硼在自然界的形态和分布

<正> 一、硼在自然界的分散形态硼元素不能与其它化学元素构成类质同象混入物。A、E、费尔斯曼进行类质同象系列对比分析后,得出结论:所有的非金属元素,凡具有很小有效离子半径和高离子电位的元素都是如此。在天然固相硼化物中,硼以配体阳离子加入阴离子之中,因而在结晶化学上受典     

钾、铷比值在研究某些岩石和矿床成因中的应用

铷(Rb)属于希有分散元素,是地壳中分布最广的痕量元素之一。自然界至今尚未发现铷的独立矿物。铷的离子半径(1.49)与钾(1.33)十分近似,因而主要分散于各种含钾矿物中,如白云母、锂云母、铁锂云母、黑云母、水白云母、天河石和微斜长石等。在这些矿物晶格中,铷以等价类质同象置换钾。铷与铯,锂、铊、钠在上述含钾矿物中没有置换关系,仅是一种共生关系。铷的离子半径较大,离子的静电键力较弱,因而往往富集于晚期晶出的钾矿物中。根据矿物中铷的含量对比研究,认为其含量多少决定于熔体溶液中离子浓度以及主要载体     

分散元素的单矿物取样

分散元素在多金属矿床内多成类质同象或混入物隐藏在各种硫化矿石矿物及脉石矿物内。少数成独立的矿物存在,为寻找分散元素及其分布规律,必须对赋存分散元素的矿物进行研究。只有找寻出分散元素与该矿床内主要金属矿物或脉石矿物的依存关系,才能查明探矿方向和有利于选择工业评价地点。     

黝铜矿-砷黝铜矿矿物学研究进展

黝铜矿-砷黝铜矿系列矿物(Tetrahedrite -Tennantite Series Mineral,TTSM)作为含Cu、Ag、S、Sb、As、Hg及少量Au、Fe、Zn、Cd、Bi、Te、Se的硫盐矿物广泛存在于世界各地的Cu、Ag、Au、Pb、Zn多金属矿床中.为了能够更好的认识该系列矿物,提高矿物中有用元素的回收率,扩大黝铜矿型铜矿床的经济效益,本文对TTSM的化学组成和类质同象置换规律,晶胞参数和晶体结构的形变,矿物人工合成和有用元素的浸出试验等研究进展进行了综述.天然TTSM矿物一般化学式为:(Cu,Ag)6 Cu4 (Fe,Zn,Cu,Hg,Ag,Cd)2 (Sb,As,Bi,Te)4 (S,Se)13,其中S-Se、Sb-As-Bi-Te、Ag-Cu、Cu-Hg-Fe-Pb-Zn-Cd的类质同象置换相当普遍;TTSM晶体结构中不同结构位置离子置换规律更多的受限于离子价键,而同一结构位置不同离子的置换除受限于离子价键还受限于该位置空间大小,晶胞参数与离子置换类型和数量密切相关;人工合成实验证实形成TTSM矿物的温度范围为350～540℃,浸出试验证明随反应温度增高、浸出浓度增大、矿物颗粒减小时,TTSM中有用元素的浸出速率增大.     

碳酸盐矿物热分解机理的研究

本文主要根据碳酸盐矿物的热分析结果,研究不同的碳酸盐矿物热分解温度不同的机理,以及影响同一种碳酸盐矿物分解性质的物理化学因素。不同碳酸盐矿物热分解温度不同,这种差别可用构成碳酸盐矿物晶体的金属阳离子与CO_3~(2-)离子之间的结合力不同来解释。影响同一种碳酸盐矿物热分解温度的因素:一是其组分中少量化学杂质在加热时的热反应与碳酸盐矿物的热分解反应互相影响,使其热分解温度提前或推迟;二是在其晶体结构中存在类质同象的离子置换现象,不同的金属阳离子与CO_3~(2-)离子的结合性质不同,使原来很规则的晶体结构中出现一些不规则部分,这些不规则部分的热分解与规则部分有差异,就必然影响碳酸盐矿物的热分解。     

广西大厂长坡锡石硫化物矿床锡石晶胞参数的初步研究

矿床为高中温热液型锡石硫化物矿床,通过研究知道随成矿温度由高到低,成矿阶段由锡石—石英经锡右硫化物到锡石—方解石,锡石晶胞的轴长,特别是c轴长和晶胞体积都有增大趋势。锡石中含有Fe等杂质元素,它们可以类质同像代替Sn,由于这些元素离子半径小,类质同像代替结果导致晶胞变小。而在高温条件下,元素类质同像代替较易进行,这就造成了高温阶段形成的锡石晶胞小,低温阶段形成的锡石晶胞大。     

《元素地球化学》评介

本书是我国有史以来第一本系统、完整地论述元素地球化学的专著,也是目前国内外在这一领域中最系统的新著。其内容相当广泛,概括起来有以下五个方面:(1)元素的原子结构、同位素、化合价、元素的原子和离子半径、离子类型、极化性质、电负性、能量系数以及与其他元素的关系、所构成矿物的晶体化学性质和类质同象关系。并在此基础上,进一步阐述了各元素在各种地质作用过程中的行为特征。     

浙西寒武系底部黑色岩系含矿性和有用组分的赋存状态

通过对浙西寒武系底部黑色岩系分布区的区域地质和典型矿床的地质特征分析,阐述了黑色岩系的含矿性和伴生元素的赋存状态.黑色岩系的底部为厚度不等的磷块岩（结核）层,其上为金属层或石煤层,金属层的厚度与磷块岩的发育呈正相关,与石煤层的厚度呈负相关.在石煤层或其上部的碳质页岩中含黄铁矿层.石煤中伴生有钒、镍、钼、铜、铅、锌、铀、银和稀土元素,在部分地段可富集成矿.钒或以独立矿物存在,或以类质同象赋存在粘土矿物中;镍主要以独立矿物存在;钼主要与碳、硫、粘土一起呈钼硫化物胶状集合体,经热接触变质作用后形成辉钼矿;铀呈不均匀分散在胶磷矿和碳泥质中,呈类质同象或吸附状态存在;稀土元素主要呈类质同存在于胶磷矿中,部分呈吸附状态存在;铜、铅、锌主要以硫化物和硫砷化物等存在,多富集在金属层中.     

论矿物的类质同像

一、类质同像的定义与条件定义:两种或两种以上的化合物或矿物,结晶形态全同或几乎全同,化学成分相似,而且其中所含的一部分元素,又可以互相交代。这些化合物或矿物,就叫做类质同像的化合物或矿物。这种现象,则叫做类质同像。     

浅析哈密大水西钒矿钒赋存状态特征

大水西钒矿体赋存于下寒武统中,矿床类型为黑色页岩型钒矿床,主要为石墨硅质板岩夹碳质板岩互层型钒矿石,局部矿段夹有硅质板岩、石英岩、石英片岩型钒矿石.钒矿物大多分布于云母类、高岭土矿物中,少数分布于电气石、石榴石类矿物中.矿石中钒呈分散状分布.用电子探针能谱对矿物物质组分进行微区元素组成分析,采用电子探针背散射电子成像分析技术和选区成分分析技术对内部结构矿物组成、元素赋存状态及特征进行研究.结果表明,钒除主要以V3+类质同象杂质替代铝硅酸盐中部分Al3+的形式及以独立矿物形式分散存在外,还有少量V4+以VO2+类质同象替代地开石(高岭石)中的Al3+存在,矿石中钒以钒独立矿物形式(可能为V-Ti或V-Ti-Si化合物、钒钛铁矿、V-Ti碳化物固溶体等)于矿石中产出.     

闽中梅仙丁家山铅锌矿床硫化物微量元素地球化学特征及其成矿意义

梅仙丁家山铅锌矿床是闽中新元古代马面山群中多个大中型铅锌多金属矿床的典型代表.本文以丁家山铅锌矿床两类矿石(含磁黄铁矿矿石和含磁铁矿矿石)内的闪锌矿和黄铁矿为研究对象,通过电子探针及LA-ICP-MS微量元素分析技术,揭示二者的微量元素组成和赋存状态,探讨成矿温度及矿床成因方面的重要信息.分析结果显示:闪锌矿内Fe、Mn、Cd、Cu、In、Pb、Bi元素较为富集,两类矿石内的闪锌矿除Fe元素含量相差较大以外(平均值分别为9.3％和1.7％),其他元素含量并无明显差异;电子探针面扫描和LA-ICP-MS剥蚀图像显示元素Mn、Cd、In以类质同象形式存在,而Fe、Cu、Pb、Bi则有类质同象和显微包体2种存在形式.黄铁矿微量元素含量整体较低,元素Co、Ni、Pb、Bi相对富集,Ni、Mn主要以类质同象形式存在,Cu、Co有类质同象替换和显微包体2种形式,Pb、Bi主要以方铅矿包体形式存在.两类矿石中的闪锌矿Zn/Cd比值分别在120～150之间和93～210之间,均指示中温成矿条件.两类闪锌矿内Fe、Cd、Mn元素含量特征与典型矽卡岩型矿床内的闪锌矿相吻合;矿床内硫化物硫同位素组成揭示成矿物质来自于岩浆岩.上述证据共同支持梅仙丁家山铅锌矿矿床属矽卡岩型矿床.     

花岗岩锆石中的微量元素的配分特征

花岗岩锆石中的微量元素(铪、铀、钇、钍、磷)的电子探针分析表明,这些元素在花岗岩锆石中皆以类质同象形式赋存,其中最小离子半径的铪以无序固溶体形式与锆完全相溶,而钇和磷在较低温度的条件下常常呈磷钇矿与锆不完全相溶;它们在花岗岩锆石中的地球化学行为是随着结晶环境的物理化学条件的变化而分异的,因此,对它们的分析研究可以揭示花岗岩的成因特征。     

类质同象的研究方法及意义

结合研究史作者论述了元素类质同象、间隙原子和固溶体概念的异同。指出类质同象元素的3个属性：同生性、共生性和同晶体化学位。提出元素统计式均匀分布为鉴别类质同象状态的理论准则,例举电子探针、矿物物性鉴别“杂质”属性的可行性,指出电子探针方法为最佳选择。论述了类质同象的重要地学意义：岩浆演化的指示剂和地质温压计。提出类质同象副成分作为找矿地球化学标志的新思路。元素不同存在状态的查定在矿产资源评价中具有重要意义。     

贫碱结构水类型祖母绿红外光谱特征及其控制因素探究

祖母绿红外吸收主要与其硅氧骨干、通道内结构水、相关碱性金属离子和大分子振动有关。国内外相关研究主要集中在峰位归属及谱峰特征对比方面,认为与分子振动和不同类型结构水相关,对更深层的成矿或化学控制因素的研究还较少。本文选取典型4个矿区样品,针对贫碱结构水(Ⅰ型)特征为主的祖母绿进行了近、中红外光谱测定,在此基础上初步探讨其主要控制因素。结果表明:同为Ⅰ型水主控的不同矿区祖母绿呈现一致特征,若干与结构水、碱性离子及大分子相关吸收具有稳定峰位、近似的相对峰强和峰形的特征。分析发现:祖母绿红外谱带特征直接受控于通道中结构水的占位方向和比例,进一步与祖母绿成矿元素Al~(3+)的类质同象替换相关,主要受(Mg~(2+)+Fe~(2+))离子浓度影响,当其浓度较低时,类质同象替换程度较低,祖母绿结构水占位主要表现为Ⅰ型水特征,其相关元素特征表现为高Si、Al,低Mg、Fe,总体贫碱,对应相应的典型红外特征,指示化学离子浓度与红外谱学特征之间的关系。研究过程表明红外光谱可以辅助对Ⅰ型水祖母绿产地的鉴定和成矿环境的认知。     

中国分散元素富集与成矿研究新进展

本文重申了对分散元素种类的界定,将Cd、Ga、In、Tl、Ge、Se、Te和Re 8种元素作为分散元素既兼顾了传统习惯,也考虑到了地球化学性质的异同,同时也考虑了地质事实.近十年来,分散元素大规模的工业利用引发了对分散元素资源的进一步研究,新的研究成果主要包括：①分散元素可以成矿,可以形成独立和共生矿床,可以形成大型甚至超大型矿床,甚至可以形成分散元素矿集区或成矿域,这一新的进展打破了分散元素不能独立成矿的传统观念.在中国已经发现了许多分散元素独立矿床;②分散元素的富集成矿具有矿床类型和矿物类型的专属性,这意味着注意特定的矿床类型,会使找到相应的分散元素矿床的可能性增加;③发现和明确了分散元素的三种主要存在形式即独立矿物、类质同象和吸附,首次在国内矿床中发现了一系列分散元素矿物和新矿物;④Se、Tl、Cd的释放对环境的危害最主要的方式是通过污染饮用水进而影响到人类健康,其它分散元素对环境的作用目前还不十分清楚.     

跃进沟铜多金属矿床成矿元素赋存特征研究

利用显微镜与电子探针对西藏拉萨跃进沟铜多金属矿床矿石进行了观察与分析,查明了矿石中Cu,Pb,Zn,Au,Ag,Mo等成矿元素的赋存特征.研究结果表明,铜主要以黄铜矿的形式存在;锌主要以闪锌矿的形式存在;铅主要以方铅矿的形式存在;金主要以类质同象的形式赋存于黄铁矿、磁黄铁矿与闪锌矿中;银主要以类质同象的形式赋存于方铅矿中;钼主要以类质同象的形式赋存于黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿与闪锌矿中.最后通过野外与室内矿物学研究结果,初步认为该矿床属典型的中-高温熟液型矿床.     

电子探针技术探究钪在白云鄂博矿床不同矿物中的赋存特征

随着对钪资源需求的不断增加,世界各国近年陆续开展钪成矿机理研究及找矿工作,核心内容之一是厘清钪的赋存特征.据前人研究,各类钪矿床中钪主要以类质同象、离子吸附形式存在,目前发现的含钪矿物种类已逾800种.对于白云鄂博矿床,钪资源储量较大,无独立钪矿物产出,钪以类质同象形式进入其他矿物,分布分散、含量低.囿于测试技术及取样...     

贵州铜仁坝黄磷矿中铀赋存状态的逐级化学提取研究

贵州铜仁坝黄磷块岩矿床富集放射性元素铀,利用逐级化学提取分析方法对该地区黄磷矿中铀的赋存状态进行探究,有助于进一步探讨磷块岩型铀矿的分布规律、成矿机理及铀资源的综合开发。本文采用经修改的Tessier法流程,提取了水溶态、可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质黄铁矿态、强酸提取态和残渣态等七种不同形态的铀。研究发现:黄磷矿中的铀主要以独立铀矿物和类质同象置换的形式存在,分别占37.83%、37.21%,少量铀(占24.96%)以分散吸附形式存在。分析表明:独立铀矿物在富磷、黄铁矿脉和镜面擦痕发育的岩层中含量较高,说明热液活动有利于独立矿物形式铀的富集;类质同象铀与黄磷矿中的磷含量呈正相关关系,铀元素可能是以离子置换的方式赋存于胶磷矿的晶格缺陷中;吸附形态铀的含量受到岩石中黏土矿物含量和黄铁矿脉的影响,有机质黄铁矿态是吸附形态铀存在的主要方式,少量铀通过扩散作用吸附于黏土矿物表面。除类质同象铀因其存在形式不易被提取利用外,独立铀矿物及吸附形态铀对于未来优化资源配置具有现实意义。     

姑婆山花岗岩主岩体的稀土元素赋存状态研究

稀土元素在姑婆山花岗岩主岩体过渡相中,主要以稀土矿物和类质同象两种形式存在,并以稀土矿物形式为主,其中稀土元素含量占全岩含量的64％以上。轻稀土元素主要赋存于褐帘石和独居石中,重稀土元素主要赋存于褐钇铌矿等矿物中。岩石中至少有65％以上的稀土元素赋存于抗风化能力小的矿物中,为花岗岩风化壳离子吸附型稀土矿床提供了物质来源。     

元素的类质同象置换简表

类质同象普遍存在于矿物中，将发生类质同象置换的元素列于元素周期表中，就是作者所编制的元素的类同象置换简表，表中同时列出了主要载体矿物及参考工业指标。