广西平果铝土矿田发现史

该矿田是1958年北京地质勘探学院赴桂实习队在桂西寻找铁矿时发现的。同年12月—1961年10月经自治区地质局四三九地质队在苏联专家的指导下，开展对那豆一带的原生铝土矿层进行普查勘探，探明沉积铝土矿石储量3414万吨的同时还探明优质堆积铝土矿石储量732万吨；1972年6月—1981年底，广西冶金地质勘探公司二七0地质队．对矿区进行补勘过程中．先后在那豆、太平等矿床探明优质堆积铝土矿石储量14133万吨．为近期大规模开发提供了资源保证。     

广西平果堆积型铝土矿矿石特征及工艺研究

广西平果岩溶堆积型铝土矿床赋存于岩溶洼地、谷地中的红土层中。可供露采，储量丰富，矿石具有中铝、高铁、高Al／Si比、低硫等特点。矿石的绝大部分由硬水铝石、针铁矿、赤铁矿和高岭石组成，含量约占85％，其它矿物含量甚少。是国内罕见的能运用拜耳法生产氧化铝的优质新型铝土矿资源。     

广西平果地区二叠纪喀斯特型铝土矿成矿物质来源研究

桂西靖西-平果铝土矿带是我国重要的铝土矿产区之一,但是二叠纪喀斯特型铝土矿成矿物质来源尚不明确。本文在1∶5万区域地质调查基础上,通过碎屑锆石LA-(MC)-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素研究初步分析了平果那念矿区二叠纪喀斯特型铝土矿的成矿物质来源。结果显示,两个样品碎屑锆石具单一的峰值年龄,分别为259.0 Ma和256.5 Ma,与中晚二叠世之交的岩浆活动事件相对应。锆石εHf(t)值在-1.5～-16.2之间,平均-6.2,Hf同位素二阶段模式年龄峰值均在1.7 Ga左右。结合该区远岸碳酸盐岩台地的古地理格局及铝土岩系中存在的毫米级长石斑晶假象和石英斑晶,推测平果地区二叠纪喀斯特型铝土矿的成矿物质可能来源于西南方向的古特提斯二叠纪岩浆弧成因火山灰。     

广西平果上二叠统合山组铝土矿中铌的赋存状态

广西平果地区上二叠统合山组铝土矿中富集关键金属铌（Nb）,全岩w（Nb₂O₅）为0.025%～0.04%,平均0.035%,超过风化壳沉积型铌矿的最低工业品位,资源潜力巨大。之前的研究认为锐钛矿可能是Nb的主要载体矿物。然而,锐钛矿在铝土矿中含量较低（平均4.55%）,其能否提供足够的Nb来源尚未明确。此外,是否所有锐钛矿均富Nb、是否有其他富Nb矿物存在等问题也未解决,阻碍了对该类型Nb资源的评价和综合开发利用。针对以上问题,本文采用电子探针对典型样品进行富Nb矿物鉴定和Nb含量分析,以期评估锐钛矿对全岩Nb的贡献,查明Nb的赋存状态,并探讨Nb的来源。研究显示,铝土矿中含丰富的锐钛矿,电子探针分析获得锐钛矿w（Nb₂O₅）为0.28%～0.73%（平均0.45%）,结合锐钛矿总量进行计算,获得全岩w（Nb₂O₅）为0.012%～0.032%,平均0.02%,接近但低于全岩ICP-MS分析结果（0.036%）,表明铝土矿中Nb主要赋存于锐钛矿中,其余少部...     

广西平果沉积型铝土矿Ga的分布特征与沉积环境关联性探讨

广西平果上二叠统合山组沉积型铝土矿储量大,并以伴生稀散元素Ga为特色。从主量成分和微量元素角度研究平果铝土矿的地球化学特征、形成环境及其与Ga的相互关联性,对综合回收利用和提升矿床经济价值有重要帮助。通过对整个研究区内均匀采集的18件不同类型的矿石及铝土岩样品进行金属Ga和常量、微量元素测试,经统计学方法计算和相关性图解分析,发现样品中Ga平均含量已达到工业品位（0.002×10-2）。但在不同类型矿石中的富集程度不同:豆鲕粒状铝土矿>致密块状铝土矿>铝土岩。而且Ga含量与Al₂O₃含量呈显著正低相关性;与SiO₂含量呈显著负相关关系;与V含量呈显著正低相关关系;与稀土元素相关性不强,无明显规律性。通过对那豆沉积型铝土矿床古地理环境和不同类型样品Sr/Ba比值、Ga的富集、LREE/HREE比值分析发现:区内沉积型铝土矿主成矿期为较稳定、酸性、潮湿的滨海至浅海相环境;而且从二叠纪合山组早期的滨海相氧化环境逐步过渡到二叠纪合山组后期的浅海相还原环境。矿石类型则由早期的紫红色致密块状矿化变化为青灰色至灰黑色鲕粒状矿化。      

广西靖西县三合铝土矿稀土元素地球化学研究

以等离子体质谱法（ICP-MS）对靖西三合14个堆积铝土矿石样品进行稀土元素含量测试,并同靖西、平果等地各类铝土矿、灰岩等样品对比分析,结果表明：（1）矿石样品的REE丰度具有∑REE富集、LREE与HREE分异且LREE相对富集、δCe〉1及δEu〈1等显著特征;（2）矿石样品的REE配分模式同靖西、平果等地茅口灰岩基本相同,而与古陆杂岩差异明显,显示出被动大陆边缘地带海相沉积的典型特征,表明茅口灰岩为原生铝土矿为的矿源物质,并在海侵的地质背景下于海陆过渡相沉积形成．     

桂西岩溶堆积型铝土矿地质异常分析及基于GIS的找矿有利地段圈定

桂西岩溶堆积型铝土矿床受地层岩性、构造、岩溶地貌、气候与水文等因素控制。通过对岩溶堆积型铝土矿床地质异常的分析和识别,利用G IS技术圈定铝土矿找矿的有利地段,并预测其资源潜力。     

样本数与边坡模糊随机可靠指标关系研究

以模糊随机变量理论为指导,视模糊随机变量的均值为模糊数,基于小样本理论推导了均值模糊数模糊变化范围与样本数的关系式。采用截集敏感性分析法进行了边坡稳定的模糊随机有限元可靠度分析,得到了边坡的模糊随机可靠指标及模糊滑面的位置,研究了样本数与边坡模糊随机可靠指标的关系。分析表明,基于模糊随机变量理论的模糊随机可靠度分析方法是随机可靠度分析方法的自然推广;模糊随机可靠指标与样本数有关,随着样本数的改变,模糊随机可靠指标的中值也会发生微小变化,不是定值;在相同的置信度情况下,模糊随机可靠指标的变化范围随着样本数的增加而减小,可通过增加样本数的方式来减小模糊随机可靠指标的模糊性。     

大连长兴岛砂质沉积物粒度分布与石英表面结构特征研究

文章对位于渤海东缘的长兴岛地区发现的、以互层形式存在的黄土与砂土沉积剖面各层样品进行粒度分析与石英颗粒扫描电子显微镜观察,阐明了研究区沉积物的沉积特征,并探讨了物质来源与沉积环境。研究结果表明,长兴岛砂质沉积剖面上层黄土沉积（CXD5、CXD7）以粉砂为主,粒度分布频率曲线呈双峰分布且石英颗粒表面形态兼具风成与水成特征,推断其物质来源以近源为主,远源为辅;下层砂质沉积（CXD1、CXD2）粒度以中细砂为主,且石英颗粒表面水成特征明显,推测为近源物质搬运沉积;中间层（CXD3、CXD4和CXD6）粉砂含量显著增加,中细砂含量减少,且石英颗粒的硅质再沉淀作用显著,呈现过渡特征。研究结果表明,长兴岛砂质沉积物剖面存在砂层与黄土层相间分布的特征,且沉积环境以近源为主、远源为辅,为典型的陆架沙漠化沉积环境特征。

     

祁连山内流河流域表土和终端湖沉积物粒度指标研究

通过对祁连山地区典型内流河——石羊河、丰乐河、石油河和布哈河流域表土及终端湖全新世剖面沉积物中粒度指标的分析和对比,结果表明:1)流域表土粒径随海拔变化具有明显的空间分异特征,大致以河流出山口海拔为界分为上下游两部分,除石油河外,上游以粉砂组分为主,粒度频率曲线表现为河流沉积的双峰特征,粒径波动较小并随海拔有降低趋势,反映河流初始水动力较强并逐渐减弱;下游以砂组分为主,粒度频率曲线具有风成沉积特征,指示干旱化趋势,粒径变化幅度和频率大,表明受人类活动影响强烈; 2)终端湖剖面沉积物粒度显示了全新世以来复杂的干湿变化,在约3 cal. ka B. P.之后均出现粒径增大波动增大的现象,指示不同程度的干旱化,在1～3 cal. ka B. P.之间出现人类活动的影响并逐渐加剧; 3)基于流域表土粒度指标现代过程分析表明祁连山内流河流域终端湖剖面粒度指标可以在一定程度上指示流域干湿变化并识别人类活动强度,区域环境在长期干旱化的背景下受到人类活动的强烈干扰。     

短时间尺度上湖泊沉积物粒度指示的气候意义——以朝那湫为例

湖泊沉积物粒度在短时间尺度、高分辨率（年际-十年尺度）古气候研究中的指示意义通常被解释为：粒度偏粗指示降水较多、气候湿润,粒度偏细指示降水较少、气候干旱。本文以六盘山朝那湫湖泊73 cm沉积物岩芯粒度指标为研究对象,采用¹³⁷Cs定年法,重建了朝那湫流域过去268年的高分辨率气候变化序列,结合同一岩芯其他环境代用指标（TOC、C/N值、化学元素等）指示的环境变化信息,对朝那湫湖泊沉积物粒度指示的气候意义进行综合判别。结果表明：朝那湫湖泊沉积物粒度与其他环境代用指标有较好的相关关系,粒度指标能够指示流域降水变化历史,并记录了4次典型的干旱气候事件（1770 A.D.前后、1835 A.D.前后、1875 A.D.前后和1970 A.D.前后）,这与邻近地区树轮等气候记录有良好的对应关系,表明本文重建的结果可靠。同时,本文揭示了湖泊沉积物粒度在短时间尺度研究中的特殊指示意义：粒度偏粗指示降水较少、气候干旱,粒度偏细指示降水较多、气候湿润,这主要是由流域降水特点和植被覆盖程度决定的。由于沉积环境复杂,湖泊沉积物粒度的环境指示意义具有多解性,因此在不同的湖泊研究中应充分考虑影响沉积物粒度的各种因素,并结合其他指标进行综合辨识。

     

煤系高岭石的原始晶粒尺寸及结晶度对插层作用的影响

采用SEM、XRF、XRD和IR研究了大同、平朔和淮北煤系高岭石的结构、粒度及其特性,探讨了粒度大小对高岭石插层作用的影响及其机理。研究发现:粒度中等且结晶有序的平朔煤系高岭石插层率最高,其次为晶体粗大但结晶有序的大同高岭石,粒度最小且结晶无序的淮北高岭石插层率最低。研究认为高岭石原始晶粒粒度对高岭石插层作用有重要影响,中等粒度最有利于高岭石插层作用的进行,粒度过大或过小均不利于高岭石插层作用的进行,其原因是由于不同粒度的高岭石插层作用过程中导致的差异弹性变形引起的。结晶有序度对高岭石插层作用也有重要影响,结构无序不利于插层作用的进行。     

A note on the generation of periodic granular microstructures based on grain size distributions

This short communication discusses an algorithm suited for the generation of periodic microstructures of granular media. Its particular features are a user‐defined grain size distribution, a representative volume element which is intrinsically periodic ab initio and a user‐defined termination criterion, controlled by an increase of volume fraction. For low densities our particle packings resemble fluids or gases, while we aim to reach for rather dense particle packings, similar to granular solids. The generated microstructures can thus be readily incorporated into large multiscale simulations, e.g. on the integration point level of a finite element analysis of a particular sand or concrete. The individual grain size distribution of the granular medium is incorporated through the introduction of different growth rates governing the final particle size distribution. We briefly sketch the generation of the representative volume element within a serial event‐driven scheme and demonstrate how periodic boundary conditions are ensured throughout the representative volume element generation process. The potential of the suggested algorithm will be illustrated through the generation of two different periodic multi‐disperse microstructures. They are based on different given grain size distributions, one for a quartz sand with a low non‐uniformity index and one for concrete aggregates classified as A32 by the German standard norm DIN 1045 to have a rather large variation in grain size. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

The influence of stress history on the grain size and microstructure of experimentally deformed quartzite

Deformation of middle crustal shear zones likely varies with time as a result of the stress build-up and release associated with earthquakes and post-seismic deformation, but the processes involved and their microstructural signature in the rock record are poorly understood. We conducted a series of experiments on quartzite at 900 °C to characterize microstructures associated with changes in stress and strain rate, and to investigate the feasibility of carrying out grain size piezometry in natural rocks that experienced analogous changes. Differential stress (referred to simply as “stress”) was varied in two-stage experiments by changing strain rate and by stopping the motor and allowing stress to relax. The two-stage samples preserve a microstructural record that can be interpreted quantitatively in terms of stress history. The microstructure associated with a stress increase is a bimodal distribution of recrystallized grain sizes. The smaller grains associated with the second deformation stage accurately record the stress of the second stage, and the surviving coarse grains remain similar in size to those formed during the earlier stage. The transient microstructure associated with stress decrease is a “partial foam” texture containing a larger concentration of stable 120° triple junctions than occur in samples deformed at a relatively constant strain rate. Our results indicate that microstructures preserved in rocks that experienced relatively simple, two-stage deformation histories can be used to quantitatively assess stress histories.Grain growth rates during deformation are similar to rates observed in previous isostatic growth experiments, supporting theoretical approaches to recrystallized grain size, such as the wattmeter theory (Austin and Evans, 2007), that incorporate static growth rates. From an analysis of the experimental data for quartz recrystallized grain size, we find: 1) Recrystallized grain size quickly reaches a value consistent with ambient deformation conditions. We argue that this explains a good match between average grain sizes predicted by the wattmeter after complete recrystallization and the recrystallized grain sizes of the experiments. 2) The present formulation of the wattmeter overestimates the rates at which porphyroclasts recrystallize by as much as an order of magnitude, and 3) owing to problems with extrapolation of grain growth data for quartz, the wattmeter is not presently applicable to natural samples deformed at low temperatures. We present a simplified flow law for quartz, and suggest that the change in slope of the quartz piezometer at high stress (regime 1) is related to a switch to a linear viscous rheology.