金刚石焊接机理的理论分析(金刚石焊接机理研究之四)

通过物质之间的浸润与扩散理论，从物质的离子、电子结构诸方面对金刚石表面金属碳化物形成的可能性与原理进行论证。为分析解释金属碳化物形成及金刚石的焊接机理提供了理论依据。     

金刚石界面金属碳化物过渡层形成机理的研究 (金刚石焊接机理研究之一)

通过对不同试样进行物理力学性能测试，在高倍电镜下，对金刚石界面及微区进行观察分析和测量，显微照片证明，在界面处，金刚石中的碳原子和胎体中的金属原子（Zr、Ti)分别向对方扩散，从而形成了一层金属碳化物，实现了金刚石与胎体金属之间的真正焊接。分析了碳化物过渡层的形成过程和机理。     

我国天然锌铜金属互化物的发现和特征

锌、铜金属互化物是罕见的天然合金矿物，由锌、铜两种元素组成。由于形成条件、环境不同及矿物中锌、铜元素含量不同，形成系列锌、铜金属互化物。经过对我国近二十年来发现的各类型天然锌、铜金属互化物产出的地质特征，物理、化学及光学性质进行的系统研究发现，目前我国在不同的地质体中出现多种不同类型的锌、铜金属互化物，该类矿物主要形成于高温、还原且缺硫的条件下，多数与造岩矿物共生，而与多数金属硫化物形成条件不同。     

再论金属矿物的生物结构

我们在“金属矿物的生物结构”一文中,论述了若干种金属矿物的生物结构,并着重讨论了黄铁矿的箭石及介形虫结构及其派生的黄铁矿显微莓群和其形成机理等。本文就另外几个矿区的资料,对金属硫化物的生物结构和黄铁矿显微莓群在空间上紧密伴生,在成因上相辅相成的问题,以及其形成机理,再作进一步的探讨。此外,太     

矿物热电性标型及其在大洋地质找矿中的应用

依据矿物热电性与地质找矿的关系和原理,通过对矿物热电效应机理及影响热电性因素的讨论与分析,结合大洋矿物热电性标型的初步研究,发现金属或半导体矿物处在温差条件下可产生热电效应,热电性标型可指示矿物形成的环境及物理化学条件,为地质与找矿提供指示信息以实现其应用。根据矿物热电性标型可判断古地温和成矿温度、预测隐伏矿体、研究成矿分带性、评价矿床剥蚀水平等,可望在大洋地质与找矿领域发挥重要的作用。     

西藏罗布莎铁族元素金属互化物矿物及其成因探讨

对西藏罗布莎铬铁矿中的铁族元素金属及金属互化物矿物进行了X射线衍射测定,结果显示其归属于镍纹石、自然铁、钴铁矿及铁镍矿4种矿物。它们与超高压矿物方铁矿、铂族元素矿物等连生,形成于深部的高还原环境,矿物的化学成分与地核十分相近,故认为它们可能来自于地幔及地核。     

金刚石焊接机理的实验研究

分析了目前国内金刚石制品中金刚石在胎体中的存在形式，金刚石的焊接机机理和改善金刚石表面性质的方法，研究了采用金属添加剂使金刚石表面形成金属碳化物界面层的工艺方法。通过生产工艺试验，实现了在常规制造工艺条件焉，金刚石与胎体金属的焊接，从而提高了制品的性能，生产效率，使用寿命，降低了产品成本。     

金属硫化矿自然电场形成机理的探讨

用自然电场法寻找金属硫化矿,在有利条件下能取得良好地质效果.关于自然电场形成的机理问题,迄今还研究得不够清楚.本文根据矿物的电极电位、矿物的共生组合以及矿体分带现象,讨论了金属硫化矿自然电场形成的原因.矿体不同部位具有不同的电极电位(矿体不均匀或围岩溶液不均匀)是形成自然电场的主要原因.本文扼要地讨论了自然电场法有关的某些问题. 金属硫化矿物的电极电位     

核-幔物质晶体化学、矿物学及矿床学初探

大量的高温、高压实验表明随着温度和压力的增加 ,地幔氧化物及硅酸盐的晶体结构会发生与其温度和压力相适应的多型转变 ,并导致元素金属性的增加 ,即氧离子半径的缩小以及硅和其他阳离子半径的增大。来自地核部分物质的晶体化学及晶体物理目前还很少涉及 ,根据其物质组成 ,可能具有金属及金属互化物的性质 ,即原子呈等大球最紧密堆积 ,具有高熔点、难溶性等特征。在地球形成时作为地核物质是最先凝聚的 ,并由于重力分异沉入地核 ,上升至浅部时不与其他元素化合 ,保持了零价状态 ;等大球最紧密堆积使其在地球各层圈中晶体结构保持恒定。地幔热柱使核、幔物质上升至地球浅部成为可能 ,并形成矿物及矿床。以西藏罗布莎铬铁矿床为例 ,已经发现了多达 5 0种的铂族元素矿物、铁族元素矿物及其金属互化物 ,包括成分复杂多变的Os Ir ,Os Ir Ru ,Pt Fe ,Ir Fe Ni,Fe Ni Cr及Fe Co等矿物 ,它们还与来自核幔边界的Si,Fe ,FexSiy,FeO和SiO2 矿物共生 ,其中铂属矿物及其金属互化物矿物应视为来自E层的地核矿物 ;探讨了该区矿物与陨石矿物在共生组合方面的相似性 ,地核矿物的聚集可能会形成新型的金属元素矿床     

坦桑尼亚绿碧玺的矿物学特征及颜色成因

不同产地绿碧玺的产出特征、化学成分、致色机理和形成条件都存在差异.目前关于坦桑尼亚绿碧玺的矿物种属及颜色成因等问题还未得到解决,对其科学鉴定和品质评级造成了一定影响.本文采用红外光谱、拉曼光谱、电子探针、紫外可见光谱等测试技术,对坦桑尼亚绿碧玺宝石矿物学特征及颜色成因进行探究.结果表明:坦桑尼亚绿碧玺呈单晶体产出,无解...     

山东省鄄城陨石中的金属矿物及组构特征

1997年降落在山东省鄄城县的陨石雨,是橄榄石-古铜辉石球粒陨石。该陨石中的金属矿物主要为铁纹石和陨硫铁,其次为镍纹石,金属矿物呈填隙状分布于以橄榄石和古铜辉石为主的硅酸盐矿物粒间及球粒周围。陨石中可见由铁纹石和镍纹石组成的显微蠕虫状连晶,是陨石中金属矿物在降温冷却过程中发生固溶体分离作用而成。陨石中金属矿物的分布特征表明,金属Fe-Ni和硫化物（FeS）应该是星云凝聚不同阶段的产物。陨石中金属矿物的成分和组构特征及陨石中出现的球粒结构、橄榄石的炉条结构等特征表明,该球粒陨石是星云物质快速冷却的产物。     

我国矿物晶体结构与晶体化学研究进展及新成果(2000—2019)

矿物的晶体结构与晶体化学是矿物学的重要基础研究领域之一,21世纪以来,随着国家对地勘行业的重视,以及平面探测技术单晶衍射仪、微区、微量衍射等实验技术的应用与计算机软硬件能力的提高,我国矿物晶体结构与晶体化学研究得到飞速发展。矿物晶体结构测定与研究是伴随着新矿物的发现而发展的,新矿物的发现是矿物晶体结构研究的基石,又为新矿物提供数据支撑。目前我国发现的各类新矿物的晶体结构大多数已被测定,精修了近30个新矿物的晶体结构,并发现了多种此前从未发现过的矿物新结构,对若干新矿物的晶体化学新现象有了新的认识,这些成果为新矿物的发现和申报提供了基础性数据,同时也为阐明矿物的成分结构、物理特性、成因及演化,进而为各种地质现象的解释提供科学依据。展望未来,矿物晶体结构与晶体化学研究领域机遇与挑战并存。     

Physicochemical parameters of the material of mantle plumes: Evidence from the thermodynamic analysis of mineral inclusions in sublithospheric diamond

Thermodynamic analysis of equilibria involving minerals of the lower mantle of pyrolite composition and crystalline carbon-bearing compounds indicates that the range of oxygen fugacity values at which diamond can be formed is separated from the region in which Fe-rich metallic alloy is generated by a field in which Fe carbides are stable. This implies that diamond can be formed in the lower mantle under more oxidizing conditions than those thought to be dominant in this geosphere. The absence of a metallic phase from the lower-mantle diamond-bearing mineral assemblage is consistent with the high (approximately 1%) Ni concentration in the ferropericlase found as inclusions in diamonds (Fe-rich metallic alloy is able to intensely extract Ni). An elevated redox potential also follows from the occurrence of carbonate phases found among mineral inclusions in lower-mantle diamonds. The main reason for a local increase in oxygen fugacity in the lower mantle may be shifts of redox equilibria toward a decrease in the amount, and then the disappearance of the Fe-Ni alloy with increasing temperature. An important role in the formation of diamond may be played by the generation of carbonate-phosphate and silicate melts in high-temperature zones and the migration of these melts and their interaction with wall rocks.     

安徽庐枞火山盆地铀矿床类型研究

在收集整理前人成果基础上,着重分析了庐枞盆地铀成矿地质特征及地球化学特征。盆地内铀矿化与石英正长岩具密切时空关联,石英正长岩是与火山岩同源并有时空联系的潜火山岩;潜火山岩外带砂岩层间破碎带和贯通潜火山岩与砂岩的断裂及其旁侧裂隙密集带构造是主要控矿构造,隐爆角砾岩构造亦控矿;与铀矿物伴生的金属矿物为中低温热液矿床标型矿物,铀矿石伴生元素及矿床内普遍而强烈发育的硅化,与潜火山岩型金属矿床特征相似。认为火山盆地内铀矿床类型应归属于潜火山岩型矿床,并进而对今后的铀矿勘查工作提出了建议。     

新疆萨尔托海高铝铬铁矿中异常矿物群的发现及意义

在萨尔托海高铝型铬铁矿中发现20余种矿物,包括金刚石、单质铬、自然铁和单质硅等自然元素类;碳化物碳硅石;铁镍、铁镍铬合金等金属合金;方铁矿、金红石、赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿、石英和铬尖晶石等氧化物类;方铅矿、闪锌矿、针镍矿、赫硫镍矿和毒砂等硫化物类;镁橄榄石、顽火辉石、透辉石、蛇纹石、锆石和长石等硅酸岩类。这些超高压、强还原性和壳源矿物与俄罗斯极地乌拉尔以及西藏罗布莎铬铁矿可以对比,暗示萨尔托海高铝铬铁矿和高铬铬铁矿一样,可能存在深部地幔成矿阶段。深部地幔矿物以及浅部壳源矿物的发现,暗示萨尔托海铬铁矿的形成可能经历了深部地幔预富集和浅部再造富集成矿两个阶段。     

方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究

利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO₃^2-的面外弯曲振动(ν₂)、反对称伸缩振动(ν₃)和平面内弯曲振动(ν₄),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80 ℃、400~2 000 cm^-1矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO₃^2-基频的显著影响,在1 300~1 650 cm^-1均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO₃^2-的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^-1)与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C—O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。     

内蒙古拜仁达坝-维拉斯托银多金属矿床的矿相学特征

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床。文章通过岩相学、BSE图像与电镜能谱等手段对其矿相学特征进行了系统研究。笔者结合矿床地质特征,厘清了2个矿区金属矿物的种类、产出状态及生成顺序,共确定3期4个阶段的矿化作用。第1期成矿作用主要形成胶状黄铁矿,代表低温热（水）的沉积环境。第2期成矿作用是一次中高温热液成矿作用,以高温矿物毒砂与锡石为标志,形成As-S金属硫化物矿化：黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+磁黄铁矿+黄铜矿+毒砂+锡石,随后经历了强烈的构造破碎和强烈的糜棱岩化,形成了一系列具有脆性变形-角砾状和塑性变形-糜棱状结构构造特征的矿石类型。第3期成矿作用包括2个成矿阶段：第1阶段为中高温热液成矿阶段,形成一系列富S的金属矿化和Bi+Ag的金属硫化物：毒砂→黄铁矿→自然Bi+硫银铋矿→方铅矿+磁黄铁矿+闪锌矿+黄铜矿等;第2阶段为中-低温热液活动,形成一系列贫S富Sb+Ag的金属硫化物：磁黄铁矿+方铅矿+闪锌矿→纤硫锑铅矿+银黝铜矿→六方锑银矿+锑银矿→自然银。其中铅锌矿化与第2、3期成矿作用有关,而银矿化主要与第3期成矿作用的第4阶段有关。     

南阳凹陷东庄地区构造特征及其形成机制探讨

本文讨论了南阳凹陷东庄地区的构造特征,探讨了东庄地区同生断裂、背斜构造和地堑式断裂的形成机制。本区同生断裂的发育,与沉积中心逐渐南迁密切相关。欠压实泥岩中的孔隙水,矿物转化过程中析出的层间水和结晶水,在泥岩颗粒相对移动时起润滑作用,从而大大增加了泥岩的可塑性。在上覆地层压力下,泥岩沿着南部断超带基底断面发生塑流上拱,导致上覆地层形成背斜构造和地堑式断裂。