辽宁后仙峪蛇纹岩玉石地质特征及开发前景初探

对辽宁营口后仙峪产出的蛇纹岩岩石学、岩石化学、矿物学和玉石学等方面的初步研究显示,其主体矿物是利蛇纹石,化学成分贫硅富铁,加之其结构构造的多样性,使之玉器显著不同于传统的岫玉玉器.其凝重的质感、神秘的色彩等品质对人类文化有着独特的承载能力,是一种具有很大开发潜能的玉石资源.     

现代海底超镁铁质岩系热液系统与地质意义

现代海底热液循环与洋中脊地质过程一直是国际洋中脊计划研究的热点.海底热液系统多数都与海底玄武岩及其水-岩反应直接相关,而一类与深海橄榄岩的产出及其蛇纹石化作用有关的海底热液系统——超镁铁质岩系热液系统,以具有高浓度H2和CH4异常而低SiO2浓度为显著特征,主要分布在慢速扩张大西洋中脊和超慢速扩张北冰洋Gakkel洋脊和西南印度洋中脊.超镁铁质岩系热液系统在流体组成、构造背景和硫化物成矿方面与玄武岩热液系统有很大差异,主要表现在地幔来源超镁铁质岩石的普遍出露、喷口流体高的H2和CH4异常以及硫化物中高Co/Ni比值.超镁铁质岩系热液系统的发现丰富了全球洋中脊热液系统的研究内容,对洋中脊地质过程、海底热液活动及其成矿作用研究具有重要意义.     

烟曲霉对蛇纹石和橄榄石风化作用的试验研究

含镁硅酸盐矿物是重要自然资源,国内外大都采用传统的化学方法进行开发利用,而微生物法释放含镁硅酸盐矿物中镁和硅的研究还未见报道。试验采用摇瓶培养与对照结合的方法研究烟曲霉(Aspergillusfumigatus)对含镁硅酸盐矿物——蛇纹石和橄榄石的风化作用。试验采用ICP-OES测定第5、10、20、30 d培养液滤液中Mg2+和Si的含量,同时对相应试样的pH值和代谢产物进行分析测定,采用SEM和TEM观察作用后的微生物-矿物聚集体。结果表明,烟曲霉作用蛇纹石和橄榄石试样滤液中的Mg2+和Si含量变化不仅与烟曲霉生长状况有关,而且与矿物的晶体结构相关,蛇纹石较橄榄石更易被烟曲霉风化;另外烟曲霉在生长过程中产生的酸性代谢产物有助于对矿物的风化;SEM和TEM观察结果直观地显示出烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用痕迹。综合分析认为,烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用应该是酸溶作用、菌丝对矿物的穿插包裹和菌丝体对养分的吸收等方式协同作用的综合效果。研究结果为探讨真菌与矿物相互作用的过程与机理以及为微生物法开发蛇纹石和橄榄石矿产资源提供了基础资料。     

“泰山玉”的宝石学特征

目前,＂泰山玉＂是玉石市场上出现的一个＂新品种＂。对一批＂泰山玉＂样品进行了常规宝石学测试、偏光显微镜薄片观察、红外光谱等测试与分析。结果表明,大多数＂泰山玉＂样品的主要矿物组成为蛇纹石,依据现行的国家标准,其鉴定名称可命名为＂岫玉＂或＂蛇纹石玉＂。其中,以透闪石为主要矿物组成的＂泰山玉＂还有待进一步确认与研究。＂泰山玉＂中Cr,Fe,Ni的质量分数较高,这是区别辽宁岫玉的重要特征之一。泰山文化与传统玉石文化相结合,是＂泰山玉＂的良好开发方向。     

绿岩带型泰山蛇纹石质玉石地球化学特征及其成因指示

蛇纹石化与壳幔演化乃至地球上生命的起源过程密切相关.泰山蛇纹石质玉石产于华北克拉通鲁西雁翎关绿岩带内,是绿岩带型蛇纹石质玉石的典型代表,玉料可分为泰山墨玉、泰山碧玉和泰山翠斑玉(泰山花斑玉)三大类.虽然前人对泰山超基性岩型蛇纹石质玉石进行过研究,但对其玉石地球化学特征及其成因研究仍然薄弱.本文利用偏光显微镜、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)等分析测试手段,对泰山玉进行了分析.结果显示,泰山墨玉主要矿物组成为叶蛇纹石和利蛇纹石,而泰山碧玉和翠斑玉主要矿物均为叶蛇纹石;三类玉料均富集Cr、Co、Ni等相容元素;与其他产地蛇纹石玉相比,泰山蛇纹石玉更富Ni而贫Cr;Cr/Ni和Ni/Co值变化范围分别为0.25～0.42、27.43～42.77;亏损部分大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf).玉石具有稀土元素总量低(ΣREE=0.57～3.02μg/g),轻重稀土元素分异不明显,Eu负异常较为明显(δEu=0.18～0.45)等特征.早期形成的泰山墨玉主量元素更加贫Si、富Mg、Fe,泰山碧玉和翠斑玉则相对富Si和富集U、Pb等亲流体元素.结合野外产状特点,可以认为,①泰山玉原岩为华北克拉通新太古代鲁西绿岩带上残余亏损地幔部分熔融产生的超基性火山岩,其原岩具有岛弧火山岩的某些特征;②低Cr含量和Cr/Ni值,低稀土元素总量、轻重稀土元素分馏不明显等是绿岩带型泰山蛇纹石质玉石重要特征;③泰山碧玉和翠斑玉的成玉过程可能受到后期热液流体的叠加改造.     

藏西南札达白垩纪海绿石的形成机制及控制因素

西藏札达地区夏拉剖面海绿石砂岩之下的地层中含有少量处于不同演化阶段的海绿石质物质。为了更好的理解海绿石化过程、查明海绿石的形成机制和控制因素,本文利用岩相学和扫描电镜(SEM)以及电子探针微分析(EPMA)等技术,对其中处于不同演化阶段的海绿石进行了系统的矿物学研究。分析表明,海绿石呈微晶片状集合体形态,具明显的交代特征。海绿石化过程主要表现为交代碱性长石或岩屑中的富钾组分,这种交代反应为溶解-沉淀-重结晶机制控制的界面迁移反应。交代形成的海绿石继承了原矿物或岩屑颗粒的外形,表明其形成于很弱的水动力学条件。交代过程受沉积物供应速率、母源物质的溶解速率和反应界面附近的氧化还原条件控制。铁铝蛇纹石的大量存在表明当时的环境主要为一种还原环境,而海绿石则形成于局部的亚氧化(sub-oxic)环境中。砂岩中不同演化程度的海绿石都表现出富钾贫铁的特征,表明交代碱性长石(或钾长石)或岩屑中的富钾组分的海绿石化过程不同于前人提出的新生理论和两阶段模式。元素的富集是通过与交代作用同时进行的重结晶作用完成的,该过程不需要前人提及的后期单独的钾富集的过程,并区别于交代贫钾矿物的过程。     

广西陆川蛇纹石玉的岩相结构及成矿机理

应用外束质子激发X射线荧光光谱法、X射线衍射、激光拉曼光谱、扫描电子显微镜等无损分析技术,对广西陆川蛇纹石玉的成分、物相和结构进行分析。X射线衍射结果显示样品的衍射峰主要位于0.724、0.456、0.362、0.248、0.153和0.150 nm处,表明陆川蛇纹石玉主要矿物成分是蛇纹石,同时伴生方解石矿物与蛇纹石形成穿插交织结构。成矿机理分析表明,陆川蛇纹石玉是由白云质大理岩热液交代作用形成的,和广东的信宜玉均属于富镁碳酸盐型蛇纹石。拉曼光谱显示叶蛇纹石的特征峰位于229、376、457、686和1046 cm-1处,纤蛇纹石的特征峰位于228、345、386、624、690和1102 cm-1处,通过激光拉曼光谱可以快速区分陆川蛇纹石玉中纤蛇纹石和叶蛇纹石两种不同结构的蛇纹石亚种。     

灼烧处理对纤蛇纹石反应活性的影响

    使用可循环的NH4Cl 溶液作为中间媒介获取Mg2+用于CO2 矿物封存是一种新兴工艺,但是纤蛇纹石在NH4Cl 溶液中较 低的Mg2+浸出率却是这项工艺发展的瓶颈。针对这一问题,本文采用灼烧处理对纤蛇纹石进行改性。结果表明, 灼烧处理 可以有效改变纤蛇纹石中Mg2+反应活性。在600℃灼烧后,所得产物与NH4Cl 反应的转化率达到55.64%,比灼烧前提高了 约43%。600℃灼烧处理脱除了纤蛇纹石外羟基,增大了矿物的反应表面积和具反应活性的Mg2+的量,促进了其与NH4Cl 的 反应 ;脱除内羟基后,具反应活性Mg2+减少,与NH4Cl 反应的转化率降低。     

一种特殊的玉器材料蛇纹石化纯橄榄岩

对一种特殊的玉器材料采用珠宝玉石常规鉴定、岩石薄片偏光显微镜鉴定、红外光谱分析和X射线粉晶衍射分析的研究,其玉石材料为蛇纹石化纯橄榄岩。提出了使用放大镜检查与红外光谱分析相结合的综合鉴定方法。