锂型蒙脱石的离子导电性

本文报道了一种以天然矿物钠基蒙脱石(Montmorillonite.简写 MTR)制备的锂型蒙脱石(MTR:Li⁺)的离子导电性能。在室温下(25℃),MTR:(Pc)的离子电导率为1.53×10^-3Ω^-1·cm^-1,MTR:Li⁺(DMF)离子电导率为1.31～1.85×10^-3Ω^-1·cm^-1,电子电导率在总电导率的1%以下,激活能0.14eV,分解电压2.6—3.3V,电化学性能稳定。     

气相色谱法测定矿物岩石中的水

气相色谱测定岩石、矿物中的H₂O^-和H₂O^+[1]是将气相色谱技术引入岩矿分析中一次成功尝试,它为岩矿分析仪器化自动化开辟了一条新途径,是测定H₂O^-和H₂O⁺的新方法。它的优点是明显的,灵敏、简便、快速、用样量少,极适宜于微量单矿物中水的测定。但此法用峰高定量,水峰拖尾又较严重,影响方法的精度和准确度;一次称样同时测定H₂O^-和H₂O⁺,温度忽上忽下,颇费时间;为了确定稳定空白值,对器皿的处理和放置时间的要求苛刻。由于这些问题,使方法的推广受到限制。     

应用40Ar—39Ar定年技术研究某些火山岩及陨石样品的受热历史

常规的K-Ar法是基于⁴⁰K通过K-层电子捕获衰变成⁴⁰Ar^*这一机理,应用衰变定律而定年的。它具有测定对象广、测定年龄范围大等优点,是同位素地质定年的主要方法之一。但是,由于⁴⁰Ar^*是气体,当岩石、矿物形成以后受到搅动时(如岩浆的侵入、构造活动、宇宙物质的冲击等),⁴⁰Ar^*容易丢失,使年龄值偏低。1962年由Sigurgeirsson提出的,后经Merrihue、Turner等人逐步完善的⁴⁰Ar-³⁹Ar快中子活化定年技术,很好地克服了K-Ar法的局限性。⁴⁰Ar-³⁹Ar定年分为两种:一是全熔融法(total fusion),样品被快中子照射后一次加热熔融,然后计算年龄,此值与常规K-Ar法结果相当;另一种是阶段加热法(step-heating),被照射的样品从低温到高温被逐步加热,分别计算各温度阶段的⁴⁰Ar/³⁹Ar视年龄,并进而得到一条年龄谱和一个坪年龄(plateau age)。后一种方法对研究地质体是否受过热的挠动、岩石矿物的早期结晶年代、后期热挠动次数、热挠动年代、岩石矿物对氢的保存性、过剩氩的存在状态等具有独特作用,它开辟了同位素地质年代学的一个新领域。本文将着重介绍应用⁴⁰Ar-³⁹Ar阶段加热技术研究地球物质及陨石受热历史的某些成果。     

江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约

内容提要:江南造山带是我国重要的稀有金属成矿带,已发现多处与锂相关的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。锂等稀有金属元素在源区基底岩石中的富集是花岗伟晶岩型锂稀有金属矿床成矿的物质基础,但是江南造山带基底岩石中锂的分布及其富集机制仍不清楚。本文详细调查研究了江南造山带东段新元古代冷家溪群、双桥山群、溪口岩群和板溪群变质沉积岩和星子杂岩。这些基底变质岩的岩石类型包括变质砂岩、泥质板岩、千枚岩和云母片岩以及少量片麻岩。地球化学分析结果显示,冷家溪群、双桥山群和溪口岩群变质沉积岩具有相似的成分,变质砂岩和云母片岩-片麻岩整体上比泥质板岩和千枚岩具有较高的Si O₂含量,较低的Ti O₂、Al₂O₃、K₂O、Mg O和TFe₂O₃含量。泥质板岩和千枚岩含有更高的稀有金属元素含量,其中锂含量达到61.8×10^-6,而变质砂岩的锂丰度为44.9×10^-6。板溪群具有最低的稀有金属元素含量(Li=30.8×10     

察尔汗盐湖别勒滩区段固态锂的赋存状态与分布特征

察尔汗盐湖别勒滩区段赋存大量具有开发潜力的固态锂资源,但目前对固态锂的赋存状态和分布特征研究较少。文章利用水溶法、稀酸溶法和全岩溶解法3种方法对该区4个钻孔的15件岩芯样品进行主微量元素分析。研究结果显示,水溶法的w(Li)(Li溶出量,余同)为23.37×10^-6～85.98×10^-6,稀酸溶法的w(Li)为47.77×10^-6～139.58×10^-6,全岩溶解法w(Li)为49.47×10^-6～151.64×10^-6。以同一样品全岩溶解所得的w(Li)为100%,水溶法、稀酸溶法的w(Li)平均值分别为56.44%和92.83%。结合矿物薄片鉴定、扫描电镜分析和X射线衍射的鉴定结果,岩芯样品中的矿物主要是石盐、杂卤石、光卤石、石英、绿泥石、钠长石、硬石膏、白云石、伊利石、菱镁矿和方解石等,推测固态锂大部分赋存于易溶盐类矿物,其余赋存于不易溶的碳酸盐、硫酸盐和硅酸盐等矿物中。根据4个钻孔岩芯样品的Li溶出量来看,察尔汗盐湖别勒滩区段固体钾盐层中固态锂的分...     

黄河矿晶体结构的重新测定及空间群对称的讨论

黄河矿 BaCe(CO₃)₂F(a=0.5072(1)nm,c=3.846(1)nm;V=856.8×10^-3nm³;Z=6)晶体结构的重新测定,采用中心对称空间群 R3m-D_3d⁵,基于337个可观察的单晶 X 射线数据(I>2σ₁)和30个可变参数,R=0.031。原子坐标和均方根振幅(据各向异性位移参数计算,O.013-0.025nm)表明,没有必要降低对称性,即没有必要采用相应的非中心对称空间群或其它次群。黄河矿的结构中,原子形成似层状排列,且垂直于 c 轴;碳酸根通过 Ba 与 Ce 的联结形成三维结构。C(1)O₃,和 C(2)O₃,中的 C 原子偏离三个氧组成的平面,其偏离的距离分别为0.0066(15)nm 和 0.0029(15)nm。     

贵州铝土矿含矿岩系中锂的分布特征及富集机理

锂是我国关键矿产和高新产业发展的战略性资源之一。贵州铝土矿资源丰富,含铝岩系分布广,勘查发现铝土矿(岩)中伴生大量的锂资源。研究认为,全省含铝岩系中Li含量高,变化范围大(0.55×10^-6～2725.03×10^-6),平面上Li含量总体呈北东(务正道成矿区)、南西(修文-清镇成矿区)高,中间(播州-瓮安成矿区)低的分布态势;剖面上Li主要富集在矿系上部的致密状铝土岩(矿)中,Li含量一般>500×10^-6,矿系中土状铝土矿(岩)Li含量一般<30×10^-6;气候温湿、风化及淋滤作用强的陆相湖泊沉积环境,有利于高岭石为主的黏土矿物形成及Li⁺与Al³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺发生类质同象,或被吸附进入黏土矿物层间构造同迁移同富集,Li与Al₂O₃含量呈正相关关系;成岩成矿后的次生改造阶段,古地磁测量及CIA显示为炎热潮湿的氧化环境...     

重庆铜梁地区富锂绿豆岩地球化学特征

近年来美国和智利等国家新发现了大量赋存在粘土岩中的锂资源,该类锂资源主要是由火山灰蚀变而成。火山灰沉积水解形成的绿豆岩,广泛分布于我国西南地区,其是否存在锂的富集现象值得研究。笔者对重庆铜梁地区绿豆岩开展了调查研究,通过X射线荧光光谱仪和等离子质谱仪分析,发现绿豆岩中钾的平均含量为8.77%,锂的含量可达663×10~(-6),相当于0.14%的Li_2O含量,远高于固体、露采盐类矿的边界品位0.06%;稀土元素总量可以达到500×10~(-6),接近离子吸附型矿的边界品位。X射线衍射分析显示绿豆岩主要含有石英、长石和粘土矿物,其中粘土的主要成分为伊蒙混层和少量伊利石。伊蒙混层含量占比高的样品较占比低的样品Li的含量偏高。结合粘土及锂的物理化学特性,推断绿豆岩中的Li呈离子形态被粘土矿物吸附。如果这些锂资源能够被综合利用,势必将会产生巨大的经济效益。     

稀有金属花岗岩结晶分异过程中铷的富集与成矿:来自江西甘坊岩体的矿物学证据

内容提要:铷的成矿与稀有金属花岗岩密切相关。由于稀有金属花岗岩中普遍存在晚阶段热液蚀变,很难厘清岩浆过程与热液过程,稀有金属成矿起主导作用的是岩浆分异作用,还是热液交代作用,目前的认识尚不清晰。江西甘坊岩体是一个重要的稀有金属成矿区,当前在甘坊岩体内发现了一系列花岗岩型和细晶岩脉型锂铷稀有多金属矿床(点),其稀有金属成矿机制仍不明确。本文选择甘坊岩体内的白果、大港、楠木坑花岗岩型铷矿和富华、同安细晶岩型铷矿为研究对象,采用矿物自动扫描系统、电子探针、LA-ICP-MS等方法对多种花岗岩中的长石类和云母类矿物进行精细结构和成分分析。结果表明:云母类矿物是铷的主要载体(Rb=1683×10^-6～12047×10^-6),长石类矿物中铷含量低,其中钾长石铷含量为1683×10^-6～4051×10^-6,而钠长石几乎不含铷(1.82×10^-6～89.94×10^-6)。富铷锂的云母由白云母经锂多硅白云母和铁锂云母向锂云母转变,其中锂主要通过2Li⁺...     

钙钛矿型结构亚硝酸盐和氰化物的分子体积

绝大部分的亚硝酸盐和氰化物属于钙钛矿型结构,但有部分化合物为“反”钙钛矿型结构,充填空洞A位的阳离子的拓扑体积为0。阴离子团NO₂^-和CN^-的拓扑体积都近乎常数,分别为41.73ų和40.03ų,标准方差σ_n-1=1.516和σ_n-1=1.25。由此,进一步证明了原来的一套离子拓扑体积数值的普适性。“反”钙钛矿型结构中A位阳离子的平均半径r_A>1.00Å时,三价阳离子会产生扩容效应,其扩容系数大约是其本身拓扑体积的2倍;正钙钛矿型结构中,当A位是由半径较大的Cs⁺充填时,Cs⁺也会产生扩容效应,其扩容系数约为24ų。氰化物中结晶水分子的拓扑体积近乎常数,为24ų或0。     

氟离子选择电极测定半微量矿物中的氟

单矿物半微量分析中氟的测定通常采用氟试剂比色法,此法灵敏,但费时而繁琐。离子选择电极法是新的电化学分析方法,目前氟电极测定氟已用于常规分析中,但一般岩矿分析,氟电极实测线性范围为1×10^-1M-1×10^-5M²。     

粉末压片制样-X射线荧光光谱法测定锂云母中的高含量氟

锂云母中的氟含量很高(1. 36%～8. 71%),在焙烧锂云母矿物时锂的浸出率随着含氟量的增加而逐步下降,随着锂云母脱氟率的提高,锂的浸出率也相应提高,准确测定锂云母中的氟、控制氟含量可为确定焙烧过程的工艺条件、设备参数及成本提供依据。目前氟的测定主要采用离子选择电极法,但过程复杂、分析时间长且空白值高。本文采用粉末直接压片制样X射线荧光光谱法测定锂云母中的氟,氟的检出限为46±4μg/g。将锂矿石标准物质和人工配制校准物质制成工作曲线,经验系数校正基体效应和谱线干扰,方法精密度(RSD,n=10)为1. 03%。采用本法分析由标准样品合成的样品,测定值与理论值吻合良好;用实际样品验证,测定结果与离子选择电极法的测定值相符。本法适用于分析锂云母中0. 68%～9. 14%的氟。     

IODP U1502B钻孔高温蚀变玄武岩的锂同位素特征及对南海初始扩张期热液流体循环的指示

锂同位素体系是示踪水-岩相互作用的有力工具，但关于其在洋壳高温蚀变过程中同位素分馏行为的认识仍不清晰。本文对国际大洋发现计划(IODP)U1502B钻孔的9个高温蚀变玄武岩开展了岩相学、全岩主、微量元素和锂同位素地球化学研究。结果表明，与新鲜洋中脊玄武岩相比，9个样品的Li含量偏高(4.8×10^-6～11.6×10^-6),δ⁷Li值偏轻(-3.8‰～+1.4‰)。岩相学与全岩地球化学特征表明，洋壳高温蚀变过程中产生的绿泥石矿物导致锂同位素分馏、δ⁷Li值变轻，后期的低温海水蚀变作用使得钻孔上部出现Li的局部富集。蚀变玄武岩的锂同位素特征指示，该钻孔的热液流体循环经历了一个较完整的演化过程，蚀变流体以高温热液为主且含有少量海水；随着取样深度的增加，玄武岩蚀变程度逐渐降低。     

斜方辉石中不等效晶位 M1和 M2上 Fe2+离子能量差的计算和讨论

引言戈斯（Ghose,S.）在测定斜方辉石的结构时,首次发现Fe²⁺离子择优占据M²晶位,而Mg²⁺离子择优占据M1晶位。这一事实,引起了矿物学家的极大注意。     

海南岛南岸全新世珊瑚礁的发育

海南岛南岸的珊瑚礁,是我国全新世珊瑚岸礁最为发育的地区之一,仅次于台湾岛南端的恒春半岛沿岸。前人从生物学^[1-5]、地貌学^[6-8]和地质学^[9-12]角度对海南岛南岸的珊瑚礁进行过较为广泛的研究。作者报道过崖县鹿回头水尾岭剖面珊瑚礁样品的C¹⁴年代测定结果^[13,14]。1979年底至1980年初,作者在海南岛南岸东起小东海沿岸西至西瑁岛西岸地区进行了野外调查与采样。根据野外和室内分析资料,本文公布了一批新测试的C¹⁴年代数据,并进一步讨论了全新世珊瑚礁的发育历史及其与海岸变迁、海面变化和地壳运动的关系等问题。     

玄武岩的 MnO-TiO2-P2O5判别图的修改与补充

近些年来,人们广泛地利用火山岩的主元素或微量元素的特征对火山岩进行地球化学、成因岩石学和构造岩石学的研究。Mullen(1983)利用玄武岩的 MnO、TiO₂和P₂O₅建立大洋型玄武岩的 MnO×10-TiO₂-P₂O₅×10的构造背景判别图(以下简称MTP图)和圈出了大陆拉斑玄武岩在 MTP 图中的分布范围。他选择了能反映玄武岩形成过程中的重要地球化学特征和成因机制的元素组作为该图的端元组分。     

钾-钙法测定锂云母和白云母的地质绝对年龄

地壳中含钾矿物普遍存在。含钾矿物中 K⁴⁰的两种放射衰变形式:（?）提供了两种测定绝对年龄方法的基础。K-Ar 法测定绝对年龄目前已普遍应用。K-Ca 法虽然早在1932年就已提出,但是,由于 Ca 在自然界矿物中分布较广,Ca⁴⁰又是天然 Ca 同位素的主要成分(Ca⁴⁰占97.01％);同时放射成因 Ca⁴⁰在地质时间内累积的速度很慢,甚至在古老的前寒武纪含钾矿物中（K₂O=10％）,Ca⁴⁰的量仅仅是十万分之几,造成分析技术上的困难。     

高温除尘脱硝一体化联合钠碱法脱硫工艺在锂冶炼转型窑烟气净化中的应用

锂冶炼多以锂云母和锂辉石为原料,采用回转窑内进行火法冶炼,产生的烟气含有大量的重金属粉尘、SO₂和NO_x。以某5万t/a电池级锂盐项目回转窑烟气净化为对象,探究锂冶炼烟气的特点,选择高温尘硝一体化联合钠碱法脱硫工艺净化烟气,对工艺流程、各系统配置、核心设计参数进行详细说明,并提供了现场运行数据。烟气经过该工艺除尘脱硝脱硫后,装置出口净烟气SO₂浓度均低于100 mg/Nm³,NO_x浓度低于100 mg/Nm³,粉尘排放浓度低于10 mg/Nm³,各项参数达到超低排放要求,为同类锂行业火法冶炼窑尾烟气净化设计提供参考。     

中蒙跨境阿尔泰构造带稀有元素锂区域地球化学分布

锂被称为21世纪改变世界的“绿色能源金属”和“白色石油”,战略意义显著。阿尔泰构造带是重要的稀有金属成矿带,开展阿尔泰地区锂资源远景优选至关重要。在中蒙跨境阿尔泰地区,按相同的工作方法(采样方法、采样介质、实验室分析测试、数据统计、图件制作)开展了约300 000 km2的1∶100万国家尺度地球化学填图,分析了包括稀有元素锂在内的69种元素,填补了中蒙边界地区稀有、稀土元素地球化学分布的空白。研究结果表明：中国境内锂元素背景值(235×10-6)低于蒙古境内锂元素背景值(259×10-6);对于划分的构造单元而言,阿尔泰构造带、阿尔泰南缘弧盆系和准噶尔地块锂背景值和平均值均高于总体含量值,尤其是阿尔泰构造带锂含量背景值(316×10-6)和平均值(329×10-6)特征明显,说明该构造单元是锂元素的富集区;根据85%累积频率圈定出24个锂地球化学异常区并优选出3个锂地球化学省,结合地质条件讨论异常性质,为该区寻找稀有金属矿床提供了重要选区。     

岩石及土壤中微量锑的快速比色测定

微量銻的测定在寻找有色金属及貴金属硫化物矿床时有一定的地貭意义,因为它可以作为一个原生矿或伴生矿物的指示元素。銻的光譜分析灵敏度为n×10^-2％,根据В.И.納尔納茨基和А.П.維诺格拉多夫的材料,銻在岩石及土壤中的平均含量約在1×10^-5-4×10^-5％之間,所以我在工作中試驗出了一个灵敏的快速測定銻的方法。一、提示:在含有6N盐酸的亚硝酸钠溶液中,三价銻被氧化而轉变成鉻阴离子[SbCl₆]^-,此铬阴离子在2.9N的盐酸溶液中,与甲基紫形成稳定的蓝色鉻合物,此有色鉻合物能很好地被甲苯萃取出来。