我国宇宙尘研究的新进展

宇宙尘是自然降落到地球上的一种宇宙固体物质,在天体化学领域中有着重要的意义。国际上许多著名的学者在这一领域做了大量的工作,取得了许多重要的科学资料和数据. 近年来,我国科学工作者对宇宙尘进行了大量的研究工作,取得了可喜的成果,促进了我国天体化学事业的发展。我国宇宙尘研究的新进展,综合起来有如下四点: 1.新的分析测试方法的应用:宇宙尘常用的测试方法有光学显微镜、X射线粉晶衍射分析、扫描电镜和电子探针等。这些方法用于鉴定矿物,研究形貌特征和测定主要元素。近年     

宇宙尘及其判别

宇宙尘颗粒微小,矿物组成和化学成分与陨石类似,属地外来物,其研究被包括在宇宙地质学的范畴内。研究宇宙尘不仅对天体演化,而且对地球地成、壳幔演化、地层、岩石及矿产的形成机理等均具有重要的理论意义。国内外宇宙尘的发现及其研究 1876年J·缪雷(Murray)在深海软泥中首次发现宇宙尘,以后国外在不同的岩层中也相继有了零星报道。本世纪60年代初期,国际上有关宇宙尘的研究就已积累了丰富的资料。     

辽西杨家杖子花岗岩中宇宙尘的形貌特征研究

本文研究的宇宙尘,是研究南大地质系研究生傅成义同志送本室三个花岗岩人工重砂样(其中两个改造型的花岗岩)所发现的。两个样品中一个是太古代的混合花岗岩,在其中发现了近百颗黑色磁性球粒;另一个样品是晚侏罗纪的细粒二长花岗岩,发现了大小一千多颗黑色磁性宇宙尘,还有个别褐黑—棕色、灰白色的玻璃质、硅质球粒。这些磁性球粒具有层壳结构、熔蚀结构、空腔构造和气印构造。大多数球粒都包含有亮钢灰色的金属核心(图1)。本文通过双目镜鉴定、反光镜观察测定、X光粉晶分析、电子探针分析,初步对宇宙尘的物理性质、光学性质、化学成分进行了研究。主要通过扫描电镜的微观形态观察、照     

河南信阳上天梯凝灰岩工艺矿物学研究

凝灰岩是一种尚未充分开发利用的非金属矿产资源。为科学评价和开发利用上天梯凝灰岩资源,通过光学显微镜观察分析、化学成分分析、X衍射物相分析、形貌分析、矿物自动分析仪分析及白度测试分析等技术,开展了工艺矿物学特征研究。研究显示,凝灰岩主要由钾长石及石英等矿物组成,钾长石颗粒50%以上粒径在100～200μm范围内。凝灰岩化学成分具有高硅铝、富钾(w(K₂O)高达7.3%～8.2%)、低铁(w(TFe)0.13%～0.55%)和高白度(煅烧白度达83～84)等特征。钾长石含量高,是凝灰岩中钾的主要赋存矿物。上天梯凝灰岩可作为制备陶瓷的重要原料,也是我国研发可溶性钾盐和各类农用钾肥的重要新型工业岩石。     

大吉山花岗岩中宇宙尘的初步研究

大吉山花岗岩人工重砂中的宇宙尘呈黑色,具强磁性,平均粒径为0.206mm,按形态可分为球状、椭球状和不规则状,按成分可分为铁质和硅酸质两种类型。主要矿物有方铁矿、α-Fe、自然铜、钠长石和钾长石。主要组构类型有瘤状突起构造、喷气孔构造、“毛刺”构造、壳层构造、空腔构造、花边构造和脑纹状构造。通过研究得出如下结论:(1)大吉山宇宙尘是低氧逸度条件下高温淬火形成的非平衡结晶产物;(2)宇宙尘的来源与大吉山花岗岩的成因有密切联系,是花岗岩岩源层的残留物;(3)宇宙尘可以作为花岗岩成因指示物。     

拜城县黑英山霞石正长岩矿物学特征研究

霞石正长岩是重要的炼铝资源和陶瓷、玻璃原料。文中利用扫描电镜、X衍射、红外线、电子探针等,综合分析方法对黑英山霞石正长岩的矿物学特征作了详细研究。着重描述了岩石的矿物组合、矿物生成及变化特征。对主要矿物进行了化学成分及X衍射分析,测得霞石成分:SiO_243.66％,Al_2O_330.97％,K_2O4.23％,Na_2O18.46％(Na_2O高于其它地区的霞石)。根据霞石单矿物实测成分计算出其晶体化学分子式为:(K_(0.525)Na_(3.528)Ca_(0.012))_(4.065)[Cr_(0.010)Al-(3.559)Mg_(0.009)Fe_(0.054)Mn_(0.012)Ti_(0.008)Si_(4.258)O_(16)];测得霞石的主要X衍射d值为:0.302～0.303,0.386～0.389,0.1388～0.1391(nm)。测得微斜长石的成分:SiO_264.82％,Al_2O_319.68％,K_2O11.77％,Na_2O2.30％,求得其三斜度△=0.83～1.00,属低微斜长石。通过霞石正长岩中钾长石与霞石矿物中对K原子分配值计算和作图,解得矿物生成温度为400～500℃。测得岩石中的钠长石主要为低钠长石,属后期交代矿物。     

在计算机辅助的矿物鉴定中应用常规的光学观测

本世纪后半叶,由于X射线衍射技术及微束仪器(如电子探针)的广泛使用,使得在矿物鉴定中光学性质的应用变得黠然失色了.然而,在有经验的矿物学家手中,光学显微镜在快速鉴定大多数常见矿物和矿物结构特征(这对岩石成因解释至关重要)方面仍不失为最有力的工具.数字图象技术的新进展不久将与光学观测相结合以便进行结构特征的定量测定和快速模式分析.在所有这些应用中,正确的矿物鉴定仍然是最关键的.借助现代计算机的功能可以增进熟练专业人员的技能,对于缺乏经验者也可以大大增加光学技术的效用.原来设想的Minident数据库和程序(Smith及Leibovitz,1986)是一种以分析数据为基础的矿物鉴定工具,这些分析数据可以是从电子探针或从配有X射线Si(Li)探头的扫描电镜     

有关矿物学方面的几个专题讨论会介绍

在第28届国际地质大会上,共举行了有关矿物学内容的专题学术讨论会11个,即1.应用矿物学——从显微到宏观的Fe和Mn生物成矿作用;2.矿物谱和热力学:3.流体包裹体;4.矿物物理;5.高压矿物学;6.同步辐射在地质科学中的应用;7.矿物反应动力学;8.矿物微结构:9.矿物学;10.碱性岩和碳酸岩的矿物学和地球化学;11.陨石、小行星、慧星和宇宙尘.现对其中几个进展较快、水平较高的专题讨论作一简要介绍.一、同步辐射在地质科学中的应用由于具有高强度、宽的能量范围和极佳的准直性,同步辐射(SR)在许多方面有重要的应用前景.     

从微量元素丰度研究铁质、硅质及玻璃质小球

由于宇宙尘的研究能为太阳系和银河系的起源和演化提供有意义的信息,近年来受到宇宙化学家和天文地质学家越来越多的重视,成了科学界一个很活跃的领域。在铁质、硅质和玻璃质小球中难熔亲铁元素Ir、Os等及亲铁元素Ni、Co、(Cr)及微量元素Sc的测定,在硅质和玻璃质小球中稀士元素的测定对于球粒来源的判别是非常重要的依据。然而由于宇宙尘样品很少,一般的化学分析方法很难给出可靠的数据,本工作是采用灵敏度高,取样量少,且具多元素分析能力的中子活化分析测定了上逑各种小球中难熔亲铁元素和其它微量元素的含量。实验结果表明宇宙尘中难熔亲铁元素、亲铁元素的含量高于地壳样品。从硅质和玻璃质两种球粒以及几种地壳样品与碳质球粒陨石型稀士和Sc的归一化模式图可以看出:地壳样品由于经历了化学分馏,稀士模式成斜线型,而硅质和玻璃质宇宙尘的归一化稀士模式成较平坦的未分馏型。事实表明中子活化分析是研究宇宙尘的较可取的方法。     

西峰和段家坡剖面S5-1层段磁性矿物的成分与组合特征

从西峰和段家坡黄土剖面S5-1层段中分选出<30μm粒级、磁性相对最强的组分(分别为XS-4J和DS-4J),先后进行了MPV-3光学显微镜的观察与反射率测定、矿物的扫描电镜能谱测定和X射线衍射物相分析.两个样品的磁性矿物均以风尘碎屑状的钛铁氧化物为主.XS-4J样矿物的反射率和Fe的含量都普遍较高,磁性矿物除磁(赤)铁矿、赤铁矿外还见有含铁高的氧化物(Fe 72.20%～86.70%,质量分数)和含Cr、Ni的钛铁晶石或钛铁矿.DS-4J样的磁性矿物中Fe与Ti元素呈明显的负线性相关关系,Si、Al、Ca的含量较高,矿物以磁(赤)铁矿、赤铁矿、针铁矿和褐铁矿为主,并明显见有磁性矿物被溶蚀和新生的磁(赤)铁矿.磁性矿物成分与组合特征的差异反映了西峰与段家坡S5-1岩石中磁性矿物的物质来源与保存条件有较明显的差异.     

粘土矿物分离及样品制备

粘土矿物颗粒极细,粒径一般小于2μm,其中含有有机质、碳酸盐、游离铁、非晶质等,因此样品必须经过严格分选后才能正确鉴定粘土矿物.阐述了利用比重和粒径的差别用水簸(淘洗)的方法分离出粘土矿物和非粘土矿物,然后利用不同粘土矿物的重力或离心力下降的难易程度(决定于粒度的大小和比重的差异)加以分离.由于提取的粘土矿物单一结晶片很细小,所以介绍了研究粘土矿物最常用的方法——X射线衍射样品的制备方法.     

陨石、宇宙尘研究对认识地球演化的几点启示

近年来我们通过对陨石和宇宙尘的研究,获得了一些对地球演化的新认识与启示。 1.地球是由类似陨石的物料组成的相当数量的小型天体堆积而成;地球初始成份极不均匀,其各圈层(地核、地幔、地壳、水圈和大气圈)都是后期经历了漫长演化过程的产物。太阳星云凝聚形成百余种矿物,由高温凝聚相逐渐演化到形成各类低温和含水矿物,最后形成各种气体冷凝的固态矿物相。星云内部各凝聚相的碰撞、吸积与增生,在厘米级的尺     

浙江金衢盆地界首红土剖面磁性特征及环境意义

通过对浙江金衢盆地界首红土剖面的研究,探讨其磁性特征垂向变化、影响因素及其古环境意义.结果表明,界首红土剖面粒度组成以粉砂(4～63μm)和粘土(＜4μm)为优势组分,砂含量极少,“风尘基本粒组”(10～50μm)含量较高,平均值为34％,呈现出一定的风成特性.粒度频率分布曲线显示,剖面上部(0～ 430cm)与剖面下部(430～920cm)具有相似的特性,但剖面下部更为复杂,混杂有粗粒级组分.粒度与磁性特征的相关分析表明,亚铁磁性矿物与粉砂粒级组有密切关系,而不完整反铁磁性矿物多赋存于细粒级的粘土组分中,并具有附着于石英颗粒表面的特征.界首剖面下部地层中尽管存在近源搬运或水成成因的粗粒级组分,但因其含量极少,对磁性特征的贡献往往被含量较多的细粒级组分所掩盖.该剖面磁性矿物组合自底部向上由不完整反铁磁性矿物主导向亚铁磁性矿物主导变化,这一变化特征与九江九庐(JL)风积成因红土剖面具有极大的相似性,反映了气候变化通过影响红土风化成土形成的磁性矿物组合,控制了南方红土磁性特征的变化.总体上,界首红土剖面的磁性特征自下而上的变化指示了中国南方自中更新世以来气候由湿热向冷干演变的趋势.     

中国辽宁复县金刚石中新发现的碳化钛矿物

在我国辽宁复县金刚石中首次发现了碳化钛(TiC)矿物包裹体。该矿物包裹体呈板状,颗粒大小为50μm×35μm×8μm。碳化钛矿物的颗粒表面平整,成分纯净,能谱和电子探针分析确定其仅由Ti和C两种元素组成。利用CCD单晶衍射仪对碳化钛矿物进行了单晶德拜衍射,获得了该矿物包裹体的衍射数据,证实为碳化钛矿物包裹体。结构分析表明,产出于金刚石中的包裹体矿物碳化钛同时存在立方结构和菱面体结构两套衍射,根据X射线结构分析结果与前人对于TiC高压实验资料的对比,认为该金刚石包裹体矿物碳化钛原始形成的压力超过18 GPa。     

北方前寒武纪长城系常州沟组的宇宙尘

河北滦县、蓟县、北京十三陵三个地方的常州沟组宇宙尘是在人工重砂的重矿物中发现的,产在古老沉积岩地层中的砾岩和砂岩里,大部分是铁质宇宙尘,形态各异,表面构造多种多样,内部构造各有不同,具Fe—Ni金属,核与壳的化学元素分布不匀匀,化学成分与深海宇宙尘相似。     

世界范围内代表性碧玉的矿物特征和成因研究

由于碧玉的样品来源、测试技术单一,有关碧玉的成因及其与大理岩型软玉之间的成因差别都不明确。本文采集了我国青海、俄罗斯、加拿大、新西兰、巴基斯坦等全球代表性碧玉样品,采用显微镜观察、X射线粉晶衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱和稳定同位素质谱等技术进行岩相学、矿物组成、微量和主量元素、氢氧同位素测试,对碧玉的成因进行综合分析,同时和澳大利亚大理岩型软玉进行对比性研究,以明确两种类型的软玉之间的成因差别。碧玉样品测试结果表明:(1)碧玉的主要组成是透闪石,次要矿物有石英、滑石、黑云母、铬铁矿、石墨、石榴石等;(2)氢氧同位素组成(δD值-69. 763‰～-29. 251‰,δ~(18)O值4. 7‰～13. 4‰)显示由明显的变质水组成;(3)全岩Fe~(2+)/(Mg+Fe~(2+))值为0. 11～0. 32,Cr含量约22. 9～3400μg/g,Ni含量为700～1800μg/g,表明了明显的幔源物质参与成矿的特征。通过对比发现,碧玉与大理岩型软玉的地球化学性质有明显不同,这种差别与两者的产出环境有关:大理岩型软玉的矿物组成和地球化学特征受控于花岗岩和镁质大理岩,而碧玉的地球化学特征与幔源物质组成和变质流体相关。     

焦作矿区太原组宇宙尘的发现及其特征

<正> 宇宙尘的研究,有助于了解太阳系的起源与演化;有助于地层的划分与对比和估计沉积速率等。1876年莫雷(Murray)描述宇宙尘微球粒以来,一些科学家也在深海沉积物中发现了这种磁性微球粒,同时利用现代技术在高空中也收集到微球粒,证实了宇宙尘的存     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌与硫化物矿石相互作用的实验研究

实验研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f)与硫化物矿石之间的相互作用,以观察不同矿石矿物发生微生物氧化和形成次生矿物的差异。采用ICP-OES分析了反应前后溶液成分变化,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段研究了矿石表面形貌的变化和沉淀物的矿物组成。分析结果表明,A.f对同一矿石中不同矿物作用强度存在明显差异,方铅矿、闪锌矿发生强烈氧化分解,而与黄铁矿的相互作用则较弱。这种差异可能与矿物晶体结构有关,在多种矿物并存的情况下,可能发生了原电池反应,作为阴极的黄铁矿受到保护,而作为阳极的闪锌矿、方铅矿的氧化作用得到促进,总体上表现为A.f对矿石硫化矿物的选择性作用。     

四川雪宝顶W-Sn-Be矿床中矿物化学组成及矿床成因

雪宝顶矿床位于四川省的松潘甘孜造山带中,以出产大颗粒含W-Sn-Be-F-P的矿物而闻名,前人对该矿床已经开展了大量的研究,但缺乏对粗粒矿物的主次痕量元素研究。本次研究采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术对矿床中各矿物的主次痕量元素进行测试分析。结果显示,雪宝顶矿床中的绿柱石、白钨矿、锡石、白云母、萤石、磷灰石、电气石,除富含W、Sn、Be、Na、K、Ca等主要成矿元素外,还富集Li、Rb、Cs等碱金属元素和F、B、P等挥发份。其中,雪宝顶绿柱石中富含Li(3484~4243μg/g)、Rb(39.3~71.1μg/g)、Cs(2955~3526μg/g);白云母中Li、Rb和Cs元素含量分别高达4243μg/g、72.3μg/g和3526μg/g;磷灰石中除主量元素P外,F(4.48%~5.21%)含量相对较高;电气石中的B含量高达30990~32880μg/g。雪宝顶矿床中的花岗岩岩体W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素相对富集,但CaO含量(0.46%~0.82%)相对较低。其中Li、F、B、P等元素对成矿元素在成矿流体内的富集起到了极大的促进作用。矿区内大理岩是一种富Ca的方解石大理岩,为成矿提供了大量的Ca元素,有利于粗粒矿物的大规模沉淀。因此,粗粒矿物中的W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素主要来源于原始岩浆流体,大理岩地层为粗粒矿物提供了大量的Ca元素。     

大颗粒黏土矿物对黏土矿物X射线衍射定量分析的影响

现行X射线衍射分析黏土矿物都是提取粒径小于2μm的悬浮溶液检测样品的黏土矿物组合及含量,含量数据有时与其他检测数据相悖。在鄂尔多斯盆地黏土矿物研究中,通过偏光显微镜和扫描电镜发现存在粒径大于2μm的黏土矿物颗粒,特别是高岭石的粒径多为3～10μm,这些大颗粒黏土矿物会造成含量数据不准确。为了证明大颗粒黏土矿物对其含量测量的影响,本文设计了不同粒径标准的提取物对比试验:随机选取267个样品,每个样品分别按照10μm和2μm标准提取两份悬浮溶液制成测试片,采用SY/T5163—2010行业标准中的检测方法得到10μm和2μm提取物的黏土矿物组合及含量。通过对比发现大颗粒黏土矿物对各类黏土矿物的相对含量测量结果有明显影响:10μm提取物中高岭石含量明显增大;伊利石/蒙脱石间层矿物含量显著降低;伊利石含量的变化小且无规律;绿泥石含量整体变化较小,少量样品中绿泥石含量发生了明显的偏离,与大颗粒高岭石的赋存有关。本研究提出应结合地质状况和工作目的审慎选择提取粒径的标准,对SY/T 5163—2010中的黏土矿物提取粒径标准作出修订。