十字石的原位高压X射线衍射研究

利用原位高压同步辐射能量色散X射线衍射技术,在室温下对采自新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带的天然十字石进行高压晶体结构测定,测量的压力范围为0.0001~3.9GPa,共11组有效数据。实验表明,在实验压力范围内,随着压力的增加晶胞参数β值逐渐增大,表明了十字石的结构对称性随压力增加而有所降低;同时,在1.5~2.7GPa压力范围内,十字石的晶体结构也发生了改变。     

X射线粉晶衍射-拉曼光谱法研究含甲烷双组分水合物结构及谱学特征

天然气水合物的晶体结构主要取决于客体分子种类与组成,目前单组分水合物的结构和谱学特征较为明确,但多组分水合物相关研究较少。为解决多组分水合物的结构识别问题,探讨其谱学特征,本文实验合成了甲烷-丙烷（CH4-C3H8）和甲烷-四氢呋喃（CH4-THF）两种含CH4双组分水合物以及CH4、C3H8和THF等三种单组分水合物,并采用低温X射线粉晶衍射（PXRD）和显微激光拉曼光谱进行了表征。结果表明：CH4-C3H8和CH4-THF双组分水合物的晶格常数a分别为17.2312×10-10m和17.2241×10-10m,为典型的Ⅱ型结构水合物,与相应C3H8和THF单组分水合物结构相同。在CH4-C3H8水合物中,CH4在大、小笼中均有分布,呈现两个特征拉曼峰（2900cm-1和2911cm-1）;C3H8仅分布在大笼,与单组分水合物相比,其C—H伸缩振动峰峰位几无变化,而C—C伸缩振动峰（873cm-1）向低频迁移约3cm-1。在CH4-THF水合物中,大笼被THF占据,CH4仅填充在小笼中（2910cm-1）;双组分水合物中,THF分子C—C和C—H伸缩振动峰峰位均与单组分水合物基本一致。分析认为,含CH4双组分水合物的结构类型与其相应的大分子水合物一致,大分子对双组分水合物的晶体结构特征具有决定作用。同时,大分子影响了CH4分子在笼型结构中的分布,致使双组分水合物的拉曼光谱特征存在显著差异。研究结论对基于谱学特征识别多组分水合物微观结构具有重要的指导意义。     

透视石的原位高压单晶X射线衍射研究

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对透视石进行了室温下的原位高压单晶X射线衍射研究。实验的最高压力为11.7 GPa,在实验压力范围内,未观察到透视石发生相变。随着压力的升高,晶胞体积逐步被压缩,体积压缩率符合三阶Birch-Murnaghan状态方程,拟合获得体模量K0为114.6(5.3)GPa。压力低于9.3 GPa时,c轴的压缩率大于a轴;在9.3~11.7 GPa压力范围内,限制于透视石结构中的水分子在高压下会阻碍硅氧四面体六元环沿c轴方向的扭曲变形,导致c轴的抗压性增强,最终a轴与c轴的被压缩程度趋于一致。通过分析多种含水环状硅酸盐矿物的高压行为,发现高压下结构中水的存在形式对含水环状硅酸盐矿物的弹性性质有重要的影响。     

新疆南天山红柱石化学成分及谱学特征研究

通过电子探针、镜下显微、X射线衍射和红外吸收光谱等方法,对南天山红柱石矿物的化学成分、微形貌特征和显微结构、晶体结构等进行了系统研究.分析表明南天山红柱石富含Al,含微量Fe、Mg、Na、Cr、Ti、Mn和Ca;红柱石为斑状变晶结构,片状构造;晶胞参数为a0=0.782 nm,b0=0.786 nm,c0=0.555 nm;红外吸收光谱特征与理想图谱基本一致.     

褐帘石的谱学特征

本文研究了6个来自不同产状、不同地区的含褐帘石样品,包括4个伟晶岩(M1663来自内蒙集宁益元兴、M7673来自内蒙集宁察汗营地区、M4960来自美国Amherst County Virginia地区、M4976来自挪威Liksviken地区)、2个矽卡岩(M1697产自河北地区、M1679产自湖南郴县地区)。通过对这6个不同产状褐帘石的电子探针主量、稀土和微量元素分析及拉曼、红外光谱学的研究来揭示褐帘石晶体化学特征。结果表明,褐帘石成分均匀,晶体内发育微裂隙,局部有脉体充填,但不同产状的褐帘石样品在主量元素如Fe O、Ca O、Al_2O_3以及REE如Ce_2O_3、Nd_2O_3、La_2O_3的含量具有明显的差别。其系统的光谱学数据表明褐帘石晶体的特征峰强度和峰位的偏移均与其组分有关,并分析指派了部分光谱峰位的归属,揭示了褐帘石中特殊谱峰位置的迁移与其元素含量、晶体结构之间的关系。拉曼光谱揭示了褐帘石单晶有20组拉曼活性谱峰(ν1～ν20),其中ν2～ν4、ν5～ν8、ν16～ν19谱峰的迁移与A位上的Ca与稀土元素之间置换作用有关;ν10～ν12谱峰是O-Si-O弯曲振动引起,其拉曼谱峰的偏移可能与Si含量有关;ν13～ν14谱峰的迁移则可能是多种元素变化共同作用的结果。褐帘石单晶红外光谱展示了13组红外活性谱峰(a-m),h-k谱峰的偏移与在M1或M3位上Fe~(3+)和Al相互替代而导致的; b-g谱峰的偏移是与硅氧四面体中Si-O非对称伸缩振动有关; OH(l-m)双峰的出现可能与M1、M3位上Fe~(3+)的含量有关。研究结果表明伟晶岩类岩石中褐帘石晶体结构中Fe~(3+)与Al~(3+)间的置换作用强于矽卡岩类岩石中的褐帘石;而矽卡岩类岩石中褐帘石晶体结构中在A位上稀土元素与Ca置换作用则大于伟晶岩类岩石中的褐帘石。     

内蒙赤峰鱼眼石矿物学特征及其水的赋存状态研究

采用显微镜和XRD,EMPA,FTIR,RAMAN,TGA等现代测试方法对内蒙赤峰鱼眼石的晶体形态、矿物组合、化学成分、谱学特征、热力学性质等进行了测试分析,初步探讨了鱼眼石晶体形态的成因以及水的赋存状态。赤峰鱼眼石晶体呈粒状—假立方状,由四方柱{100}、四方双锥{111}和平行双面{001}聚合而成,无色-浅粉红色,玻璃光泽,透明到半透明,与钙铁辉石、雪硅钙石和毒砂等矿物共生。赤峰鱼眼石的主要化学成分为w(SiO_2)50.22%~52.73%,w(CaO)24.16%~25.28%,w(K_2O)3.57%~5.80%和w(F)2.62%~3.48%,含有少量的Na_2O,Al_2O_3和Cr_2O_3,平均成分的晶体化学式为:(K_0.964Na_0.109)_1.073Ca_4.036[(Si_7.727Al_0.091Cr_0.073)_7.891O₂₀](F_0.828OH_0.172)_1.000·7.775H_2O。硅的含量不足导致硅氧四面体层活性氧与层间阳离子的键强增大,促使鱼眼石晶体沿c轴方向的生长,形成粒状—假立方状晶体形态。红外光谱中3 556 cm^-1和1 691 cm^-1吸收峰以及96.7℃,255.9℃,418.9℃,437.7℃的主要失水温度均表明赤峰鱼眼石中的水属于结晶水,而600℃以后仍有少量的失重,以及红外光谱中3 418 cm^-1和3 242 cm^-1吸收峰的出现,又反映出赤峰鱼眼石中部分水具有结构水的特点。     

湖北黄石与印度浦那鱼眼石的宝石学特征对比研究

近年来,在湖北黄石地区发现了具有重要研究价值的鱼眼石晶体,其结晶习性与其它地区的鱼眼石有一定的区别。以湖北黄石与印度浦那鱼眼石晶体为研究对象,采用宝石学常规仪器、电子探针、激光拉曼光谱仪对比分析了两者的晶体特征、化学成分和包裹体等。结果显示,湖北黄石鱼眼石样品的结晶形态以板状为主,印度浦那鱼眼石样品则以柱状为主;所有样品的主要元素均为Si,Ca和K,但湖北黄石鱼眼石样品中还含有Al和Na元素;湖北黄石鱼眼石样品以气液两相包裹体为主,印度浦那鱼眼石样品则以石英、沸石等晶体包裹体为主。     

榍石的红外光谱及穆斯堡尔谱研究

本文描述了花岗岩中榍石的矿物学特征,对其红外光谱与金红石红外光谱对比研究,获得某些谱带的归属,并给出了群论分析;对其穆斯堡尔谱Fe~(3-)的两组对线的归属从结构、成分上进行了讨论.     

内蒙古金厂沟梁金矿床成矿流体特征及稳定同位素研究

对金厂沟梁金矿床含金石英脉中流体包裹体进行了岩相学、显微测温、单个包裹体的激光拉曼测试以及O和S同位素组成等方面研究。结果表明,成矿流体气相成分主要为H2O,属H2O-NaCl体系,包裹体均一温度为148.7℃~352℃,盐度[w(NaCl)/%]为1.05%~5.99%。δ18O值为-1.1‰~3.0‰,说明成矿流体继承了变质流体的特征,仍以岩浆水和后期大气降水为主;δ34SV-CDT组成为0.6‰~4.3‰,平均值0.817‰,极差为3.1‰,表明成矿流体中的硫主要来自于幔源,其次为围岩。综合分析认为,金厂沟梁金矿床是在燕山晚期太平洋板块俯冲导致岩石圈的快速减薄、拆沉的拉张环境下形成的浅成造山型金矿。     

西藏朗杰学群复理石粒度特征及沉积环境分析

西藏朗杰学群作为雅鲁藏布江结合带洋板块地层序列的重要组成部分,其形成的环境对研究特提斯构造运动具有重要的意义.论文系统总结了朗杰学群的岩石组合特征、构造变形特征;通过鲍马序列的识别,建立了4种基本层序;根据物质组成、结构构造及层序分析,认为其发育海底扇相模式,整体属浊积扇内扇-外扇亚相环境,发育少部分主水道亚相的砂砾岩沉积,具有鲍马层序由A、C段向B、C、D和C、D、E段组合转变的特点,反映了由高流态向低流态转变的特征.运用粒度分析对朗杰学群物质成分的成熟度、分选性、搬运及沉积的形式进行了探讨,认为其与哈德逊浊积扇和现代深海阿里斯托亚扇的粒度曲线相似,应属重力流沉积中的浊流沉积类型,指示其形成于大陆斜坡环境.     

内蒙古黄岗梁铁锡矿床成岩、成矿时代与构造背景

内蒙古黄岗梁铁锡矿床位于大兴安岭成矿带中南段,是一个典型的夕卡岩型多金属矿床。为了精确厘定该矿床的成岩、成矿时代,对与成矿关系密切的花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结合矿石中辉钼矿的Re-Os等时线年龄,对该矿床形成的地球动力学背景进行了深入的探讨。花岗岩锆石LA-ICP-MS年代学研究表明花岗岩的结晶年龄为139.96±0.87 Ma,是早白垩世岩浆活动的产物。矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄为134.9±5.2Ma,成岩和成矿时代在误差范围内基本一致,均处于燕山期大规模中酸性岩浆活动期内。综合矿床地质特征、成岩成矿时代和区域构造演化,认为黄岗梁铁锡矿床形成于大兴安岭成矿带140 Ma左右的锡多金属成矿高峰期,矿床形成于由全面的挤压向伸展过渡阶段的构造背景。     

内蒙古黄岗梁锡铁多金属矿床层状夕卡岩的喷流沉积成因

内蒙古自治区黄岗梁矿床是大兴安岭中南段的一个大型Sn-Fe多金属矿床,燕山期火山侵入岩广泛出露,通过对矿床地球化学特征的系统研究,并结合矿床地质特征,得出的主要研究成果为:①与含微细浸染胶状锡的磁铁矿层共生的层状夕卡岩与海底火山活动关系密切,是一种很具特色的喷流岩;②REE地球化学特征表明,该矿床层状夕卡岩与典型岩浆热液接触交代夕卡岩存在较大差异,而与现代海底热流体和喷流型矿床及其共生的热水沉积岩有较大的相似性,应属热水喷流成因;③层状夕卡岩的碳、氧同位素组成关系可与许多沉积喷流型块状硫化物矿石及其共生的喷流岩相对比,暗示了两者具有相似的形成机理。     

内蒙古黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的地球化学特征及成因探讨

内蒙古黄岗梁萤石呈现稀有的红色特征,该颜色萤石全球产量稀少,本文利用LA-ICP-MS原位测试技术对其微量元素地球化学特征进行了系统分析,探讨黄岗梁铁锡矿床中红色萤石的成因。微量元素分析结果显示黄岗梁萤石样品中总稀土元素含量较低,并表现出左倾的富集重稀土特征,其中红色和粉色萤石的稀土元素配分曲线显示出Dy-Tm拱顶式凸起的配分模式,表明其结晶作用发生在成矿流体演化的最后阶段;Y/Ho比值104~197,与热液成因萤石一致,且La/Ho比值为0.027~0.126,具强的负异常,表明了黄岗梁萤石为热液成因;Ce/Ce^*比值0.57~0.98,Eu/Eu^*比值0.22~0.63,均表现出负异常,表明形成黄岗梁萤石的热液流体是在相对还原环境下形成且温度高于200℃。综合分析萤石的地球化学特征和其与围岩的接触关系,认为黄岗梁萤石主要分为两阶段结晶,一阶段为与石英同期结晶形成红色、粉色部分,二阶段为在石英形成后结晶形成的由阳起石他色致色的绿色部分,而黄岗梁萤石罕见的红色是由于Y元素较为富集且含量远高于其他稀土元素,从而形成YO₂色心并在萤石中作用而显色。

     

基于红外光谱技术的内蒙古达斯矿区蚀变地质填图及其勘查指示意义

红外光谱技术,辅以显微镜下鉴定和矿物地球化学分析,通过系统采集达斯矿区地表岩石与钻孔岩芯样品,开展精细蚀变矿物填图,利用绢云母矿物Al- OH基团在2200 nm附近的光谱变化特征,开展勘查区及其外围的找矿预测。结果显示：① 研究区主要矿物为钠长石、微斜长石、石英、绢云母、高岭石、蒙脱石和绿泥石,另含有少量明矾石、电气石、石膏和黑云母等;② 电气石、明矾石、高岭石和绢云母矿物及其组合与成矿关系密切,具有中硫化浅成低温热液型矿床蚀变矿物组合特征;③ 目前已发现的Pb矿（化）体,主要产于300 m以浅,矿体底板为一套蒙脱石+绿泥石为主的蚀变矿物组合。矿体赋存于绢云母（高岭石+少量明矾石+电气石）蚀变带内,蚀变分带特征（矿化体中心向外）表现为：绢云母化→绢云母+高岭石（+少量明矾石+电气石）→绢云母+蒙脱石→蒙脱石+绿泥石;④ 区内长波绢云母指示了深部热源的位置,短波绢云母反映出热液流体与浅部大气降水的混合作用,根据绢云母矿物Al- OH波长插值填图及矿物组合特征变化确定了成矿流体pH值偏中性、温度逐渐降低的变化趋势;⑤ 绢云母矿物在2200 nm附近的光谱吸收深度与Pb品位之间呈正相关关系,10%吸收深度阈值可区分具有相似Al- OH吸收特征的绢云母和高岭石矿物;⑥ 结合GIS空间叠加分析,认为勘查区外围仍具一定找矿潜力。     

内蒙古大井矿床中银矿物的研究

本文总结了内蒙古大井矿床中银矿物的类型，产出特征以及矿物命名的问题，详细描述了黝铜矿族，浓红银矿，脆银矿，自然银以及含银的铅－铋（锑）硫盐类矿物等主要银矿物的产出状态和化学成分特征，并讨论了相应的形成条件，同时指出本区银矿物主要形成于两个矿化阶段，即：早期黄铜矿－黄铁矿阶段，主要形成了黝铜矿族的含银矿物以及辉锑银矿，硫锑铜银矿等含铜的硫盐类矿物，晚期方铅矿－闪锌矿阶段，形成的银矿物种类较为繁杂，除形成黝铜矿族矿物外，多数含铅，铋的硫盐矿物以及自然银、硫化物和浓红银矿、脆银矿等无铜的简单硫盐等均是在这一阶段形成。     

内蒙古黄岗梁铁锡矿床闪锌矿LA-ICP-MS微量元素组成及其指示意义

黄岗梁铁锡矿床位于大兴安岭中南段晚古生代增生造山带。矿区内闪锌矿产于矽卡岩中,可分为浸染状和层纹状闪锌矿。本文对两种闪锌矿进行了高精度LA-ICP-MS元素含量测试,结果表明矿区两种闪锌矿具有相同成因特征,闪锌矿中Mn、Cu、As、In较富集,Ga、Ge、Cd含量较低,而As、Sn、Bi、Pb含量变化较大。Cu、Sn、Bi、Pb等元素在闪锌矿中以独立矿物赋存,Mn、Fe、Ga、Ge、Cd、In、Sb以类质同像形式赋存在闪锌矿晶格中。In/Ga、In/Ge比值较低,Zn/Cd比值为233~250,指示闪锌矿形成于中高温环境。Cd/Fe、Cd/Mn比值分别小于0.1和0.5,指示闪锌矿成因与岩浆活动有关,In Ge特征图解也指示其矽卡岩成因。通过与国内外典型矿床闪锌矿微量元素特征对比,结合矿床地质特征认为黄岗梁铁锡矿床中闪锌矿属于与燕山期岩浆作用有关的中高温矽卡型闪锌矿。     

内蒙固阳中长石的宝石学特征及成因初探

利用XRD,EPMA,LA-ICPMS等测试分析技术初步研究了内蒙古固阳县产出的砂矿型宝石级中长石样品的化学成分与矿物结构,结果表明,固阳中长石样品的晶胞参数为：ao=0．8167nm,bo=1．2811nm,co=0．7109nm,α=93°43′,β=116°16′,γ=89°58′;其中具代表性的2块样品G-1与G-2的化学分子式分别为：K0.03Na0.51Ca0.44Al1.39Si2.60O8和K0.03Na0.50Ca0.45Al1．40Si2.59O8,其端员分子式分别为Ab52An45Or3和Ab51An45Or3,轻稀土元素较重稀土元素富集,整体上呈现Eu的正异常。固阳中长石样品中Δ2θ（131-131）=1．91,其有序度为0．5,形成温度约为700℃,这表明固阳中长石可能形成于一种中高温火山岩或深成岩环境。     

内蒙古哈拉胜铅-锌、银矿床地质特征及其构造控矿机理探讨

通过对哈拉胜铅锌银矿床成矿地质背景、矿床地质特征及邻域大地构造运动演化史分析,探讨了矿床的控矿构造特征和该区今后的找矿方向。     

内蒙古铜矿床区域成矿特征初步研究

近年来，随着内蒙古周边地区铜矿的地质找矿不断取得重大突破，以及内蒙古铜矿勘查取得的一系列重要新进展，在内蒙古开展铜矿地质勘查工作已引起国内外地质学家的关注。笔者经综合研究地质构造、铜矿勘查及有关地球化学等新信息后，均显示出巨大的铜矿找矿潜力。从内蒙古自治区铜矿勘查史以及与邻区对比研究人手，研究总结了全区铜矿床及铜异常空间分布特征，划分出3个铜成矿区(带)，并进一步划分出铜矿床或异常密集区，初步提出了寻找大型及超大型铜矿床的找矿方向。     

内蒙古阿巴嘎旗地区新生代玄武岩基本特征及成因

内蒙古阿巴嘎旗及其以北地区新生代玄武岩是更新世中心式火山活动产生的大陆溢流玄武岩,该区玄武岩以高碱、富钛、贫铝为特征,属于钠质碱性玄武岩系列.源区是软流圈上地幔,玄武岩是部分熔融和分离结晶两种作用的结果.地幔橄榄岩部分熔融产生玄武质岩浆,部分原始地幔岩浆未经变异沿构造通道直接喷出地表形成碧玄岩、碱性橄榄玄武岩;部分原始地幔岩浆在上升过程中因停顿,原始地幔岩浆发生橄榄石分离结晶作用,部分橄榄石从岩浆中析出,最终岩浆喷出地表形成橄榄拉斑玄武岩.研究该区新生代玄武岩基本特征,探讨岩浆起源和岩石产生的构造环境对认识该区岩石圈地幔和软流圈性质具有重要意义.