洛川黄土-红粘土序列铁氧化物组成及其古气候指示

对洛川黄土、古土壤和红粘土中磁性矿物组成、成因和相关系进行了研究。结果表明:黄土磁性矿物以风尘磁铁矿为主,少量的成土赤铁矿和成土磁赤铁矿;古土壤磁性矿物以成土磁赤铁矿为主,成土赤铁矿次之,少量的风尘磁铁矿和赤铁矿;红粘土磁性矿物以成土赤铁矿为主,风尘磁铁矿和成土磁赤铁矿次之,少量风尘赤铁矿。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成差异,反映了其形成期不同的古气候特性以及不同气候条件下生物地球化学作用强度的差异。干冷的冰期,黄土弱成土作用形成了以粗颗粒的风尘磁铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。间冰期的温暖湿润的古气候最有利于生物活动,强烈生物活动导致古土壤中大量纳米超细磁赤铁矿/磁铁矿产生,形成以磁赤铁矿为主,风尘磁铁矿核 赤铁矿边为辅的磁化率载体。红粘土成壤期,强降雨强蒸发的长干短湿的高温炎热的古气候使得红粘土化学风化强烈,生物地球化学活动较弱,形成以磁铁矿核 赤铁矿边和磁赤铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成、磁性矿物相关系是其形成期独特的古气候指示。     

球粒状和棒状纳米赤铁矿光电化学特性研究

本文以乙二醇为诱导剂通过电化学沉积法成功合成了球粒状及棒状纳米赤铁矿。X射线衍射光谱(XRD)和Raman光谱结果表明,球粒状赤铁矿粒径20±5 nm;棒状赤铁矿截面直径约20 nm,长90±10 nm;二者物相皆为单一均匀的赤铁矿。紫外-可见吸收光谱显示两种赤铁矿在300~550 nm范围内均有较好吸收,Tauc方程计算球粒状和棒状赤铁矿禁带宽度分别为2.00 e V和1.99 e V。Mott-Schottky拟合结果表明1 M KOH溶液体系中,棒状赤铁矿载流子浓度为1.95×1021cm-3,高于球粒状赤铁矿(3.16×1020cm-3)。进一步的光电化学实验表明:0.6 V(vs.Ag/Ag Cl)电势下棒状赤铁矿光照下电流密度较暗电流提升550%,球粒状赤铁矿电流密度提升77%。研究证实,赤铁矿形貌对其半导体特性及光电化学特性有影响,且棒状赤铁矿电极表现出更好的可见光响应特性,具有更佳的光电催化潜力。     

红色花岗岩中的赤铁矿及岩石中赤铁矿的人工合成

通过对红色花岗岩的研究,发现红色花岗岩的成色矿物为赤铁矿。赤铁矿主要赋存在长石等矿物的解理缝及其显微缝隙中,赤铁矿的含量越多,颜色越红。本文对赤铁矿的成因作了简要分析,认为红色花岗岩中的赤铁矿大多为高氧逸度条件下的产物。由此设计了在花岗岩中人工合成赤铁矿的技术方法,对重要技术参数做了说明。通过在花岗岩中人工合成赤铁矿,可使普通浅色（灰白、浅肉红色）花岗岩改变为红色,对提高普通花岗岩的利用率有一定意     

Mn2+和Fe3+的致色作用:来自意大利白垩纪远洋红色灰岩的启示

本文首先详细研究了含Mn2 和Fe3 的致色矿物菱锰矿、鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收光谱及其一阶导数谱,鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收一阶导数谱的红光区的吸收谷的位置的变化表明随赤铁矿结晶度的降低,吸收谷由586.4nm移至577.4nm,而菱锰矿展示出了Mn2 的因电子跃迁产生的四个典型吸收及其一阶导数谱上577nm的吸收谷的强度比赤铁矿相应谷的强度低一个数量级,表明其电子跃迁的致色机理与赤铁矿的染色机理完全不同。依据赤铁矿的结晶度和鲕状赤铁矿与大洋红层中赤铁矿的沉积成因相似的原则遴选出鲕状赤铁矿为含Fe3 致色矿物,依据菱锰矿是和方解石具有相似结构且为红色的原则选取菱锰矿为含锰致色矿物,并佐以化学纯氧化镁为基体配制了一系列的含菱锰矿、鲕状赤铁矿和菱锰矿及鲕状赤铁矿的两相或三相混合物。详细研究了三类混合物的可见光吸收光谱的一阶导数谱,发现含菱锰矿和含鲕状赤铁矿在573nm附近均存在一吸收谷,鲕状赤铁矿的重量分数低至0.05%时仍可见一明显吸收谷且该吸收谷移至565nm附近,菱锰矿在低至0.50%时也可见这一吸收且在低至0.11%时仍可显示出菱锰矿的信息,其575nm的吸收峰未见偏移;混合物可见光一阶导数吸收谱上鲕状赤铁矿的575nm附近的吸收谷的强度随鲕状赤铁矿的重量分数的升高而增强,而所有的配制混合物中该吸收谷的位置低于577.4nm的事实也表明为使致色矿物和氧化镁混合均匀的研磨降低了赤铁矿的结晶度。本研究表明Mn2 的电子跃迁激发和细小、结晶差的赤铁矿的染色共同造就了意大利白垩纪远洋红色灰岩的红色。     

应用电子探针研究蒙其古尔铀矿床含矿砂岩岩石学特征及铀矿物分布规律

国内外铁矿石价格对标基准多采用离岸价或到岸价,而非盈亏平衡运营成本,难以揭示我国铁矿石所面对的真实市场承压价格。为了厘清国际一线生产商的铁矿石盈亏平衡运营成本价格,本文对世界上最重要的条带状铁建造（BIF）矿产地——西澳哈默斯利盆地高品位赤铁矿矿床的矿化特征及代表性铁矿石产品展开系统研究,同时引入巴西铁四角地区的铁英岩型赤铁矿矿石作为对照,分析全球典型高品位赤铁矿矿石经济指标。结合前人研究成果,将西澳哈默斯利盆地与BIF相关的高品位赤铁矿的富集矿化类型划分为假象赤铁矿-针铁矿、微板状赤铁矿与河道沉积型赤铁矿,巴西铁四角主要为铁英岩型赤铁矿。上述各矿化类型对应的铁矿石产品的铁元素含量均高于56%;在杂质元素含量上,假象赤铁矿-针铁矿的磷含量高,微板状赤铁矿的磷、硫含量较高,河道沉积型赤铁矿的磷、硫含量较低,铁英岩型赤铁矿含锰。经定量估算,西澳力拓、必和必拓、FMG和巴西淡水河谷的铁矿石盈亏平衡运营成本价格分别为34.66、36.76、47.35、38.07美元/干吨,可为中国海外权益铁矿项目开发提供运营成本的参考。     

基于BIF条带状铁建造矿化特征的国际铁矿石盈亏平衡运营成本定量研究

国内外铁矿石价格对标基准多采用离岸价或到岸价,而非盈亏平衡运营成本,难以揭示我国铁矿石所面对的真实市场承压价格。为了厘清国际一线生产商的铁矿石盈亏平衡运营成本价格,本文对世界上最重要的条带状铁建造(BIF)矿产地——西澳哈默斯利盆地高品位赤铁矿矿床的矿化特征及代表性铁矿石产品展开系统研究,同时引入巴西铁四角地区的铁英岩型赤铁矿矿石作为对照,分析全球典型高品位赤铁矿矿石经济指标。结合前人研究成果,将西澳哈默斯利盆地与BIF相关的高品位赤铁矿的富集矿化类型划分为假象赤铁矿-针铁矿、微板状赤铁矿与河道沉积型赤铁矿,巴西铁四角主要为铁英岩型赤铁矿。上述各矿化类型对应的铁矿石产品的铁元素含量均高于56%;在杂质元素含量上,假象赤铁矿-针铁矿的磷含量高,微板状赤铁矿的磷、硫含量较高,河道沉积型赤铁矿的磷、硫含量较低,铁英岩型赤铁矿含锰。经定量估算,西澳力拓、必和必拓、FMG和巴西淡水河谷的铁矿石盈亏平衡运营成本价格分别为34.66、36.76、47.35、38.07美元/干吨,可为中国海外权益铁矿项目开发提供运营成本的参考。     

贵州三都巴言鲕状赤铁矿构造热液成因的推断及意义

贵州三都县巴言一带石炭系下统祥摆组及断裂带中可见鲕状赤铁矿。区域成矿条件对比研究发现,祥摆组无沉积赤铁矿的条件;钻孔显示赤铁矿呈脉状赋存于祥摆组至上司组断裂带中,而祥摆组正常层位无赤铁矿;沿断裂带走向追索,赤铁矿化蚀变明显,远离断裂带,祥摆组岩性为黑色炭质泥岩夹石英砂岩,岩相条件不适宜赤铁矿沉积;矿体仅分布于断裂带附近地层及破碎带中,不符合沉积矿床的一般特征。排除通过风化作用充填的可能,结合矿体的展布特征及围岩蚀变特征,推断巴言赤铁矿为构造热液成因。对巴言构造热液成因的赤铁矿"鲕粒"特征研究发现,其与正常沉积的赤铁矿"鲕粒"具有相似的特征,这将为"鲕粒"成因的深入研究提供新的线索。     

赤铁矿(α—Fe_2O_3)激电效应研究

在多数赤铁矿矿床上都有激电异常显示。赤铁矿属于导电性差的氧化矿物,其激电效应机理显然与常规的良导硫化矿不同。测定了赤铁矿矿石的矿物成分和有关物理性质。在声频范围内测得赤铁矿介电系数值较大,说明它是一种特殊的电介质。根据导电介质的复介电系数与复电阻率间的对应关系,可知赤铁矿在声频范围内具有大介电系数的特性,是产生激电效应的主要原因。     

热液型铀成矿氧化还原条件研究：来自特征矿物的指示

通过对典型热液型铀矿床铀-赤铁矿型、铀-黄铁矿型铀矿石矿物组合特征、时空分布特征的研究,探讨了热液型铀成矿的氧化还原条件。相山矿田碱交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-钠长石-磷灰石-碳酸盐;长江矿田酸交代成因的铀-赤铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-赤铁矿-微晶石英。铀-黄铁矿型矿石矿物组合为沥青铀矿-黄铁矿-微晶石英-萤石。铀-赤铁矿型较铀-黄铁矿型形成早,两种类型铀矿石在矿田深部及浅部均有大量富集,垂向上呈现相互叠置的分布特征。沥青铀矿形成并能稳定存在的氧化还原条件为黄铁矿至黄铁矿与赤铁矿共存区,黄铁矿存在有利于沥青铀矿富集,完全的赤铁矿区不利于沥青铀矿的形成及保存。     

磁铁矿-赤铁矿之间转化关系研究：以弓长岭铁矿为例

磁铁矿和赤铁矿是自然界铁氧化物的两种主要存在形式,也是弓长岭铁矿区的主要矿石矿物,二者之间的转化曾经 被认为是氧化还原反应的结果。文中根据近几年提出的非氧化还原反应成矿理论,对弓长岭铁矿区内磁铁矿/赤铁矿之间的 转化关系进行新的解释。通过对弓长岭矿区矿石样品进行偏光显微镜和扫描电镜背散射等实验研究,发现了赤铁矿交代磁 铁矿、针铁矿交代赤铁矿、黄铁矿与磁铁矿、赤铁矿共生等现象。结合前人研究成果,从矿物组合、矿石结构以及矿物转 化前后体积变化等方面,论证了部分后生的赤铁矿是在缺氧的环境下由磁铁矿经非氧化反应转变而成,为该区后生赤铁矿 的形成现象提供了一种新的解释。     

其林山内生假象赤铁矿的成因探讨

在宁芜断陷盆地北段江苏境内,发现有内生成因的假象赤铁矿矿床.最先发现于凤凰山,不久在梅山、其林山等地又发现有同样的矿床.本文仅对有代表性的其林山(以东庄矿体为主)假象赤铁矿的成因,作一简单介绍,以供进一步研究. 假象赤铁矿是赤铁矿交代磁铁矿,按磁铁矿晶形形成假象的现象.大多数人认为,假象赤铁矿发生在热带干旱气候条件下,磁铁矿矿床的氧化带中.磁铁矿被热液普遍氧化为假象赤铁矿并大量产出的现象,在我国比较少见.最近,徐国风对河南某斑岩型多金属硫铁矿作了片断介绍,如果那种假象赤铁矿同样是大量发育,那么假象赤铁矿的内生成因就有可能具有普遍意义(地质与勘探,1982年,10期).     

藏南江孜地区白垩系海相红层中红色页岩的颜色成因

白垩系大洋红层(Cretaceous Oceanic Red Beds,CORBs)在我国西藏江孜地区广泛发育,以床得组最为典型.本文以床得组红色页岩为研究对象,通过电子探针背散射电子像观察和成分定量分析、主量元素分析、X射线衍射分析,结合CBD(Citrate Bicarbonate Dithionite)提取铁氧化物前后漫反射光谱分析,认为床得组红色页岩中的铁氧化物只有赤铁矿,没有其它铁氧化物,赤铁矿是唯一的致色铁氧化物.电子探针背散射电子图像显示,赤铁矿分为结晶好和结晶差的两种形态.CBD提取前后反射光谱红度的变化,指示结晶差的赤铁矿的致色作用要远大于结晶好的赤铁矿,主要是细分散状、结晶差的赤铁矿造成了床得组红色页岩的红色.赤铁矿是同沉积一成岩早期阶段的产物,赤铁矿形成所需的铁来源于陆源输入.     

3Ma以来黄土高原朝那黄土-红粘土序列赤铁矿记录及其古气候意义

土壤和前期研究表明黄土-红粘土序列的赤铁矿含量与环境密切相关,对气候的干湿变化非常敏感,气候越湿热,赤铁矿含量越高.本文研究表明黄土-红粘土样品漫反射光谱一阶导数曲线在555～575nm间的峰面积作为赤铁矿指数可以客观有效地指示赤铁矿含量的高低.通过黄土高原朝那剖面红粘土-黄土序列的系统漫反射光谱分析,建立了3Ma以来黄土高原赤铁矿含量变化记录,揭示赤铁矿含量在约2.5Ma,1.5Ma,0.6Ma和0.15Ma显著阶段性减小,指示了黄土高原阶段性变冷干的演化历史.     

茶陵式铁矿中某些矿物的性质及其对选矿工艺的影响

茶陵式鲕状赤铁矿是湖南省的重要铁矿资源之一。研究这种矿石的物质成分及其相互关系,对选择合理的选矿手段及其工艺流程,是十分重要的。近年来,一些单位对茶陵式铁矿进行了多种选矿流程试验。采用通常的重、磁、浮选方法,铁精矿只能达到赤铁矿鲕体的品位,采用直接还原焙烧—磁选法也难获得炼钢所需的合格精料,必须打破赤铁矿鲕体,使有用矿物充分解离,才能获得较好的结果。大多认为鲕状赤铁矿是浅海相胶体沉积的。茶陵式鲕状赤铁矿沉积成矿后,又经历了不同程度的变质作用和表生风化作用,使矿石的结构构造、物质组成更趋复杂。根据七个矿区选矿物料的研究,茶陵式铁矿的矿物组成有:赤铁矿(包括水赤铁矿)、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿、磁黄铁     

云南镇雄县安家坝富铁豆鲕状赤铁矿的发现及找矿意义

通过野外调查,在云南镇雄县安家坝发现富铁豆鲕状赤铁矿体。矿体呈透镜状、似层状产出于梁山组上部,矿体产状与地层产状基本一致。通过少量剥土工程初步控制,矿体走向呈南西—北东向,倾向上延伸不明。致密状赤铁矿品位低,不具工业规模,豆鲕状赤铁矿平均品位34.09%,厚度4 m以上,达到赤铁矿最低工业指标要求。镜下显示,豆鲕状赤铁矿样品由鲕豆粒、陆源碎屑及填隙物等构成,鲕豆粒成分占40%以上,分布均匀,成分由粘土矿物构成,具弱褐铁矿化现象。研究认为,本区鲕状赤铁矿的形成经历了叠生成矿作用,原生沉积的铁质石英砂岩,经表生氧化和风化淋滤叠生成矿作用形成原生沉积+风化淋滤叠生赤铁矿床。     

中国铁矿成矿地质特征和资源潜力

中国铁矿主要分为七大类型时常同积变质型磁铁－赤铁矿床，基性侵入体岩型钡钛磁铁矿床，矽卡岩型磁铁矿床，火山岩型磁铁－赤铁矿床，沉积型赤铁－菱铁矿床，多因复合－迭加型磁铁－赤铁矿床，风化淋滤褐铁－赤铁矿床。     

贵州威宁沉积型赤铁矿矿石工艺矿物学研究

对贵州威宁沉积型赤铁矿石进行了工艺矿物学研究,重点研究了该矿石的矿物组成、主要矿物嵌布特征和主要含铁矿物赤铁矿的单体解离情况。研究表明,该矿石属于低磷、低硫、微细粒嵌布的赤铁矿石;矿石中主要铁矿物以赤铁矿为主,其次为磁铁矿和褐铁矿,主要脉石矿物以石英为主,其次为绿泥石、云母、高岭石等粘土矿物;赤铁矿嵌布粒度极细,平均粒度0.015mm,且赤铁矿与脉石矿物嵌布关系复杂。本研究为该矿石的开发利用提供基础资料。     

黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的定量分析与气候干湿变化研究

为了了解黄土剖面中赤铁矿和针铁矿的分布特征,文章采用对铁氧化物矿物灵敏的漫反射光谱法(DRS),开展了赤铁矿和针铁矿的鉴定和测定研究,提出了定量分析赤铁矿和针铁矿含量的DRS新方法.选择天然典型黄土和古土壤样品,首先采用柠檬酸盐-重碳酸盐-连二亚硫酸盐(CBD)方法去除其中成壤成因的铁氧化物矿物,以其为基体配制含不同赤铁矿和针铁矿的系列标样,然后进行DRS测试和多元逐步回归分析,分别建立测定赤铁矿和针铁矿含量的校准方程并加以检验.利用DRS方法,分析了多个黄土剖面的赤铁矿和针铁矿含量,发现黄土-古土壤剖面的赤铁矿/针铁矿比值可作为东亚季风干/湿变化的敏感指标.该比值较高时反映了干燥土壤环境,而较低时指示了潮湿土壤环境.对灵台和洛川剖面中赤铁矿/针铁矿比值的分析,初步揭示了2.6Ma年以来黄土高原东亚季风阶段性变强的特征.     

南太行邯邢地区白涧矽卡岩型铁矿中磁铁矿与赤铁矿交代现象对矿床成因的启示

对邯邢地区白涧铁矿中磁铁矿与赤铁矿进行成因矿物学研究,精细刻画了铁的成矿过程。在岩相学观察过程中作者发现该矿床中存在2个期次的赤铁矿,其分别交代磁铁矿或被磁铁矿交代。根据磁铁矿和赤铁矿的交代关系,我们将赤铁矿划分为早、晚2个期次,并根据成矿流体的演化,将铁矿化过程划分为4个阶段。成矿流体从岩浆中分离并交代碳酸盐围岩形成矽卡岩,同时形成接触带矿(第1成矿期),随着接触带磁铁矿的形成,具有更高氧逸度的演化的流体沿着断裂带充填和交代碳酸盐地层形成早期赤铁矿(第2成矿期)。随着赤铁矿形成,氧逸度降低至磁铁矿-赤铁矿缓冲线之下,形成层间的磁铁矿(第3成矿期),SO42-转化成HS-,同时形成大量自由氧,导致成矿流体的氧逸度进一步升高,从而形成晚期赤铁矿(第4成矿期),伴随温度和氧逸度的进一步降低,成矿作用进入硫化物形成时期。整个成矿过程中氧逸度控制了成矿过程及其产物,对矽卡岩型铁矿的形成起到了主导作用。     

赤铁矿—水体系氧同位素分馏的实验研究

本文分别以3种不同的可溶性三价铁盐作为Fe~(3+)源物质的强迫水解法和以针铁矿和四方纤铁矿为起始物质的溶液转化法,在90～315℃范围内合成赤铁矿,测定了赤铁矿与水之间的氧同位素分馏。矿物合成实验和氧同位素分析结果显示,在90～225℃范围内,实验获得的赤铁矿与水之间氧同位素分馏为亚稳态分馏,并且不同合成实验方法得到不同的分馏关系,前者相对于后者富集(18)O约为2‰,即:10~31nα_(赤铁矿-水)=1.17±0.02×10~6/T~2-9.14±0.20(强迫水解法);10~31nα_(赤铁矿-水)=1.46±0.18×10~6/T~2-14.52±0.03(溶液转化法)。但温度在315℃以下,无论强迫水解法还是溶液转化法,在实验误差范围内实验测定的分馏值几乎不可区分,并且与增量方法的理论预测相近,表明该温度下获得的赤铁矿与水之间氧同位素分馏代表了赤铁矿-水体系氧同位素平衡分馏。此外,两种不同方法获得了不同的分馏关系,显示低温下赤铁矿-水体系氧同位素分馏不仅依赖于赤铁矿形成的温度,而且取决于赤铁矿的成因机制,因此对应于不同形成环境下的动力学亚稳态平衡,这对解释低温环境中赤铁矿的氧同位素数据具有重要意义。