关于“铝土矿、矾土、高铝粘土”等名称的使用问题

一个事物的正确名称,应该是该事物内容最本质的概括。对于矿物原料的命名,也不例外。可是,科学研究往往落后于生产实践。在非金属矿的生产中,未经科学研究得出正确的科学名称,但生产者为了实践中的需要就根据矿石的某一特征而命名,是常有的事。如一种常与铝土矿伴生,由高岭石组成的硬质粘土,在英美等国称为燧石粘土(flint Clay,是采矿工人取的名称),在苏联的生产者则其称为硅瘤和干面包粘土;而我国的采矿工人或生产者取的名称更多,有焦宝石、D石、D级矾土、碱石、白碱、砂石、黑砂石及锅底石等。虽然这些名称在局部地区、在一段时间内起过作用,     

论晋北石炭二叠系紫色高岭石粘土的成因

晋北地区石炭二叠系煤层中与四号及九号煤伴生的含有机质的软质耐火粘土,即高岭石粘上,俗称紫矸或紫木节。对紫矸的成因过去有两种看法:(1)原生沉积的;(2)后期风化残积“由煤变来的”。笔者认为除这两个因素同时存在外,还与成岩后生作用中有机酸的淋滤和高岭石的重结晶、有序化等有关,尤其是后期风化表生作用使有机质氧化淋滤去SiO_2形成一水软铝石、褪色、溶蚀多孔、质地疏松,形成今日所见紫色高岭石粘土。     

有机酸对高岭石形成影响的模拟试验研究

利用富里酸、胡敏酸和盐酸与天然矿物－长石、蒙脱石和云母在常温常压下进行反应,探讨矿物溶解及高岭石形成机理。实验表明富里酸对这些矿物具有较大的溶解能力,其原因是由于形成了具有较大溶解度和活动性的有机硅和有机铝复合体。在中性－碱性条件下有利于有机硅复合体的形成,酸性条件下有利于有机铝复合体的形成。在富里酸作用下,蒙脱石和云母分别在４个月和８个月有少量转化成高岭石,说明层状硅酸盐矿物比架状硅酸盐矿物更易     

准格尔煤田哈尔乌素矿区6号煤层夹矸中勃姆石的分布及成因

运用X射线衍射、傅里叶红外光谱以及偏光显微镜等手段对内蒙古准格尔煤田哈尔乌素矿区主采6号煤层夹矸的矿物成分进行了分析,结果表明:勃姆石在6号煤夹矸中分布广泛,尤其是在煤层中部层位局部含量高达87%,底部层位勃姆石含量逐渐减少,而在煤层的上部层位则基本不含勃姆石。结合偏光显微镜分析推断其形成方式主要为2种,其一是高岭石脱硅蚀变形成;其二是泥炭聚集时期,由来源于盆地边缘隆起的古风化壳的Al(OH)3胶体在成岩作用过程中经压实脱水形成。     

基于定量古地理的BQART模型深时古地势重建方法

源—汇系统分析下的古地势重建是当前沉积学领域的一个热点方向。古地势重建对于理解区域构造演化、气候变化、地表风化、物源供给及其相互关系具有重要作用。BQART沉积通量模型提供了入海流域中沉积通量与地质背景B、水流量Q、流域面积A、最大地势高度R、年均温度T之间的经验关系,逐渐发展为深时尺度下古流域地势重建的重要工具。本文在综合层序—古地理、旋回地层学、古水文比例关系和古地貌比例关系等方法的基础上,提出基于定量古地理的BQART模型深时古地势重建方法,结合沉积体积回填法可进一步获得构造抬升幅度与速率。通过该方法获得峨眉山大火成岩省内带古地势在晚二叠世期间持续缓慢上升,至晚二叠世末达200余米,累计构造抬升幅度约500~750 m。该深时古地势方法适用于气候温暖湿润、构造相对稳定条件下的中大型外流盆地,对能源盆地的勘探开发具有重要意义。     

扎鲁特地区无烟煤分子结构特征和模型构建

为了构建内蒙古扎鲁特地区无烟煤的分子结构模型,采用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱等测试方法对该地区无烟煤的分子结构进行研究。结果表明无烟煤分子结构中以芳香碳为主,脂肪碳以短烷基侧链和环烷烃为主。煤分子结构中氧原子主要以酚羟基和醚氧基的形式存在,氮原子主要以吡咯型氮和吡啶型氮的形式存在,硫原子主要的赋存形态是硫醇硫酚。结合由核磁共振碳谱测得的煤结构参数和由高分辨率透射电镜测得的芳香环尺寸和含量,构建了无烟煤大分子平均结构模型。对构建的模型进行了结构优化与能量分析,发现煤分子结构的芳香片层趋于平行排列,非键结势能中的范德华力是保持煤结构稳定的主要因素。本研究为采用分子动力学模拟从分子尺度研究扎鲁特地区无烟煤在石墨化过程中,其芳香碳层的拼叠过程及其反应路径提供了模型基础。      

论高岭石粘土和铝土矿研究的新进展

过去我国地质界向前苏联学习,把球粘土(Ballclay)作为高岭土或耐火粘土的一个变种,使我们找矿走入误区,以致后来从美国进口球粘土。其实球粘土的结晶性质这个内在因素与高岭土或耐火粘土常不相同,则派生的性能更不一样,应成为独立的矿种,还可与国际接轨。又过去国内外学者认为高岭石高度有序为热液型的,而沉积型的为无序高岭石。但笔者等的研究,我国高岭石高度有序而规模大且均匀稳定的,应算沉积型的紫矸(古生代高岭石软质粘土),可以作流动性好的造纸涂料。又我国硬水铝石岩溶铝土矿,应属于生物有机质成矿作用的沉积型铝土矿。     

晋中南地区铝土矿矿物特征及其成因

铝土矿是生产金属铝的主要来源,用途广泛。利用偏光显微镜、扫描电镜–能谱、X射线衍射、红外及差热分析等手段,研究晋中南石炭系铝土矿矿物特征,分析主要矿物成因。结果表明,铝土矿中所含矿物主要是硬水铝石和高岭石,少量伊利石、绿泥石、赤铁矿、菱铁矿、针铁矿、锐钛矿、金红石、石英、钾长石及方解石等。硬水铝石分隐晶–微晶碎屑、它形粒状晶体、短柱–鳞片状晶体3种类型,差热曲线吸热峰温度偏低,晶胞参数均值a为0.441 546 nm,b为0.945 445 nm,c为0.285 250 nm。硬水铝石主要由高岭石脱硅转变而成,少量为结晶成因。高岭石形成于温暖潮湿气候的风化过程中,部分为复硅化产物。锐钛矿形成于低温低压、TiO₂供应充足的环境中。赤铁矿由含水氧化铁矿物风化脱水形成,少部分为成矿早期沼泽相或海相沉积。石英、钾长石及一些重矿物为陆源碎屑来源。      

铵伊利石矿物热稳定性研究

通过室内对含铵伊利石粘土岩样品加热处理,利用DTA、XRD、FTIR、氮元素分析等方法研究了铵伊利石的热稳定性,发现铵伊利石矿物中的氮含量随温度的升高而逐渐降低.铵伊利石矿物晶格结构在500℃之前,具有稳定性,层间的N表现为缓慢释放的特征.在500～600℃温度区间,层间N的释放速率加剧.600℃开始向半晶质化方向发展,700 ℃以上晶格结构破坏,层间NH4+消失.加热到700～800℃高温相中,仍残留有0.3%～0.5%的氮,这表明矿物中的N在高温下通过与Si、Al和O原子化学结合,仍具有比较高的相对稳定性.本研究对于认识地球系统幔源物质演化、运移、分异、脱气作用和氮循环等具有重要理论意义.