我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征

为查明我国典型矿石墨的矿物学特征,采用XRD、FESEM-EDS、TEM和Raman光谱等表征手段对来自不同产地石墨样品的成分、结构与性质进行了研究。结果表明,晶质与隐晶质石墨分别由微米级和纳米级石墨鳞片组成,主要的区别为前者有更大的微晶尺寸;各样品均为2H型石墨结构,同时不同程度地含有3R型多型,轴长a=0.243~0.249 nm,c=0.672~0.677 nm,晶胞体积V在0.0347~0.0362 nm3之间,晶胞体积随晶体结构中O含量的增加而增大。天然产出石墨的石墨化度较高,最高可达1,由于后期地质作用或人工加工改造,引入次生缺陷,导致其石墨化度降低,结构无序度增高。晶质和隐晶质石墨的氧化起始温度分别为700~800℃和600~650℃,粒度越细的晶质石墨氧化起始温度越低。在水中石墨表面荷负电,p H为10.5时具有带电量的极大值,晶质石墨疏水性和导电性均强于隐晶质石墨。     

湖南鲁塘煤系隐晶质石墨矿物学特征

综合运用多学科技术手段对鲁塘煤系隐晶质石墨进行研究,以期探索煤系石墨的矿物学特征随变质程度的变化规律。通过系统采样的方法,选取不同变质程度的鲁塘煤系石墨样品为研究对象,运用X射线荧光光谱法(XRF)、X射线衍射法(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光拉曼光谱法、热重法等技术手段,对石墨的化学成分、矿物组成、晶体结构、热学性质进行了研究。结果表明,鲁塘煤系石墨主要由隐晶质石墨和少量石英、方解石、白云母、绿泥石、高岭石组成,固定碳含量为41.95%~88.43%,石墨主要呈细小的不规则鳞片状,其晶体形态随着变质程度的增高而逐渐完善。石墨化程度较高,为88.37%~98.84%,3R多型变体含量为9.45%~14.56%,石墨的氧化起始温度较低,在530℃左右,隐晶质石墨的氧化起始温度和终止温度均低于显晶质石墨。煤系石墨的石墨化程度、结晶程度、氧化起始温度与变质程度呈正相关关系,3R多型变体含量与变质程度呈负相关关系。     

煤系石墨显微组分与结构特征

煤系石墨是岩浆侵入含煤地层导致煤层受热变质形成,是一种重要的非金属矿产资源.本文通过对湖南娄底和郴州地区典型煤系石墨进行煤岩学、X 射线衍射(XRD)、激光显微拉曼光谱(Raman)和扫描电子显微镜(SEM)分析,并与无烟煤、美国伊利诺伊盆地的天然煤焦、美国科罗拉多中南部Trinidad 煤田的天然沥青焦、斯里兰卡的显晶质石墨进行对比研究.结果表明,煤系石墨显微组分主要为隐晶质石墨(体积含量＞80％),还含有少量热解碳、针状石墨和鳞片石墨,偶见残余镜质组和惰质组,石墨单晶体尺寸约为0.35 μm.反光显微镜下隐晶质石墨表面呈麻点状,由于石墨微小晶片对光的散射作用导致所测反射率值偏低(3％～5％);煤系石墨XRD 图谱(002)峰为尖锐峰与无烟煤和天然焦的"鼓包"峰具有明显区别,(002)峰半高宽可作为区分煤系石墨、无烟煤及天然焦的主要参数;煤系隐晶质石墨一阶拉曼光谱有尖锐的G 峰和低强度的D 峰,二阶拉曼光谱出现2450 cm-1 峰和较强的2D 峰,表明其结构演化处于石墨化作用过程,而无烟煤、变质无烟煤和天然焦则无2450 cm-1 峰,且2D 峰较弱,表明其结构演化处于碳化作用过程.     

陕西省石墨矿成矿特征及成矿区带划分

石墨矿是具有重要发展前景的原材料矿产。笔者对陕西省石墨矿床类型、成矿时代、矿床成因进行了分析归纳,认为陕西省石墨矿产资源具有类型齐全、矿石质量有明显差异的特点。对陕西省石墨矿典型矿床进行了分析,对成矿规律进行了总结,认为区域变质型为晶质石墨矿重要成因类型,岩浆作用、混合岩化作用对石墨矿物片度增大有促进作用;接触变质型为隐晶质石墨重要成因类型,矿体分布在岩体外接触带,规模较小。根据成矿条件对陕西省石墨矿成矿区带进行了划分,指出了陕西省石墨矿进一步找矿方向。     

湖南新化地区煤变形变质与构造环境特征

采用煤质化验、XRD、SEM等测试手段,分析煤的化学组分、结构特征、显微构造等特征,结合古应力估算值、古温度和应变速率等结果,探讨了湖南新化地区煤变形变质特征与构造环境的关系。结果表明:煤样的d₀₀₂值为3.36~3.39 nm,受天龙山构造挤压的局部应力场及叠加岩浆构造热的作用,煤逐渐转变为隐晶质石墨,结晶颗粒是由细小的鳞片组成的集合体,粒径集中在50~250 nm;石墨3R型含量随着煤化程度升高,石墨晶体开始增加,Rh相的数量减少;构造变形环境属于低温低围压高应变速率的浅层脆性-韧脆性构造域;天龙山岩体提供了构造热源,侧向挤压应力使寒婆坳向斜煤大分子结构有序化,层面间距减小,形成隐晶质石墨。      

内蒙古乌拉特中旗依肯脑包石墨矿地质特征及成因

内蒙古乌拉特中旗依肯脑包石墨矿为一套角闪-绿片岩相的区域变质岩系,矿区构造以褶皱构造和脆性断裂为主,形成该区的构造格架。矿区地层主要为色尔腾山岩群东五分子岩组二岩段,矿体分布受层位控制,呈层状、似层状,部分为透镜状,其产状与围岩一致。通过地质填图、探槽揭露、激电异常等方法,最终圈定出6条石墨矿(化)体,其走向呈北西向,矿体平均品位在3.97%~4.77%之间。该矿的成矿物质与东五分子岩组(二云)石英片岩同时沉积,片岩中赋存的成矿物质经3期区域变质作用形成晶质石墨。因此,该矿床属区域变质型晶质石墨矿。     

陕西丹凤县回头山晶质石墨矿的发现及地质意义

新发现的丹凤县回头山晶质石墨矿位于北秦岭复合岛弧杂岩带之东部,成矿区划为北秦岭Au-Cu-Mo-Sb-石墨-蓝晶石-红柱石-金红石成矿带。矿体赋存于古元古界秦岭岩群雁岭沟岩组和中元古界峡河岩群寨根岩组中,目前圈定晶质石墨矿体4条,初步估算晶质石墨矿物量达中型规模。在对成矿地质背景、矿床地质特征、地球物理特征、矿石类型、矿石矿物赋存状态及特征开展研究的基础上,文章对矿床成因进行了初步探讨并归纳总结区域找矿标志。研究表明,回头山晶质石墨矿矿体多呈层状、似层状展布,全区固定碳含量2.57%～11.51%,平均值为5.90%。矿石类型可分为大理岩型、片岩型和片麻岩型三种,是区域变质型矿床。     

内蒙产高烧失低品位硅藻土的提纯及碳化性能

针对内蒙产高烧失低品位硅藻土的提纯,采用水洗[CD*2]焙烧工艺进行了实验。探索了水选次数、焙烧条件等对提纯效果的影响。采用XRD、FTIR、SEM、BET和化学分析等方法对提纯试验获得的产物进行了表征。结果表明:采用水选法可以实现石英、长石和黏土类杂质的去除,有机质的去除采用600 ℃焙烧就可以获得理想的提纯效果。提纯硅藻土SiO₂质量分数达到82.98%以上,比表面积可达44.5 m²/g,堆积体积达21 mL/10g。在隔绝空气条件下焙烧水选提纯土,获得的碳化硅藻土与橡胶相容性好,可替代半补强炭黑。     

黑龙江省林口县五义屯石墨矿矿床地质特征及找矿方向

天山—兴蒙造山带是国内晶质石墨矿的主要成矿带,已查明柳毛石墨矿、石场石墨矿等多个大型沉积型石墨矿床,五义屯石墨矿矿床是近年在该带上新探获的一座大型晶质石墨矿床。本文阐述了该矿床的区域地质背景、地球物理特征、矿床地质特征,并分析了矿床成因和找矿方向。结果表明,该矿床是大型沉积变质型石墨矿床,矿体具明显层控特征,主要赋存于中-新元古界麻山岩群余庆岩组中;矿体品位厚度稳定,主要呈大鳞片粒级;矿体与围岩地球物理特征差异明显,具明显低阻高极化特征;本矿床具有成为超大型石墨矿床的潜力,其外围对寻找沉积变质型石墨矿床具有良好的资源远景。     

湖南寒婆坳矿区热变质煤结构演化及其矿物学特征响应

采用X射线荧光光谱(XRF)、差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等表征手段对湖南寒婆坳矿区热变质煤的化学组分、物理性质、结构演化与其矿物学特征响应进行了研究。结果表明：岩浆侵入体的热力及构造应力作用促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,氢、碳原子数目比(H/C)逐渐降低,矿物主要为伊利石、绿泥石、叶蜡石、石英及黄铁矿等;随变质程度增加,真密度升高,孔隙度与电阻率降低;在400℃之后,失重曲线下降缓慢且斜率变小,显示深度裂解与脱落较少。 d 002、 L a、 L c的演化趋势呈非线性变化,显示煤有机大分子结构向石墨化演化的过程中呈现“跃变”;隐晶质石墨样品的晶体结构主要为2H型石墨结构,不同程度地含有3R多型,石墨化度为0. 47~0. 84,石墨晶体轴长 a 为0. 2469~0. 2471 nm, c 为0. 6738~0. 6762 nm,晶胞体积 V 为0. 03562~0. 03570 nm3,显示靠近岩体晶胞体积减小;随着变质程度升高, L a、 L c迅速增加,堆叠层数急剧增大,煤内部空间结构趋于有序化,拉曼参数 A D1、 P (G- D1)逐渐降低。     

福建煤系石墨鉴别方法探讨

福建省煤系石墨赋存层位为中二叠统童子岩组含煤岩系地层,该地层中的煤炭,由于受岩浆侵入及构造运动作用,已变质成无烟煤,如受温度与压力的作用更强烈,进一步变质成隐晶质石墨;无烟煤与煤系石墨在宏观上难以区别,相关规范仅以固定碳和挥发分作为确定石墨的工业指标,是无法对两者进行区分的。鉴于此,综合国内对煤系石墨工业指标划分,结合《福建省煤系石墨赋存规律与资源评价》课题的最新研究成果,尝试采用以固定碳、挥发分作为划分无烟煤与煤系(隐晶质)石墨的基础指标,以石墨碳层间距d 002和拉曼光谱参数R 2作为精确指标,建立煤系石墨鉴定方法体系,以便科学评价和利用煤系石墨资源。     

吉林省集安市马蹄沟晶质石墨矿地质特征及找矿标志

吉林省集安市马蹄沟晶质石墨矿位于吉林省集安市财源乡马蹄沟一带,文章对该矿床地层、构造、岩浆岩等地质特征及矿床成因进行研究,认为赋存于古元古界集安群荒岔沟组的晶质石墨与硼铁建造、含磷透辉石建造、铀-稀土建造等相应矿床均属于海底火山喷发沉积变质、岩浆热液作用的层控矿床,马蹄沟晶质石墨矿成因类型为沉积变质型晶质石墨矿床。总结该地区晶质石墨矿的找矿标志。     

石墨矿床类型及显晶质石墨矿床 成矿模式Ⅱ):矿石矿物及矿化特征

基于系统的野外观察和镜下鉴定,从石墨矿石矿物、矿化特征角度研究石墨矿床类型及显晶质石墨矿床成矿模式。研究发现石墨矿物晶体具有多期生长连晶特征,形成复合板状晶体;深变质阶段的混合岩化和大理岩的透辉透闪石化是石墨矿床热液交代阶段的主要矿化蚀变;石墨矿石分为硅酸盐岩型、碳酸盐岩及蚀变碳酸盐岩型石墨矿石;石墨矿床类型为热变质隐晶质土状石墨、浅变质显晶质微晶石墨和深变质大鳞片石墨;成矿模式是成矿物质碳富集-无定型有机碳形成石墨晶核-碳硅有机热液富集再结晶。     

中国石墨资源概况及晶质石墨成矿规律

初步概括了中国石墨矿产资源现状,总结了晶质石墨矿床的成矿规律、成矿模式及主要找矿标志。中国石墨矿产资源储量巨大、种类齐全,资源分布呈现“分布广泛、东多西少、个别富集”的特征,区域变质型晶质石墨矿床是主要矿床类型,晶质石墨主要成矿规律为“构造定区、沉积控源、变质限量、热液提质”,即大地构造格局决定晶质石墨矿床的有利区分布,富有机质陆源碎屑沉积体系主控炭源供给和赋矿层位分布,变质作用深度及期次限定石墨矿体总量,混合岩化过程对提升矿石品质具有不可忽视的作用。典型晶质石墨矿床的形成一般经历沉积成岩—区域变质—混合岩化3个阶段。地层、岩性、沉积环境、构造以及地球物理异常等是石墨找矿的良好标志。     

含硫、铜硅酸盐岩石中亚铁的测定

本实验拟定了两个测定含硫、铜硅酸盐岩石中亚铁的测定方法: 1.含硫量低于5％的岩石,采用盐酸—醋酸—氟化铵,煮沸分解酸溶性亚铁。     

黑龙江林口西北楞石墨矿地质特征及成矿规律

黑龙江林口西北楞石墨矿位于佳木斯—兴凯(地块)Fe-Au-P-石墨-矽线石成矿带（Ⅲ-53）中部,为一沉积变质超大型晶质石墨矿床。赋矿层位为上元古界兴东岩群大盘道岩组下段(Pt3dp1.),构造较为简单,矿带延展长度约为9.5 km,共圈定石墨矿带6条、石墨矿体73条。矿床地质特征及地球物理特征明显,极具代表性,总结研究其地质特征及成矿规律,对黑龙江东部佳木斯隆起兴东岩群大盘道岩组的区域矿产勘查工作具有一定的参考价值。     

凹凸棒黏土的提纯对噻吩化合物脱除的影响

用分散剂六偏磷酸钠对甘肃临泽凹凸棒黏土进行提纯,将提纯前后的凹凸棒黏土制备脱硫剂,进行X射线衍射(XRD)、BET比表面积测试(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征。测定了两种脱硫剂对模拟汽油中的噻吩的吸附脱硫性能。结果表明:提纯后的凹凸棒黏土制备的脱硫剂将模拟汽油中噻吩的含量由500×10-6降到165×10-6,脱硫率为67.0%,比提纯前的脱硫剂脱硫率提高了18.4%。     

高纯球形-准球形亚微米晶质SiO2材料的制备与表征

以天然粉石英为基本原料,通过氢氟酸与盐酸混合酸溶蚀技术和机械强力搅拌处理,制备了高纯球形-准球形亚微米晶质SiO2材料。XRD,SEM表征结果表明,制备的高纯球形亚微米晶质SiO2材料为纯结晶SiO2相,粒子呈球形-准球形,球化-准球化率达80%～90%,粒径一般为300 nm～800 nm;其化学组成为:w(SiO2)99.90%,w(Al2O3)192×10-6,w(Fe2O3)33×10-6,w(Mg)1×10-6,w(Ca)2×10-6,w(Cl-)20×10-6。     

冀西北地区古元古代含石墨变质地层岩石矿物地球化学特征与成矿机制研究

冀西北地区已发现多处大、中型晶质石墨矿，具有良好的区域变质石墨矿成矿地质条件与找矿潜力。古元古代红旗营子岩群太平庄岩组、东井子岩组和集宁岩群下白窑岩组为该地区重要的成矿层位，本文对这些含矿地层岩石进行了详细的岩相学及地球化学等方面的研究，并对石墨矿成因机制进行了探讨。研究结果表明，红旗营子岩群含矿岩石为石墨石榴黑云斜长片麻岩，其原岩是以泥岩、黏土质砂岩、砂岩及碳酸盐岩为主的岩石组合，局部富含有机质，表明这些含碳岩石的成熟度较高，为温暖潮湿-半干燥气候条件下海陆交互-滨浅海相沉积；集宁岩群下白窑岩组含矿岩石为石墨石榴斜长变粒岩，其原岩是以内陆湖-滨浅海相沉积的成熟度较高的泥岩、黏土质砂岩、砂岩、石英砂岩为主的岩石组合，局部富含有机质，形成于半干燥-干燥炎热气候下氧化-弱氧化沉积环境，在沉积过程中伴有热水参与。石墨矿碳质成分均来源于原岩本身的原始沉积的有机碳。矿床受层位、岩相和岩性控制，经区域变质作用，有机碳结晶形成石墨矿，并在断裂的控制下出露于地表或近地表。     

福建凤山矿区石墨矿地质特征及控矿因素分析

通过对福建省漳平市凤山矿区石墨矿近年来硐探、钻探等地质资料系统的梳理,在分析矿区地质特征和矿体特征的基础上,深入研究了石墨矿的控矿因素。研究认为该区石墨矿是由赋存于中二叠统童子岩组的无烟煤经过高温、高压作用进一步变质而成的。煤层受到岩浆热变质作用使碳物质(煤)分解,重新富集形成以隐晶质(土状)为主的隐晶质石墨矿,因此本区石墨矿的控矿因素是温度和构造。由于过往对福建煤系石墨资源的研究程度不够深入,造成大部分煤系石墨矿划归煤矿,致使石墨矿资源被浪费,本次通过野外地质勘查、采样样品测试等工作,确定了凤山矿区为煤系石墨矿,为下一步勘探工作提供有力依据,为合理开发利用矿产资源指明新的方向。