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1.
本文阐述了我国几个不同成因矿床闪锌矿的化学成分、晶胞参数和物理性质,如硬度、密度、反射率、吸收边能量、磁化率等的特征;根据闪锌矿的内部电子结构和微量元素的晶体化学特征讨论了成分、结构与物理性质之间的相互关系;并探讨了这些标型特征在矿床成因和地质找矿上的意义。 相似文献
2.
青海虎头崖铅锌矿床是祁漫塔格成矿带矽卡岩型多金属矿的典型代表之一,该矿区岩浆活动强烈,具有Fe、Cu、Mo、Pb、Zn等多金属成矿元素组合。本文通过电子探针对该矿床中闪锌矿化学成分标型特征进行了详细研究,探讨其中Fe、Cd等元素的分布状态和富集规律。研究表明,矿床中闪锌矿可分为3个世代,从早到晚闪锌矿颜色由黑色逐渐变为浅黄色,矿物组合由闪锌矿-(方铅矿-黄铜矿)-黄铁矿-磁黄铁矿→闪锌矿-方铅矿-黄铜矿-黄铁矿-(磁黄铁矿) →闪锌矿-方铅矿-方解石或石英。早阶段形成的闪锌矿以富Fe贫Zn和Cd为特征,而晚阶段形成的闪锌矿相对贫Fe,富Zn和Cd。通过闪锌矿中的FeS含量估算获得成矿温度范围为148~262℃。随着成矿阶段的演化,3个世代闪锌矿中FeS含量逐渐降低,表明对应成矿温度的不断降低,分别为262~258、260~200、248~148℃。结合Zn/Cd含量比值变化范围,认为虎头崖铅锌矿床应属于中温热液矿床。在空间分布上,沿着热液流动方向,闪锌矿中Zn含量逐渐增加,Fe含量逐渐减少,Zn/Cd变化范围增大,指示矿床中热液流动方向为由北西西到南东东,由深部到浅部,与矿体走向一致。通过与国内其他不同类型铅锌矿床的对比,发现虎头崖铅锌矿床闪锌矿中Zn、Fe、Mn、Cd等化学成分具有典型中温矽卡岩型矿床中闪锌矿化学成分的特征,明显不同于层控型矿床、喷流沉积型矿床等其他类型矿床闪锌矿。结合该矿床地质特征和成矿作用过程,我们认为虎头崖铅锌矿床为矽卡岩型矿床。 相似文献
3.
在详细的野外调研及岩相学研究基础上,通过电子探针分析(EMPA)和电感耦合等离子体质谱分析(ICPMS),系统研究云南会泽铅锌矿不同成矿阶段闪锌矿化学成分特征,探讨Zn、Fe、Cd、Ge、In、Ag的富集规律及其指示意义。研究表明,该矿床的热液成矿作用可划分为4个阶段,依次为细粒黄铁矿阶段、多金属硫化物阶段、黄铁矿-方铅矿阶段和碳酸盐阶段,其中闪锌矿的形成可划分为两个阶段,从早到晚颜色由黑色变为红色。早阶段闪锌矿富Fe,贫Ge、In、Ag、Zn和Cd;晚阶段闪锌矿富Ge、In、Ag、Zn和Cd,相对贫Fe。闪锌矿中Cd、Ge等有用组分均已达到工业综合利用要求,主要替代Fe进入闪锌矿晶格。闪锌矿中Fe S含量从早到晚呈降低趋势,估算早期成矿温度为170~262℃,晚期成矿温度低于203℃,结合Zn/Cd含量比值变化范围,认为该矿床属于中温热液矿床,其成矿温度由早至晚逐渐降低。空间上,Zn、Fe含量及Zn/Cd值均指示矿床形成时热液由深部向浅部流动。将该矿床闪锌矿中In、Cd、Ga、Ge、Zn/Cd、Ga/In、Ge/In等特征元素及其比值与典型铅锌矿进行对比,显示会泽铅锌矿与MVT型铅锌矿床类似。 相似文献
4.
本文采集了我国19个产地的天然闪锌矿进行矿物学和光催化性能研究。样品皆为立方Zn S结构,化学成分变化较大,其中Fe对闪锌矿中Zn的替代范围为0.235%~14.826%(质量分数,下同),Cd对闪锌矿中Zn的替代范围为0.133%~1.576%。闪锌矿中Fe含量由低到高,导致颜色由浅变深直至呈黑色,半导体禁带宽度由大变小,估算获得天然闪锌矿的禁带宽度范围为3.18~2.28 e V,明显低于纯Zn S禁带宽度3.68 e V,光催化响应均在可见光范围。验证光催化实验结果表明含Fe较低、含Cd较高的天然闪锌矿可见光催化还原降解甲基橙的效果较佳,如可见光下1 g/L闪锌矿样品(含铁4.262%,含镉1.576%)对30 mg/L甲基橙催化反应4 h后的脱色降解率达到82.11%。天然闪锌矿中Fe含量影响着禁带宽度和光响应范围,Cd含量影响着光催化性能,为高附加值开发利用贱金属资源天然闪锌矿提供了科学依据。 相似文献
5.
通过电子探针(EMPA)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射谱(DRS)、光致发光谱(PL)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和霍尔效应(Hall-effect)等测试手段对天然闪锌矿样品的半导体物理化学性能进行了表征分析。分析结果认为,天然闪锌矿良好的可见光响应性能主要源自其晶格内丰富的类质同像替代离子。此外,样品中的变价元素Fe能够参与价带光生空穴的捕获,提高导带光生电子的利用率,从而提高其光催化活性。样品中丰富的缺陷也有利于光催化活性的提高,大量的解理面和裂开面能够提供较完整的晶面增加反应活性点位,空位缺陷和晶格膨胀畸变等可以提高光生电子空穴对的分离效率。与其特殊的物理化学性质相符,天然闪锌矿光催化还原降解甲基橙的实验证明了其较高的可见光催化还原活性。本研究结果也预示着天然半导体矿物闪锌矿作为一种新的低成本、高效率的可见光催化材料将在环境污染治理领域具有一定的应用前景。 相似文献
6.
Microprobe and fluid inclusion analyses of hydrothermal ore deposits containing the subassemblage sphalerite+ tetrahedrite-tennantite [(Cu, Ag) 10(Fe, Zn) 2(As,Sb) 4S 13] reveal that the Gibbs energies of the reciprocal reaction Cu 10Zn 2Sb 4S 13 + Cu 10Fe 2As 4S 13 = Cu 10Fe 2Sb 4S 13 + Cu 10Zn 2As 4S 13 and the Fe-Zn exchange reaction 1/2Cu 10Fe 2Sb 4S 13 + ZnS = 1/2Cu 10Zn 2Sb 4S 13 + FeS are within the uncertainties of the values established by Sack and Loucks (1985) and Raabe and Sack (1984), 2.59±0.14 and 2.07±0.07 kcal/gfw. However, this study suggests that the Fe-Zn exchange reaction between sphalerite and Sb and Ag-rich tetrahedrites does not obey the simple systematics suggested by Sack and Loucks (1985) wherein tetrahedrite is assumed to behave as an ideal reciprocal solution. Instead these studies show that the configurational Gibbs energy of this exchange reaction, RTln[( X
Fe/ X
Zn) TET( X
ZnS/ X
FeS) SPH], corrected for sphalerite nonideality exhibits both a local maximum and minimum as a function of Ag/(Cu+Ag) ratio at a given X
FeS
SPH
and temperature. The local maximum for X
FeS
SPH
0.10 corresponds to the position of the cell edge maximum established for natural tetrahedrites by Riley (1974), Ag/(Ag+Cu)0.4. These studies and the results of structural refinements of Ag-bearing tetrahedrites suggest that in low silver tetrahedrites Ag is preferentially incorporated in trigonal-planar sites but that in tetrahedrites with intermediate and greater Ag/(Ag+Cu) ratio, Ag is preferentially incorporated in tetrahedral sites. A nonconvergent site ordering model for tetrahedrite is developed to quantify and extrapolate these predictions. 相似文献
7.
羊拉铜矿床是三江成矿带中段重要的大型铜矿床之一,其矿床成因一直没有明确界定。里农矿段是羊拉铜矿床最主要的组成部分,该矿段矿石中黄铜矿、磁黄铁矿和黄铁矿发育,其中,磁黄铁矿矿石是矿床中含量最高的硫化物矿石。本文选取里农矿段的磁黄铁矿矿石样品,利用矿相学、电子探针和X射线衍射对磁黄铁矿形态、成分和结构标型特征进行分析,探讨其形成环境和沉淀机制,为揭示矿床成因提供有效约束。研究结果表明:羊拉铜矿床矿体具有典型的矽卡岩型矿床特征,多呈层状、似层状产出,且与花岗闪长岩岩体关系密切,受花岗闪长岩岩体和大理岩、变质石英砂岩等地层以及断裂构造的共同控制;磁黄铁矿矿石呈铁黑色、古铜色、铜褐色,块状和浸染状构造;镜下为黄白色、黄褐色,无内反射色,非均质性不明显,他形-半自形粒状结构。局部可见磁黄铁矿被石英±黄铜矿±黄铁矿±方解石脉切断,也见闪锌矿中有乳滴状、叶片状黄铜矿发育。磁黄铁矿中Fe元素含量为59.25%~60.25%,平均为59.71%,S元素为39.10%~39.97%,平均39.52%,化学分子式为Fe6S7~Fe8S9;晶胞参数平均值为a0=11.912,b0=6.859,c0=12.813,磁黄铁矿的粉晶X射线衍射曲线呈强度大致相等的双峰,表明羊拉铜矿床的磁黄铁矿以单斜磁黄铁矿为主。据此判断该区成矿作用过程中富硫、并经历快速降温变化,非均匀应力作用使六方磁黄铁矿转化成了单斜磁黄铁矿;磁黄铁矿中的硫是以S2-的形式存在,在六方磁黄铁矿向单斜磁黄铁矿的转化过程中,磁黄铁矿晶格中的Fe离子略有减少,Fe1-xS的电负性稍有增加,还原性增强;在Fe-S相图中,磁黄铁矿位于单斜磁黄铁矿和黄铁矿共生相区,表明成矿温度在250℃左右。即羊拉铜矿床的磁黄铁矿主体是形成于富硫、非均匀应力、中温的还原环境。该区磁黄铁矿富Co贫Ni,Co/Ni值范围较大,分布于矽卡岩型铜矿床范围附近,与典型矽卡岩型铜矿有相似的矿床地质和矿物学特征,表明羊拉铜矿床属于矽卡岩型矿床。据此综合羊拉铜矿床的构造背景和地球化学特征,推断了其可能的成矿作用过程:晚三叠世早期,该区由挤压环境逐步转换为伸展环境,使得之前的一些逆断层叠加张性特点。含矿岩浆沿这些断裂裂隙上侵,与低温围岩(主要为里农组大理岩)接触并有大气降水的加入,使得岩浆及成矿热液快速降温。冷凝的岩浆和热液堵塞了围岩的裂隙,原本开放的环境逐渐变得封闭、高压和还原。后续岩浆在此封闭的环境中降低了冷凝速度,而在还原性条件下,流体中铜元素的溶解度比在氧化性流体中低,更有益于铜元素的沉淀成矿,从而形成羊拉铜矿。 相似文献
8.
通过全国资源潜力评价,结合各省自然重砂资料和全国重砂资料汇总成果,对85个常见自然重砂矿物进行统计分析。研究表明,中国自然重砂矿物复杂多样,重砂矿物分布具有明显的区域性特点。造山带中自然重砂矿物产出数量相对较多且密度较大,而稳定地区重砂矿物相对较少。不同的自然重砂矿物及其组合具有明显的找矿信息,单矿物自然重砂可能来源于相对单一的矿石或岩石,其异常范围表明与其相关的矿产可能具有较好的成矿远景;矿物组合常显示出有关矿床的成因信息。自然重砂矿物与源区岩石或矿石具有密切的成因联系,对指导矿产勘查与研究具有十分重要的意义。 相似文献
9.
闪锌矿作为甲玛斑岩成矿系统远端热液流体形成的典型金属硫化物之一,也是揭示成矿流体演化和成矿作用差异的重要指示矿物。甲玛超大型铜多金属矿床是西藏冈底斯成矿带碰撞型斑岩成矿系统的典型代表,其远端成矿流体的性质有待进一步完善。甲玛矿床中闪锌矿可分为产于远端硅灰石矽卡岩型矿体中的闪锌矿(进一步分为主矿段和南坑矿段)、大理岩中Manto型矿体的闪锌矿和角岩型矿体中的闪锌矿。采用电子探针测定闪锌矿的元素组成及含量,研究结果表明,甲玛闪锌矿相对富集Fe、Mn、Cd等元素,其中,角岩型矿体中的闪锌矿的Fe和Cd含量最高,其次为硅灰石矽卡岩型矿体和大理岩中Manto矿体的闪锌矿。甲玛闪锌矿的颜色较丰富,且与Fe元素的含量具有较强相关性,颜色越偏红褐色的闪锌矿Fe含量越高,颜色越偏蓝黑色的闪锌矿Fe含量越低。距离斑岩成矿中心较近的角岩型矿体中的闪锌矿铁含量最高,形成温度最高,为中偏高温;远离斑岩成矿中心的远端硅灰石矽卡岩型矿体中闪锌矿的形成温度中等;更远端的大理岩中Manto矿体的闪锌矿形成温度最低,为中低温。距离热液成矿中心越远,闪锌矿中的Fe和Cd含量逐渐降低,形成温度越低,据此可将闪锌矿作为斑岩成矿系统判定热源和流体源的找矿标识之一。 相似文献
10.
湘南粤北位于南岭成矿带中段,是我国最重要的铅锌矿集区之一。本文选取湘南粤北地区MVT和岩浆热液型两类铅锌矿床的闪锌矿样品,对闪锌矿的形态、结构、化学成分、硫同位素组成、流体包裹体成分等进行系统研究,分析其成矿温度、硫的来源和成矿流体特征,为揭示成矿作用提供可靠依据。研究结果表明:MVT铅锌矿床成矿作用发生在中低温、氧化-弱还原、较低压力环境,硫主要来源于容矿地层,成矿流体主要来自于热卤水和沉积物变质脱水;岩浆热液型铅锌矿床成矿作用发生在中高温、弱还原、较高压力条件下,硫源主要以岩浆硫为主,成矿流体早期以岩浆热液为主,晚期为混合流体。结合矿体与岩体的形成时间、空间分布、大地构造背景,认为岩浆热液型铅锌矿床由燕山早期(180~150 Ma)古太平洋向大陆俯冲、岩石圈加厚,爆发大规模花岗质岩浆岩侵位,导致铅锌成矿;MVT铅锌矿床由燕山晚期(130~90 Ma)欧亚大陆岩石圈伸展减薄产生的岩浆热液叠加改造泥盆系的原始矿源层形成。 相似文献
11.
The relative stabilities of spinelloid polytypic modifications are analysed in terms of the relative magnitudes of the interaction energies between first, second and third neighbour structural modules. Structures which exhibit minimum interaction energies are deduced, and it is found that of all the possible polytypic modifications considered, only five spinelloid structures can possess a minimum value for the interaction energy between modules. It is shown that the spinelloid structures adopted in the system Ni 2SiO4-NiAl 2O 4 can be satisfactorily analysed in terms of these interaction energies, and it is suggested that the dominant factors influencing the energy of interaction between structural units in this system are electrostatic charge imbalance effects. Strain energy effects, associated with cation size mismatch, however, appear to play a significant role in determining the behaviour of the analogous iron and cobalt systems. 相似文献
12.
为了开展天然气田生态地球化学评价和天然气藏的非常规地球化学勘查研究,首次引进地气测量的抽气采集法采集天然气中的微量元素并获得成功。利用等离子光谱分析法进行检测,发现川西天然气中含有51种微量元素,其属性有碱金属、碱土金属、稀有金属、过渡金属、主族元素、卤素和非金属,以元素周期表上的第四、五、六周期的元素为主。Zn、Ca、K、Na、P、Cu、Mg、Ba、Pb、Fe含量占总量的95%以上,其中以Zn和Ca含量最高,占总量的56.7%,K、Na、P、Cu含量次之。该发现不仅对天然气的成因、烃源、成藏过程的研究以及天然气的利用有重要作用,而且对天然气田上方生态环境的研究具有重要意义。 相似文献
13.
Ore textures and electron microprobe analyses show that in addition to highly scattered blebs in sphalerite grains,intergrown chalcopyrite also occurs as rods,myrmekites and lamellae aligned along cleavages and twin boundaries of the host sphalerite.The majority of the intergrowths could have been formed by replacement of sphalerite by chalcopyrite,albeit part of them may have resulted from exsolution,Not only copper,but also iron were introduced into the sphalerite by replacive fluids.While the front of the replacing fluid was moving forward through a sulphide orebody,Zn and Pb were dissolved and Cu was precipitated,resulting in zonal refining of the sulphide ores,The remobilized zinc and lead were precipitated at favourable sites with changed physico-chemical conditions .This is a possible mechanism for the formation of copper-poor zinc and lead ores above or lateral to the copper orebodies in some of the massive sulphide deposits reworked and overprinted by late-stage granites and their hydrothermal fluids. 相似文献
15.
内蒙古浩布高铅锌矿床位于大兴安岭南段黄岗-甘珠尔庙成矿带, 该带是我国北方重要的铅锌多金属成矿带之一。目前, 浩布高矿床闪锌矿微量元素赋存机制尚不清晰, 矿床成因类型亦存在一定的争议。本研究采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)原位微量元素分析手段, 结合机器学习方法, 对浩布高闪锌矿微量元素组成特征、赋存机制以及矿床成因类型进行了探讨。LA-ICP-MS分析结果表明, 浩布高矿床中闪锌矿以富集Fe、Mn、Co、Cu、Se、Ag、Cd、In、Sn等元素, 贫Ni、Ga、Ge、As、Mo、Sb、Au、Tl、Pb、Bi等元素为特征。其中, Fe、Mn、In等元素主要以类质同象的方式替代Zn赋存于闪锌矿中, Cu、Ag、Sn等元素含量变化范围较大, 可能部分以微粒包裹体的形式存在。In与Cu含量具有一定的正相关, 推测In在闪锌矿中富集机理可能为Cu++In3+↔2Zn2+。Cd与Fe含量呈一定的正相关性, 而与Zn含量呈负相关性, 这可能暗示在闪锌矿中Cd主要以类质同象的方式置换Zn元素而非Fe元素。通过穷举闪锌矿微量元素图解发现, 即使得分最高的Co/Ag-Mn图解依然存在较大范围的重叠区域, 因此不能简单地用闪锌矿微量元素二元图解来判别矿床类型。通过测试四种机器学习中经典的不同核函数的支持向量机算法, 最终得出准确率为91.5%的高斯内核支持向量机闪锌矿成矿类型分类器, 可以用于多种矿床类型闪锌矿的研究。浩布高矿床中闪锌矿微量元素组成明显不同于密西西比河谷型(MVT)、沉积喷流型(SEDEX)、火山块状硫化物型(VMS)和浅成低温热液型铅锌矿床, 而与矽卡岩型接近。综合已有矿物学、年代学以及本研究获得的闪锌矿地球化学证据表明, 浩布高应是一个典型的矽卡岩型铅锌矿床。 相似文献
16.
在实现碳达峰碳中和(“双碳”)目标和保障国家能源安全的双重需求驱动下,我国煤炭地下气化(UCG)迎来了新的历史发展机遇期。为科学制定技术攻关路线、加快产业化发展,按时间顺序梳理了煤炭地下气化试验历程,将其分为矿井式气化、直井/定向井气化、水平井气化3个发展阶段,探究了不同阶段推动气化技术革新的底层逻辑,从技术和非技术2个方面分析了未能产业化的原因并提出产业化发展建议。研究表明:(1) 水平井+可控注入点后退气化工艺不仅能够有效规避浅层气化在地表沉降、淡水污染方面的风险,而且在扩大煤炭纵向开发范围、提高单井控煤量、提升粗煤气品质、保障连续气化方面具有优势,是当前和今后一个时期的主流技术路线。(2) 我国是现场试验时间最长的国家,长期处于矿井式气化阶段,虽然我国中深层煤炭地下气化攻关试验刚起步,但是由于该技术攻关难度大、技术成熟度低,主要富煤国家在技术研发上基本属于同一起跑线,有希望成为我国钻井式气化技术弯道超车的新赛道。(3) 技术适用性不强是造成矿井式、直井式气化产业化困难的主要技术原因,技术成熟度较低是制约水平井气化产业化的主要技术原因,长期稳产高产问题尚未得到彻底解决。(4) 常规天然气低成本开发和页岩气革命的冲击,民众对浅层气化诱发环境污染的担忧,政府对煤炭地下气化的政策转向,是导致国外试验终止的主要非技术原因;发展规划长期空白、科研试验主体相对单一、科研投入不足、产业扶持政策未出台、联合创新机制未建立是阻碍我国气化产业化的非技术原因。提出我国UCG产业化建议:新时期要充分认识煤炭地下气化技术的复杂性和挑战性,按照“干成”“干好”两个维度,破解“长期稳产”和“高产优产”两个核心问题,通过同步推进科研攻关和现场试验不断提高技术成熟度,在生产端采用“先物理采气后化学气化”的梯级开发方式避免与煤层气开发竞争,在利用端积极探索与油气、新能源、煤化工融合发展模式以提高经济效益。作为一种“人造气藏”的颠覆性开发方式,煤炭地下气化攻关成功后能为其他矿产资源的流态化开发提供技术借鉴,助推我国化石能源非常规开发技术实现新跨越。 相似文献
17.
This paper deals with the trace elements Ag, Sb, Bi in galens and Fe, Mn, Cd, Se, Te, Ga and In in sphalerite from 60 Pb-Zn
deposits in China and other countries. The contents of the selected trace elements and their ratios show regular variations
from one type of Pb-Zn deposits to another. These elements or their ratios are plotted onto Pb-lnAg, lnSb-lnBi, lnGa-lnIn,
Fe-Cd, Fe-Cd-Mn and Zn/Cd-Se/Te-Ga/In diagrams. On the basis of these diagrams, the deposits associated with magmatism(type
I), those associated with volcanism(type II), the sedimentary-reformed deposits (type III) and sedimentary-metamorphic deposits(type
IV) can be well distinguished. Types I and III have the definite fields in all the diagrams. Types II and IV also have their
own fields in lnGa-lnIn and Zn/Cd-Se/Te-Ga/In diagrams. The author considers that these diagrams are applicable to distinguishing
the genetic types of Pb-Zn deposits. 相似文献
19.
四川省宁南县跑马铅锌矿床是产于下寒武统麦地坪段白云岩中的层控矿床,主要受层间破碎带控制,有两个含矿层。该矿床是沉积改造型铅锌矿床,Pb+Zn的品位6%~9%,富矿可达30%以上。笔者利用TIMS测试技术获得闪锌矿的Rb-Sr同位素年龄值,结果表明跑马铅锌矿化等时线年龄为(200.1±4.0)Ma,属印支晚期—燕山早期。由于该矿床与云南会泽铅锌矿年龄相近,推断为同一构造-岩浆活动的产物。 相似文献
20.
The pressure and temperature dependence of the composition of sphalerite in equilibrium with troilite + metallic iron has been determined experimentally at 2.5 and 5.0 kbar between 400° and 800°C using both the aqueous and anhydrous alkali halide flux recrystallization techniques. The measured pressure effect is larger than that calculated by us and by Schwarcz et al. (1975a), and is described by the equation ( T in Kelvins), P (kbar) = ?3.576 + 0.0551 T ?0.0296 Tlogmole % FeS.Assuming temperatures of final equilibration between sphalerite and troilite of 350°C for iron meteorites and 600°C for enstatite chondrites, published analyses of sphalerites provide estimates of pressures of formation and possible radii of parent objects of meteorites as follows: IA irons (Landes, Sardis, Gladstone, Bogou, Odessa, Toluca) 0.0 to 3.5 kbar, 0 to 442 km; E6 enstatite chondrites (Yilmia, Pillistfer) ?0.2 to 0.7 kbar, 0 to 198 km. 相似文献
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