四川省纤维用玄武岩找矿远景分析

四川省西南部广泛分布着晚二叠世峨眉山玄武岩,玄武岩浆喷发主要受攀西断裂带及次级构造控制,在盐源、米易一带为海相及海陆交互相玄武岩分布区,以溢流式喷发为主,形成若干个喷发韵律层,在空间上形成厚度巨大的玄武岩系,是纤维用玄武岩的理想基地。本文选择峨眉山玄武岩出露面积广、分布厚度大、交通便利的7个县域,通过开展路线地质剖面调查的方式,经采样分析,在盐源县发现的玄武岩主量元素特征为:w(SiO2)=53.00%,w(Al_2O_3)=14.58%,w(CaO)=8.43%,w(MgO)=5.07%,w(Fe_2O_3+FeO)=10.35%,w(K_2O+Na2O)=4.36%,w(TiO_2)=1.62%;在米易县发现的玄武岩主量元素特征为:w(SiO_2)=51.55%,w(Al_2O_3)=13.62%,w(CaO)=6.87%,w(MgO)=5.78%,w(Fe_2O_3+FeO)=11.33%,w(K_2O+Na_2O)=3.56%,w(TiO_2)=2.42%,二者化学成分均符合纤维用玄武岩工业指标,厚度分别为900m和823m,蕴藏资源储量巨大,有着十分广阔的开发利用价值,对四川省玄武岩纤维产业发展起积极推动作用。     

四川省峨边县玄武岩特征及开发利用前景

四川省峨边县玄武岩矿资源丰富,但尚无开发利用纤维用玄武岩的矿山。从玄武岩的矿石组构、化学成分和玄武岩拉丝性能判别指标3个方面开展纤维用玄武岩评价工作。研究结果显示：研究区致密块状玄武岩和杏仁状玄武岩多属拉斑系列与碱性系列的过渡型岩石,玻基玄武岩均为碱性系列;拉斑玄武岩系列矿石的化学成分具有SiO₂含量较高、(K₂O+Na₂O)和TiO₂含量较低、FeO/MgO值较大的特征;区内致密块状玄武岩适合连续玄武岩纤维生产,而杏仁状玄武岩的杏仁中含有石英和方解石等次矿物,玻基玄武岩具有火山玻璃成分含量高、杏仁状构造及酸度系数过高等特征,均不宜作为生产玄武岩纤维的原料。研究区玄武岩矿具备纤维用玄武岩资源储备地的潜力,建议采用综合开发的方式利用玄武岩矿资源。     

敦化地区玄武岩的开发利用前景

本文介绍了敦化地区玄武岩的分布范围、厚度和目前开发利用状况。玄武岩除了做石材外,还有一个新的用途——生产玄武岩纤维,它用途广泛,性能优良。国外已开发利用多年,我国刚刚起步。在敦化地区无论是开采玄武岩石材还是生产玄武岩纤维其前景都十分广阔。     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,本文收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4.0~5.5;黏度系数（Mv）为2.0~3.0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1.5~3.0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,笔者等收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4. 0~5. 5;黏度系数（Mv）为2. 0~3. 0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1. 5~3. 0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

四川省雷波县黄郎沟勘查区纤维用玄武岩资源潜力评价

四川省雷波县黄郞沟勘查区位于康滇古陆东缘,该区峨眉山玄武岩为典型陆相喷发玄武岩,属溢流相。通过地质填图、钻探验证、样品测试及显微镜下观察,对勘查区纤维用玄武岩的资源潜力进行了初步分析,认为：(1)勘查区峨眉山玄武岩岩石类型主要为致密块状玄武岩、杏仁状玄武岩及斑状玄武岩,其中致密块状玄武岩是本区主要的纤维用玄武岩矿石类型;(2)验证钻孔揭露WS-Ⅰ号矿体厚度69.49m,无夹石,矿石主量元素特征为：w(SiO₂)=48.89%,w(Al₂O₃)=12.14%,w(CaO)=8.81%,w(MgO)=4.25%,w(Fe₂O₃+FeO)=13.75%,w(K₂O+Na₂O)=3.95%,w(TiO₂)=4.41%;与邻区同构造位置成功拉丝的纤维用玄武岩对比,其岩石学及主量元素特征基本一致,符合拟定工业指标,能够进行连续纤维拉丝;(3)依据勘查区矿体发育特征、矿石质量、交通位置、自然地理、地方经济、生态红线等优选出新的...     

贵州西南部与玄武岩有关的铜矿特征及找矿前景

近年在贵州峨眉山玄武岩西南部发现若干玄武岩铜矿点,其成矿地质特征与玄武岩北部的贵州黑山坡、云南鲁甸、云南永胜得等玄武岩铜矿有一定区别,前者主要产于玄武岩下部或底部,铜矿多受小尺度断裂构造控制;后者多产于玄武岩上部旋回、受植物层或含沥青质层控制,呈层带型产出。本文通过贵州西南部玄武岩成矿地质特征的研究,进一步丰富了峨眉山玄武岩铜矿研究资料,并揭示了研究区找铜前景。     

玄武岩纤维黄土抗剪强度变化规律与最优配合比分析

基于正交试验设计,进行固结不排水三轴(CU)试验,对试验结果进行极差和方差分析。并在控制含水率、压实度不变的条件下,研究玄武岩纤维黄土抗剪强度指标随纤维掺量的变化规律。结果表明:含水率、压实度、玄武岩纤维掺量、围压都是抗剪强度的显著影响因子;方差分析得到的局部最优配合比为含水率11%,压实度0.95,玄武岩纤维掺量0.4%;通过对最优配合比作进一步研究发现,黏聚力随纤维掺量的增加先增大后减小,当纤维掺量在0.4%左右时,黏聚力最大;纤维掺量为0.2%时,内摩擦角明显减小,纤维掺量为0.8%时,内摩擦角发生了较为显著的升高;其余的相差都不大,内摩擦角和掺量呈现上凹形曲线,实际工程中应控制纤维掺量不少于0.2%。     

四川沐川地区峨眉山玄武岩的岩石特征及其纤维用的初步评价

四川沐川地区峨眉山玄武岩出露广泛，开采技术条件好。采集11件玄武岩岩芯样品进行地球化学、薄片鉴定和拉丝试验等测试分析，从化学成分、岩石组构和拉丝工艺等3个方面对其进行了纤维用玄武岩原矿的初步评价。结果显示，玄武岩样品w(SiO₂)为47.15%～51.35%,w(Al₂O₃)为10.52%～14.30%,w(Fe₂O₃)为2.42%～7.56%,w(FeO)为6.02%～9.26%,w(CaO)为4.20%～8.88%,w(MgO)为3.26%～5.25%,全碱w(K₂O+Na₂O)为3.29%～5.66%,w(TiO₂)为2.78%～4.94%。玄武岩类型包括致密块状玄武岩、含杏仁状玄武岩和杏仁状玄武岩，均属碱性—亚碱性过渡系列岩石，岩石结构主要为拉斑玄武结构和粗玄结构。6件致密块状玄武岩均能连续拉丝成功，其化学成分稳定和析晶上限温度为1 270℃,应优考虑其作为连续纤维用玄武岩原矿；2件含杏仁玄武岩均能连续拉...     

玄武岩制备连续纤维熔融反应热力学研究

玄武岩纤维由天然岩石直接熔融拉丝制备而成，性能优异，其原料调控对纤维制备和性能提升有重要影响，熔融反应的热力学分析是研究原料特征的重要手段。本文以代表性玄武岩样品为原料，分析其矿物组成，进而构建复杂硅酸盐体系热力学模型，研究其在1400℃时的熔融反应热力学。结果表明，单一矿物如长石、辉石熔融反应的吉布斯自由能为负值且相对较小；钛铁矿、磁铁矿、磷灰石等矿物熔融反应的吉布斯自由能为正数。所选玄武岩样品熔融反应的吉布斯自由能为-225～-257 kJ/mol,表明可自发进行；样品熔融过程的理论能耗为2.4～2.5 GJ/t,接近某些玻璃纤维池窑工艺能耗(考虑窑炉热效率)。纤维的制备条件和性能参数与原料的成分关系密切，以直径约9μm的纤维为例，其拉丝温度及缠绕机线速度等条件各不相同，纤维表面光滑，断裂伸长率约3%～4%,弹性模量59～66 GPa,抗拉强度1700～2400 MPa;采用Giordano的模型，计算出不同原料成纤粘度(lgη)约0.70～1.21 Pa·s。本研究的热力学模型及实验结果可为玄武岩纤维制备的原料优选、能耗计算、条件调控及性能预测提供参考。     

陕南黑木林纤维水镁石矿地质特征及应用前景浅析

黑木林纤维水镁石矿是目前全球范围内已知的最大纤维水镁石矿床,赋存于加里东期侵入的超基性岩——斜方辉石橄榄岩中,该岩体已完全蛇纹岩化.矿体平均厚度约400m,长2400m,平面形态呈一长的透镜状.纤维水镁石平均品位4.322％.纤维水镁石是水镁石的变种矿物.纤维水镁石矿物呈纤维状或片状集合体,成分接近于水镁石理论值.属三...     

陕西略阳玄武岩连续纤维的物化性能

通过热重-差示扫描量热分析法和旋转法对陕西略阳玄武岩原矿的化学成分、熔化过程中析晶的上下限温度、熔化的黏度-温度变化等物理化学性能作了定性的分析与研究。确定出该矿区的玄武岩可以用来制备玄武岩连续纤维,并进一步确定出略阳玄武岩样品析晶的上限温度为1271℃。同时根据样品的黏度-温度变化规律最终得出样品的最佳成形温度为1320～1340℃。利用这些数据可为进一步研究开发和合理利用玄武岩资源提供理论依据。     

玄武岩纤维加筋黏土数值模拟及机理研究

为研究玄武岩纤维加筋黏土的力学特性及纤维加筋机理,采用ABAQUS有限元软件构建了玄武岩纤维加筋黏土数值分析模型,同时基于Python语言对ABAQUS建模进行了二次开发,按纤维与干土质量的百分比0、0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％和0.60％,考虑了不同纤维长度和分布...     

海南岛玄武岩石粉废渣制备连续纤维实验研究

玄武岩石粉废渣是玄武岩石材破碎加工过程中产生的废料,其粒度细、销路差,尚无成熟的大规模综合利用方法。本文采集海南岛不同地区的8组玄武岩石粉废渣,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和X射线衍射仪(XRD)分析其化学成分和矿物组分,通过差示扫描量热仪(DSC)、能谱仪(EDS)及熔融实验分析其结晶性能,筛选出最符合玄武岩纤维原料特征的样品进行纤维制备研究。通过扫描电子显微镜(SEM)及XRD分析纤维表面形貌与结晶晶相,将其性能与标准纤维进行对比。结果表明,1 450℃时制得的纤维频繁断丝,表面结晶出大量树枝状及针状的硅灰石、石英、黄长石和磁铁矿;升温至1 480℃并保温1 h后成功制得的连续纤维,仍含有黄长石和磁铁矿,断裂强力略低于标准纤维。研究结果表明利用海南岛玄武岩石粉废渣制备连续纤维具有一定可行性,本研究为海南岛玄武岩石粉废渣的处理提供了导向性建议和理论基础。     

贵州赫章地区玄武岩拉丝试验研究

对采自贵州省赫章县不同地区的16件致密状和3件杏仁状玄武岩进行了拉丝试验,从化学成分、矿物成分、拉丝温度、试验转速、析晶上限温度等方面分析了拉丝成功的影响因素,讨论了本区玄武岩作为生产连续玄武岩纤维原矿石的可能性,同时探讨了生产连续玄武岩纤维的拉丝作业温度.结果 表明,赫章县不同地区19件玄武岩,16件拉丝成功、3件拉丝失败;16件致密状玄武岩有15件拉丝成功、3件杏仁状玄武岩有2件拉丝失败.该区致密状玄武岩化学成分和矿物成分绝大部分符合连续纤维用玄武岩标准,具有重要的开发利用价值;利用本区致密状玄武岩生产连续纤维过程中,拉丝作业温度应高于1350 ℃.     

玄武岩纤维增强铝基复合钻杆材料的制备研究

针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题,本文以7075铝合金粉作为基体,玄武岩短纤维作为增强体,利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料,并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明,玄武岩纤维在铝基体中分散均匀,界面处发生了化学渗透,SiO₂和Al之间发生置换反应,从而获得了良好的界面结合强度,复合材料的密实度较高,玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。     

玄武岩纤维对水泥固化软土性能的影响研究

水泥固化软土是工程中一种常见的地基处理方法。然而众多工程实践表明,仅利用水泥加固软土,其早期强度偏低,且随着养护龄期的增长水泥固化土体积收缩,易造成工程土体的沉降和开裂等问题。本研究选用玄武岩纤维与水泥共同固化软土,探究玄武岩纤维对水泥固化土强度以及收缩性能的影响。本试验制备了不同水泥掺量、不同玄武岩纤维掺量的固化土试样,对各龄期条件下试样的无侧限抗压强度及收缩性质进行测试,结合力学性质及收缩特征,确定最佳的水泥及纤维掺量。并结合试样的微观结构特征来分析,考虑纤维对水泥固化土强度及收缩变形影响的机理。结果表明：纤维的加入能有效提高水泥土的强度,改善其收缩性。纤维在试样中随机离散分布,纤维的存在可起到一种“桥梁”作用,与水泥的水化产物一起充填于土样孔隙中,使得土颗粒间充分连接起来,限制了颗粒间的位移,提高了试样的强度,抑制了试样的收缩,提高了土体整体的稳定性。研究成果可为软土的有效固化处理及高效利用提供理论及实践参考。     

黄原胶和玄武岩纤维改良黄土抗压强度试验研究

为改良黄土强度低、易变形破坏的工程特性,在黄土中掺加黄原胶和玄武岩纤维,通过无侧限抗压强度试验探究黄原胶含量和玄武岩纤维加筋率及养护龄期对黄土抗压强度的影响。试验结果表明：与素土相比,分别掺加黄原胶和玄武岩纤维均能提高土体抗压强度和一定程度延性;混合掺加黄原胶和玄武岩纤维时,土体的抗压强度和延性都会提高明显。根据正交试验得到,掺加1.5%黄原胶和0.6%玄武岩纤维时,改良土体的抗压强度最大。