钾长石在碱性条件下的蚀变机制及其蚀变产物托贝莫来石的纳米结构研究

钾长石在碱性流体蚀变过程中会形成层状铝硅酸盐等矿物,前人对其反应机制和反应产物进行了研究,但缺乏微观尺度尤其是纳米尺度的探讨。因此,作者对钾长石在极端碱性条件下(190℃,24h,初始p H=12.4)的蚀变机制及其蚀变产物层状硅酸盐托贝莫来石的显微结构开展了纳米尺度的研究。X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散光谱等观测结果显示,钾长石在碱性条件下水热蚀变所得到的产物主要为托贝莫来石、水钙铝榴石和方解石。高分辨率的透射电镜结果表明,在钾长石与次生矿物相的界面形成了纳米级的多孔非晶质层,且在空间上表现出结构的不连续性。界面溶解-再沉淀(CIDR)机制很好地解释了钾长石与次生矿物相界面的空间不连续性和非晶质层的形成。对蚀变产物中纤维状的托贝莫来石晶体进行显微结构表征,结果表明托贝莫来石的孔隙直径为0～160nm,平均孔径约为40nm;其构成的纳米孔隙和通道有利于增加周围流体中离子和气体的溶解度,并可能会影响局部化学平衡。这为层状铝硅酸盐作为自然界以及工业吸附材料和催化剂的更广泛应用提供了重要依据。     

辉锑矿-硒锑矿系列的实验研究

合成Sb-S-Se体系中硫、硒代换的实验研究显示,辉锑矿-硒锑矿系列是由于硫-硒代换形成的二元固溶体系列。该系列的两个端元成分分别是Sb2S3与Sb2Se3。在该二元固溶体系列中,硒含量的变化是完全连续的,显示出硒对硫的取代,是以无序取代和完全混溶的方式进行的。故其为一个完全混溶的二元固溶体系列。同时,随硒含量的增加,该二元固溶体系列的矿物结晶学参数有规律性的变化。即晶胞参数a,b,c值与晶胞体积V值、矿物密度D值,均随硒含量的增加而增大。     

2020年1月19日伽师Ms6.4地震序列尾波QC值特征研究

基于Aki单次散射模型,利用八盘水磨台和西克尔台记录的伽师MS6.4地震序列的数字地震波形资料,计算八盘水磨台和西克尔台的尾波QC值以及MS6.4地震序列的尾波QC值,分析并讨论了上述2个台站尾波QC值的时间变化特征及与强余震的关系.结果 显示:八盘水磨台、西克尔台和伽师MS6.4地震震源区的拟合平均尾波Q0值分别为2...     

豫西铝土矿中镓的赋存状态研究

豫西地区的铝土矿中含有丰富的镓资源。由于对矿石中镓的赋存状态研究程度很低,使镓未能有效回收。通过对铝土矿石的扫描电镜观察、电子探针成分分析、X射线衍射分析,并且完成了在盐酸介质中浸取镓的条件实验,初步得出了元素镓在铝土矿石中的赋存形式主要为:以类质同象置换的形式存在于矿物晶格之中;部分以吸附的形式存在于粘土矿物微粒和铝、铁的氢氧化物表面。     

利用岩石地球化学特征判断西秦岭寒武系含矿硅岩建造的沉积环境

西秦岭寒武系硅岩建造是拉尔玛、邛莫金矿床和牙相金矿点的赋矿岩系。其主要由炭质硅岩和炭质板岩组成。其中的含矿硅岩构造十分丰富,有块状、条带状、层纹状、多孔状和同生角砾状等。硅岩单层厚度一般为30～200 m。其主要成分除SiO₂( 平均含量 95. 30%) 外,其它氧化物含量能达1% 者仅有 FeO 、Fe₂O₃和 P₂O₅,且 FeO/Fe₂O₃比值大于 1, 而 Sr/Ba 比值小于 1 。硅岩建造中有机炭含量相当高,一般为(0.12～8.14) %,高者达 22 %。硅岩中稀土以总量低(3.29×10-6～100×10-6)、铈亏损为特征。硅岩建造中沉积黄铁矿的δ34S值变化在-10‰～ +46.9‰之 间。 硅岩的δ300Si值主要变化在+0.4 ‰～+0.8‰之间。硅岩建造的上述特点反映其主要是在深海-半深海环境下形成的。     

黑龙江三矿沟铁铜矿床花岗闪长岩锆石U-Pb定年、岩石成因及构造意义

黑龙江三矿沟Fe-Cu矿床是中亚造山带东段大兴安岭北部裸河-多宝山-三矿沟NW向成矿带中矽卡岩型矿床的典型代表。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学表明,与成矿密切相关的黑云母花岗闪长岩的锆石谐和年龄和238U/206Pb加权平均年岭分别为175.9±1.6Ma和175.9±1.1Ma,二者在误差范围内具有良好的一致性,表明多宝山成矿区在早侏罗世晚期存在一期重要的岩浆-热液成矿事件。三矿沟花岗闪长岩的元素地球化学特征具有岛弧岩浆岩的地球化学亲缘性:岩石富钠(Na2O/K2O=1.39～1.59),准铝质(A/CNK=0.87～0.91),富集轻稀土元素(LREE),(La/Yb)N=8.02～10.45,Eu显示弱负异常(δEu=0.82～0.98),富集大离子亲石元素(LILE,如Rb、Ba、K)和元素地球化学性质活泼的不相容元素(U、Th、Pb),相对亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)。Sr-Nd-Pb同位素分析结果表明:三矿沟花岗闪长岩具有低的Sr同位素初始比值((87Sr/86Sr)i=0.7041～0.7045)、高的Nd同位素初始比值((143Nd/144Nd)i=0.512556～0.512576)、正的εNd(t)值(2.8～3.9)、年轻的二阶段亏损地幔模式年龄(tDM2=647～733Ma)和幔源铅同位素组成特征((206Pb/204Pb)t=18.121～18.418;(207Pb/204Pb)t=15.480～15.511;(208Pb/204Pb)t=37.628～37.713),上述同位素地球化学特征均显示花岗闪长质岩浆主要源于亏损地幔源区。结合东北地区区域构造演化和岩体微量元素及同位素组成特征反映该矿床形成于岛弧的构造背景,其形成可能与侏罗纪古太平洋板块的俯冲作用密切相关。     

基于B3LYP/LanL2DZ和B3LYP/aug-cc-pVTZ方法计算铜络合物的铜同位素分馏

铜的氯络合物和硫氢络合物是铜在成矿流体中稳定存在并参与地球化学迁移的重要形式;文中利用量子化学方法B3LYP/LanL2DZ和B3LYP/aug-cc-pVTZ研究计算了Cu+络合物(CuCl、[CuCl2]-、[CuCl3]2-、CuCl(H2O)(真空)、CuHS,0~600℃)和Cu2+络合物(CuCl+、CuCl2(真空)、CuOH+、CuHS+、Cu(HS)2,0~300℃)的简约配分函数比。然后对比前人的理论与计算成果,讨论了不同基组方法计算铜络合物的铜同位素分馏的适应性。计算结果表明:利用LanL2DZ得到的Cu+氯络合物的分馏结果103lnβ65-63比应用其他方法计算的结果偏大;而基于LanL2DZ基组计算Cu2+络合物的结果比aug-cc-pVTZ基组偏小。利用赝势基组LanL2DZ计算铜同位素分馏和实验结果偏差比较大,可能的原因是基于赝势基组LanL2DZ对上述络合物开展结构优化时,键长值比实验值偏大所致。因此,从理论计算上看,利用6-311+G(d,p)基组可能更适合铜络合物的铜同位素分馏计算。虽然这些不同基组计算的结果存在差异,但与前人的实验结果相比,各种理论计算结果都在误差允许范围之内。鉴于此,在利用第一性原理计算同位素分馏系数时,如果计算条件允许,最好利用多种基组计算并作对比分析。     

论土壤修复改良的矿物技术——矿物岩石地球化学一个新的应用研究方向

中国土壤正在快速退化,导致土壤的农业生产能力和生态环境缓冲调控能力快速下降,因此亟需开展土壤修复和改良。土壤是岩石圈表层与大气圈、水圈、生物圈、人类圈长期相互作用的产物,是由地表岩石经过长期的风化成土作用过程转化而来的。植物的矿物质营养学说认为,土壤中的矿物质是一切绿色植物唯一的养料。因此,矿物技术是土壤修复与改良最重要的核心。在多年研究工作的基础上,本文将地质学、矿物学、岩石学、地球化学与土壤学、土壤生态学、植物营养学、植物栽培学等学科相结合,提出了土壤修复改良的矿物技术这一概念,并认为这是矿物岩石地球化学一个重要的、新的应用研究方向。并针对土壤修复改良提出了三大矿物技术支撑:1钾硅钙多元素微孔矿物肥料技术——着重修复土壤的农业生产能力;2重建土壤缓冲体系的黏土矿物技术——着重修复土壤的生态环境缓冲调控能力;3固土治沙的矿物胶凝技术——主要修复土层流失导致的沙漠化、荒漠化。