凹凸棒石水热制备中空六方钾霞石及生长机制

用KOH、酸处理凹凸棒石、硝酸铝为原料在180℃~200℃水热条件下制备中空的钾霞石。经粉末晶体衍射图证实,所制备的晶体与钾霞石的特征峰符合,表明制备物质为钾霞石。由扫描电镜图中,可以看出所制备的六方片状晶体直径约为5μm~10μm,厚度约为500nm,并且片状中间出现了很多的大孔(直径约100nm~1 000nm左右),这在之前的报道中从未出现过。因此,追踪钾霞石的生长机制,发现这种多孔六方钾霞石生长分为三步,第一步,是纳米棒聚集形成放射状微球;第二步微球晶化形成假六方片钾霞石;第三步,假六方片晶体经过奥斯特瓦尔德熟化过程表面再结晶形成中空六方片。这是首次在二维材料上观察到这种奥斯特瓦尔德熟化再结晶的现象。     

玄武岩成分变异原因

笔者等研究发现山东栖霞和浙江西垄两地新生代玄武岩中分别产有奇特的富钾霞石质和富透长石质熔体玻璃地幔捕虏体,而且它们与寄主玄武岩之间有强烈的混染反应.表明玄武岩浆不是一元系岩浆,而是不同期多元系岩浆.多元系所占比例差别很大,决定了玄武岩浆成分的多样性.另外,此玄武岩成分也很特别:①不见斜长石,主要是铬透辉石(Mg质太多);②含有较多霞石;③全岩SiO2低,37％ ～39％.此玄武岩应称为透辉石岩.     

米仓山碱性岩中的主要矿物研究及其成因信息

米仓山碱性岩中的主要矿物为富铝的(次硅)铝铁质透辉石、钙质角闪石、霞石等,且大量出现霞石,但无或极少有碱性暗色矿物。研究表明:氧逸度低是碱性岩浆不能结晶出碱性暗色矿物的原因。本区这种无碱性暗色矿物的碱性岩是在封闭体系及深成条件下结晶的,而其它地区含有碱性暗色矿物的岩石则是在开放体系中形成的。     

钾霞石制备体系碱性滤液的利用技术

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)₃中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m²/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。     

在钾质碱性岩岩浆期后蚀变时铀的性状

本文研究了钾质碱性岩岩浆期后从早期交代作用到最晚期表生作用过程中放射性元素的性状。作者以钾质火山岩系中分布最广的侵入岩-霞石正长岩为例,对其未蚀变和经过热液蚀变的岩石中铀的分布状况进行了分析和对比,霞石正长岩中铀平均含量为10.3 ppm,钍为     

西昆仑苦子干新生代透辉石正长岩和透辉石花岗岩地球化学特征及年代学研究

苦子干钾质碱性杂岩体主要由正长岩类和花岗岩类组成,其中透辉石正长岩主要造岩矿物为钾长石和透辉石,透辉石花岗岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英和透辉石。杂岩体中赋存的透辉石和钙铁辉石,均属于钙质辉石。两种岩石均属于钾质碱性岩,具有富碱、高钾、富钙的特征;富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和Pb,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素;稀土元素含量高(ΣREE=372. 37×10 -6~1218. 07×10 -6),富集轻稀土(LREE/HREE=21~37),具有轻微的铕负异常(Eu/Eu*=0. 66~0. 84)。锆石U Pb定年显示,透辉石正长岩成岩年龄为11. 7±0. 1 Ma,透辉石花岗岩成岩年龄为11. 0±0. 3 Ma,均属于喜马拉雅期,相当于中新世末。两类岩石锆石εHf(t)范围在-9. 4~-5. 5之间,介于球粒陨石与下地壳之间。研究表明,印度大陆与欧亚大陆碰撞,导致西昆仑 喀喇昆仑地区岩石圈大幅度缩短并加厚,引发加厚岩石圈拆沉引起软流圈物质上涌底侵,使得加厚下地壳物质的重熔,伴随地壳的拉张和抬升,最终形成苦子干钾质碱性杂岩体。     

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系地球化学特征及地质意义

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系具有贫SiO2、Al2O3，富MgO、CaO、TiO2及K2O Na2O的特征，矿物组合中除橄榄石、透辉石外，普遍含有霞石／钾霞石、黄长石／白榴石和钛金云母等矿物。火山岩系的Sr、Nd示踪同位家和微量元素特征显示其与洋岛玄武岩(OIB)的地球化学体制相似，源区具有由软流圈流体交代导致的EMI型地幔端员成分。根据尖晶石相二辉橄榄岩地幔包体温、压条件估算，结合区域地球物理资料和区域大地构造环境以及火山岩的形成时代推断，钾霞橄黄长岩系的形成机制与本地区新生代岩石困伸展作用密切相关，原始岩浆源于＞92km的岩石圈底部热边界层的低度部分熔融。     

内蒙集宁群变质岩系U-Pb和Rb-Sr协同位素年龄的讨论

集宁群变质岩系按其岩性共分上、下二个岩组;下岩组以二辉斜长麻粒岩,紫苏斜长片麻岩为主,原岩为基性-中酸性火山岩-沉积岩建造;上岩组主要由硅线石榴钾长片麻岩,透辉石大理岩等组成,原岩为含碳半粘土质岩及碳酸盐建造。变质程度已达麻粒岩相,形成温度800—900℃,压力(8-10)×108Pa。采用锆石U-Pb法和全岩Rb-Sr法进行变质岩的年龄测定文中介绍了集宁群上、下岩组锆石原岩样和锆石的特征以及年龄的测定方法、测定的原始数据并对测得结果进行了讨论。得出集宁群的最大年龄值为2467±2554Ma(下岩组),经     

西藏当惹雍错富钾和富钠碱性火山岩的矿物学研究及其成因指示

对青藏高原西南部当惹雍错地区的中新世超钾质粗面岩及共存的富钠质方沸石(霞石)响岩进行了详细的岩石学、矿物学研究,揭示出两套岩石具有不同的矿物学特征.钠质方沸石(霞石)响岩中橄榄石斑晶的熔体包裹体与钾质火山岩的成分相当,应属于早期残余的钾质岩浆,表明了钠质方沸石(霞石)响岩的形成晚于超钾质粗面岩.两类岩石的全岩化学成分、...     

霞石NaAlSiO_4的压缩性及其机理研究

NaAlSiO_4高压相CF相的结构和性质近年来被广为关注,然而对其低压相霞石的高压行为研究并不深入。为进一步认识碱金属在CF相中的赋存状态,采用金刚石压腔和同步辐射X射线衍射,开展了霞石NaAlSiO_4(P63,Z=8)常温、20GPa时的压缩性质研究。结果显示,在实验压力范围内,霞石没有发生结构相变,其三阶等温状态方程参数为:V0=0.715(2)nm~3,K0=53(3)GPa,K'=4.1(3),a和c轴的压缩系数Ka=3.8(1)×10~(-3)nm/GPa,Kc=2.42(6)×10~(-3)nm/GPa。通过第一性原理计算模拟,印证了实验压缩性的结果,揭示了霞石的压缩机制,即SiO_4和AlO_4四面体呈刚性行为,这些四面体之间的扭转导致结构中伪正交空隙通道的畸变。     

西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的含钛透辉石

对西秦岭礼县新生代钾霞橄黄长岩系中的基质相含钛透辉石进行了矿物化学研究，根据透辉石中Ti和Al的含量划分出低Ti—透辉石和高Ti—铝透辉石两种基本类型，它们作为同源岩浆演化结晶的产物，结晶顺序前者先于后者。火山岩系的透辉石[Ca(Mg，Fe)Si2O6]结晶过程中广泛存在着CaTiAl2O6(钛辉石)分子替代，晚期熔体富Ti、Al贫Si、Mg。百草山岩筒是演化岩浆结晶的产物，熔体向富Ti、Al、Fe^3 、Na，贫Mg、Si趋势演化；在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6(锥辉石)端元分子对Ca(Mg，Fe)Si2O6的替代。本地区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性，反映了这种特殊的岩浆熔体成分在一定程度上控制着透辉石的结晶过程和阳离子在矿物晶格中的占位。     

含霞石翡翠的成因研究

本文针对鲜有报道的含霞石翡翠,选择了若干具有代表性的样品进行了详细的岩相学、矿物化学、拉曼光谱和X射线粉晶衍射等方面的研究,并对其成因进行了深入探讨。本研究中的样品属于翡翠中的“飘蓝花”品种,为柱粒状结构,主要由硬玉、霞石、角闪石和少量的钡铝硅酸盐等组成。硬玉可分为两个世代,早期硬玉呈自形,发育规则的环带结构,反映了成岩流体的反复补给过程。早期自形的硬玉颗粒部分被后期细粒化的硬玉±角闪石取代,反映了后期流体事件的改造作用。根据产出和成分特征可将霞石分为两种：贫钾霞石和富钾霞石,其中贫钾霞石多沿自形的硬玉颗粒边界分布,而富钾霞石充填在自形的硬玉颗粒之间。根据结构特征可以推测,含霞石翡翠主要是从成岩流体中直接结晶形成的。矿物组成及其成分特征表明该成岩流体主要富集Na、Al、Si、K、Ba以及少量的Ca、Fe、Mg等元素,微量元素则相对富集LREE、HFSE和Sr等元素。结合样品中的矿物相关系和前人的研究结果,含霞石翡翠中硬玉的结晶压力和温度范围分别被限制在0.6～1.4GPa和300～450℃之间,其中霞石代表着母岩减压后流体活动的产物。     

富钾岩石制取钾盐研究20年:回顾与展望

针对有效缓解中国水溶性钾盐资源短缺矛盾,对中国20余处代表性富钾岩石资源利用关键技术进行了长期探索研究。结果表明,其主要富钾矿物为钾长石,采用Ca(OH)2-、NaOH-、KOH-H2O介质水热碱法处理,均可使其结构发生解离,分别生成固相产物雪硅钙石、水羟方钠石、六方钾霞石三种物相,适合作为矿物基硝酸钾载体、提取氧化铝及同时回收苛性碱,以及采用酸浸法制备农用硫酸钾、硝酸钾产品。相应地,液相产物分别为KOH溶液、硅酸钠钾和硅酸钾碱液,适合于加工碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸钾等多种钾盐产品。在系统流程中,NaOH、KOH可实现循环利用,故水热碱法技术具有一次性资源、能源消耗量少、钾矿资源利用率高、生产过程清洁高效等优势。基于上述成果,已系统建立了非水溶性钾资源高效利用技术体系。水热碱法技术的规模化工程应用,将有助于显著减少钾盐(肥)的进口依存度,改善其消费结构,提高钾资源的保证程度。     

钾质碱性岩中铀的性状和空间分布

本文研究了放射性元素(主要是铀)在分异完全、多相深源火山岩系的钾质碱性岩中的性状和分布特点。该深源火山岩系由从碱性玄武岩经过变白榴石斑岩、粗面斑岩到碱(主要为钾)强烈过饱和的霞石正长岩、假白榴石正长岩的顺序所形成的火山岩、次火山岩和侵入岩组成。碱强烈过饱和的岩石     

绿辉石—钠长石—石英压力计

钙铁辉石-钠长石-石英和透辉石-钠长石-石英体系的实验数据能够计算钙铁辉石-硬玉和透辉石-硬玉固溶体中硬玉的剩余自由能,如后面所示,实验点的最好近似值是根据亚规则溶体方程获得的(JK):     

Magmatic evolution and rare earth element enrichment of Saima alkaline complex,Liaoning, ChinaSCIEI北大核心CSCD

赛马碱性杂岩体位于我国辽东半岛,是一个典型的铀-铌和稀土多金属矿化杂岩体,富含重稀土,其复杂的演化过程和稀土元素富集机制仍没有得到有效约束。本文对该碱性杂岩体中角闪辉石正长岩、正长岩、黑云正长岩、云霓霞石正长岩和异霞正长岩5类岩石及锆石的元素地球化学特征进行了系统研究,并开展了特征矿物包裹体的显微岩相学研究,旨在限定杂岩体母岩浆的演化路径,揭示稀土元素的富集机制。研究结果显示,赛马碱性杂岩体的母岩浆经历了由钾质碱性(角闪辉石正长岩、正长岩和黑云正长岩),到钾质过碱性(云霓霞石正长岩),向钠质过碱性(异霞正长岩)的充分演化。在演化过程中赛马碱性杂岩体母岩浆的体系状态发生了明显变化,碱性岩浆演化受流体不饱和的纯岩浆体系的控制,而过碱性岩浆岩则形成于流体过饱和的岩浆体系,且异霞正长岩母岩浆流体的饱和程度明显高于云霓霞石正长岩的母岩浆。研究还显示,钾质碱性岩浆稀土元素的地球化学行为主要受控于磷灰石等矿物的分离结晶,而成矿的钠质过碱性岩浆稀土、锆和铌等元素的富集成矿则主要受富CO_(2)的高盐度岩浆热液的控制。     

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系的单斜辉石

对西秦岭礼县地区钾霞橄橄黄长质火山岩系中单斜辉石进行了矿物化学研究，斑晶相单斜辉石类型复杂，成分变化范围大，具有多源属性，基质相单斜辉石可以分为高Ti铝透辉石和含Ti透辉石两种基本类型，它们是同源岩浆演化结晶的产物。结晶顺序前者晚于后者，岩系中透辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6结晶过程中广泛存在于CaTiAl2O6分子替代，晚期熔体富Ti,Al贫Si,Mg，熔体有向富Ti,Al,Fe,Na贫Mg,Si演化的趋势，在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6端员分子对Ca(Mg,Fe)Si2O6的替代，本区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性。     

梅山铁矿矿石类型及成因——高温实验结果探讨

根据宁芜地区梅山铁矿的地质条件为背景而设计的方铁矿（Wü）-磷灰石（Ap）透辉石（Di）-霞石（Ne）四元系,经1400℃的高温实验,产生了液态不混溶产物——铁浆相和硅酸盐浆相。经电子探针成分分析发现,铁浆相中除主要成分为FeO外,还含有一定数量的硅酸盐、磷酸盐等成分,这些成分含量的多少,是液态不混溶作用发育程度不同的结果。通过可能形成梅山铁矿3种主要矿石类型的平衡反应式,计算了从400℃至1400℃时的lgfo2值和lgkT值,并得出梅山铁矿矿浆成矿的结论。     

霞石正长岩中温烧结反应过程研究

针对国内铝土矿和钾盐短缺、严重依赖进口的现状,综合开发利用储量巨大的非水溶性钾矿具重要意义.本实验以具有典型代表性的云南个旧白云山霞石正长岩为原料,研究了以碳酸钠为助剂烧结反应过程中可能存在的化学反应;并以热力学计算结果为指导,研究了霞石正长岩-碳酸钠体系的烧结配比、烧结时间和烧结温度对霞石正长岩分解率的影响.实验结果表明:在烧结温度1 103 K、烧结时间1 h、霞石正长岩与助剂碳酸钠质量比为1∶0.75时,霞石正长岩的分解率可达98.0%.对霞石正长岩热分解过程的动力学研究结果表明:该过程符合Crank-Ginstling-Braunshtein方程,其表观活化能为78.75 kJ/mol;根据阿伦尼乌斯公式对反应时间进行了预测,认为离子扩散穿透厚度增加的固膜是造成理论与实际反应时间出现误差的主要原因.     

透辉石-钙长石体系熔体在不同过冷条件下晶体生长研究

实验以透辉石-钙长石二元体系在不同过冷度下形成的透辉石晶体为研究对象,通过光学显微镜、X射线衍射、电子探针、透射电镜等手段进行分析,结果表明在透辉石生长边界发现存在过渡层的特点;透辉石晶体的形貌、成分、结构随着过冷度的增大都发生了明显的变化.随着过冷度的增大,晶体的自形程度逐渐降低,从自形、半自形向骸晶、枝晶变化;在透辉石硅氧骨干中,铝硅比值增大,铝代替镁形成[AlO6]八面体也增多,从而使透辉石的晶胞参数a,b呈减小趋势;c呈增大趋势.