苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用:大陆板块汇聚边界的成矿作用

榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。     

海相铁锰结壳的材料学性质及其脱硫意义

本文利用扫描电子显微镜、氮气吸附等温线、X荧光光谱和X射线衍射光谱等方法，系统研究了采自西北太平洋的板状铁锰结壳的微观结构、表面性质和化学组成等材料学性质。尽管结壳的不同纹层存在明显的差异，但均有着很高的比表面积（157．93～414．65m^2／g），含有丰富的粒间孔、生物结构孔和颗粒表面片状孔等成因类型的微孔-介孔结构，其矿物组成包括水羟锰矿、钡镁锰矿和少量石英、长石类碎屑矿物以及重晶石、碳氟磷灰石等成岩矿物，     

30℃条件下氧化亚铁硫杆菌作用后黄铁矿的表面特征

为了深入研究氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿氧化的影响，本文设计了二组平行实验：一组在H2SO4溶液中加入黄铁矿；另一组在加入黄铁矿的H2SO4溶液接种氧化亚铁硫杆菌。溶液的pH值用浓硫酸调到2．5。利用扫描电子显微镜对新鲜黄铁矿表面及硫酸溶液和含氧化亚铁硫杆菌溶液淋滤过的黄铁矿表面进行了观察。实验结果表明，新鲜黄铁矿表面比较平滑，硫酸溶液淋滤的黄铁矿表面也比较平滑，未见明显的浸蚀坑，而在氧化亚铁硫杆菌作用后的黄铁矿表面上，存在大量各种型式的浸蚀坑。     

安徽铜陵杨山冲浅层富硫化物尾矿中砷的赋存状态

含硫化物尾矿常常释放大量的酸性排水和重金属,污染地下水、地表水和土壤,破坏生态系统,因此日益成为人们关注的焦点。本文以安徽铜陵杨山冲尾矿库浅层富硫化物尾矿为研究对象,利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、粉末X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、光电子能谱(XPS)和同步辐射近边吸收精细结构谱(XANES)等方法,系统分析了尾矿中砷的赋存形式,发现尾矿中的砷有3种价态: As(-Ⅰ)、As(Ⅲ)、As(Ⅴ)。在风化较弱的下部尾矿中,砷以As(-Ⅰ)、As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的形式赋存;而强烈风化的表层尾矿中只检测到As(Ⅴ)的存在。从下部到表层,从低价态的As(-Ⅰ)和As(Ⅲ)逐渐变为高价态的As(Ⅴ)。下部尾矿中的砷主要赋存于黄铁矿中,而表层尾矿中的砷主要赋存在铁的(氢)氧化物和硫酸盐中。     

稀有金属成矿全球时空分布与大陆演化

花岗岩是大陆地壳的主要组成,是陆壳的特征性物质。花岗岩的形成及演化往往伴随着金属元素的不断富集和广泛的成矿作用,进而形成与之相关的大陆成矿体系。稀有金属成矿是大陆成矿体系的重要内容,毫无疑问,与花岗岩有关的稀有金属成矿作用是大陆演化的直接产物,因此,稀有金属成矿学是大陆动力学的研究内容之一。花岗伟晶岩是锂、铍、钽最重要的成矿母岩,碱性岩(花岗岩、伟晶岩和碳酸岩)与铌、锆等成矿作用有关。全球稀有金属成矿时代集中在太古代3.0~2.6Ga、古元古代1.8Ga、新元古代1.0~0.9Ga、古生代450~400Ma、早中生代250~200Ma、晚中生代160~130Ma和新生代中新世35~10Ma,直接反映了稀有金属成矿与超大陆演化重大事件具有密切的成因关系。最古老的稀有金属成矿作用始于乌尔-诺基兰超大陆,形成了现今分布于北美、非洲南部、西澳等地的重要钽成矿带,其它时期成矿作用相继对应于哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆、冈瓦纳超大陆和潘吉亚超大陆聚合、裂解作用,并终结于新生代发生的印度板块与亚洲板块的碰撞作用。值得关注的是,稀有金属矿物与稀有金属成矿总是共演化,锂辉石、锂电气石、绿柱石和铌铁矿-钽铁矿等几种重要的稀有金属矿物最早出现的时代都在太古代3.0~2.6Ga。     

一种特殊类型的云英岩:湘南香花岭地区癞子岭云英岩成岩成矿特征

癞子岭岩体具有极好的垂向分带性,从下部到顶部包括了花岗岩、云英岩和伟晶岩,其中云英岩以其厚度巨大,云母类型属于铁锂云母,黄玉含量高,W-Sn-Nb-Ta含量高,而区别于其他地区云英岩。通过对癞子岭云英岩进行岩石学、地球化学和矿物学的研究,本文得出:癞子岭云英岩是高硅的强过铝质岩石类型,全碱含量低(3~4.3 wt%),富集挥发组分,全岩Zr/Hf(~8)和Nb/Ta(~1.7)比值低。造岩矿物铁锂云母中Nb(~74×10~(-6))、Ta(~66×10~(-6))、W(~23×10~(-6))、Sn(~75×10~(-6))等成矿元素含量较高。副矿物锆石自形且成分均一,含有HfO_2约10 wt%,Zr/Hf比值最低为5,与云英岩下部的癞子岭钠长花岗岩中的锆石成分有连续过渡的关系。这些特征与南岭地区高演化稀有金属花岗岩或伟晶岩相当,体现了相近的演化程度。癞子岭云英岩中有明显的Nb-Ta-W-Sn成矿作用发生,主要形成铌铁矿族矿物、锡石和黑钨矿,成分和结构均具有岩浆成因特征。花岗质熔体中含有大量挥发组分Li和F,结晶出黄玉和Li-F云母,F在稀有金属的成矿作用和云英岩的成岩过程中发挥了非常重要的作用,成矿作用发生在岩浆演化的晚期并伴随有流体作用。因此,云英岩可能是钠长花岗岩高度分异演化之后的特殊产物,这为研究花岗岩岩浆-热液体系成岩成矿过程提供了新的窗口。     

湖南常宁水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩元素 地球化学，LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄和Hf同位素特征

在野外地质工作的基础上,本文通过显微观察、岩石化学、锆石U-Pb定年、锆石原位Hf同位素分析研究,深入探讨水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩的岩石化学性质、形成时代和物质来源。研究表明:花岗闪长岩以高钾、富碱,富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Th、U、La)和Pb,亏损重稀土元素、高场强元素(Nb、Ta、Ti)和Ba、Sr等元素为特征。锆石U-Pb加权平均年龄为156.0±1.0Ma(MSWD=0.33,2σ,N=20),属于燕山早期产物。锆石原位Hf同位素初始比值εHf(t)为-10.80~-8.71,平均-9.71;Hf同位素二阶段模式年龄TCDM为1.75~1.88Ga,平均1.82Ga,指示花岗闪长岩的岩浆源区主要来自古元古界下地壳物质。燕山早期湘南地区岩石圈处于全面的拉张—减薄期,导致地幔物质上涌,岩浆底侵,引发大规模的地壳熔融,熔融形成的岩浆沿深大断裂上侵,形成水口山Pb—Zn矿区花岗闪长岩。     

单斜辉石中氢的扩散:高温脱水实验研究

通过高温连续脱水实验,在９５０和８５０℃下,测定了女山的一个单斜辉石巨晶平行于［００１］~＊方向的氢扩散系数,分别为（６．５±土１．５）×１０~（－１２）和（１．８±０．７）×１０~（１２）ｍ~２／ｓ．碱性玄武岩中的幔源单斜辉石巨晶可能是研究上地幔中水的性质、演化和氢同位素特征的可靠样品。     

热采条件下砂岩储层矿物转化的实验研究

研究了中国渤海湾北部油藏区砂岩储层中粘土矿物在高温、高压流动 条件下矿物组 分和体系结构的变化,原样包含石英、长石及粘土矿物等。提供了两组岩芯流动实验的结果 ,测试了样品在150℃、200℃、250℃,pH值为9、11、13下的反应结果,并对实验前后的样 品做了X射线衍射分析、电子探针分析。实验结果表明,粘土矿物的转化和迁移是造成储层 伤害的一个重要原因,一些离子对矿物反应有重要的影响作用。如何在开采过程中有效防止 易膨胀粘土及易迁移粘土的生成是保持储层渗透性的关键。实验结果可用于砂岩储层的注热 水/汽开采过程。     

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