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    2024年第43卷第1期
      目录
    • 2024,43(1):0-0, DOI:

      Abstract:

    • 专题研究
    • 姚春彦,郭维民,刘君安,李汉武,王天刚

      2024,43(1):1-20, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0101

      Abstract:

      为充分认识秘鲁北部海岸岩基带始新世以来的构造岩浆演化特征,探讨侵入岩形成时代、岩石成因及其构造环境, 在海岸岩基带自西向东系统采集侵入岩样品。锆石U-Pb年代学数据显示侵入岩时代分两期,分别为52~47 Ma和36~28 Ma,具有自西向东逐渐变新的特征。样品岩石地球化学具有钙碱性-高钾钙碱性特征,明显富集Rb、Ba、K、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P 和Ti高场强元素;球粒陨石标准化稀土元素配分模式均表现为轻稀土元素富集的右倾型,具有弱的Eu负异常。Sr/Y-Y图解和Rb-(Y+Nb)图解显示岛弧岩浆岩的组成; Rb/Sr值和Th/U值接近壳源岩浆组成; Nb/Ta值和Zr/Hf值均接近平均陆壳组成; La/Ba-La/Nb图解指示具有岩石圈地幔源区的特征; A/MF-C/MF图解中多数样品落入基性岩的部分熔融区域。结合Nazca板块向南美大陆板块俯冲的构造背景及样品地球化学和年代学数据特征,认为两期侵入岩的岩浆具有同源特征,岩浆源区可能源于基性下地壳的部分熔融,并有岩石圈地幔物质混染;秘鲁北部在Nazca板块低角度平板俯冲作用下,岩浆弧向东迁移,同时地壳隆升和增厚时限较中南部地区的30 Ma时限稍晚(大约在28 Ma之后)。

    • 张启连,韦访,邓军,李活松,陈文伦,宫研,覃洪锋,辛晓卫,黄尚恒,王学恒,苏可

      2024,43(1):21-36, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0102

      Abstract:

      已有研究表明铝土矿中鲕粒的Al含量普遍高于基质,但鲕粒富集Al过程尚不清楚。本文通过对桂西地区铝土矿进行宏微观观察以及电子探针测试(EPMA)和X粉晶衍射分析,研究了矿石构造和元素地球化学变化规律,试图分析铝土矿中鲕粒生长机制。含矿岩系层序多变特征表明桂西铝土矿为陆相成因;鲕粒内部圈层 Al含量大于50%,而Si含量小于1%,Fe含量波动于1%左右,证明矿石中鲕粒Al的含量比基质的高,同时硬水铝石的结晶程度亦较高;与鲕粒生成有密切关系的构造主要为凝胶和裂隙,两者为正反馈关系;胶体在分离过程中出现分凝,主要形成富铝、富硅和富铁凝胶,分凝过程中Fe、Si亲和性强,两者的迁移能力均高于Al。分析认为鲕粒形成于浅埋阶段,是一种凝胶的反复分凝过程,受控于湿润-干热气候,成鲕可大致分为3个阶段,即充水阶段、湿润阶段和干热阶段,成核机制为脱水收缩,圈层增长机制为成胶-凝胶老化交替。铝土矿型风化壳的物质搬运过程使鲕粒的圈层停止生长,形成夭折鲕,若条件有利则形成再生鲕。首次引入磁场的概念解释了鲕粒保持浑圆形习性的原因。

    • 徐鸿雪,汪洋

      2024,43(1):37-46, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0103

      Abstract:

      为了探讨黑云母温度计是否适用于估计花岗质侵入岩的结晶温度,汇编了国内外典型花岗质侵入体的岩石化学和矿物化学数据,利用Henry等(2005)的黑云母Ti饱和温度计、Li 和Zhang (2022)的黑云母全组分温度计估算了岩浆温度,并与Shao等(2020)的锆饱和温度计估算结果进行了对比。结果表明,黑云母Ti饱和温度计估算的温度比锆饱和温度计和黑云母全组分温度计低50~200℃,因此认为黑云母Ti饱和温度计并不适用于估算花岗质侵入岩的结晶温度,而黑云母全组分温度计可以复现S型和I型花岗岩的锆饱和温度计结果。

    • 周伟,祁晓鹏,张嘉升,徐磊,杨杰,高景民

      2024,43(1):47-62, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0104

      Abstract:

      首次报道了扬子板块北缘镇巴地区中-晚三叠世界线黏土岩锂的超常富集,黏土岩产于关岭组(T2g)/须家河组(T3x)平行不整合界面,为古风化壳沉积物,Li2O品位0.08%~0.11%,最高达0.22%,超过了该类型矿产的边界品位(0.06%),界线黏土岩的岩石学特征、矿物组成及岩石成因亟待查明。本文通过XRD分析、TIMA分析以及详细的地球化学研究,查明了界线黏土岩的矿物组成,探讨了黏土岩形成的沉积环境及物质来源,提出了不整合面黏土岩类关键金属矿产的综合找矿方向。研究表明,镇巴地区T2/T3界线黏土岩主要由石英、伊利石、高岭石组成,并含有极少量绿泥石、蒙脱石和铝绿泥石。主量元素(SiO2、Al2O3TFe2O3、TiO2)特征表明界线黏土岩属于铝土质泥岩,黏土岩CIA值(化学蚀变指数)为85~93,ICV值(成分变异指数)为0.22~0.46,说明其沉积母岩经历了强烈的化学风化作用。微量元素(V、Ni、Sr、Ba)显示黏土岩形成于氧化-还原过渡的陆相淡水沉积环境。我国目前在不整合面发现的黏土岩有铁-铝质黏土岩、铝质黏土岩、铝土岩,代表了古风化壳沉积,并产有锂、镓、稀土、铌等关键金属矿产,形成时代主要为石炭纪-二叠纪,具有多元素综合成矿的特点,建议后期加强不整合面黏土岩类的综合找矿工作,助力新一轮找矿突破。

    • 战略性非金属矿产
    • 山俊杰,黄仕林,毕有益,邓美洲,严焕榕,衡勇,郑艳

      2024,43(1):63-73, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0105

      Abstract:

      四川盆地侏罗系沙溪庙组及三叠系须家河组作为陆上致密气资源增储上产重点的接替区,保有大量的难动用储量,具有较大的勘探开发潜力。然而随着深入的滚动勘探开发,中浅层沙溪庙组气藏和深层须家河组气藏气井产水已严重制约了气井产能,部分气井甚至因水淹而停产。本文对研究区不同层位34口气井的地层水进行了主量、微量元素和气藏成藏演化特征分析,结果显示沙溪庙组气藏和须家河组气藏经历了先成藏后致密再改造的成藏演化过程,断层的沟通导致深层须家河组地层水的大量上涌,使断层附近高渗的砂体被充注,在水动力等驱动作用下,天然气以游离相或水溶相沿断裂带进行垂向高效运移。垂向上大部分离子含量都随着埋深逐渐增大,深层须家河组地层水气藏具有较好的油气保存条件,并且经历了更为复杂的水岩相互作用,不同程度地使K、Ba、Sr、Li、Rb等元素更加富集。

    • 综述与进展
    • 史蕊,张洪瑞

      2024,43(1):74-88, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0106

      Abstract:

      基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国"地质云"与全球矿产资源储量动态评估数据库、澳大利亚深部地球探测计划AuScope、美国矿产资源在线空间数据库、国际经济地质学家学会(SEG)Geofacets数据库、美国标准普尔公司SNL Metals & Mining 数据库等国际主要矿床数据库的情况;同时,列举了应用大数据思维和人工智能方法在区域成矿规律、矿床成因机制、矿床类型判别、资源潜力评价、战略咨询等方面取得的若干重要进展。文章提出,未来在深时数字地球国际大科学计划的平台下,整合全球海量矿床数据,建设开放、共享、统一的矿床大数据平台势在必行。

    • 环境矿物学
    • 刘芳芳,牛继南

      2024,43(1):89-99, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0107

      Abstract:

      纤维水镁石是一种独特的天然氢氧化物矿物纤维,具有增强增韧和耐高温阻燃等特点,被广泛应用于建筑、阻燃和造纸等领域,将纤维水镁石应用于高附加值产品中具有重要的经济意义,而纤维水镁石的应用与其矿物学特征密切相关。陕西汉中黑木林纤维水镁石矿是目前全球范围内储量最大的纤维水镁石矿床,目前对该地区纤维水镁石矿物学特征的研究较少。本文采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸脱附和热重分析(TGA)等测试方法,对黑木林纤维水镁石进行了矿物学特征测试分析与研究,同时也对热处理后纤维水镁石矿物学特征的变化规律进行了研究,为纤维水镁石的应用提供理论基础,为将其应用于高附加值产品中提供科学依据,从而进一步提高其经济价值。

    • 敖翔,徐冠立,李珎,柏涵

      2024,43(1):100-108, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0108

      Abstract:

      磷石膏中的磷在雨水淋滤作用下浸出,将污染堆场附近水体。本研究采用生物炭固化磷石膏中的磷,以减少其对周遭水体的污染。主要通过模拟固化实验和对照浸出实验,分析生物炭用量、反应时间和温度、初始pH值对固化效果的影响,通过XRD、SEM-EDS分析固化后的生成物。实验结果显示,在生物炭用量为25 mg时,单位固化量达到最大值13.20 mg/g;在反应温度T=293 K、初始pH=7条件下,反应平衡时间72 h时浸出液的磷平衡浓度Ce= 1.40 mg/L;温度提升有助于提高生物炭的固化效果,当T=308 K时,浸出液的磷平衡浓度Ce=0.167 mg/L;碱性条件有利于固化反应持续进行,在pH=11条件下,浸出液的磷平衡浓度Ce=0.153 mg/L。实验结果表明生物炭对磷石膏中的磷具有明显的固化效果。磷石膏中的二水硫酸钙溶解后,Ca2+与表面带负电的生物炭结合,在生物炭显微结构的凹陷处,化学吸附溶液中的磷酸根生成了絮状、团簇状的羟基磷灰石(HAP)沉淀,从而使浸出磷得到有效控制。

    • 钟晓琴,贺广喜,马雪,朱霞萍,任维,赵平

      2024,43(1):109-116, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0109

      Abstract:

      为研究凹凸棒石-双交联水凝胶微球(SA/PVA/ATP)对镉污染土壤钝化修复的效果,将SA/PVA/ATP添加到镉浓度为3.72 mg/kg的土壤中进行淹水培育,采用模拟酸雨、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和三乙醇胺(TEA)混合提取剂(DTPA提取剂)提取土壤有效态镉;采用欧共体标准局顺序提取方法(BCR)提取土壤中不同形态镉;讨论了SA/PVA/ATP添加量、土壤有效态镉和各形态镉的相关性;计算了钝化容量、修复效率和重金属风险评价指数,探究了SA/PVA/ATP对土壤镉的钝化机理。结果显示,随着SA/PVA/ATP的增加,DTPA提取剂和酸雨提取的有效态镉含量分别从1.72 mg/kg和0.024 mg/kg下降到0.66 mg/kg和0.004 4 mg/kg;土壤中的弱酸可提取态镉和可还原态镉含量分别从1.40 mg/kg和0.81 mg/kg下降到1.01 mg/kg和0.41 mg/kg,而可氧化态镉和残渣态镉含量分别从0.86 mg/kg和0.63 mg/kg增加到0.95 mg/kg和1.27 mg/kg。材料添加量与土壤中有效态镉、弱酸提取态镉和可还原态镉含量呈极显著负相关,与可氧化态镉和残渣态镉含量呈极显著正相关;SA/PVA/ATP添加量为2.0% 时,钝化容量最大为19.15 mg/kg,修复效率最高为34.89%,土壤环境由高风险降至中风险。SA/PVA/ATP将土壤中镉的弱酸提取态和可还原态逐渐转化为可氧化态和残渣态,降低了镉的生物有效性,实现了镉污染土壤的钝化修复。

    • 任霞,严宁珍,刘璟

      2024,43(1):117-124, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0110

      Abstract:

      金属纳米硫化亚铁(FeS)在重/类金属修复上具有广阔的应用前景。使用嗜酸性铁还原菌(JF-5)和硫酸盐还原菌(SRB)合成生物纳米FeS,探讨其自然沉降规律,并使用羧甲基纤维素钠(CMC)作为稳定剂,探讨CMC-FeS在石英砂柱中的迁移特性。结果表明,SRB和JF-5菌液在一定比例下混合即能生成纳米FeS,且当混合菌液中n(Fe)/n(S)=0.2时FeS生成量最多,颗粒物浓度达2 400 mg/L;FeS的自然沉降速率在0.1 % CMC溶液中得到有效减缓。对流扩散模型能很好地描述CMC-FeS悬浮颗粒在石英砂柱中的迁移行为,相比于纯水-FeS体系(R2=0.20),其模型相关性最高达0.85;在90、180和360 mL/h 这3种输入流速下,中等流速180 mL/h能够获得最佳渗透性,其渗透系数平均值为243.97 cm/h。实验结果表明,CMC-FeS的稳定性和迁移性较纯水-FeS均得到加强,可为土壤污染修复提供理论参考。

    • 路华龙,霍光祥,段永华,勾明雷,刘军娜,刘晨

      2024,43(1):125-130, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0111

      Abstract:

      为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)3中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m2/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。

    • 综合资料
    • 蔡剑辉

      2024,43(1):131-198, DOI: 10.20086/j.cnki.yskw.2024.0112

      Abstract:

      在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对122个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。

    • 学术快讯
    • 其他
    • 2024,43(1):88-88, DOI:

      Abstract:

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    2024年第43卷第1期
      专题研究
    • 李名则, 秦宇龙, 李峥, 徐云峰, 武文辉, 刘伟, 叶亚康, 周雄

      2018,37(3):366-378, DOI:

      Abstract:

      对川西甲基卡地区二云母花岗岩及伟晶岩脉的岩石学特征、地球化学特征进行了分析,探讨了二云母花岗岩物质来源、构造背景及其与伟晶岩脉的成因联系。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩的SiO2含量在73.93%~75.06%之间;全碱含量7.90%~8.36%,钾质含量较高,属高钾钙碱性系列岩石;Al2O3含量为14.24%~14.77%,A/CNK=1.14~1.24,具强过铝质S型花岗岩特征;ΣREE=31.18×10-6~41.67×10-6,LREE/HREE=4.15~6.41,δEu=0.46~0.70;CaO/Na2O=0.07~0.12(<0.3),指示其物源可能是含砂屑物质极少的泥质岩;Al2O3/TiO2=133.1~279.8,比值较高,表明甲基卡二云母花岗岩属高压低温型后碰撞强过铝质岩石。花岗伟晶岩脉SiO2含量在72.59%~80.91%之间,全碱含量5.26%~10.60%,Al2O3含量11.79%~17.64%,σ=0.74~3.80,A/CNK=0.98~2.38,ΣREE=4.03×10-6~8.29×10-6,LREE/HREE=2.61~10.40,δEu=0.18~0.68,与岩体差异明显,主、微量元素含量变化也较大。甲基卡二云母花岗岩与伟晶岩脉有密切的成因联系。岩浆不混溶作用可能是形成甲基卡含矿伟晶岩脉的关键因素,花岗质岩浆在上升过程中通过不混溶作用分离出富含挥发分的伟晶岩熔体,在运移或侵位过程中可能交代围岩矿物而使稀有金属元素进一步富集。二云母花岗岩浆和伟晶岩熔体性质的不同导致稀土元素和Th、Sr、Ti、Y、Rb、N等微量元素在两者中含量有明显差异。伟晶岩熔体在运移或就位过程中所经的路径不同和周围环境的差异导致不同位置产出的伟晶岩的元素含量有较大的变化。与二云母花岗岩相比,花岗伟晶岩的形成演化具有一定的跳跃性。

    • 宝玉石矿物学
    • 甘元露, 王朝文, 雷新荣, 李卓阳, 王慧宁, 张昀, 李益龙

      2015,34(3):418-426, DOI:

      Abstract:

      桂林"鸡血红碧玉"是一种石英质玉石,颜色以鲜艳的红色与黑色为主,质地坚硬且耐磨。目前对该矿石的野外产状、地质背景、岩石结构和颜色成因等相关研究报道较少。野外勘察表明,桂林"鸡血红碧玉"矿床位于扬子板块与华夏板块交界处,产于广西北部龙胜地区新元古界丹洲群三门街组经含铁氧化物浸染的汽水热液浅变质砂岩中,其形成过程受到了新元古代-三叠纪数次大地构造与岩浆活动的影响,成因复杂。本文利用偏光显微镜和X射线衍射分析等手段,对桂林"鸡血红碧玉"的成分进行了深入研究,结果表明桂林"鸡血红碧玉"主要矿物组合为石英和赤铁矿,部分样品中含有白云石。石英呈现他形等粒结构和自形变斑晶结构;自形石英颗粒中可见加大边,指示后期经历过变质交代作用。赤铁矿在样品中呈现3种形式产出: ① 呈单晶形式产于石英颗粒的粒间与晶内; ② 呈点尘状包裹于石英颗粒中; ③ 呈浸染状分布于石英颗粒间隙。赤铁矿中铁离子为红色致色原因。电子探针分析显示,浸染状和单晶赤铁矿中铁含量高达78.9%~85.6%;点尘状赤铁矿由于颗粒细小,难以精确分析其铁含量。结合石英和赤铁矿发育期次,认为"鸡血红碧玉"中不同形态的石英和赤铁矿的产出与区域地质演化背景相一致。

    • 专题研究
    • 张立成, 王义天, 陈雪峰, 马世青, 王志华, 余长发

      2013,32(4):431-449, DOI:

      Abstract:

      东天山红云滩铁矿赋存于下石炭统雅满苏组火山碎屑岩地层中。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。矿石矿物以大量磁铁矿为主,含少量的磁赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿和极少量的黄铜矿等。脉石矿物主要有石榴石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石、黑云母、钠长石、石英等。矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,局部为条带状构造、脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代结构。围岩蚀变对称分带明显,从矿(化)体到两侧围岩,蚀变呈现从深色到浅色的变化现象。根据矿物共生组合、矿石组构的观察,本次工作识别出矽卡岩期和热液期两个成矿期,进一步细分为4个成矿阶段:矽卡岩阶段、退化蚀变阶段(主成矿期)、热液早期阶段及石英-硫化物阶段。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分主要为阳起石和透闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为热液交代钙矽卡岩。磁铁矿的主、微量元素特征表明其形成与矽卡岩密切相关。结合成矿地质特征,认为矽卡岩是由富铁岩浆热液流体沿断裂构造运移、交代下石炭统雅满苏组富钙火山碎屑岩地层而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。

    • 干国樑

      1993,12(2):144-181, DOI:

      Abstract:

      本文提供了不同成分的8大类主岩(偏铝质(超)基性岩、过碱性(超)基性岩、偏铝质中性岩、过碱性中性岩、偏铝质酸性岩、过碱性酸性岩、过铝质酸性岩、超酸性岩)中28个矿物(橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石、黑云母、金云母、斜长石、钾长石、石英、磁铁矿、钛铁矿、石榴石、锆石、磷灰石、绿帘石、黄玉、榍石、堇青石、蓝方石、石榴石、霞石、白磷钙矿、镁铁钛矿、板钛矿、黄长石、钙钛矿、尖晶石、金红石)的69个化学元素(Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba、Mn、Fe、Mg、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Be、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc、Cr、In、Ga、Al、B、Cd、Sb、Bi、U、Th、Zr、Hf、Si、Ti、Ge、Sn、Mo、Nb、Ta、W、V、P、F、Cl、S、N、O、C、As、Pu、Re、Os、He、Ne、Ar、Xe、Kr)和1个化学一价原子团OH的分配系数。综合分析对比表明,矿物、熔体的成分和结构是分配系数的最重要的控制因素。对前人未讨论过的矿物结构和熔体铝过饱和度这两个因素应引起重视。最后,本文分析了矿物-熔体间元素分配系数的研究现状、存在问题,指出了这一领域今后的研究方向。

    • 综合资料
    • 沈其韩

      2009,28(5):495-500, DOI:

      Abstract:

      本文在IUGS变质岩系统分类分委员会2007年提出的矿物缩写方案的基础上,根据我国的实际应用情况,加以修改和补充,制定了一个系统的矿物缩写表. 该矿物缩写表由两部分组成,主表(表2)中的矿物缩写由IUGS变质岩系统分类分委员会编制,共243个矿物;副表(表3)由笔者编制,为新增加的29个矿物. 二表成为一个完整的矿物缩写表,共计272个矿物,建议予以推广并在使用中进一步完善,为最终的标准化和统一化打下初步基础

    • 章西焕, 任玉峰

      2008,27(2):135-151, DOI:

      Abstract:

      本文以表格的形式列举了经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物命名委员会(CNMMN)批准、并于2003年度正式发表的新矿物共55种,其中硅酸盐31种,磷酸盐5种,砷酸盐2种,硫酸盐4种,硫化物3种,碳酸盐2种,钒酸盐2种,硼酸盐1种,硒化物1种,硫盐1种,氧化物1种,氢氧化物1种,复杂卤化物1种.文中表格依次列出了矿物的中外文名称及化学式、晶系及晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产状及共生(伴生)组合等.

    • 方法与应用
    • 徐洁, 张贵宾, 李楠, 蔺梦, 王佳兴

      2020,39(3):323-334, DOI:

      Abstract:

      多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)与激光剥蚀系统(laser ablation)的联用,为通过单矿物微米尺度的信息示踪地质过程提供了有利工具。作为非传统稳定同位素之一,硼同位素的应用受到地学界日益广泛的关注。本文利用LA-MC-ICPMS的分析优势建立了原位高精度分析高硼矿物电气石和低硼矿物白云母硼同位素的方法,分别使用电气石标准样品和玻璃标准样品对未知样品的测试结果进行了质量歧视校正,并对2个西南天山的实际地质样品进行了微区硼同位素测试应用。测试结果表明,仪器状态可以保持长期稳定,可以采用最小10 μm的束斑对实际地质样品中电气石的硼同位素组成进行准确测定,也可对硼含量高于20×10-6的白云母进行原位硼同位素的准确测定;标定的实验室内部电气石标准样品T-PKU的推荐值为-13.07‰±0.42‰ (2SD, n=66)。天山泥质片岩及脉体中的电气石和白云母的原位硼同位素特征为示踪与矿物平衡共生的流体来源提供了有效信息。

    • 专题研究
    • 何世平 王洪亮 徐学义 张宏飞 任光明

      2007,26(4):295-309, DOI:

      Abstract:

      北祁连东段天水-宝鸡地区早古生代火山岩包括红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩。地球化学分析结果表明,红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩中所夹基性火山岩的特征相似,属于拉斑玄武岩,两者Ti02含量较高(1.50%~2.73%),∑REE分别为65.97×10^-6~133.46×10^-6和78.04×10^-6~175.55×10^-6,LREE轻度富集[(La/Yb)N分别为2.00-4.40和2.71~4.40],Eu异常不明显或略具Eu负异常(6Eu分别为0.85~1.10和0.85~0.99);两者LILE明显富集,HFSE(尤其是Ta、Nb)强烈亏损,Nb/La较低(0.28~0.43),显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性;同时,基性熔岩的εNd(t)均为正值(+2.22~+4.08),暗示其源区类似亏损地幔源区,Zr/Nb=17.21~36.33,Ce/Nb=5.73~8.17,又具有N-MORB的地球化学特征;两者的Sr、Nd、Pb同位素组成十分相似,显示出基性熔岩主要来自亏损地幔(DM)和富集地幔端员(EMⅠ或EMⅡ)混合源区,可能有少量地壳物质混染。陈家河中酸性火山岩属于钙碱性系列,∑REE=127.51×10^-6~276.01×10^-6,LREE显著富集[(La/Yb)N:4.79~13.51],多数具有弱负Eu异常(8Eu:0.53~1.20);微量元素分配型式类似于岛弧花岗岩,具明显的Nb、Ta、Zr、145低谷。综合研究表明,北祁连最东段陈家河中酸性火山岩形成于岛弧环境,而其南部的红土堡玄武岩形成于弧间裂谷环境(或初始弧后盆地),是早古生代晚期北祁连东段岛弧带扩张向弧后盆地演化的早期产物。这些研究成果为秦祁结合部位沟弧盆体系的存在提供了佐证。

    • 宝玉石矿物学
    • 严若谷, 丘志力, 董传万, 李榴芬

      2009,28(3):292-298, DOI:

      Abstract:

      优质的黑色翡翠(墨翠)也是一种稀有、高档和时尚的玉石材料,是20年间价值增长最快的翡翠品种之一。对世界上几个不同产地来源的墨翠的岩石矿物学及地球化学特征进行了比较,认为目前市场上的墨翠主要包括硬玉质黑色翡翠、绿辉石质墨翠和以闪石为主要成分的黑色“翡翠”,它们包括缅甸的乌鸡玉、墨翠、黑干青,危地马拉的墨翠和银河黑金玉,此外日本和哈萨克斯坦也有类似缅甸乌鸡玉的黑色翡翠产出。研究结果显示,不同产地来源墨翠的主要矿物组成、玉石的结构和包体特征组合具有一定的标型性,可以考虑作为区分其来源的标型特征。

    • 环境矿物学
    • 邢润华,隋新新

      2022,41(1):185-194, DOI:

      Abstract:

      利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素,调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性,重金属高含量成土母岩(荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层)是土壤重金属元素高异常的主要影响因素,此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一,土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd,土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%,形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主,结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。

    • 专题研究
    • 林彬, 唐菊兴, 郑文宝, 冷秋锋, 林鑫, 王艺云, 孟展, 唐攀, 丁帅, 徐云峰, 袁梅

      2016,35(3):391-406, DOI:

      Abstract:

      错那洞淡色花岗岩是西藏北喜马拉雅淡色花岗岩带的重要组成部分。通过地球化学分析揭示其具有富硅(SiO2含量为74.20%~74.52%)、贫铁(Fe2O3含量为0.04%~0.20%,FeO含量为0.40%~0.58%)、贫镁(MgO含量为0.06%~0.14%)、钙碱性(σ为2.15~2.32)、强过铝质(A/CNK为1.11~1.15)的地球化学特征。稀土元素总量较低(∑REE为47.24×10-6~57.59×10-6),轻稀土元素富集(LREE为39.85×10-6~49.23×10-6),重稀土元素亏损(HREE为6.91×10-6~8.68×10-6),有明显负Eu异常(0.49~0.80);富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素。锆石U-Pb测年结果显示,错那洞淡色花岗岩形成中新世(21 Ma),属北喜马拉雅淡色花岗岩晚阶段峰值期(24~12 Ma)产物。锆石εHf(t)值为负值,且变化较大(-3.92~-17.64),说明其岩浆源区为壳源,以变泥质岩为主,可能存在多种物质组分的混合。初始岩浆结晶温度应不超过675~702℃,构造背景为后碰撞环境,是高喜马拉雅结晶岩系在板片快速折返过程中发生减压熔融而形成的产物。

    • 潘荣昊,朱磊,王思佳,王觊晨,吴佳怡,侯通

      2022,41(3):519-536, DOI:

      Abstract:

      量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度,对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而,对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束,位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群~0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象,重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究,发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石,结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征,认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外,地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带,表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大,说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右,平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示,橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40~70km的岩石圈地幔厚度来说,岩浆平均上升速率最快可能超过500m/d。

    • 曹光跃, 薛怀民, 王金光

      2014,33(6):1019-1038, DOI:

      Abstract:

      对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma, 都形成于早白垩世120~118 Ma之间.研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄.其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长.胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损.按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素.粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区.推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程.

    • 综述与进展
    • 张巍

      2014,33(4):747-762, DOI:

      Abstract:

      堇青石是一种具有较低热膨胀系数、良好抗热震性的矿物材料。天然的堇青石矿物原料很少,因此常常采用人工合成的方法来合成堇青石材料。本文根据近年来合成堇青石的最新研究,论述了堇青石合成方法的研究进展,具体包括高纯氧化物高温固相反应合成法、天然矿物高温固相反应合成法、利用工业废料合成法、利用农业废料合成法、溶胶-凝胶法和低温燃烧合成法。目前工业化生产堇青石大多采用天然矿物高温固相反应法,此法虽有众多优点,但同时也存在许多的不足之处。因此,如何能将其他方法用于工业化生产,将成为合成堇青石今后研究中的一个发展方向。

    • 宝玉石矿物学
    • 郭立鹤 韩景仪 罗红宇

      2006,25(4):349-356, DOI:

      Abstract:

      红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法,而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤的测试方法,主要提供矿物的基频振动光谱信息,在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含318个光谱的数据库以及检索、鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。

    • 专题研究
    • 林广春

      2013,32(4):485-495, DOI:

      Abstract:

      对扬子地块西缘康滇裂谷北段的丹巴变质玄武岩进行了系统的岩石学、元素-Nd同位素地球化学研究,结果表明该岩石为碱性玄武岩,样品相对富MgO、富TiO2,Mg#值介于0.51~0.59之间。稀土总量较高,轻重稀土分馏较明显,Th、Nb、Ta、Zr、Hf和LREE等不相容元素富集,Y和HREE明显亏损,地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)类似。岩浆形成于板内裂谷环境,起源于类似OIB的地幔源区,并在上升过程中受到了大陆岩石圈地幔(SCLM)物质不同程度的混染,同时还可能有少量下地壳物质的混染。样品在岩石化学上表现出地幔柱岩浆作用的痕迹,很可能与导致Rodinia超级大陆裂解的新元古代地幔柱事件有关。

    • 张衎, 朱祥坤

      2013,32(4):529-537, DOI:

      Abstract:

      天津蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,本文从野外产出特征、岩石学特征及常量元素特征等3个方面对这一富菱铁矿地层的基本地质特征进行了报道。该剖面地层主要以黑色页岩、粉砂质富铁层/菱铁矿结核层互层产出为特征,夹有少量粉砂岩。部分富铁层由于风化严重,野外露头以褐铁矿层出现。菱铁矿为地层中主要的铁矿物相,可以形成菱铁矿结核,显微镜下具泥晶或微晶结构;也可以与含量相当的石英粉砂一起,构成致密粉砂质富铁层;亦或呈颗粒状零星分布于黑色页岩、粉砂岩中;另外褐铁矿层中亦存在极少量的菱铁矿残余。地层的常量元素特征整体表现为富含SiO2、TFe及有机质,而贫MnO、CaO、MgO、P2O5及S元素,且除风化层位中的铁多呈三价外,其余多呈二价。总有机碳(TOC)含量由高到低依次为菱铁矿结核、粉砂质富铁层、黑色页岩、粉砂岩。TFe与Al2O3含量的相关性图解显示,在富铁地层中,二者呈现出很好的负相关关系,而在正常的黑色页岩和粉砂岩中,二者则呈现一定的正相关关系,表明富铁地层中的铁主要为海洋自身铁的化学沉积,而正常的黑色页岩和粉砂岩中的铁主要源自陆源碎屑。同时新鲜样品中FeO与TOC含量呈现出很好的正相关关系,表明菱铁矿的形成可能与有机质有关。

    • 其他
    • 罗跃平, 邓旺晖, 段体玉, 王春生

      2011,30(Z1):181-186, DOI:

      Abstract:

      总结了我国市场上大量常见的不同产地的天然绿松石的特征,同时对比我国市场常见的充填处理绿松石的特征,研究了天然与充填处理绿松石的一般鉴别特征,发现处理绿松石的颜色深浅、颜色分布、包裹体、外观与天然绿松石均有较大的区别。还利用红外光谱对天然的和充填处理的绿松石进行了测试,发现充填处理绿松石在1 735、1 600、1 500 cm-1附近可见吸收峰,表明绿松石内部充填了人工类树脂,可作为鉴定充填处理绿松石的有力证据。

    • 周 正, 曹亚文

      1997,16(1):81-90, DOI:

      Abstract:

      本文概括地介绍了1958年至1995年底中国发现的新矿物的数量、种类、晶体结构、化学成分、产出条件、产地、发现单位和发现者以及八十年代中国新矿物的获奖情况。

    • 陶继雄 胡凤翔 陈志勇

      2003,22(2):112-118, DOI:

      Abstract:

      华北陆块北缘内蒙古中部地区分布着大量近东西向展布的印支期花岗岩,形成一条规模巨大的复式花岗岩带。岩石类型主要为斑状黑云二长花岗岩、钾长花岗岩,1:5万区调同位素测年获得207~227Ma的一系列锆石U—Pb表面年龄,岩相学和岩石地球化学研究显示其具有S型花岗岩特征,表明其形成于碰撞后构造环境,并不是华北板块与西伯利亚板块碰撞造山作用的产物。

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