Evaluation of a Quality Control Monitor Material for the Routine Electron Probe Microanalysis of Kimberlite Exploration Garnets

Election probe microanalysis of indicator minerals is extensively used in the exploration for kimberlite deposits, the evaluation of specific kimberlite occurrences for their diamond bearing potential and to classify grains into different chemical and lithological mantle associations. Kimberlite exploration programmes can involve several tens of thousands of indicator mineral analyses. Procedures for monitoring data quality and consistency of analyses across large data sets are commonly absent. Suitable monitor minerals should be used to verify the data quality of kimberlite exploration and evaluation data sets. This material should have a suitable composition, be homogenous, be available in sufficient quantities and have a similar appearance to the unknown samples. Garnet P1, a megacryst garnet from the Premier kimberlite, was found to have a suitable composition as a monitor for kimberlite garnet analyses. Data were collected on the monitor material at regular intervals during routine analyses, over an extended period, both as a fixed grain mounted on the sample holder and as separate grains set within batches of routine samples. The data were evaluated to assess the quality and consistency in the analyses of large data sets over time. The monitor material was also analysed at independent laboratories using their routine analytical set-up and calibration procedures for comparative purposes. Values are given for the mean ± 2s range, which can serve as guide values for acceptable analyses for all elements.     

有机质对海底沉积物中粘土矿物X射线衍射分析结果的影响

X射线衍射法广泛应用于分析粘土矿物的含量和结晶特征,由于粘土矿物易与有机质结合形成有机-粘土复合体,是否去除有机质对分析结果有很大影响,实验结果表明影响最大的是伊-蒙混层矿物(含蒙脱石)和伊利石的含量,为得到可靠实验数据,必须重视对样品的前处理工作,对不同批次样品应该保持一致的处理程序。     

天然矿泉水特殊组分的地球化学初步研究

本文以ＧＢ８５３７－８７《饮用天然矿泉水国家标准》为依据，从理论上阐述了天然矿泉水特殊组分（锂、氡、锶、铁、锌、溴、氟、碘、钼、偏硅酸、偏硼酸、硒、二氧化碳）的物理化学性质，分布、岍存形式及迁移规律，以便对我国矿泉水勘察和开发能有所裨益。     

分潮波模型多资料数值计算方法研究 Ⅰ.岸边资料运动学外推的第一边值方法

对于含多资料三维分潮波模型建立了一种岸边资料运动学外推的潮波第一边值方法，并对渤海的四大原湖波进行试算。结果证实本方法可行，该方法使潮波方程既满足第一边值问题，充分利用岸边测站资料，又保证岸界法向流速为零条件，符合物理意义。并对复型病态矩阵的收敛问题提出了一种可行性处理。     

海洋大数据序列时-空变化主成分分析方法

介绍海洋要素时－空变化大数据量主成分分析方法,讨论并澄清主成分分析在海洋大数据序列应用中的一些问题和易混淆的概念。根据美国国家海洋与大气局（NOAA）卫星观测的海表面温度红外资料,对加拿大温哥华岛西部大陆架区8个夏季海表面温度的空间变化进行主成分分析,以促进主成分方法在海洋大数据序列分析中的应用。     

植被覆盖区高光谱遥感影像上蚀变岩与蚀变矿物信息的提取

在高光谱遥感找矿应用中,从影像上提取的蚀变信息经常包含了很多对找矿无用的信息。为了避免这些无用信息,本研究选取植被覆盖的云南普朗斑岩铜矿区作为研究区,使用该区高光谱遥感数据分别提取蚀变岩和蚀变矿物的信息,分析它们对找矿的有用性。提取蚀变矿物信息使用的是从影像上提取的矿物端元参考光谱,光谱匹配采用的是光谱角方法;提取蚀变岩信息使用的是野外蚀变岩参考光谱,光谱匹配不仅考虑光谱的整体形态,而且考虑吸收谷位置形态。在蚀变岩识别图上,4个典型蚀变岩点的野外验证表明:识别结果与实地地物基本一致。但是,在蚀变矿物信息图中,这4个圈定点无任何信息。这表明:这些点的蚀变岩信息较其表面蚀变矿物信息更丰富,因而能被有效提取出。通过比较蚀变岩、蚀变矿物的信息分布图,发现:一些粘土矿物(比如硬石膏和高岭石)的大量信息分布在沉积岩区,因而可能是假的蚀变信息。这表明:通过蚀变岩光谱获取的蚀变信息比通过蚀变矿物光谱获取的蚀变信息更可靠。在蚀变岩信息提取中,比较吸收谷位置识别前后的结果表明:考虑光谱整体和局部形态比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性。     

中地壳的地球化学动力学和矿石成因

笔者重点进行了大于300℃——在近临界区至超临界区条件下的硅酸盐矿物与水反应动力学实验。矿物(钠长石Ab、透辉石Di、阳起石Act和磁铁矿Mt)的溶解反应动力学实验是使用流体通过叠层反应器的开放体系在25～400℃和22MPa下完成的。实验发现矿物在300℃至400℃范围,在跨越水临界点时出现反应速率的涨落。各种多金属氧化物硅酸盐与水反应时,各个元素溶解到溶液里的释放速率一般不一样,常称为一致溶解作用。但是,在近300℃变为一致溶解作用。实验发现在22MPa时硅酸盐矿物的最大溶解反应速率多是在300℃,如硅的最大释放速率是在300℃。其余元素如Na、K、Mg、Ca、Fe、Al等释放速率在<300℃22MPa时都高于硅的释放速率,在>300℃时硅的释放速率要高于其它元素的释放速率。确切地说,金属与氧之间的键的性质决定了它们(金属氧化物)与水之间反应速率。在一般情况下,Na-Obr,Ca-Obr,Mg-Obr,Al-Obr和Si-Obr的键桥(br),它们之间相对地由具有离子键性质逐步变为具有极性键的性质。由常温常压到亚临界区(300～374℃22MPa),再到大于临界点374℃、22MPa进入超临界区,水的性质随温度、压力变化。水由容易溶解离子键逐渐变为容易打破极性键。笔者还研究了黑钨矿、锡石(玄武岩、花岗闪长岩)与水在250～400℃条件下的反应动力学过程,得出了相同的结果。实验均发现在跨越水临界点时矿物(或岩石)与水反应的动力学涨落。这些实验结果可以用于说明中地壳上部的水/岩相互作用的特征。发生于中地壳的水、岩相互作用大多是在300～450℃和20～50MPa条件下进行的。各地区的地壳厚度不一,中地壳温度压力并不完全相同。模拟中地壳条件下水/岩相互作用实验,目的主要是研究矿物(或岩石)在300～450℃条件下反应动力学过程。已有热液矿床矿物流体包体数据表明:有一批矿床的主要矿石形成于300～500℃,低于NaCl H2O溶液临界线的条件。中地壳的流体处于由亚临界态跨越临界态,进入超临界流体太的演化过程。这种流体的性质变化会引起水/岩相互作用的反应动力学涨落和矿石大量沉淀。     

胶东半壁店隐伏金矿床综合地球物理探测

胶东半岛是中国重要的金矿集区,金矿床的分布严格受NE—NNE向断裂带控制,招平断裂带是其中规模最大的控矿断裂带。然而,在断裂带中段的招远—道头镇区段(半壁店地区),新生代盖层下尚未发现成规模的金矿床。在总结招平断裂带内金矿床成矿模式和控矿地质体物性差异的基础上,从区域和断裂带尺度对比分析了1:60万和1:20万2种比例尺的布格重力异常特征,厘清了区域构造和岩体分布情况;进而在招平断裂带中段的半壁店地区利用1:1万高精度磁测和代表性剖面1:1万可控源音频大地电磁测量,揭示隐伏控矿地质体的分布情况。区域布格重力异常揭示出近EW向相对低密度正值((0~6)×10-5 m/s2)表征的构造带、团状正密度值(大于2×10-5m/s2)表征的玲珑黑云母花岗岩体和NE—NNE向密度值梯级带表征的招平断裂带;3组赋矿相关地质体的空间相对展布特征显示,玲珑黑云母花岗岩体南边界被近EW向构造带围限,招平断裂带切穿了早期生成的玲珑黑云母花岗岩体。高精度磁测结果反映：①招平断裂带穿切玲珑黑云母花岗岩体;②近EW向低密度、高磁性(相对磁性场值超过100 nT)花岗闪长岩体在深部受控于EW向深大构造带;③NE向串珠状低密度、高磁异常(相对磁性场值超过40 nT)表征了矿床尺度招平次级断裂内的系列花岗岩体(主成矿期之后生成)。可控源音频大地电磁测深和测区中部钻孔均证实,这些花岗岩脉从北向南(指向主断裂方向)埋深逐渐变浅。因此,NE向招平断裂带和近EW向构造带共同控制岩体分布,其交会部位是金矿体产出的有利空间,但上侵花岗岩体本身贫矿。半壁店地区隐伏金矿床形成时间晚于招平断裂主成矿期。研究结果表明,近EW向低密度带内的金矿找矿前景不乐观。     

四川稀土精矿的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义

产自广东省梅州市玉水铜矿的景文矿,属于含水、重稀土-矾-铝硅酸盐矿物(简写为HREE-V-铝硅酸盐矿物),其化学结构式为Y₂Al₂V₂⁴⁺(SiO₄)₂O₄(OH)₄,该矿物在全球属首次发现,暂未开展相关研究。相对于含轻稀土矿物,含重稀土矿物在电子探针分析过程中,当被高压电子束轰击时,被激发出来的特征X射线线系繁多,线系之间分布更加密集,彼此之间相互重叠的现象也更为严重,要获得理想数据的难度很大,是亟待解决和突破的技术难题。本文对该矿物进行了精细的电子探针定量分析,获得理想的化学成分数据,为新矿物命名提供了理论数据技术支撑。通过对实验方法的探索和总结获得以下结果：①利用15kV加速电压、100nA束流对试样进行全元素扫描,以此确定出17种元素;②在定量分析过程中,对重叠峰进行了剥离;③利用仪器软件中的Zoom-Peak ID程序,选择出17种元素的分析线系、精确的峰位及上下背景值;④选取合适的标样及测试时间等定量分析条件,最终获得理想的定量分析结果(平均总量97.41wt%)。上述四条也是确保获得理想定量分析数据的关键因素。

     

沉积物的矿物和地球化学特征与盆地构造、古气候背景

构造和气候的变化是盆地充填和演化的两个主要控制因素,对沉积物而言,其主要是对沉积物类型和分布的控制。从沉积物的矿物学和地球化学的角度,提取了与盆地构造和气候演变有关的主要参数,包括碳酸盐岩矿物中的δ¹³C、δ¹⁸O、石英/长石、高岭石/粘土、伊利石/粘土的比值,反演地质历史中盆地在构造和气候上的变化。对松辽盆地白垩系的研究表明,泉三段、泉四段中石英/长石低值代表了在盆地坳陷期存在着具有一定强度的构造运动。伊利石/粘土和高岭石/粘土的分析反映出松辽盆地白垩世的气候经历了由泉三段沉积期气候干旱到青山口组沉积期气候湿润、姚家组沉积期气候快速转向干旱、嫩一段沉积期湿润的气候和嫩三、四段沉积期湿热气候的演变。碳酸盐岩中碳、氧同位素分析显示松辽盆地在83.3 Ma左右发生了海侵事件,在82.8 Ma左右发生了海退事件。