渝东南老厂坪铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征

位于扬子地台东南缘的湘西—黔东铅锌成矿带是华南低温大面积成矿域的重要组成部分.前人研究表明,该区铅锌矿床成因类型属于MVT型铅锌矿床,但是,对其中Ge和Ga的富集特征和赋存形式的研究十分薄弱.位于该成矿带西北段的渝东南的老厂坪是重庆地区最大的铅锌矿床,本文以该矿床中闪锌矿为研究对象,通过LA-ICPMS原位分析,结合激光剥蚀曲线,分析该矿床闪锌矿微量元素组成特征,揭示其中Ge和Ga等关键金属元素在闪锌矿中的分布规律及赋存形式,探讨其替代机制,为矿山关键金属Ge和Ga的综合利用提供实际依据.结果 表明,该矿床闪锌矿以富集Cd、Ga、Ge、Fe,贫Mn、Co、Ni、In为特征,形成于中低温环境,其中Ge和Ga均达到了伴生工业品位要求.类质同象是其主要赋存形式,Ge和Ga在闪锌矿中分布不均是其重要特征,Cu是影响Ge和Ga富集的关键控制因素,耦合替代方式为3Zn2+(←→)Ge4++2Cu+和2Zn2+(←→)Ga3++Cu+.总体而言,该矿床闪锌矿微量元素组成特征与MVT型铅锌矿床基本一致,结合其他地质地球化学特征,本文认为该矿床属于MVT型铅锌矿床.     

黄海透光层悬浮半导体矿物组成及其促进微生物胞外电子传递过程初探

在地球上最为活跃的海洋透光层体系中,矿物-微生物交互作用的形式十分丰富。系统采集了黄海近海透光层水体样品,测试分析发现其中分布大量悬浮半导体矿物及微生物群落。通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、环境扫描电子显微镜(ESEM)及配有的EDX能谱仪,从宏观到微区对悬浮颗粒矿物的化学元素组成进行了测试分析,发现其主要矿物组成元素为Si、O、Na、K、Ca、Al等,且含有较高含量的Mn、Fe、Ti等金属元素;通过X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)测试从整体到局部分析悬浮颗粒矿物的物相组成,发现其主要组成矿物为石英、钠长石、方解石、云母和绿泥石等,还有锐钛矿、金红石、板钛矿、针铁矿等铁、钛金属氧化物半导体矿物。通过16S rRNA高通量测序分析海水中主要微生物群落为Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Planctomycetes、Woeseia、Fluviicola等,并通过构建双室反应体系对海水微生物与悬浮矿物间氧化还原作用及胞外电子传递过程进行了表征,结果显示增加海水悬浮矿物作为电子受体后,体系开路电压由330. 80 mV提升至426. 59 mV,提升比率达130%,最大输出功率由8. 376 9 mW/m^2提升至12. 096 8 mW/m^2,为原体系的1. 44倍。实验研究表明,海水透光层悬浮矿物能有效参与并促进微生物胞外电子传递过程,为后续深入研究基于电子能量传递利用的半导体矿物-微生物协同作用以及元素循环调控机制奠定初步基础。     

滇西勐兴铅锌矿床闪锌矿ICP-MS微量元素特征及其地质意义北大核心CSCD

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内迄今勘查程度最高的大型铅锌矿床。由于该矿床的研究程度相对较低,其成因认识存在较大争议。本文使用ICP-MS对该矿床中主要矿石矿物闪锌矿进行了微量元素分析,以探讨该矿床的成矿作用。结果表明,该矿床各阶段闪锌矿的颜色、Fe和Mn含量及Ge/In值特征指示矿床的成矿流体温度不高,可能为与低温盆地流体有关的铅锌矿床。此外,闪锌矿以ΣREE较低、LREE/HREE值大和δEu值小为特征,暗示闪锌矿形成于亏损Eu的还原性流体。结合矿床地质特征、闪锌矿微量元素特征及lnGa-lnIn关系判别图解认为,勐兴铅锌矿床属于密西西比河谷型铅锌矿床(MVT型)。     

云南都龙超大型锡锌多金属矿床中闪锌矿微量及稀土元素地球化学特征

云南马关都龙锡锌多金属矿床位于滇东南老君山锡锌钨多金属成矿区南部,是我国三大锡石硫化物矿床之一,目前对其矿床成因认识存在较大分歧。本文采用ICP-MS对都龙矿床中闪锌矿微量元素及稀土元素组成进行分析,以探讨该矿床成矿作用,为甄别已有成因观点提供证据。结果表明,矿床中闪锌矿以富集Fe、Mn、In、Co、Sn和贫Cd、Ga、Ge、Ni等元素为特征,成矿温度属于中—高温,其微量元素组成与白牛厂矿床(与燕山晚期花岗岩有关的矽卡岩型矿床)中的闪锌矿非常相似,和远源矽卡岩型铅锌矿床(核桃坪和芦子园)中闪锌矿存在一定差异,明显有别于喷流沉积型铅锌矿床(云南澜沧老厂和广东大宝山)中闪锌矿。此外,该矿床闪锌矿稀土配分模式多为轻稀土元素富集中等的向右倾斜曲线,以LREE/HREE值高、Eu负异常明显和Ce异常不明显为特征,与矿区燕山晚期隐伏花岗岩稀土元素特征基本一致,成矿物质来源以矿区燕山晚期隐伏花岗岩为主。结合近期矿山开采和地质勘探所揭露的矿化和矽卡岩蚀变的垂向分带等矿床地质特征,认为云南马关都龙锡锌多金属矿床属于与燕山晚期花岗岩有关的矽卡岩型多金属矿床,其中层状矽卡岩的形成应为成矿流体顺层交代的结果,矿化类型和围岩蚀变的分带与隐伏岩体的距离有关。     

云南会泽矿山厂铅锌矿床流体包裹体特征及成矿物理化学条件

通过会泽矿山厂铅锌矿床闪锌矿流体包裹体显微测温和成矿物理化学条件参数计算,结合前人研究结果,得出以下认识:会泽矿山厂铅锌矿床闪锌矿流体包裹体均一温度为126280℃,具有较宽的变化区间,盐度(w(NaCl))为3.2%22.8%;白云石流体包裹体均一温度为86163℃,大部分盐度较低,为1.1%-14.8%。3个成矿阶段闪锌矿和白云石中流体包裹体均一温度和盐度具有较明显的分布特征:从热液成矿期Ⅰ阶段→Ⅱ阶段→Ⅲ阶段→围岩蚀变,流体呈现中高温-高盐度→中温-中高盐度→中低温-中高盐度→中低温-低盐度的演化规律。在整个热液成矿过程中,有两种不同盐度的流体参与了作用,流体混合可能是矿物沉淀的主要机制。pH值计算结果表明,迁移阶段时,成矿流体呈酸性,从成矿阶段Ⅰ—Ⅳ,流体pH逐渐增大,主成矿阶段Ⅱ—Ⅲ时,闪锌矿和方铅矿在中性、弱碱性下大量析出。受控于CO、CO_2、O_2间逸度平衡的CO_3~(2-)和HCO_3~-缓冲对调节了成矿流体的pH值,碳酸盐岩在铅锌的运移沉淀中起了至关重要的作用。     

善用宝贵能源 环保就在身边 那些必须转发和点赞的科普小段子

<正>煤占中国能源70%以上,若能实现清洁煤的广泛使用,将提高效率30%以上。在提高煤的使用效率方面,今后重点发展煤的气化和液化等清洁煤技术。目前,研究成功的煤炭液化技术已广泛应用于化工、冶金、发电和城市燃气供应等方面,大大提高了煤炭使用效率。如果中国农业用水的利用效率提高10%,即可增加一条黄河的有效用水量。在水的利用方面,应特别注意提高占水资源使用量70%的农用水的     

矿物光电子与地球早期生命起源及演化初探

能量是一切生命活动的核心问题,生命体的能量来源与获取途径是地球早期生命起源与演化的关键科学问题.现有研究表明,生物体开始对太阳光能的大规模利用是早期地球生命演化的重要转折,生命随后逐渐发展并繁荣起来.然而,在生命活动中广泛存在着生物化学反应的电子转移过程,电子最初来源是否源自太阳光能以及如何源自太阳光能目前仍不清楚.数十亿年以来,太阳光理应一直激发着地球表面大量存在的半导体矿物产生光电子-空穴对,在早期地球表面处于还原环境与弱酸性介质条件下,半导体矿物产生的光生空穴极易被俘获,分离出的矿物光电子可有效还原二氧化碳为有机物质,提供生命起源所需物质.光电子在电势差的驱动下形成光电子传递链,可直接传递到原始细胞中以维持其新陈代谢过程.天然半导体矿物在早期生命起源过程中还能起到对细胞免遭紫外线辐射的保护作用,而这种保护作用是通过半导体矿物吸收紫外线来实现的.正是持续产生的较高能量的光电子被早期生命细胞所利用,天然半导体矿物光催化作用产生的光电子在早期生命起源过程中扮演着合成物质、保护细胞与提供能量的多种作用,这一机制至今仍在地球表层系统中发挥着重要作用.     

贵州半边街锗锌矿床锗的富集特征及其地质意义

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源,是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中,目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石,Zn平均品位5.1%)伴生有超大型规模的金属Ge(>900t@110×10^-6),然而Ge超常富集的机制不清。本次研究利用LA-ICPMS对闪锌矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析,以揭示Ge等元素的富集特征、赋存状态和替代方式,探讨Ge的富集机制。分析结果表明,半边街矿床闪锌矿中高含量(平均值>100×10^-6)微量元素有Fe、Pb、Ge和Cd等,较高含量(平均值100×10^-6～10×10^-6)的有Mn、Ga、Sn和Tl,以及较低含量(平均值<10×10^-6)的有Ag、Cu、In和Sb。相比于各类型铅锌矿床,半边街闪锌矿Ge超常富集(274×10^-6～1938×10^-6,...     

天然闪锌矿矿物学特征与光催化性能

本文采集了我国19个产地的天然闪锌矿进行矿物学和光催化性能研究。样品皆为立方Zn S结构,化学成分变化较大,其中Fe对闪锌矿中Zn的替代范围为0.235%~14.826%(质量分数,下同),Cd对闪锌矿中Zn的替代范围为0.133%~1.576%。闪锌矿中Fe含量由低到高,导致颜色由浅变深直至呈黑色,半导体禁带宽度由大变小,估算获得天然闪锌矿的禁带宽度范围为3.18~2.28 e V,明显低于纯Zn S禁带宽度3.68 e V,光催化响应均在可见光范围。验证光催化实验结果表明含Fe较低、含Cd较高的天然闪锌矿可见光催化还原降解甲基橙的效果较佳,如可见光下1 g/L闪锌矿样品(含铁4.262%,含镉1.576%)对30 mg/L甲基橙催化反应4 h后的脱色降解率达到82.11%。天然闪锌矿中Fe含量影响着禁带宽度和光响应范围,Cd含量影响着光催化性能,为高附加值开发利用贱金属资源天然闪锌矿提供了科学依据。