2007～2008年世界硼矿产品市场综述

硼是一种用途广泛的化工原料矿物,硼矿产品市场自2003年以来迅速增长,2007年世界硼矿产品产量约为186万吨（B2O3）,比上年增长9．7％,2008年受到金融风暴的影响增幅下降。土耳其和美国是世界最主要的硼酸盐生产者,2007年土耳其的硼酸盐产量约占世界总需求量（B2O3含量）的35％,美国约占29％。我国硼矿资源虽然丰富,但是硼矿产品不能满足国内经济建设需求,2007年国内硼砂产量约为40万吨,进口硼矿产品64．87万吨,因此充分了解世界硼矿产品市场情况就显得相当重要。     

碳酸盐(岩)的锂同位素组成:一种潜在的古海水pH替代性指标

地球演化历史中海水的pH值发生了明显变化, 海水pH值可能是控制海相碳酸盐岩能否形成及其成分演化的重要因素, 对了解地球早期白云岩的成因和一些矿产的形成等均有重要指示意义。然而, 记录海洋pH值变化的替代性指标非常稀少, 常用的主要是碳酸盐(岩)的硼同位素。古老碳酸盐的硼同位素往往受到后期地质作用的影响, δ11B-pH转化过程中需要基于多种假设, 硼酸和硼酸根之间的分馏系数(αB)、硼酸表观电离常数(pKB*)以及δ11BSW的不确定性, 使硼同位素分析结果具有多解性、不确定性。亟需多个独立指标对海水pH值进行限制, 碳酸盐(岩)锂同位素是一个潜在的替代性指标, Roberts et al.(2018)发现有孔虫碳酸盐壳体的δ7Li与海水pH值呈显著负相关关系, 认为6Li和7Li水合离子在进入碳酸盐晶格时要脱去溶剂水, 这个过程的去溶能与pH值相关, 导致锂离子进入有孔虫方解石壳体的过程中存在显著的同位素分馏。在对蓟县剖面中—新元古代海相碳酸盐岩碳酸盐相的硼、锂同位素进行研究时发现, 纯净原始碳酸盐岩的锂同位素组成(4.9‰～13.4‰, 平均8.03‰)明显低于现代海洋碳酸盐的锂同位素组成, 中元古以来碳酸盐(岩)的锂同位素组成总体呈上升趋势。纯净原始碳酸盐岩的锂同位素组成与硼同位素组成及海水的pH值(δ11Bsw=25‰)呈明显反相关关系; 硅质条带白云岩的硼、锂同位素组成也呈明显反相关关系, 说明碳酸盐(岩)的锂同位素确实有可能成为一种潜在的pH值替代性指标。若碳酸盐(岩)锂同位素可以对海水pH值施加独立约束, 那硼、锂同位素联合研究将对重建古海洋的pH值演化具有重大意义。     

锂硼同位素MC-ICP-MS分析中的记忆效应研究

锂(Li)和硼(B)同位素是地质作用过程中良好的示踪剂,被广泛应用于岩石起源、矿床成因和环境演化等领域。但锂、硼在MC-ICP-MS仪器分析中的“记忆效应”明显,不同实验室已报道的MC-ICP-MS分析中锂、硼背景占信号比变化范围大(0.01%～5%),所采用的背景控制方法和效果也各不相同,因此给锂、硼同位素的准确测定带来困难。为研究MC-ICP-MS锂、硼同位素记忆效应及其抑制方案,提高测试的稳定性,本文参考前人研究成果,设计不同背景清洗方案,并对各种国际标样(IRMM-016、JG-2、ERM-AE121、ERM-AE122、NASS-7)和实验室内部标准(Alfa Li、Alfa B)进行长期测试,检验实验方案的长期重现性。结果表明：仅使用0.3%氯化钠溶液清洗背景可以显著降低锂背景信号,从20mV下降至4mV,并保证⁷Li背景值在24h内低于5mV,实验室内部标准溶液Alfa Li的δ⁷Li长期测试外精度为0.13‰(2SD,n=73)。氟化钠、氨水等清洗液并不能显著降低本研究所使用仪器的硼背景,因此选择使用灵活的空白扣除方法来保证数...     

大洋有孔虫中硼同位素研究与大气pCO2的重建

大气二氧化碳浓度(pCO2)的变化在全球气候演化中起着重要的调节作用,重建古大气pCO2的变化历史,有助于预测和研究未来的全球气候变化。大洋有孔虫中的硼同位素比值能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化历史提供了一种新的手段。文中首先简要回顾硼同位素的研究现状,利用硼同位素重建大气二氧化碳浓度变化的原理依据,在此基础上,测试分析了西赤道太平洋806孔全新世和末次冰期最盛期Globigerinoides ruber样品中的硼同位素,得到该地区全新世和末次冰期最盛期大气二氧化碳体积分数分别为(276.7±24)×10-6(2s.d.)和(178.4±16)×10-6(2s.d.),与极地冰心记录吻合得很好。大洋有孔虫中的硼同位素是一个非常有潜力的古海水酸碱度替代指标。     

硼矿床的成因类型、分布、应用及找矿远景

【研究目的】硼是重要的非金属关键性矿产资源，也是新技术产业重要的工业原材料。中国硼矿资源储量2400万t，位列世界第五，中国既是硼矿生产大国，也是硼矿进口大国，82%的硼矿来自国外。研究硼矿床的成因、分布及其找矿远景，是解决中国硼资源大量依赖进口的有效途径，有利于保障国民经济的持续发展。【研究方法】本文通过搜集公开资料，对硼矿的成因类型、分布及应用等进行了归纳总结。【研究结果】硼矿按成因可划分为火山沉积型、沉积变质型、矽卡岩型、现代盐湖型、地下卤水型、海相蒸发沉积型等六类；主要分布于环太平洋沿岸及地中海沿岸，如土耳其的凯斯特莱克、埃梅特、比加迪奇等矿床，美国的克拉默矿床，玻利维亚的乌尤尼盐湖等，储量占全球储量的90%左右。【结论】其中火山沉积型硼矿床占全球总量的75%左右，品位最低可达25%(B₂O₃)，是全球重要的矿床类型；现代盐湖型硼矿床约占20%，品位8%～30%(B₂O₃)不等；沉积变质型硼矿床是中国重要的硼工业矿床，矿石品位11%(B₂O₃)。根...