柴达木盆地西南缘新生代碎屑重矿物组合特征及其古地理演化

通过对柴达木盆地西南地区新生代地层中碎屑重矿物组合特征的分析发现,柴西南重矿物组合具有典型分区特征,反映区内主要受阿尔金山和祁漫塔格-东昆仑山两大物源体系的控制.其中干柴沟-狮子沟-花土沟地区(A区)物源主要来自阿尔金山地区,其重矿物组合显示,古新世至早始新世时期,重矿物以锆石、钛的氧化物和硅灰石为主;中晚始新世-渐新世时期,重矿物以不稳定矿物为主,其中角闪石的含量显著增加;晚渐新世-中新世以来,重矿物仍以不稳定矿物为主,同时绿帘石含量明显增加,角闪石含量相应降低.七个泉-红柳泉地区(B区)物源受阿尔金山和祁漫塔格-东昆仑山双方向的控制,重矿物以绿帘石、石榴石和角闪石等矿物为主.绿草滩-东柴山-昆北地区(C区)物源主要来自祁漫塔格-东昆仑山方向,古近纪时期,其重矿物以锆石和钛的氧化物为主,晚渐新世-中新世以来,石榴石、绿帘石和角闪石等矿物的含量明显增加.跃进-油砂山地区(D区)重矿物组合显示明显的混合物源特征,指示物源来自多个方向.柴西南新生代物源体系的演化指示,阿尔金山在古新世-早始新世时期地形起伏不大,物源区以低洼丘陵地貌为特征,中晚始新世时期,阿尔金山开始快速隆升,并导致A区沉积物中不稳定矿物含量的增加.阿尔金断裂古近纪时期走滑速率缓慢,走滑位移量较小,晚渐新世-中新世时期以来,走滑速率显著增大,走滑位移量超过300 km.祁漫塔格-东昆仑断裂带古近纪时期构造活动相对稳定,祁漫塔格山地形起伏较小,晚渐新世-中新世以来,构造活动开始活跃并导致了祁漫塔格山的强烈隆升.     

四川冕宁-德昌稀土成矿带铜锌、铜锡合金矿物的发现及成因意义

对扬子地台西缘喜马拉雅期稀土成矿带-四川冕宁-德昌稀土成矿带中两个大型稀土矿床, 牦牛坪稀土矿床和大陆槽稀土矿床矿石矿物组成进行详细研究. 通过矿物的反光镜下特征、扫描电子显微镜/能谱分析(SEM/EDS)和电子探针分析(EPMA), 发现了铜锌矿、含锡自然铜和自然锡三种含铜合金矿物, 这是国内首次在稀土矿床中发现铜锌合金矿物. 铜锌矿、含锡自然铜均属自然界罕见的矿物种类, 其生成条件独特, 因此该合金矿物的发现具有重要的理论意义. 通过对铜锌矿、自然锡的产状及与国内已发现自然金属矿物的成因矿物学研究对比, 认为冕宁-德昌稀土成矿带的形成与喜马拉雅期深源(幔源)岩浆作用有关.     

随州陨石熔脉中微粒矿物的同步辐射X射线衍射原位研究

为同步辐射X射线衍射原位研究新添加了两个用于陨石冲击熔脉中微细矿物鉴定的成功事例, 它们是: (1) 随州陨石熔脉中极细粒基质矿物组成的X射线衍射测定; (2) 陨石熔脉内被基质矿物包裹的细粒新矿物——涂氏磷钙石的X射线鉴定. 研究结果表明, 熔脉基质是由结晶很好的石榴石、铁纹石和陨硫铁3种矿物组成, 而对微米级大小的涂氏磷钙石的研究, 也获得了相当理想的粉晶衍射图, 包括17条谱线的d值、强度、相对强度和缪勒指数. 石榴石等微细矿物是在上地幔的温压条件下稳定的矿物相, 其中涂氏磷钙石是大离子半径亲石元素(如Na, K, Sr, Ba等)和稀土元素的载体相, 它能够载带这些元素在地球深部保持下来.     

中国东北部沙地重矿物组成及沙源分析

通过对中国东北部呼伦贝尔、科尔沁和浑善达克沙地末次冰盛期(LGM)以来沙样的重矿物组合和碎屑石榴石、电气石化学组成分析, 发现3个沙地的重矿物组合主要为石榴石、钛铁矿和绿帘石以及少量的角闪石和磁铁矿等. 石榴石组成以高Mg的A型石榴石为主(平均含量58%), 还有少量的B型石榴石. 电气石则以富Mg的电气石为主, 也含有少量富Fe的电气石. 与蒙古国中南部和塔里木中部沙样重矿物组成进行对比, 表明3个沙地的沙源为中亚造山带中的显生宙岩石和华北克拉通北部太古代-古元古代基底岩石. 为现代沙是LGM沙翻新而来这一论点提供了一些直接的证据. 3个沙地与塔克拉玛干沙漠在重矿物组成上的差异表明, 中国西部干旱区的沙源对东部沙地的贡献很小.     

热水条件下强烈速度弱化滑动行为的机制——压溶过程与摩擦本构参数的关系

为了深入研究辉长岩摩擦滑动的力学机制,近年来我们对辉长岩的两类主要矿物斜长石和辉石分别进行了实验研究,并发现这两种矿物在热水条件下的高温段(400～600℃)都出现了强烈的速度弱化.本文针对这种在以往摩擦滑动研究中不常见的速度弱化行为进行了物理化学机制的深入探讨.     

矿物纳米酶介导的元素生物地球化学循环及环境效应

地球系统中每年周转的矿物纳米颗粒有数十亿吨.部分矿物纳米颗粒已被证明具有类酶活性(称为"矿物纳米酶"),并广泛分布在大气、海洋、水体、土壤等生态环境中.与天然酶相比,矿物纳米酶催化效率可控,同时对热、酸、碱具有较大范围的耐受性.作为多学科交叉融合的新产物,矿物纳米酶已被广泛应用于多个学科领域.本文系统梳理了地球系统中矿物纳米酶的种类与特性,探讨了矿物纳米酶在环境生物地球化学循环中的关键作用,重点阐述了矿物纳米酶的界面过程与机制,最后展望了地球系统中矿物纳米酶的优先发展方向.     

南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究

基于2517套现场测量资料,245块岩石样品的体积磁化率测量和详细的岩矿鉴定及硅酸盐全分析结果,结合单矿物磁化率特征及各岩石之间的对比研究,发现岩石磁化率主要受组成岩石的矿物磁化率控制.即岩石磁化率(κr)与组成岩石各个矿物磁化率(κ1)及其体积含量(C2)成正比.例如侵入岩磁化率,κr=-5.68×102Cq+2.8...     

宁芜火山岩的锆石SHRIMP定年及其意义

应用SHRIMP方法对宁芜火山岩龙王山组和大王山组各一个样品进行了精确的SHRIMP定年研究. 大王山组(NB-01)火山岩锆石年龄为(127±3) Ma, 龙王山组(NL-01)火山岩锆石年龄为(131±4) Ma,它们记录了火山岩的形成年龄. 这一研究还在龙王山组中发现了太古代锆石, 提供了宁芜地区可能存在太古代基底的信息.     

新疆现代盐湖盐类矿物及有关成盐机制

新疆是我国现代盐湖主要分布区之一,蒸发岩矿物类型较全,现已发现有32种矿物,其中有近年新发现的数种矿物以及新类型盐湖——硝酸盐盐湖;对石膏晶形标型性进行了探讨;有关成盐机制概括为四个方面,将生物成盐纳入成盐理论。     

中国采矿史简析

正在考古遗物中发现,中国古代勤劳的先民很早就学会了勘探和开采有利用价值的矿物,明显领先于世界其他地区的文明。在辽宁抚顺煤田的废墟中,发现有古代的玉石雕刻,经测定其年龄大约是距今6000年(新石器时代)前的产物。中国北方最早的铜器是新石器时代的青铜器皿,曾被商代(16至公     

重庆松藻矿区晚二叠世煤的地球化学和矿物学特征及其成因

运用电离耦合等离子体质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、冷原子吸收光谱（AAS）、离子选择性电极（ISE）、带能谱仪的扫描电镜（SEM-EDX）、X射线衍射分析（XRD）等方法对重庆松藻矿区4个主要煤层6、7、8和11号煤的地球化学和矿物学特征进行了研究。研究发现，松藻矿区8号主采煤层（其储量占松藻矿区总储量的60%）没有明显富集有害微量元素；而11号煤层明显富集的微量元素有碱金属元素、Be (9.14μg/g)、Sc (12.9μg/g)、Ti (9508μg/g)、Mn (397μg/g)、Co (23.7μg/g)、Cu (108μg/g)、Zn (123μg/g)、Ga (32μg/g)、Zr (1304μg/g)、Nb (169μg/g)、Hf (32.7μg/g)、Ta (11.4μg/g)、W (24.8μg/g)、Hg (2.8μg/g)、Pb (28.1μg/g)、Th (24.1μg/g)和稀土元素(509.62μg/g)，其中Nb和Ta的含量之高，非常罕见。Nb和Ga已经超过了工业品位，其工业利用价值值得关注。除黄铁矿、石英、方解石、高岭石外，在11号煤层中发现的痕量矿物有黄铜矿、白铁矿、菱铁矿、钠长石、伊蒙混层矿物、独居石、磷灰石、锐钛矿、绿泥石和石膏等，并首次报道了煤中的热液成因的硫锰矿和胶态状的锐钛矿。在11号煤层中发现了由碱性火山灰蚀变形成的粘土质微层，其主要成分为伊蒙混层矿物，并和有机质相间排列、重复出     

2002年春季北京特大沙尘暴颗粒的矿物组成分析

应用X射线衍射(XRD)和带能谱的场发射扫描电镜(FESEM-EDX)对在北京2002年3月20日收集的一次特大亚洲沙尘暴样品进行了分析, 获得了矿物组成及粒度分布信息. 结果表明, 此次沙尘暴颗粒中矿物颗粒达94%. XRD半定量分析显示, 沙尘暴颗粒的矿物组成主要有黏土(40.3%)和石英(19.5%), 其次有方解石、斜长石、钾长石、赤铁矿、黄铁矿、角闪石和石膏, 但其含量都小于10%. 分离出的黏土组分中伊/蒙混层矿物占78%、伊利石9%、高岭石6%、绿泥石7%. FESEM-EDX分析除了检测到那些主要类型矿物外, 还检测出痕量的白云石、黄铁矿、盐类矿物芒硝、重矿物、金红石、钛铁矿和磷灰石等矿物. 此次亚洲沙尘暴颗粒和非洲撒哈拉大沙漠的沙尘羽颗粒的矿物类型相似, 但是黏土矿物组成有很大的差别, 前者以伊/蒙混层矿物为主, 后者以伊利石为主.     

拇外翻足正位X线片负重与非负重HVA和IMA变化趋势及临床意义

目的：通过研究拇外翻足在拍摄足正位X线片时负重、非负重HVA、IMA变化的趋势,寻找一种通过非负重角度推算负重角度的简易方法。方法：搜集40例69足拇外翻足负重、非负重正位X线片,测量HVA、IMA值进行比较研究。结果：拇外翻足负重与非负重HVA比较无差异、负重与非负重IMA比较存在显著性差异,具有统计学意义,且IMA...     

钢铁厂周围不同污染介质的磁学性质及环境意义

为了通过钢铁厂周围不同污染介质的磁学性质研究,实现对环境污染的有效监测,本文系统地采集了河北兴隆和湖南娄底两个钢铁厂周围的树皮和草表面的飞灰、土壤及不同树种的年轮样品.其中前三者用来反映现今污染源,而树木年轮用来追踪长时间尺度的污染历史.通过综合岩石磁学实验分析（包括热磁曲线、磁滞性质和低温实验等）、电子扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)以及X射线衍射(XRD)分析,发现钢铁厂周围现今污染源中的主要粗颗粒磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿和纯铁.其中8~50 μm的球形磁铁矿颗粒和呈棱角状的铁颗粒是钢铁厂污染物的特征磁性矿物.对不同树种来说,其中香樟树和枫树树木年轮中的磁性矿物以顺磁性物质为主, 不适合用于环境磁学的污染监测.而柳树中的磁性矿物（主要为磁铁矿）与现今污染源的磁性矿物相符.以上研究表明多参数岩石磁学测量并辅以微观分析等手段,可以精确地提取磁性矿物的种类及粒度特征, 判别重工业区污染源,为应用磁学方法来监测环境污染提供依据.     

南海北部沉积物中单质硫颗粒的发现及意义

单质硫作为海洋沉积环境中硫循环的中间产物,对于研究硫的物质循环和同位素分馏过程均有重要的意义.本研究在对南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中自生矿物进行显微形貌观察时,首次通过扫描电子显微镜和激光拉曼光谱等发现并确认了单质硫颗粒的存在.根据单质硫的显微形貌、分布、黄铁矿的含量和硫同位素组成等,获得如下认识:(1)单质硫颗粒的分布不仅与黄铁矿及其氧化物共存,而且与粘土矿物等共存,主要分布于矿物集合体的表层;(2)尽管单质硫颗粒在形貌上略有差异,但单质硫颗粒主要出现在硫酸盐-甲烷转换带内(SMTZ)及其附近深度的沉积物中;(3)单质硫颗粒的成因很可能是部分H2S被氧化的结果,其形成过程与SMTZ的变迁存在密切关系.甲烷等烃类气体的异常供给加剧了SMTZ内的甲烷厌氧氧化反应(AOM)所伴随的异化硫酸盐还原反应(DSR)的强度,大量H2S的生成促进了铁硫化物等自生矿物的沉淀,进一步提高了硫的循环效率,为单质硫颗粒的形成提供了有利的条件.南海北部九龙甲烷礁海域沉积物中单质硫颗粒的发现及其形成过程可能与该海域沉积物中甲烷渗漏通量的变化和SMTZ的变迁关系密切,也可能与该海域天然气水合物藏的演化存在一定关系.     

个旧芦塘坝黄铜矿P-A分形模型研究

利用分形方法对微观尺度下矿物微观组构及变化进行研究是目前的热点.本文以个旧芦塘坝矿段不同高度的硫化物矿石中广泛发育的黄铜矿为研究对象.建立起微观条件下的黄铜矿矿物的面积-周长(P-A)分形模型,并研究黄铜矿矿物的大小、不均匀性及空间分布特征.探讨黄铜矿这一标志性矿物在不同高度中的变化情况.结果显示随着深度从1758 m...     

岩庄陨石中冲击成因的气成晶体

在宇宙空间受过强烈碰撞的岩庄球粒陨石中发现了与冲击变质有密切关系的气相成因晶体.这些气成晶体具有特殊的产状:(1)亚自形的低钙辉石产出在冲击温度高于1500℃的陨石熔体块内部孔洞壁上.(2)铁镍针(镍纹石)产在冲击温度850～1300℃的陨石部分熔融相区内裂隙中.(3)含丰富微孔道的陨硫铁形成在冲击温度小于850℃的陨石角砾化相区及弱变形球粒陨石相区裂隙中.气成晶体的产状和矿物特征表明,高能冲击作用可以导致陨石中矿物发生气化以及就地或近地少量的沉淀再结晶.     

氦在矿物中的扩散及其在地震研究中的应用前景

研究氦(He)在地表和地球深部矿物中的扩散特征与封闭温度,对了解地震前兆信息和构造活动有重要意义,对了解成矿过程及规律也有重要价值。本文综述了He在石英等典型矿物中的扩散特征研究成果,主要包括：(1) He在锆石中的扩散;(2) He在磷灰石中的扩散;(3) He在石英和柯石英中的扩散;(4) He在碳酸盐中的扩散;(5) He在角闪石等含水矿物中的扩散,分析了He从矿物中扩散逃逸行为与地震活动过程中He浓度异常的关系,对未来的研究方向提出了展望。     

高黎贡剪切带变形花岗质岩石中的长石细粒化和岩石流动特性

以高黎贡剪切带中发育的变形花岗质岩石为研究对象,主要通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、阴极发光仪(CL)和电子背散射衍射(EBSD)对其显微构造、组构以及矿物成分进行了精细的测试分析,重点针对岩石中的长石细粒化和流体制约因素进行了深入讨论.研究结果表明:(1)高黎贡剪切带中的变形花岗质岩石随糜棱岩化程度的增强,呈现出两个明显的端元变形岩石类型,即Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩和Ⅱ型-条带状超糜棱岩.(2)在Ⅰ型和Ⅱ型岩石中,主要矿物组合均为钾长石、斜长石、石英、黑云母和(或)白云母.然而其中Ⅰ型岩中矿物的成分含量为:钾长石(残斑为主)斜长石石英±黑云母;Ⅱ型岩中矿物的成分含量为:细粒化的斜长石钾长石石英±黑云母.(3) EBSD组构结果显示无论是Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩,还是Ⅱ型-条带状超糜棱岩,条带状石英在Y轴方向形成最大c轴0001主极密的结晶学优选定向,表示以柱面a滑移系发育为主;而Ⅱ型-条带状超糜棱岩基质中的石英单颗粒在X轴方向形成最大c轴0001主极密的结晶学优选定向,指示了柱面c滑移系.(4)Ⅱ型-条带状超糜棱岩基质中分布的钾长石矿物变形是以(100)[010]滑移系的发育占主导地位的位错蠕变动态重结晶,斜长石矿物呈现较弱的EBSD组构,表现出颗粒边界为主的滑移超塑性流动特征.值得注意的是从Ⅰ型-条带状花岗质糜棱岩到Ⅱ型-条带状超糜棱岩中,变形长石残斑主要为钾长石.在角闪岩相剪切变形过程中钾长石呈现出明显细粒化以及矿物相、矿物成分和结构的转变,表现为钾长石矿物残斑被细粒化斜长石和石英颗粒取代并伴随着流体作用.钾长石残斑的强烈细粒化进一步形成高应变局部化的超糜棱岩和整个岩石的超塑性流动.     

游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组的Fe原子交换机制:稳定Fe同位素示踪研究

土壤中游离态Fe(Ⅱ)与铁(氢)氧化物矿物之间的原子交换是最近发现的重要的铁循环化学过程.但是,结晶度高、性质稳定的赤铁矿,与游离态Fe(Ⅱ)之间的原子交换过程及其矿物晶相变化仍然未知.本研究中,我们采用控制实验,以~(5 7)Fe同位素示踪方法研究厌氧体系中游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中结构态Fe(Ⅲ)之间的原子交换机制.结果表明,游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中的结构态Fe(Ⅲ)能发生明显的Fe原子交换,即游离态Fe(Ⅱ)进入到赤铁矿结构形成结构态Fe(Ⅲ),而赤铁矿中原来的部分结构态Fe(Ⅲ)被还原释放,进入到溶液体系形成游离态Fe(Ⅱ).这一反应体系中Fe原子交换率受pH和游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的影响;与酸性环境相比,pH 7.5的中性环境更有利于Fe原子交换的发生;在相同pH条件下,Fe原子交换率首先随游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的升高而提高,但是过高的Fe(Ⅱ)浓度导致在赤铁矿表面吸附的Fe(Ⅱ)超过单层吸附位覆盖量,在一定程度上抑制Fe原子交换.Fe(Ⅱ)作用下Fe原子交换发生的同时,赤铁矿晶相发生重组.更为重要的是,通过X射线衍射表征研究发现,游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组过程中形成新的赤铁矿和针铁矿;进一步通过穆斯堡尔谱研究证实,新的赤铁矿晶体主要形成机制为晶体同质外延生长,针铁矿形成机制为异质外延生长.本研究发现的游离态Fe(Ⅱ)驱动性质稳定的赤铁矿晶相转变及其Fe原子交换过程,可为揭示以稳定态铁(氢)氧化物为主要含铁矿物分布的热带亚热带土壤元素环境地球化学过程机制提供重要理论基础.