宽甸橄榄岩包体微区地球化学特征及其岩石圈地幔演化

华北克拉通东部宽甸新生代碱性玄武岩中携带的地幔橄榄岩包体为我们认识该地区岩石圈地幔性质和演化过程提供了约束。根据橄榄石的Mg^#可将宽甸橄榄岩包体分成两类: 第1类为低Mg^#二辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较低: 89.8～90.3),其单斜辉石具有高TiO₂(0.38%～0.57%)、Al₂O₃(4.41%～6.87%)、FeO_T(2.46%～3.73%)、MnO(0.08%～0.11%)含量和低Cr^#(7.42～14.2)的特征,它们所经历的部分熔融程度较低,这些特征类似于中国东部晚白垩世和新生代玄武岩中低Mg^#橄榄岩,代表了新生饱满的岩石圈地幔;第2类为高Mg^#方辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较高:91.0～92.3),其单斜辉石具有低TiO₂(0.03%～0.33%)、Al₂O₃(2.27%～5.49%)、FeO_T(2.04%～2.40%)、MnO(0.07%～0.08%)含量和高Cr^#(15.3～25.8)的特征,它们经历了较高程度的部分熔融作用,其难熔的地球化学特征完全不同于低Mg^#二辉橄榄岩,却与克拉通内部太古宙和元古宙地幔包体类似,代表了古老难熔岩石圈地幔的残留。两类橄榄岩包体的平衡温度没有显著差异说明宽甸岩石圈地幔不存在明显的分层现象,而是新老岩石圈地幔混杂出现。宽甸橄榄岩包体的微量元素特征表明了它们受到过多期复杂的地幔交代作用,交代介质类型不仅有硅酸盐熔/流体还有碳酸盐熔体,其来源既有太平洋板块俯冲释放的熔/流体,又有因受太平洋板块俯冲扰动而上涌的软流圈熔体,因此太平洋板块俯冲可能对华北克拉通的破坏起到了重要作用。     

藏南罗布莎铬铁矿床铬尖晶石矿物学与矿床成因研究

西藏罗布莎铬铁矿床是我国目前研究程度最高、规模最大、地幔橄榄岩相对新鲜的豆荚状铬铁矿床,主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下方辉橄榄岩相带一定层位中,主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型。罗布莎铬尖晶石成分变化范围大,依据铬尖晶石的化学成分与矿物学研究至少可识别出3个期次铬尖晶石:(1)成矿前期铬尖晶石,主要以熔蚀残斑晶、出溶晶及少量自形晶形式产于方辉橄榄岩中,以富Al₂O₃为特征,Cr^#值变化范围大(17.19~66.30),且大部分小于60,并与Mg^#值呈负相关关系,由出溶晶,残斑晶到自形晶铬尖晶石,总体表现向富Cr、Fe的方向演变;(2)成矿主期铬尖晶石,可分为早、晚2个阶段。早阶段铬尖晶石主要以它形晶产于不同类型铬铁矿石中,部分呈自形-半自形晶产于铬铁矿体的纯橄岩外壳中,主要以富铬为特征,矿石中Cr^#值变化范围小(70.08~87.03),均大于60,其中块状铬铁矿具有最高的Cr^#和Mg^#,由纯橄岩外壳中副矿物铬尖晶石向豆状、浸染状矿石以及块状矿石演变过程中,铬尖晶石化学成分总体向更富Cr、富Mg方向演变;晚阶段铬尖晶石:主要以自形-半自形晶产于具堆晶结构的纯橄岩相带中,成份上以更加富而贫Al₂O₃,且具有最低Mg^#(18.79~44.77)值为特征;(3)成矿晚期铬尖晶石,主要以网状集合体产于豆状-网脉状(眼眉状)矿石中,以更贫Al、富Fe为特征,具有最高的Cr^#值和低的Mg^#值。综合研究表明,罗布莎铬铁矿中的铬主要来自原始地幔岩本身,且主要来自于地幔橄榄岩中2种辉石的不一致熔融和对副矿物铬尖晶石的改造,原始富铬矿物可能来自地幔深部的八面体硅酸盐矿物。罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿作用具有多期次、多成因、多种构造背景下成矿特征,成矿作用过程经历了由大洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,洋内俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地环境是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利构造环境。研究提出了罗布莎铬铁矿的"三阶段"成矿模式,即,经历了大洋中脊预富集阶段,俯冲带之上主成矿阶段及之后的构造抬升改造阶段。纯橄岩与方辉橄榄岩接触带之下的方辉橄榄岩相带是寻找较大规模铬铁矿床的有利地带。     

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分:上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg^#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w(Al₂O₃)为10.2%~11.7%,w(Ni)为476×10^-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr₂O₃和Al₂O₃呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w(TiO₂) 和Cr^#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为(3.6~4.5)×10⁸ Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w(Ni)介于2 255×10^-6~4 455×10^-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值(67 mol%~68 mol%)和w(Ni) (1 500×10^-6~2 000×10^-6)都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。     

大兴安岭诺敏河石榴石橄榄岩捕虏体的发现及其地质意义

在重力梯度带北端的大兴安岭诺敏河第四纪火山岩中发现石榴石相和尖晶石相地幔橄榄岩捕虏体,其矿物组成分别为Ol_40~55Opx_20~35Cpx_0~10Grt_5~25和Ol_45~65Opx_30~40 Cpx_0~15Sp_0~10。两种地幔相橄榄岩均以方辉橄榄岩为主,说明研究区上地幔具有难熔的特点。其高Mg^#橄榄石Fo_91~92和高Cr^#_31~47尖晶石特征与南区哈河的地幔橄榄岩特征一致。在橄榄石含量与Fo图解上,敏河橄榄岩包体落在太古代和元古代地幔区域,揭示大兴安岭地区岩石圈地幔可能保留了较多古老的残余地幔。根据石榴石橄榄岩的平衡温压条件(1114~1168℃和2.14~2.33GPa),推测来源深度为70~75km。这些数据暗示研究区具有较高的地温梯度,与中国东部新生代火山岩区的地温梯度相似。     

班公湖-怒江缝合带东段丁青地幔橄榄岩成因:来自钻孔ZK02地幔橄榄岩矿物学及地球化学特征约束

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,是该缝合带出露面积最大的蛇绿岩。为查明岩体成因,在丁青东岩体中实施了一口165.19m的钻孔。除最顶部有约0.5m厚的第四系残坡积物外,其余均为地幔橄榄岩。结合显微镜鉴定将岩心划分出17个岩性单元层,岩性主要以方辉橄榄岩为主,夹少量纯橄岩和含铬铁矿纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo变化于88.79~93.73,铬尖晶石的Cr^#变化于44.33~81.66,揭示丁青地幔橄榄岩可能经历过约20%~40%的中高度部分熔融作用;全岩地球化学分析表明其具有富镁（MgO=45.98%~49.45%）、贫铝（Al₂O₃=0.19%~1.37%）和贫钙（CaO=0.28%~0.70%）的特点,属于熔融程度较高的地幔残余物质。岩石具有明显不同于阿尔卑斯蛇绿岩的轻稀土元素富集特征,指示区内地幔橄榄岩先经历了较强程度的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代。利用地幔橄榄岩中的铬尖晶石成分计算母熔体Al₂O₃含量对应的FeO/MgO值,与不同构造环境原始岩浆成分相比较,发现丁青地幔橄榄岩母熔体大多处于玻安岩中。纯橄岩氧逸度估算FMQ=-3.05~-0.71,方辉橄榄岩氧逸度FMQ=-3.89~+1.47,显示丁青地幔橄榄岩有俯冲作用的参与。通过丁青钻孔岩心的研究,提出丁青东岩体可能形成于俯冲带之上的弧前环境这一观点。     

滇西剑川OIB型苦橄玢岩:俯冲板块断离的产物?

滇西剑川地区出露小规模的OIB型苦橄质次火山岩,主要由橄榄石、单斜辉石和斜长石组成,其中橄榄石主要为贵橄榄石,Mg^#最高可达88.8。全岩SiO₂含量为43%~48%,MgO含量为12%~24%。根据橄榄石-熔体平衡原理,恢复的原始岩浆为苦橄质岩浆(MgO=13%,FeO=10%)。苦橄玢岩的微量元素标准化图解与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有相对富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)的特点。此外,斑晶橄榄石中普遍含有熔融包裹体和尖晶石包裹体。尖晶石属于富铬尖晶石,Cr^#最高可达69.0,且尖晶石具有较低的Al₂O₃(12.5%~18.6%)和较高的TiO₂(0.2%~1.7%)含量。微量元素模拟结果表明,苦橄质岩浆是高温高压(T≈1470℃,P≈2.7GPa)条件下石榴子石相橄榄岩低度部分熔融(4%~7%)的产物。结合苦橄玢岩的分布特征,推测苦橄质岩浆的形成可能与中新世时印度板块向欧亚板块高角度深俯冲过程中板片的断离导致软流圈物质沿着板片窗上涌而发生熔融有关。     

高黎贡东南缘龙陵-瑞丽俯冲增生杂岩带与中特提斯洋演化

龙陵-瑞丽增生杂岩带的构造属性对确定高黎贡构造带作为腾冲-保山地块的边界及班怒带南向延伸十分关键。本文在地质填图的基础上,通过岩石学、矿物学、岩石地球化学、同位素年代学和同位素示踪等方法,查明混杂岩带主要由蛇纹石化橄榄岩、玄武岩/辉长岩、硅质岩、碳酸盐岩、含放射虫层状硅质岩和锰结核的深海沉积岩等岩块呈规模不等的团块状、透镜状分布于浊积岩基质中,具有典型的俯冲增生杂岩岩石组合特征。蛇纹石化橄榄岩原岩由方辉橄榄岩和少量纯橄岩组成,具有轻稀土轻微富集、Mg^#值高（88~92）,铬尖晶石Cr^#、Mg^#值分别在60~70和20~26区间,橄榄石Fo值为90~95。在铬尖晶石Cr^#-Mg^#指数图解和橄榄石Mg^#-铬尖晶石Cr^#图解上样品都落在弧前SSZ型橄榄岩区,说明研究区内的地幔橄榄岩是经历了高度部分熔融（>30%）和熔体抽离后的残留相,形成于弧前构造背景。玄武岩和辉长岩地球化学特征类似,具有富钛（TiO₂>2.26%）、高Mg^#值特征（49~57）,其稀土配分模式和微量元素蛛网图、构造环境判别图解、ε_Nd（t）值（+2.2~+5.1）、以及岩石中含少量富钛角闪石和黑云母等,表明它们属于洋岛/海山型基性岩类,其岩浆来源于富集地幔。橄榄岩中脉状辉石岩锆石U-Pb年龄为183~185Ma,浊积岩中杂砂岩最小碎屑锆石U-Pb年龄为212~241Ma。此外,增生杂岩带中存在含早白垩世流纹岩/凝灰岩夹层的弧前/弧间沉积,并被晚白垩世陆相沉积岩不整合覆盖,这些特点说明俯冲增生杂岩带形成于晚三叠-早白垩世。研究区内混杂岩带的构造属性和时代与班怒带（拉萨-南羌塘地块间）和缅甸境内密支那蛇绿混杂岩带完全一致,是中特提斯洋演化的产物。中生代,高黎贡东南缘混杂岩带北连班怒带、南东连密支那蛇绿混杂岩带,随后,在新生代印度板块向北俯冲过程中,密支那蛇绿混杂岩带被Sagaing断裂带分支——八莫断裂带右行走滑位移到现今位置。     

大兴安岭岩石圈地幔特征——哈拉哈河-绰尔河橄榄岩捕虏体的证据

大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山岩中含有尖晶石相和石榴石相橄榄岩捕虏体.本文报道的尖晶石相橄榄岩包括方辉橄榄岩和二辉橄榄岩两类,前者分布数量略高于后者.方辉橄榄岩多数具有较高的平衡温度(1072～1193℃),矿物化学成分变化大,含有高Mg橄榄石和高Cr#尖晶石,这些特征一致表明是古老岩石圈地幔残余的样品.而二辉橄榄岩显示相对均一的矿物化学成分和很宽的平衡温度变化范围(636～1178℃),代表了明显受到改造的岩石圈地幔,可能反映岩石圈地幔的不同深度和局部经历了软流圈与岩石圈相互作用.通过与华北克拉通的对比,发现地处兴蒙造山带的大兴安岭岩石圈地幔中仍保留有相当量的古老岩石圈地幔残余,区别于遭受强烈改造和破坏的华北克拉通东部地区的岩石圈地幔.     

石榴辉石岩的电导率及对岩浆底侵的约束

河北汉诺坝新生代玄武岩携带的石榴辉石岩为岩浆底侵于上地幔顶部40～45 km形成的堆晶岩,是壳-幔过渡带的典型样品。本文使用Solartron 1260阻抗分析仪,测量1.2 GPa和380～900 ℃下石榴辉石岩WD958的电阻率。样品电导率(σ)与温度的关系遵守Arrhenius方程: σ=σ₀exp(-ΔH/kT),其中T是样品的绝对温度,k是Boltzmann常数,指前因子σ₀为97.5 S/m,活化焓ΔH为1.27 eV。使用傅立叶红外光谱仪测定样品中单斜辉石的平均含水量为117×10^-6 H₂O,橄榄石无水,石榴子石的含水量因蚀变无法测定。使用Hashin-Shtrikman平均方法计算样品WD958的电导率,发现样品可看作由含水单斜辉石、无水石榴子石和无水橄榄石组成的高阻集合体,电导率同时受小极化子导电和质子导电的影响。如果原位的石榴辉石岩的矿物含水量保持平衡,其电导率将提高1个数量级,质子导电成为主控导电机制。石榴辉石岩在高温的壳-幔过渡带(～1 000℃)表现为高导层,而在正常地温梯度下,与尖晶石二辉橄榄岩的电导率近似,为高阻层。因此,在岩浆底侵作用下,电性上的壳-幔边界将随着温度和含水量的变化而改变。     

尚义葛令夭高铬花岗岩(Closepet-like)——新太古代古缝合带的新证据

在华北克拉通北部,太古代麻粒岩古陆核与陆外沉积盆地(红旗营子群)之间已经厘定出一个晚太古代的古洋壳残片(Wang et al., 2009)。此残片南北两侧又发现了低Al₂O₃ 型TTG岩体(2512±19Ma)、富钾高铬的深熔花岗岩(Closepet-like),含Cr 97×10^-6~308×10^-6,以及含大量密集的煌斑岩脉的含石英的二长岩(Sanukitoid-like)等三类在成因上与俯冲带密切相关的岩体。低Al₂O₃型TTG是在角闪麻粒岩亚相条件下由俯冲中的滑片部分熔融所生成。深熔花岗岩是TTG再熔融的产物,而它们的基性化演化和Cr的增高是幔源岩浆与富钾深熔花岗岩经复杂的岩浆混合和交代改造的结果。     

Neoichnology and implications for stratigraphy of reworked Upper Oligocene oysters,Antigua, West Indies

The Late Oligocene oyster Hyotissa antiguensis (Brown) is locally common in the Antigua Formation of Hughes Point, eastern Antigua, Lesser Antilles; it was not commonly bored at that time. Its valves and shells are robust, and reworked into the shallow water near-shore environment in Antigua; it could potentially be incorporated into younger rocks. Its neoichnology includes clues that would facilitate identification of these oysters as reworked fossils. The suite of modern borings found in these specimens includes common Caulostrepsis taeniola Clarke, Gastrochaenolites isp. cf. G. turbinatus Kelly and Bromley and Entobia isp., and rare Oichnus simplex Bromley and Rogerella? isp. The latter three taxa are limited to oyster shell substrates. Of the common ichnotaxa, Caulostrepsis and Gastrochaenolites are particularly prominent in limestone clasts and limestone cemented to oyster shells, which would be an indicator of reworking if found in a post-Oligocene lithified deposit. Caulostrepsis and Gastrochaenolites are relatively less common in oyster shells and valves, and in many specimens are seen to terminate against the shell. Entobia is the only common boring limited to the shell substrate. The fidelity of preservation of modern borings is also superior in limestone clasts. This suite of borings is comparable with those found in the Neogene of the Antillean region.     

江西九瑞矿集区成矿与未成矿中酸性侵入岩年代学、岩石化学、矿物化学特征的异同及地质意义

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床,其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床,块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中,但多数也均位于侵入体附近,通常认为岩浆热液对层状黄铁矿体的叠加作用对其成矿起了重要作用。区内同时发育有大量与成矿岩体岩性相似的未成矿侵入岩,长期以来,一直未能找出成矿侵入岩的判别标志和侵入岩成矿与否的原因。本文对区内岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩的成矿与未成矿侵入岩进行了锆石U-Pb定年、岩石主量元素分析以及造岩矿物电子探针测试工作,结果显示,九瑞地区岩浆活动的时代相对集中,成矿侵入岩的年龄分布于138.2±1.8Ma至148.0±1.0Ma之间,未成矿侵入岩的年龄分布于139.0±1.3Ma至149.6±3.0Ma之间,成矿与未成矿侵入岩的侵位时代基本相同,年龄在误差范围内一致。二者的SiO₂以及其它9种主量元素含量的变化范围都非常接近,或有很大重叠,表明成矿与未成矿侵入岩的主要岩石化学成分基本相同。通过造岩矿物成份计算了岩浆开始固结的温度和侵位压力,成矿侵入岩的平均温度769℃与未成矿侵入岩的平均温度723℃在误差范围内大体一致,但成矿侵入岩的温度变化范围（580~915℃）明显大于未成矿侵入岩（656~796℃）。侵位压力方面,未成矿侵入岩的压力值（平均5.7kbar）显著大于成矿侵入岩（平均1.4kbar）。因此我们认为,成矿与未成矿侵入岩相比,前者经历了更为显著的减压过程,该过程也许对形成岩浆热液矿床非常重要,可能是产生独立热液相的一个主要途径,并且能够在岩体内及围岩中造成大量裂隙,为热液循环提供通道。但是,数据同时显示,并非经历了显著减压过程的侵入岩都能够成矿,最终成矿与否是受到不同阶段多种因素联合控制的,因此显著减压并不是成矿的充要条件,而更可能是前提条件。由已获得的未成矿侵入岩数据来推测,在九瑞地区,侵位压力大于4kbar的中酸性侵入岩,成矿潜力可能较小。由黑云母成份估算的氧逸度显示,成矿侵入岩的氧逸度变化较大并且覆盖了未成矿侵入岩的氧逸度范围,但是未成矿侵入岩的氧逸度均没有超过HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线,而成矿侵入岩中有一半左右的数据点高于该缓冲线,表明较高的氧逸度对成矿更为有利,在九瑞地区,氧逸度高于HM（Fe₃O₄-Fe₂O₃）缓冲线的侵入岩,其成矿潜力可能更大。     

对与氧逸度有关的花岗岩类成矿专属性-含矿性问题的再思考

花岗岩类的成矿专属性与氧逸度密切相关,但氧逸度只是矿床形成时的必要非充分条件之一。本文从成矿专属性和含矿性两个方面讨论氧逸度的成矿学意义,得到两点主要认识：还原性斑岩型Cu-Au多金属矿床具有高氧逸度成因,不同元素的矿化分别对应于氧逸度对演化程度、岩石类型、硫逸度、pH协变图上的不同分区,其中可能以氧逸度和岩石类型这两种因素的配合最具专属性意义;从专属性到成矿性分从岩浆到热液、从热液到矿石两个阶段完成,这期间氧逸度对元素地球化学行为的影响不容忽视,但其在矿质沉淀过程中的角色有时不宜夸大,因为有的沉淀与氧逸度关系不大。     

地下水中高锰酸盐指数和硝酸根铵根稳定性研究

高锰酸盐指数(CODMn)、硝酸根(NO-3)、铵根(NH+4)是判断水体是否受到三氮污染的重要指标。对于测定这三个指标的水样保存方式和时间,地质行业标准和国内外主要国家标准间存在明显差异。地质行业标准规定地下水样品原水室温保存,CODMn和NH+4在3天内测定;NO-3在20天内测定;国家标准和美国标准推荐样品硫酸酸化,避光或冷藏保存,在2~7天内完成CODMn和NO-3和1~7天内完成NH+4测试。为了分析各类标准在样品保存要求上的差异对检测结果的影响,确保检测数据能真实地反映水体污染状况,找寻简便的保存方式,本文在广州地区采集地下水,按照地质行业标准与国家标准进行处理和保存,并在不同时间段对三个指标进行测试。分析验证结果表明:地质行业标准与国家和美国标准关于水样的保存方法均非常可靠。地质行业标准主要针对静态地下水,保存方法相对宽松;国家标准和美国标准适用范围除了地下水,还包括动态的地表水和废水,采样对象成分更为复杂,更不稳定,更容易受外界影响发生变化,故保存条件高于地质标准。在广州地区,采用原水室温避光保存水样,CODMn、NH+4保存时间可为5天,NO-3保存时间可为30天;采用酸化水室温保存水样,CODMn、NO-3和NH+4保存时间可长达30天。这两种方式均比地质行业标准和国家标准推荐的有效时间长,且原水和酸化水室温保存方式相对于冷藏保存方式更为方便。本文提出,如果采集的水样能方便、快速送达实验室,可采用原水保存;如果不能在短时间内送达实验室检测,可采用硫酸酸化保存。     

First Valanginian Polacanthus foxii (Dinosauria,Ankylosauria) from England,from the Lower Cretaceous of Bexhill,Sussex

A new partial skeleton of the armoured ornithischian dinosaur Polacanthus found in the Wadhurst Clay Formation (Valanginian stage) of Bexhill, Sussex is the oldest recorded occurrence of this taxon. Previous discoveries suggested that at least two armoured ornithischians occur in the Wealden succession: Polacanthus, which was mostly restricted to the Barremian, and Hylaeosaurus, which was recorded as present only in the Valanginian. The new discovery extends the stratigraphic range of Polacanthus into the Valanginian. Although these two taxa appear to be closely similar anatomically, their osteology now suggests they are not synonymous. The new specimen includes the first known jugal as well as a comparatively rare polacanthid plate/spine (splate) which probably comes from the shoulder (pectoral) area of these animals.     

Photoluminescence properties of thenardite from Ai-Ding Salt Lake,Xinjiang, China

The photoluminescence (PL) spectra, excitation spectra, and PL decay curves of natural, heat-treated, and γ-ray-irradiated thenardites from Ai-Ding Salt Lake, Xinjiang, China, were studied. The natural thenardite under 300 nm excitation showed milk-white luminescence, and the PL spectrum consisted of an extremely broad band with a peak located at approximately 509 nm, spreading over a wide range of UV and visible wavelengths. The excitation spectra, obtained by monitoring the luminescence at 530 nm, consisted of a broad band with a peak located at approximately 235 nm and a flat band spreading over a wide range of UV and visible wavelengths. The PL decay curve of natural thenardite consisted of a fast-decay component with a lifetime of less than 0.1 μs and a slow-decay component with a half-decay time of approximately 0.4 s. The heat treatment of thenardite at 900°C for 20 min reduced the luminescence efficiency to 1/100. The γ-ray irradiation of thenardite reduced the luminescence efficiency to approximately half.     

Elastic behavior of vanadinite,Pb<Subscript>10</Subscript>(VO<Subscript>4</Subscript>)<Subscript>6</Subscript>Cl<Subscript>2</Subscript>, a microporous non-zeolitic mineral

The high-pressure behavior of a vanadinite (Pb₁₀(VO₄)₆Cl₂, a = b = 10.3254(5), c = 7.3450(4) Å, space group P6₃/m), a natural microporous mineral, has been investigated using in-situ HP-synchrotron X-ray powder diffraction up to 7.67 GPa with a diamond anvil cell under hydrostatic conditions. No phase transition has been observed within the pressure range investigated. Axial and volume isothermal Equations of State (EoS) of vanadinite were determined. Fitting the P–V data with a third-order Birch-Murnaghan (BM) EoS, using the data weighted by the uncertainties in P and V, we obtained: V ₀ = 681(1) Å³, K ₀ = 41(5) GPa, and K′ = 12.5(2.5). The evolution of the lattice constants with P shows a strong anisotropic compression pattern. The axial bulk moduli were calculated with a third-order “linearized” BM-EoS. The EoS parameters are: a ₀ = 10.3302(2) Å, K ₀(a) = 35(2) GPa and K′(a) = 10(1) for the a-axis; c ₀ = 7.3520(3) Å, K ₀(c) = 98(4) GPa, and K′(c) = 9(2) for the c-axis (K ₀(a):K ₀(c) = 1:2.80). Axial and volume Eulerian-finite strain (fe) at different normalized stress (Fe) were calculated. The weighted linear regression through the data points yields the following intercept values: Fe _a (0) = 35(2) GPa for the a-axis, Fe _c (0) = 98(4) GPa for the c-axis and Fe _V (0) = 45(2) GPa for the unit-cell volume. The slope of the regression lines gives rise to K′ values of 10(1) for the a-axis, 9(2) for the c-axis and 11(1) for the unit cell-volume. A comparison between the HP-elastic response of vanadinite and the iso-structural apatite is carried out. The possible reasons of the elastic anisotropy are discussed.     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定钒钛磁铁矿中钒钛钴镍

钒钛磁铁矿样品经过氧化钠熔融,盐酸提取,溶液分取稀释后用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定其中的V2O5、TiO2、Co、Ni。实验确定过氧化钠的用量为1.5 g,盐酸的用量为10 mL,选择干扰元素较少和背景干扰较小的V、Ti、Co、Ni分析谱线分别为292.4 nm、334.9 nm、230.7 nm、231.6 nm,在稀释因子为10(总稀释因子5000)的条件下进行分析,方法检出限为0.05～0.17μg/g。用国家一级钒钛磁铁矿标准物质GBW 07225(原矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07226a(精矿)、钒钛磁铁矿标准物质GBW 07227(尾矿)验证方法精密度和准确度,方法精密度(RSD,n=12)为0.41%～1.91%;除含量较低的Ni和Co外,相对误差(RE,n=4)均小于5%。通过安装氩气加湿器有效地解决了盐分较大带来的影响,在标准系列中加入等量空白溶液,保持基体与试样一致,消除了基体效应。方法分解样品彻底完全,分析流程简单,易于掌握,一次熔样可以同时测定多种元素,可适用于大批量样品分析。     

碱处理对河北围场天然沸石结构和性能的影响及其机理研究

采用NaOH对围场地区天然沸石进行处理,采用X射线衍射仪、红外光谱仪、N2吸附-脱附技术、扫描电子显微镜等对材料进行表征分析,采用水蒸气吸附法评价材料的亲水性,采用Cr3+和Mn2+评价材料的离子交换性能,探讨了碱处理对天然沸石的结构、亲水性和离子交换性能的影响及其机理.实验结果表明,围场地区天然沸石中主要含有斜发沸石...