具磷灰石假象绿松石的岩石矿物学及谱学特征

采用x射线粉晶衍射（XRD）、博里叶变换红外光谱（FTI码以及拉曼光谱等方法对安徽马鞍山具磷灰石假象的绿松石进行了研究。结果表明：其主要矿物组成为绿松石,保留了磷灰石六边形的形态特征。XRD~U试的特征谱线d值为36745～36748（111）、29008～29025（123）、34247～34293（2101、32709～32781（113）、61626～61781（011）3020130～20162（301）,与绿松石的标准衍射谱线基本致。红外光谱测试分析表明：3510～3465cm。间的谱带归属绿松石0（OH）的伸缩振动,3300～3070cm’间的谱带归属为绿松Nu（M-H。O）伸缩振动,1210-1012cm’间的谱带归属为绿松石U3口O。）ira缩振动,在838cm。附近的吸收谱带归属为绿松石6（OH）弯曲振动,655-480cm。间的谱带归属为绿松石u4（P04）弯曲振动。拉曼光谱测试分析表明：3466cm’附近的尖锐拉曼谱峰归属于绿松石（OH）基团的伸缩振动所致,宽缓的拉曼谱峰3281cm’~03078cm’归属于绿松石中水合络离子的伸缩振动,798cm’谱峰则是由于OH的弯曲振动所致。     

青海软玉的岩石矿物学特征

对采自青海东昆仑三岔口软玉矿区的样品进行了显微硬度、扫描电镜、X射线粉晶衍射物相定性和结晶度等分析,并将分析结果与新疆和田软玉进行了对比研究,发现青海软玉普遍显示出硬度较高、透闪石含量稍低、结晶度偏高的特点;透闪石主要呈毛毡状交织结构、显微纤维结构和显微片状结构,定向性普遍较好。对比两地软玉矿区的矿床地质特征,发现青海软玉成矿母岩相对贫Mg、Si而富Ca,动力改造相对较弱,成矿温度较高,这是造成两地所产软玉在上述岩石矿物学特征上巨大差异的根本原因;也是造成青海软玉透明度偏高、油润度不足的根本原因。     

贵州罗甸软玉矿的发现及岩石矿物学特征

贵州省境内近期发现了新玉石矿,玉石以白-浅绿色为主,偶见糖色、青色,多呈蜡状-弱油脂光泽。通过对采自该矿玉石样品的镜下观察,配合FTIR及XRD等大型仪器分析,确定其主要为透闪石矿物所组成的矿物集合体,与新疆和田玉基本一致。SEM观测结果揭示,该矿软玉中透闪石矿物主要呈纤维状、柱状和片状变晶结构,晶粒(片)粒度小,结构致密。其中具纤维状交织结构的软玉质地最为细腻,质量较好,与新疆和田玉相似度较高。     

南极格罗夫山陨石GRV053645的岩石矿物学特征

南极格罗夫山陨石GRV053645是一块非常原始的普通球粒陨石,它很好地保存有太阳星云凝聚和增生的相关信息,对研究太阳星云的起源意义重大。本文描述了这块陨石的岩石矿物学特征,包括球粒结构类型、基质不透明、橄榄石和低钙辉石具有明显的成分环带等。根据Fe-Ni合金含量、球粒平均直径大小和橄榄石平均Fa值,表明这块陨石属于低铁群(L)。利用橄榄石Fa的PMD值与岩石类型亚类的相关性,其岩石类型应为3.4亚类。该陨石冲击变质程度和风化等级都比较低,分别为S2和W1。     

石英脉型金矿的石英成因矿物学与找矿矿物学特征

对金矿区石英的形态、成分、热发光、包裹体、红外谱的研究，可推测成矿热液来源方向，矿区剥蚀程度，以及矿区深部是否有远景。白桦岭石英脉型金矿中的石英假六方晶形、杂质含量高、热发光积分强度大、并且多峰、包裹体的爆裂脉冲数大并具多峰、红外吸收谱向低频偏移大为富矿标志。     

土壤和沉积物中NOM稳定性矿物学机制研究的理论与方法

土壤和沉积物中天然有机质(NOM)稳定性问题受到关注,主要是因为NOM的稳定性直接影响到大气中CO2的平衡与全球气候变化。此外,天然有机质还影响着土壤和沉积物中矿物的表面反应性、污染物的环境行为与生物有效性。因此,本综述在详细介绍土壤和沉积物中NOM稳定性矿物学机制研究的理论与方法的同时,也简略介绍了NOM的组成结构与反应性,并着重强调NOM/矿物微界面过程作用机制的重要性。许多研究表明,土壤和沉积物中NOM稳定性的矿物学机制主要包括矿物表面吸附和物理包裹。本综述目的是,介绍矿物保护的稳定NOM的分离、特性及其分析测定方法与技术,并且强调NOM稳定性矿物学保护机制系统性研究的重要性,以搞清矿物学保护机制在土壤和沉积物中NOM稳定保持中的贡献与重要性以及矿物学保护机制对天然有机质稳定性的调控作用,从而提高对土壤和沉积物环境生态的地球化学、矿物学的认识水平。     

高砷含水层沉积物矿物学特征及砷的活化

利用X射线衍射和X射线荧光分析、沉积物序列提取试验及矿物饱和度的计算,对采自江汉平原中部沙湖地区典型高砷含水层钻孔沉积物样品矿物学进行了分析,并讨论了控制含水层中砷释放和迁移的地球化学机制.对矿物在沉积物与土壤中的分布及组成的对比分析,在一定程度上指示了矿物赋存环境和/或高砷水形成的环境背景:土壤与沉积物中高岭石以低于其他3种粘土矿物的含量普遍存在,指示了含水层沉积物形成过程江汉平原存在一定的湿热古气候环境;沉积物绿泥石含量低于土壤中绿泥石,恰恰反映了土壤比沉积物略强的碱性环境;沉积物中黄铁矿的存在,显示了含水层局部的强还原性环境,指示地下水中广泛存在的Fe2+容易与二价硫发生沉淀并结合砷.砷主要以无定形铁锰氧化物结合态(平均在31％以上)形式存在,其次以碳酸盐和有机质结合态存在.无定形铁锰氧化物的还原溶解可能是控制砷迁移到地下水中主要的地球化学机制.相对高含量的绿泥石容易在含水层中发生风化,其溶解过程可以将铁释放到地下水中,从而成为影响地下水中砷活化的潜在因素.     

我国3种绿色图章石中白云母的矿物学特征

对我国浙江青田山炮绿、福建寿山月尾绿以及西安绿3种绿色图章石分别利用X射线衍射、电子探针、环境扫描电镜以及能谱分析对其矿物成分、化学成分、微形貌特征以及颜色成因等方面进行了研究.研究发现, 3种图章石的绿色部分均由具二八面体结构的2M₁型多硅白云母组成, 属于云母型图章石; 它们的次要矿物组成中山炮绿含有白云石、黄铁矿和磷灰石, 月尾绿含有高岭石, 西安绿含有白云石, 次要矿物组成对绿色图章石的产地鉴定具有一定意义.3种白云母的微形貌特征揭示了西安绿中白云母结晶程度高于月尾绿中白云母, 而山炮绿中白云母经历热液蚀变后晶形不完整重结晶程度不高.另外, 白云母八面体层中杂质离子的化学成分分析表明, 月尾绿和西安绿中白云母的绿色是由Fe3+和Ti4+离子形成, 而山炮绿的翠绿颜色主要由白云母中Cr3+离子以及Fe3+、Ti4+离子共同作用形成.      

褐帘石的谱学特征

本文研究了6个来自不同产状、不同地区的含褐帘石样品,包括4个伟晶岩(M1663来自内蒙集宁益元兴、M7673来自内蒙集宁察汗营地区、M4960来自美国Amherst County Virginia地区、M4976来自挪威Liksviken地区)、2个矽卡岩(M1697产自河北地区、M1679产自湖南郴县地区)。通过对这6个不同产状褐帘石的电子探针主量、稀土和微量元素分析及拉曼、红外光谱学的研究来揭示褐帘石晶体化学特征。结果表明,褐帘石成分均匀,晶体内发育微裂隙,局部有脉体充填,但不同产状的褐帘石样品在主量元素如Fe O、Ca O、Al_2O_3以及REE如Ce_2O_3、Nd_2O_3、La_2O_3的含量具有明显的差别。其系统的光谱学数据表明褐帘石晶体的特征峰强度和峰位的偏移均与其组分有关,并分析指派了部分光谱峰位的归属,揭示了褐帘石中特殊谱峰位置的迁移与其元素含量、晶体结构之间的关系。拉曼光谱揭示了褐帘石单晶有20组拉曼活性谱峰(ν1～ν20),其中ν2～ν4、ν5～ν8、ν16～ν19谱峰的迁移与A位上的Ca与稀土元素之间置换作用有关;ν10～ν12谱峰是O-Si-O弯曲振动引起,其拉曼谱峰的偏移可能与Si含量有关;ν13～ν14谱峰的迁移则可能是多种元素变化共同作用的结果。褐帘石单晶红外光谱展示了13组红外活性谱峰(a-m),h-k谱峰的偏移与在M1或M3位上Fe~(3+)和Al相互替代而导致的; b-g谱峰的偏移是与硅氧四面体中Si-O非对称伸缩振动有关; OH(l-m)双峰的出现可能与M1、M3位上Fe~(3+)的含量有关。研究结果表明伟晶岩类岩石中褐帘石晶体结构中Fe~(3+)与Al~(3+)间的置换作用强于矽卡岩类岩石中的褐帘石;而矽卡岩类岩石中褐帘石晶体结构中在A位上稀土元素与Ca置换作用则大于伟晶岩类岩石中的褐帘石。     

我国若干典型石墨矿山石墨的矿物学特征

为查明我国典型矿石墨的矿物学特征,采用XRD、FESEM-EDS、TEM和Raman光谱等表征手段对来自不同产地石墨样品的成分、结构与性质进行了研究。结果表明,晶质与隐晶质石墨分别由微米级和纳米级石墨鳞片组成,主要的区别为前者有更大的微晶尺寸;各样品均为2H型石墨结构,同时不同程度地含有3R型多型,轴长a=0.243~0.249 nm,c=0.672~0.677 nm,晶胞体积V在0.0347~0.0362 nm3之间,晶胞体积随晶体结构中O含量的增加而增大。天然产出石墨的石墨化度较高,最高可达1,由于后期地质作用或人工加工改造,引入次生缺陷,导致其石墨化度降低,结构无序度增高。晶质和隐晶质石墨的氧化起始温度分别为700~800℃和600~650℃,粒度越细的晶质石墨氧化起始温度越低。在水中石墨表面荷负电,p H为10.5时具有带电量的极大值,晶质石墨疏水性和导电性均强于隐晶质石墨。     

成因矿物学在中国的传播与发展

成因矿物学是现代矿物学的重要组成部分。它研究矿物与矿物组合的时空分布、矿物各内外属性间的关联、矿物形成与变化的条件和过程、矿物与其介质间的相互作用及相应的宏微观标志、和矿物成因分类及矿物成因信息的应用等方面的内容。矿物发生史、矿物标型学、矿物温压计、矿物共生分析和矿物成因分类共同构成本学科的理论体系。其中,矿物标型学是该体系的核心。以陈光远先生为代表的中国矿物学家,在20世纪下半叶,创新性地开展了成因矿物族的研究,建立了完善的成因矿物学理论体系,提出矿物标型六性和矿物学填图的四化法则,提出变质岩、花岗岩、铅锌铁金辰砂萤石等矿床的矿物成因标型和找矿标志,有力地指导了中国的地质研究和找矿实践。进入21世纪以来,矿物学填图参数和方法被进一步发掘和完善,矿物磁学和近红外谱学等便捷填图手段得到广泛应用;大纵深蚀变矿化和矿物标型分带规律得以揭示;矿物标型的地球动力学、构造动力学和矿物系统的演化意义得到深度阐释;成因矿物学作为环境与生命过程研究的指导思想,逐步形成了环境与生命矿物学新分支,将矿物个体发生及矿物标型的思想用于对鱼耳石和有孔虫等生物矿物环境响应的研究,将矿物生物交互作用思想用于土壤能量系统修复研究,将矿物环境耦合思想用于生物有机质对矿物自组装结构和过程的调控研究以及海洋矿物对海洋及大气环境的指示研究等,极大地丰富了矿物发生学和矿物标型学的理论。今后应注意有关成果的系统整合,加强矿物个体发生史的实验研究,保障原创性成果的产出;要注重国际交流,使我国成因矿物学的成果真正成为人类的共同精神财富。     

尼日利亚锌尖晶石的宝石矿物学及包裹体特征研究

采用常规宝石学测试、电子探针、单晶X射线衍射和拉曼光谱等方法,深入分析了尼日利亚锌尖晶石的常规宝石学特征、化学成分、晶体结构以及包裹体特征。尼日利亚锌尖晶石呈完好的八面体晶形,强玻璃光泽、半透明,相对密度为4.48~4.61,折射率为1.792~1.794,紫外荧光灯下呈惰性。通过电子探针测试,计算其化学式为Zn_(0.87~0.92)Fe_(0.06~0.07)Al_(1.98~2.01)O₄。单晶X射线衍射揭示其为立方晶系、空间群Fd3m,晶胞参数a=8.089(2)Å,四面体键长T—O=1.953(4)Å,八面体键长M—O=1.912 9(19)Å。锌尖晶石的特征拉曼吸收峰位于418 cm^-1和659 cm^-1,分别对应E_g模式、高频T_2g(3)模式。包裹体研究显示锌尖晶石含有多种矿物包体,包括闪锌矿、钠长石、白云母、石英、绿柱石、锆石和硅铍石,结合前人研究认为尼日利亚锌尖晶石形成于富Li、Cs、Rb、Be和Ta等元素的花岗伟晶岩中。     

宁夏固原凹陷岩盐矿床后生改造成矿作用—来自矿物学的证据

为深入理解岩盐矿床复合成矿作用,研究宁夏固原凹陷岩盐矿成矿规律和成矿模式,在野外地质调查的基础上,通过镜下观察、扫描电镜分析、电子探针能谱分析、X射线粉晶衍射分析,结合岩石学和矿物学研究,对该矿床矿石结构构造特征和矿物特征进行对比研究,并对其岩盐矿成矿期次进行了划分。结果表明,固原凹陷岩盐矿矿石具有原生沉积和后生改造结构构造。矿石结构中自形细晶结构为原生沉积结构,自形粗晶、港湾和蠕虫交代结构为后生改造结构。矿石构造中纹层、条带、团块状构造为原生沉积构造,块状、角砾状和网脉状构造为后生改造构造。岩盐矿床矿物组合主要有石盐、钙芒硝、硬石膏、无水芒硝以及粘土矿物、钠长石、白云石,具有原生沉积和后生改造的矿物组合特征,盐类矿物均可见原生沉积型和后生改造型矿物。岩相学和矿物学研究证实,固原凹陷岩盐矿床是一个典型的原生沉积-后生改造型矿床。钙芒硝和硬石膏矿主要由早期沉积作用形成矿化体,经历了后期微弱的改造作用;而石盐矿主要由早期沉积作用形成矿体,在后期盆地构造变化中发生塑性流动、溶解-重结晶或构造变形而充填于围岩的裂隙或构造活动形成的有利空间中成矿,表明矿床经历了原生沉积成矿期和后生改造成矿期两个...     

Insight into the effects of clay mineralogy on the cyclic behavior of silt–clay mixtures

Results of a systematic testing program showed that the cyclic behavior of silt–clay mixtures is greatly influenced by the dominant clay minerals in the mixture. In particular, it was demonstrated that given the same amount of clay/clay mineral and/or same value of plasticity index, the montmorillonitic soils have the highest cyclic strength, followed by the illitic soils, and then by the kaolinitic soils. Moreover, the rate of increase in cyclic strength with increasing % clay mineral and PI is again the highest in the montmorillonitic soil, lowest in the kaolinitic soil and intermediate in the illitic soil. Therefore, without considering clay mineralogy, the % clay fraction, % clay mineral and plasticity index are unreliable indicators of the liquefaction susceptibility of fine-grained soils. The differing adhesive bond strength each clay mineral develops with the silt particles is deemed to largely explain the observed differences in the response of the three different soil mixtures to cyclic loading.     

环境与生命矿物学的科学内涵与研究方法

环境与生命矿物学是矿物学、环境科学与生命科学之间的交叉学科,是成因矿物学在生命领域的拓展和延伸,是地球系统科学的重要组成部分。生命起源的矿物表征和矿物作用;极端环境下的生物多样性及生物与矿物的关系;生物体的矿物组成、作用、宏微观形貌和自组装结构;生命矿物成核、生长和自组装过程的有机质调控及其响应环境变化的标型特征;生物矿化的过程、机理及其资源环境效应;矿物(含药用矿物)在生命活动中的作用、过程与机理及其开发利用,是环境与生命矿物学的主要研究内容。生命矿物有其自身的特点,选择用于环境及其变迁研究的生命矿物时,应遵循"贯通性"、"灵敏性"、"统计性"和"周期性"等四原则。根据生命矿物进行环境分析研究时,要注意甄别影响矿物学特征变化的环境要素;既要善于利用较便捷成熟的成因矿物学研究手段和方法(如热发光,简称TL),还要充分利用其他学科中的技术(如计算体层摄影术,简称CT),创造性地开发生命矿物学的环境标型。     

昌化田黄的矿物学特征及相关问题探讨

昌化田黄是近年来市场上出现的产于浙江昌化玉岩山的一个新的田黄品种。68件样品的矿物学研究表明,昌化田黄主要组成矿物为迪开石、高岭石,并可含石英、明矾石、绢云母、褐铁矿、黄铁矿、辰砂等次要矿物,未见珍珠石。昌化田黄与寿山田黄具有相同成因,并具有田黄的石皮、石形、质地、石色、萝卜纹、红格等鉴定特征。昌化田黄在产状、块度、石形及矿物组成上与寿山田黄有差异,可资区别。     

江南造山带东段东源含钨岩体的岩石化学、矿物学特征研究

东源岩体主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩构成。长石绢云母化、碳酸盐化作用较强,黑云母发生白云母化和轻微绿泥石化蚀变。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩体的成岩年龄为晚侏罗世-早白垩世((146.7±4.1)Ma);含有大量新元古代的继承锆石,加权平均年龄为(770.2±9.7)Ma。岩体中黑云母为镁质黑云母,显示寄主岩为壳幔混合来源。岩石地球化学特征总体表现为高钾钙碱性系列-橄榄粗玄岩系列,准铝质-过铝质,相对高的Sr、Ba含量,低Y和Yb,弱的Eu异常(δEu=0.74~0.83),富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素。初始87Sr/86Sr比值为0.7124,εNd(t)值为–5.53。东源岩体的地球化学特征表现出埃达克质岩的亲缘性,类似于加厚下地壳部分熔融产生的熔体。锆石εHf(t)值为–13.0~–7.0,变化较大。结合区域地质和构造演化,认为在晚侏罗世-早白垩世(约146.7 Ma),古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲使先前交代的岩石圈地幔发生部分熔融,幔源岩浆底侵到壳幔过渡带附近,导致下地壳部分熔融,可能与少量的幔源岩浆发生岩浆混合作用,形成了东源岩体。     

金刚石矿物学、包裹体及碳稳定同位素研究综述

金刚石是地球上最坚硬、对形成环境要求最苛刻的矿物之一。金刚石的矿物学特征、包裹体特征及碳稳定同位素组成记录了金刚石生长、熔蚀、搬运等地质过程中的温度、压力及物质成分等信息,是探索金刚石物质来源、形成过程和地球深部物理化学环境的重要研究对象。总结了国内外金刚石矿物学特征、包裹体特征和碳稳定同位素组成的相关研究成果,发现金刚石晶形和组合及其颜色可大致区分金刚石来源; 金刚石表面特征是区分原生金刚石与砂矿金刚石的重要鉴别特征; 金刚石包裹体类型及组合、包裹体年代学及金刚石碳稳定同位素研究,可分析金刚石物质来源和地球深部物理化学环境,确定金刚石形成时代,为研究金刚石成因、地幔岩石圈深部作用过程以及壳幔相互作用提供重要依据。