富钾正长岩水热碱法沸石化及成矿意义

本文以富钾正长岩粉体为原料,首次通过直接水热碱法处理,成功合成了方沸石和羟钙霞石,合成温度260℃,时间4 h。通过控制正长岩粉体、氢氧化钠和水的配比,可分别将正长岩粉体中的微斜长石、斜长石和石英转化为方沸石或羟钙霞石,同时正长岩中的K2O和过剩的Si O2被溶出进入液相,可用于制取钾盐。不同类型富钾正长岩直接水热碱法沸石化的成功,为解释自然界中的沸石成因、长石与沸石的共生及转化关系、与沸石化有关的金属矿化机制以及油气成因等,提供了实验证据,也为直接利用廉价的长石类硅铝质矿物原料合成沸石提供了新的技术途径,对于利用非水溶性钾资源制取钾盐具有指导意义。     

海南岛中三叠世正长岩—花岗岩套的地质地球化学特征与构造意义

海南岛中三叠世正长岩-花岗岩套分布于陵水-龙滚深断裂两侧及白沙深断裂南东侧.出露总面积516km2.由石英二长岩、石英正长岩及正长花岗岩组成.该岩套SiO2含量变化大,为58.40%-76.14%,富碱富钾,Na2O+K2O为7.10%-11.49%,K2O含量为3.78%-7.91%,属钾玄质碱性系列;A/CNK为0...     

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。     

东秦岭北部富碱侵入岩岩石化学与分布特征

在东秦岭北部，富碱侵入岩的侵位与空间分布受同一个区域构造带（华并陆块南缘）控制，构成一个区域性的富碱岩浆岩带。根据岩石学和岩石化学研究，岩石类型主要分为三大类：（1）碱性岩类，即含有似长石或碱性暗色矿物的正长岩类；（2）碱性花岗岩类，包括钠铁闪石花岗岩及孪生的钾长花岗岩类；（3）石英正长岩类，包括碱性长石为主的石英正长岩、英碱正长岩和花岗正长（斑）岩类。根据富碱岩浆岩带的岩石化学特征，自北而南可以划分为三个亚带：北部碱性岩亚带，以SiO2饱和而l2O3不饱和出现碱性暗色矿物为特征；中部碱性花岗岩亚带，以SiO2强饱和而Al2O3不饱和出现碱性暗色矿物和大量石英为特征；南部石英正长岩亚带，以SiO2和Al2O3都饱和但CaO强烈亏损，缺乏Ca质斜长石，出现碱性长石占长石总量的绝对优势（一般＞95％）为特征。三个亚带富碱岩浆在化学成分方面虽有差异，但共同具有富碱高钾钙征，ALK＝10－15，K2O含量范围5％－15％，K2O／Na2O＝1．26－8．30。     

云南省卓潘碱性杂岩体矿物学、地球化学特征及其地质意义

卓潘杂岩体是金沙江—哀牢山富碱侵入岩带的重要组成部分,位于兰坪盆地西部。岩体主要由辉长岩、辉石岩及正长岩组成,各岩石的K2O含量为096%～736%,Na2O含量为052%～662%,Na2O+K2O含量为198%～897%,K2O/Na2O比值介于035～1115之间,属于高钾、富碱的钾玄岩系列。岩石中的辉石为透辉石,长石主要为钠长石(An＜5)和正长石,黑云母为镁质黑云母。计算获得辉石的结晶温度范围介于1 070～1 490 ℃之间。各矿物成分特征表明卓潘杂岩体属于富铁、高氧逸度的岩浆体系,形成于后碰撞的挤压环境向伸展环境转换的构造背景。     

河北矾山燕山期侵入岩地球化学特征及成因

河北矾山地区燕山期侵入岩可分为早、晚两期。早期（中侏罗世-晚侏罗世）侵入岩主要由二长闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、正长岩构成，以高钾钙碱性岩系列岩石为主；SiO2=53.58%-60.57%,Al2O3=16.16%-17.23%,Na2O K2O=5.76%-8.96%,K2O=2.25%-4.55%,Na2O/K2O=1.14-1.56;ACNK=0.72-0.86,NKA=0.47-0.77;Eu^*/Eu=0.80-0.95,轻稀土富集，重稀土和Nb、Ta、Hf、Ti亏损，相对低Zr、Rb和Rb/Sr，但高Sr和Sr/Y，具有埃达史质岩石质岩石的部分特征。晚期（白垩纪）侵入岩由碱长石英正长岩、石英正长岩、石英二长岩、碱工花岗岩、钾长花岗岩构成，以钾玄岩系列岩石为主；比早期岩石富SiO2，低Al2O3、富Na2O K2O和K2O，但低Na2O/K2O;ACNK=0.82-1.07,NKA=0.77-0.92;Eu^*/Eu=0.65-1.00，轻稀土富集，重稀土和Nb、Ta、Hf、Ti亏损，相对高Zr、Rb和Rb/Sr，但低Sr和Sr/Y。矾山地区早期侵入岩的形成可能与伊泽奈崎（Izanaqi)板块向欧亚大陆板块的俯冲所导致的挤压增厚有关；晚期侵入岩可能形成于拉张环境中。     

东秦岭北部富碱侵入岩带岩石地球化学特征及构造意义

在东秦岭北部,富碱侵入岩的侵位与空间分布受同一个区域构造带(华北陆块南缘)控制,构成一个区域性的富碱岩浆岩带。根据岩石学和岩石化学研究,岩石类型主要分为碱性正长岩、碱性花岗岩和石英正长岩三大类。富碱岩浆岩带自北而南可以划分为3个亚带:北部碱性正长岩亚带,中部碱性花岗岩亚带,南部石英正长岩亚带。3个亚带富碱岩浆在化学成分方面虽有差异,但都具有富碱高钾特征,ALK=9～15,ω(K_2O)为5％～15％,ω(K_2O)/ω(Na_2O)=1.26～8.30。岩石中的暗色矿物辉石类主要为霓辉石和霓石,角闪石类主要为钙质浅闪石、阳起石质闪石、镁质角闪石、钠钙质绿闪石,黑云母类主要为铁云母和金云母。岩石中的长石类主要为K-Na系列富K端员的微斜长石和最大微斜长石,少量钠长石,极少Na-Ca系列的斜长石。霞石类主要为钾霞石和钙霞石。根据岩石地球化学研究,有以下显示:(1)REE总量200～1100μg/g,LREE/HREE比值4～15,δEu表现为无Eu异常或轻微正负Eu异常,(La/Yb)_n值多为10～30;(2)部分岩石类型富集大离子亲石元素,不相容元素分布模式曲线总斜率为负,Ba,Nb,Zr具明显负异常,表明他们具有大陆裂谷碱性花岗岩的特征;(3)岩石Nd、Sr和Pb同位素的研究表明,富碱侵入体的源区应是以下地壳为主,带入少量地幔和上地壳物质。     

我国盐湖钾盐资源现状及提钾工艺技术进展

中国是一个农业大国, 钾肥缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家, 盐湖中蕴藏着丰富的钾盐资源, 有望解决中国的缺钾问题。中国已经建立了青海察尔汗和新疆罗布泊两个钾肥生产基地, 但还是远远满足不了国内钾肥需求, 70%需要依赖进口。因此, 有必要继续加强钾盐开发研究, 建立新的钾肥生产基地。通过长期攻关, 我国氯化物型和硫酸盐型盐湖形成了比较成熟的提钾工艺路线, 但是, 碳酸盐型盐湖提钾研究刚刚起步。本文对青海察尔汗盐湖和新疆罗布泊盐湖两大中国钾肥生产基地的资源及生产工艺进行了分析研究, 其成功的开发经验可用来指导我国同类型其他盐湖钾资源的开发; 探讨了开发我国碳酸盐型盐湖钾盐的可行之路, 碳酸盐型盐湖通过技术创新, 可以在盐湖现场获得钾肥产品; 指出我国不同水化学类型的盐湖应采取不同的资源利用工艺路线。     

西藏措勤地区布嘎寺碱性正长岩的特征及构造环境

布嘎寺正长岩体是目前冈底斯乃至青藏高原地区唯一含似长石及碱性暗色矿物的新生代碱性正长岩体,主要岩性为霓辉正长岩。碱性正长岩体与新生代钾质熔岩密切共生,Ar-Ar法测得正长岩的年龄为27.14Ma±0.05Ma,略早于熔岩。正长岩在化学成分上高钾、富碱,K2O Na2O>11%,K2O>8%,K2O/Na2O>2,里特曼指数σ>9,属超钾质的碱性系列岩石。岩石富集大离子亲石元素、生热元素和轻稀土元素,贫Sr、Ba,具弱的Eu负异常。岩石地球化学特征、O同位素组成、黑云母化学成分等显示其成岩物质来源于富集的上地幔。渐新世碱性正长岩与中新世钾质火山岩构成了该区碰撞后的构造岩浆组合,是在印度-欧亚板块碰撞引起的岩石圈加厚及高原隆升的基础上,岩石圈拆沉、软流圈上涌导致富集的岩石圈地幔部分熔融所形成的。     

西准噶尔北部比图岩体的地球化学特征及构造环境

选择西准噶尔北部晚志留世比图岩体进行系统的岩石学、地球化学特征研究,揭示其岩石成因及形成的大地构造环境。比图岩体岩性以钾长花岗岩为主,边部为碱性花岗岩、正长岩和闪长岩。钾长花岗岩和正长岩贫Mg O(0.3%~0.5%)、CaO(0.8%~1.1%),稀土含量高(105~204μg/g),Eu异常明显,属于碱性高分异I型花岗岩;碱性花岗岩富碱(6.8%)、贫Al_2O_3(9.9%),稀土含量较高(271μg/g),极度亏损Sr、Ba、Eu,属于典型的A型花岗岩。闪长岩富MgO(4.1%)和CaO(7.5%),稀土含量较高(93μg/g),属于高钾钙碱性系列,源自富水地幔的部分熔融。岩体地球化学特征表明比图钾长花岗岩、碱性花岗岩、正长岩均是新生地壳部分熔融之后不同程度结晶分异的产物;比图岩体的各种岩性普遍具有富碱、轻稀土和大离子亲石元素(Rb、K),弱亏损高场强元素(Nb、Ta)的地球化学特征,形成于后碰撞的伸展环境。     

20 Years Advances in Preparation of Potassium Salts from Potassic Rocks: A Review

Long-term research on key techniques of clean utilization of potassic rocks from over twenty localities has been performed to settle the shortage of soluble potassium resources in China. The results show that K-feldspar as the principal mineral enriched in potassium could be decomposed in the media of Ca(OH)2, NaOH, KOH-H2O solution via hydrothermal treatment, into tobermorite, hydroxyl- cancrinite, and kalsilite respectively. By further processing, these compounds are feasible for being as slow-release carrier of potassium nitrate, extracting alumina, and preparing farm-oriented fertilizers of potassium sulphate and nitrate. Correspondingly, the filtrate is KOH, (Na, K)2SiO3, and K2SiO3 solution, from which potassium carbonate, sulphate, nitrate, and phosphate could be easily fabricated. As NaOH and KOH are recycled in the processing chains by causticizing sodium and/or potassium metasilicate solutions, the hydrothermal alkaline techniques as developed in this research have several advantages as lower consumption of disposable mineral resources and energy, maximized utilization of potassic mineral resources, as well as clean productions etc. Based on the approaches presented in this paper, the technical system of efficiently utilizing insoluble potassium resources has been established. The hydrothermal alkaline methods are feasible to be industrialized on a large scale, thus resulting in decreasing imports of potash fertilizers, improving the pattern of potassium fertilizer consumption, and enhancing the supplying guarantee of potassium resource in China.     

硅酸盐-盐（硫酸盐）流体不混溶：蒙古南部Mushugai-Khuduk含火成碳酸岩杂岩体矿物中的熔体包裹体研究

Crystalline and melt inclusions were studied in garnet,diopside,potassium feldspar,and sphene from the garnet syenite porphyry of the carbonatite-bearing complex Mushugai-Khuduk,southern Mongolia.Phlogopite,clinopyroxene,albite,potassium feldspar,spheric,wollastonite,magnetite,Ca and Sr sulfates,fluorite,and apatite were identified among the crystalline inclusions. The melt inclusions were homogenized at 1010～1080℃and analyzed on an electron microprobe.Silicate,salt,and combined silicate- salt melt inclusions were found.Silicate melts show considerable variations in SiO_2 concentration(56 to 66wt% ),high Na_2O K_2O (up to 17wt% ),and elevated Zr,F,and C1 contents.In terms of bulk rock chemistry,the silicate melts are alkali syenites.During thermometric experiments,salt melt inclusions quenched into homogeneous glasses of predominantly sulfate compositions containing no more than 1.3wt% SiO_2.These melts are enriched in alkalis,Ba,Sr,P,F,and C1.The investigation of the silicate and salt melt inclusions in minerals of the garnet syenite porphyries indicate that these rocks were formed under influence of the processes of crystallization differentiation and magma separation into immiscible silicate and salt(sulfate)liquids.     

庐枞盆地正长岩类地球化学特征及成因探讨

研究了庐枞盆地正长岩类的时空分布规律,并对其地球化学特征和成因进行了探讨。庐枞盆地正长岩类呈北东向展布于盆地的内部和外围。通过对正长岩类进行主量和微量元素的测试分析发现:SiO₂质量分数变化范围为60.86%～68.85％,全碱值（K₂O＋Na₂O）均在9.82％以上,里特曼指数均大于3.73,为碱性系列;在K₂O-SiO₂图上,岩石样品全部落在含钾较高的钾玄岩系列中;在微量元素组成上,与原始地幔岩相比,样品的微量元素均有不同程度的富集,富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE）,亏损高场强元素Nb、Ti等;稀土总量（∑REE）变化范围为(205.16～496.61)×10^-6。反映了庐枞盆地正长岩类成岩物质来源较深,是来自富集地幔的碱性玄武岩浆在沿深大断裂上升侵位过程中,受到部分陆壳物质的混染而成。     

Preparation of Potassium Sulphate from Microcline Powder

Agricultural potassium sulphate is one of the most important non-chloride potash, which is the main fertilizer of avoid chlorine crop. Soluble potassium resource is bare in China, while insoluble potassium resource with the main mineral of microcline is extremely abundant. The microcline powder used is collected from Mountain Changling, Luonan county of Shaanxi Province. The chemical analysis results showed that the main chemical components of the powder are SiO2, Al2O3 and K2O, the K2O content is up to 13.56% (shown in table 1).     

Nepheline Syenite Decomposition Using NaOH by Hydrothermal Reaction

Nepheline syenite is an important potassium-rich rock resource. Nepheline syenite powder was decomposed successfully by hydrothermal reaction using NaOH additive. Hydroxycancrinite (Na8(Al6Si6O24)(OH)2·2H2O ) solid and (K,Na)2SiO3 solution was obtained as a result of the hydrothermal reaction.     

世界主要古代钾盐找矿实践与中国找钾对策

世界钾盐资源/储量为2153.99亿t(K2O),主要钾盐矿床产于古代海相地层。38%的矿床是石油勘探中发现的,19%是在研究基础上发现的,15%是在岩盐矿勘探中发现的,其他占28%。国外钾盐找矿经验显示,很多钾盐矿床,从线索的发现或提出找钾目标,通常需要经历20～30年的研究与勘探,才最终获得突破或查明资源量。我国找钾工作,首先应充分利用石油勘探取得的资料,研究石油钻井岩心矿物学与化学特征,同时,开展大型盐岩矿床的含钾性研究等,重视成钾理论研究与成矿预测分析,就可能获得找钾的新突破。有关部门还应制订长期的钾盐地质研究与找矿勘探计划,同时兼探油气等共生资源,这样可以大大提高找矿效率。     

河南方城大庄铌-稀土矿床碱性正长岩成矿机理研究

【研究目的】河南方城大庄是新探明的中型铌-稀土矿床（Nb₂O₃资源量16245 t;伴生TRE₂O₃资源量30147 t）,矿体主要赋存在碱性正长岩内。【研究方法】本文在野外地质调查基础上,对含矿碱性正长岩与无矿碱性正长岩开展了岩石学、岩相学和地球化学的对比研究。【研究结果】研究结果表明,含矿与无矿碱性正长岩均富碱、富铝,为典型的A型花岗岩,两类岩石的碱金属含量无明显差别,但（Na₂O+K₂O）/CaO、FeO^*/MgO、K₂O/MgO等参数明显不同。含矿碱性正长岩高场强元素Nb、Ta、Ce、U、Th、Zr、Y明显富集,Ba、Sr、P、Eu明显亏损;无矿碱性正长岩大离子亲石元素Rb、高场强元素Nb、Ta、Y和Th元素明显富集,而Ba、U、Sr、P、Ti和重稀土元素明显亏损,但亏损程度低于含矿碱性正长岩。【结论】方城大庄含矿碱性正长岩不是无矿碱性正长岩热液蚀变（钠长石化）的结果,二者应是同一岩浆体系不同演化阶段溶体固结的产物,含矿碱性正长岩的分异演化程度明显高于无矿化的碱性正长岩。方城大庄稀有稀土元素的富集与岩浆高演化、分异过程密切相关。这一研究可为区域找矿勘查提供一定的地质依据。创新点：岩石学和地球化学对比研究显示大庄Nb-REE矿中含矿碱性正长岩具有比无矿岩体更高的演化程度,表明成矿元素的富集与岩浆高分异演化密切相关,为找矿勘查提供了一定的岩石学证据。     

青海察尔汗盐湖固体钾盐物质组成及意义

察尔汗盐湖为我国目前最大的钾肥产地。根据钾盐层的矿物组成可以确定钾盐开发的难易程度以及化学组成可以确定钾盐富集层位并可对资源量进行估计的原则,通过在察尔汗盐湖别勒滩区段和察尔汗区段野外系统取样和室内的分析测试,研究了固体钾盐层的矿物组成、化学组成和物理参数。结果表明,别勒滩区段钾盐层最主要的钾盐矿物是杂卤石,其矿物晶形完好,排列紧密,表明液化开发至"中期阶段"即可利用,此段22.42 m以上钾盐的资源量约为2.5亿吨,主要赋存层位为断续的5段;察尔汗区段钾盐层最主要的钾盐矿物为光卤石,其矿物晶体排列疏松,表明液化开发到"晚期阶段"才可利用,察尔汗盐湖3区段3.55 m以上资源量共约为0.89亿吨,钾盐的主要赋存层位为浅表的60 cm以浅的盐层。对该区段钾盐的物理参数进行探讨,为察尔汗盐湖的进一步研究和固体钾盐的开发提供了新资料。     

Isotopic Geochronology of the Xianghongdian Alkaline Complex, Northern Margin of the Dabie Mountains, China

To the north of the Qinling-Dabie orogen there exists a Mesozoic (K1) granite-syenite belt called the Beihuaiyang granite-syenite belt, in which the Xianghongdian alkaline complex outcrops in the Devonian Foziling schist and also intruded into the slightly earlier volcanic rocks. This alkaline complex is composed of syenite, alkaline syenite and nepheline syenite, but the nepheline syenite occurs inside the alkaline syenite in the pod-like, irregular, lenticular or layered shape. Researches on the petrogenesis of the alkaline complex and the relationship between the alkaline syenite and the nepheline syenite must rely on precise isotopic ages. Previous researches have reported iso-topic dating results merely by the 40Ar/39Ar method on hornblende and biotite separated from the alkaline syenite and nepheline syenite. In view of this, the authors have made fairly detailed isotopic geochronological studies of the alkaline syenite and nepheline syenite by using Rb-Sr isochron for the whole rock and minerals,