相对平坦的表观年龄图谱，对应坪年龄(212.0±9.0 Ma)和反等时线年龄(212.1±8.1 Ma)非常一致.石英脉09NQ39B则由19～29阶段数据点构成年龄坪，对应的坪年龄为222.8±1.2 Ma.榴辉岩中的石榴子石和石英脉同时记录了锡铁山地区印支晚期一期重...     

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800 ℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10^-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为：挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。     

吉林溜河金矿床石英的标型特征在找矿预测中的应用

应用石英的标型特征对吉林溜河金矿石英的含金性进行了初步的定量分析,结果表明该区不含金石英脉中石英晶胞参数明显比含金石英脉中石英晶胞参数小.含金石英脉中石英微量元素特征是：有一定铝碱含量,含较多铁,少量钡,而Co、Cr、Rb、Cs、Sc、Ta等平均含量低于矿区背景值,出现明显的亏损.含金石英包裹体的H₂O和CO₂含量明显比不含金石英包裹体的H₂O和CO₂含量偏高.根据上述石英的标型特征研究成果,再结合构造控矿规律、地球化学研究信息,对吉林溜河金矿区进行了矿区深部成矿预测.     

胶东三山岛北部海域金矿床石英热释光和晶胞参数特征及其找矿意义

胶东是中国最重要的黄金资源基地之一,近年来深部找矿取得重大突破,特别是在三山岛北部海域发现超大型金矿床。深入研究其成矿规律,对于指导今后的找矿勘探意义重大。笔者应用成因矿物学和找矿矿物学理论,选取该矿床的贯通性矿物石英,对其热释光和晶胞参数特征的时空分布规律及与金矿化的关系进行了系统研究。结果表明:(1)石英热释光曲线以中温单峰、肩峰和不对称双峰为特征。主成矿阶段发光曲线出现中温峰和高温峰的双峰,发光强度大;(2)石英热释光峰位温度、发光强度在垂向上的波动变化与矿石金品位套合较好;(3)石英(Δa₀/a₀)/(Δc₀/c₀)值的变化范围在1.92~3.30,指示微量元素进入石英的方式以填隙为主;(4)随着成矿阶段由早至晚,石英晶胞参数a₀和V₀逐渐升高,c₀/a₀逐渐降低,表明石英的晶胞参数可作为识别其结晶阶段的标识之一;(5)钻孔深部石英热释光峰位温度较高,发光强度波动性较大,峰型呈单峰和肩峰,石英晶胞参数a₀、V₀仍较大,指示该矿深部仍有较好的找矿前景。     

辽宁阜新排山楼金矿的40Ar/39Ar成矿年龄

排山楼大型金矿床产于辽西高级变质太古宙花岗岩-绿岩带中,受绿岩中、上部层位的基性-中酸性火山岩系和东西向韧性剪切带控制。容矿岩石主要是变质安山质-英安质火山岩类。为解决主矿体的形成时代,选取含金石英细脉浸染状矿石中的石英测定了⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为2105.2±10.4Ma。谱线特征为马鞍型,其底坪年龄为石英的结晶年龄。由此提出排山楼金矿的成因主要与吕梁期的东西向韧性剪切带有关。     

小秦岭金矿含金石英脉中石英晶体微形貌研究

利用微分干涉显微镜等手段对小秦岭金矿含金石英脉中不同成矿阶段的石英晶体微形貌进行了研究。石英晶体{101^-1}、{011^-1}、{101^-0}单形晶面上不同特征的微形貌对了解石英晶体的生长机理、生长速率、生长环境的变化及成矿溶液的过饱和度具有重要意义，同时也可提供成矿阶段划分及晶体生长时热力学条件的信息。     

内蒙古碾子沟钼矿床成矿流体来源、演化及成矿机理

内蒙古自治区碾子沟钼矿床地处华北地台北缘西拉木伦钼成矿带西段，为一典型的中型石英脉型钼矿床。该钼矿床矿脉（体）主要产于燕山早期二长花岗岩-钾长花岗岩内NNW、NW向断裂构造体系之中，成矿作用过程经历了黄铁矿±辉钼矿＋石英（Ⅰ）、辉钼矿＋黄铁矿±黄铜矿＋石英（Ⅱ）、黄铜矿＋黄铁矿±闪锌矿＋石英（Ⅲ）及石英±方解石（Ⅳ）4个阶段。系统的流体包裹体岩相学、包裹体组分析、包裹体显微测温研究表明，矿床初始成矿流体为高温、中低盐度（490~550℃，盐度（w（NaC1））2%~10%，50~62 MPa）均匀的NaCl-H₂O体系热液，δ¹⁸O_H2O-SMOW（2.21‰）及δD_H2O-SMOW（-68.9‰）表明其主要来源于岩浆热液；成矿流体上升并不断汇聚于容矿断裂空间，伴随温度、压力降低（380~460℃，26~40 MPa→360~420℃，25~30 MPa）而进入两相不混溶区，流体开始发生沸腾→强烈沸腾作用，导致成矿元素Mo大量沉淀富集成矿，成矿晚期残余流体与大气降水混合（δ¹⁸O_H2O-SMOW为-2.41‰~2.51‰，δD_H2O-SMOW为-110.1‰~-105.5‰），矿床属燕山早期中高温岩浆热液型钼矿床。