石英爆裂法测温曲线中爆裂峰和应力峰形成的机理及在金矿研究中的应用

本文通过对965个各类石英样品的测试和统计,将石英分成四类:水晶(天然和人工);不含或含有小于5μm包襄体的石英集合体;含有大于5μm气液包襄体的石英集合体;含有气液包裹体的石英单晶。在此基础上运用石英的各向异性特征、石英的热学性质、热应力学、材料力学、应力矿物学、岩石力学及能量转换等学科的基本理论,结合实验资料,计算出了石英从100℃至1000℃间主要轴向上的热应力。通过对显微爆裂的观察和爆裂后的砂薄片鉴定,都证实计算结果与实际情况基本相等。所以定性或定量地解释了爆裂峰的形成机理;同时也证明了石英在573℃时的峰是热应力集中和强化形成的,不是相变的结果,故应称为应力峰。爆裂峰和应力峰都是石英在加热过程中热应力形成的不同阶段,因此对石英的爆裂曲线应采用整体分析、分段处理的方法来确定爆裂温度和计算应力峰的F/V值。在“陕西小秦岭金矿脉体评价标志及找矿方向的研究”课题中,对二百多个样品结果应用后证明,用此法取得的数值,对矿床的研究评价,起到了一定的指示作用:如石英的爆裂温度反映出区域内热晕的变化规律;爆裂温度在垂深方向上有一定的变化趋势;爆裂温度与矿物组合及含矿性有一定的内在联系;爆裂温度区间与矿体的赋存有一定的关系;石英应力峰的F/V值与矿金品位间的相关系数为60％左右。尽管如此,有些问题还尚待今后完善。     

爆裂法测温中几个问题的探讨

爆裂法测温因影响因素众多.普遍对其温度数据的准确性和精确度怀有一定的疑虑。然而,客观实际是国内许多研究岩石和矿床的论文中,几乎处处简单地引用着爆裂测温数据。这种似乎矛盾的现象,突出反映了方法的优点一快速、简便、具有统计学意义,同时也反映出有将爆裂测温数据简单化和不恰当地看作常规测试数据来引用的倾向。实际上,由于种种原因爆裂测温并不是很理想的,引用和使用它们作出地质分析时,还必须考虑具体测试条件和取值方法,甚至还与样品量的多少有关。这种情况说明爆裂测温方法,一方面需要数据使用者正确地运用:另一方面,更需要测温工作者不断地探索研究和改进方法本身,使之逐步完善和定量化。     

爆裂法测温在矿床地质上的应用

爆裂法是一种快速、经济的获取包裹体有关信息的方法.文章采用爆裂法测温提供的信息,并结合其它研究,综合分析认为新疆北部哈图金矿石英脉型矿体与蚀变岩型矿体成矿流体是不同来源流体叠加成矿,石英脉型与蚀变岩型矿体可以单独成矿;阔尔真阔腊金矿、哈图金矿、康古尔及红石金矿石英爆裂曲线出现强烈的α-β转变峰,其成矿与深部侵入岩浆热液有关,深部可能存在铜金盲矿体;石英滩、野马泉、科克萨依、布尔克斯岱金矿深部成矿可能性不大.实践已经证明上述成矿预测与实际地质找矿勘探结果基本是符合的,证实了爆裂法测温的确能反映重要的成矿信息,在矿床地质及成矿预测研究中可起重要作用.虽然爆裂法测温本身存在的缺陷和诸多不确定因素在一定程度上限制了该方法的进一步发展,但我们的研究实践表明,如果充分利用它的优势,扬长避短,爆裂法具有均一法无法替代的优势.     

白钨矿和方解石晶面的断裂键差异及其对矿物解理性质和表面性质的影响

运用Materials Studio软件构建了白钨矿和方解石的晶胞,计算了两种含钙矿物晶体不同晶面的断裂键密度、主要解理面和暴露面上Ca活性质点密度和活性质点的未饱和键密度,并利用计算结果分析了两种矿物的解理性质和表面性质.计算分析表明,白钨矿晶体(001)面、(101)面和(111)面为其常见解理面;方解石晶体(10 (14))面为最常见解理面,(21 (34))面、(01 (18))面为常见暴露面;晶体不同表面Ca质点的未饱和键密度大小顺序分别为:白钨矿(101)≥(111)>(001),方解石(21 (34))>(01 (18))>(10 (14)).研究表明,表面Ca质点性质可能是造成两种含钙矿物选择性分离难的关键因素.     

矿物包裹体均一法测温的压力校正

矿物形成时捕获的包裹体,一般说来是均一的流体,在后来的地质作用下,由于温度和压力发生变化(一般是下降),以致其包裹体中物质的相态也要发生变化,可能有矿物晶出(子矿物),液体体积收缩出现气泡……显然,这时包裹体内物质由一相变为二相(如液相、气相)、三相(固相、液相、气相),以致多相。     

宁芜地区三个辉长岩的全岩和矿物Rb-Sr等时线年龄

从南京到芜湖有许多辉长岩体分布,如南京蒋庙岩体、高古山岩体、大栏杆岩体,马鞍山阳湖塘岩体,当涂姑山岩体和芜湖市区的辉长岩体等。     

宁芜地区三个辉长岩的全岩和矿物Rb-Sr等时线年龄

 从南京到芜湖有许多辉长岩体分布,如南京蒋庙岩体、高古山岩体、大栏杆岩体,马鞍山阳湖塘岩体,当涂姑山岩体和芜湖市区的辉长岩体等。     

福建河田高分异花岗岩的矿物和全岩地球化学找矿标志研究

我国的华南地区是一个钨、锡、钼、铋、铀、铌钽、铅锌、稀有、稀土多金属成矿区。近年来,高精度年代学数据表明上述矿产集中爆发形成于晚侏罗世的165~150Ma。野外和实验证据表明,花岗岩可以划分为高分异花岗岩、低分异花岗岩和未分异花岗岩。从目前的研究结果来看,钨、锡、铌钽、锂、铍等成矿作用都与高分异花岗岩密切相关。建立与这些矿产有关高分异花岗岩的普适性的矿物学、矿物地球化学和全岩地球化学的指标,有助于判断植被覆盖严重和风化严重地区、数据积累较少的岩体的成矿潜力。位于福建省长汀县境内的河田花岗岩体新鲜露头少,大部分岩体都掩盖在厚厚的风化层下,且植被覆盖严重,但是该岩体中已发现多处锡、钨、铅锌矿(化)点。本研究发现,该岩体的锆石U-Pb年龄、石榴子石和全岩地球化学特征与江西西华山第二期成矿花岗岩具有高度相似性,因此推断河田岩体可能具有成钨锡多金属(超)大型矿的成矿潜力。此外,当花岗岩向高分异阶段不断演化的过程中,某些元素比值(例如Rb/Sr、Zr/Hf和Nb/Ta)可以作为衡量岩浆的结晶分异程度的参数;西华山和河田花岗岩在达到熔体-流体相互作用阶段时,全岩Zr含量和Zr/Hf比值大概在Zr=50×10-6和Zr/Hf=15处发生转折。同时,与不成矿花岗岩中的石榴子石相比,成矿花岗岩中石榴子石的Sn、Y和Yb元素含量明显升高,可达2~10倍,因此,高分异花岗岩的石榴子石的微量元素特征可能是重要的找矿标志之一。     

论自然金银矿物Au、Ag含量的标型意义

本文对自然金银矿物的Au、Ag含量的标型意义做了比较全面的论述。自然金银矿物Au、Ag含量的标型意义主要由以下三方面来反映:(1)矿床中自然金银矿物的组合特点;(2)自然金银矿物内部Au、Ag含量的均匀性;(3)自然金银矿物的成色。对以上三方面所反映的矿床成因、矿床形成条件、形成时代及矿床类型等的意义分别作了探讨。对于指导矿床深部的评价及寻找矿金的源区等有实用意义。     

扫描电子显微镜对花岗岩中主要矿物裂隙作用的研究

微裂隙对于岩石的物理性质有重要影响.通过光学显微镜对显微裂隙进行的观察,难以将薄片的制作过程中产生的裂隙同自然裂隙区分;其次,观测的裂隙大小限制在0.1mm或以上数量级,一些重要细节观察不到.扫描电镜的高放大倍数和三维分辨率使其成为适合于裂隙研究的理想工具.利用扫描电镜观测了浙江花岗岩在室温下由51.6MPa压力产生的裂隙的发育过程.观察花岗岩的表面以研究其微裂隙和矿物的解理、晶形及破裂作用.微裂隙分为3种类型:晶体内裂隙(完全发育在颗粒内部),晶体间裂隙(穿过颗粒边界进入其他颗粒中),颗粒边界裂隙(沿颗粒边界发育或与边界重合).本研究中的花岗岩为中-粗粒(1~6mm),经过蚀变,约含40%斜长石,25%钾长石,25%石英,10%镁铁矿物(主要为黑云母和白云母).     

栖霞金矿矿物、流体和同位素特征及意义

栖霞金矿床伴生的黑钨矿是低温热液的产物。成矿流体的成分与典型的大气降水热液组分相类似,其δ１８Ｏ约为－３．６‰～４．５‰,δＤ约为－５６‰～－９５‰,变化范围较大,但这些氢、氧同位素值很好地反映了大气降水在不同温度和Ｗ／Ｒ比值条件下与胶东群变质岩交换后的分布特征,成矿作用以Ｗ／Ｒ比值较低为特点。金矿床的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄为１２５．８×１０６ａ,与胶东群变质岩系和混合花岗岩的时差较大,矿化物质的Ｓｒ同位素初始比高达０．７１６８,大气降水深循环对流作用是形成栖霞金矿床的主要原因。     

不透明矿物流体包裹体红外显微测温法的应用现状简介

红外显微测温法是目前确定不透明矿物均一温度的直接方法,在矿床成因研究中具有重要的实际意义.本文系统地介绍了该方法的理论基础、所用仪器及研究现状.已有资料表明,矿石矿物与其共生的脉石矿物之间在形成条件上往往存在较大差异.最后,作者归纳了影响该方法广泛应用的主要因素,并初步提出了相应解决途径.     

湘中紫云山岩体暗色微粒包体的成因:岩相学、全岩及矿物地球化学证据

暗色微粒包体广泛分布于湘中紫云山岩体中的似斑状角闪石黑云母花岗闪长岩中,但其研究程度较低.对具有火成结构的暗色微粒包体及其寄主岩进行了岩相学、全岩及长石、辉石、黑云母的矿物地球化学研究,探讨其岩石成因及构造意义.寄主岩的全岩主量、微粒元素较为均一,而暗色微粒包体变化较大,且后者相对贫SiO₂而富Na₂O,但总体上二者均具有准铝质、钙碱性、镁质的特征,均富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损重稀土和高场强元素.寄主岩和暗色微粒包体的斜长石、辉石和黑云母均分别属于中长石、次透辉石－低铁次透辉石和铁质黑云母的范畴,显示相似的矿物地球化学特征.详尽的岩相学和地球化学特征表明,寄主岩属于I型和ACG型花岗岩,具有明显壳幔混合的特点;而暗色微粒包体形成时处于液态并具有流动性,与寄主岩间存在明显的机械和化学混合作用,并具有早期为骤冷快速结晶、晚期缓慢结晶这两期过程.因此,紫云山岩体中出现大量暗色微粒包体,是印支晚期湘中地区在强烈挤压之后的松弛阶段,由于软流圈物质上涌,并与其诱发的壳源酸性岩浆混合作用的产物.      

波谱曲线指数化的方法和意义

地质研究对象的各种波谱曲线和数据包括显示量（由曲线的高低位置反映的总体辐射强度）和质（由曲线内部的起伏结构反映的不同波段辐射强度的内在相互关系）两方面的特征，其总体辐射强度往往因各种观测因素和条件的不同而发生变化，但其曲线结构形式一般不会因此而改变，本文一般性地介绍一种将复杂的原始波谱曲线简简单指数的思路和方法，使各种波谱曲线所反映的物体内在本质特征是以加强突出，同时尽量弱化总体辐射强度这一易变的     

变质作用中流体控制元素的活动性对全岩同位素体系的影响、某些理论和实例

Rb、Sr、Sm、Nd、U和Pb等元素在与区域变质作用相伴的流体活动中均出现重新分配。对于一般用作鉴定年代的同位素系统,这种重新分配作用对测年系统的影响取决于几种因素。某一地区在适变质到麻粒岩相的过程中Rb、U和Pb发生丢失,而在退变质中又重新获得。Sr在进变质作用和退变质作用中其重新分配的活动范围有几厘米,而在有剪切相伴的退变质作用中其活动范围就有几十米。由于Rb的活动性比Sr要大得多,在露头上没有Sr均一化作用的各个样品的Rb/Sf比值是变化的。在一组样品中有Rb加入,     

岩体裂隙粗糙度表征及其对裂隙渗流特性的影响

岩体裂隙粗糙程度对裂隙渗流特性的影响显著。利用三维光学扫描系统获取岩体裂隙面点云数据,结合SURFER和GEOMAGIC STUDIO等软件计算裂隙面节理粗糙度系数JRC和表面粗糙比率R_s,建立JRC与R_s的定量关系,开展应力、渗流和化学耦合作用下石灰岩裂隙渗流试验,研究JRC和R_s对粗糙裂隙渗流特性的影响。结果表明：JRC与R_s呈对数函数关系,其平方根R²为0.912 8,该表征公式与裂隙渗流试验结果最大相对误差MRE、平均绝对误差MAE和均方根误差RMSE分别为6.93%、0.34和0.27。JRC与渗流量、稳定期渗透率分别呈二次函数和对数函数关系,R_s和各参数的拟合关系与JRC相同。JRC值越大,渗流量和渗透率越小,且三场耦合作用下裂隙面JRC和R_s值均有所增大。该表征方法可用于岩体裂隙面粗糙度估算,由裂隙面JRC值可预测该裂隙渗流量和稳定时刻渗透率。     

氯化物对方解石和白云石矿物溶解度的影响

借助PHREEQC软件,文章对方解石、白云石分别在无CO2和大气PCO2条件下NaCl、KCl、CaCl2和MgCl2溶液中的溶解度进行了模拟计算,结果显示:方解石在NaCl、KCl、和MgCl2溶液中以及白云石在NaCl、KCl溶液中的溶解度比纯水中大得多,其原因主要是盐效应。由于同离子效应,在CaCl2溶液中可降低方解石溶解度,而白云石在较高浓度CaCl2或MgCl2溶液中,虽发生同离子效应,其溶解度仍较纯水中有不同程度提高。模拟还显示,方解石在MgCl2溶液中以及白云石在CaCl2溶液中溶解时将分别发生白云石化和去白云石化反应,从而促使不全等溶解继续发生。在常规离子中,按方解石、白云石溶解度提高发挥作用的重要性排序为:阴离子中都是SO24->Cl-;对于方解石溶解,阳离子中Mg2+>Na+>K+>Ca2+;对于白云石溶解,当PCO2=0或PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以下时,Na+>K+>Ca2+>Mg2+;当PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以上时,Ca2+>Na+>K+>Mg2+。     

甘肃大佛寺、金佛寺花岗岩体的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素和全岩地球化学特征及地质意义

走廊过渡带大佛寺花岗岩为弱过铝质(A/CNK=1.03~1.06),SiO_2(76.7%~78.9%)、全碱(Na2O+K2O=7.7%~8.3%)、Rb(303×10~(-6)~383×10~(-6))、Nb(32×10~(-6)~42×10~(-6))、重稀土(Yb~8×10~(-6))含量以及和FeOT/MgO(6.3~7.6)、Ga/Al(3×10-4)、Rb/Ba(3.0~6.2)比值较高,MgO(~0.1%)、CaO(0.5%~0.6%)含量较低,Ba、Sr、Eu、Ti强烈亏损,属A型花岗岩,其源岩可能为泥质岩。大佛寺花岗岩中锆石δ18O和εHf(t)值分别为7.8‰~8.6‰(平均8.24±0.13‰)和-4.8~-2.0,Hf同位素两阶段亏损地幔模式年龄1540~1717Ma,岩浆温度达到~820℃以上。北祁连造山带北缘金佛寺花岗岩为过铝质(A/CNK=1.0~1.1),SiO_2(65.5%~75.0%)、MgO(0.6%~2.2%)、Fe2O3(1.9%~5.2%)、TiO_2(0.3%~0.8%)含量变化较大,其主量和微量元素特征与北祁连造山带的柴达诺花岗岩相似,源岩可能包括杂砂岩和角闪岩。金佛寺花岗岩的锆石δ18O为7.4%~9.7‰(平均8.03±0.36‰),εHf(t)在-0.5~+1.9之间,Hf同位素两阶段亏损地幔模式年龄为1289~1439Ma,岩浆温度达到800~900℃。走廊过渡带大佛寺花岗岩、北祁连造山带北缘金佛寺花岗岩的锆石U-Pb SIMS年龄分别为426.1±2.8Ma、424.0±1.6Ma,不同构造单元发育同时期岩浆活动以及A型花岗岩的出现,表明在~425Ma北祁连洋盆已经闭合,北祁连造山带及邻区进入到后碰撞拉伸阶段。     

裂隙宽度空间变异性和泄漏条件对网络裂隙中DNAPLs运移影响研究

DNAPLs本身的化学性质、裂隙的几何性质以及泄漏条件等影响重非水相流体（DNAPLs）在裂隙介质中的运移和分布。针对DNAPLs的运移规律研究多集中在孔隙介质和单裂隙中,在随机网络裂隙中的研究较少。本研究生成随机网络裂隙是基于蒙特卡罗方法,运用像素扫描识别并输出裂隙的坐标和宽度,然后采用PetraSim模拟四氯乙烯(PCE)在随机网络裂隙中的运移,探讨裂隙宽度空间变异性和泄漏条件（包括泄漏速率和泄漏位置）对DNAPLs运移的影响。数值模拟结果表明:DNAPLs的空间展布和运移路径受裂隙宽度空间变异性影响,随着网络裂隙中裂隙宽度空间变异性增大,出现优势通道,DNAPLs运移的速率加快,DNAPLs的质心位置和饱和度空间分布发生明显变化;DNAPLs的运移速率和空间展布受泄漏速率影响,泄漏速率越大,DNAPLs运移速率越快,模型底部蓄积的DNAPLs的饱和度越大,DNAPLs的空间展布也越大;同一网络裂隙中,泄漏位置不同,导致DNAPLs的运移路径及分布范围不同,不同的泄漏位置重力方向裂隙空间变异性不同,导致DNAPLs运移路径和空间展布各不相同。研究结果可以丰富裂隙介质中DNAPLs运移机理研究,为裂隙介质中DNAPLs污染修复提供模型参考。