颜料矿物

自人类出现以来,颜料矿物就与人类相伴至今,但是历代画工们只是加工和使用.很少见到文字方面的记载,更没有人去总结和深入研究.笔者应新编《地质大辞典》编委会约稿,特收集整理撰写了《矿物颜料》一文,供读者在实践工作中参考,为今后广泛开发与利用这一资源提供材料,在此起到抛砖引玉之目的,并与地质矿物界同仁、美术工作者、涂料研究者共同商榷,使其能得到更进一步的普及和发展.     

南非巴伯顿绿岩带条带状铁建造岩石磁学及磁性矿物的组成特征

条带状铁建造(BIFs)中含有大量的亚铁磁性矿物,其组成及来源是认识BIF成因的重要依据。本文研究了南非巴伯顿绿岩带无花果树群(距今约32亿年)恩圭尼亚组的BIFs样品的磁学和矿物学特征。通过测量富铁层与富硅层的磁滞回线、等温剩磁获得曲线与退磁曲线、矫顽力谱分析、一阶反转曲线(FORC)、低温(20～300K)有场/无场冷却曲线以及k-T曲线、Lowrie三轴热退磁曲线,结合扫描电镜观测,揭示出研究样品中磁性矿物主要为赤铁矿和磁铁矿。基于矫顽力谱分析,富铁层中磁铁矿主要是多畴及假单畴颗粒,相对含量平均为2. 1%;赤铁矿的相对含量平均为97. 9%。富硅层中磁铁矿主要为假单畴及超顺磁性颗粒,相对含量平均为4. 6%;赤铁矿相对含量平均为95. 4%。测试样品具有Morin转变特征,转变温度介于250～260K,说明BIFs中主要为赤铁矿(0. 5～6mm)。富硅层样品出现～107K、～125K两个Verwey转变温度,表明其中可能存在生物成因和非生物成因两种类型磁铁矿。     

贵州三岔河硫铁矿矿床中假象黄铁矿的发现及其成因意义

贵州三岔河硫铁矿矿床是西南硫矿带内大型矿床之一。矿床产在二叠系龙潭煤系底部，矿体呈层状，与地层产状一致。在矿床的下部发现一层由假象黄铁矿组成的矿石。柱状假象黄铁矿的特点是：Ａｓ含量高，ＣＯ／Ｎｉ值＞１，Ｓ／Ｓｅ值＜２００００，且交代结构明显。通过假象黄铁矿物性特征、主微量元素、硫同位素的研究，证明它系成岩过程中Ｈ２Ｓ交代火山物质中的辉石或间石类矿物的产物。西南硫矿带煤系硫铁矿的形成与火山作用有关。成矿物质源于峨眉山玄武岩喷发期后气液，经沉积－成岩作用形成黄铁矿床。     

四川荣县紫砂矿物资源的发现及其矿物岩石学特征

为了寻找新的紫砂矿物资源,为荣县陶土的高附加值利用以及紫砂矿物原料研究与应用提供科学依据,采用多种现代岩矿测试分析技术,对比研究了四川荣县陶土与宜兴紫砂泥料的矿物岩石学特征,结果表明:荣县陶土的化学成分平均含量是,w(Si O2)64.29%,w(Al2O3)22.72%,w(Fe2O3)6.51%,w(K2O)3.81%,四者之和达97.33%,而有害成分Ca O含量低,w(Ca O)0.35%;矿物成分石英35%~40%,高岭石25%~30%,伊利石30%~35%,赤铁矿3%~5%;结构构造主要为块状构造,粉砂泥质结构,石英分布均匀,颗粒大小为10~250μm;热效应特征是,平均热失重为4.99%,脱羟温度515℃左右。荣县陶土这些矿物岩石学特征都与宜兴紫砂矿物原料中的紫泥相同或相似,有可能作为一种优质的紫砂矿物资源。另外,荣县陶土中的淡绿色部分和紫红色部分分别与宜兴绿泥和朱泥有相似之处。     

Characteristics and genesis of hematite in Chinese loess and paleosol sequences： Mineral genetic restriction for magnetic susceptibility as paleoclimate proxy and iron geochemistry

Hematite is an important iron oxide mineral in loess-paleosol sequences in central China. Investigation of the mineralogical characteristics, genetic mechanism and relationship of hematite with other iron oxides and Fe-bearing minerals will help understand the geochemical process before and after eolian deposit, paleocliamte significance of magnetic susceptibility and reconstruct paleoclimate in central China. So, hematite and related minerals of the loess and paleosol units from Chinese Loess Plateau were investigated using optical microscope, X-ray powder diffraction （XRD）, scanning electron microscopy （SEM）, and high-resolution transmission microscopy （HRTEM）. The results show that there are five genetic types of hematite in loess-paleosol sequences of central China： （1） weathering of Fe-bearing silicate minerals, for instance, chlorite, will release iron that is precipitated as aggregates of hematite nano-crystals on mineral surfaces; （2） hematite combined with eolian magnetite grains that resulted from partial oxidation of magnetite, even though the partial oxidation may occur in the original area; （3） phase transformation from eolian goethite to hematite; （4） hematite formed on the edge and surface of maghemite because of dissolution and hematite recrystallization; and （5） eolian detrial hematite. The hematite formed from chemical weathering of Fe-bearing silicates with nanoporous texture because of dehydration from iron hydroxide is the most important genetic mechanism. It is proposed that the fact that hematite was formed from chemical weathering of Fe-bearing silicates is a main reason for the redness in paleosol units. However, too intense pedogenesis and high amounts of precipitation will promote oxidation of eolian magnetite and maghemite dissolution, which may result in the decreasing of magnetic susceptibility.     

四川旺苍地区中三叠世雷口坡组重磁化机理初步研究

对四川北部旺苍地区中三叠世雷口坡组进行了古地磁学和岩石磁学研究,结果表明,主要载磁矿物为多畴磁铁矿和磁赤铁矿,所携带的特征剩磁在地理坐标下与近代地磁场方向接近,可能是由于后期白云岩化作用和热粘滞剩磁引起的重磁化所致.     

单程波角度域内压制多次波偏移假象

多次波偏移中的假象主要来自于不同地震事件之间的互相关,由于这种互相关满足成像条件,很难直接在偏移过程中去除.但是对于准确的速度模型,真实的成像结果在角度域内应该是平直的.根据这个判断准则,可以在角度域内移除多次波偏移中的假象.本文以数据自相关偏移为例,提出了在单程波多次波偏移中移除假象的主要流程：首先在在单程波偏移过程中高效地提取角度域共成像点道集,然后对角度域共成像点道集应用高分辨率的抛物线型Radon变换,用合适的切除函数处理后,反变换回到角度域,最后叠加各个角度成分,得到偏移结果.Marmousi模型的合成数据测试表明,这种方法可以很好地压制多次波偏移过程中产生的假象,有效地提高成像结果的信噪比.     

云南保山南红玛瑙矿物学特性及致色机理探究

通过光学显微镜、X射线粉晶衍射、X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱、电子探针等测试分析手段对云南保山南红玛瑙的岩相学、矿物组成、化学成分等进行了系统研究,在此基础上进一步通过扫描电镜、X射线能谱元素面扫描、激光共聚焦显微拉曼分析了南红玛瑙致色矿物形貌、元素分布及矿物物相构成。研究结果表明,保山南红玛瑙主要矿物为石英(95%,质量分数),主要结构为粒状结构和纤维结构,次要矿物为斜硅石及方解石等,并含有吸附水和结构水两种状态水。致色矿物主要以小于1μm球状矿物颗粒、2~10μm絮状似球状集合体、针状矿物颗粒和不规则形态矿物集合体这4种类型存在,元素分析显示其为含铁矿物。显微拉曼进一步确认南红玛瑙的颜色是由含铁矿物所致,其中红色致色主要为赤铁矿,黄色致色主要为针铁矿,铁矿物的具体存在形式及其分布方式对南红玛瑙的价值具有决定性作用。本工作为南红玛瑙矿物学特性以及致色机理研究提供了有价值的参考信息,对完善其知识体系和推动南红玛瑙文化有重要意义,同时对借助共聚焦显微拉曼等微区表征技术推动宝玉石研究提供了新思路。     

贵州独山大石板铁矿床地质特征及成因分析

大石板赤铁矿床位于扬子准地台的东南边缘黔南坳陷腹地之独山箱状背斜次级褶皱大石板背斜东翼,呈层状稳定产出,为沉积型铁矿。赤铁矿层仅见一层,被F2断层横切,形成Ⅰ号和Ⅱ号两个矿体。通过对含矿层位展布及矿石特征分析,结合沉积相与古地理环境等研究,认为大石板铁矿是在湿热气候条件下,各种赤铁矿泥晶等围绕核心以胶体化学方式发生沉积形成赤铁矿鲕粒,经波浪、潮汐等动力最终在近滨远端环境下形成矿床。     

基于黄铁矿加热变化过程的新生磁黄铁矿特征及其生成途径初探

黄铁矿是自然界中数量最多、分布广泛的硫化物矿物,也是一种造岩矿物(王濮等,1982;Deer et al.,1992)。前人研究结果表明(范博文等,2010),黄铁矿加热变化过程一个突出的特点就是,在这一过程中先后产生磁黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等新生矿物。对于天然磁黄铁矿的矿物学