FIB-TOF-SIMS联用技术在矿物学研究中的应用

基于聚焦离子束扫描电子显微镜的飞行时间二次离子质谱联用技术同时具备了聚焦离子束高空间分辨率以及飞行时间二次离子质谱轻元素、同位素分析以及较低的元素检出限的优势。可以实现:扫描电镜下原位分析H、Li、Be、B等轻元素;元素分布的纳米级横向空间分辨率;元素三维空间分布。能够同时得到纳米级矿物的形貌、元素组成以及元素空间分布信息,该技术在地学领域有广阔的应用前景。     

内蒙古上打井斑岩钼矿床绿泥石特征及成矿意义

内蒙古劳家沟上打井斑岩型钼矿床是近年来在西拉木伦钼矿带新发现的一个矿床,其绿泥石化蚀变与钼矿化关系具有密切的时空关系。因此,对绿泥石化学成分的分析,有助于查明该矿床成矿过程的物化条件。本文采集矿区典型绿泥石样品,通过岩矿鉴定,结合绿泥石的电子探针化学成分分析,研究其特征。分析结果显示,该矿床绿泥石以富铁种属铁镁绿泥石为主,个别为铁绿泥石,揭示其形成于还原环境;绿泥石结构的离子置换主要体现为Fe、Mg间的置换;由绿泥石温度计估算得到绿泥石的形成温度为270～344℃,平均312℃;绿泥石形成机制：一为先溶蚀,后结晶,二为先溶蚀,后迁移,最后结晶。     

铀矿地质钻探岩心样品系统分析法

铀矿地质钻探岩心样品系统分析法包括：岩心样品的γ辐射测量、切片观测测量、样品粉碎、矿物微粒分选、激光拉曼光谱分析、傅立叶红外光谱分析、包体流体观测与测量、X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析、电子探针分析、高纯锗γ能谱分析、湿法化学分析、ICP～MS微量元素分析、铀矿物和其它矿物同位素组成分析等步骤,通过这些步骤的系统分析,得到铀矿地质钻探岩心样品的全息资料,为铀矿地质勘探提供支持和服务。     

活性炭测氡及分量化探在河北省沽源县大官厂研究区铀矿勘查中的应用研究

河北省沽源县大官厂研究区活性炭测氡和分量化探异常叠合区与铀工业孔具有较好的对应关系,表明活性炭测氡-分量化探组合测量方法在火山岩型铀矿勘查中具有较好的指示作用。基于活性炭测氡和分量化探测量数据,探索性地建立了综合勘探有利指数P的计算方法和铀成矿有利度分级方法,大官厂的钻探成果初步验证了上述方法的有效性。     

国内首次发现的束磷钙铀矿的矿物学特征

国内首次发现的粤北下庄铀矿田竹筒尖矿床产出的束磷钙铀矿,在空间上与微晶石英和变钙铀云母紧密共生。该矿物多为纤维状、束状和放射状集合体;亮黄色,玻璃光泽,透明;条痕为浅黄色,摩氏硬度约为3;其具有一组平行于{010}的完全解理及平行于{100}和{001}的两组解理,贝壳状断口呈油脂光泽;单偏光下,该矿物为淡黄色;正交偏光下,具有鲜艳的高级干涉色。光性特征为对称消光,二轴晶负光性,正延性。电子探针分析显示,矿物主要由U、P、Ca这3种元素组成,其平均含量分别为UO368.64%、P2O511.70%、CaO 9.21%和杂质0.28%,另有H2O9.25%,总量99.26%。按O=16计算的经验化学式可写为(Ca2.02,K0.05,Mg0.01)2.08(UO2,TiO2,PbO)2.97O1.97(PO4)2.03·6.32 H2O。X射线粉晶衍射分析表明,该矿物属于正交晶系,空间群为Pbca,晶胞参数:a=1.742 3(5)nm,b=1.603 2(4)nm,c=1.359 9(2)nm;α=β=γ=90°,V=3.798 64 nm3;强衍射线有7.994和4.003等。矿物的红外吸收光谱强峰主要为3 427.10、1 622.05、1 062.62、973.26和890.91 cm-1等。上述特征与已知的束磷钙铀矿极其类似。     

光石沟晶质铀矿:一种潜在的铀矿物电子探针定量分析标准样品

电子探针定量分析是采用元素A在待测样品中的特征X射线强度与标准样品中元素A特征X射线强度相比较而进行的,要实现未知样品的元素定量分析必须要具有相应的标准样品,目前可用于铀元素分析的电子探针分析标准样品极少,且缺乏与天然矿物成分、结构近似的标准样品。国际和国内已经制定了电子探针标准物质研制的规范(GB/T 4930—2008/ISO14595:2003),按该规范规定的方法研究了产于陕西光石沟铀矿床的晶质铀矿,结果表明:这些晶质铀矿晶形发育好,颗粒大,具备良好的纯度、均匀性和稳定性。随机选择30个颗粒进行均匀性检测,UO₂和PbO在95%的置信区间的平均浓度不确定度分别为0.275%和0.060%,具备非常好的均匀性;该晶质铀矿在电子探针电子束长时间(如360s)轰击下和在自然条件下存放,均具有良好的稳定性;采用五家实验室化学分析定值方法确定了该晶质铀矿的化学成分,并计算了不确定度,主量元素UO₂为(86.80±0.36)%,PbO为(4.80±0.07)%,其他元素也给出了参考值。综合以上研究结果:产于光石沟铀矿床的晶质铀矿满足GB/T 4930—2008关于电子探针定量分析标准样品的各项判据,是一个潜在的适用于铀矿物化学成分电子探针定量分析使用的天然矿物标准样品。     

松辽盆地西南部DL铀矿带铀赋存状态及矿物组成特征

DL铀矿带是松辽盆地近年找矿的新发现。文章利用扫描电镜、电子探针和自动矿物参数定量分析系统等测试手段对该区矿石样品进行了铀赋存状态研究,结果表明:研究区铀主要以沥青铀矿、含锆铀矿物、含钛铀矿物等独立铀矿物以及黏土吸附、有机质吸附、锐钛矿吸附等吸附铀形式存在,铀矿物呈微粒状、细脉状、块状和团块状产出,空间上与磷灰石、硒铅矿、黄铁矿、有机质和碳酸盐等关系密切,与周边铀矿床的铀存在形式略有差别,其中含锆铀矿物在砂岩型铀矿中属首次发现。矿物组成以石英、长石、黏土矿物和碳酸盐为主,此外还有一定量的钛铁氧化物、重晶石、铁氧化物和少量独居石、磷钇矿、硒铅矿等副矿物。利用电子探针的铀定量分析数据和自动矿物参数定量分析系统的铀矿物定量分析数据,首次定量计算了不同存在形式铀的分布率,结果显示:独立铀矿物中沥青铀矿和含锆铀矿物的分布率最高,吸附铀以黏土矿物吸附占优势,有机质和锐钛矿吸附次之。铀赋存状态及矿物组成的精细厘定对矿床成因与选冶工艺研究等具有重要意义。     

电子探针的研制现状与分析

电子探针分析具有微区、原位、无损、分析速度快、分析元素范围广、定量分析准确度高等特点,是固体物质微区原位元素组成定量分析的主要技术手段,广泛应用于材料、地质、冶金、矿产、电子、生物、考古、空间科学等领域,但我国的电子探针长期依赖于进口,存在着“卡脖子”的风险。本文回顾了电子探针的研制历史,梳理了国内外电子探针的研制现状,总结了我国电子探针研制存在的问题和短板,指出了电子探针研制的发展趋势,以期为我国电子探针的研制提供借鉴。     

电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用现状

简要介绍近年发展起来的各种微区测年方法及其优缺点,重点介绍不同时期电子探针化学测年法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的发展状况及前人使用的分析测试条件,并展望了该方法在晶质铀矿/沥青铀矿定年研究中的应用前景及可能存在的问题。通过系统研究,认为该方法在铀矿物定年研究中将大有作为,尤其是在微小铀矿物（〈10μm）和多期次、多阶段铀矿体的微区定年研究中更能显示其优越性。     

Crichtonite族矿物在我国的研究进展与冕宁铀矿的发现

回顾了锶铁钛矿(crichtonite)族矿物在我国的研究历史,从产状、物理性质、化学成分以及晶体结构等方面重点介绍了锶铁钛矿族新成员——冕宁铀矿。锶铁钛矿族矿物属三方晶系,结构通式为A~ⅫB~ⅥC_(18)~ⅥT_2~Ⅳ(Φ)_(38)。冕宁铀矿是锶铁钛矿族第15个成员,产自牦牛坪稀土矿包子山煌斑岩破碎带中(N28°24'20″,E101°59'3″),经验化学式为[□_(0.322)(Pb_(0.215)Ba_(0.037)Sr_(0.036)Ca_(0.010))_(0.298)(Ce_(0.128)La_(0.077)Nd_(0.012))_(0.217)(Na_(0.127)K_(0.036))_(0.163)]_(1.000)(U_(0.447)~(4+)Mn_(0.293)U_(0.112)~(6+)Y_(0.091)Zr_(0.023)Th_(0.011))_(0.977)(Fe_(1.224)~(3+)Fe_(0.243)~(2+)Mg_(0.023)P_(0.008)Si_(0.006_□_(0.496))_(2.000)(Ti_(12.464)Fe_(5.292)~(3+)V_(0.118)~(5+)Nb_(0.083)Al_(0.026)Cr_(0.017)~(3+))_(18.000)O_(38.000);晶胞参数为a=1.03462(5)nm,c=2.08372(2)nm,V=1.93165(20)nm~3,Z=3,空间群R3;晶体多呈半自形板状,粒径1~2 mm,黑色,条痕黑色,半金属光泽,不透明,性脆,贝壳状断口,解理、裂开和荧光性均不发育;莫氏硬度约为6,密度为4.62(8)g/cm~3。由于铀等放射性元素的辐射,冕宁铀矿发育有不同程度的非晶质化。冕宁铀矿是锶铁钛矿族第一个A位以空位为主的矿物种。该矿物以其产地命名,已获得了国际矿物学会新矿物及矿物分类命名委员会(CNMNC-IMA)的正式批准(IMA 2014-072)。