福建紫金山矿田罗卜岭铜钼矿化斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及成矿岩浆特征研究

罗卜岭斑岩铜钼矿床是紫金山Cu-Au-Mo浅成低温—斑岩矿田新近发现的大型斑岩铜钼矿床。我们在对罗卜岭赋矿斑岩体矿物组成进行详细分析的基础上,测定了斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,分析了赋矿斑岩体时代、锆石Ce4+/Ce3+比值及氧逸度特征。这些工作对深入了解紫金山斑岩—浅成低温热液矿田成矿系统形成机制及了解华南新近发现的一系列斑岩     

电子探针分析与系列矿物研究

本文论述以电子探针为主要测试手段对下述几种系列矿物的研究成果:(1)铂族元素系列矿物的研究(包括Ru-Os-Fe金属互化物矿物系列和RuAs_2-OsAs_2二元固溶体矿物系);(2)Au-Cu系列矿物的研究;(3)黝铜矿族矿物的研究。     

Mass Concentration and Mineralogical Characteristics of Aerosol Particles Collected at Dunhuang During ACE-Asia

Measurements were performed in spring 2001 and 2002 to determine the characteristics of soil dust in the Chinese desert region of Dunhuang, one of the ground sites of the Asia-Pacific Regional Aerosol Characterization Experiment (ACE-Asia). The mean mass concentrations of total suspended particle matter during the spring of 2001 and 2002 were 317 μg m?3 and 307 μg m?3, respectively. Eleven dust storm events were observed with a mean aerosol concentration of 1095 μg m?3, while the non-dusty days with calm or weak wind speed had a background aerosol loading of 196 μgm?3 on average in the springtime. The main minerals detected in the aerosol samples by X-ray diffraction were illite, kaolinite, chlorite, quartz, feldspar, calcite and dolomite. Gypsum, halite and amphibole were also detected in a few samples. The mineralogical data also show that Asian dust is characterized by a kaolinite to chlorite (K/C) ratio lower than 1 whereas Saharan dust exhibits a K/C ratio larger than 2. Air mass back-trajectory analysis show that three families of pathways are associated with the aerosol particle transport to Dunhuang, but these have similar K/C ratios, which further demonstrates that the mineralogical characteristics of Asian dust are different from African dust.     

一种潜在的地质压力计：流体包裹体子矿物的激光拉曼光谱测压法

高温高压下矿物的拉曼原位测量表明，某些拉曼活性的物质其拉曼位移与压力之间具有良好的线性关系。这一特性使我们能够通过测量矿物包裹体中含有这些子矿物的拉曼位移以确定矿物的形成压力。与目前常采用的共存矿物对压力计以及流体包裹体的CO2等容线法等压力测定方法相比，该方法具有快速、方便和准确的特点。由于包裹体中可以存在各种不同的子矿物以及不同的溶液物质，因此系统研究包裹体中一切可能存在的矿物或物质的拉曼位移与温度和压力之间的关系将可以提供一种方便、准确的地质压力测量手段。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿铀矿物地质地球化学特征及其成因意义

鄂尔多斯盆地北部已发现系列砂岩型铀矿,由东往西依次有东胜铀矿、杭锦旗(纳岭沟)铀矿、大营铀矿等大型、特大型矿床,成为我国目前砂岩型铀矿发现规模最大、最具远景的地区。研究表明,它们具有相似的矿床地质特征和形成环境。在矿床成矿作用研究中,铀的存在形式及铀矿物特征对砂岩铀矿来说是一项重要的内容,其认识对铀的地浸开采可提供重要依据,也是了解砂岩型铀矿形成机制或矿床形成环境及成因的重要信息。本文主要从三个方面对鄂尔多斯盆地北部大营铀矿、纳岭沟铀矿等主要砂岩型铀矿中铀矿物地质地球化学特征和成因进行了研究和探讨。通过电子探针测试,高分辨率扫描电镜观察等手段,认为盆地北部铀矿的铀矿物类型主要为铀石,含少量的沥青铀矿、钛铀矿、水硅铀石、钍铀石等;铀矿物常与黄铁矿、有机质(煤屑)及方解石相伴生。采用逐级化学提取等方法定量地分析了铀矿物占矿石中铀配分的比例关系,认为其中铀矿物和吸附态约各占铀存在形式的50%。首次对砂岩型铀矿的铀矿物进行微区原位LA-ICP-MS稀土元素分析,认为ΣREE在铀矿物铀石中高度富集,是矿石中稀土元素的主要载体;稀土元素是铀矿石中可综合利用的有益组份,其标准化曲线表现为明显的右倾型,轻稀土富集,轻重稀土分馏强烈,δEu和δCe具较弱的负异常,说明总体上铀矿化形成于外生后成环境。从上述铀矿物特征,初步探讨了铀矿化形成的环境与成因,认为铀矿化形成经历了至少为低温流体作用的环境;铀矿化形成于浅部地壳即外生后成环境而与深源作用无关。     

X射线衍射和电子探针技术在矿物药雄黄鉴定及质量评价中的应用

雄黄是我国常用的矿物类中药,由于晶体空间结构不同,可分为α雄黄(AsS)和β雄黄(As4S4)。雄黄受氧化作用会产生剧毒物质砒霜(As2O3),其中β雄黄因空间结构关系更易被氧化,因此对矿物药雄黄的成分鉴定和质量评价具有重要的意义。常用的分析雄黄中砷及其他元素的方法(原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱-质谱法等)是通过测定总砷、价态砷和其他相关元素实现对雄黄的鉴别和有害成分的检测,分析过程复杂,试剂消耗大,需对样品进行破坏,而且不能直接对矿物结构进行判定。本文采用薄片鉴定、X射线衍射和电子探针对来自代表性生产地贵州思南和湖南石门的6种药用雄黄样品进行鉴别和质量评价。首先通过薄片鉴定初步确定雄黄样品的主要成分及伴生矿物,进一步利用X射线粉晶衍射和电子探针技术对雄黄的主要成分、伴生矿物进行半定量分析,再利用电子探针研究雄黄中As、S、O等元素的赋存状态,在这些技术综合鉴定的基础上,对收集的雄黄进行质量评价。分析结果显示:产自贵州思南的1号矿药由石英(82.8%)、方解石(9.5%)和白云石(7.7%)组成,2号矿药由α雄黄(64.7%)和石英(35.3%)组成;产自湖南石门的6号矿药由β雄黄(86.5%)和电气石(13.5%)组成,3号和4号矿药由α雄黄单矿物组成,5号矿药由β雄黄单矿物组成,3号、4号和5号三个样品中As含量大于70%,符合药典规定;电子探针分析样品中均未检测到砒霜,总体上表明湖南产的雄黄品质较高。研究表明,X射线粉晶衍射法利用了衍射图谱与晶体结构的一一对应性,找到不同矿物药样品的专属特性,而对于多组分矿物药样品,只要混合组分恒定,其衍射图谱就相对稳定,具有指纹特征;电子探针利用As、O等元素的赋存状态,可以有效地对雄黄的质量进行评价。X射线衍射和电子探针技术的结合用于鉴定雄黄矿物药是一种极为有效、可行的办法,与传统方法相比更为快速、经济。     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

青海尕林格铁矿床矽卡岩矿物学及蚀变分带

尕林格矽卡岩型铁多金属矿床位于青海省西部祁曼塔格成矿亚带的中部.矿体处于花岗闪长岩与滩间山群白云质大理岩接触带内以及外接触带沿NWW向断裂构造破碎带分布的大理岩和蚀变安山岩内.从侵入接触带往东,蚀变岩石分带性明显,主要划分出3种含矿矽卡岩带:含Fe的镁质矽卡岩带,含Fe、Cu的钙质矽卡岩带,含Fe、Pb、Zn的锰-钙质矽卡岩带.镁质矽卡岩带的矽卡岩矿物主要包括镁橄榄石及其蚀变矿物蛇纹石、粒硅镁石、透辉石、斜绿泥石,有关的金属矿物主要为磁铁矿.钙质矽卡岩带的主要矽卡岩矿物有绿钙闪石、铁阳起石、钙铁辉石、铁叶绿泥石、磷灰石、中长石,有关的金属矿物为磁铁矿、磁黄铁矿和少量黄铜矿.与锰-钙质矽卡岩有关的矽卡岩矿物有锰钙铁辉石、钙铁榴石、钙铝榴石、铁镁绿泥石、绿帘石、硅灰石、磷灰石、钙长石等,金属矿物有方铅矿、闪锌矿、磁铁矿和磁黄铁矿.通过对矿物组合的研究,确定了不同矿物组合的生成关系,划分了成矿期次,分为矽卡岩期、退化蚀变期和金属硫化物期,矽卡岩期又分为早、晚2个阶段.矽卡岩早期生成的石榴子石的化学成分端员以钙铝榴石(Gro67～ 99)为主,辉石的成分端员以透辉石(Di96～ 98)为主;矽卡岩期晚期阶段石榴子石的化学成分端员以钙铁榴石(Ad78～98)为主,辉石的成分端员以钙铁辉石(Hd68～ 84)为主.与中国东部矽卡岩型矿床进行对比后发现,锰-钙质矽卡岩带是一种向锰质矽卡岩带过渡的类型,对于寻找与锰质矽卡岩有关的矿化类型具有指示意义.     

环境矿物材料基本性能：无机界矿物天然自净化功能

重点阐述环境矿物材料基本性能，包括矿物表面吸附、孔道过滤、结构调整、离子交换、化学活性、物理效应、纳米效应及与生物交互作用等，旨在发掘、凝炼并新提出物理方法和化学方法之后与有机界生物同效的无机界矿物天然自净化功能的基础理论与应用方法，以发展和完善无机矿物与有机生物所共同构筑的自然界中存在的天然自净化系统，并就目前笔者在黄铁矿、锰钾矿、金红石、蛭石、蒙脱石、苋铁铁钒等天然矿物方面已经完成和正在开展的一系列环境矿物材料研究工作进行了举例说明。     

也论成都粘土的成因

为了解成都粘土的成因机制，在总结前人资料的基础上，从分析成都粘土的分布、结构、矿物组成等特征入手，客观地展示了成都粘 本质，进而将其与我国北方的马兰黄土和长江中下游的下蜀粘土之间的特性进行比较以及对龙门山和成都平原第四纪晚更新世的古环境的分析，最终得出典型的成都粘土的成因是属于风成“黄土”的结论。