赣南宁都地区变质岩离子吸附型稀土矿床地球化学特征及找矿意义

赣南浅变质岩离子吸附型稀土矿床是江西省近些年来新发现的稀土矿类型。文章主要研究赣南地区新元古代青白口纪库里组和神山组浅变质岩稀土矿点,通过野外地质调查和室内综合研究,总结了该类稀土矿床的地球化学特征。结果表明:该区浅变质岩以SiO₂含量中等、K₂O/Na₂O值较高、全碱含量中等、TFe₂O₃+MgO及CaO较低为特点; 稀土元素总量较高,轻、重稀土元素分馏明显,轻稀土富集,Eu中等亏损,部分矿点已达到化学风化晚期阶段; 各矿点风化壳的稀土元素配分模式与原岩类似,稀土元素富集程度主要受控于原岩稀土元素丰度和风化指数CIA。     

赣南江贝变质岩风化壳离子吸附型稀土矿床特征及成因

通过对赣南江贝稀土矿床进行岩相学、矿床学和地球化学研究,表明该矿床成矿母岩主要为寻乌岩组变质岩,岩性有变粒岩、片岩和片麻岩,其中云母片岩稀土元素含量最高,是最有利的成矿母岩,属轻稀土富集型母岩,是近些年新发现的1处中深变质岩风化壳离子吸附型稀土矿。矿区呈低缓丘陵地貌,风化壳平均厚度12.33 m,矿体主要赋存于全风化层中,矿体平均厚度4.68 m,SRE₂O₃品位0.035%～0.122%,属离子吸附型稀土矿。稀土主要来源于易风化的水磷酸盐类矿物和稀土氟碳酸盐类矿物,风化壳化学蚀变指数CIA>90%,表明了强烈的风化作用为矿床的形成创造了有利条件。会昌—安远—寻乌地区中深变质岩广泛分布,具有大型稀土矿成矿潜力。     

赫章辅处地区沉积型富稀土岩系地球化学特征及物源分析

“沉积型稀土”是在贵州新发现的一种新类型稀土资源。本次研究通过对赫章辅处地区进行地质调查、精细剖面测量及剖面岩石的元素地球化学分析,总结富稀土岩系不同岩性段地球化学特征并推断其物源。结果显示,赫章辅处地区富稀土岩系分布稳定,按岩性可划分为：铁质岩段、铝质岩段与碎屑岩段,稀土超常富集出现在铝质岩段底部与碎屑岩段,且杂色铝质黏土岩中含量最高,ΣREE(不包括Y和Sc)含量为2542.17×10^-6,达到工业品位。该地区富稀土岩系主量元素主要为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量之和为78.28%～84.45%,均值为81.13%;TiO₂含量相似,其他相容元素明显很低。同时,该岩系亏损大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、P,而具较稳定含量的高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U。铁质岩段、铝质岩段及碎屑岩段样品的稀土元素配分模式与玄武岩段类似,均为轻稀土元素富集、重稀土元素平坦,δCe、δEu均小于1,显示弱的负异常。主量、微量...     

深层地下水稀土元素无机形态及其对稀土特征的影响——以皖北任楼矿煤系含水层为例

在对皖北任楼矿煤系含水层地下水常规离子和稀土元素组成分析的基础上,运用Visual Minteq软件对溶解态稀土的无机形态进行了模拟。结果表明:煤系含水层地下水分为富SO₄2-和富HCO₃-(或富CO₃2-)两类,二者pH值大致以8.20/8.36为界。富SO₄2-水具有相对富HCO₃-水偏低的稀土总量,但二者在PAAS(后太古代平均页岩)标准化图解上均表现为轻稀土亏损的型式。富SO₄2-水中稀土无机形态包括Ln3+、LnCO₃+、LnSO₄+、Ln(CO₃)₂-和Ln(SO₄)₂-(Ln代表稀土元素),但富HCO₃-水中以Ln(CO₃)₂-和LnCO₃+为主,且各形态的相对含量与pH值和元素类型(如轻、重稀土)关系密切。HCO₃-含量与地下水∑REE和/Nd_SN/Yb_SN存在明显的相关性,表明不同含量的稀土元素无机形态(尤其是Ln(CO₃)₂-)对地下水中稀土元素总量和轻重稀土分异程度存在影响。      

贵州织金互层型稀土磷块岩工艺矿物学研究

通过对贵州织金稀土磷矿中高品位磷质条带和白云质条带两类矿石的工艺矿物学研究,查明了矿石的矿物组成、稀土元素和微量元素的赋存特性等,着重研究在不同粒级下的不同化学组分的分布情况、富集规律及相互关系,从降Si、Mg、Fe角度考虑,为原矿的破碎工序和选矿方案选择提供依据。研究结果表明,磷质条带属于高品位钙镁质磷块岩,P₂O₅平均品位为35%,w(MgO)平均为1.37%,w(SiO₂)平均为5.76%,磷灰石是主要的有用矿物,含量为74.95%,与白云石、石英、方解石、黄铁矿等矿石紧密镶嵌共生;白云质条带其P₂O₅品位平均为8.35%,Mg含量相对较高,w(MgO)平均为14.58%,w(SiO₂)平均为8.12%,白云质条带属于低品位钙镁质磷块岩,磷灰石是主要的有用矿物,含量22.99%,这种互层型磷块岩的主要脉石矿物有白云石、石英、黄铁矿等。     

内蒙古锡林浩特毛登牧场大石寨组细碧-角斑岩系地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

本次1∶5万区域地质调查工作在内蒙古锡林浩特毛登牧场地区大石寨组地层中发现了细碧-角斑岩系,单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb法获得其年龄为(287.4±1.7) Ma (MSWD=0.63),形成于早二叠世早期。细碧岩具有高SiO₂、Al₂O₃(>16%)、Na₂O、TiO₂(>13%)含量,低CaO、MgO含量的特征;(石英)角斑岩具有高SiO₂、Na₂O含量,低Al₂O₃、TiO₂、K₂O、CaO含量的特征。Zr/TiO₂-Nb/Y微量元素分类图解显示细碧岩与(石英)角斑岩呈典型的双峰式岩石组合,在SiO₂-FeO/MgO图解中均位于钙碱性岩石系列区域;大离子亲石元素较相邻高场强元素明显富集,稀土配分曲线总体特征相似,细碧岩与(石英)角斑岩微量元素、稀土元素分布曲线显示岛弧环境的特征。综合细碧-角斑岩系岩石组合、岩石系列以及岩石地球化学特征,该套岩系形成于大陆边缘弧局部裂陷环境,细碧岩与(石英)角斑岩为同源岩浆演化的结果,其源区应为流体交代的楔形地幔。     

纳米SiO2和石灰改良黄泛区粉土的力学特性研究

为探究纳米SiO₂和石灰对黄泛区粉土的改良效果,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、扫描电镜试验和XRF试验等系列试验,研究纳米SiO₂和石灰掺量对黄泛区粉土压实性、抗压强度、水稳性等力学特性的影响,分析改良粉土的微观结构及固化机理。结果表明:纳米SiO₂改良土的最大干密度和最优含水率随纳米SiO₂掺量的增加而提高,纳米SiO₂改良土中掺加石灰会降低最大干密度,但会提高最优含水率;纳米SiO₂与石灰联合使用改良效果优于单独掺入纳米SiO₂,1.5%纳米SiO₂-2%石灰改良土的无侧限抗压强度、黏聚力和内摩擦角提升最为显著;与素土和纳米SiO₂改良土相比,纳米SiO₂-石灰改良土的水稳性得到显著改善;在纳米SiO₂改良土中,纳米SiO₂主要起到填充土颗粒之间孔隙的作用,纳米SiO₂与石灰联合使用可在土中形成胶结物质、发挥黏结与填充作用、大幅提高土的强度。     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中硅质岩的地质地球化学特征及其形成构造环境

蛇绿混杂岩是研究洋陆转换、板块构造向板内构造转换过程的关键证据。本文以西藏班公湖蛇绿混杂岩中的硅质岩为研究对象,通过岩石学以及主量、稀土元素地球化学特征研究,分析了硅质岩成因和沉积环境。研究区硅质岩呈夹层产出在沙木罗组或断片产出在玄武岩中,具有隐晶质结构、生物碎屑结构和块状构造,含有晚侏罗世—早白垩世放射虫。硅质岩w(SiO₂)为73.80%～90.44%,w(Al₂O₃)为3.67%～12.33%;MnO/TiO₂,Fe₂O₃/SiO₂,Fe₂O₃/TiO₂和Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)分别为0.14～0.91,31.44～141.88,1.83～11.80和0.66～0.96;稀土元素北美页岩标准化后显示平坦型稀土配分模式,δ...     

油页岩灰渣提取白炭黑的方法

以油页岩灰渣制备的水玻璃为原料,结合传统沉淀法和热风干燥工艺成功地制备了白炭黑。实验过程中研究了各种因素对白炭黑性质的影响,并确定了白炭黑的最佳制备工艺：水玻璃中w（SiO₂）为8.1%、c（H₂SO₄）为1.5 mol/L,陈化时间为8 h,反应温度为70～80 ℃,pH值为8.0。透射电镜分析结果表明：采用热风干燥技术制备的白炭黑平均粒径约为50 nm,而且团聚体较少,性能优于烘箱干燥制备的白炭黑。     

贵州织金磷矿床中离子吸附型稀土的存在及初步定量

近年来研究表明贵州织金磷块岩矿床中伴生丰富的稀土主要以类质同象形式存在,其主要依据为稀土总量与磷含量的正相关性,而对独立稀土矿物与离子吸附型稀土两种赋存状态的认识目前仍然不清楚。本文通过利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)稀土元素全分析、磷钼酸喹啉重量法磷分析、岩矿鉴定与实验室选矿试验等方法对该矿床中伴生稀土的赋存规律进行了研究。岩矿鉴定表明矿石中主要矿物成分为胶磷矿并含少量黏土矿物,但未发现独立的稀土矿物;磷与稀土全分析显示稀土总量及各分量都与磷含量呈正相关,从而验证并进一步表明了稀土主要以类质同象形式存在于胶磷矿中。通过研究原矿经选别后稀土与磷在精矿、尾矿和选液(尾矿水)中的分配对比及两者的含量关系来探讨稀土的赋存规律,结果显示磷仅分配于精矿和尾矿中未发生损失,而11.98%的稀土在强电解质硫酸盐的作用下从原矿中解离出来进入了选液,推断这部分稀土在原矿中未进入矿物晶格,而是呈离子态吸附于矿物表面,初步认为漫长时限与潮湿条件下的充分风化作用以及胶磷矿与黏土矿物所充当的吸附载体发挥了作用,表明织金磷矿中稀土总量的11.98%以离子吸附状态存在。综合各分析结果,织金磷矿伴生稀土各赋存状态中类质同象占主导,未发现独立稀土矿物,而离子吸附型稀土占一定的比例,故将稀土的离子吸附形式列为仅次于类质同象的第二大赋存状态。     

辽宁青城子地区印支期岩浆作用与找矿预测

大量研究表明辽宁青城子地区主要成矿作用与印支期岩浆活动有密切关系,为了进一步研究印支期岩浆活动与成矿关系,文章在详细野外工作的基础上,对印支期侵入岩体进行了岩石地球化学测试分析。结果表明,青城子地区印支期花岗岩的w(SiO₂)介于61.67%～77.69%,w(K₂O)介于3.96%～6.67%,w(Na₂O)为0.04%～4.42%,里特曼指数为0.57～5.19,多数小于3.3,主要为高钾钙碱性和钾玄岩系列;在以w(SiO₂)为横坐标、其他氧化物为纵坐标的哈克图解中,除了w(Na₂O)、w(K₂O)与w(SiO₂)的线性关系不明显外,其他氧化物均与w(SiO₂)呈线性关系,说明它们具有明显的岩浆演化关系;微量元素均富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,原始地幔标准化配分曲线呈右倾模式,稀土元素球粒陨石标准化配分模式呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾模式;构造判别图指示了青城子地区印支期岩浆活动产于同碰撞大地...     

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：变质石英砂岩的SiO₂平均含量为96.95%、Al₂O₃平均为1.36%、Fe₂O₃平均为0.31%,SiO₂/Al₂O₃平均值为73.26,K₂O/Na₂O平均值为12.54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO₂平均含量为85.67%、Fe₂O₃平均含量为10.19%、SiO₂/Al₂O₃平均为430.47、K₂O/Na<...     

初论塔里木盆地砂岩储层中SiO2的溶蚀类型及其机理

根据显微镜观察,塔里木盆地砂岩储层中SiO₂溶蚀分为石英颗粒边缘溶蚀、次生加大边溶蚀和交代溶蚀。通过对石英颗粒和加大边溶蚀特征及其与粘土矿物组合、与碳酸盐胶结、与古油藏破坏以及现今油田水中Si离子含量等关系的综合研究,这些SiO₂溶蚀可能存在两种机理:碱性环境下的SiO₂溶蚀和有机酸(烃类微生物降解产生的有机酸以及有机质成熟产生的有机酸)引起的SiO₂溶蚀。第一种溶蚀类型较普遍,但程度微弱;第二种溶蚀类型主要发生在古油藏破坏和有机质成熟过程中,这种溶蚀较强烈但很局限。SiO₂的溶蚀作用可以为油气提供一定量的储集空间,这对于深埋的时代较老的志留-泥盆系储层具有重要意义。在古油藏中尽管烃类已经充注储层孔隙,但只要孔隙中存在有机酸或碱性孔隙水,SiO₂的溶蚀和石英次生加大的胶结等作用仍可进行。     

塔中地区志留系海相碎屑岩储层石英溶蚀成因及影响因素分析

塔中地区志留系柯坪塔格组顶部不整合面附近沥青砂岩中发育大量因石英及次生加大边的溶蚀贡献的次生孔隙,根据薄片（铸体）观察、SEM观察显示石英溶蚀主要有3种赋存状态,其中对储层有建设性作用的溶蚀主要有石英硅质颗粒边缘的溶蚀及次生加大边的溶蚀两种,而对储层建设性作用不大的溶蚀为碳酸盐对石英及硅质的交代作用,这些SiO₂的溶蚀路径可分为碱性环境和酸性环境下的SiO₂溶解,统计表明碱性环境下的SiO₂溶蚀普遍发育,但程度较低,而在酸性环境中溶解时对有机酸的种类、数量、流体性质、溶解环境中的流体能力以及地层温度的要求更为苛刻。本次研究中的酸性流体介质条件下的石英溶解即为古油藏破坏过程中受微生物降解烃类释放出大量的草酸起主要作用,因其降低了石英颗粒表面溶解反应的活化能,并在地层水中碱金属离子的“盐效应”作用下,大大提高了SiO₂的溶解速率,溶解产物扩散到地层水中被带走,从而造成强烈的石英溶蚀现象,研究同时表明溶蚀程度强烈但具有很强的局限性。SiO₂的溶蚀（解）作用能够提供一定量的油气富集空间,改善储层的物性,对在埋藏较深、时代较老的志留系海相致密碎屑岩储层中发育孔隙度较高的优质储层具有重要意义。     

大兴安岭南端红山子盆地流纹岩的成因:元素和Sr-Nd-Pb同位素制约

红山子晚侏罗世早期火山盆地位于西拉木伦河-长春缝合带以南、康宝-围场-赤峰-开原断裂带以北的辽源地块,其中赋存铀钼矿床的流纹岩为肉红色流纹岩和灰白色流纹岩。为了查明流纹岩的物质来源和形成的构造背景,本文分析了流纹岩的主量元素、微量元素、稀土元素和Sr-Nd-Pb同位素组成。分析结果显示：流纹岩具有高SiO₂、K₂O和Fe₂O₃/FeO值,低Al₂O₃、CaO和MgO的特征,肉红色流纹岩比灰白色流纹岩的SiO₂含量略低、（K₂O+Na₂O）含量高和Fe₂O₃/FeO值略高;肉红色流纹岩和灰白色流纹岩均有较高的稀土含量,明显富集轻稀土,显著亏损铕;高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ce、Y、Ga和大离子亲石元素Rb、Th、U的含量较高,但大离子亲石元素Ba、Sr的含量低且变化较大,具有A₁型流纹岩、低Sr-Ba流纹岩和板内拉张构造流纹岩的微量元素特征;具有较小的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i、较高的ε_Nd（t）、较年轻的T_DM2和较低的（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb）_i、（²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb）_i、（²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb）_i,指示流纹岩是源于EMⅠ富集地幔的中元古代年轻下地壳部分熔融的产物,并在岩浆过程中经历了结晶分异。肉红色流纹岩和灰白色流纹岩的差异可能与年轻下地壳物质的成分差异有关。     

地下水系统中镍污染和天然胶体共迁移特征

为了对地下水系统中天然胶体与Ni²⁺的共迁移特征进行研究,通过静态吸附实验和石英砂模拟含水层介质柱实验研究了土壤胶体对Ni²⁺在地下水中运移的影响,以及pH、离子强度（IS）、有机质等对土壤胶体吸附Ni²⁺的影响。结果表明：随着pH值升高,土壤胶体对Ni²⁺的吸附量增加;离子强度的增加会显著地降低土壤胶体吸附Ni²⁺的能力;腐殖酸（HA）的存在会增强胶体对Ni²⁺的吸附能力;在有胶体的情况下,Ni²⁺穿透砂柱的时间会缩短,吸附能力增强,吸附量增加,但当离子强度增加时,虽然Ni²⁺穿透砂柱的时间也被缩短,但是吸附量却降低。     

东昆仑巴颜喀拉浊积盆地二叠纪火山岩

东昆仑巴颜喀拉浊积盆地内沿扎拉依-哥琼尼洼断裂带及约古宗列断裂带的断夹块内出露有一套二叠纪马尔争组火山岩, 火山岩呈构造岩片形式产出, 扎拉依-哥琼尼洼断裂带火山岩岩石组合主要为玄武岩、玄武安山岩, 少量玄武岩具枕状构造, 岩石SiO₂含量均匀, TiO₂的含量较高, ALK的含量较低, 为拉斑系列的玄武岩, 玄武岩稀土总量较高, 稀土配分曲线为轻稀土富集型, 与洋岛型火山岩的稀土配分曲线相一致, 火山岩大离子亲石元素较富集, 高场强元素及重稀土元素较平坦, 稀土、微量元素特征及构造环境判别显示其形成于较富集的洋岛环境, 少数为洋中脊的构造环境.约古宗列断裂带火山岩岩石组合为玄武岩、玄武安山岩, 岩石SiO₂含量较高, TiO₂含量较低, 均 < 1%, 为钙碱性系列火山岩, 玄武安山岩的稀土配分曲线与扎拉依-哥琼尼洼断裂带一致, 而英安岩的轻稀土富集程度高, 与岛弧高钾安山岩的稀土配分曲线相吻合, 构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境.根据扎拉依-哥琼尼洼断裂带两侧火山岩成分的差异以及断裂带两侧巴颜喀拉群碎屑物成分的差异, 可以把巴颜喀拉山三叠纪浊积盆地进一步划分为北亚带和南亚带.      

Tb3+掺杂的纳米TiO2粉体的水热法制备及其光谱研究

以钛酸正丁酯\[Ti(OBu)₄\]为前驱体,通过水热法制备了稀土Tb³⁺掺杂的TiO₂粉体样品,并利用激发光谱（PLE）、光致发光（PL）光谱对制得的样品进行了光谱研究。结果表明：水热法制备的掺杂有Tb³⁺的TiO₂粉体在室温下可以得到Tb³⁺的特征发射,并且Tb³⁺离子的发光强度与制备条件有关,当反应温度为125℃、反应时间为72 h、Tb³⁺的掺杂体积分数为12%时发射峰的强度达到最大。     

石英尾砂对濠河上游沉积物污染的磁学响应

濠河上游沉积物和石英尾砂磁学参数及SiO₂质量分数(w(SiO₂))分析结果表明,沉积物中w(SiO₂)高达80%以上,说明沉积物已被石英尾砂严重污染。磁测结果显示,沉积物与石英尾砂的磁学特征基本相同,这2类样品中的主要磁性矿物是磁铁矿,含量较低,磁性矿物粒径较宽,主要为0.1~5 μm;这主要是大量石英尾砂进入濠河后,在其稀释作用下,沉积物磁性减弱,使磁性矿物的粒径变粗。沉积物中w(SiO₂)与磁学参数(χ、SIRM和χ_ARM)存在负相关关系(-0.83≤R≤-0.61),表明磁学参数能反映石英尾砂对沉积物的污染程度,其值越低说明石英尾砂对濠河污染越严重。     

矿物组成对离子吸附型稀土矿中稀土元素浸出效率的影响

稀土开采本质上是利用离子交换作用将稀土元素从矿物(黏土矿物、铁(氢)氧化物)表面解吸下来的过程,厘清不同类型矿物对稀土元素浸出的影响,对于提高开采效率至关重要。(NH₄)₂SO₄溶液是稀土元素浸矿时的常用提取剂,SO₄^2-可以通过与稀土元素络合、改变矿物表面电荷性质以及键桥作用等影响稀土元素在矿物表面的吸附/解吸行为,进而影响浸出效率。本研究以高岭石和水铁矿分别作为黏土矿物和铁(氢)氧化物的代表,通过向离子吸附型稀土原矿中添加不同含量(0、5%和10%)的高岭石或水铁矿,结合批量实验、X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)及原位红外光谱(in situ ATR-FTIR)等分析表征手段,模拟不同浸取剂体系(NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄)下,矿物类型对稀土元素浸取的影响。结果表明,在空白对照组中(未添加高岭石和水铁矿),NH₄Cl浸出稀土...