黄铁矿晶体形貌学研究进展

介绍了黄铁矿晶体形貌学、黄铁矿晶体表面微形貌学的研究内容;黄铁矿习见晶形在金矿床研究中的标型意义;近年来黄铁矿晶须形貌学研究进展;黄铁矿形貌的生长机制研究内容等.根据前人黄铁矿习见晶形研究成果的理论实践意义,分析认为纳-微米黄铁矿晶须形貌成因和生长地质过程研究,不仅在矿物结晶生长理论研究中有意义,在认知纳米矿物,理解纳米矿化现象等方面有启示,纳-微米黄铁矿晶须形貌学研究值得重视.     

黄铁矿形貌标型特征的研究进展

黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物矿物,常以立方体、八面体和五角十二面体等形态产出。研究表明,特定形貌黄铁矿在形成温度、压力、pH、Eh、氧逸度和硫逸度等方面差异明显,因此,黄铁矿形貌标型特征可以提供丰富的地质信息。目前,国内外黄铁矿形貌研究主要采用野外采样分析法和高温高压实验模拟两种方法。在常规的野外研究中,金矿床中黄铁矿形貌研究程度比较高,且将红外显微镜应用到黄铁矿内部结构分析和包裹体测温取得了突破性的成果,但是红外光难在高温条件下透过黄铁矿这一问题仍有待解决;室内高温高压实验研究主要通过合成黄铁矿的方法观察黄铁矿的生长习性,因研究方法的不同和实验技术条件的限制,目前得到的黄铁矿形貌标型尚不统一,黄铁矿形貌标型研究仍然需要突破和完善。     

中国矿物岩石地球化学学会矿物岩石材料专业委员会、矿物物理矿物结构专业委员会2014年工作会议纪要

<正>2014年12月6~7日,矿物岩石材料专业委员会、矿物物理矿物结构2个专业委员会在桂林理工大学召开了2014年工作会议,会议由2个专业委员会共同主办,桂林理工大学广西有色金属及特色材料加工国家重点实验室培育基地承办。矿物岩石材料专业委员会主任委员廖立兵、矿物物理矿物结构专业委员会主任委员何宏平等25名委员参加了会议。会上有6名委员作了学术报告:中南大学杨华明教授做了"铝硅酸盐矿物材料功能改性的相关理论研究",中国矿业大学(北京)刘钦甫教授做了"高岭石插层剥片及形貌控制",中国地质大学(北京)李国武教     

热液矿床矿物微形貌与晶体生长环境研究

应用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)和场效应扫描电镜(FEG SEM),对取自山西义兴寨金矿等4处热液矿床的黄铁矿、方铅矿、赤铁矿等矿物的表面生长微形貌进行了观察研究,并与实验合成的黄铁矿、方铅矿等矿物的微形貌特征进行对比。发现了自然矿物结晶三维成核成因的黄铁矿微球状晶,在合成和自然矿物的晶面观察到漏斗状晶和胞状结构等生长形貌。合成黄铁矿表面发育平整光滑的生长台阶,反映静态无扰动、接近平衡的晶体生长环境;而大量产于热液矿床的黄铁矿、方铅矿等晶体普遍发育胞状或拉长的胞状结构表面,并总体呈台阶状排列的表面结构,证明自然成矿热液体系的高过饱和度和流动生长环境。研究表明,热液成矿过程中矿物结晶作用有从成核、台阶状晶体生长、到形成“平衡”多面体生长的一个演化过程;形成于复杂条件的矿物晶体表面微观结构,包含丰富的成矿环境信息。     

锆石环氧树脂靶表面形貌特征及对LA-ICP-MS分析影响研究

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）是目前锆石研究常用方法之一,该法普遍采用环氧树脂靶为载体,对锆石环氧树脂靶表面形貌及平整度影响进行研究,有助于评估其制作工艺以及LA-ICP-MS锆石分析的准确性。本次研究采用原子力显微镜（AFM）对锆石环氧树脂靶表面进行形貌分析,并通过分析和对比193nm激光不同剥蚀模式和不同剥蚀条件下的锆石表面形貌,研究锆石表面形貌及平整度对LA-ICP-MS锆石分析的影响;同时实验采用氩离子抛光技术对锆石环氧树脂靶进行二次抛光,并探讨该技术对锆石环氧树脂靶影响。实验结果表明本次靶中表面总体平整性较好但存在细微的不平,锆石表面存在程度较小（几至几十纳米的不等）的擦痕,锆石颗粒边缘与靶面存在高差和间隙;而通过研究后认为锆石表面细微的不平对于分析的影响小于能量密度、频率、移动速率等其他激光参数的影响,对分析准确性的影响较小。实验分析并对比了锆石和玻璃标准等不同基体的线扫描形貌,发现其剥蚀深度以及剥蚀形貌存在差异,相同剥蚀条件下线扫描剥蚀深度：NIST610 > CGSG系列 > 锆石91500。经氩离子二次抛光后锆石样品表面擦痕不明显,但可能会对锆石造成损伤等影响。本次研究认为锆石环氧树脂靶表面总体平整性较好,锆石表面细微的不平对分析准确性的影响较小,不同基体的线扫描形貌研究则为LA-ICP-MS锆石及其他分析提供了参考,而氩离子抛光技术对LA-ICP-MS分析的影响及应用还有待进一步的研究。     

新疆色带电气石的生长过程及颜色起因研究

本文以新疆阿尔泰山地区花岗伟晶岩中的色带电气石为重点,应用X射线透射形貌技术,揭示了光学显微镜无法查明的结构缺陷,结合晶体表面微形貌观察及包裹体研究,阐明了色带电气石晶体的形成过程和生长机理。同时运用吸收光谱、穆斯鲍尔谱、红外吸收、核磁共振等谱学方法,对照光谱及化学分析、电子探针分析结果,对阿尔泰不同颜色的电气石晶体,特别是玫瑰色的颜色起因作了较全面的讨论。     

唐山大气降尘的矿物组成与微观形貌特征分析

应用X射线衍射线技术(XRD)和扫描电镜技术(SEM/EDX)对唐山大气降尘中颗粒的矿物组成及微观形貌进行了研究。结果表明,唐山大气降尘的主要矿物组分是方解石、石英和粘土,次为赤铁矿、石膏、白云石及长石类矿物,其它的矿物还有菱铁矿、菱镁矿、石盐、沸石、角闪石、钙芒硝和无水芒硝等;其形貌特征主要有球状、层状、片状、柱状和块状等规则形态及矿物单体和矿物集合体等不规则形态;对XRD的检测结果进行分析后,表明大气降尘颗粒物的主要来源为地面扬尘、建筑扬尘、工业尘及在大气环境中新生成的矿物。     

矿渣微细粉掺量对水泥水化产物的影响

利用X射线衍射、TG-DSC综合热分析以及环境扫描电子显微分析技术等,研究了矿渣微细粉对水泥水化产物钙矾石、Ca(OH)₂、CSH凝胶等的影响规律。研究结果表明,在水化早期,矿渣微细粉即参与水泥水化进程,显著影响水泥水化产物钙矾石、Ca(OH)₂和CSH凝胶等的生成速度和生成量及微观形貌,并且随着其掺量增大及水化时间延长,矿渣微细粉参与水泥水化反应程度逐渐提高。     

卧龙湖煤矿岩-煤蚀变带铁白云石形貌标型特征

<正>我国煤层的岩浆蚀变现象十分普遍,由于岩浆与煤层的蚀变带特殊的环境效益和生态危害,近年来引起了全世界的广泛关注(Fang etal.,2014;安燕飞等,2015)。研究表明,侵入体、蚀变煤层以及煤岩过渡带含有大量的含铁矿物,其分布以及形貌特征明显受岩浆侵入过程的影响(Jiang et al.,2011;安燕飞等,2016)。因此,含铁矿物作为一种特殊的指示矿物具有重要的研究意义。淮北卧龙湖煤矿岩煤蚀变十分普     

柠檬酸对黄龙碳酸钙矿化影响的模拟实验研究

为探索生物因素在黄龙钙华沉积过程中的作用及参与程度,本研究以黄龙水体中2株嗜冷细菌胞外特征有机酸组分——柠檬酸为研究对象,通过模拟黄龙常年水温和p H值,结合碳酸钙晶体晶型和形貌,探讨柠檬酸钙化体系中的钙化过程及柠檬酸对碳酸钙晶型和形貌的影响。结果表明:1柠檬酸浓度高、p H值低和温度低都会一定程度地抑制碳酸钙沉积;2柠檬酸浓度(20、40、80、160mg/L)对碳酸钙晶型影响不大,主要合成方解石型碳酸钙,但随着浓度的增加,伴随有花瓣状形貌的生成;3随着p H值的增大,棱柱体形貌转变为边缘较为圆滑的椭球体。综上可见,柠檬酸对碳酸钙的钙化速率、晶型和形貌具有一定的影响和调控作用,其结果可为黄龙钙华生物成因的探究提供理论基础。     

活动断裂带断层泥中石英颗粒表面微形貌特征:以内蒙古水泉子沟—天山口断裂带为例

以水泉子沟—天山口断裂带杨树林剖面为研究对象,利用扫描电镜分析技术(SEM)对从该剖面野外采集的断层泥样品中分离出来的石英颗粒进行微观形貌研究,进而对石英颗粒的微形貌类型进行识别分类和统计分析,估算断层活动的相对时间;同时利用模糊数学方法确定了断层的活动方式.结果表明,断层活动始于早更新世,经历过多期次活动,直至全新世...     

断层面高精度形貌对比研究:基岩区古地震研究的选址

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、物理和化学指标测定等一系列先进技术的发展,已有大量的研究案例成功地从基岩断层面上提取了古地震信息,基岩断层面在古地震研究方面的优势被不断发掘。然而,沟谷等地表过程的侵蚀作用,也会使得基岩断层面出露。这种非构造成因的断层面,很容易与构造成因的断层面混淆,却不记录古地震信息。已有的研究工作,缺乏对这两种断层面出露方式的系统研究,更缺少对适合于古地震研究的基岩断层面特征的归纳总结,这将不利于在基岩区开展古地震研究工作。为了解决这一问题,选取了山西地堑系的马家窑和南马庄两处基岩断层面,采用小型无人机航测(s-UAV)结合陆基三维激光扫描(t-lidar)技术,获取了基岩断层面高精度形貌及周围的三维地形数据,将断层面形貌特征的定量分析结果与断层坎精细的地貌解译结合,研究基岩断层面的不同暴露方式下的形貌特征。结果显示,马家窑基岩断层面受沟谷侵蚀而逐渐暴露,表面形貌呈现出连续平滑的特征,不具有地震活动信息。南马庄基岩断层面的形貌显示出明显的阶跃式分带特征,具有分段出露的特点。结合精细地貌解译的结果,这种出露特征可能与周期性的地震活动有关,并识别了两次同震倾滑位移...     

中、高压下粗粒土-结构接触面特性受结构面形貌尺度影响的试验研究

采用改进的DRS-I型高压直剪仪进行了砂砾与不同形貌尺度的粗糙钢板结构面接触剪切试验,获得不同压力、形貌尺度条件下的剪切试验结果,分析了中、高压下的不同结构面形貌尺度与砂土颗粒平均粒径比值R（ ,相对形貌尺度）对接触面剪切特性的影响。结构面相对形貌尺度R直接影响接触面剪切过程中的力学与体变特性,中压与高压下分别呈现不同的影响规律且存在各自的峰值相对形貌尺度 与稳定相对形貌尺度 。达到峰值相对形貌尺度之前,R的增大使得接触面剪切耗能随之增加,而剪切体变在中压、高压下分别随之增加和降低;稳定相对形貌尺度之后,接触面剪切耗能与剪切体变达到稳定状态,随R的增大呈微小变化,变化幅值较小。上述规律与接触面附近一定区域的颗粒变位及破碎等机制密切相关,获得成果将为研究不同法向压力下受形貌尺度影响的结构面相对粗糙度问题提供新思路,对于研究不同法向压力下粗粒土与粗糙结构面的接触面力学与变形机制有一定借鉴意义。     

青川断裂带中段断层泥中石英颗粒表面微形貌特征及其年代学意义

断层泥作为断裂脆性剪切变形的产物,记录了断层滑动方式和活动时间等信息,尤其是断层泥中石英颗粒表面微形貌特征的识别和统计,可以为估算断层活动相对时间提供证据。青川断裂作为秦岭构造带的南界,晚新生代以来发生右旋走滑运动,沿断裂带出露完整的断层破碎带,断层泥非常发育。本文以该断裂带中段:木鱼—大安段发育的青灰色和紫红色断层泥为研究对象,在野外调查的基础上,重点对断层泥中石英颗粒表面的微形貌进行了扫描电子显微镜观察,发现两类(Ⅱ和Ⅲ类)中-深度溶蚀石英形貌和一类(Ia类)弱溶蚀石英形貌,未见Io类破裂微形貌。石英微形貌类型的统计结果指示青川断裂中段最新活动时间在晚更新世,全新世没有明显活动,与断裂带全新世河流阶地未发生构造扰动的现象一致。     

201和361铀矿床中绿泥石的特征及其形成环境研究

绿泥石化是201和361铀矿床最重要的蚀变类型之一。本文在岩石薄片观察的基础上,采用电子探针分析技术研究了绿泥石的共生组合与形貌特征,测定了87个代表性绿泥石的化学成分,并据此划分了绿泥石的化学类型,计算了绿泥石的形成温度、n(Al)/n(Al Mg Fe)值等相关指数,讨论了绿泥石的形成机制及其与铀成矿的关系。研究表明:①岩石中绿泥石主要呈脉状、黑云母假象或团块状等产出,具有蠕虫状、叶片状等形貌特征;②绿泥石的Fe/Si图解显示201和361铀矿床中绿泥石主要为铁镁绿泥石和蠕绿泥石,少数属密绿泥石;③根据Battaglia提出的经验方程式计算了201和361铀矿床绿泥石的形成温度变化于179~276℃之间,且主要介于230~260℃之间;④绿泥石主要形成于还原环境,其主要的形成机制是溶解-沉淀和溶解-迁移-沉淀。     

α-石英晶体腐蚀形貌三维空间变化规律与晶体对称研究

通过对α-石英自然晶面六方柱面(100)和(010)、菱面体正形面(101)与菱面体负形面(011)、以及介于上述自然晶面之间的切面进行腐蚀形貌的观察研究发现,石英晶体同种单形的晶面(切面)腐蚀坑形态相同,但方位可以有变化,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态不同;同一单形的正形与负形腐蚀坑形状不同;蚀坑形态能够反映晶体的对称性。α-石英晶体各晶面(切面)的蚀坑形态在三维空间分布的投影图可用于岩石中α-石英晶体的定向及缺陷研究。这一观察研究对厘清α-石英晶体腐蚀形貌立体全方位的对称关系、指导岩石中α-石英晶体的定向研究具有理论与实际意义。     

吉林省陆相侏罗-白垩系界线研究

<正> 吉林通化地区三源浦晚中生代陆相盆地三棵榆树剖面,地层连续,化石丰富,是研究侏罗、白垩系界线的理想地区之一。张成梁等(1975—1976)作了系统研究。自上而下划分为:     

考虑表面形貌特征的岩体结构面蠕变特性

工程岩体开挖会遇到各种复杂应力条件,岩体在荷载作用下随时间会产生流变现象,这种“累进性破坏”导致工程岩体常出现滑坡、塌方、大变形和支护困难等问题.为解释天然岩体结构面的流变现象,以天然红砂岩结构面为研究对象,基于结构面三维形貌扫描试验、结构面分级加载剪切蠕变试验,对天然岩体结构面的剪切蠕变特性进行系统研究.研究发现,岩体结构面蠕变变形量与蠕变应力和结构面三维形貌特征指标正相关;岩体结构面蠕变曲线可分为3个阶段,即过渡蠕变、稳态蠕变和加速蠕变阶段,当法向应力一定时,结构面三维形貌特征指标越大,发生的蠕变破坏越剧烈;基于结构面剪切蠕变曲线与剪切蠕变速率曲线特征,建立了参数物理意义明确的岩体结构面剪切蠕变经验模型.     

基于节理面三维形貌的岩石节理抗剪强度计算模型

JRC-JCS模型在岩土工程领域被广泛应用,但也存在一定缺陷:其一,粗糙度系数(JRC)的二维性不能综合表征节理表面形貌的各向异性;其二,抗压强度系数(JCS)不能全面反映材料属性对节理剪切力学行为的影响。借助三维激光扫描和3D打印技术,浇筑具有自然节理形貌的人工节理试样,对其进行常法向应力下的剪切试验。将试验结果和理论推导相结合,建立了含有三维形貌参数和抗拉强度参数的抗剪强度模型。通过室内试验以及模型对比,分析了法向应力和三维形貌特征对岩石节理的抗剪强度以及剪胀角的影响。结果表明,节理剪切是以张拉为主导的破坏模式,而不是单纯的压缩破坏。不同的三维形貌特征会得到不同的初始剪胀角。随着法向应力的增大,峰值剪胀角减小,通过研究剪胀效应中峰值剪胀角的变化规律,可用于计算岩石节理的抗剪强度。     

安徽南部奥陶纪地层新观察

<正> 安徽南部的奥陶纪地层,许杰(1934)曾系统地研究,钱义元等(1964)又作了补充。1974年秋,笔者在泾县北贡里、宁国县胡乐司及九宫庙、太平县谭家桥和黟县宏潭等地观察了奥陶纪地层,获得一些新的认识,现简略报道。