晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征

为了给晋北煅烧高岭土用煤矸石的评价和开发利用提供科学依据,采用XRD、XRF、SEM和白度计等现代分析测试技术,研究了晋北煅烧高岭土用煤矸石的应用矿物学特征。结果表明:1)根据造纸和涂料用煅烧高岭土的国家标准,晋北煤矸石主要可分为3种类型:合格原料、基本合格原料和不合格原料。2)与合格和基本合格原料相比,不合格原料煅烧产物的化学成分中SiO2、Al2O3、Fe2O3含量以及碱金属与碱土金属总含量都与前者有较大差异。3)合格和基本合格原料主要由高岭石(85%~94%)组成,不合格煤矸石矿物组合为高岭石(30%~60%)+石英(23%~38%)+伊利石(14%~26%),并含少量黄铁矿和白云石等杂质矿物,石英等杂质矿物和含铁矿物是分别导致煅烧产物化学成分和白度不合格的主要原因。4)合格原料中高岭石结晶度较好,主要为不规则片状、书册状和弯曲片状,片表面光滑,片径大小范围较大,为0.05~51.22μm,平均2.80μm,径厚比41.24。     

江西广丰超大型黑滑石矿的C-O-Sr同位素和稀土元素地球化学特征与成因探讨

滑石是一种层状硅酸盐矿物,其化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,具有化学性质稳定、熔点高、耐火性能好、绝缘性能优良等特性,是一种非常重要的工业矿物原料,在造纸、橡胶、塑料、油漆、陶瓷、日用化妆品等方面具有广泛的用途。滑石矿主要产于原苏联、中国、美国、朝鲜、奥地利等国,其中中国的滑石矿主要分布在江西、辽     

山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物特征及种类划分

山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中的尖晶石族矿物究竟是铬铁矿还是尖晶石一直倍受争议,为了确定山东蒙阴矿区形态复杂的尖晶石族矿物种类,项目组对矿区的尖晶石族矿物进行了系统的采样,利用电子探针对50件尖晶石族矿物MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、Cr2O3进行微区化学成分分析,结果显示,山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中尖晶石族矿物A、B端元成分复杂,不存在单纯的铬铁矿或尖晶石矿物种,以化学分子式分类为基础得到的尖晶石族矿物种类主要有:铁镁-铬铁钛、镁铁-铬铁铝钛、铁镁-铬铝铁、镁铁-铬铝铁、铁镁-铬铁钛铝、镁铁-铬铝、铁镁-铬铝7个亚种。山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物的主要端元组分为MgAl2O4、MgCr2O4、FeCr2O4,矿物化学成分分析表明,Mg质量分数较高(7.3%~11.8%),其中Fe、Mg离子数比近于1:1,构成富镁的铬铁矿。     

四川荣县紫砂矿物资源的发现及其矿物岩石学特征

为了寻找新的紫砂矿物资源,为荣县陶土的高附加值利用以及紫砂矿物原料研究与应用提供科学依据,采用多种现代岩矿测试分析技术,对比研究了四川荣县陶土与宜兴紫砂泥料的矿物岩石学特征,结果表明:荣县陶土的化学成分平均含量是,w(Si O2)64.29%,w(Al2O3)22.72%,w(Fe2O3)6.51%,w(K2O)3.81%,四者之和达97.33%,而有害成分Ca O含量低,w(Ca O)0.35%;矿物成分石英35%~40%,高岭石25%~30%,伊利石30%~35%,赤铁矿3%~5%;结构构造主要为块状构造,粉砂泥质结构,石英分布均匀,颗粒大小为10~250μm;热效应特征是,平均热失重为4.99%,脱羟温度515℃左右。荣县陶土这些矿物岩石学特征都与宜兴紫砂矿物原料中的紫泥相同或相似,有可能作为一种优质的紫砂矿物资源。另外,荣县陶土中的淡绿色部分和紫红色部分分别与宜兴绿泥和朱泥有相似之处。     

尼日利亚石类矿物的晶体化学研究及其意义

湖南省安化、临武、柿竹园等地区有一类含锡、镁、铁、锌、钛、锰、铝等多种元素的复杂氧化物矿物 ,它们是尼日利亚石、镁尼日利亚石 (彭志忠石 )等。本文从紧密堆积原理出发 ,深入探讨了尼日利亚石类矿物的晶体化学特征。它们的晶体结构可用O(阳离子八面体配位的层 )、T1(阳离子八面体配位与一种方向阳离子四面体配位的混合层 )、T2 (阳离子八面体配位与两种方向阳离子四面体配位的混合层 )堆积方式表征 ,O层与T层交替排列。尼日利亚石 6H的晶体结构表示为…OT2 OT1OT1… ,尼日利亚石 2 4R的晶体结构表示为…OT1OT2 OT2 OT1…× 3 ,等等 ;它们的晶体结构中既有尖晶石的…OT2 OT2 … ,又有铁钒矿的…OT1OT1…晶体结构单位。这类矿物研究在矿物学、宝石学、材料科学等方面有重要的理论和实际意义     

钛矿石物相的快速分析

钛矿石的主要矿物有金红石(TiO2),其次钛铁矿(FeO.TiO2)、榍石(CaO.TiO2.SiO2)和钛磁铁矿(FeTiO3.nFe2O3)。样品经碱熔融,过氧化氢比色测定总钛;利用电感耦合等离子体质谱法测定,氟化氢铵和盐酸溶解钛铁矿、钛磁铁矿、榍石和硅酸盐中的钛;湿法磁选、盐酸溶解钛磁铁矿中的钛;磁选后的残渣经800℃灼烧,氟化氢铵和盐酸溶解榍石和硅酸盐中的钛。方法对12个钛矿石样品进行了4种钛矿物物相分析,结果与实际地质成矿组分符合。     

四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究

针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。     

钙钛矿族矿物的晶体化学分类和地球化学演化

钙钛矿族矿物是硅不饱和岩石 (如金伯利岩、黄长岩、似长岩、辉闪苦橄岩、单斜辉石岩和碳酸盐岩等 )中普遍存在的副矿物。它们的一般化学式为ABX3 ,其中A代表Na ,Ca ,Sr等 ,B代表Ti,Nb ,Fe3 +,Th等 ,X代表O ,F。钙钛矿结构是理想的等轴钙钛矿结构发生畸变而衍生出的正交和四方结构。自然界中产出的钙钛矿族矿物的化学成分可以用 7端员化合物来表示(即“钙钛矿空间”) ,但大部分落在斜方钠铌矿钠铈钛矿锶钛矿钙钛矿四元体系内 ,并明显受地质或热力学条件的控制。钙钛矿族矿物的一般成分演化趋势为 :狭义的钙钛矿→钠铈钛矿→铈铌钙钛矿→钙铌、铌钙和铌钠铈钛矿→ (等轴或斜方 )钠铌矿。此外 ,钙钛矿族矿物是碱性岩中主要的稀土载体矿物之一 ,它们表现出强烈的轻稀土富集。虽然在许多岩浆组合中钙钛矿是液相线上的稳定相 ,但在亚固相再平衡过程、交代作用和次生蚀变作用中 ,会被其它含钛矿物(如榍石、锐钛矿等 )所交代 ,形成特殊的组合结构     

西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的含钛透辉石

对西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的基质相含钛透辉石进行了矿物化学研究，根据透辉石中Ti和Al的含量划分出低Ti—透辉石和高Ti—铝透辉石两种基本类型，它们作为同源岩浆演化结晶的产物，结晶顺序前者先于后者。火山岩系的透辉石[Ca(Mg，Fe)Si2O6]结晶过程中广泛存在着CaTiAl2O6(钛辉石)分子替代，晚期熔体富Ti、Al贫Si、Mg。百草山岩筒是演化岩浆结晶的产物，熔体向富Ti、Al、Fe^3 、Na，贫Mg、Si趋势演化；在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6(锥辉石)端元分子对Ca(Mg，Fe)Si2O6的替代。本地区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性，反映了这种特殊的岩浆熔体成分在一定程度上控制着透辉石的结晶过程和阳离子在矿物晶格中的占位。     

一种硼酸盐的新矿物—袁复礼石

袁复礼石是一种Mg、Fe2+、Al和Ti的硼酸盐新矿物，发现于辽宁省宽甸县砖庙硼矿区。该矿物黑色，近不透明，金刚光泽-半金属光泽。反射色亮灰，内反射深红褐色。非均质性弱，偏光色红褐。晶体呈细柱状，O.1×0.2×l mm。晶体化学式为:(Mg0.91Fe2+0.09)(Fe3+0.56Al3+0.19 Mg0.17Ti0.11Fe2+0.10)1.13(B0.92O3.00)O。空间群Pnam, a=9.258(6)A，b=9.351(4)A， c=3.081(2)A，V=266.80(2)A，Z=4。 D=3.80 g/cm3, H=5-6，VHN50=843 kg/mm2，｛100}解理完全。红外光谱吸收谱带为:1387, 1210, 1024, 951, 733, 600, 510和408 cm-1。穆斯堡尔谱证明，以三价铁为主，二价铁较少。Fe3+占据M(1)晶位，Fe2+占据M(1)和M(2)晶位。袁复礼石为硼钛镁石的富Fe3+类似物。     

矿物材料学的内涵与特征

经过20余年的研究与发展,矿物材料学已经成为材料科学与工程中一个相对独立和完善的组成部分,由于其定义、内涵与特征等基本问题与材料科学的从属性和独特性,多年的研究认为:矿物材料学是研究矿物材料的组成与结构、制备与合成、性能和使用效能以及矿物原料性质与特点等五要素及其相互关系和规律的一门学科.这五要素是具有内部互相联系和作用的有机整体,研究这五要素并了解它们之间的相互关系和规律构成了矿物材料学的内涵.矿物原料性质与特点是其他四要素的基本前提或重要基础,矿物原料及其与其他四要素的关系以及矿物在其他四要素中的关键性都体现了矿物材料学的矿物科学属性,正是因为兼具材料科学属性和矿物科学属性的矿物材料学这一重要特征使其有别于其他学科,而具有了理论及实用价值.     

电子探针分析与系列矿物研究

本文论述以电子探针为主要测试手段对下述几种系列矿物的研究成果:(1)铂族元素系列矿物的研究(包括Ru-Os-Fe金属互化物矿物系列和RuAs_2-OsAs_2二元固溶体矿物系);(2)Au-Cu系列矿物的研究;(3)黝铜矿族矿物的研究。     

柴达木石——一种锌和铁的硫酸盐新矿物

柴达木石是一种Zn和Fe~(3+)的硫酸盐新矿物,发现于我国青海省柴达木锡铁山铅锌矿氧化带。矿物属单斜晶系,空间群P2_1/m或P2_1,晶胞参数a=9.759(9)A,b=7.134(9)A,c=7.335(11)A,β=106.2(1)°,Z=2。化学分子式为ZnFe~(3+)(SO_4)_2(OH)·4H_2O。它是四水铜铁矾(guildite)的类似物。     

新矿物丁道衡矿-（Ce）：珀硅钛铈矿的同质多象体和硅钛铈矿亚族C（1）位上的钛类似矿物

丁道衡矿-(Ce):(Ce,La)4Fe2 (Ti,Fe2 ,Mg,Fe3 )2Ti2Si4O22,理想的结构化学式Ce2Ce2Fe2 Ti2Ti2Si4O22单斜晶系,α=1.34656(15)nm,b=0.57356(6)nm,c=1.10977(12)nm,β=100.636(2)°,V=0.84239(46)nm3,空间群P21/a(假C2/m),Z=2.作为硅钛铈矿(chevkinite)族矿物的新成员,它产于举世闻名的白云鄂博铁.稀土.铌矿床镁夕卡岩中,多数单晶体长0.2～1.0 cm,最大者长大于1.5 cm.共生矿物有透辉石、透闪石、钠透闪石、褐帘石-(Ce)、磁铁矿、尖晶石、烧绿石、氟金云母、氟磷灰石、石英和萤石等.矿物具有褐色条痕和半金属一金属光泽的黑色,其褐黑色碎片半透明.性脆、具有贝壳状断口、无解理和裂开.显微硬度(VHN25g)为606.0～717.4 kg/mm/12(相当于摩氏硬度约5.9).矿物实测密度4.83(7)g/cm3,计算密度值4.88(0)g/cm3.丁道衡矿-(ce)的反射色为带灰色的浅黄色,多色性为不同色调的灰色.平均反射率(λ=589nm)为11.4%～12.5%.矿物为二轴晶负光性.作过结构精测的丁道衡矿-(Ce)晶体的电子探针测值:SiO2:19.29,TiO2:18.26,A12O3:0.04,FeO:8.49,Fe2O3,:1.67,ThO2:0.16,MgO:1.32,CaO:2.17,Nb2O5:0.47,Ta2O5:0.00,La2O3:19.53,Ce2O3:28.08,Y2O3:0.00,Na1O:0.01,总量99.46%;其中Fe3 /Fe2 的比值依穆斯堡尔谱换算.根据结构精测每个单位分子式中O=22和C(1)位上Ti优先占位,计算的矿物晶体化学式为(Ce2.13,La1.49Ca0.48Th0 01)Σ4.11Fe2 (Tin0.88Fe2 0.47Mg0.41 Fe0.0)Σ2.03(Ti1.96Nb0 04)Σ2.00(Si2O7)2O3.分别用P21/a和C2/m对丁道衡矿-(Ce)的晶体结构作了精测.结果表明,丁道衡矿-(Ce)的真空间群是P20/a.换言之,它才是真正珀硅钛铈矿[perrierite-(Ce)]的同质多象体.显而易见,硅钛铈矿族矿物既可以有P21/a空间群,又可以有C2/m空间群.     

凤成石:异性石族矿物N(5)位贫钠的空位类似物新种

作为异性石族矿物新种凤成石是首个该族已知成员中N(5)位贫Na且以空位居优的类似物,其理想化学式为:Na_(12)□_3Ca_6(Fe~(3+),□)_3Zr_3Si(Si_(25)O_(73))(H_2O)_3(OH)_2。它发现于我国东北辽宁省凤城市赛马钠质碱性正长岩内,多呈它形-半自形晶产出,单个晶体粒径1~7mm,最大粒径者>1.5cm。与之共生的矿物有微斜长石、正长石、钠长石、霞石和钠角闪石亚族矿物、霓石、榍石和闪叶石族矿物、"贫钠的层硅钛铈矿"("Napoor rinkite")、钛铌钙铈矿、钠锆石、锆石、铁金云母、氟磷灰石、富稀土的羟硅磷灰石和何作霖矿等。矿物为半透明-透明,玻璃光泽,条痕白色,性脆,摩氏硬度约5,偶见不完全解理和裂开,一轴晶正光性。N_e=1.607,N_o=1.603。凤成石属三方晶系,具R3m空间群;a=1.42467(6)nm,c=3.00330(2)nm,V=5.27908(50)nm~3,Z=3。6条强粉晶衍射线[面网间距(衍射强度)(指标化)]是:0.7186(55)(110),0.5761(44)(113),0.4187(53)(123),0.3201(47)(028),0.2978(61)(135)和0.2857(100)(044)。16点矿物成分的电子探针等分析均值为:Na_2O 11.64%,K_2O 0.52%,CaO 8.96%,MgO 0.07%,SrO_3.53%,BaO 0.02%,MnO0.10%,FeO 0.69%,Mn_2O_30.92%,Fe_2O_35.98%,La_2O_30.12%,Ce_2O_30.23%,Nd_2O_30.13%,Sc_2O_30.01%,TiO_20.38%,ZrO_211.72%,Nb_2O_50.23%,SiO_251.73%,Cl 1.13%,H_2O 2.09%,O≡Cl-0.26%,总量100.14%。根据晶体结构精测和(O+OH+F+Cl)=78计算的矿物经验化学式:[(Na_(3.00)Na_(3.00))Σ_(6.00)(Na_(5.28)K_(0.33)□_(0.39))]_(12.00)□_(2.71)Sr_(0.20)REE_(0.09))_(3.00)Ca_(4.80)Sr_(0.82)Fe_(0.29)~(2+)Mg_(0.05)Mn_(0.04)~(2+))_(6.00)(Fe_(2.25)~(3+)Mn_(0.35)~(3+)Cr_(0.08)□_(0.32))_(3.00)(Zr_(2.86)Ti_(0.09)Nb_(0.05))_(3.00)(Si_(0.87)Ti_(0.05)□_(0.08))_(1.00)Si_(1.00)(Si_(24.00)O_(72.00))[(H_2O)_(2.93)O_(1.00)(OH)_(0.07)]_(3.00)[(OH)_(1.04)Cl_(0.96_]_(2.00)。矿物实测密度2.93g/cm~3;计算密度2.88g/cm~3。基于野外和室内研究,借鉴有关合成异性石族矿物的实验资料,凤成石由一类富REE、U、Th、Zr、和挥发分的钠质碱性正长岩岩浆直接结晶而成。     

峨眉山高钛玄武岩中主要的赋钛矿物——榍石的产状、特征及成因

峨眉山玄武岩中钛以什么矿物形式存在一直以来很少有学者提及。本文通过镜下观察、全岩化学分析、X-衍射、能谱、扫描电镜、电子探针、阴极发光对川西南部周公山-汉王场地区钻井岩心中峨眉山玄武岩进行了详细的分析,讨论了其主要赋钛矿物及成因。(1)SiO₂含量46.4%~48.3%和TiO₂>3%显示区内峨眉山玄武岩属于高钛峨眉山玄武岩系列。但多个层段榍石含量>5%,而极少见磁铁矿、钛铁矿;(2)榍石主要以隐晶质的云雾状、雪花状、芝麻点状、枝状等形态分布于微晶长石之间和溶孔、溶洞边缘及裂缝中,少量呈显晶质粒状分布于微晶长石、绿泥石之间。(3)电子探针分析显示:所有含钛矿物中,钛铁矿中TiO₂含量最高,为39.069%,榍石中TiO₂次之,TiO₂含量为17.143%~38.648%,磁铁矿中TiO₂含量最高为12.293%,平均在5%~10%左右,其他矿物基本上都少于1%。(4)扫描电镜及其能谱分析显示:榍石中的Ti含量(2.49%~24.97%)明显高于含钛磁铁矿(2.68%~9.21%)、含钛赤铁矿(3.64%)中Ti含量,与钛铁矿(19.51%)含量相当。分析结果认为:峨眉山玄武岩中大量出现的隐晶榍石可能是岩浆后期产物或期后蚀变的产物。在峨眉山玄武岩中首次鉴别出的大量隐晶质榍石是高钛峨眉山玄武岩中最主要的赋钛矿物。隐晶榍石在玄武岩中的含量是区分"高钛"和"低钛"玄武岩的主要标志之一。     

关于铷的独立矿物北大核心CSCD

虽然自然界铷(Rb)的独立矿物非常罕见,但至今已有3种Rb的独立矿物获国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会(IMA-CNMNC)批准,分别为铷微斜长石(RbAlSi_(3)O_(8))、铷拉曼石(RbB_(5)O_(8)·4H_(2)O)和沃罗申石(Rb(LiAl_(1.5)□_(0.5))[Al_(0.5)Si_(3.5)O_(10)]F_(2))。它们均产于稀有金属伟晶岩中,在战略性金属Rb矿资源的科学研究、勘查开发中应予以关注。     

矿物白度的影响因素与增白机理研究

白度是矿物的重要光学性质之一。为了深化矿物的光学性质及白色矿物功能材料的研究与应用,根据测试分析结果和叶大年的结构光性矿物学理论,系统研究了影响矿物白度的主要因素,以及矿物增白效果的差异性及其产生机理。研究结果表明:(1)晶体化学是决定不同种类透明矿物白度的最主要因素,但对于某种透明矿物来说,影响其白度的主要因素是矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态与晶体化学环境、介质环境、矿物中的水和粒度大小等。(2)证明了透明矿物白度大小与折射率呈正相关。白度相同的不同矿物的增白效果存在很大差异性,其根本原因是由矿物折射率所决定的反射率存在很大差别。(3)提出了真白度和假白度的概念,即主要由自色产生的白度称为真白度,主要由假色产生的白度称为假白度;真白度高的矿物具有增白作用,而真白度低的矿物,即使粉末白度高,也没有增白作用。(4)在影响矿物白度的主要因素中,矿物中的碳质有机质、含铁钛矿物杂质、杂质元素的价态等杂质成分对矿物白度和增白效果起负面作用。(5)矿物中与晶体结构相关的水所产生的颜色属于自色,脱去结晶水、层间水和结构水都有利于提高矿物的真白度或增白效果,但脱去沸石水的效果正好相反;由矿物粒度大小变化产生的颜色属于假色;通过降低粉体粒度大小所提高的白度属于假白度,由此增加的白度没有增白作用。另外,矿物粉体与使用介质之间的折射率大小差别越大,增白效果越明显。     

粤北诸广矿区碱交代岩岩石化学和矿物化学特征及其与铀成矿关系

诸广矿区与铀矿化关系密切的碱交代作用广泛发育,碱交代岩与围岩(正常花岗岩)对比,Na2O、K2O明显增高,Al2O3、Fe2O3也增高;SiO2明显降低,FeO、MgO、CaO也降低,表明K2O和Na2O被带入。矿物化学成分分析得出诸广碱交代岩的长石主要为钠长石与钾长石;绿泥石主要属铁镁绿泥石和蠕绿泥石;黄铁矿有的含铀量较高,据Fe/S值属硫亏损型,据S/Se值属岩浆热液矿床范畴;云母属白云母及少量铁白云母;铀矿物和含铀矿物的UO2含量以沥青铀矿较高,钍石较低,铀矿石的蚀变矿物和造岩矿物有的也含微量铀。碱交代作用既释放矿质又为矿质沉淀创造空间,碱交代岩既提供铀源又是一种有利的成矿围岩。     

天然高压矿物研究的新进展及其在地幔矿物学中的意义

对地表陨石坑岩石和陨石的冲击变质效应的研究, 是以往发现天然高压矿物的主要途径。α-PbO2 超斯石英、(Na,K,Ca)AlSi3O8-锰钡矿以及磷灰石高压同质多像变体等是几个近期在陨石中发现的天然高压相,这些高压相很可能存在于地幔之中。天然高压矿物的发现对地幔矿物学研究和发展起了推动作用。