陕西汉中天台山的兰西锰矿

兰西锰矿(Rancieite)因首次发现于法国兰西地区而得名。它是一种表生矿物,常与其他表生锰矿物伴生,主要由锰碳酸盐矿物风化而成。其理想化学式为Mn_4~(+4)(Ca,Mn~(+4))O_9·3H_2O。以前曾有人将Rancieite译为钙硬锰矿,纤硬锰矿。由于它与硬锰矿在性质上差别很大,故重译为兰西锰矿。由于兰西锰矿稀少、结晶不好、颗粒细小等原因,在国外经过了110年的时间(1859—1969)才被肯定下来。1859年Leymerie首先在法国兰西地区发现了该矿物,后又相继在法国、古巴、     

陕西省勉县后沟锰矿成矿特征、成矿模式及找矿标志

新发现的后沟锰矿床位于南秦岭磷锰成矿带的中东段,目前已发现3条磷锰矿(化)带并圈定出优质锰矿体3个,均赋存于下寒武统塔南坡组泥质细碎屑岩-碳酸盐岩建造不同岩性段内.作者在对后沟矿床成矿地质背景和矿床特征研究基础上,对该锰矿的成矿模式和优质锰矿找矿标志进行了分析探讨,认为本区优质锰矿的形成经历了沉积、变质改造和次生氧化富集的成矿阶段,提出含锰灰岩(白云质灰岩)和含黄铁炭质片岩为本区的锰矿找矿标志,磷、锰分离成层成矿是找寻优质锰矿的找矿标志.     

湖北断峰山铌钽矿矿物学特征和铌钽赋存状态

通过全岩化学分析、显微镜下鉴定、扫描电镜分析及矿物自动定量分析(AMICS),查明了断峰山铌钽矿床的矿石物质组成和铌钽赋存状态.矿石Nb2O5品位为0.0112％～0.0117％,Ta2O5品位为0.0033％～0.0084％,主要矿物组成为钠长石、石英、白云母、黑云母及高岭石等,矿石中的铌钽矿物主要有钽锰矿(Ta/Nb=2.94,Fe/Mn=0.45)、钽铌锰矿(Ta/Nb=0.51,Fe/Mn=0.56)和铌锰矿(Ta/Nb=0.11,Fe/Mn=0.82)3种.矿石含Nb2O5量为0.0112％～0.0117％,含Ta2O5量为0.0033％～0.0084％,该矿床为花岗伟晶岩类铌钽矿床.铌在铌锰矿、钽铌锰矿和钽锰矿分布率分别为48.76％、37.26％和13.99％.钽在钽锰矿、钽铌锰矿和铌锰矿的分布率分别为62.65％、28.96％和8.39％.铌钽矿物粒度主要分布于16～75μm之间,矿物单体解离度较低,占24.47％.     

中太平洋海山富钴结壳中水羟锰矿的超结构

采自中太平洋海山富钴结壳主要由水羟锰矿组成,在XRD衍射图谱上,该矿物缺少(001)和(002)底面衍射,其原因是水羟锰矿包含了两种对称型的八面体层,即三斜对称和六方对称的八面体层,它们沿c轴方向无序排列。部分样品中的水羟锰矿在低角度区具有d>2.0nm的超结构衍射峰,它在实质上反映了矿物结构层的长程有序性,即两种层片的排列具有某种周期性或规律性。部分样品原先没有,但在加热后出现超结构衍射峰,可能是因为样品在空气中加热,使三斜层片中的Mn(III)被氧化成Mn(IV),从而转变为六方层片,继而改变了水羟锰矿的有序性。富钴结壳中水羟锰矿的超结构,在一定程度上反映了矿物形成环境的变化。     

河北相广锰银矿床中两种层状锰氧化物的矿物学研究

兰西锰矿和黑锌锰矿是2种较少报道的层状锰氧化物,在河北相广锰银矿床中也未曾被系统描述。本文利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、透射电镜和拉曼光谱方法对兰西锰矿和黑锌锰矿的形貌特征、化学成分、结构特征进行了研究,结果表明二者均具有纳米到微米级的针、棒、片状等晶形,晶体结构均属于六方晶系,具有沿c轴方向的层状结构。层间阳离子易被Mn2+、Mg2+、K+、Na+、Ag+等离子替代,并含有一层水分子容易在电子束的轰击下失去,使得层间距从0.69~0.75 nm塌陷至0.53 nm左右。黑锌锰矿的拉曼特征峰在波数606、651、163 cm-1处,兰西锰矿的特征拉曼谱峰主要在645 cm-1附近。银在黑锌锰矿比兰西锰矿更为富集,说明了风化作用中锰矿物特殊的层状或孔道结构对于银的富集起着重要的影响。     

100MPa、800℃下磷对铌锰矿和钽锰矿在简单花岗质熔体中溶解度影响的实验研究

选取人工合成的简单花岗岩玻璃以及铌锰矿和钽锰矿晶质矿物作为实验初始物,实验研究了100MPa、800℃条件下铌锰矿和钽锰矿在水饱和(或近水饱和)的无磷和含磷简单花岗质熔体中的溶解度。实验结果显示,在过碱质熔体中铌锰矿和钽锰矿的溶解度远高于它们在准铝质和过铝质熔体中的溶解度,但两者之间的溶解度相差不大;在准铝质和过铝质熔体中,铌锰矿的溶解度要明显低于钽锰矿。在过碱质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度与体系中P2O5的含量存在负的线性相关性,即lgKspNb=-0.29×P2O5-2.05(R2=0.96)和1gKspTa=-0.29×P2O5-1.79(R22=0.98);在准铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度则随体系中P2O5含量的增大呈逐渐升高趋势;在过铝质熔体中,铌锰矿、钽锰矿的溶解度随体系中P205的含量增大,先表现为降低的趋势,但是当P2O5的含量大于约3%时铌锰矿、钽锰矿的溶解度在误差范围内随P205含量的升高基本保持恒定。上述实验结果产生的主要原因很可能与铌、钽在硅酸盐熔体中的溶解机制以及磷在不同化学组成的硅酸盐熔体中不同的结构作用有关。     

江西414矿区的氟磷锰矿(Triplite)

氟磷锰矿(Triplite)是属于氟磷铁矿(Zwieselite)氟磷锰矿(Triplite)系列的端员矿物。业已发现,与该系列矿物成分相似的矿物还有:磷锰铁钙矿(Graftonite)氟磷钙镁矿(Isokite),羟磷锰铁矿(Triplodite)、羟磷铁锰矿(wolfoite)以及最近发现的镁氟磷锰矿(magniotriplite)等。     

大洋多金属结核中铁锰质矿物拉曼光谱特征初探

拉曼光谱是一种快速无损的分析手段,它既可观察样品的显微结构构造,也可分析样品的成分和结构。为了丰富多金属结核的岩石矿物学特征,文章对西太平洋某海山区的多金属结核样品进行了X射线粉末衍射分析和拉曼光谱分析。X射线分析结果显示该区域样品主要含有水羟锰矿、钡镁锰矿、斜长石、钙十字沸石和石英,显微构造主要有纹层状构造、柱状构造、树枝状构造、充填构造等。通过分析对比潮湿样品和烘干样品铁锰质矿物的拉曼特征谱峰,得出结核中水羟锰矿的特征谱峰位于490 cm~(-1)、570 cm~(-1)和626 cm~(-1)附近,钡镁锰矿的特征谱峰则位于640 cm~(-1)附近,与陆地上对应矿物的特征拉曼谱峰不同。结核中的钡镁锰矿结构不稳定,经过风干或者抛磨后部分产生相变,不同显微结构中,相变情况不同。经与RRUFF数据库比对,识别出钙十字沸石、斜长石等自形晶,多分布于结核最内层,往结核外层总体减少。矿物微晶多见铁锰质矿物微晶和钙十字沸石微晶,铁锰质矿物绕其向外生长。     

北山南部富锰岩石的发现及成因

北山南部地区进行矿产地质调查,以查明矿产类型和分布情况。在长城系石英片岩中发现富锰岩石,其野外产出厚度0.5m,沿走向延伸4.6m,呈扁豆体形状,其上部为含锰灰岩与含锰磁铁石英岩,围岩为石英片岩。岩石颜色为黑色,致密块状,半金属光泽,染手。对采集的富锰岩石样品,化学定量分析,Mn为29.68%、30.59%、27.72%,Mn/Fe分别为9.2、9.8、8.7,P/Mn分别为0.00071、0.00078、0.00076。含锰灰岩Mn为4.62%～4.92%,含锰磁铁石英岩Mn为0.52%～1.54%。样品X射线衍射分析、物相分析与电子探针分析结果表明,矿物组成有菱锰矿(Rhodochrosite,MnCO_3)、软锰矿(Pyrolusite,MnO_2)、水锰矿[Manganite,MnO_2·Mn(OH)_2]、锰铝榴石[Spessartine,Mn_3Al_2(SiO_4)_3]、锰钙辉石[Johannsenite,CaMn(SiO_3)_2]、蔷薇辉石[Rhodonite,(Mn,Fe,Ca)_5Si_5O_(15)]、锰橄榄石(Tephroite,Mn_2SiO_4)等。笔者发现的富锰岩石与国外锰矿床的矿石相比较,其特征和主要矿物组合,类似于古元代巴西变质锰矿床、泥盆纪南乌拉尔变质锰矿床和白垩纪日本变质锰矿床。从野外富锰岩石产出的地质特征,结合室内样品测试分析结果,并对这些特殊矿物和锰含量的研究认为,①富锰岩石可能是在敦煌古老地块边部滨浅海环境沉积形成,锰的来源可能与陆源和热液流体有关;②在后期区域变质作用和接触变质作用中,砂岩变质成为石英片岩,灰岩中的菱锰矿、软锰矿和水锰矿部分变质成为含锰硅酸盐;③之后可能又发生了表生风化作用形成现今的富锰岩石;④富锰岩石的发现表明,该地区具有形成锰矿床的成矿地质环境。     

国内发现锌铝磷酸盐矿物──水羟磷铝锌石

水羟磷铝锌石是一种罕见的磷酸盐类矿物,在我国该矿物于1983年始发现于广东宝坑的锰矿区。该矿物的化学成分为ZnO 20.79,P_2O_5 34.76,FeO 0.67,Al_2O_3 24.38,H_2O 19.79(%)。晶体浅黄色、透明,X射线衍射特征强线为:4.76(10),9.095(8),3.638(6),3.333(6),3.313(6),3.095(6),4.91(5),晶胞参数a_0=7.274?,b_0=7.185?,c_0=9.788?,β=110.244°,单斜晶系,其矿物学特征与澳大利亚发现的水羟磷铝锌石基本一致。     

锰矿物的快速简易鉴定法

一、原理含锰矿物种类较多,分布普遍,但具有经济价值的锰矿物,主要是锰的氧化物和碳酸盐。其主要矿物有硬锰矿、软锰矿、黑锰矿、水锰矿、菱锰矿等。这些锰矿物一般都能与盐酸作用,其化学反应式为: 2 MnO_2+4HCl→2 MnCl_2+2H_2O+O_2 MnCO_3+2 HCl→MnCl_2+H_2O+CO_2 锰矿物与盐酸作用后的溶液,经干涸后,易生成氯化锰和含水氯化锰晶体,可在正交偏光显微镜下,根据其晶体形状、光性和潮解转变等特征加以鉴别。二、方法该方法只需一台偏光显微镜、酒精灯和数片载物片,以及20～50％的盐酸一滴瓶。其步骤是:刻取粒径为1毫米左右的矿物或矿石置于载物片上,滴入20～50％盐酸,移于酒精灯上缓缓加热     

水钠锰矿氧化硫化物的过程与动力学研究

水钠锰矿是表生环境中常见的氧化锰矿物之一,影响土壤溶液中硫化物的迁移、转化和归趋。本文考察了酸性水钠锰矿氧化硫化钠溶液的反应过程,采用分光光度法、离子色谱法分析S2-及其氧化产物的浓度和变化趋势,用XRD、SEM表征酸性水钠锰矿粉末反应前后的晶体结构和微观形貌,探讨了温度、pH值、矿物用量对S2-氧化速率的影响。结果表明,S2-的氧化产物主要为单质S,其氧化速率符合准一级动力学规律,且氧化速率随着温度升高、pH值降低和矿物用量增加而增大;酸性水钠锰矿首先被还原生成Mn(OH)2,Mn(OH)2在空气中与O2作用转化成Mn3O4,Mn3O4可进一步转化生成MnOOH。     

内蒙古白云鄂博矿区白云岩岩石学及其成因研究

系统研究白云鄂博含矿围岩的岩性,发现含矿白云岩中具有火山碎屑结构、杏仁状及角砾状构造,在西矿带白云岩中夹有黑云母片岩,而东矿带则与富钠火山岩共生。其岩石化学成分与世界其他岩浆成因的碳酸岩相似,白云岩的一系列岩石化学、稀土元素地球化学图解均判别其为岩浆成因特征。根据魏菊英等的研究表明,碳、氧同位素受海水混合作用的影响,由喷发中心到正常沉积碳酸盐呈现规律性升高的变化趋势,因此含矿白云岩及近矿白云岩是白云质火山岩。白云岩中含钾长石、萤石等热液矿物,高度富集F、Sr、Ba等元素,平均w(F)为13 5849%,w(Sr)为0 1588%,w(Ba)为0 8537%。白云岩中磷灰石构成主要矿物,P2O5高度富集,平均w(P2O5)为7 79%。这些特征均表明了白云岩为岩浆成因,是裂谷早期裂陷阶段岩浆活动的产物,故将白云鄂博矿区的白云岩定名为白云质火山岩。     

氟碳铈钡矿(Cebaite)的新资料

氟碳铈钡矿产于白云鄂博铁铌稀土矿床中。1965年发现于西矿区。贵阳地球化学所稀有矿物研究组(1972)和彭志忠、沈今川等(1980)及后来李方华等对该矿物进行了矿物学研究。本文报道了采自东矿区几个样品的分析测定结果。 一号氟碳铈钡矿(样品编号:东1606),产于东矿体靠近上盘的钠辉石型矿石中,与钠辉石、萤石、重晶石等矿物共生,矿物呈粒状或板状,大小不一,集合体大者直径可达数毫米。     

银额盆地赛尔亥那地区铀矿化特征及成因研究

银额盆地赛尔亥那地区发现的地表铀矿化带,前期认为是层间氧化铀成矿作用形成的砂岩型铀矿化,本次研究发现,赋矿岩石类型为含铀白云质磷质岩及含铀磷质粉砂岩。矿石中赋存大量的微晶磷灰石,呈微晶(粒径<1μm)集合体形式。全岩主微量分析显示U与P₂O₅、Ca O呈较好的正相关,磷灰石微区原位(LA-ICP-MS)主微量分析结果显示U与P₂O₅、Ca O、∑REE等均呈较好的正相关,高倍扫描电镜下未发现铀矿物,认为铀是以类质同象形式赋存在磷灰石中。铀矿石岩性岩相特征、磷灰石微区原位微量元素组合特征及共伴生矿物成因等表明,富铀磷灰石是在沉积成岩过程中,微生物参与作用下形成的。因此,赛尔亥那地区铀矿找矿思路应兼顾潜水-层间氧化型及沉积成岩型。     

白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石中铌的赋存状态及分布规律

白云鄂博矿床中铌与稀土、铁、萤石等密切共生,为更好地利用白云鄂博矿铌资源,通过现场取样,结合化学分析、X射线能谱仪、场发射扫描电镜和矿物自动分析系统(AMICS),对白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石的化学成分、矿物组成、铌的赋存状态和分布规律进行研究。结果表明：该类型铁矿石化学成分和矿物组成复杂,铌(Nb₂O₅)品位为0.23%,铌矿物产出粒度较细;铌矿物有褐钇铌矿、铌铁金红石、烧绿石、易解石、铌铁矿和铌锰矿,铌矿物质量分数最高的是褐钇铌矿,为0.14%,铌元素质量分数最高的是铌锰矿,为77.60%,铌(Nb₂O₅)分布率最高的是褐钇铌矿,为19.46%;铌(Nb₂O₅)在这6种矿物中的分布率总和为57.20%,分布率最高的是褐钇铌矿,最低的是铌铁矿,前者是后者的近6倍。     

甘肃文县钙锰矿的初步研究

钙锰矿(todorokite)是当前矿物学家比较关注的矿物之一。自Yoshimura 1934年在日本Hokkaid的Todoroki矿区首次发现,并以产地命名以来,先后又在古巴、法国、美国、澳大利亚、苏联等地的沉积型锰矿床中发现过该矿物,此种矿物也是海洋锰结核中最普遍的一种锰矿物。因为其颗粒细小、结晶程度差,常与其它矿物密切共生,难以获得可供多     

一种产出于玄武岩中的柯绿泥石的矿物学研究

柯绿泥石采自新疆彩参1井中石炭纪地层的玄武岩.柯绿泥石在肉眼下为深绿色,其集合体呈不规则杏仁状,集合体大小在0.5～3.0 mm,呈放射状分布,也见微细脉状分布.根据电子探针成分分析,计算的柯绿泥石矿物分子式为:(Ca0.24Na<0.02)(Mg3.93Fe23.57Al1.35Mn0.07)8.92(Si6.32Al1.68)8O20(OH)10,其中绿泥石晶层和蒙皂石晶层的表达式以该矿物具对称中心而计算得到,绿泥石晶层:(Mg,Fe)3(OH)6{[(Mg,Fe,Mn)2.28Al0.68]2.96[Si36Al0.844.0O10(OH)2};蒙皂石晶层:(Ca0.24Na0.02)[(Mg,Fe,Mn)2.29Al0.67]2.96[Si3.16Al0.84]4.0O10(OH)2.由柯绿泥石样及各种处理样定向片的 X 射线衍射分析结果计算d(001)的变差因子(ICV),除钾饱和处理样的ICV大于0.75以外,其他样品的ICV都小于0.75,符合规则间层矿物的特征.采用 X 射线衍射和高分辨率透射电子显微镜研究发现,柯绿泥石的一维晶体结构中存在对称中心,对称中心位于绿泥石晶层的层问域中心及蒙皂石晶层的层间域中心,在2:1层的八面体中心不具对称中心,而且2:1层两侧的四面体厚度稍小于位于绿泥石晶层一侧的四面体厚度.     

常温高压条件天然水锰矿同步辐射X射线衍射实验

地球内部含水矿物的相关实验研究与名义上无水矿物的研究一样,对于正确理解地球内部水的分布与循环以及地球内部的物理化学性质和地球动力学性质具有同样重要的意义。同时,地球内部的水在地球演化中也起着非常重要的作用,它不仅会影响地球内部矿物岩石的物理化学性质,而且还对地球深部矿物岩石的电学性质,弹性性质等地球物理学性质以及板块运动,地幔对流及出现地震波不连续面等地球物理过程有着重要的影响。水锰矿,化学式为Mn O(OH),单斜晶系,为锰的氢氧化物矿物。到目前为止,对于水铝石(δ-Al OOH),纤铁矿(ε-FeO OH)等氢氧化物矿物在高压条件下的稳定性以及弹性性质的研究已较为广泛,但是对于与之具有相似拓扑结构的水锰矿(γ-Mn OOH)的高压弹性性质的相关研究却很少。同时,截至到目前,水锰矿的空间群结构也没有获得统一的认识。基于水锰矿高压下弹性性质以及晶体结构研究的重要性,本文利用金刚石压腔高压装置(DAC)和同步辐射角度色散X射线衍射技术,在室温、最高压力达12.74 GPa条件下,对天然的粉末水锰矿样品进行了原位高压X射线衍射研究。在0~12.74 GPa压力范围内未发现天然水锰矿发生相变。通过三阶Brich-Murnaghan状态方程对获得的不同实验压力条件下的晶胞参数和晶胞体积数据进行状态方程拟合,得到了空间群为P21/c的水锰矿的零压体积V0=135.46(4)3,零压下的等温体积模量K0=86(2)GPa,体积模量的压力导数K’0=6.8(6)。同时获得了天然水锰矿各个轴向的体积模量分别为:Kao=93(4)GPa,Kb0=62(5)GPa,Kc0=82(4)GPa,说明天然水锰矿为轴向压缩各向异性矿物,其中a轴最难压缩,c轴其次,b轴最易压缩。同时,通过与前人B21/d空间群水锰矿实验结果的对比,本文认为二者在各轴向上压缩性质的差异可能为氢键位置的不同所导致的。另外,将水锰矿的体积模量值分别与水锰矿脱水产物相-软锰矿(β-Mn O2)和与水锰矿具有相似拓扑结构的M3+OOH型氢氧化物进行了对比。我们认为氢键的存在以及水含量上的差异可能是造成水锰矿与软锰矿在体积模量上差异巨大的原因,而水锰矿与不同的M3+OOH型结构氢氧化物在压缩性质上的差别则可能由中心原子电负性的差异所导致。中心原子电负性的差异形成不同强度的化学键,进而造成它们压缩性质的差异。     

青海东昆仑三通沟地区中—新元古界万宝沟群锰矿成因分析

在青海东昆仑三通沟地区中—新元古界万宝沟群发现的沉积型碳酸锰矿床,是近年来青海地区锰矿勘查的重要突破。矿区内自下而上发现5条锰矿体,其中Ⅰ～Ⅲ号锰矿体位于万宝沟群下部(称为下锰矿层),Ⅳ～Ⅴ号锰矿体位于上部(称为上锰矿层),平均品位为15%,矿体厚度大,延伸远,具有较大的勘查开发潜力。为了查明其成矿控制因素及成因机理,本文基于野外剖面实测、含锰岩系岩石学和地球化学的分析认为：万宝沟群锰矿层表现出Ce正异常、发育草莓状黄铁矿颗粒且粒度基本大于6μm、Mn/Fe值小于6、碳同位素负偏,这些特征反映锰矿床的形成过程：锰质最初以氧化物或氢氧化物的形式在富氧水体中率先沉淀并富集,在早成岩阶段的富含有机质的还原条件下被还原成Mn²⁺,并与有机质分解产生的CO₃^2-结合形成碳酸锰矿。下锰矿层表现出Eu和Y正异常,其Al/(Al+Fe+Mn)值<0.35、(Fe+Mn)/Ti值>20±5、Fe/Ti值>20,显示出热水沉积特征,表明其锰质主要来源于热液;而上锰矿层SiO₂与Al₂