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1.
《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>高场强元素(HFSE)通常被认为是自然界流体中最不活泼的金属元素[1]。然而,Nb、Ta和Ti等HFSE在岩浆-热液体系中可以富集成稀有金属矿产[2];在自然界的超高压石英脉体中也经常可以看到金红石[3],而金红石是深部地质过程中Ti、Nb、Ta等HFSE的主要载体[4-8]。这些观测说明不管在岩浆热液环境还是超高压俯冲环境,在一定程度上HFSE能在流体中发生活动或迁移,这可能揭示了大陆地壳和/或俯冲带弧壳的形成过程及机制,同时也跟Nb、Ta、Ti等稀有金属矿床的成因有着密切联系[5-7,9]。 相似文献
2.
钛的地球化学性质与成矿 总被引：2，自引：1，他引：2
钛由于其高强度和抗腐蚀性特征,在航空航天、医药、手机等领域得到越来越广泛的应用,是二十世纪的战略金属元素。在自然界中,钛铁矿、钛磁铁矿和金红石是最具经济价值的含钛矿物。钛最初被认为是变质过程中最不活泼的金属元素之一,随着越来越多的证据显示钛可以在特定条件下进入变质热液流体中发生活动迁移。高压变质脉体中金红石和磷灰石作为共生矿物存在,这可能为富F溶液对钛迁移富集的影响,当氟磷灰石从富F流体中结晶沉淀时K_2TiF_6络合物分解,钛在其中的溶解度降低进而结晶沉淀出金红石,而这一富集迁移沉淀机制很可能是变质型金红石矿床变质富集的机制。在岩浆矿床中,钛常作为伴生元素赋存于磁铁矿床中。一般认为部分熔融程度、挥发分含量和成矿岩浆温度等决定了含钛矿或高钛岩体的形成,本文认为富金红石的再循环洋壳或者富钛沉积矿床重熔是岩浆型钛矿床的重要成矿物质来源。沉积型钛矿床的形成与区域地质、地理和水动力学有关,它们常在被动大陆边缘,以高风化、高品位钛源岩为后盾通过风化、剥蚀和海侵等主要形成在沿海岸带特别是南北纬30°低纬度地区。总之富钛源区、起源深度、部分熔融温度和程度、陆壳混染程度、挥发分、流体成分、风化剥蚀能力等决定了钛矿化成功与否。 相似文献
3.
沉淀-陈化-返溶作用和压力对热液中氟钛络合物高温水解的影响及地质意义 总被引：3，自引：3，他引：0
钛是自然界中最不活泼的金属元素之一,然而越来越多的证据显示钛可以在特定条件下能进入热液流体中发生迁移,其中氟可能在其中扮演着重要的角色。本文研究了300℃和50~400MPa压力条件下氟钛络合物(K2Ti F6)的稳定性以及沉淀-陈化-返溶作用和压力对氟钛络合物水解行为的影响。研究结果显示,氟钛络合物水解的过程中,由于Ti O2沉淀物的陈化作用,在稳定的温度和压力条件下,沉淀物的返溶很难发生;但在缓慢降温和机械性振荡过程中,沉淀物的返溶会明显发生。而且,在温度不变的情况下,压力的改变对K2Ti F6水解并没有显著的影响,显示氟钛络合物不管在高压还是低压环境下均遵循近似的水解规律。本文认为主要的原因在于压力的增高会促进水解反应沉淀物的陈化,进而抑制沉淀物的返溶,但并不破坏水解反应的平衡。最后,本文提出金属络合物的形成-水解-沉淀/返溶-陈化过程是水-岩作用或热液成矿过程中高场强元素活化、迁移和成矿的主要机制。 相似文献
4.
5.
苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用:大陆板块汇聚边界的成矿作用 总被引：7，自引：0，他引：7
榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。 相似文献
6.
金红石-榍石转变过程中元素地球化学行为——以雅鲁藏布江缝合带角闪岩为例 总被引：2，自引：1，他引：1
金红石边缘形成榍石冠状边结构在变质中-基性岩中普遍存在,是金红石与退变质流体携带的SiO_2与CaO作用的结果,反应形成的榍石微量元素特征受到金红石和流体的共同影响。雅鲁藏布江缝合带中角闪岩LZ06-04在抬升过程经历近等温降压退变质作用,石榴子石分解导致同一样品中含石榴子石部分与不含石榴子石部分的退变质流体成分的差异。两种流体分别与金红石反应,对应形成的榍石具有相似的Nb、Ta含量和Nb/Ta比值特征,但截然不同的REE特征。榍石的Nb、Ta来源于金红石,残余金红石与含水流体再平衡Nb、Ta的分配系数增大,且D_(Nb)~(Rt/Fluid)≥D_(Ta)~(Rt/Fluid);虽然Nb和Ta在含水流体中都表现为不活动元素,但相对于Nb,Ta在含水流体中活动性较高。榍石的Zr-Hf体系特征受到锆石、石榴子石等矿物的综合影响,并且Zr-Hf在含水流体中表现出比Nb-Ta更高的活动性。榍石的REE特征受流体中REE特征、榍石与流体配分系数以及共生矿物的影响。在岩浆或变质体系,榍石形成过程中,REE富集矿物(如石榴子石、锆石、褐帘石、独居石、磷灰石等)形成或分解将影响榍石的REE分布特征或形成REE环带结构。含水流体中金红石退变质形成榍石反应的进行受流体中TiO_2、CaO和SiO_2活度的影响。因此榍石常见于钙碱性岩浆岩、富Ca基性变质岩和矽卡岩中。流体中CaO活度的变化影响榍石的形成,进而影响Ti、Nb、Ta在流体中的运移能力。俯冲板片产生流体在交代上覆富Ca地幔楔物质过程中形成榍石残留同样可以造成部分熔融体具有亏损HFSE特征。 相似文献
7.
西藏班公湖带多不杂铜矿床是新近发现的具有超大型远景的典型富金斑岩铜矿床。金红石是富金斑岩铜矿中最特征的副矿物之一,对其结构和成分的研究可以反演成矿流体演化过程并确定斑岩铜矿的主矿体。在详细的野外地质考察基础上,对钾化带、强粘土化叠加钾化带样品中的金红石研究表明,金红石主要发育在黑云母斑晶中及其附近,呈不规则状、颗粒状(粒径约5~20μm)、长条状(一般长10~50μm,宽3~5μm)等。电子探针分析数据显示,多不杂富金斑岩铜矿中的金红石相对富集SiO2、V2O3、FeO,SiO2含量(质量分数,不同)在0·04%~4·40%范围之内;V2O3介于0.39%~1.13%,FeO为0·51%~3·01%;而其他成分相对较少,CaO0·02%~2·71%,MnO最高可达0·2%,SnO0·1%,Al2O3最高达1·97%,MgO0·96%,Cr2O30·63%,K2O一般0·11%~0·49%,Na2O一般0.1%~0·23%,CuO最高可达0.56%,不含NiO。Fe、Al、V、Sn、Cr、Si、Cu原子数与Ti表现出很好的负相关性,表明这些原子替代金红石的Ti而占据晶格;而金红石中K、Na、Ca较高则可能是由于补偿电荷平衡而进入金红石的晶格。金红石较高含量的CuO、K2O、Na2O,表明成矿热液富含Cu、K和Na,同时也暗示金红石在钾化带中形成。金红石与黑云母密切的关系表明,大多数金红石形成于黑云母蚀变或者重结晶的过程中。另外,多不杂富金斑岩型铜矿床矿体中的金红石w(V2O3)>0.4%,表明金红石中的V含量有助于确定斑岩铜矿中主矿体的范围,从而具有重要的找矿意义。 相似文献
8.
江西黄山铌(钽)矿床中铌钽矿物的矿物学特征及地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
江西葛源黄山铌(钽)矿位于赣杭构造带灵山花岗岩体的西侧,矿区内发育黑云母花岗岩、钠长石化花岗岩、萤石石英脉、伟晶岩4种岩性。通过详细的岩相学观察、铌钽矿物的电子探针化学组成、元素面扫描分析,揭示了黄山铌(钽)矿中铌钽的赋存状态及灵山岩体演化与铌钽富集过程的关系。研究结果表明,黄山铌(钽)矿中铌钽矿物主要为铌铁矿和铌铁金红石,铌铁矿交代了早期形成的铌铁金红石,期间发生了如下置换关系:3Ti~(4+)→2(Nb~(5+)+Ta~(5+))+Fe~(2+)。黄山铌(钽)矿主要富Nb,与松树岗铌钽矿相比,含矿岩体中F、Li的质量分数较低。F可以降低固相线温度,延长岩浆结晶分异的时间,增加岩浆的结晶分异程度。Li会增加Nb、Ta的溶解度,但是对Ta的效果更明显。因此,黄山铌(钽)矿的岩浆演化程度低于松树岗铌钽矿,后期岩浆—热液演化阶段的流体作用较弱,导致黄山铌(钽)矿以富Nb为主。 相似文献
9.
碱性岩是全球稀土资源的主要来源之一,特别是中-重稀土资源。针对碱性花岗岩体系中稀土(REE)和部分高场强元素(HFSE)超常富集机制及其控制因素等关键科学问题,目前尚缺乏深入系统的研究工作。本文重点关注碱性花岗岩成矿体系中的钠交代作用,对常见的钠长石化、钠铁闪石化和钠辉石化等热液交代过程中的矿物交代反应过程及其稀有稀土元素再活化-迁移过程开展分析和讨论。在碱性岩中,碱性角闪石和辉石被认为是REE和HFSE的重要载体,同时也是岩浆分异演化的有效示踪剂。以中国黑龙江碾子山碱性花岗岩为例,岩浆晚期的热液交代会导致碱性角闪石和辉石从富钙的矿物相向富钠的矿物相转变,在这个相转变过程中会导致REE和HFSE的活化和迁移。特别是岩浆晚期热液富钠霓辉石的形成过程中REE和HFSE会大规模释放到交代流体中,可能是导致这些关键金属元素在岩浆晚期超常富集和成矿的关键控制因素。因此,碱性角闪石和辉石的钠指数[Na#=Na/(Na+Ca)摩尔比]可能是一个潜在的矿物地球化学指标,或将为碱性岩型稀土资源勘查提供新的方法。 相似文献
10.
以合成花岗岩、水、不同浓度的盐酸溶液、氢氟酸溶液作为反应初始物,在850℃,100 MPa,接近于NNO的条件下开展了金在不同花岗质熔体中溶解度的实验研究,实验固液相产物中的金含量使用石墨炉原子吸收法测定。实验结果显示,金在花岗质熔体中的溶解度变化范围为1.87～156.62μg/g,流体相中金的溶解度为0.31～6.92μg/g;金在熔体相中的溶解度较其在共存液相中的高。花岗质熔体相中金的溶解度明显受熔体化学组成的影响,过碱性富钠花岗质熔体中金的溶解度明显高些;金在花岗质熔体中的溶解度随着熔体中Na2O/K2O摩尔比增大而增大;在氟氯共存岩浆体系中,氟含量变化对金在熔体相中的溶解度影响不明显,而液相中氯含量增大有利于提高金在流体相中的含量。 相似文献
11.
高锰酸盐指数(CODMn)、硝酸根(NO-3)、铵根(NH+4)是判断水体是否受到三氮污染的重要指标。对于测定这三个指标的水样保存方式和时间,地质行业标准和国内外主要国家标准间存在明显差异。地质行业标准规定地下水样品原水室温保存,CODMn和NH+4在3天内测定;NO-3在20天内测定;国家标准和美国标准推荐样品硫酸酸化,避光或冷藏保存,在2~7天内完成CODMn和NO-3和1~7天内完成NH+4测试。为了分析各类标准在样品保存要求上的差异对检测结果的影响,确保检测数据能真实地反映水体污染状况,找寻简便的保存方式,本文在广州地区采集地下水,按照地质行业标准与国家标准进行处理和保存,并在不同时间段对三个指标进行测试。分析验证结果表明:地质行业标准与国家和美国标准关于水样的保存方法均非常可靠。地质行业标准主要针对静态地下水,保存方法相对宽松;国家标准和美国标准适用范围除了地下水,还包括动态的地表水和废水,采样对象成分更为复杂,更不稳定,更容易受外界影响发生变化,故保存条件高于地质标准。在广州地区,采用原水室温避光保存水样,CODMn、NH+4保存时间可为5天,NO-3保存时间可为30天;采用酸化水室温保存水样,CODMn、NO-3和NH+4保存时间可长达30天。这两种方式均比地质行业标准和国家标准推荐的有效时间长,且原水和酸化水室温保存方式相对于冷藏保存方式更为方便。本文提出,如果采集的水样能方便、快速送达实验室,可采用原水保存;如果不能在短时间内送达实验室检测,可采用硫酸酸化保存。 相似文献
12.
含Ti硅酸盐玻璃在基础科学研究和应用技术开发上均有重要价值,亟需对其进行准确的成分分析,为进一步的科研工作提供重要的数据支撑.对玻璃进行电子探针分析时,由于样品的易损性和其中(Na和K)阳离子在电子束轰击下极易发生迁移和扩散,因此往往需要经过条件实验来确定合适的分析条件,确保样品在该条件下能够保持尽量稳定的状态,才能获... 相似文献
13.
Jung-Hyun Kim Xavier Crosta Stefan Schouten Jaap S. Sinninghe Damsté 《Quaternary Research》2009,71(2):246-124
Lateral transport of fine-grained organic carbon particles can complicate the interpretation of paleoclimate records based on organic proxies. Here we investigated the effect of lateral transport on newly developed temperature and soil organic matter proxies, TEX86 and BIT index, respectively, in core MD88-769 recovered from the South East Indian Ridge. Our results show that TEX86 and BIT records in comparison to diatom and foraminifera records were representative for more local climate changes while alkenones and n-alkanes originated from distant areas by oceanic and atmospheric transport, respectively. This suggests that TEX86 and BIT paleoclimate records are primarily influenced by local conditions and less subjected to long-distance lateral transport than other organic proxies in the Southern Ocean. 相似文献
14.
采用NaOH对围场地区天然沸石进行处理,采用X射线衍射仪、红外光谱仪、N_2吸附-脱附技术、扫描电子显微镜等对材料进行表征分析,采用水蒸气吸附法评价材料的亲水性,采用Cr~(3+)和Mn~(2+)评价材料的离子交换性能,探讨了碱处理对天然沸石的结构、亲水性和离子交换性能的影响及其机理。实验结果表明,围场地区天然沸石中主要含有斜发沸石、石英和伊利石;碱处理可降低天然沸石的硅铝比,且沸石的硅铝比随着碱处理浓度的提高而不断降低;碱处理对斜发沸石结构的影响较石英和伊利石更大;高浓度碱处理导致天然沸石的结构发生破坏,比表面积降低,孔体积提高;伴随着天然沸石硅铝比的降低,其亲水性和离子交换性能不断提高。 相似文献
15.
Classical atomistic simulation techniques have been used to investigate the energies of hydrogen defects in Mg2SiO4 and Mg2GeO4 spinels. Ringwoodite (γ-Mg2SiO4) is considered to be the most abundant mineral in the lower part of the transition zone and can incorporate large amounts
of water in the form of hydroxyls, whereas the germanate spinel (γ-Mg2GeO4) corresponds to a low-pressure structural analogue for ringwoodite. The calculated defect energies indicate that the most
favourable mechanisms for hydrogen incorporation are coupled either with the reduction of ferric iron or with the creation
of tetrahedral vacancies. Hydrogen will go preferentially into tetrahedral vacancies, eventually leading to the formation
of the hydrogarnet defect, before associating with other negatively charged point defects. The presence of isolated hydroxyls
is not expected. The same trend is observed for germanate, and thus γ-Mg2GeO4 could be used as a low-pressure analogue for ringwoodite in studies of water-related defects and their effect on physical
properties. 相似文献
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18.
流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法研究 总被引：3，自引：3，他引：0
氯盐溶液作为流体包裹体中最普遍和最重要的盐水化合物,是测定包裹体盐水溶液含盐度的主要溶质,但由于其强离子键化合物的分子特性在常温、常压下没有拉曼效应,拉曼光谱测试无法获取氯盐的有效特征信息,使得利用拉曼光谱研究流体包裹体分子组分及含盐度的方法存在严重缺陷。本文联合利用激光拉曼光谱探针和冷热台,原位采集了不同盐度的NaCl-H2O和CaCl2-H2O标准盐水溶液在低温下(-185℃)形成的冰、NaCl水合物和CaCl2水合物的拉曼光谱,分析了不同盐度标准盐水溶液形成的水合物拉曼特征峰的变化规律,尝试建立流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法。分析表明,NaCl水合物约3425 cm-1拉曼特征峰与冰约3120 cm-1拉曼特征峰峰面积比值和配制的NaCl-H2O标准溶液盐度呈良好的正相关(r2=0.9995),CaCl2水合物约3431 cm-1拉曼特征峰与冰约3120 cm-1拉曼特征峰峰面积比值也和配制的CaCl2-H2O标准溶液盐度呈较好的正相关(r2=0.9458)。利用愈合人工水晶法合成的NaCl-H2O和CaCl2-H2O包裹体标样检验了用上述方法低温测定流体包裹体盐度的可靠性,结果表明该技术用于盐度大于0.5 mol/L的NaCl-H2O体系流体包裹体时,数据精度好于20%;用于盐度大于0.5 mol/L的CaCl2-H2O体系流体包裹体时,数据精度最高可达5%,完全可达到半定量-定量测定的要求。研究还发现,包裹体内压可能对低温拉曼光谱测定流体包裹体盐度影响不大,分析中获得的冰拉曼特征峰的拉曼位移(约3120 cm-1)与前人略有差异,可能与实验条件下获得的冰的多型不同有关。与国内外同行的研究结果比较,本研究更加注重该项实验技术的实际应用,通过对不同体系盐水溶液系列进行拉曼光谱实验分析,对实验条件和方法进行不断优化,在确定流体体系的同时实现了包裹体盐水溶液盐度半定量-定量测定,准确度优于传统方法,并且该方法具有很强的实用性。 相似文献
19.
Hydrometallurgical processing and recovery of molybdenum trioxide from spent catalyst 总被引：5，自引：0，他引：5
Kyung Ho Park B. Ramachandra Reddy D. Mohapatra Chul-Woo Nam 《International Journal of Mineral Processing》2006,80(2-4):261-265
Hydrometallurgical processing of spent hydrodesulphurisation (HDS) catalyst for the recovery of molybdenum using sodium carbonate and hydrogen peroxide mixtures was investigated. The results indicated that the recovery of molybdenum was largely dependent on the concentrations of Na2CO3 and H2O2 in the reaction medium, which controls the acidity of the leach liquor and carry over of impurities such as Al, Ni, P, Si and V. Leaching process was exothermic and leaching efficiency of molybdenum decreased with increasing solid to liquid ratio. Large scale leaching of spent catalyst, under optimum conditions: 20% pulp density, 85 g/L Na2CO3, 10 vol.% H2O2 and 1 h reaction, resulted a leaching efficiency of 84% Mo. The obtained leach liquor contained (g/L): Mo — 22.0, Ni — 0.015 and Al — 0.82, P — 1.1, Si — 0.094 and minor quantities of V — 8 mg/L, As and Co — < 1 mg/L. Recovery of Mo from leach solution as MoO3 of 97.30% purity was achieved by ammonium molybdate precipitation method. 相似文献