矿物学岩石学地球化学研究进展综述

近年来，矿物学除矿物标型特征、成因矿物学、找矿矿物学、矿物物理学等基础研究外，矿物材料及应用研究是其一大特色；岩石研究则更多地与构造演化、地幔作用相联系；研究领域的不断扩大、不同学科相互渗透交叉、新生长点的涌现是当前地球一个发展趋势。     

找矿矿物学

近20年来矿物学领域重大成就之一,就是奠定了矿物标型作为矿床的成因信息和找矿标志,并随着找矿勘探工作中的应用不断取得重大突破,产生了一门新的矿物学分支——找矿矿物学。 1、找矿矿物学产生背景     

成因矿物学在中国的传播与发展

成因矿物学是现代矿物学的重要组成部分。它研究矿物与矿物组合的时空分布、矿物各内外属性间的关联、矿物形成与变化的条件和过程、矿物与其介质间的相互作用及相应的宏微观标志、和矿物成因分类及矿物成因信息的应用等方面的内容。矿物发生史、矿物标型学、矿物温压计、矿物共生分析和矿物成因分类共同构成本学科的理论体系。其中,矿物标型学是该体系的核心。以陈光远先生为代表的中国矿物学家,在20世纪下半叶,创新性地开展了成因矿物族的研究,建立了完善的成因矿物学理论体系,提出矿物标型六性和矿物学填图的四化法则,提出变质岩、花岗岩、铅锌铁金辰砂萤石等矿床的矿物成因标型和找矿标志,有力地指导了中国的地质研究和找矿实践。进入21世纪以来,矿物学填图参数和方法被进一步发掘和完善,矿物磁学和近红外谱学等便捷填图手段得到广泛应用;大纵深蚀变矿化和矿物标型分带规律得以揭示;矿物标型的地球动力学、构造动力学和矿物系统的演化意义得到深度阐释;成因矿物学作为环境与生命过程研究的指导思想,逐步形成了环境与生命矿物学新分支,将矿物个体发生及矿物标型的思想用于对鱼耳石和有孔虫等生物矿物环境响应的研究,将矿物生物交互作用思想用于土壤能量系统修复研究,将矿物环境耦合思想用于生物有机质对矿物自组装结构和过程的调控研究以及海洋矿物对海洋及大气环境的指示研究等,极大地丰富了矿物发生学和矿物标型学的理论。今后应注意有关成果的系统整合,加强矿物个体发生史的实验研究,保障原创性成果的产出;要注重国际交流,使我国成因矿物学的成果真正成为人类的共同精神财富。     

成因矿物学研究在宝石学中的应用

成因矿物学的许多理论,如矿物的物理性质标型、矿物化学成分标型、矿物包裹体成分标型等都已经渗透到了宝石学研究的各项工作中,这些理论为鉴定天然宝石与人工宝石、鉴定宝石是否经过处理以及进一步鉴定天然宝石的成因和产地提供了重要的思路和依据,并且对宝石的优化与合成有着重要的指导作用.本文在总结与分析前人研究成果的基础上,根据某些常见宝石的鉴定特征(如钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿以及其他一些常见宝玉石等),归纳和阐述成因矿物学研究在宝石学中的实际应用.     

苏联成因矿物学、找矿矿物学发展现状

本文介绍苏联矿物学,特别是成因矿物学、找矿矿物学的发展趋势.近年来苏联在成因矿物学方面对矿物标型、共生组合以及成矿溶液的性质、成矿物质来源和矿床分带的矿物学标志的研究取得较大进展;在寻找黑色含碳页岩特大型金矿床及其它矿床中,找矿矿物学发挥了重要作用.     

环境与生命矿物学的科学内涵与研究方法

环境与生命矿物学是矿物学、环境科学与生命科学之间的交叉学科,是成因矿物学在生命领域的拓展和延伸,是地球系统科学的重要组成部分。生命起源的矿物表征和矿物作用;极端环境下的生物多样性及生物与矿物的关系;生物体的矿物组成、作用、宏微观形貌和自组装结构;生命矿物成核、生长和自组装过程的有机质调控及其响应环境变化的标型特征;生物矿化的过程、机理及其资源环境效应;矿物(含药用矿物)在生命活动中的作用、过程与机理及其开发利用,是环境与生命矿物学的主要研究内容。生命矿物有其自身的特点,选择用于环境及其变迁研究的生命矿物时,应遵循"贯通性"、"灵敏性"、"统计性"和"周期性"等四原则。根据生命矿物进行环境分析研究时,要注意甄别影响矿物学特征变化的环境要素;既要善于利用较便捷成熟的成因矿物学研究手段和方法(如热发光,简称TL),还要充分利用其他学科中的技术(如计算体层摄影术,简称CT),创造性地开发生命矿物学的环境标型。     

新疆抄尔布拉克金矿床成因矿物学成矿模式

通过沙尔布拉克金矿床标型矿物组合中黄铁矿，毒砂及石英的化学成分，矿物包裹体及同位素等标型特征及时空演化的研究，论述了该矿体系地下热卤水溶滤型的成因矿物学成矿模式。     

近矿晕矿物学

近矿晕矿物学是H··尤什金(H··1981、1982)、A··扎宾(A··,1987)等前苏联地质学家提出来的,是现化矿物学与应用地球化学交叉而发展起来的新的学科,它的理论基础是近矿矿物晕学说。近矿晕是一种特殊的矿床晕,具有重要的找矿意义,所以前苏联地质部针对大比例尺普查工作突出强调了矿物学准则和矿物学普查方法的重要性。实践证明,对近矿晕进行有效的矿物学方法研究,在划分有远景的矿物学异常、选定靶区、确定矿体方向、判断侵蚀程度等方面都能获得良好结果。近年来由于在成矿预测和寻找深部矿体、盲矿体、肉眼不易识别的矿体显示出理论和实际意义而倍受地勘部门的重视。正如A··扎宾等所说:完善矿床现代普查和评价方法最具远景的方向之一是发展矿物晕学说。     

成因矿物学与找矿矿物学学术研讨会(第一号通知)

为纪念我国著名矿物学家陈光远先生诞辰九十周年,中国矿物岩石地球化学学会成因矿物学与找矿矿物学专业委员会、地质过程与矿产资源国家重点实验室和中国地质大学（北京）地球科学与资源学院联合中国矿物岩石地球化学学会环境矿物学专业委员会和中国地质学会矿物学专业委员会,定于2010年10月在中国地质大学（北京）召开“资源环境与生命过程中的成因矿物学——纪念陈光远教授诞辰90周年”学术研讨会。     

哀牢山金矿带原生金矿床矿物标型特征及找矿矿物学标志

本文讨论了哀牢山金矿带原生金矿床矿物组合特征、金矿物及载金矿物的形态、化学成分、晶体结构、物理性质、包裹体成分方面的找矿标型特征和找矿矿物学标志。     

环境矿物学：矿物学在环境科学研究中的应用

矿物学在环境科学中的应用将是21世纪矿物学研究的一个主要方面。 作者所在实验室曾做过的一些环境矿物学研究的实例有：核废料的处置,矿物表面性质的研究,对有毒金属的还原和固定作用的微生物效应,大气烟尘微粒的研究,矿物表面阳离子的本征吸附常数之理论计算,等等。矿物-水-微生物体系在分子级别上之相互作用的定量研究,对于理解低温地球化学和生物地球化学过程将是重要的。     

层硅铈钛矿的矿物学研究

层硅铈钛矿是一种罕见又多变的矿物,因而至今未见详细报导。笔者在赛马碱性岩体的铀、钍、铌、稀土巨型综合矿床中获得了各种成因的新鲜矿样,作了系统的研究,指出该矿物为单斜晶系、具类似2M型白云母结构的层状钛硅酸盐。     

Mineralogy of fossilized ammonites

The composition and structure of mineral substance in shells of three Jurassic ammonites (Cadoceras elatmae) from the Makar’ev South outcrop in Kostroma oblast, Russia, have been studied. The studied shells differ in degree of preservation. The shell of one ammonite with partly retained internal structure has been replaced with quartz, carbonate-bearing apatite-(CaF), and newly formed aragonite. Other shells without retained internal structure underwent phosphatization rather than replacement with quartz. This difference serves as the basis for a discussion on fossilization conditions. Silicification of the shell supports preservation of its wall and elements of the internal structure. It is suggested that quartz might be biogenic in origin and was formed in cavities of phosphate substance, which had replaced the soft tissue of ammonites.     

田黄宝石的矿物学研究

我国名贵的田黄宝石,经X-射线衍射分析、红外光谱分析、差热分析及电子显微镜等研究,证实为一种罕见的珍珠石。田黄按宝石状态划分为三种:1.田黄冻,矿物成分主要为珍珠石,有时可见到一点伊利石。2.田黄石,是珍珠石与地开石成不同比例的混合物。3.银裹金,是纯白色半透明的地开石包裹着金黄色的冻状珍珠石。 这种宝石极为罕见难得,仅在我国寿山的坂田砾石层中偶然发现。文中探讨了寻找原生田黄的标志。     

月球冷海玄武岩矿物成分研究

月海玄武岩的矿物组成反映了岩浆源区的化学成分以及岩石形成时的物理和化学环境,对月球热演化研究以及月球资源的开发利用都具有重要意义。本文选择延展范围长的冷海为研究区,基于月球矿物成像光谱仪(Moon Mineralogy Mapper,简称M3)数据研究其矿物的空间变化特征。综合利用光谱、地形、元素等多源遥感数据将冷海划分为25个地质单元。提取169条新鲜坑光谱曲线,获取吸收中心波长、波段面积比等光谱参数。通过光谱吸收特征分析,获得冷海玄武岩铁镁质矿物变化特征。东部冷海地层较老,铁镁质矿物主要为单斜辉石,辉石钙含量较月球样品单斜辉石钙偏低,与澄海以及雨海老的地层矿物组成类似。西部冷海和露湾的地质单元较为年轻,富含橄榄石。风暴洋和雨海年轻玄武岩的矿物也富含橄榄石。这种富含橄榄石、大面积分布的玄武岩反映了月球晚期热演化的独特性。尽管地理上冷海为一个独立的月海,其东西部玄武岩矿物组成的差异以及与其同位置周围月海矿物组成的类似性反映了冷海玄武岩源区与周围月海具有联系。     

药用矿物学探讨

近二十年来,由于多学科人士积极参与矿物药的研究,逐渐促进了一门新的应用学科－药用矿物学的产生。药用矿物学所研究的内容涉及到矿物药资源,矿物药成分,矿物药化学成分,矿物药物性,结构、炮制、古籍考证等诸多方面,药用矿物学是一门秀有发展前景的新兴学科。     

Lunar Subsurface Mineralogy and Density Profile Modelling based on Moon Mineralogy Mapper Observation

The methods of deriving Fe O and Ti O_2 contents from the Clementine spacecraft data were discussed,and an approach was developed to derive the content from the measurements using the Moon Mineralogy Mapper (M~3) instrument on Chandrayaan-1.The density of lunar bedrock was then modeled on the basis of the derived Fe O and Ti O_2 abundances.The Fe O and Ti O_2 abundances derived from the M~3 data were compared with the previous results of the Clementine data and were in good agreement.The Fe O abundance data also agreed well with the Lunar Prospector data,which were used as an independent source.The previous Clementine and newly M~3 derived abundances were compared with the laboratory measured Fe O and Ti O_2 contents in the Apollo and Luna returned samples.The Clementine derived Fe O content was systematically 1%–2%lower than the laboratory measurements in all the returned samples.The M~3 derived content agreed well with the returned Apollo samples and was within±2.8%of the laboratory measurements.The Clementine derived Ti O_2abundance was systematically 0.1%–4%higher than the laboratory measurements of the returned samples.The M~3 derived Ti O_2 agreed well (±0.6%) with the laboratory measurements of the returned samples,except for samples with high Ti O_2content.However,these results should be carefully interpreted because the error range requires verification.No error analysis was provided with the previous Clementine derived contents.     

Mineralogy of the Stibnite-Antimonselite Series

Minerals of the stibnite-antimonselite series, in close association with tiemannite, clausthalite, kullerudite, Se-bearing stibioluzonite, native gold, quartz, and barite, were discovered in Cambrian stratabound gold deposits at La'erma and Qiongmo, western Qinling, China. Based on S/(S + Se) ratios of microprobe analyses, the binary stibnite-antimonselite system is divided into four series: stibnite, Se-stibnite, S-antimonselite, and antimonselite. Micro-hardness of the stibnite series (Sb = 58.47 to 72.99 wt%, S = 11.86 to 28.76, and Se = 0.00 to 29.12) and the antimonselite series (Sb = 48.94 to 59.13 wt%, Se = 29.20 to 46.86, S = 1.99 to 11.43) is 101.26 and 103 kg/mm², respectively. Representative reflectivities of the four series are (470 nm) Rg'= 42.62 to 47.62%, Rp' = 30.83 to 40.55%; (550 nm) Rg' = 41.84 to 46.75%, Rp'= 31.48 to 38.85%; (590 nm) Rg' = 42.25 to 46.63%, Rp' = 30.73 to 39.46%; (650 nm) Rg' = 43.30 to 46.48%, Rp' = 30.01 to 41.56%. Cell parameters obtained from two stibnite samples (containing 3 to 5% Se) are a = 1.1209 to 1.1212 nm, b = 1.1299 to 1.1303 nm, c = 0.3847 to 0.3849 nm; and those of S-antimonselite and antimonselite are a = 1.1591 to 1.1593 nm, b = 1.1724 to 1.1747 nm, and c = 0.3941 to 0.3984 nm.     

The Evolution of Automated Mineralogy

It has been over 40 years since scientists and engineers attempted to automate optical microscope and scanning electron microscope (SEM) to measure the mineral liberation characteristics of ores in order to predict their flotation responses. As early as 1963, the first optical instrument equipped with a video camera to analyse grain structure of a sample was produced by Metals Research Instrument Corporation (Image Analysis Company Ltd., 1970), which introduced Quantimet 720, a fully digital image analysis system, in 1969. Remarkably, Quantimet system is still widely used today.