矿物材料学的几个基本问题

１　矿物材料发展的概况矿物材料是由矿物组成的无机非金属材料,有时也称硅酸盐材料;它是利用天然和人造的矿物为原料,经过一定的生产工艺直接利用或加工成具有一定物理化学性能的非金属材料。广义者也包括金属材料。当代材料研究的主要对象是无机非金属材料。我国生产非金属材料和原料的工业,改革开放前是一个处于技术落后、装备不足、队伍拼凑、人才不足的部门。改革开放才使之焕发青春,有了长足的发展。长期以来,我国一直强调金属材料,大力发展冶金工业,“以钢为纲”、“大打钢铁之仗”是长期强调发展冶金工业的口号。在人类已进…     

工艺矿物学的发展与研究中的问题

1矿物物理与矿物材料新工艺1995年中国矿物岩石地球化学学会成立工艺矿物学专业委员会,与此同时出版了我国第一部《矿物物理与矿物材料新工艺》专辑,极大地推动了我国工艺矿物学的新生长点——矿物材料的发展。矿物材料具有资源丰富,与过去大多数矿     

华北克拉通破坏动力学过程研究中的几个构造问题

华北克拉通破坏问题,是通过对古生代时期和新生代以来华北东部岩石圈厚度、热状态、岩石圈地幔组成与时代等特征的比较研究中,逐渐认识到的一个重大的大陆构造动力学问题。岩石圈厚度的巨大变薄是克拉通破坏的重要标志之一,已有的构造动力学模型从不同角度着重讨论了克拉通岩石圈是如何减薄的问题,但由于岩石圈减薄远不是克拉通破坏的全部,因此,即使已有动力学模型可以对减薄过程给出比较合理的解释,也还难以成为克拉通破坏的综合动力学模型。文中针对目前流行的华北克拉通岩石圈减薄动力学模型存在的问题,提出了在构建克拉通破坏综合动力学模型时需要关注的一些主要构造问题:(1)从构造变形、沉积作用、火山活动及其事件序列特征角度,甄别和评价主动裂谷作用和被动裂谷作用在克拉通破坏过程中所发挥的作用;热 化学侵蚀岩石圈减薄模型可能需要与上述裂谷作用模型相结合,才可能成为克拉通岩石圈破坏的候选模型。(2)从拆沉相关岩浆侵入和火山活动时空演变规律、地壳表层快速隆起及相关沉积作用和构造变形、地壳热状态异常、拆沉引起的热弱化地壳对区域应力场的响应、拆沉导致的局部应力场模拟等方面展开研究,检验、充实或修正岩石圈拆沉模型。(3)从区域构造变形和相关沉积作用、火山活动相结合的综合研究角度,探索华北克拉通的破坏是在古老克拉通基础上的直接破坏,还是在古老克拉通基础上经历了造山作用过程之后的造山带伸展垮塌,这是涉及华北克拉通破坏动力学模型建立的根本问题之一。     

矿物聚合材料固化过程中的聚合反应机理研究

以粉煤灰、高岭石等为原料,制备出具有良好力学性能和耐酸性的矿物聚合材料制品,可代替部分硅酸盐水泥制品。根据矿物聚合材料制品在3 d、7 d、14 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱（IR）、扫描电镜（SEM）、核磁共振（NMR）等测试分析结果,研究了该材料固化过程中的聚合反应机理。研究结果表明,矿物聚合材料在固化过程中的反应如下：（1）粉煤灰中的玻璃相在强碱的作用下首先发生溶解,其中部分Si-O、Al-O键发生断裂;（2）断裂之后的Si、Al组分在碱金属离子Na⁺、OH^- 等作用下形成Si、Al低聚体（-Si-O-Na、-Si-O-Ca-OH、Al(OH)^-₄、Al(OH)^2-₅、Al(OH)^3-₆）,而后随着溶液组成和各种离子浓度的变化,这些低聚体形成凝胶状的类沸石前驱体;（3）前驱体脱水形成非晶相物质。核磁共振分析结果表明,28 d制品中,Si的存在方式以Q⁴为主。研究结果为进一步揭示矿物聚合材料的形成机理、改善制品的性能奠定了良好的基础。     

造山带研究中有关复理石和磨拉石的几个问题

在造山带研究中,碰撞方式和时限的争议是全球造山带研究中的一个共同现状或面临的难题。利用复理石和磨拉石时代来限定碰撞时限是造山带研究的一项重要内容。本文首先综述了复理石和磨拉石从提出到广泛应用以及不同历史时期被赋予的构造含义;其次,根据其可能发育的构造环境,指出复理石和磨拉石纪录造山带的相关信息及其演变过程。被动陆缘复理石可能纪录了参与碰撞拼贴块体的亲缘性,而且被动陆缘、活动陆缘或者岛弧环境的复理石均形成于碰撞作用之前,因此最年轻的复理石时代可提供碰撞时间的下限;(周缘)前陆盆地的磨拉石形成于碰撞造山作用过程中,因此其最早的磨拉石沉积时代可用于限定碰撞时间的上限。从复理石到磨拉石地层的渐变过程(连续沉积)指示了碰撞构造事件的发生、以及之后的碰撞造山作用是均变过程,会发育不同尺度规模的不整合。因此,造山带中的不整合未必代表有重大构造事件的发生,而连续沉积并不表明没有大的构造事件。     

日喀则蛇绿岩研究中的几个问题

日喀则蛇绿岩是中国最著名的蛇绿岩,但是,许多问题存在争论,许多现象没有搞清楚。文中讨论了日喀则蛇绿岩中一些重要的现象以及对目前发现的许多矛盾如何考虑的问题。例如,(1)日喀则蛇绿岩中是否存在席状岩墙群?是否存在席状岩床群?本文认为,席状岩墙群应当是存在的,因为有不对称冷凝边出现。而席状岩床群可能是有问题的,岩床作为侵入体可以出现在许多地方,但是,蛇绿岩中不可能出现席状岩床群,尤其还把它作为蛇绿岩岩石组合的一个单元。笔者认为,所谓的席状岩床群可能是席状岩流群,它不是一个独立的单元,是玄武岩单元下部的成员。(2)日喀则蛇绿岩是否统统是蛇绿岩是一个需要考虑的问题,雅鲁藏布江东西两段出现的岩石组合及其产出背景与日喀则地区的蛇绿岩明显不同,其中有些可能未必是蛇绿岩。(3)自1972年彭罗斯会议以来,蛇绿岩研究发展到现在,可能已经进入了一个关键时期。文中回顾了蛇绿岩的定义及其构造意义,指出1972年彭罗斯会议关于蛇绿岩的定义仍然是适用的。蛇绿岩可以概括为洋壳+地幔,这个洋壳来自板块扩张脊,是年轻的;这个地幔是大洋岩石圈地幔,也可能保留有古老岩石圈地幔的印记。蛇绿岩产于板块扩张脊,这是蛇绿岩构造含义的唯一解,蛇绿岩不存在多解性。(4)日喀则蛇绿岩的许多基本观点主要是法国学者提出来的,如关于岩床群的见解,慢速扩张的见解等。但是,上述见解是否都是对的是需要思考的。日喀则蛇绿岩具有得天独厚的条件,我们应当很好利用这个条件,努力把我们的研究做好,为全球蛇绿岩研究贡献我们的一份力量。     

开合构造研究中的几个问题

开合构造是中国学者提出来的一种大地构造观点,强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的2种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化来研究区域地质特征和大地构造演化的。本文简介了开合构造中的几个问题:开合构造是一种新的大地构造观点;开合运动是地质运动的高级形式;开合类型是固定论和活动论的对立统一;开、合、剪之间是辩证关系;开合构造要冲出国门走向世界。     

地球科学研究中的几个问题

作者根据自己多年对国内外地球科学科技情报研究，及所掌握的信息资料，对以下几个问题进行简略介绍，供同行参考．1．地幔柱构造的提出及其意义；2．地幔喷流柱和地热流对岩石圈的影响；3．绿岩带的大地构造性质；4．地球动力学演化模型及地球层图结构；5．前寒武纪成矿作用与地壳演化。     

地下水污染研究中的几个问题

地下水污染研究中要讨论的问题很多。本文的主要内容是介绍关于地下水污染含义的各种观点,并提出作者的看法;综合归纳包气带中污染物的各种水文地球化学作用,并介绍监测包气带污染物迁移的各种方法;最后讨论地下水资源区域防护及局部防护的问题,并提出含水层防污性能的分类及地下水供水水源地防护带确定方法。     

柑桔生长过程中的几个农业地质地球化学问题

柑桔生长过程中的几个农业地质地球化学问题胡国俊，陈德兴，柯爱蓉（中国地质大学，武汉４３００７４）关键词柑桔，地质背景，地球化学环境，农业地球化学１不同生长期的果实中微量元素的含量柑桔果实在不同生长期中，由于生理需要，微量元素在果实中的含量不断地发生着...     

电子微探针-X射线衍射-扫描电镜研究老挝石岩石矿物学特征

新近发现的老挝石因与寿山石多个品种高度相似,给老挝石的科学定名和印材质量评价带来困难。本文采用常规宝玉石学测试结合电子微探针(EPMA)、X射线粉晶衍射(XRD)以及扫描电镜(SEM)等矿物谱学分析测试方法,系统解析其化学成分、矿物组成及显微结构特征。结果表明,老挝石由高岭石亚族矿物多型组成,其中主要为高岭石、地开石及其过渡矿物,少量为珍珠陶石。红、黄色老挝石颜色与铁含量呈正相关性,表明铁元素可能为老挝石常见红、黄两色的主要致色原因。老挝石主要组成矿物晶体以不规则鳞片状或假六方片状为主,其粒径越细小、镶嵌越紧密,相应表现为质地细腻和篆刻工艺性能优异,作为印章石的工艺价值也就越高。老挝石的密度(2.58~2.60 g/cm3)及折射率(1.561~1.570)等常规宝石学特征均与地开石型寿山石较为一致,其中颜色鲜艳、结构细腻者可作为优质的篆刻印材新资源。     

白云鄂博矿物岩石研究的新进展

本文论述了近年来白云鄂博矿区在旷物学、岩石学、地球化学和矿床成因研究方面的进展。在矿物学研究方面,除以往研究过的一百多种矿物外,八十年代中期以后,又相继发现并研究了含铌锐钛矿、含铌钙钛矿、锶铁钛石、水磷钙钍石、白云鄂博矿、未命名氟碳酸盐新种矿物、珀硅钛铈铁矿、硅钡镁石、带云母等矿物;发现了矿物间的共生和交代关系。在岩石学研究方面,找到了霓长岩,发现了霓长岩化作用,确定了火成碳酸岩岩石的存在。在地球化学和矿床成因方面,提出了稀土稀有金属矿化与火成碳酸岩岩浆活动有成因联系的见解。     

X射线荧光光谱-X射线衍射研究宁夏贺兰石岩石矿物学特征

宁夏贺兰石是中国砚用名石之一,开发应用越来越广泛,对其进行系统的基础研究具有重要的现实意义。但目前仅有初步的人工实验,缺乏系统的矿物学研究。本文采用常规宝玉石学测试结合薄片鉴定、X射线荧光光谱、X射线粉晶衍射等矿物谱学分析测试方法,解析贺兰石的宝石学特征、化学成分、岩石结构及矿物组成特征。结果表明:贺兰石主要组成矿物为水云母~绢云母,次为褐铁矿(氧化铁质)、石英(砂质碎屑)、绿泥石和微量的赤铁矿、金红石、电气石等;主要化学成分为SiO_2、Al_2O_3、TFe_2O_3、K_2O、MgO、TiO_2、CaO、P_2O_5;折射率1.56~1.57,密度2.81~2.86g/cm~3,摩氏硬度3~4。初步探讨了贺兰石致色成因,基于Fe元素形态及含量与贺兰石颜色具相关关系,认为Fe元素是宁夏贺兰石致色的主要因素。本研究基本确定了贺兰石的大部分特征参数,为后续建立准确的命名及鉴定方法提供了技术支撑。     

新疆巴楚爆破角砾岩筒矿物学特征及其对岩浆演化过程的约束

本文对新疆巴楚爆破角砾岩筒的矿物学进行了系统的研究.结果表明:爆破角砾岩主要由胶结物和超镁铁质包体构成,胶结物的主要造岩矿物有单斜辉石、橄榄石、角闪石和金云母,它们既有金伯利质岩浆本身结晶出来的矿物斑晶,也有与超镁铁质包体同源的捕掳晶.胶结物中晚期结晶的矿物比早期结晶的矿物更加富镁,矿物环带表现为反环带,指示岩浆在演化过程中发生了一定程度的岩浆混合作用.研究发现爆破角砾岩中超镁铁质包体与周围的层状岩体在矿物学上存在诸多不同,暗示包体可能不是来自于后者.对比发现,巴楚金伯利岩与中国东部华北地台含矿金伯利岩在克拉通固结年龄、岩石圈厚度、岩石出露位置及岩浆来源深度等方面均存在很大不同,这些对巴楚金伯利岩成矿构成了不利因素.     

略阳玉的矿物学研究

略阳玉首次发现于勉-略缝合带内.该玉石颜色呈翠绿色与白色相间,半透明,具有油脂光泽,致密结构,硬度较大.通过手标本、薄片观察、X射线衍射、红外光谱以及拉曼光谱等方法,综合分析了略阳玉的宏观与微观特征.研究表明:略阳玉主要由石英和菱镁矿组成,岩石名称为菱镁石英岩,是超基性岩蚀变而形成的.玉石矿物分布均匀,矿物结晶程度不好,颗粒细致,成微结构.玉石主量元素分析表明:SiO2的含量分别为30.72％～44.53％,Mg/Fe原子比为9.206～14.297.玉石微量元素显示,玉石中Cr和Ni含量极高,导致玉石呈鲜绿色.略阳玉稀土含量非常低.综合主、微量和稀土元素分析.玉石原岩应为镁质超基性岩,玉石是碳酸岩及部分硅质溶液交代了超基性岩发生蚀变而形成.研究显示略阳玉质地均匀致密,结晶程度差,满足作为玉石的条件.     

陶瓷釉的矿物学特征研究

应用原子吸收光谱（AAS）,X射线衍射（XRD）和 电子自旋共振（ESR）方法对工业及民用陶瓷釉进行了研究。实验表明：陶瓷釉的主要化学 成分为Al2O3、SiO2,少量为K2O、Na2O、MgO、CaO和微量的TiO2、Fe2O3 、S等;矿物相有石英、伊利石、方解石、长石、高岭石和滑石等。生釉经不同温度焙烧后 ,无论是化学成分、矿物相、微量杂质元素的价态及含量均发生了变化。讨论了在不同温度下的化学组分、含量、生成矿物相的种类以及杂质离子在矿物内部的电荷转移状态。这些结果对改进陶瓷釉的配方,探索最佳焙烧温度,生产高质量的陶瓷产品,有着实际的指导意义 。     

安徽月山岩体地球化学特征及成因机理分析

通过对长江中下游地区具代表性的大型矽卜岩－热液脉型铜（铁）、金、多金属矿田中成矿岩体－月山岩体的地质地球化学特征及其成因制约与反演讨论，认为该岩体为深源的碱性玄武质岩浆经过结晶分异和同化混染联合作用（AFC过程）形成的，其中，幔源物质约占70％，同化的壳源物质占30％。这种开放岩浆系统的形成与演化对于该区金属矿床成矿流体系统的形成与演化具有极其重要的意义。     

Genesis of Kaolinite Deposits in the Jungar Coalfield,NorthChina: Petrological,Mineralogical and Geochemical Evidence

Petrological, mineralogical and geochemical studies carried out on kaolinite deposits in Haerwusu surface mine,Jungar Coalfield, northern Ordos Basin, North China, define their characteristics, ore genesis and economic interest. Based on the crystalline size, two different types of kaolinite rocks, cryptocrystalline and grainy, were identified under the microscope. XRD data show that kaolinite is the predominant mineral, associated with boehmite, magnesite, anatase, pyrite,diaspore and calcite. However, high boehmite content(mean 70%) shows up in the middle layers. Kaolinite minerals present homogeneous shape and a good crystallinity(HI = 0.96–1.26). Geochemical studies show that the SiO2/Al2 O3 molar ratio of kaolinite is close to the theoretical value, and the contents of Na2 O, K2 O, CaO, MgO are less, suggesting a strong chemical weathering environment. The REE and Eu anomalies show a close relationship between kaolinite and the Yinshan Oldland granite. A Ce anomaly reflects a continental sedimentary environment with shallow water. A temperature range of26.7–34℃ was calculated on the basis of the isotopic signatures(δ18 O, δD) of the kaolinite rocks. All these data indicate that the formation of the kaolinite is caused mainly by the dissolution, coagulation, precipitation and recrystallization of aluminosilicate clastics in acidic conditions. The formation of boehmite in the middle layers indicates that the source rocks have changed. Boehmite is mainly formed by dehydration and compaction of an aluminum-rich colloid which transported into peat swamp during diagenesis. In addition, it formed by desiliconization of kaolinite under acidic conditions. Due to its high kaolinite content(up to 90%) and low iron mineral content(less than 1%), and good crystallinity, kaolinite deposits occurred at Haerwusu surface mine probably have great economical value in the future.     

乳腺纤维腺瘤病灶中钙化的矿物学研究

选取8例乳腺纤维腺瘤的钙化样品,利用光学显微镜（OM）、环境扫描电镜（ESEM）、高分辨透射电镜（HR-TEM）、显微红外光谱仪（FTIR）、微区X射线衍射等矿物学方法对样品进行了原位和分离后形貌、结构及成分的测试分析,探讨了病灶中钙化的矿物学特征,初步探讨了钙化的组成及形成机理。研究结果表明,乳腺纤维腺瘤中的钙化是由病变后期玻璃样变性胶原中的羟基和羧基为钙化提供了成核位点,伴随病情发展最后形成OM下可见的以羟磷灰石为主要成分的坏死钙化。     

地下水超采区水资源开发利用中几个问题的浅议

随着国民经济快速发展,水资源供需矛盾日益突出,许多城市出现地下水超采现象,并伴随水环境问题.本文论述了五个方面的问题,认为采用水资源变值理论评价地下水超采地区的水资源量比较合理,同时对"三水"转化关系、水资源还原问题、地下水超采区的划定及超采区类型的划定进行了讨论,提出地下水在开发利用过程中,在关注开采量的同时,还应重点关注同地下水埋深的变化关系.