湘南地区多金属矿床中方解石的发光性

方解石是湘南地区内生多金属矿床中最常见的贯通性矿物之一,广泛分布于各矿床的矿体和围岩中。本文从找矿矿物学角度,对宝山铜钼多金属矿床、铜山岭铜多金属矿床、黄沙坪铅锌矿床和瑶岗仙钨多金属矿床中一些方解石的热发光性和在紫外线下的发光性作了初步研究。 1 方解石的热发光关于方解石的热发光,巳有许多人做过大量的工作。根据他们的研究成果,影响方解石热发光性的因素很多,最主要的是成分因素。对方解石的热发光起敏化作用的主要是Mn~(2+)和REE~(3+),起猝灭作用的主要是Fe。Mn~(2+)在方解石中的含量为0.000％时,发光性最强。     

我国某些稀土矿床中方解石的热发光性质

人类很早就注意到矿物的热发光现象。自五十年代以来,热发光愈来愈多地用于解决地学问题。目前热发光已应用于考古学,年代学、地层学、陨石及月岩的研究。除确定地质年代、古温度、划分和对比地层、追溯矿物和岩石的热历史外,在岩浆岩及矿床学领域中也用来推测岩浆温度、研究围岩蚀变以及找矿等。 在天然矿物中,方解石热发光研究得较多。人们通过合成实验探讨了其杂质离子对热发     

矿物、岩石的热发光及其在地质学中的应用

矿物、岩石的热发光就是将某些矿物或岩石逐渐加热,当其温度尚未达到赤热(<400℃)之前,矿物或岩石即出现各种颜色的亮光。例如,将螢石、长石或方解石,还有花岗岩、大理岩等的碎屑撒在烧热但未发红的铁板上,在暗室中即可看到闪闪发光的现象。矿物、岩石的这种奇异现象很早就引起人们的注意(E.Newton,1957)。从十七世纪到目前为止,发现绝大部分非金属矿物及极少数的金属矿物都有热发光现象。而一般在加热到150°-250℃之间,少数在更低的温度或更高的温度时,即出现一个,有时两个或更多发光最强的热发光峯。     

矿物发光材料CaS：Mn^2＋的合成及其荧光性质

以方解石为原料，使用硫化助熔剂法合成了CaS:Mn^2 磷光体，根据荧光光谱，详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响，指出在矿物材料CaS:Mn^2 体系中，某些杂质离子拓宽了基质的激发带，有利于基质吸收能量及基质-→Mn^2 发射中心的能量传递，但Fe^2 、Co^2 、Ni^2 等离子降低了Mn^2 的发射强度，尤其是Mn^2 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇，降低了局域对称性，放宽了Mn^2 跃迁发射的选择定则，加速了材料发光的衰减过程。     

鄂尔多斯盆地渭北地区上三叠统延长组长7油层组碳酸盐结核中自生碳酸盐矿物的特征

早期形成的碳酸盐结核在埋藏期间会经历多种碳酸盐矿物相沉淀的复杂胶结作用,岩石学研究是探究结核成因的关键。通过野外剖面观察、岩石学观察和阴极发光技术,分析了鄂尔多斯盆地渭北地区上三叠统延长组长7油层组泥页岩中各种形状的方解石和白云石结核中自生碳酸盐矿物的特征。这些结核为成岩早期的产物,构成结核的自生碳酸盐矿物特征显著:(1)球粒方解石结核中,方解石呈纤维状或刃片状,球粒间充填晶粒方解石或因压实呈贴面结合,纤维状方解石发桔红色和暗红色2种光,刃片状方解石发暗红色光;(2)粉晶方解石结核中,方解石呈他形粒状,含有机质包裹体或纤维状晶形残余,晶间含沥青和纤维状方解石残余,主要发暗红色光;(3)白云石结核有泥晶和粉晶2种晶体类型,粉晶白云石结核含较多泥质,泥质条带或有机质条带处常见纤柱状白云石;(4)沿裂缝充填的方解石和白云石常呈纤维状或纤柱状结构,发暗红色光或不发光。研究区长7油层组碳酸盐结核中的方解石和白云石具有不同的成因类型和复杂的胶结作用:球粒方解石和泥晶白云石代表了结核开始形成时的胶结作用,可以准确地反映结核的成因;粉晶方解石、粉晶白云石反映了交代成因;裂缝中纤维状、纤柱状方解石和白云石集合体则为结核经历了较强压实作用之后充填裂缝而成。     

矿物发光材料CaS∶Mn~(2+)的合成及其荧光性质

以方解石为原料 ,使用硫化助熔剂法合成了CaS∶Mn2 + 磷光体 ,根据荧光光谱 ,详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响 ,指出在矿物材料CaS∶Mn2 + 体系中 ,某些杂质离子拓宽了基质的激发带 ,有利于基质吸收能量及基质→Mn2 + 发射中心的能量传递 ,但Fe2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等离子降低了Mn2 + 的发射强度 ,尤其是Mn2 + 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇 ,降低了局域对称性 ,放宽了Mn2 + 跃迁发射的选择定则 ,加速了材料发光的衰减过程。     

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核裂缝充填物特征及指示意义

川北地区寒武系筇竹寺组钙质结核泥页岩中早成岩期钙质结核较发育,结核裂缝中见多期次矿物充填。为揭示钙质结核裂缝形成机理,本次结合岩石学特征及地球化学特征等开展系统研究。川北筇竹寺组钙质结核裂缝中见三~四期矿物充填。第一期微晶方解石表面较脏,阴极发光暗淡,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-4.26‰及-7.69‰;第二期为细—中晶粒状方解石充填,阴极发光为橘黄色,流体包裹体均一温度为平均值为86.4℃,δ13C_(PDB)、δ18O_(PDB)平均值分别为-3.15‰及-7.41‰;第三期为粗晶方解石充填阴极发光暗淡,流体包裹体均一温度平均值为96.6℃,δ~(13)C_(_(PDB))、δ~(18)O_(_(PDB))平均值分别为-1.73‰及-10.28‰;第四期为重晶石充填。结合区域构造史—热演化史分析表明,钙质结核裂缝中四期充填物分别指示早期脱水、烃源岩早成熟期生烃、加里东构造运动抬升释压及深埋藏期硫酸盐热还原作用事件。     

矿物发光材料CaS∶Mn2+的合成及其荧光性质

以方解石为原料,使用硫化助熔剂法合成了CaS∶Mn2+磷光体,根据荧光光谱,详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响,指出在矿物材料CaS∶Mn2+体系中,某些杂质离子拓宽了基质的激发带,有利于基质吸收能量及基质→Mn2+发射中心的能量传递,但Fe2+、Co2+、Ni2+等离子降低了Mn2+的发射强度,尤其是Mn2+与它们形成的成对离子中心或离子晶簇,降低了局域对称性,放宽了Mn2+跃迁发射的选择定则,加速了材料发光的衰减过程.     

方解石(10■4)晶面在含重金属溶液中的生长及新生长面的溶解

溶液中的金属离子对方解石的生长和溶解均有影响,但关于方解石中固有的杂质离子对其溶解的影响还了解甚少。本研究利用原位原子力显微镜(AFM)考察了室温下方解石(10■4)晶面在含Mn~(2+)及含Cd~(2+)溶液中的生长过程,并对其新生长面直接进行原位溶解观察。实验表明,溶液中的Mn2+和Cd2+可参与方解石的生长,分别形成(Ca,Mn)CO_3固溶体和(Ca,Cd)CO_3固溶体。新生成的含Mn、Cd方解石的溶解速率仅为纯方解石的14.3%～60.3%,说明晶体中的Mn和Cd可抑制方解石的溶解。因此方解石生长阶段可通过在(10■4)晶面形成含重金属固溶体从而固定Mn和Cd,由于新生长的固溶体溶解速率小于纯方解石,从而延缓Mn和Cd的迁移,并降低其环境污染的风险。     

一种纳米粒级砭石的矿物学特征与成因

为探究一种灰黑色砭石的矿物学特征及成因,采用X射线粉晶衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-微商热重分析(TG-DTG)及激光诱导离解光谱(LIBS)等分析方法对其矿物组成、结构特征、热力学性质及化学成分进行分析。结果表明,灰黑色砭石主要组成矿物为方解石(>98%),并含有少量石英、云母、长石、黄铁矿及微量石墨(<2%)。晶面尺寸测试及SEM分析结果显示,以上矿物单晶粒径大多处于纳米级别,砭石中矿物主要以块状、棒状及片状等3种集合体形式存在。微晶石墨呈分散态赋存在砭石中是灰黑色砭石致色的主要原因,而石英、云母、长石、黄铁矿及石墨等杂质的存在、纳米级的结构特征和类质同象导致砭石中方解石的热解温度远低于标准的纯方解石。砭石中纳米级方解石微球粒及石墨和黄铁矿微晶的存在,说明纳米级灰黑色砭石的形成可能与微生物的活动密切相关。     

锡铁山铅锌矿中石英,方解石的热发光研究

在测试锡铁山铅锌矿中石英、方解石热发光的基础上，结合石英、方解石中微量元素特征，研究其热发光曲线特征和参数特征，并对比其它铅锌矿区石英、方解石热发光的资料，认为锡铁山铅锌矿中石英的热发光强度愈大，反映的含矿性愈差；方解石的热发光受其方解石中Ｍｎ＾２＋（Ｆｅ＾２＋）和ＲＥＥ＾３＋的影响，靠近矿体的方解石热发光强度降低，为进一步扩大矿区找矿工作提供了石英、方解石热发光的科学依据。     

黑龙江省老柞山金矿方解石的天然热发光

对老柞山金矿４９件方解石样品的天然热发光曲线特征研究表明，成矿期方解石的热发光曲线以双峰为主要特征，成矿后期的方解石的热发光曲线则无峰型。方解石热发光曲线特征可作为矿区成矿阶段划分的一个重要标志。     

黑龙江省老柞山金矿方解石的天然热发光

对老柞山金矿４９件方解石样品的天然热发光曲线特征研究表明，成矿期方解石的热发光曲线以双峰为主要特征，成矿后期的方解石的热发光曲线则无峰型。方解石热发光曲线特征可作为矿区成矿阶段划分的一个重要标志。     

不同颜色绿柱石的热释光特征研究

<正>在具有热释光现象的矿物中,地质学上应用最密切的是石英、长石和方解石矿物。矿床中不同矿物及不同成因或期次的同种矿物,因成矿的地质、地球化学条件的差异,其晶格缺陷、杂质元素含量、接受外界辐射剂量及热历史等的差异,以致产生的热发光效应也会有所不同。矿物的     

方解石三维热释光特性研究

热释光的产生与晶格缺陷有关,而晶格缺陷是由晶格生长过程中的缺损,生长过程中杂质离子的混入,以及核辐射造成完整晶格的损伤等多种方式产生的.因此,天然矿物的热释光性质是矿物晶格缺陷的物性特征之一.本文选择了9个来自不同产地,化学组成略有不同的天然方解石,对其进行了化学组分和经X射线辐照的三维热释光谱测试,并对测试结果进行了分析讨论.结果 表明,方解石的热释光发光主要是由Mn2+引起的,发光的强度、峰温的数值与Mn的浓度和猝灭剂(Fe,Co,Ni)的浓度都相关.另外,文中对方解石发光曲线的热释光陷阱深度进行了定量计算,得到其可能存在的陷阱深度分别为1.0～1.1 eV、1.4 eV和1.7 eV.此外,通过对比方解石样品天然热释光和人工X射线辐照产生的热释光发现人工辐照可以使晶体结构中受俘获电子进行重新分布.     

华北中元古代鱼骨状方解石:成因机制和古环境意义

鱼骨状方解石是一种特殊的碳酸盐沉积,由锯齿状亮暗交互的亚毫米级条带组成,主要见于太古宙。以往认为,鱼骨状方解石属无机化学沉淀成因,形成于水体缺氧、碳酸盐过饱和、富Fe~(2+)、Mn~(2+)等碳酸盐沉淀抑制剂的环境条件;在地质记录中其丰度随时间的减少反映了海洋的长期氧化趋势。文中首次在华北地台中元古界高于庄组四段微生物礁内发现了大量鱼骨状方解石。宏观观察表明,这些鱼骨状方解石主要以微生物礁孔洞充填物形式产出,明显区别于太古宙以海底沉淀形式直接产出在海底的鱼骨状方解石。显微研究发现,鱼骨状方解石晶体纤维具有沿晶体生长方向旋转消光特征,证明其内部亚晶的光学C轴从纤维底部的随机排列逐步旋转至上部垂直纤维生长方向。这符合球状晶体生长模式,需要方解石沉淀抑制剂的参与。鱼骨状方解石产出具有丰度随时间减少以及产出形式由海底沉淀向孔洞胶结物转变的特征。这些特征与海洋氧化逐渐增强以及具氧化还原敏感属性的碳酸盐沉淀抑制剂逐渐从水体中移除相吻合。笔者认为鱼骨状方解石的沉淀抑制剂为Fe~(2+)和Mn~(2+),这与微生物岩无明显Ce异常和Fe~(2+)极强的抑制能力相一致。因此,鱼骨状方解石可用于指示缺氧环境条件。此外,显微和超微研究也表明鱼骨状方解石晶体内存在有大量与其生长方向一致的菌丝体残余和与之密切伴生的有机矿物,表明微生物为鱼骨状方解石成核和初始沉淀提供了重要垫板。     

显微发光法在鉴定次生铀矿物上的应用

近十几年来,矿物发光性质的研究和应用有了很大的发展,特别是矿物低温发光特性的测量和利用取得了许多可喜的成果,其中次生铀矿物——铀酰矿物发光特性的研究和应用就是一例。 铀酰矿物的发光机理,通常认为是以铀酰基因[O-U-O]~(2 )为主体发光中心的电子——振动能级之间的跃迁。对某些矿物如板菱铀矿、水碳钠钙铀矿、菱镁铀矿、镁铀云母、钙铀云     

Mg/Ca比对微生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响

研究Mg/Ca比对生物成因的碳酸盐矿物种类和形态的影响是研究各种含镁方解石形成机理的关键。本文在Mg/Ca摩尔比分别为1、2、4、6和8的条件下进行了为期55d的硫酸盐还原细菌诱导碳酸盐矿物形成的实验,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了Mg/Ca比对碳酸盐矿物种类和形态的影响。实验结果表明:①Mg/Ca比与矿物的种类之间存在密切的关系。在Mg/Ca摩尔比较低(1和2)时仅形成高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为4时,形成的矿物组合为含镁方解石+高镁方解石,在Mg/Ca摩尔比为6和8时,矿物组合为高镁方解石+单水碳钙石+钙白云石;②Mg/Ca比影响矿物的生长速率。Mg/Ca比越高,晶体生长速率越快;③Mg/Ca比明显影响矿物的形态。随着Mg/Ca比的增大,矿物的形态有如下发展规律:哑铃形→花菜状→光球状→刺球状。这些研究结果将有助于探讨制约含镁碳酸盐矿物种类和形态的机制。     

碳酸盐岩层系中非碳酸盐矿物分析及地质应用——以塔中地区奥陶系为例

<正>Knoblauch(1963)及Bausch(1980)的研究证明,所有泥岩、粉砂岩及砂岩中能出现的矿物可以在碳酸盐岩中出现。碳酸盐岩层系中除了包括常见的碳酸盐矿物(方解石(或低镁方解石)、镁方解石(高镁方解石)、文石、白云石、菱铁矿、菱镁矿、菱锰矿等),还包括少量(一般1%)的自生非碳酸盐矿物(硅质、黄铁矿、石膏和硬石膏等),以及陆源碎屑矿物(石英、长石、黏土矿物和重矿物等)。在以碳酸     

含锰碳酸盐矿物中碳酸锰组份的定量测定

一、前言 含锰碳酸盐矿物是锰矿的重要工业类型之一,分布广泛,储量丰富。该类矿物中的Ca~( 2)、Mn~( 2)、Fe~( 2)等二价阳离子常常相互置换,形成完全的类质同象系列。这一系列矿物的化学组份变化大,成份复杂,光学性质及其它物理性质相似,易于混淆,难以鉴别。