白云鄂博碳酸岩的方解石-白云石地质温度计

利用方解石-白云石地质温度计对白云鄂博地区碳酸岩的平衡温度进行了测定。出露于东矿下盘的白云岩质火山岩和出露于尖山的方解石-白云石型火山岩获得了较高的温度,分别为681℃和648℃。这些样品中的方解石呈二十微米左右晶形较完整的小片,被稍大粒度的白云石颗粒包裹,未受交代作用影响,推测这种碳酸岩在快速冷却的情况下保存下了其岩浆侵位时的成分特点,从而指示出接近碳酸岩浆侵位时的温度。但本区多数碳酸岩的平衡温度在400～500℃之间,有下列三种情况:(1)具有自形-半自形中粗粒粒状变晶结构的碳酸岩最后的平衡温度为415～496℃;(2)产自东矿的其余样品(火山岩),所测最后平衡温度为431～485℃,在测温的微区范围内可见极细粒白云石方解石与稀土等矿物共生的现象;(3)为交代重结晶结构的碳酸岩明显受到后期热液流体的交代,在流体的作用下共生方解石和白云石在成分上达到新的平衡,平衡温度为432～507℃。本文所分析的样品多数结果(371～507℃)与用白云石(方解石)和磁铁矿氧同位素温度计对白云鄂博碳酸岩的计算结果(360～546℃)十分一致。虽然有研究者对方解石-白云石温度计用于火成碳酸岩表示过质疑,但本文资料表明火成碳酸岩最后的平衡温度是可以运用方解石-白云石温度计法来计算的。     

661铀矿床铅同位素组成与成矿物质来源探讨

661铀矿床位于浙江省境内,是赣杭铀成矿带东段重要的火山岩型铀矿床之一,矿体赋存于晚中生代磨石山群九里坪组流纹岩中。对采自该矿的与铀成矿相关的方解石进行了系统铅同位素测定。结果表明,该矿床不同阶段方解石具有一致的Pb同位素组成和较窄的变化范围,暗示成矿过程中铅可能来自于同一的且较为均一的铅源,少量晚期样品仅表现为206Pb/204Pb的增大,指示后期流体可能通过淋滤作用加入了部分早沉淀的铀。通过与基底陈蔡群变质岩和磨石山群火山岩铅同位素组成对比发现,矿石具有与磨石山群火山岩一致的铅同位素组成和变化趋势。在铅构造模式和铅同位素Δγ-Δβ成因图解中矿石和火山岩均显示出造山带铅或地壳与地幔混合的俯冲带岩浆作用铅特征,这与华东南地区的火山岩成因上主要由中下地壳熔融,并不同程度加入了地幔组分的结果一致。这些证据表明火山岩铅为该矿床的主要铅源。     

白钨矿和方解石晶面的断裂键差异及其对矿物解理性质和表面性质的影响

运用Materials Studio软件构建了白钨矿和方解石的晶胞,计算了两种含钙矿物晶体不同晶面的断裂键密度、主要解理面和暴露面上Ca活性质点密度和活性质点的未饱和键密度,并利用计算结果分析了两种矿物的解理性质和表面性质.计算分析表明,白钨矿晶体(001)面、(101)面和(111)面为其常见解理面;方解石晶体(10 (14))面为最常见解理面,(21 (34))面、(01 (18))面为常见暴露面;晶体不同表面Ca质点的未饱和键密度大小顺序分别为:白钨矿(101)≥(111)>(001),方解石(21 (34))>(01 (18))>(10 (14)).研究表明,表面Ca质点性质可能是造成两种含钙矿物选择性分离难的关键因素.     

方解石溶解、沉积速率控制的物理、化学机制

项目来源：国家自然科学基金项目 项目编号： 49703047 起止时间： 1998年1月—2000年12月 项目负责人：刘再华 主要完成人：刘再华何师意曹建华 承担单位：中国地质科学院岩溶地质研究所 该项目主要是探索在水动力条件、CO2转换、溶液饱和度等耦合动态变化条件下方解石溶解、沉积速率的变化规律，以弄清方解石溶解、沉积速率水动力控制、CO2转换控制、及表面反应控制的条件和机制，最终建立方解石溶解、沉积动力学数学模型。 研究采取野外观测试验、室内模拟实验和模型计算三者相结合，最后求得统一的总体研究实验方法。获得的主要成果如下： (1) 在野外对四川黄龙沟进行了水化学和水动力的观测研究。结果表明，水动力条件(流速)对沉积速率有明显的控制作用，快速流动水体中的方解石沉积速率是慢速流动水体中的2～5倍。 (2) 进行了室内多条件变化的方解石溶解、沉积速率控制机理实验研究。实验中的水动力控制通过使用旋转盘技术实现，即DBL厚度由旋速的改变来精确调节。实验结果表明，溶解速率与旋速有关，即旋速愈高，速率愈大，或DBL愈薄，速率愈大。另一方面，上述关系取决于系统的CO2分压。实验发现，在实验控制的旋速范围(100～3500转/分，相应于DBL厚度0.005～0.001cm)内，CO2分压愈低，旋速对溶解速率的控制愈显著，然而当PCO2>0.01atm时，速率的传输控制已很微弱。 (3) 应用DBL模型较为成功地对上述实验结果进行了预报。模型结果显示，PCO2>0.01atm且DBL厚度大于0.001cm时，速率与DBL厚度的变化几乎无关，反映出该条件下速率的CO2转换控制机理。为检验这一模型结论的正确性，我们将能显著地催化CO2转换反应的CA注入反应系统，结果发现，PCO2>0.01atm时方解石溶解速率提高约10倍，而低CO2分压时，溶解速率只有微弱增加。 (4) 上述野外和室内研究证明，DBL理论模型能以较满意的精度预测不同条件下方解石沉积或溶解的速率。预测的速率可近似地用以下线性速率定律表示： F=±α(［Ca2+］eq-［Ca2+］) 其中+和-分别指方解石溶解和沉积；［Ca2+］eq为与方解石平衡的钙浓度；［Ca2+］为溶液中钙浓度；α为速率常数，取决于系统温度、CO2分压、DBL厚度和流动水层厚度。 (5) 研究成果的科学意义在于首次在野外定量发现了水流速对方解石溶解和沉积速率的显著控制，并在室内进行了成功的模拟，这对于解释自然界诸如四川黄龙国际自然遗产的重要组成部分——多姿多彩的钙华景观的成因及保护类似景观具有重要的理论和指导价值。更重要的是，研究过程中生物高分子催化剂碳酸酐酶对方解石溶解沉积速率具有显著控制的发现，不仅在揭示岩溶作用机理方面具有重要的学术意义，其进一步研究可能揭示某些生物岩溶之谜，并进而在解决与我国西部开发密切相关的岩溶石漠化的生物技术措施方面具有广阔的应用前景。此外，研究获得的数学模型对于定量评价岩溶作用在全球碳循环中的贡献也是非常重要的。 (6) 研究过程中共发表相关论文11篇，涉及国际核心期刊(SCI期刊)有“Environmental Geology”(美国)、科学通报、中国科学和地质学报等，在学术界产生了较大的反响。 (7) 项目执行过程中前往美国参加了两次学术会议，并宣读了论文，同时利用野外考察和会间讨论的机会与国际相关知名学者进行了广泛的学术交流，产生了良好的反响，并达成了与德国不莱梅大学、日本九州大学和澳大利亚纽卡斯尔大学进行国际合作交流的意向，前两项已分别于1999年和2000年完成，后一项计划于2001-2002年进行，并签订了合作协议。     

黑龙江省老柞山金矿方解石的天然热发光

对老柞山金矿４９件方解石样品的天然热发光曲线特征研究表明，成矿期方解石的热发光曲线以双峰为主要特征，成矿后期的方解石的热发光曲线则无峰型。方解石热发光曲线特征可作为矿区成矿阶段划分的一个重要标志。     

方解石岩─—矽卡岩硼矿床的特征含矿岩石

含硼方解石岩是矽卡岩硼矿床的特征含矿岩石，是含硼气液直接作用于白云石的结果，由于它是组成矽卡岩硼矿床的主要岩石类型，而且其矿物成分和化学成分既富钙、又富镁，因此矽卡岩硼矿床应当是钙镁质矽卡岩矿床，同时它的产状也与一般矽卡岩金属矿床不同，硼矿物一方解石相的提出，不仅具矿床学上的理论意义，而且具有找矿意义。     

贵州丹寨汞矿方解石的微观特征及其与构造成矿关系初探

鉴于方解石是研究低温碳酸盐型汞矿床构造应力作用的良好对象,作者对贵州丹寨汞矿床中24件方解石样品进行构造形变及构造成矿模拟试验,经光学显微镜及透射电子显微镜对比观察指出:多种应力作用叠加及微观构造形变的先后生成关系,可视为多期次构造动力作用的结果;汞矿的成矿作用和构造作用的相关和同步性,说明构造作用既可提供成矿的空间,又是促进成矿的动力。