锡石薄膜反应及其薄膜物微化分析方法的改进

要寻找锡矿,首先就要认识锡的主要工业矿物——锡石。由于锡石与伴生矿物闪锌矿、砷铅矿、金红石、板钛矿、锐钛矿、褐帘石、石榴石及锆石等在颗粒细小时难于分辨,为此,笔者研究了鉴定锡石薄膜反应的简、快、准条件,并改进了薄膜物微化分析方法。 一、原理     

用激光烧蚀多接收器等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)直接原位测定锡多金属矿床中的锡石U-Pb同位素年龄

锡石是锡多金属矿床中重要的矿石矿物,属于金红石族,当其有较高的铀-钍含量时,可以作为U-Th-Pb和Pb-Pb同位素测年的对象.因为锡石是许多锡多金属矿床中重要的矿石矿物,利用锡石U-Pb同位素测年直接测定锡多金属矿床的成矿(锡矿化)时代,是非常有潜力的一种直接测定矿床成矿时代的技术方法.     

锡同位素研究进展及其在矿床学中的应用展望

锡同位素是一种新兴的非传统稳定同位素,其在考古学及天体化学中的运用显示出非常大的示踪潜力和价值,然而目前其在地质学(尤其是矿床学)中的研究和应用前景缺乏系统介绍.本文总结分析了世界上目前所发表的主要天然及人工样品的锡同位素数据,发现天然样品中锡同位素组成有较大差异,其中玻璃陨石最富重锡(其δ122/118 Sn值可达2.53‰),而黝锡矿(黄锡矿)最富轻锡(其δ120/116Sn值可达-1.71‰).其中,含锡矿物(如锡石和黝锡矿)中的锡同位素组成变化范围要远远大于全岩样品.地幔及地壳来源的不同岩性或地质体的全岩锡同位素组成有明显差别;锡同位素在一定条件下可以发生分馏,且分馏程度可能远远大于锡同位素的初始值差异.锡石锡同位素对成矿环境非常敏感,其形成时的流体成分、化学反应速率以及物化条件(如温度、盐度、氧逸度、pH值等)等因素均能影响其锡同位素的组成.深部流体(如岩浆来源)结晶的锡石富重锡,而浅部流体(如地层流体)的加入将使锡石富轻锡,因此锡石的锡同位素具有判别不同矿床成因类型的潜力.展望未来,锡同位素的研究有望在以下三方面取得突破:①各地球圈层锡同位素储库数据的精确测定;②矿物原位微区锡同位素的准确快速分析;③热液矿床锡同位素分馏机制的建立.聚焦岩浆-热液演化过程中含锡矿物的锡同位素组成变化,有望揭示含锡流体性质及物化环境,从成矿流体来源、演化、沉淀等角度探讨成矿过程中锡同位素分馏的控制因素及其示踪机制,建立复杂锡成矿系统中的锡同位素演化模型.系统的锡同位素研究可为深入认识多类型锡矿化的"源"、"运""储"过程提供新的思路,为判别有争议锡矿床的成因类型及成矿物质来源提供关键的锡同位素证据,进而为研究大规模锡多金属成矿作用提供全新的视角,具有重要的理论价值及现实意义.     

铁矿石中锡的一种赋存形式

在一些夕卡岩铁矿床中铁矿石常含有一定数量的锡,有时甚至构成Fe-Sn建造的矿石.铁矿石中锡的赋存状态已知有以下几种形式:(1)锡石——物相分析星氧化物相;(2)黝(黄)锡矿类矿物——物相分析呈硫化物相;(3)胶态锡,即胶态锡石,亦称"木锡";(4)磁铁矿含锡——是类质同象混入物还是锡矿物的超显微包裹体尚未查清.近年来     

印尼塔里阿布岛Ⅱ区铁矿石中锡的工艺矿相学研究

通过光学显微镜、X射线衍射分析、扫描电子显微镜和化学物相分析等多种研究手段对印尼塔里阿布岛Ⅱ区铁矿石中锡的赋存状态进行研究,查明了铁矿石中的锡主要以独立矿物(锡石、黑硼锡铁矿、硼钙锡石、水镁锡矿及水锡石)和类质同象的形式存在。其中水镁锡矿和水锡石是磁铁矿内呈包裹体产出的黑硼锡铁矿、硼钙锡矿因磁铁矿氧化分解暴露,逐渐转化反应而成。综合研究发现,在目前经济技术条件下,研究区含锡铁矿石试图通过原矿石选别回收利用的可能性较低,但其磁选后的尾矿,通过重选可以使锡显著富集在重矿物产品中进行回收利用。     

矽卡岩锡矿石中锡的赋存状态与锡物相

锡矿物约有六十种,含锡矿物约有二十种。胶态锡是化学物相的概念,是指能溶于１∶３的硫酸中的各类矿物中的锡。它不是某一矿物物相。木锡石、胶状锡石均为锡石的一种,水锡石则是研究得不很清楚的一种矿物。硅酸盐矿物和磁铁矿中都存在类质同象态锡。根据锡矿物和含锡矿物的特性,将矽卡岩锡矿石中的锡分成氧化物相、硫化物相、水锡石相、硅酸锡相四个化学物相,它们各有相对应的矿物,新的化学物相方法利于指导选冶生产。     

内蒙古大井锡多金属矿床锡矿物特征

大井锡多金属矿床含锡矿物为锡石和黄锡矿,产于3个成矿阶段和5种矿石类型中.从早到晚,即韧性变形阶段→锡石-毒砂-石英阶段→锡石-硫化物阶段(或黄铜矿-黄铁矿阶段),主要含锡矿物锡石的化学成分,表现出SnO2逐渐升高而FeO、TiO2、Nb2O5、Ta2O5和In2O5依次跳跃式递减的特征,同时NiO和Ga2O5趋于升高.与一般脉状锡矿床相比,早阶段锡石富Ta而晚阶段锡石富Ti、Fe,表明早期的锡石更接近花岗质岩浆源特征而晚期锡石则明显具层控性质.锡石的组分变化特征与各阶段(内)从早到晚成矿温度递减有关.另一含锡矿物黄锡矿含As、Zn较高,仅出现于锡石-硫化物阶段,并在温度为220℃～320℃、硫逸度为10-10.04×105～10-13.44×105Pa的特定区间内淀出.两个阶段锡石的稀土元素特征分别与矿区次火山岩和林西组地层一致,表明早期锡石-毒砂-石英阶段中的锡主要来自次火山岩(如英安斑岩),而晚期锡石-硫化物阶段中的锡可能主要来自林西组围岩(如粉砂岩).     

赣南漂塘钨矿锡石及共生石英中流体包裹体研究

漂塘钨矿床是赣南地区一大型石英脉型钨多金属矿床,钨锡共生是该矿床的重要特征.在详细的岩相学观察基础上,采用“流体包裹体组合”(FIA)的研究方法,对该矿床锡矿化显著的(绿柱石)、锡石、黑钨矿-石英脉阶段石英脉中锡石及与其共生的石英中流体包裹体进行了显微测温和拉曼探针的分析.结果表明,锡石与共生石英形成的物理化学条件并不一致,两类矿物中流体包裹体揭示的流体演化过程也明显不同.锡石中原生的流体包裹体反映了锡石形成时真实的温压条件,与锡矿化相关的流体为高温、中-低盐度的NaCl-H2O流体体系.研究认为,锡石中流体可能主要来自于岩浆的结晶分异,流体体系的冷却是锡在流体中沉淀的主要机制.     

湘东桐木山云英岩型锡矿床锡石及共生石英中流体包裹体研究

桐木山云英岩型锡矿床是湘东锡田锡多金属矿田中一个典型矿床,在详尽的野外考察、矿石结构观察以及流体包裹体岩相学研究的基础上,采用流体包裹体组合的研究方法,利用冷热台、激光拉曼等测试手段,对矿床中锡石中流体包裹体进行直接测定,同时开展与锡石共生的石英及切割矿体的后期石英脉石英中流体包裹体对比研究.结果显示,锡石中流体包裹体...     

云南个旧锡多金属矿床锡石矿物化学特征及其成因意义

云南个旧锡多金属矿床处于滇东南锡矿带的西端,是全球最大的锡多金属矿床之一。锡石作为个旧锡矿床中最主要的矿石矿物,其矿物化学特征对矿床成因具有重要的指示意义。本文运用扫描电镜、电子探针等手段对个旧锡多金属矿床中6种不同类型矿石中的锡石进行了详细的内部结构和矿物化学特征研究,并对其可能的成因进行了探讨。扫描电镜研究结果发现,除层间氧化矿型锡石较破碎外,其余类型锡石内部均发育有明显的环带结构。电子探针分析结果显示：各类型矿石中锡石的SnO₂质量分数变化范围为97.700%~101.728%;Ta₂O₅、FeO、ZrO₂、HfO₂平均质量分数较高,指示锡石形成于高温热液环境;（Fe+Mn）/（Nb+Ta）显示个旧锡矿区各类型矿石中的锡石具有热液锡石的特征,且各类型锡石中Nb₂O₅和MnO的质量分数极低,说明成矿热液可能来自于高度分异的花岗质岩浆,而Nb、Ta质量分数说明成矿作用发生于酸性-弱酸性环境中;In₂O₃质量分数显示了成矿温度及压力从块状硫化物型矿石、矽卡岩型矿石、电气石细脉带型矿石、含锡白云岩型矿石到层间氧化矿型矿石有逐渐降低的趋势;云英岩型矿石中锡石的In₂O₃质量分数较高还需进一步论证。锡石形成过程中岩浆热液物理化学条件的变化导致其内部环带结构的形成,电子探针数据显示锡石的环带结构中化学成分呈"锯齿状"变化,显示成矿作用发生于动荡的环境中,说明锡石沉淀具有多期多阶段的特征。     

云南个旧某硼氟交代型矽卡岩锡矿的成矿作用

最近,在云南个旧马拉格矿田中部地区,发现一种新型的含锡矽卡岩,其锡矿物是以硼钙锡矿、水镁锡矿及水锡石为主,以锡石为次,是一种具有独特的矿物共生组合和产状的新类型.弄清这种锡的成矿作用,不仅对探讨锡的地球化学行为,而且对于指导矿区深部找矿评价,均有一定的意义.本文利用多体系矿物组合拓扑图来研究矿物稳定度.     

广西栗木锡多金属矿床锆石和锡石U-Pb年龄及其地质意义

年代学研究是花岗岩型稀有金属矿床研究的重要内容,多种定年方法的联合有助于对岩浆演化及稀有金属元素富集成矿过程的精细刻画。论文选择栗木矿区具代表性的金竹源、老虎头和水溪庙花岗岩型钨锡铌钽矿床和（长石）石英脉型钨锡矿床,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb和LA-MC-ICP-MS锡石U-Pb年代学研究。结果显示,老虎头细粒铁锂云母钠长石花岗岩锆石U-Pb年龄为（216.3±1.7）Ma,长石石英脉型钨锡矿床锡石UPb年龄为（210.1±4.9）Ma;两件金竹源花岗岩型钨锡铌钽矿床锡石U-Pb年龄分别为（219.6±1.5）Ma和（219.9±2.2）Ma,石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为（217.3±3.2）Ma;水溪庙长石石英脉型钨锡矿床锡石U-Pb年龄为（210.7±2.5）Ma。本次研究可以看出,金竹源花岗岩的成岩年龄与花岗岩型钨锡铌钽矿床及石英脉型钨锡矿床的成矿年龄间隔较小,表明含矿花岗岩可能在较短时间内经历了岩浆冷凝结晶、富集成矿和热液锡矿化过程,是短暂矿化事件的产物,而非以往认为的岩浆-热液长时间演化的结果。同时,基于不同测年方法的对比结果显示,在含锡花岗岩中,锡石年龄既能代...     

丝光坪锡矿地质特征及矿床成因初探

丝光坪锡矿与次火山岩有关.在相对开放的钙硅酸盐环境下,形成高—中温锡石—硫化物型及中低温锡石—蛋白石型复合叠加锡矿床.文中并提出了找矿标志和找矿前景.     

个旧锡矿锡石的矿物学研究

对个旧锡矿床的块状硫化物型、电气石细脉带型、含锡白云岩型、层间氧化矿型矿床中的锡石晶体运用扫描电镜、阴极发光成像技术、X-射线粉晶衍射、电子探针等试验开展了矿物学的系统研究。结果表明从块状硫化物型→电气石细脉带型→含锡白云岩型→层间氧化矿型矿床中的锡石有如下特征或变化规律:1颗粒体积依次变小。2深色的锡石到浅色锡石晶胞参数变大,c∶a值变小。3锡石晶体单型组合共有7种,单型从{111}锥面发育逐渐向{110}柱面发育。4锡石内部环带从均匀发育到不发育。以上特征均指示了4种矿床类型中锡石的形成温度依次降低。根据CL阴极发光下锡石亮度的差异,判断块状硫化物型、电气石细脉带型、含锡白云岩型矿床中锡石存在2个形成期次,认为此3类矿床在早阶段高温热液流体活动与早期锡石结晶作用有关,晚阶段低温热液流体活动与晚期锡石结晶作用有关。而层间氧化矿型矿床中的锡石具备悬浮在流体中生成的特征,可能为被流体搬运沉积形成,认为此矿床为重泥质沉积成因。     

湖南柿竹园钨-钼-铋-锡矿床中锡石的产状与成因

笔者通过电子探针观察在湖南省柿竹园夕卡岩型钨—钼—铋—锡矿床中找到了大量微米粒级的锡石。这些锡石在空间上与磁铁矿共生,在成因上却与早期含锡夕卡岩的交代蚀变作用有关。本文根据矿物组合特征和锡石产出形式讨论了锡石的形成过程,并且提出了本区含锡磁铁矿夕卡岩中锡石的成因模式。     

滇西不同类型花岗岩及其与锡矿的关系

滇西花岗岩类极为发育,本文根据其物源、成岩机制、成岩环境及岩石系列等因素,将滇西花岗岩划分为准原地再生花岗岩、高侵位重熔花岗岩、断裂变质糜棱花岗岩、中酸性浅成侵入花岗岩及碱性花岗岩五种类型。高侵位重熔花岗岩是锡矿的母岩,成矿作用受花岗岩侵入分异及气热蚀变的控制,在岩体不同部位形成含锡(铌、钽)花岗岩型、锡石伟晶岩型、锡石云英岩型、锡石石英脉型、含锡多金属(磁铁矿)型、锡石硫化物型等不同类型的锡矿床(或矿化)。高硅、富碱及高Rb/Sr比是这类含锡花岗岩的特征标志。滇西东部一些锡矿床(或矿化)与断裂变质糜棱花岗岩密切相关,其物源均来自围岩,经同一断裂变质作用形成,多为锡石硅酸盐矿床,锡石与电气石共生。此外,滇西一些中酸性浅成斑岩中,具有明显的锡矿化,对寻找斑岩锡矿值得注意。     

锡石的溶解度和锡自花岗岩熔体中的抽提实验研究

实验研究是在不同的温度、压力、pH、Eh和不同浓度的氟化物和氯化物溶液等条件下完成的。实验结果证明，锡石的溶解反应是还原反应；氟化物和氯化物的高温流体都可以溶解、抽提和富集锡并形成配位化合物；氟对锡的作用大于氯。     

磁铁矿晶格中Sn~(4 )问题的研兖

和花岗岩、地层层位有关的富锡磁铁矿矿床,在我国有着广泛的分布,如广西的钟山黄宝,广东大顶、尖山,福建马坑,浙江铜山、安阳,江苏唐家墩,内蒙黄岗等矿区。总储量相当可观,其中有的规模相当大。由于磁铁矿矿石中含锡量高,资源至今难以利用。对于富锡磁铁矿锡的赋存状态的研究,一般认为锡以细粒锡石或木锡石等形式存在于磁铁矿或脉石中,如马来西亚、浙江等矿区。笔者于1974—1980年期间曾断续对浙江铜山含锡铁矿矿区的浅、深部大样和矿区有关地段及钻孔中的一系列标本,在前人工作的基础上,进行了光薄片、重砂、X光粉晶和衍射鉴定,化学物相、光谱矿物     

广西某锡矿区锡物相分析方法的研究—硫化物相、水锡石相、硅酸盐相、锡石相的测定

近年来,在锡的物相分析实践中发现,除黝锡矿、辉锑锡铅矿、锡石等矿物存在外,还存在多种含锡的矿物,如含锡的硅酸盐类矿物,含锡的硫化矿物(如磁黄铁矿、黄铁矿等),含锡的氧化矿物(如磁铁矿)以及水锡石类矿物等。如仍按文献的流程进行物相分析,那么难溶硅酸盐类矿物中的锡则与锡石一起计量,而易溶硅酸盐类矿物和其它矿物中的锡均与黝锡矿或胶态锡一起计量,尤其当矽卡岩型矿床中中酸盐类矿物的含锡量比较高时,影响更为严重。     

赣南淘锡坑锡矿床中锡石晶体形态学和地球化学研究

本文对淘锡坑锡矿床的含矿石英脉中的锡石晶体开展了晶体形态学和地球化学的系统研究。按晶面组合特征,淘锡坑锡矿床中的锡石可分为三种类型:由{111}锥面+{110}柱面共2个单形构成的A型锡石、由{111}锥面+{110}柱面+{100}柱面共3个单形构成的B型锡石和由{111}锥面+{101}锥面+{110}柱面+{100}柱面共4个单形构成的C型锡石。综合各种锡石晶型与结晶条件的资料分析,本文推测A型、B型锡石的结晶温度高于C型锡石的。本文首次利用电子探针分析仪对锡石进行阴极发光（CL）成像观测,发现淘锡坑锡矿床中的锡石经历了两期结晶作用:早期锡石以CL荧光亮度较小（黑色——暗灰色）为特征,边缘有明显的溶蚀痕迹,常见典型的韵律振荡构造和砂钟构造,其晶面组合特征显示了早期锡石属于A型或B型锡石;晚期锡石以CL荧光亮度较大（白色——浅灰色）为特征,往往沿着早期锡石的溶蚀边界面充填生长,一般不显示韵律振荡构造和砂钟构造,其晶面组合特征显示了晚期锡石属于C型锡石。电子探针分析显示,淘锡坑锡矿床中锡石的FeO、Ta₂O₅含量较高,指示其形成于高温热液环境;HfO₂含量较高,Zr/Hf比值较低,说明成矿热液来源于高度分异的花岗质岩浆。两期锡石的FeO含量和In₂O₃含量的对比结果显示,早期锡石相对富FeO而贫In₂O₃,反映了早期锡石的结晶温度和压力均高于晚期锡石的,故两期锡石的结晶作用分别与淘锡坑矿床的两期岩浆热液成矿作用相关。