谱学研究在印章石中的应用:以昌化石为例

在野外地质工作、显微镜下观察、电子探针分析和差热分析的基础上,运用X射线衍射分析、红外光谱分析对印章石(以著名的昌化石为例)进行了谱学分析。昌化石主要矿物成分为高岭石族矿物,主要为迪开石及高岭石-迪开石过渡矿物。通过X射线衍射图谱分析计算其结晶度指数(HI)表明,高岭石族矿物的结晶有序度存在明显的高低变化。红外光谱特征显示,其中属于外部羟基振动的3 697cm-1谱峰强度(A)与属于内部羟基振动的3 620cm-1谱峰强度(B)的比值随着结晶度指数的降低有逐渐升高的趋势,且比值A/B的大小可以大致用来区分高岭石和迪开石:一般高岭石比值大于1,而迪开石小于1。差热分析的结果也印证了高岭石族矿物有序度高低变化的现象,如:高岭石族矿物在加热到400℃～700℃时会出现一个强烈尖锐的吸热峰,吸热峰的强度及温度与其有序度的高低存在正相关性。当主要组成矿物成分为较纯净的迪开石时,其有序度相对较高,透明度也较好;当主要矿物成分为高岭石-迪开石过渡矿物时,其有序度较低,透明度也较差。X射线衍射分析和红外光谱都是研究分析印章石的有效方法,但X射线分析通常为有损分析,且仪器使用条件相对较高;而红外光谱则可以无损且具有扫描时间短等...     

巴林石、寿山石透明度研究

通过分析巴林石、寿山石样品的FTIR与XRD光谱特征,指出有序度指数（OI）、结晶度指数（HI,DHI）及半高宽（FWHM（00l））在用于研究高岭石与地开石混合相样品的组分时具有局限性;计算了样品的有序度指数和结晶度指数并研究了各自与透明度之间的关系,结果证实,寿山石样品的透明度随其有序度与结晶度的增加而增大,但没有发现巴林石样品存在类似规律。     

偏岭石结构研究

用广角度X射线散射 (WAXS)和由它得到的径向分布函数 (RDF)研究了偏岭石的结构。偏岭石是一种以非晶组份为主的部分有序的中间序性物质。构成偏岭石的结构单元是四面体 [MO₄ ](M =Si,Al)和八面体 [AlO₆](O =O,OH)。偏岭石结构中近邻四面体与四面体共顶连接构成M-O层,八面体与八面体共棱或共面连接构成Al-O层;而四面体与八面体通过不规则的共顶连接构成近程层状结构。它的近程结构将不随序性或结晶性变化。它的微结构及其随热处理温度的变化主要决定于结构基元之间的关系和序性。偏岭石是结构不同于变高岭石的一种粘土.     

巴林石透明度的影响因素探讨

采用黄色系列巴林石,通过一系列实验初步查明了影响巴林石透明度的因素。通过透光率测试确定样品的透明程度,根据结果将样品分为好、中、差3个级别。运用扫描电镜观察和颗粒度统计、X射线粉晶衍射测试,从矿物平均颗粒度的大小及其均匀程度、高岭石族矿物的结晶有序度等方面对巴林石的透明度进行了研究。结果认为:高岭石族矿物的平均颗粒度大小、颗粒的均匀程度、结晶程度、杂质的含量和裂隙的发育程度是巴林石透明度的影响因素。     

甘肃山丹平坡矿区太原组中段地层中的高岭岩

平坡矿区太原组中段地层中的两层高岭岩主要由鳞片状微晶高岭石组成，含少量粗晶高岭石。高岭石有序度较高，但自形程度较差。伴生矿物主要有石英、黄铁矿及菱铁矿。由于有害杂质含量偏高，限制了高岭岩的应用范围。     

矿物组成对离子吸附型稀土矿中稀土元素浸出效率的影响

稀土开采本质上是利用离子交换作用将稀土元素从矿物(黏土矿物、铁(氢)氧化物)表面解吸下来的过程,厘清不同类型矿物对稀土元素浸出的影响,对于提高开采效率至关重要。(NH₄)₂SO₄溶液是稀土元素浸矿时的常用提取剂,SO₄^2-可以通过与稀土元素络合、改变矿物表面电荷性质以及键桥作用等影响稀土元素在矿物表面的吸附/解吸行为,进而影响浸出效率。本研究以高岭石和水铁矿分别作为黏土矿物和铁(氢)氧化物的代表,通过向离子吸附型稀土原矿中添加不同含量(0、5%和10%)的高岭石或水铁矿,结合批量实验、X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)及原位红外光谱(in situ ATR-FTIR)等分析表征手段,模拟不同浸取剂体系(NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄)下,矿物类型对稀土元素浸取的影响。结果表明,在空白对照组中(未添加高岭石和水铁矿),NH₄Cl浸出稀土...     

高岭石的结晶有序度及其对纸张涂布粘浓度的影响

粘浓度是纸张涂布的一项重要指标,测定的变化范围从46.4—72％。用Hinckley方法测定了高岭石的结晶度指数,从0.57变化至1.40。当粘浓度>67％时,结晶度指数>1。粘浓度<67％,结晶度指数<1,有序高岭石有利于粘浓度提高。随着结构无序化,晶粒变小,晶片变薄,比表面增加,晶体边缘和角易破损,使粘浓度降低。结构无序化破坏了颗粒的均匀性,使颗粒长/厚比增加,粘浓度降低。高岭石八面体中Fe~(3+)的存在一定程度上影响了有序度。     

不同产地煤系高岭土的矿物学特征及插层复合物的制备

金洋、蒙西和雪纳高岭土化学成分以SiO₂和Al₂O₃为主,K、Na、Ca、Mg含量低,而Fe、Ti含量较高;矿物成分以高岭石为主,还含有少量一水软铝石、石英、蒙脱石等。XRD和IR分析结果表明,金洋和蒙西高岭石的有序度较高,HI结晶指数分别为1.19和1.23,而雪纳高岭石的衍射峰峰形弥散,对称程度差,HI结晶指数仅有0.56。二甲基亚砜和甲酰胺与煤系高岭土相互作用后均能进入高岭石层间并撑大其晶面间距,其中金洋高岭土的插层率最高,雪纳次之,蒙西高岭土的插层效果最差。     

基于逐级迭代插值的重力数据扩边方法研究

为了研究考虑异常变化特征的扩边插值方法，笔者使用理论重力异常模拟提取的1∶5万重力数据进行研究。通过Surfer软件中7种插值方法的比较，认为径向基函数法在数据扩边时能够获得较好的结果。在此基础上，笔者提出逐级迭代插值的思路并优选扩边参数如下：①核函数为多重二次曲面核函数。②搜索扇区为4个。③搜索点数为64个。④搜索半径R₁/R₂为6/18，且R₂平行于异常整体走向。⑤搜索角度选为当搜索半径长轴R₂平行于异常走向时的角度。⑥R₂参数一般为0～1。其中，首次扩边时R₂参数根据边界点残差对比结果选定，其余各级扩边时R₂参数选0.1即可。银额盆地西部LY区块实际资料扩边应用时，采用“三步法”进行插值能够将外扩与内插参数联合考虑，扩边结果显示扩边区与实测区衔接处的重力异常连续光滑，扩边区较好的反映了异常整体趋势和局部变化特征。     

高岭土矿物组分特征对纸张涂布粘浓度的影响

粘浓度是纸张涂布的一项重要指标，它受涂布高岭土的矿物组分特征所影响。蒙脱石、水云母类矿物的存在，特别是蒙脱石的混入对涂布高岭土是有害的。高岭石的结晶有序度与粘浓度存在一定联系。高岭石的结晶指数采用Ｈｉｎｃｋｌｅｙ方法测定，从０．３３变化至１．２７，其粘浓度的范围从４１．７－６６．５％。当结晶度指数大于１时，粘浓度大于６６％；当结晶度指数小于１时，粘浓度小于６６％。有序的高岭石有利于粘浓度的提高。进     

陕南镇巴地区中-晚三叠世界线富锂黏土岩的发现及找矿意义

首次报道了扬子板块北缘镇巴地区中-晚三叠世界线黏土岩锂的超常富集,黏土岩产于关岭组(T₂g)/须家河组(T₃x)平行不整合界面,为古风化壳沉积物,Li₂O品位0.08%～0.11%,最高达0.22%,超过了该类型矿产的边界品位(0.06%),界线黏土岩的岩石学特征、矿物组成及岩石成因亟待查明。本文通过XRD分析、TIMA分析以及详细的地球化学研究,查明了界线黏土岩的矿物组成,探讨了黏土岩形成的沉积环境及物质来源,提出了不整合面黏土岩类关键金属矿产的综合找矿方向。研究表明,镇巴地区T₂/T₃界线黏土岩主要由石英、伊利石、高岭石组成,并含有极少量绿泥石、蒙脱石和铝绿泥石。主量元素(SiO₂、Al₂O₃、^TFe₂O₃、TiO₂)特征表明界线黏土岩属于铝土质泥岩,黏土岩CIA值(化学蚀变指数)为85～93,ICV值(成分变异指数)为0...     

平行反射率理论及其实用

用矿相显微镜观察时,在单偏光镜下矿物反射光强与入射光强之比为“反射率”,用R表示。对于处于任意位的非均质矿物,则用R_ψ示。在正交偏光镜下,相应光强之比为“正交反射率”,用R₊表示。分析镜已推入,但它的方向与起偏镜（前偏光镜）严格平行时,相应的光强之比为“平行反射率”,用符号R_∥表示。早在卅年代,贝瑞克（M.Berek）就已提出平行反射率的概念,并推导出了它与物台旋转角ψ及矿物折射率N、吸收系数K关系的公式。     

全风化花岗岩化学及矿物成份在全土和粘粒中的不同表征

对全风化花岗岩化学和矿物成份的测试常用全土和粘粒部分(粒径<2μm)分别进行。业已发现两者由于物质组成和结构特征的差异,对土工程地质性质所起作用不同。本文给出了6个全风化花岗岩样品的全土和粘粒部分筛分法和移液管法测定粒度成份,用X荧光光谱仪做全量化学分析,及XRD矿物学分析的结果。对比这两部分数据发现,属于含砾土的这些样品化学成份的变化同矿物一致,尤其是同粘土矿物成份含量变化很一致。同全岩相比,粘粒化学成份中的SiO₂减少了近50%,K₂O含量也降低,而Al₂O₃、Fe₂O₃和H₂O⁺都明显升高。粘粒中氧化物相对含量升高者居多;全岩矿物成份以石英、粘土矿物和长石为主,粘粒中埃洛石和高岭石占大多数,其次为伊利石;粒度成份、化学成份和矿物含量相关性比较明显的是:石英和角砾正相关,和砂粒负相关,长石和砂粒正相关,粘土矿物含量和Al₂O₃、烧失量(LOI)和埃洛石含量正相关。     

黑云母的密度和主要成分在风化过程中的变化——以山东半岛院格庄花岗岩体风化壳为例

黑云母是相对容易化学风化的常见矿物,可作为地表岩石风化程度的指示剂。为了研究黑云母在化学风化过程中的物理性质和化学成分的变化,本文对采自烟台院格庄花岗岩体风化壳中的黑云母进行了系统分析。样品经过分选、密度测量、化学测试和XRD衍射分析,结果表明,黑云母随着风化程度的增强,其颜色从黑色渐变为褐色乃至红褐色,硬度变小,挠性增强,密度由3.00 g/cm³以上逐步减小至2.45 g/cm³以下。矿物结构面网间距变大,结构和主要成分变化引发矿物相转变,矿物种类由黑云母→云母型混层矿物→水黑云母-蛭石混层矿物→蛭石;随着风化程度的增强,黑云母中SiO₂、Al₂O₃和Na₂O的含量逐渐增多富集,而TFeO、MgO、MnO、TiO₂、K₂O、CaO和P₂O₅含量减少流失,流失强度依次为K>P>Mn>Mg>Ti>Fe>Ca,K流失最大可达90%以上,...     

河南省巩义铝土矿地球化学特征分析

龙门-巩义地区是河南省铝土矿成矿带之一.通过对巩义铝土矿主要成分化学测试,研究分析铝土矿床化学元素变化规律.结果表明：铝土矿矿石主要矿物成分为一水硬铝石(含量45%～95%),其次为高岭石、伊利石等(含量4%～25%),含少量菱铁矿、黄铁矿、方解石、白云石等,微量矿物有锆石、磷灰石等.矿石的主要化学成分为Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、S,共占总成分的83.42%.其中,Al₂O₃含量40.46%～77.59%,平均60.68%;SiO₂1.00%～29.54%,平均14.07%;铝硅比值(A/S)1.8～65.1,平均4.3.在不同埋深条件下,相对深度越大,Al₂O₃的含量值及A/S值相对越大.该区域的化学风化指数(CIA)值可达到91.16,指示本区含铝岩系遭受了强烈的化学风化作用.     

基于MC-ICP-MS测定水中铀同位素比值的富集方式对比研究

水体的铀同位素比值是反演古海洋及古大气氧化还原变化的有效手段,但是天然水样品中铀元素含量较低,需要对水体进行富集和纯化。文章将水中铀元素不同的富集方法结合UTEVA树脂柱二次分离的回收率进行比较,并对比了其相对于参考值的偏倚程度,使用多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)测定分离纯化后样品的铀同位素比值(²³⁵U/²³⁸U和²³⁴U/²³⁸U)。结果表明Ca₃(PO₄)₂共沉淀的富集方式回收率最高(78.5%),且比值偏倚程度较小(²³⁵U/²³⁸U偏倚值为0.007%,²³⁴U/²³⁸U偏倚值为0.064%),并可以大幅度降低杂质干扰,适用于水中铀元素的富集。     

基于Copula函数的二维极端降水 联合概率特征分析

根据多年逐日降水资料,采用第95个百分位值作为极端降水阈值,利用Archimedean Copula函数构建极端降水量和年最大日降水量(P₉₅,P_max)、极端降水强度和年最大日降水量(I₉₅,P_max)、极端降水量和极端降水贡献率(P₉₅,R₉₅)之间的二维联合分布函数。以高邮站1968—2020年日降水资料为研究对象,进行实例分析。Frank Copula能较好地描述(P₉₅,P_max)、(I₉₅,P_max)之间的联合分布,Clayton Copula函数能较好地描述(P₉₅,R₉₅)之间的联合分布。相比于联合重现期和同现重现期,Kendall重现期能更准确地反映给定重现期情况下多变量极端降水要素的概率。     

关于煤系石墨鉴定标准的讨论

煤系石墨的鉴别及其类型划分,是矿产地质勘查和资源开发利用的前提条件和基础性工作,制定煤系石墨鉴定标准应遵循科学性、系统性、适用性和可操作性的原则。煤石墨化作用与煤化作用是连续递进加跃变的演化过程,煤系石墨的大分子结构阶跃性演化和物质组成非均质性等特点,造成矿种鉴别的复杂性。为制定科学实用的鉴定标准,从成矿机制研究和资源评价需求出发,按照矿石总体石墨化程度由高至低,划分了煤系石墨一号、二号、三号等3种类型;在前期工作的基础上,补充了110多组实测数据,修改完善了由初步鉴定指标和精确鉴定指标构成的煤系石墨鉴定指标体系。初步鉴定指标包括挥发分产率V_daf和最大反射率R_max,用于资源评价和地质勘查阶段初步区分煤与煤系石墨;精确鉴定指标包括晶面间距d₀₀₂及其等效的石墨化度G、拉曼光谱参数R₂,用以精确鉴别煤与煤系石墨,并划分煤系石墨类型。基于涵盖我国主要煤系石墨矿山500余组样品实测数据统计分析结果,确定了煤系石墨类型划分指标:煤系石墨一号,0.335 4 nm≤d₀₀₂<0.338 0 nm(G>0.70)、R₂<0.50;煤系石墨二号,0.338 0 nm≤d₀₀₂<0.340 0 nm(G>0.50~0.70)、R₂值范围0.50~0.60;煤系石墨三号,0.340 0 nm≤d₀₀₂<0.344 0 nm(G>0~0.50),R₂值范围0.50~0.60。根据上述指标,建立了煤系石墨鉴定模板,主要煤系石墨矿山样品测试数据表明,该鉴定模版具有实用性和可操作性。      

光石沟晶质铀矿:一种潜在的铀矿物电子探针定量分析标准样品

电子探针定量分析是采用元素A在待测样品中的特征X射线强度与标准样品中元素A特征X射线强度相比较而进行的,要实现未知样品的元素定量分析必须要具有相应的标准样品,目前可用于铀元素分析的电子探针分析标准样品极少,且缺乏与天然矿物成分、结构近似的标准样品。国际和国内已经制定了电子探针标准物质研制的规范(GB/T 4930—2008/ISO14595:2003),按该规范规定的方法研究了产于陕西光石沟铀矿床的晶质铀矿,结果表明:这些晶质铀矿晶形发育好,颗粒大,具备良好的纯度、均匀性和稳定性。随机选择30个颗粒进行均匀性检测,UO₂和PbO在95%的置信区间的平均浓度不确定度分别为0.275%和0.060%,具备非常好的均匀性;该晶质铀矿在电子探针电子束长时间(如360s)轰击下和在自然条件下存放,均具有良好的稳定性;采用五家实验室化学分析定值方法确定了该晶质铀矿的化学成分,并计算了不确定度,主量元素UO₂为(86.80±0.36)%,PbO为(4.80±0.07)%,其他元素也给出了参考值。综合以上研究结果:产于光石沟铀矿床的晶质铀矿满足GB/T 4930—2008关于电子探针定量分析标准样品的各项判据,是一个潜在的适用于铀矿物化学成分电子探针定量分析使用的天然矿物标准样品。     

山东蒙阴金伯利岩中铬铁矿电子探针波谱分析

铬铁矿是金伯利岩型金刚石矿床中主要的指示性矿物之一.准确分析出铬铁矿化学组分中FeO、MgO、Cr₂O₃、Al₂O₃、TiO₂含量,不但对铬铁矿定名起决定性作用,对金伯利岩型金刚石矿床找矿也具有重要的指示意义.利用电子探针波谱技术对铬铁矿主量化学元素分析,通过所测样品微区化学成分含量推测矿物名称.25件单矿物样品微区化学成分分析结果统计显示：单矿物中主要化学成分FeO为15.666%~29.971%,MgO为7.286%~11.477%,Cr₂O₃为56.421%~71.111%;次要化学成分MnO为0.012%~0.382%,Al₂O₃为0.871%~8.993%,TiO₂为0.074%~3.375%.矿物化学成分总量为99.117%~100.877%,单矿物化学成分与铬铁矿化学组分相当.根据矿物人工重砂鉴定特征及A、B离子占位情况,可以确定所测样品为镁铬铁矿.