高岭土热分析中相变的影响因素:以广西合浦高岭土为例

以广西合浦新屋面高岭土矿床不同特征高岭土样品为实验初始物质,研究了其粒度与白度特征、化学成分、物相及其组合、晶体形貌和结构特征,并在此基础上进行了热分析。结果表明:合浦地区高岭土的粒度分布、杂质元素、矿物相组成和高岭石结晶度均对高岭土的热分析相变产生显著影响,这些影响包括热分析的热失重曲线(TG)质量损失量、微商热重曲线(DTG)谷温与面积、差示扫描量热曲线(DSC)峰谷温度、面积和形态指数等。     

不同升温速率下树皮体的热重特征变化

中国特有煤种——树皮煤,因具有高氢、高挥发分及高焦油产率等特点而备受关注,而其中富含的特殊显微组分——树皮体,其热性质一直未得到深入研究,直接影响树皮煤的合理利用。采用热重分析仪对不同升温速率下树皮体、镜质体及原煤(树皮煤)的热解失重特征进行了对比研究,并结合工业分析和元素分析结果,讨论了树皮体的化学性质。研究表明:随着升温速率的增加,树皮体、镜质体和树皮煤的TG和DTG曲线均不同程度的向右侧高温区移动,最大失重速率相应减小,升温速率对树皮体的DTG曲线变化影响较大。尽管使用的升温速率不同,而树皮体的DTG曲线峰形均具有窄而尖的特点,说明树皮体的受热变化比较剧烈。同时,树皮体的总失重量均大于镜质体和树皮煤。     

升温速率对粘土矿物热效应特征的影响——以四川三台钙基膨润土为例

以四川三台钙基膨润土为例,采用热重(TG/DTG)、差示扫描量热(DSC/DDSC)同步热分析技术系统研究升温速率对粘土矿物加热过程中热效应特征的影响。根据实验结果,可将三台钙基膨润土的热分解过程可分为表面吸附水(114.1℃左右)和层间水(约181.9℃)失去,羟基的脱出(约651℃),蒙脱石晶体结构破坏(876.8℃)等3个阶段。证明升温速率对TG,DTG,DSC,DDSC等曲线热效应特征均有显著影响:(1)热失重(TG)是一种相对热失重,其结果与升温速率成反比,升温速率越慢,热失重越逼近绝对值,升温速率越快,热失重率越小。(2)加热温度≤400℃时,DTG,DSC曲线的分辨率与升温速率成反比,低升温速率有利于粘土矿物脱水反应类型的辨别;在400℃~900℃时,DTG,DSC的分辨率与升温速率成正比,提高升温速率有利于粘土矿物脱羟基反应的分辩。(3)加热温度≤400℃时,与TG,DTG,DSC等曲线相比,DDSC曲线中对粘土矿物脱水反应的分辨率最高;在400℃~1 100℃时,升温速率对粘土矿物脱羟、相变反应中DDSC曲线热效应特征的影响较为复杂。     

纤钡锂石 BaMg2LiAl3[Si2O6]2（OH,F）8及其晶体结构

1974年在一水晶矿石英脉晶洞中,发现了一种含Ba、Li的硅酸盐新矿物--纤钡锂石。我们对纤钡锂石进行了光性研究、比重测定、差热及热失重分析、红外光谱分析、X射线单晶结构分析等工作,现分述如下。     

我国自制泥炭板试制成功

随着我国經济的日益发展、人民物质文化生活的不断提高以及全民大办工业的飞速跃进,絕热材料在食品和工业、医院等厂矿企业的制冷藏仓庫設备上的需要更加显得迫切。     

“北京人”遗址洞穴碎屑堆积的矿物组分特征及其意义

“北京人”遗址洞穴堆积物的研究,已有五十多年的历史。多方面的研究成果,也先后报道。近年来,作者分层测制了周口店第一地点西壁、南壁、探井以及上砾石层和下砾石层等几个剖面。还在周河口、羊耳峪东岭、三福村采集样品55个。所有样品均进行筛分,分级进行镜下鉴定,单矿物系统折光率测定,个别矿物辅以X-射线分析,分别对轻、重组份物质成分、百分含量做了系统计量,并着重研究重组份特征。本文是在这些工作基础上,对这一地区的地层划分、沉积物来源和古气候变迁等进行讨论。 一、物质来源和蚀源母岩 野外观察和沉积矿物成份分析表明,第一地点洞穴堆积有洞壁崩塌和外部携入两个来源。碳酸岩角砾和碳酸岩岩块大量出现,在特定层位尤其发育,它们是洞壁崩塌的产物。外来物质尽管矿物含量时有变化,但矿物种类大体相近,构成不同矿物组合。轻组份有石英、酸性斜长石、微斜长石、白云母组合,千枚岩、角岩、板岩岩屑组合以及滚圆状石英、石英岩、硅质岩岩屑组僵。     

黏土矿物对软土结合水特征及力学性质影响的定量分析

黏土矿物对软土结合水特征及力学性质的影响尤为重要,但国内研究多侧重于宏观物理力学性质层面。在微观层面探讨黏土矿物对软土工程性质的影响为此研究重点,利用X射线衍射仪(XRD)测得各地软土的矿物成分,并用同步热分析仪对各地软土进行热重分析(TG)和微商热重法分析(DTG)。试验结果显示,软土的黏土矿物含量与其吸附水含量正相关,其中蒙脱石含量对软土吸水性影响巨大;软土的TG与DTG曲线与其所含黏土矿物类型、含量有关,失重曲线在一定程度上可以体现软土中黏土矿物类型,DTG曲线中的失重谷对软土中的矿物类型起到一定的指示作用。     

中国大陆地幔对流格局和岩石圈层构造运动

六十年代以来,由于卫星重力测量和计算技术的迅速发展,有些研究者,如Runcorn(1967)和Liu(1976-1980),根据卫星重力数据计算获得地幔对流及其应力场图象来研究全球板块构造和区域构造。愈来愈多的事实表明,构造运动不仅是地壳和岩石圈层物质运动的表现,而更重要的是地幔物质运动的反映。因此,本文应用作者计算获得的岩石圈层下面地幔流运动图象与大地构造及近代构造运动的资料相对比,探索我国岩石圈层下的地幔对流格局形成及其对构造运动的影响。     

热分析法在定量分析中的应用

本文叙述了在DTA曲线配合下，用TG曲线进行物质和元素定量分析的方法。给出了用重量变化比法测定物质含量的通式，并用此式测定了化学式不固定的热重活动物质，重量变化有超复或重叠的物质含量。在物质和元素的定量分析中，考虑了某些物质在加热过程中要产生增重，故误差较小。     

江汉平原主要河流沉积物重矿物特征与物源区岩性的响应

通过对江汉平原主要河流沉积物的重矿物组合、特征矿物以及能够反映沉积物稳定状况、物源及成熟度的重矿物特征指数(ATi,GZi和ZTR)进行对比分析,发现在江汉平原范围内,长江和汉江及其长江主要支流的沉积物中重矿物特征具有显著的差异。长江的重矿物组合模型为：  锆石+绿帘石+辉石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是锆石和辉石;   汉江的重矿物组合模型为：  绿帘石+角闪石+石榴石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是角闪石、石榴石;   另外,清江、漳河、沮水和玛瑙河的重矿物组合及特征矿物也都完全不同。而且各水系的沉积物的重矿物特征与其源区的岩性分布显示出极好的相关性。研究表明在江汉平原利用重矿物特征及组合模型来进行物源示踪的方法开展水系演化研究是可行的。     

南黄海柱状沉积物中烃类化合物的地球化学特征及其对沉积环境的指示

重点探讨了南黄海柱状沉积物中烃类化合物的分子组成特征及其对沉积环境的指示意义,结果显示,沉积柱中总有机碳（TOC）和总氮（TN）具有较好的正相关性,无机氮的影响较弱,这可能跟本区受径流输入的陆源物质的影响较弱有关。上层样品（0～10 cm）中长链正构烷烃占优势,奇偶优势显著,反映了陆源高等植物贡献;藿烷、甾烷的组成则显示该段样品中有机质具有较高的热成熟度;且姥鲛烷（Pr）/植烷（Ph）比值大于1.0,指示沉积环境以氧化为主,这相对不利于海洋源有机质的保存,从而凸显了陆源有机质的贡献。在10～20 cm之间,沉积环境由相对偏氧化向偏还原过渡;20 cm以下表现为强还原性的沉积环境,有机质成熟度较低。中、下层样品中正构烷烃多呈现双峰分布,短链烷烃具有一定的偶奇优势,这可能主要跟海洋浮游生物、藻类及微生物的贡献有关。与渤海烃类化合物的沉积记录进行对比,发现渤海沉积柱中烃类化合物主要跟历史时期不同来源物质的输入及人类活动的影响有关,而南黄海沉积柱中烃类化合物的特征则主要反映了沉积环境和微生物作用对有机质的埋藏保存有重要影响。     

从钻井测温曲线看地下水流方向及油气储藏条件——以川东南地区丁山1井为例

实测丁山1井测温曲线显示:温度向井底持续升高,井口温度25℃左右,井底温度107.5℃。温度曲线在1 000～3 000 m深度范围内出现"上凸"的扰动现象。现今平均地温梯度纵向上分段明显:三叠系及二叠系地层平均地温梯度为23.94℃/km;志留系和奥陶系地层平均地温梯度较大,为37.27℃/km;寒武系地层平均地温梯度较低,为16.65℃/100m。根据地温梯度分段性特征与地层热导率、地层岩性的相关性分析认为地下流体垂向上升运动造成了温度曲线扰动。进而推断出下奥陶统—中寒武统的地层具有较高的孔隙度和渗透率,而中奥陶统—志留系的地层则具有良好的封堵性,而这种上盖下储的地层组合,对油气成藏较为有利,反映了川东南地区下组合良好的油气储藏条件。     

煤热解气体主产物及热解动力学分析

为了研究不同煤化程度煤的热解气相产物、热解动力参数,采用热重-红外光谱-质谱（TG-IR-MS）联用技术对4种不同热演化程度的煤进行了热解实验。实时记录了4种煤样在30~1 100℃、10/min℃升温速率、氦气气氛下热解过程中释放的各种气体成分及其释放量的变化趋势。研究结果表明,随煤热演化程度升高,煤的失重率和最大失重速率逐渐降低,与煤的干燥无灰基挥发分呈正相关关系;随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出水、甲烷、二氧化碳、氢气和二氧化硫等小分子气体,且随着煤化程度的升高,各种气体的释放峰逐渐向高温处偏移,说明煤的热稳定性逐渐升高。不同变质程度煤的热解动力学分析结果表明,随着煤变质程度增高,其活化能逐渐降低,说明其热效应强度和发生热解反应的能力在逐渐降低。      

库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘表面粒度特征

对库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘特征断面上下层（0~5cm、5~10cm）沉积物采样分析结果表明,沙丘粒径与分选参数及其分布随沙丘形态、发育程度和植被生长状况发生变化。抛物线形沙丘丘体迎风坡下凹背风坡上凸,丘顶始终处于侵蚀亚环境。在顺风向断面,平均粒径从迎风坡脚到丘顶变粗,从丘顶到背风坡脚又变细,且这种变化在高大沙丘上更为明显;分选性在迎风坡为中等和较好,丘顶较差,顺风向到背风坡脚逐渐由中等变为较好;粒径频率曲线在丘顶双峰正偏,除迎风坡脚单峰正偏外,其余部位均单峰近对称。在垂直于风向的两翼断面,平均粒径在成熟沙丘由翼顶向两侧坡脚趋于变细,而在欠成熟沙丘无明显的变化趋势。翼间平地沉积物受植被等影响,平均粒径偏细但分选性差,偏度为正偏和极正偏,峰度为尖锐和非常尖锐。受不同时期风况的影响,成熟抛物线形沙丘上下层粒度参数在沙丘断面的分布较欠成熟沙丘一致。     

热重分析法在碳酸盐岩石矿物定量中的应用

热重分析法是测定矿物受热后重量变化的情况。矿物受热后重量的改变是由矿物中水的脱出,矿物分解后放出气体(H_2O,CO,CO_2、SO_2,P_2O_5……),矿物升华和氧化等引起的。矿物受热由于物质减少引起失重,矿物氧化则引起增重。由于矿物分解所引起的失重一般是矿物中的固有组分的排出,因而其失重量反映矿物的含量。我们可以根据矿物的失重量与矿物的分子量计算样品中矿物的含量。     

广东曲仁两套红层的重矿物组合特征与地层对比

本研究以广东曲仁煤田两套红色地层为对象。工作中各选择了中侏罗统和上白垩统一个完整的地层剖面,进行碎屑重矿物组合、标志特征,重矿物成因和演变,韵律特征和矿物或熟度等研究,初步查明了它们的蚀源母岩类型;揭示了重矿物组合和区域岩石类型变化的原因;指出以重矿物为标志的韵律性和标志层的存在;探讨了矿物成熟度在重矿物研究中的意义;进而提出了划分、对比两套红层的重矿物标志。     

展望矿物学今后的发展方向

地质科学的研究任务基本上有两大内容:一是追溯地质现象的发展历史,一是推论地表以下的地质情况。两者都是要寻求和阐明地质体(岩石、矿物、矿石、古生物、地下水等)在时间和空间上的质和量的变化。而所有地质现象演变的基本原因是物质的能量的变化。地壳运动,岩浆和变质作用,风化和沉积现象,成矿作用等,无一不是由于能量变化所致。变化的结果就使物质的总能量达到与周围环境相适应的程度,即暂时的平衡状态。     

下辽河盆地大地热流

下辽河盆地属华北地堑系的一部分,是一个在前中生代基底上发育起来的中、新生代断陷盆地(张文佑等,1981;马杏垣等,1983;朱夏等,1983),解政文等(1980)曾报道过一个异常高的热流值,引起了各方面的不同反响。近年来,我们于辽河油田开展系统地热研究的同时,取得了一大批实测地温资料和岩石热物理性质参数,在此基础上计算出下辽河盆地大地热流值,并对盆地深部热状况作出相应评价。     

通用同位素标准化程序及在Sr、Nd同位素分析上的应用

固体元素的同位素在热表面电离质谱计上分析时,会产生同位素分馏,使得同位素比值测量的重复性和测量精度都受到局限。而在同位素地质学中,有时所遇到的样品之间的同位素比值差别很小,以致被测量过程中的同位素分馏所掩盖,使同位素地质方法的应用受到限制。     

西昌地区岩浆活动特征及其与构造地质的关系

本文泛指的西昌地区包括北起冕宁-越西;南至会理-会东;东起昭觉-巧家;西达盐边-盐源的区域。该区域位于华南台块的最西缘,包括康滇台背斜的中北部、滇桂台向斜的西部边缘及盐源台缘拗陷。近年来,许多研究工作表明,一定类型的岩浆岩组合发育于一定类型的地壳结构的地区中,并与地质构造发育的阶段和构造的性质相联系。这种规律已普遍地被人们承认。西昌地区,尤其是安宁河谷两侧,广泛出露不同时代、不同产状、不同成分的岩浆岩,组成了岩浆杂岩带。