中国富钾正长岩资源与水热碱法制取钾盐反应原理

中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石、霞石和白云母,地理上主要分布于中国东部的“秦岭大别正长岩带”和“燕辽阴山正长岩带”。采用电解质溶液热力学软件OLI Analyzer 9.2,对KAlSi3O8-NaOH/KOH/Ca(OH)2-H2O体系相平衡进行模拟,继而对代表性富钾正长岩进行水热碱法分解反应实验,证实K2O溶出率高达85.6%以上。所得硅酸钠钾碱液适于加工多种钾盐或生态型钾肥产品,硅铝组分同时转化为沉淀硅酸钙、钠型/钾型沸石、硅灰石、高岭土等多种工业产品。水热碱法技术的加工过程清洁高效,资源利用率高,环境相容性良好,可为发展绿色可持续的中国钾盐工业新体系提供良好的技术基础。     

富贺钟钨锡多金属矿集区成矿规律及成矿模式

成岩、成矿的时空关系及矿化特征综合研究表明,桂东北富贺钟地区钨锡多金属成矿主要与燕山期姑婆山复式岩体中晚期的细粒花岗岩有关,但成岩与成矿之间存在一定时差。区内矿化具有上锡下钨的垂向分带特征,细粒花岗岩侵入层位的不同制约了矿化类型及成矿元素组合。成矿作用过程中有幔源流体的参与,中泥盆统郁江组砂页岩和东岗岭组灰岩夹白云质灰岩之间的"硅-钙界面"对锡成矿具有重要的控制作用,也是锡矿就位的重要场所。细粒花岗岩体周缘的"硅-钙界面"附近是寻找锡多金属矿的远景地段。     

湖南省热(卤)水矿床成矿控制及成矿规律

通过对由地下热(卤)水,埋藏水、变质水、深循环水等热液作用形成的一系列矿床的地质特征、控矿条件和硫、铅同位素特征分析,认为这一类矿床可归并为三个成矿系列,即雪峰-幕阜山加里东隆起区前泥盆系浅变质岩容矿的金、锑、汞、钨、砷、萤石、重晶石成矿系列;武陵加里东台坳区寒武-奥陶系矿源层容矿的铅、锌、汞、砷成矿系列;印支坳陷区上古生界碳酸盐岩容矿的铅、锌、铁、锰、金、锑、汞、硫成矿系列.     

富碱斑岩-热液成矿系统浅析及找矿方法选择 —以云南省宝兴厂矿区为例

[摘要]为探索植被、第四系覆盖区与富碱斑岩有关的铜钼金多金属矿有效的找矿方法组合,使 理论研究更好地和找矿实践相结合,从成矿系统的角度对矿区成矿控制因素进行综合分析,建立了该区 金矿的可能产出模式,提出了找矿要解决的关键问题,并以实际找矿工作为例,对为解决这些问题而采 用的遥感及各种物探、化探等方法进行了初步的讨论,对两者如何结合的问题做了简要的探讨。     

科洛新生代火山群富钾火山岩中的幔源包体特征及上地幔热状态

黑龙江省科洛火山群富钾火山岩主要岩石组合为碱玄岩、响岩等岩石,岩石学、岩石化学、地球化学、同位素等特征研究表明,其岩浆来自上地幔并为板内裂谷环境,是上地幔岩部分熔融形成的岩浆喷至地袁冷凝形成的.岩石中幔源金云母、尖晶石二辉橄榄岩包体研究表明,科洛地区的上地幔是"过热"的,这种"过热"的状态,正是诱发大陆裂谷构造形成的根本原因.     

甘肃北山西涧泉子富碱高钾花岗岩体的锆石LA-ICP-MS定年及其构造意义

位于甘肃北山南带的西涧泉子花岗岩体锆石的LA-ICP-MS年龄为266.1±2.2Ma、其Hf同位素的模式年龄为746～871Ma,εHf(t)=+1.3～+4.7,平均+2.7。西涧泉子花岗岩体以二长花岗岩为主,具有较高的SiO2含量(74.33%～76.67%)和Na2O+K2O含量(9.26%～9.57%),NK/A=0.9～1.08,富钾(Na2O/K2O1),属碱性系列;球粒陨石标准化分配模式图整体呈V字型,具相对平缓的富集轻稀土元素稀土配分模式,重稀土元素分馏不明显且相对亏损,Eu具有明显的负异常,δEu=0.10～0.16。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,亏损Nb、Ba、Sr、Ti,富集Rb、Th、K。结合区域地质背景,认为西涧泉子富碱高钾花岗岩体受音凹峡二叠纪裂谷带的影响强烈,为壳幔混合成因,是后碰撞环境裂谷作用阶段的产物,进而确定该地区在中二叠世进入裂谷作用阶段。     

江陵凹陷新生代玄武岩水-岩反应模拟及其对富钾卤水成因的指示

关于江陵凹陷富钾卤水的物质来源和成因机理仍未查明. 对凹陷新生代玄武岩开展矿物学、岩石学、地球化学研究以及水-岩反应模拟实验,重点研究时间、温度、流体成分等对水-岩反应的影响. 结果表明,卤水具有高锂低镁的特征,说明其在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,玄武岩蚀变作用强烈,表明地下热液的交代作用强烈,玄武岩通过水-岩反应为富钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体,水-岩反应是卤水形成的重要过程.      

大陆环境与Cu(Au)成矿有关的岩浆氧逸度特征及形成机制:以金沙江—红河富碱岩为例

岩浆氧逸度是制约Cu、Au成矿的重要因素之一,Cu、Au为亲硫元素,岩浆结晶分异过程中如果S2-大量存在就会导致Cu、Au硫化物过饱和而过早沉淀,不利于残余岩浆中Cu、Au的富集和晚阶段含Cu、Au岩浆流体的形成,因而不利于Cu、Au矿床的形成。高氧逸度条件下,岩浆中的硫绝大多数以SO42-和SO2形式溶解在硅酸盐熔体中,能形成硫化物的S2-含量很低,硫化物     

中甸地区甭哥正长岩地球化学特征及其地质意义

长期以来,甭哥正长岩体被认为是印度—欧亚板块碰撞引起的走滑剪切构造所控制的碱性岩浆活动的产物。本文研究表明甭哥正长岩属钾玄岩系列,富集K2O（5.88%~9.08%）、稀土元素（特别是轻稀土元素）和大离子亲石元素,高场强元素亏损,具有岛弧型微量元素特征。地球化学数据表明原岩于高压条件下发生部分熔融,岩浆源区深度较大,经历了结晶分异作用形成正长岩岩浆。甭哥正长岩的锆石稀释法U-Pb测定年龄为201.4Ma,略晚于中甸弧钙碱性斑岩,其形成的构造环境是弧后拉张环境,甘孜—理塘洋向西低角度俯冲使中甸地区地壳挤压增厚,从而在较深的深度形成原始岩浆。在中甸岛弧岩浆演化后期存在区域性的构造体制转折,从区域性的挤压环境转换成区域性的拉张环境,甭哥岩体的侵位处于两者的过渡时期。     

西秦岭印支早期铁堂峡石英正长斑岩的地球化学特征及其地质意义

西秦岭东部发育大量小规模中酸性脉岩,但对这些脉岩的研究相对缺乏.在详细的野外观察和岩相学研究的基础上,对西秦岭天水铁堂峡石英正长斑岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.石英正长斑岩的锆石U-Pb定年结果表明它们的形成时代为~250 Ma,属印支早期岩浆产物.地球化学研究显示它们属于弱过铝质的高钾钙碱性岩系列,高Mg#,以富集Ba、Sr、K,强烈亏损Nb、Ta,且Eu异常不明显为特征.这些特征与埃达克岩的性质相似.铁堂峡石英正长斑岩的锆石ε_Hf（t）值介于-1.44~+3.17,一阶段Hf模式年龄（t_DM1）在765~945 Ma之间.铁堂峡石英正长斑岩形成于阿尼玛卿洋北向俯冲的大陆边缘弧环境,是俯冲洋壳及大洋沉积物熔体与上覆地幔楔作用的产物,并在浅部岩浆房中经历了轻微的分离结晶作用.      

白云鄂博地区碱性正长岩特征及其意义

分布于白云鄂博以东的碱性正长岩是华北地台北缘印支期富碱侵入岩北带的西延部分.这些碱性正长岩仅含徽量碱性暗色矿物,以稀土元素含量高、具明显的负铕异常、轻重稀土强烈分馏,以及较低的Sr、Nb、Y及Ba含量而与阴山地区(包括北带和南带)的碱性正长岩有明显区别,它们可能为低压(<1.5 GPa)条件下玄武质岩浆分异产物.大量的研究显示华北地台北缘中段包括阴山在印支期均已卷入造山运动中,从碱性正长岩带的分布、侵位机制及与造山花岗岩共存分析,该碱性正长岩应形成于造山后的伸展阶段.     

西藏高原西北缘钾质火山岩地球化学特征及其地质涵义

西藏高原西北缘钾质火山岩属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列。其K-Ar同位素年龄变化于0.28~7.79Ma,属中新世末—更新世;其K2O/Na2O几乎均>1,Mg#值有较宽的范围(从0.51~0.64),且具有较低的Cr,Ni含量(均≤326×10-6)。它们代表着经历了不同程度分异演化的岩浆结晶产物。研究区钾质火山岩(shoshon-ites)以高度富集LREE和LILE(K,Rb,Sr,Ba,Th)以及高度亏损HREE和HFSE(Nb,Ta,Zr,Hf,Ti)等元素为特征。(La/Yb)n高达29.82~84.94。钾质火山岩对球粒陨石标准化的REE配分型式均为向右陡倾的LREE富集型。对原始地幔标准化的痕量元素蛛网图均具有明显的Nb,Ta,Ti负异常。钾质火山岩具有较高的87Sr/86Sr(0.707755~0.710426)和较低的143Nd/144Nd(0.51196~0.512439)比值。上述特征表明这些火山岩来源于富集的地幔源区。钾质火山岩较高的Ba/Nb比值(40.84~97.28)、较高的Th/Ta及Ce/Yb比值(131~366)、和较低的Nb/Y比值(0.9~3.3),结合Th/Yb-Ta/Yb及(Th×100)/Zr-(Nb×100)/Zr判别图,提示了它们也形成于活动大陆边缘,但与其伴生的钙碱性火山岩为早期与俯冲作用有关的火山岩,而钾质火山岩则为晚期岩石圈拆沉作用的产物。     

Experimental Study on Treatment of High-concentrated Sulfur Wastewater by Process of Depositing Natrojarosite and Its Environmental Significance

High-concentrated sulfur wastewater with sodium and COD （chemical oxygen demand） up to 26000 mg/L from a chemical plant, Jiangsu Province of China has been treated by deposition of natrojarosite in lab. The results indicated that the COD of the wastewater was decreased sharply from 26000 mg/L to 1001 mg/L, with removal rate of COD up to 96% by twice precipitations of natrojarosite and twice oxidation of H202. The treated sulfur wastewater reached the requirement of subsequent biochemical treatment to water quality. The optimal operational parameters should be controlled on pH value between 2.50 and 3.20 and 50 g FeCly6H2O solid added in per liter wastewater. The study provided an experimental basis for pretreatment of high-concentrated sulfur wastewater and proposed a new mineralogical method on treatment of other wastewaters. Depositing process of jarosite and its analogs should be able to be used to treat wastewater from mine and other industries to remove S, Fe and other toxic and harmful elements, such as As, Cr, Hg, Pb, etc. in the water.     

贵州省安龙县戈塘镇大海子岩溶洪涝的治理及其工程意义

贵州岩溶石山区岩溶洪涝洼地发育、内涝灾害造成了大量的耕地破。查明洪涝洼地成因并有效进行治理,对防灾减灾、生态环境治理、促进石山区经济社会发展具有重大意义。本文阐述了大海子岩溶洪涝的特征及其危害,探讨了洪涝洼地的成因,有针对性地提了治理方案。可为同类型治理工程提供借鉴。     

金刚石的微区显微红外光谱分析及其意义

金刚石的微区显微红外光谱分析表明：金刚石的形成是一个结晶物化条件变异，原始物质变换的复杂而又漫长的过程；杂质N、H等在其中的分布不均匀；同一晶体的中心部位其氮聚合态的转变时间与边缘相差约602Ma；金刚石中的成键氢以对应－CH3的C－H键形式存在要比对应于＞C＝CH2的C－H键形式存在更为广泛。利用红外光谱研究晶化固态物质必须强调定向及微区研究的意义。     

北京西山大灰厂东狼沟组钾质火山岩形成的构造背景探讨

北京西山大灰厂早白垩世东狼沟组火山岩为钾质粗面玄武岩、钾玄岩和安粗岩，总体属于严格意义的钾玄岩系列（橄榄安粗岩系列）。该套火山岩富集钾等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE），是由于底侵幔源母岩浆在高压（1．2～1．5GPa，相当于42～50km深度）的岩浆房内经历结晶分离作用所致，母岩浆相对富钾也是原因之一。该火山岩形成于造山带开始发生崩塌的后碰撞阶段起始时期，在大地构造位置上处于中生代东亚大陆活动陆缘宽广的内带。深俯冲到250km或更深深度的大洋板片的脱水作用是诱发该火山岩地幔源区熔融的主要因素。东狼沟组钾玄岩的发育表明当时燕山存在约50km的厚地壳，古地形高度可达海拔3．9km。燕山中生代高原（高山）地貌和相应的气候条件可能为原始鸟类的形成演化提供了非常适宜的环境。     

Geological Characteristics and Petrogenesis of Syenites in Bengge Gold Deposit, Yunnan

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蓝硒铜矿的发现及其地质意义

本文对产自湖北省恩施市双河硒矿鱼塘坝矿段氧化带中的极其少见的富铜亚硒酸盐矿物——蓝硒铜矿进行了详细的矿物学特征研究.蓝硒铜矿呈蓝色或天蓝色,透明,玻璃光泽,柱状晶体,一般颗粒非常细小,粒径大多在20~100μm,个别可>200μm.分散状,偶见穿插状、放射状聚晶体分布在碳质硅质页岩或粘土化火山碎屑岩的岩石裂缝中或岩层表面.与蓝硒铜矿共生矿物主要为星染状黄铁矿、微晶石英、伊利石、白云石和硒铜蓝等.利用电子探针(EMPA)和背散射电子衍射仪(EBSD)分析的蓝硒铜矿的化学组分表明,仅含Cu,Se和O元素,成分单一,其中SeO244.355%~49.778%(平均值47.684%),CuO37.419%~41.354%(平均值39.479%).计算的化学分子式为:Cu5.35~6.5[SeO3]5·6.2~9.95H2O,属于富铜的蓝硒铜矿,实际晶体化学式为:Cu[SeO3]·2H2O.蓝硒铜矿在显微镜下呈菱形横切面,平行消光,显示出正交晶系的光学特征.本文首次对蓝硒铜矿单晶体进行了“原位”拉曼光谱的测试分析,获得了清晰的拉曼谱线,其主要位移谱线为3506cm-1、3182cm-1、2917cm-1、1600cm-1、1328cm-1、814cm-1、727cm-1、555cm-1、378cm-1、288cm-1.蓝硒铜矿的傅里叶红外光谱主要特征吸收峰则与Sathi-anandan等(1964)合成的化合物相类似.根据蓝硒铜矿的产出地质特征、矿物组合和成矿环境条件,笔者认为蓝硒铜矿的形成是由于风化和淋滤富集作用所致.