水悬浮体系中蒙脱石和凹凸棒石的互相作用及其意义

由于晶体结构的制约，蒙脱石和凹凸棒石具有不同的形态和物理化学性质，在水悬浮体系中必定存在蒙脱石和凹凸棒石的互相作用，但这种互相作用的形式和科学意义未曾被人认知。通过蒙脱石和凹凸棒石分散、悬浮液混合、固液分离处理，经XRD、TEM、SSA分析证实，水悬浮体系蒙脱石和凹凸棒石存在胶体互相作用，并且以面-面形式结合。研究结果的理论和实际意义表现在以下三个方面：①为合理解释凹凸棒石蒙脱石混合粘土吸附现象和物理化学性质提供新的视角；②凹凸棒石可以作为蒙脱石粘土的改性剂，在蒙脱石粘土中添加少量的凹凸棒石即可达到提高比表面积的效果，可以利用蒙脱石和凹凸棒石的互相作用来制备类似柱撑粘土的纳米孔结构材料；③凹凸棒石粘土样品湿法处理时，水悬浮体系中不同矿物胶体颗粒互相作用会影响X射线粉末衍射分析结果，对此现象在粘土矿物定量研究中应引起重视。     

Disposal of wastewater containing Congo Red by synthesizing layer double hydroxide in-situ

Based on the principle of synthesis, a new method was put forward to dispose Congo Red anion-containing dyestuff from wastewater and its feasibility was also examined. The principle of the method is described as follows: Mg²⁺ and Al³⁺ are hydrolyzed to form Mg/Al-LDH by adding Mg²⁺, Al³⁺ and NaOH in wastewater containing anion dyestuff, which is selectively intercalated with the interlayer of LDH in order to balance positive structural charge. While Mg²⁺ and Al³⁺ are co-precipitated to form LDH, the anion dyestuff in wastewater will be removed by LDH synthesized in-situ, as is confirmed by X-ray diffraction analysis of settlings and chemical analysis of aqueous samples. In this work, we studied the influence of Mg/Al mole ratio, pH value, time and temperature of reaction on the removal of anion dyestuff and the use of Mg and Al. The experimental results showed the maximum removal efficiency of anion dyestuff could be attained when pH value was 9.0, and Mg/Al mol ratio was 2: 1, reaction duration was 2 hours, and the effect of temperature was not remarkable, and the removal efficiency could reach 100%. Meanwhile, the Mg and Al added could be made good use of. This technology has the advantage of extraordinary efficiency of wastewater disposal. Foundation item: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (40472026).     

铜陵狮子山铜金矿田成矿流体成分及稳定同位素地球化学

Shizishan ore-field is a nonferrous and noble metal ore-field which is most rich in copper and gold.There are many types of fluid inclusions in minerals of the deposits.The homogeneous temperatures and the salinities of the fluid inclusions in main mineralization stages have wide ranges,while the different types of the fluid inclusions existed together and their homogeneous temperatures are almost identical in the same mineralization stage,which indicates that the ore-forming process has great relation with the fluid boiling.The gas and liquid chemical compositions and the carbon,hydrogen and oxygen isotopic compositions of the fluid inclusions show that the ore-forming fluids of copper-gold deposits have the same characteristics and evolution tendency,which reflects that the ore-forming material mainly came from the magmatism.The stratigraphic component and the meteoric water may mix in ore- forming fluids in the later mineralization stages.Furthermore,with the fall of the ore-forming temperature the ratios of water and rock decreased.The characteristics of chemical composition and carbon isotopic composition of fluid inclusions indicate that CH4 may play an important role for separating copper and gold in the ore-forming process.     

安徽蚌埠—五河地区与胶东地区金矿床成矿地质背景对比研究

在总结前人研究成果的基础上,对比研究了郯庐断裂带两侧的蚌埠—五河地区与胶东地区金矿床的成矿地质背景。研究认为,蚌埠—五河地区基底地层古元古宙五河杂岩Au丰度较高,但明显低于胶东地区太古宙胶东群;蚌埠—五河地区燕山期岩浆岩虽广泛发育,但岩浆作用及与之相关的郯庐断裂系发育程度和活动性均弱于胶东地区;蚌埠—五河地区岩浆岩成岩物质示踪表明岩浆主要来源于扬子克拉通下地壳,而胶东地区的成岩成矿作用因受深大断裂的影响而有深部幔源物质的广泛参与;蚌埠—五河地区控矿的主干断裂构造随着远离郯庐断裂带向西发育程度逐渐减弱,但胶东地区左行平移断裂系广泛发育且存在多期次活动。因此,安徽蚌埠—五河地区和胶东地区在基底地层、岩浆岩、壳幔作用及控矿断裂构造等方面差异明显,这可能是导致两侧金矿床成矿作用差异的主要原因。     

安徽铜陵焦冲辉石闪长岩体中的两类锆石及其地质意义

安徽铜陵焦冲辉石闪长岩体中的锆石可以明显地区分为两类:Ⅰ类锆石CL图像颜色为灰白色,发育岩浆震荡环带,U、Th、Pb含量和REE含量相对较低,加权平均年龄为128.5±2.1Ma(MSWD=0.29),代表了该岩体在锆石封闭温度下的岩浆结晶年龄,这一年龄数据以及近年来发表的岩浆岩年龄测定数据指示铜陵地区不仅发育有145~135Ma之间的岩浆侵入作用,而且发育有以往不曾提及的、与宁芜和庐枞等火山岩盆地火山-侵入岩同时代的、同位素年龄介于134~123Ma之间的岩浆作用。Ⅱ类锆石CL图像颜色为灰黑色,岩浆震荡环带不明显,U、Th、Pb含量和REE含量高,显示为受到热液作用影响的"高U锆石",加权平均年龄为141.4±2.0Ma(MSWD=1.06),但该年龄没有确定的地质意义。同一岩体中发育两类不同特征的锆石,并且其同位素年龄值相差悬殊,如果不加区分地进行加权平均年龄计算,可能得出不正确的年龄数值以致掩盖或混淆地质事实。焦冲辉石闪长岩体中的两类锆石同时还具有另一个不同于铜陵地区其他岩体中锆石的显著特征,即普遍呈不完整的、熔蚀港湾状的晶形,这指示该岩体可能经历了锆石从岩浆中晶出到熔蚀并最终保持熔蚀晶形的岩浆演化过程。焦冲辉石闪长岩体中两类锆石的特征及其U-Pb年龄既记录了成岩过程早期中酸性岩浆的冷凝结晶作用和流体交代作用,又反映了晚期基性岩浆的注入和混合作用,揭示其寄主岩石的形成经历了一个较为复杂的过程,即岩浆结晶→流体交代→岩浆结晶→岩浆混合→岩浆侵位。     

安徽铜陵冬瓜山铜金矿床流体包裹体微量元素地球化学特征及其地质意义

安徽铜陵冬瓜山铜金矿床是狮子山矿田中埋藏深度和地质储量最大的矿床,同时发育层控矽卡岩型和斑岩型矿体.该矿床流体成矿从早期到晚期经历了多个矿化阶段.本文选取了钾长石化阶段、矽卡岩化阶段、早石英硫化物阶段和晚石英硫化物阶段矿石中石英的原生流体包裹体进行了ICP-MS分析,结果表明,各成矿阶段石英流体包裹体微量元素的陆壳标准化分布曲线具有较好的一致性,显示成矿流体具有统一的来源和演化;流体包裹体的REE配分曲线与岩浆岩的稀土元素配分曲线相似,均为平缓右倾型,轻稀土明显富集,LREE/HREE比值与岩浆岩接近,显示成矿热液具有深部岩浆来源的特征.流体包裹体微量元素的直接分析显示成矿流体为矿质富集的热液流体,且各成矿阶段热液流体中的成矿元素含量高低的变化与相应阶段的矿化强度及矿石品位高低变化相一致,早石英硫化物阶段是矿质集中富集的最佳阶段,至晚石英硫化物阶段可能有浅部热液流体的混入.     

中国黄土中磁性矿物赋存形式研究

磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿是中国黄土-古土壤序列中主要的磁性矿物和磁信号载体．利用X射线衍射（XRD）、光学显微镜和电子显微镜（场发射扫描电镜SEM和高分辨透射电镜TEM）对这些磁性矿物的物相关系和存在形式进行了深入研究．结果表明：强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿以独立单一物相和多相复合磁性颗粒形式存在．大颗粒的风尘磁铁矿在沙漠源区就已经经受了低温氧化,粉尘沉积后的成土作用加剧了这种低温氧化过程,形成具有赤铁矿镶边结构的磁铁矿复合磁性颗粒．针铁矿与赤铁矿共存,部分针铁矿经脱水过程,在其边缘形成纳米级的赤铁矿．以上研究对解译中国黄土．古土壤序列的磁信息及相关的古气侯含义提供了最直接的矿物学支撑．     

俄罗斯东北部金—有金属矿床

本区金矿床的成因与晚中生代花岗岩类有关,分布范围广泛,分为3种类型：矽卡岩型、云英岩型及稀有金属石英脉型．矿体以脉状、网脉状、浸染状、块状等多种形式出现．在矿石中早期金多与铁、镍、钴的硫砷化物、砷化物紧密共生,晚期金则与含铋矿物共生(自然铋、辉铋矿、脆硫铋矿、碲化物和硫碲化物)．矿石中金为细粒金和次显微金：在矽卡岩型及云英岩型金矿石中,粒径小于0．1mm的金占总量的90％,而在稀有金属石英脉型金矿石中则占总量的60％,成色介于400～950之间．矿石中金分布不均匀,特别是在脉型矿石中,有时形成矿囊,单—矿 床金属储量不大(1～30t),平均品位7×10-6～15×10-6．在温度360～200℃,压力2000～500Pa条件下,金—稀有金属矿化形成于还原环境中,溶液中氯化物浓度相对较高,砷具有高位能．地质学、矿物地球化学及温压数据表明,金—稀有金属矿化与大陆边缘岩浆岩弧及碰撞环境中形成的I型钛铁矿和磁铁矿系列的花岗岩类有关．     

凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化

利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。     

安徽石台早寒武世黑色岩系稀土元素地球化学特征及其地质意义

安徽石台地区发育早寒武世黑色岩系,岩石地层单元为下寒武统荷塘组和黄柏岭组.稀土元素地球化学研究表明,黑色岩系稀土总量不富集,轻稀土较重稀土富集;δEu=0.81～2.32,平均1.1;δCe=0.52～0.97,平均0.77.剖面自下而上δCe值和δEu值规律变化,δCe值由大渐小再增大,但总体逐渐增大,δEu值总体变化则与之相反.稀土元素地球化学特征反映该区早寒武世曾发生过一次明显的海侵-海退过程,黑色岩系为正常海水与热水混合沉积的产物,形成于缺氧还原状态过渡到半还原-弱氧化状态的过程中,沉积环境为干燥气候条件下相对较深的浅海斜坡环境.