木兰山低温高压微变质体中SiO_2非晶相的特征和意义

木兰山低温高压变质岩中的石英脉及其围岩的矿物组成、变质结构和界面特征的光学显微镜和电子探针研究表明,该石英脉为同构造重结晶脉,经历过低温高压变质作用,其变质温度压力条件与围岩矿物的形成条件相同。透射电镜亚微米纳米尺度分析表明,该石英脉中存在一种已部分转变成α-石英纳米晶的SiO2非晶相,且观察到类似于柯石英假象的胀裂现象。并认为SiO2非晶相的形成及其变化特征可能是大别山高压超高压变质带南缘蓝片岩的一次俯冲和快速折返过程的超显微证据。     

木兰山低温高压微变质体中SiO2非晶相的特征和意义

木兰山低温高压变质岩中的石英脉及其围岩的矿物组成，变质结构和界面特征的光学显微镜和电子探针研究表明，该石英脉为同构造重结晶脉，经历过低温高压变质作用，其变质温度压力条件与围岩矿物的形成条件相同，透射电镜亚微米纳米尺度分析表明，该石英脉中存在一种已部分转变成α-石英纳米晶的SiO2非晶相，且观察到类似于柯石英假象的胀裂现象。并认为SiO2非晶相的形成及其变化特征可能是大别山高压超高压变质带南缘蓝片岩的一次俯冲和快速折返过程的超显微证据。     

造山带硅质岩的含矿特征及其变质作用

硅质岩是指由化学作用、生物化学作用及部分火山热液作用形成的富含SiO2的岩石,主要由非晶质、隐晶质或微晶质自生SiO2矿物(蛋白石,玉髓,自生石英等)组成,常混入粘土矿物、碳酸盐矿物等杂质.     

浙江青田县万山萤石矿矿床地质特征及成因

浙江青田县万山萤石矿成矿作用主要由地热水浅循环伴含氟成矿流体,在特定的物理化学条件下,沿有利的构造空间富集成矿,属低温热液充填型脉状矿床.矿体矿石、矿物组分比较简单,矿石矿物为萤石,脉石矿物以石英为主,次为蛋白石、高岭石、黄铁矿、方解石、绿泥石等.矿石主要化学成分为CaF2和SiO2,矿石中SiO2、CaF2二者总量约占97％～99％.随着CaF2含量的增加,SiO2含量减少.     

安徽铜陵地区中生代侵入岩成因及成矿意义

安徽铜陵矿集区是我国最著名的铜、金、铁产地之一,成矿与岩浆作用关系密切.本次对铜陵地区中生代侵入岩进行了系统的矿物学、岩石学和元素地球化学研究.结果表明:①本区岩浆岩主要为辉石(二长)闪长岩( SiO2≤55％)、石英(二长)闪长岩(SiO255％～65％)和花岗闪长岩(SiO2≥65％)三种岩石组合,其矿物成分主要为...     

川西侏罗系上沙溪庙组砂岩中绿泥石的成岩耗水作用及其油气地质意义

通过对川西坳陷中侏罗统上沙溪庙组砂岩储层样品的普通薄片和铸体薄片观察分析,讨论了砂岩中绿泥石环边胶结物的特征、形成期次以及油气地质意义。研究表明,富SiO2的孔隙流体对初期形成的绿泥石环边胶结物产生溶蚀作用。如果孔隙流体性质呈现适合石英胶结物形成时,当流体渗透过绿泥石环边到达石英碎屑颗粒表面,由于对绿泥石环边的溶蚀作用使得流体中SiO2浓度降低,则不足以形成石英胶结物,从而保护了孔隙空间不被充填。在成岩过程中矿物蚀变成绿泥石发生的＂成岩耗水＂作用使得地层水减少,地层压力降低,与围岩形成压力差,有利于油气运移和富集。     

徐淮地区镁铁质岩石捕虏体单斜辉石中石榴石和石英的出溶

徐淮地区早侏罗世侵入杂岩中榴辉岩,石榴辉石岩和单斜辉石岩捕虏体单斜辉石中可以观察丰富的出溶石英针和石榴石,黝帘石及角闪石的出溶叶片,榴辉岩中出溶石英针的绿辉石核部比其边部相对富含FeO和MgO,贫SiO2,Al2O3和CaO。在石榴辉石岩和单斜辉石岩捕虏体中具有出溶石榴石的单斜辉石。从靠近出溶石榴石的一侧向其核部,Al2O3,Na2O和TiO2含量降低,MgO,SiO2和CaO含量增加,单斜辉石中定向石英针的出溶表明曾经存在有超高压条件下（≥25×10^8Pa)稳定的过硅质绿辉石。单斜辉石中出溶石榴石表明温压条件的降低可能是引起出溶的一个主要原因,捕虏体中的矿物组合和岩相学特征表明它们曾经遭受了榴辉岩相和角闪岩相退化变质作用,这与因压力和温度降低引起矿物出溶的结果相吻合。     

钙长辉长无球粒陨石中普通石英与鳞石英成因研究

钙长辉长无球粒陨石(Eucrite)是 Howardite-Eucrite-Diogenite(HED)族陨石的重要成员,也是研究灶神星壳演化历史的重要对象.本文研究了多个玄武质Eucrite样品中主要的SiO2相——普通石英和鳞石英的成因,进而讨论其对Eucrite陨石热演化的启示.研究对象包括不同冲击程度样品,以探讨陨击过程对SiO2同质多象转变的影响.冲击程度较弱的包括未角砾化样品NWA 3162 、NWA 6594 和Igdi,冲击程度较强的为单碎屑角砾岩Millbillillie、Camel Donga和NWA 1654.研究结果显示,不同样品中的普通石英和鳞石英各自均具有相似的岩相学和化学成分,但不同冲击程度样品中普通石英产状存在系统差异.结合Eucrite热变质历史,本研究认为普通石英并非来自共生鳞石英的相变,而是形成于更早期高温 SiO2相的转变.Eucrite 中广泛存在的鳞石英则很可能是普通石英在后期撞击事件中发生部分熔融快速结晶形成.Eucrite中普通石英和鳞石英可能经历的主要形成过程如下:① 岩浆喷发形成高温SiO2 (方石英和/或鳞石英);② 随后长期热变质中高温 SiO2转变形成普通石英,并因体积缩小发育孔洞结构;③ 后期冲击作用再加热,导致普通石英部分熔融形成鳞石英,在高冲击程度的样品中还普遍发育普通石英的羽状裂理.本研究在Eucrite中观察到的普通石英和鳞石英分别形成于不同阶段热事件.大多数Eucrite中存在普通石英和鳞石英共生,表明Eucrite在热变质后普遍受到热扰动,内部微区受热不均一性明显.上述普通石英和鳞石英成因的厘定,为微区或单碎屑矿物同位素年代学定年样品的选择以及年代学结果的地质解释提供了依据.     

彭州通济地区水文地球化学特征及成因分析

彭州地区是＂5.12＂地震灾区,其震后的水文地球化学特征还未有相关研究,本文利用以热力学为基础的水文地球化学平衡理论与方法对彭州通济地区震后浅层地下水化学特征及其形成进行了分析,为研究地震对浅层地下水的影响提供基础信息。分析表明：研究区水化学场受到地形地貌的控制,水化学类型以HCO3--Ca型为主;HCO3-、Ca2＋普遍含量较高,CO2分压控制碳酸盐的溶解度及水中的pH值;其浅层地下水相对于石英处于过饱和状态,相对于非晶质SiO2处于未饱和状态,CO2气体参与硅酸盐矿物水解,产生可溶SiO2;矿物溶解及与水中化学组分平衡的非硅铝酸盐矿物主要为方解石,硅铝酸盐矿物主要为长石,其次是高岭石、蒙脱石。水化学平衡理论与方法可以较好的用于研究地下水所处的水文地球化学环境以及判断SiO2的来源和矿物溶解过程。     

不同有机酸对矿物溶解的动力学实验研究

用石英、微斜长石和方解石混合颗粒模拟碎屑组分分别与不同有机酸水溶液进行溶蚀实验,以比较储集层内不同矿物在含低分子量有机酸地层水中溶解的速率,并试图探讨矿物溶蚀的微观机理。结果表明：①所有矿物颗粒都发生了不同程度的溶解,表现为颗粒失重,溶液中SiO2和金属阳离子含量增加,pH值上升。②优先溶解的是方解石,其次是硅酸盐矿物。③温度增加,硅酸盐矿物在水中的溶解度明显增加,而方解石的溶解度基本不变。④由于不同有机酸与二氧化硅和金属阳离子生成的络合物稳定性不同,因此,在不同有机酸水溶液中,矿物的溶蚀速率有较大差别。多官能团有机酸的水溶液中,不同矿物有更大的溶解;但在含有丰富Ca2＋的草酸水溶液中,由于矿物颗粒表面难溶草酸钙的沉淀,方解石的溶解变得更加困难。⑤多官能团有机酸与SiO2形成的多环螯合物由于完全取代了硅氧四面体的氧原子,在水中具有高度稳定性,可能有助于(铝)硅酸盐的溶蚀和硅元素的迁移     

混合表面活性剂对长石、石英浮选分离的影响

采用单矿物浮选、Zeta电位和芘荧光探针,研究由DDA和SDS组成的阴阳离子混合表面活性剂在不同的浮选条件下对长石、石英分离效能影响以及表面活性剂在矿物表面的吸附行为。结果表明:在相同浓度阴阳离子混合表面活性剂中,长石的疏水性要强于石英;Zeta电位在DDA∶SDS=1∶1时主要由阳离子决定,在DDA∶SDS=1∶2、1∶3时由阴离子决定。芘荧光探针结果表明:在pH=2.0,长石和石英表面极性在低浓度混合表面活性剂中与浓度呈负相关;在DDA∶SDS=1∶1、浓度为4×10-4 mol/L时,混合表面活性剂在矿物表面形成半胶束,且长石表面形成半胶束浓度低于石英。当DDA∶SDS=1∶2、1∶3时,长石表面形成半胶束浓度提高,而石英未能在实验条件内形成胶束。综合而言,在同一混合表面活性剂条件下,长石表面疏水性强于石英。     

方石英的亚稳态形成机制探讨

方石英形成于石英或鳞石英热力学稳定区是一种普遍的现象，并基本上是由非晶态SiO2转变而成。方石英的这种亚稳态形成机制可用Ostwald分步规则这一动力学经验规律来阐述；而引起非晶态SiO2转变成方石英的速率常数大大高于方石英转变成石英或鳞石英的速率常数的本质是非晶态SiO2局部中程有序结构与β—方石英的动态无序结构的相似性；这种相似性使非晶态SiO2结晶过程中β—方石英的有效成核速率大大增加，并最终导致亚稳态方石英的形成。非晶态SiO2中所含的杂质元素有利于降低方石英的形成温度，加速反应进程，但对于亚稳态方石英的形成没有决定作用，除非这些杂质元素有利于方石英结构的稳定性。     

可能产于消减带中的两种新的含水超高压铝硅酸盐矿物

基于以往的实验和热动力学研究,象高岭土、叶腊石这样的含水铝硅酸盐矿物稳定的压力上限为3.0GPa。在Al_2O_3-SiO_2-H_2O(ASH)体系中,持续高压下的含水矿物只有硬水铝石(Dia)。实际上硬水铝石和SiO_2(石英、柯石英、斯石英)的组合应该代表铝质粘土在深部很低温消减带中的高压平衡组合。而且它们的稳定性受脱水反应:Dia+SiO+2(?)Ky+H_2O的制约,根据波曼(1988)的数据这个反应发生在5.0GPa,大约430℃的条件下。     

云南墨江金厂金矿床含铬层状硅酸盐矿物成分标型特征

含铬绢云母类矿物在云南墨江金厂金矿床中广泛出现于黄铁铬绢英岩、黄铁硅质岩、黄铁铬云母岩和石英脉中。含铬绿泥石类矿物主要出现在石英脉、硅质岩、黄铁铬绢英岩中。蒙脱石出现于蚀变围岩中，而高岭石出现于富金石英脉中。本文通过对72个上述矿物电子探针数据的分析，确定了与其成因产状对应的含铬绢云母、含铬伊利石、含铬绿泥石、含铬蒙脱石、高岭石矿物的系列成分标型。研究表明，具最高铬含量的上述矿物样品均位于近金厂岩体穿脉的最北端。在铬铝云母SiO2-Cr2O3关系图上可以看出，不同成矿背景的铬铝绢云母，其Cr、Si离子数有分区特点，而本矿床的铬铝云母成分标型反映其富硅富铬的特点，与金厂超基性岩体的变质热液有关。     

重金属离子在石英族同质多像体矿物表面吸附差异性的微量热初步研究

同质多像体矿物在土壤、水系沉积物等环境中广泛存在,这些化学成分相同但晶体结构不同的矿物,在不同介质环境中或受到各种物理化学作用下,其表-界面的物理化学性质也可能呈现出差异性。目前有关矿物-水界面作用的研究成果表明,矿物表面微结构及其化学活性不但控制着水体中重金属离子、持久性有机污染物等各类环境污染物与矿物/沉积物之间的各种界面反应方式,而且控制着它们之间的反应速率。因而开展同质多像体矿物表面结构与性质的差异研究对于我们了解各类有机、无机污染物在同质多像变体矿物间的表面分布与赋存状态及相互作用机理十分必要。微量热法是近年来发展起来的一种原位、实时、无破坏的细微热效应测定方法,也是研究矿物、材料、生物以及环境样品热力学与动力学的重要方法。几乎所有物质的物理化学反应过程都伴随有热量的传递和变化。微量热法就是采用微量热仪对测试物质发生反应时所引起的热焓以及比热变化进行精确的测定与分析,进而推测其可能的作用方式与过程。我们运用微量热仪对石英族同质多像变体α-石英和α-方石英与重金属离子Cu2+、Pb2+、Zn2+、Co2+反应热效应进行了初步研究。由微量热滴定数据可知,α-石英和α-方石英对Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附反应均为吸热反应,且α-石英的热效应值大于α-方石英,两种矿物对Cu2+、Pb2+、Zn2+的热效应值变化呈Cu2+Pb2+Zn2+的趋势。但是,与其他三种重金属离子的吸热过程不同,α-石英和α-方石英吸附Co2+的过程为放热过程,α-石英的热效应值也要大于α-方石英。这有两种可能:1)有文献报道,Co2+吸附在石英表面后,能在其表面形成三八面体层状类黏土结构。相对于吸附后呈无定形状态,新形成的结构释放能量,以保持其稳定结构,故表观为放热反应;2)吸附Co2+的反应本身为吸热反应,但因其热效应值非常小,而且由于可能存在的实验误差以及背景稀释热影响,其热效应值表观为放热反应。具体是哪种原因,需要进一步实验研究及其他表征手段验证。     

我国北方部分地区大气粉尘的特征研究

针对北方部分地区大气粉尘进行的粒度、成分、物相和形貌特性分析表明,大气粉尘中微小颗粒集中分布在0．3μm～5μm内,小于2μm的超过85％,粉尘主要以Si,Al,Fe,ca等风砂和土壤的地壳元素,矿物相主要为石英,钠长石,方解石,绢云母。颗粒呈无规则形的团、块状,颗粒表面高低不平或有冲刷痕迹或有小孔。K,Na的含量较低,SiO2的含量很高。不同性质的粉尘在水溶液中其pH值变化趋势不尽相同,大气粉尘在水溶液里的电离受粉尘的成分、粒度和表面吸附的协同作用。     

四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究

针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。     

大别山区石英质玉宝石矿物学特征研究

大别山区石英质玉属新近发现的一种石英质玉（简称＂大别山玉＂）,具色彩绚丽、质地细腻温润等特点。利用偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、化学分析、红外光谱分析等方法,重点对＂大别山玉＂的矿物组成、化学成分、物理光学性质、微结构、红外吸收光谱等特征进行研究。结果表明,＂大别山玉＂具较典型的微粒-细粒结构,主要矿物为石英,含少量的绢云母、绿泥石、萤石、黄铁矿及其它粘土矿物等次要矿物,实属石英质玉;其化学成分相对较纯,主成分为SiO2,含少量的Al2O3,CaO,MgO,Fe2O3,FeO,K2O等;其红外反射光谱以Si—O非对称伸缩振动致特征的1177,1104 cm-1谱带、Si—O—Si对称伸缩振动致800,781cm-1分裂谱带以及由Si—O弯曲振动致492 cm-1较强谱带和542 cm-1弱谱带为特征。同时,还对＂大别山玉＂的结晶度及水的赋存状态一并给予了探讨。     

五氯苯酚在矿物表面吸附——实验、表面反应模式及其环境意义

利用批量平衡技术研究了石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线,发现所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5～6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层状硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则包含表面络合反应和表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1～3个数量级。高岭石和氧化铁矿物的浓度吸附等温线可用Langmuir方程很好拟合,最大吸附量的大小顺序是赤铁矿>纤铁矿>针铁矿>高岭石>石英>蒙脱石≈伊利石,并可以用矿物表面羟基位浓度和反应机制加以解释。PCP在矿物表面可观的吸附量说明矿物表面吸附对憎水性可离解有机化合物(HIOCs)在天然水相体系和沉积中的迁移转化过程起着相当重要的作用。     

活度在矿物温度计与压力计中的作用——以GB温度计与GASP压力计为例

浓度是溶液中客观存在的物理性质,活度则指非理想溶液(包括非理想固溶体)中组分的"有效浓度".本文以石榴子石-黑云母(GB)温度计、石榴子石-Al2SiO5矿物-斜长石-石英(GASP)压力计为例,探讨了矿物活度模型对于温度计与压力计的影响.将石榴子石和黑云母作为理想或非理想固溶体,根据实验数据建立的不同版本的石榴子石-...