K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)/Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O六元体系中杂卤石形成条件的研究

<正> 杂卤石(K_2SO_4·MgSO_4·2CaSO_4·2H_2O)是一种分布较广的钾盐矿物,几乎所有硫酸盐型的钾盐矿床中都有杂卤石层分布。波兰下三迭统赫洛波夫杂卤石矿床是一重要的工业矿床,绝大多数氯化物型钾盐矿床中也常有少量杂卤石产出。杂卤石是最易保存的钾盐矿物之一。美国新墨西哥钾盐矿床,就是在石油钻井岩屑中发现了杂卤石之后,进一步找到钾石盐的。袁见齐教授(1974)指出:就现有的地质资料来看,杂卤石的产出无论是在时间上还是在空间上都与可溶性钾盐矿层(或矿化)有密切的关系。不论成因如何,一个盐盆地中若有杂卤石出现,其中就有可能存在其它钾盐矿物或矿     

青海昆特依盐湖杂卤石矿焙烧过程的矿物学特征研究

以柴达木盆地昆特依盐湖大盐滩矿区杂卤石矿为原料,在300℃~500℃温区内进行杂卤石的焙烧,利用XRD表征焙烧前后矿物特征。结果表明:(1)杂卤石矿样焙烧后重量损失约0.41g,与杂卤石中两个结构水重量0.43g相当,表明在此温区内杂卤石结构破坏而使结构水脱除所致;(2)杂卤石矿样焙烧后,杂卤石中CaSO_4组分主要以硬石膏形式存在,K_2SO_4和MgSO_4组分以无水钾镁矾形式存在,两种矿物XRD特征峰非常明显;(3)随着焙烧温度的增加,焙烧产物中硬石膏和无水钾镁矾XRD特征峰强度随之变强,说明两种矿物含量增加,尤其在450℃和500℃时无水钾镁矾XRD特征峰最强;(4)杂卤石矿样中石英、云母、钠长石等硅酸盐矿物XRD特征峰强度不变,说明它们对杂卤石的热解无影响。经90℃热水浸取焙烧产物后发现,350℃~500℃温区内杂卤石矿样焙烧热浸后K收率皆大于95%,K离子含量皆大于43g/L,且随着焙烧温度的增加,溶浸液中K,Mg,SO_4离子含量和K收率随之增加,与无水钾镁矾XRD特征峰变化趋势一致,表明从杂卤石中提取价值元素K,Mg,SO_4等时,杂卤石结构破坏是非常重要的环节。     

四川南充盐盆下中三叠统杂卤石形成条件及找钾意义

杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)是一种复盐,为盐类矿产中分布较为广泛的一种含钾矿物,在四川盆地三叠纪蒸发岩中广泛发育,并经常和其它钾镁盐矿物密切共生。由于杂卤石较其它钾镁盐矿物的溶解度低,易于残存保留,因此常被作为寻找钾盐矿床的重要标志和线索。其中南充盐盆嘉陵江组五段-雷口坡组一段(T₁j⁵-T₂l¹)的杂卤石分布面积最广,剖面揭露较完整,主要和纹层状硬石膏及菱镁矿、岩盐、“绿豆岩”等岩类共生,组成各种韵律层,根据岩矿鉴定、化学分析杂卤石还往往伴有微量的硫镁矾、无水钾镁矾等钾镁盐矿物。因此研究四川盆地三叠纪杂卤石分布特征、形成条件,对进一步寻找钾盐和指出找钾方向具有重要实际意义。     

Q凹陷杂卤石的地质意义

杂卤石(K_2SO_4·MgSO_4·2CaSO_4·2H_2O)是较钾芒硝、钾石盐、光卤石等难溶的钾盐矿物。 Q凹陷下第三系杂卤石发现于1972年底。虽因其埋藏太深(1410米—2800米)而无工业价值,但通过研究表明,杂卤石在硫酸盐型碎屑岩系含盐盆地的发展过程中有其特殊的地质意义:     

马海盐湖北部矿段低品位固体钾矿中钾盐矿物的赋存特征及成因探讨

马海盐湖位于柴达木盆地中北部赛什腾凹陷内, 其矿区北部矿段全新统固体钾矿大规模固液转化开采已稳定运行近十年, 为钾肥生产提供了重要的资源保障。本文拟查明马海矿区北部矿段现阶段低品位固体钾盐矿物的类型和赋存特征, 开展了矿物薄片鉴定、能谱扫描电镜和X射线粉晶衍射等分析测试工作, 为水溶开采的可持续开发提供依据。研究发现: (1)杂卤石集中分布在70–79勘探线, 以原生和后生交代成因赋存, 且以前者为主。原生杂卤石呈片状、纤维状、粒状、纤维放射状和花瓣状集合体; 后生交代成因的杂卤石呈浸染状和具石膏假象的毛毡状。(2)光卤石多分布在67–70勘探线, 呈熔融状、他形粒状、裂纹状, 与石盐、杂卤石、钾石盐等矿物共生。(3)钾石盐仅在72勘探线集中分布, 呈自形-半自形立方单体, 与光卤石、杂卤石、水氯镁石等矿物共生。(4)根据马海盐湖杂卤石赋存特征分析其成因可能为在气候干冷, 流域补给水量减少, 湖水大面积收缩和浓缩, 矿区东南部富K+、Mg2+的硫酸镁亚型卤水与牛郎织女湖富Ca2+的高盐度氯化物型卤水发生混合掺杂作用, 形成了含钾镁钙硫酸盐型杂卤石钾盐矿物。高盐度氯化物型卤水在向东南部浓缩中心迁移渗透过程中, 受蒸发和浓缩, 便在研究区西北部形成了氯化物型光卤石、钾石盐等矿物。(5)需要根据杂卤石的赋存特征, 制定相应的固液转化方案。     

臭葱石的初步矿物学研究

广西德保矿区产出的结晶为双锥状的臭葱石的主要化学成分为Fe2O3 34.5%,As2O5 47.75%;而呈葡萄状的臭葱石含Fe2O3 26.67%,As2O5 44.28%, 它们的FeAs≈1,与理想分子式FeAsO4*2H2O接近.根据该矿物(德保)的粉晶X射线分析数据用最小二乘法计算的晶胞参数为a0=10.28(A),b0=10.00(A),c0=8.90(A).Z=8,为斜方晶系,空间群为Pcab.红外吸收光谱分析显示有波数为3505、3420、3000、820、720、490、470、435、415(cm-1)等吸收带.差热分析显示有256℃、945℃和980℃三个明显的吸热谷,还显示有520℃、725℃两个小的放热峰.     

单斜铜泡石——云南东川发现的一种含水的铜的砷酸盐新矿物

我们在研究云南东川铜矿的硫化物氧化带矿物时,发现了一种含水的铜的砷酸盐新矿物。矿物的成分与铜泡石(tyrolite)相似,晶体化学式为:Cu_9 Ca_2[(As,S)O_4]_4(OH,O)_(10)·10H_2O,单斜晶系,空间群:Pa或P2/a,晶胞参数:a_0=10.513,b_0=5.56,c_0=27.61,β=94°0′,Z=2。但其晶胞参数及光学性质与铜泡石有差异,根据所属晶系命名为单斜铜泡石(clinotyrolite)。同时工作中证实有斜方的铜泡石的存在,两者为同质多象关系。     

Na+,K+,Mg2+,Ca2+//Cl-,SO42——H2O六元体系中杂卤石形成条件的再认识

研究海水体系(即Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺∥Cl^-,$SO_{4}^{2-}$-H₂O六元体系)中杂卤石的形成条件不仅有助于理解海相蒸发盐成因,对开发杂卤石钾资源利用技术也具有重要的指导作用。但杂卤石以及其他含有硫酸钙矿物(如二水石膏、半水石膏、无水石膏、钾石膏、多钙钾石膏、钙芒硝和水钙芒硝)的相平衡,无论是在实验研究方面还是在热力学模拟方面都仍然存在很多争议。由于缺乏杂卤石在复杂水溶液体系中可靠的相平衡数据,使人们对认识杂卤石成因和利用杂卤石钾资源带来巨大障碍。本工作对海水体系中杂卤石的形成条件进行了热力学模拟和实验研究。超过一年的长时间固液平衡实验表明25 ℃下Na⁺,K⁺,Mg²⁺,Ca²⁺∥Cl^-,$SO_{4}^{2-}$-H₂O六元体系中杂卤石的形成区域极为可观,且较前人实验结果均大数倍;同时证实了热力学模型预测结果的可靠性。这些结果为讨论盐矿床中杂卤石的形成条件提供了物理化学依据。25 ℃下可靠的热力学信息表明:杂卤石与其他盐类矿物的共生情况丰富多样,并且与前人看法不同,杂卤石的形成并不需要极高的钾、镁浓度。这给以杂卤石为指示寻找可溶性固体钾盐带来了挑战,但却指示了以杂卤石为线索更容易找到钾、镁盐未饱和的富钾卤水。     

砷铅铁矾的矿物学特征及其地质环境意义

砷铅铁矾一般产出于含砷硫化物矿床氧化带铁帽中，常见与之共生的矿物有臭葱石、砷铅石、砷铅铁石、乳砷铅铜石等砷酸盐类矿物。该矿物呈菱面体晶体，常呈假立方体状、粒状和球粒状。暗黄绿色。Hm=3．5，Hv=375kg／mm^2，Dm=4。广西平桂矿区产出的砷铅铁矾的化学成份W(B)／％为：PbO31．18，Fe2O3 31．38，As2O5 18．87，SO3 10．84，H2O 8，据此计算的矿物分子式为：Pb0.99Fe2.80(AsO4)1.17(SO4)0．96(OH)6．24。广西德保矿区产出的含铜较高的铜砷铅铁矾(?)的平均化学成份．W(B)／％为：PbO 31．72，Fe2O3 29．21，CuO 7．96，As2O5 14．84，SO3 9．88，H2O 8，据此计算的矿物分子式为：Pb0.99Fe2.61Cu0.69(AsO4)0.89(SO4)0.86o(OH)7.20砷铅铁矾(德保)的粉晶X射线分析主要衍射强线有：5．90(9)，3．65(5)，3．07(10)，2．29(8)，1．976(6)。晶胞参数为：a0=0．732nm，c0=1．702nm，Z=3。三方晶系，空间群为R3m。红外吸收光谱分析显示有波数／cm^-1为3475，3402，3212，1639，993，919，825，763，549，535．428等吸收带。差热分析显示有460C，770C和910C3个明显的吸热谷。     

罗布泊杂卤石沉积特征及成因机理探讨

罗布泊是世界最大的盐湖之一。罗布泊第四纪地层中不仅蕴藏有超大型规模的卤水钾盐矿床,同时也沉淀了一定规模的固体钾盐矿,杂卤石是主要的固体钾矿物。罗布泊杂卤石主要分布于罗北凹地内部,分布区长轴走向与罗北凹地走向一致,面积约326km2;剖面上,杂卤石分布区呈不对称的扁透镜体状。杂卤石以杂卤石岩或含杂卤石钙芒硝岩等形式产出,杂卤石岩及含杂卤石岩呈薄层状分布,最多达12层,埋深10～38m,其KCl含量一般为3%～10%,最高达15.48%。研究表明,罗布泊杂卤石成因机制有2种:①盐湖(钙芒硝阶段)沉积期间,可能出现气候热波动事件,卤水化学体系演化到杂卤石相区,导致杂卤石结晶析出,主要形成方式为杂卤石交代钙芒硝,部分纯杂卤石岩可能直接从卤水中沉淀出来;②盐湖晚期或干盐湖阶段,石盐晶粒间卤水受地表水混合发生掺杂作用,导致杂卤石析出并沉积于石盐等晶粒间。罗布泊杂卤石等固体钾盐资源具有一定的成矿潜力,查明其成因和分布规律可为勘查评价罗布泊固体钾盐提供理论支持。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin