新疆阿尔泰南缘加尔巴斯套铁矿床成矿时代及成矿作用研究

加尔巴斯套铁矿床位于阿尔泰南缘克兰火山沉积盆地中。该矿床与产于额尔齐斯构造带北侧的可斯尔鬼花岗岩有直接的成因关系,属于典型的矽卡岩型富铁矿。岩体SHRIMP U-Pb年龄表明,该矿床略晚于287 Ma形成;流体包裹体和稳定同位素研究显示,成矿阶段流体除岩浆水外,还有较多大气降水的参与,成矿流体主要表现为中低温、低盐度、中低密度特征;成矿物质主要来源于走滑-伸展背景下的可斯尔鬼花岗岩。结合前人研究成果,笔者认为在晚石炭世—早二叠世时期,阿尔泰南缘由走滑-伸展引发的大规模岩浆作用造就了区内有关铜、锌、镍、金、铁等广泛的成矿作用。     

Speciation of adsorbed arsenate on the surface of hydrous iron oxide

Adsorption of arsenate on hydrous iron oxide is an important process controlling geochemical cycling of arsenic in environment as well as the fate of arsenic-bearing mining wastes. The widely accepted view on the mechanism of adsorption is that arsenate is adsorbed via bidentate binuclear inner-sphere complexation. In this study, we characterized the arsenate-hydrous iron oxide sorption solids synthesized at pH=3-8 using Fourier transformed infrared spectroscopy （FTIR） and X-ray diffraction （XRD）. It has been determined that poorly crystalline ferric arsenate developed on the surface of iron oxide when arsenate was sorbed at acidic pH, while at alkaline pH the adsorption of arsenate was via bidentate complexation.     

宁芜盆地白象山铁矿床成矿作用过程数值模拟

白象山铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田中典型的玢岩型铁矿床,主矿体赋存于闪长岩和黄马青组砂页岩接触带部位的内带-正带,呈似层状产出。本文采用数值模拟的方法研究探讨白象山铁矿床成矿过程的动力学机制以及汇流容矿空间的形成。在建立白象山矿床典型剖面以及三维实体模型的基础上,选取典型剖面,基于FLAC 3D系统,对白象山铁矿床的充填过程进行数值模拟。模拟结果显示,白象山铁矿床存在容矿汇流空间,其形成受力-热-流体的耦合作用制约;扩容空间的形成可为矿质的沉淀以及交代作用提供有利的成矿空间,并为流体的汇聚提供有利场所,也表明白象山铁矿床的成矿过程与力学作用密切相关。本文的模拟研究充分揭示了白象山铁矿床成矿过程中的物理过程,岩石不同的力学性质以及接触带的形态是控矿的重要因素,这为进一步的找矿工作提供了依据。     

吉林省塔东大型铁矿地球化学特征及黄铁矿Re- Os同位素定年

塔东铁矿是吉黑成矿省内最大的火山喷流沉积-变质改造型铁矿。首次对矿床地质特征、岩石地球化学特征、黄铁矿微区分析、黄铁矿Re-Os同位素进行了系统研究。矿床产于塔东群含矿岩系中,矿体为层状、似层状或透镜状,产状与围岩一致。矿石构造以条带状构造为主,其次为层纹状、致密块状、皱纹状等构造。地球化学分析塔东铁矿岩石形成于海底化学沉积—海底基性火山喷发—海底火山碎屑交替沉积环境,大地构造环境为陆- 陆碰撞带岛弧构造环境。塔东铁矿电子探针分析磁铁矿全铁含量88.49% ~ 93.72% , 平均92.35%, SiO2 含量0 ~ 1.058%,平均0.075%; TiO2 含量0 ~0.13% ,平均0.03%; Al2O3含量0~ 0.30%,平均0.06%; MgO含量 0~ 0.26% , 平均0.06%; MnO含量 0~ 0.08% ,平均0.03%,成因类型以岩浆岩型、火山岩型及沉积变质型为主。黄铁矿主量元素Fe含量43.534%~48.246%,平均46.779%。S含量48.728%~54.402%,平均51.837%。S/Fe 1.782~2.072,平均1.931,具较弱的硫亏损特点,反映火山热液和变质热液特点。5件黄铁矿Re-Os同位素测定w（Re）为1 172~29 810(×10-12),w（Os）为20~184(×10-12), 187Os/188 Os为3.82~52.11,187Re/188Os为601~7 739。Re-Os模式年龄值为370Ma~448Ma,等时线年龄为401±41Ma,MSWD=10.2,Initial187Os/188Os为0.3±3.4。Re-Os同位素数据显示塔东铁矿成矿时期为加里东晚期,成矿物质来源为地壳,并厘定含矿岩系的主体时代为早古生代,而非新元古代。     

酸性矿山废水中生物成因次生高铁矿物的形成及环境工程意义

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一类pH低并含有大量有毒金属元素的废水。AMD及受其影响的环境中次生高铁矿物类型主要包括羟基硫酸高铁矿物(如黄铁矾和施威特曼石等)和一些含水氧化铁矿物(如针铁矿和水铁矿等),而且这些矿物在不同条件下会发生相转变,如施氏矿物向针铁矿或黄铁矾矿物相转化。基于酸性环境中生物成因次生矿物的形成会"自然钝化"或"清除"废水中铁和有毒金属这一现象所获得的启示,提出利用这些矿物作为环境吸附材料去除地下水中砷,不但吸附量大(如施氏矿物对As的吸附可高达120mg/g),而且可直接吸附As(III),还几乎不受地下水中其他元素影响。利用AMD环境中羟基硫酸高铁矿物形成的原理,可将其应用于AMD石灰中和主动处理系统中,构成"强化微生物氧化诱导成矿-石灰中和"的联合主动处理系统,以提高AMD处理效果和降低石灰用量。利用微生物强化氧化与次生矿物晶体不断生长的原理构筑生物渗透性反应墙(PRB)并和石灰石渗透沟渠耦联,形成新型的AMD联合被动处理系统,这将有助于大幅度增加处理系统的寿命和处理效率。此外,文中还探讨了上述生物成因矿物形成在AMD和地下水处理方面应用的优点以及今后需要继续研究的问题。     

乳化植物油强化土著微生物修复中高浓度Cr(Ⅵ)污染地下水

以天然细砂为微生物来源,模拟研究了乳化植物油强化原位生物修复中高浓度Cr（Ⅵ）污染地下水的可行性,考察了修复效果及修复过程中地下水质变化及产物的稳定性。结果表明,反应77 d后,Cr（Ⅵ）质量浓度分别从20.0、30.0、50.0、80.0、110.0 mg/L降低到0.0、5.8、19.0、43.6、65.8 mg/L,去除率分别为100.0%、80.7%、61.9%、45.5%、40.2%。反应后介质中Cr形态分析表明,其主要以能在自然条件下稳定存在的铁锰结合态和有机结合态形式存在。此外,随反应进行,实验体系逐渐呈弱酸性环境,pH为5.80~6.70。当Cr被完全还原后,体系会发生异化铁还原,Fe（Ⅱ）质量浓度逐渐升高,最高可达117.0 mg/L,最终形成二价铁矿物。综上所述,天然细砂介质中的土著微生物能够利用乳化植物油强化并还原地下水中的中、高浓度Cr（Ⅵ）,且产物能够在自然状态下稳定存在,修复过程对地下环境的影响较小。     

铁含量对滑石脱水动力学的影响及其地质意义

在常压下研究了2种不同铁含量滑石的原位X射线衍射高温脱水反应。选取粒径2~5μm的2种不同铁含量的滑石样品,在常压、空气氛围下进行了同步辐射原位X射线衍射脱水实验。实验结果表明,铁含量高的滑石脱水温度明显偏低,2个滑石样品在常压下发生明显脱水反应的温度相差达127℃以上。滑石在常压下的脱水动力机制为随机成核和生长机制,符合Avrami方程。将实验数据拟合Avrami方程得出:n=1.669。由实验结果可以推测,不同铁含量的滑石脱水深度可能有几十到上百千米的差别,研究铁含量与滑石脱水动力的相关性对于了解俯冲带浅-中源地震的成因机制具有重要意义。     

塔什库尔干地区赞坎铁矿矿物学特征与成因

赞坎铁矿石西昆仑成矿带近年来新发现的一处超大型铁矿床,矿区内广泛出露古元古代布伦阔勒变质岩层,矿体主要赋存于布伦阔勒岩群角闪斜长片岩和黑云石英片岩内部,部分产于霏细岩与黑云石英片岩接触带内。矿床由Ⅰ~Ⅶ号矿体组成,其中Ⅰ号和Ⅲ号矿体为主要矿体。根据矿石组构、矿物共生关系等特征,成矿过程可划分为早期沉积期、中期变质期及晚期岩浆热液期3个成矿期,其中,岩浆热液期可进一步划分为矽卡岩阶段、热液改造阶段和硫化物阶段。早期沉积期磁铁矿呈微细粒他形晶结构,被变质期石英颗粒包裹,以较低含量的TFeO、MgO、MnO和较高含量的TiO2、Al2O3为特征;中期变质期磁铁矿分布于条带状矿石内,他形晶粒状结构,与早期相比,TFeO、MgO、MnO等含量相对升高而TiO2、Al2O3等含量相对降低;晚期岩浆热液期矽卡岩阶段磁铁矿分布于块状矿石内,自形晶粒状结构,以相对富TFeO、MgO、MnO而贫TiO2、Al2O3为特征;晚期热液改造阶段磁铁矿分布于浸染状矿石中,半自形-自形粒状结构、交代残余结构为主,TFeO、Al2O3、TiO2、MnO等含量变化较大。认为赞坎铁矿是沉积变质型铁矿床,遭受后期岩浆热液作用交代改造。     

岩石直接剪切试验残余强度浅析

对岩石剪切残余强度进行了浅析,主要以唐山马城铁矿的岩石试验为依据,探讨了岩石剪切峰值强度和残余强度的关系,分析了岩石剪切残余强度的影响因素,为大家了解、利用岩石的剪切残余强度提供了参考意义。     

低扩散系数对Pd77 Cu6 Si17合金易非晶化的影响

采用激光熔凝技术,研究了Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金快速凝固组织的演变规律.研究表明:随着生长速度的增大,Pd₇₇Cu₆Si₁₇合金晶体生长组织形貌发生了Pd₃Si枝晶+共晶-ξ枝晶+共晶-共晶团簇-规则共晶-非晶的转变;共晶失稳即非晶形成的临界生长速度为6 mm/s,最小层片间距为35 nm.通过与Al-25 wt%Sm,Al-32.7 w