黄陵断穹核部鳞片石墨矿地球化学特征与成因研究     

程林 《地质与勘探》2020,56(4):745-758

黄陵断穹核部石墨矿是我国鳞片(晶质)石墨矿的主要产区,对该区石墨矿的研究具有重要理论和实际意义。该区已有石墨矿研究成果多侧重于矿床地质方面,对矿床成因分析缺乏地球化学支撑。为此,本文从地球化学层面查明石墨矿原岩类型,碳质富集岩相、变质作用和晶质石墨的形成,为矿床成因和成矿作用提供地球化学依据。通过系统采集区内主要石墨矿样品,进行主量元素、微量元素、稀土元素和同位素分析,根据矿床地球化学原理和分析方法,阐明石墨矿的物质来源,成矿元素集散行为和矿床形成机制。根据主量元素含量和组合,推断石墨的原岩为碳质粉砂质泥岩。微量元素的双重性指示石墨矿的物质有两个来源:中太古代野马洞岩组和中太古代东冲河片麻杂岩。独特的稀土元素配分型式说明物源转化为原岩时存在着强烈的地球化学反应。石墨矿的碳同位素组成支持碳质来自有机物的观点。  相似文献   

On the pore‐scale mechanisms leading to brittle and ductile deformation behavior of crystalline rocks          下载免费PDF全文

Martin Tjioe  Ronaldo I. Borja 《国际地质力学数值与分析法杂志》2015,39(11):1165-1187

Deformation mechanisms at the pore scale are responsible for producing large strains in porous rocks. They include cataclastic flow, dislocation creep, dynamic recrystallization, diffusive mass transfer, and grain boundary sliding, among others. In this paper, we focus on two dominant pore‐scale mechanisms resulting from purely mechanical, isothermal loading: crystal plasticity and crofracturing. We examine the contributions of each mechanism to the overall behavior at a scale larger than the grains but smaller than the specimen, which is commonly referred to as the mesoscale. Crystal plasticity is assumed to occur as dislocations along the many crystallographic slip planes, whereas microfracturing entails slip and frictional sliding on microcracks. It is observed that under combined shear and tensile loading, microfracturing generates a softer response compared with crystal plasticity alone, which is attributed to slip weakening where the shear stress drops to a residual level determined by the frictional strength. For compressive loading, however, microfracturing produces a stiffer response than crystal plasticity because of the presence of frictional resistance on the slip surface. Behaviors under tensile, compressive, and shear loading invariably show that porosity plays a critical role in the initiation of the deformation mechanisms. Both crystal plasticity and microfracturing are observed to initiate at the peripheries of the pores, consistent with results of experimental studies. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Brillouin scattering study on elastic and piezoelectric properties of laser irradiated ZnO single crystals     

刘洁  蒋毅坚 《海洋学报(英文版)》2010,29(11)

Brillouin light scattering technique can be successfully used to determine the whole set of elastic and piezoelectric constants of a ZnO single crystal irradiated by different laser energy densities, into a micron range (radiation layer thickness). It is found that the scattering intensity, the linewidth and the Brillouin scattering shift of acoustic phonons are all strongly dependent on laser energy density. Based on the sound propagation equations and these results, the directional dependences of the compressional and shear moduli of the irradiated ZnO sample in the (001) plane are investigated. It is found that under an appropriate laser condition, 248 nm KrF excimer laser irradiation can significantly improve the surface quality and increase the elastic properties of ZnO single crystal. This procedure has potential applications in the fabrication of ZnO-based surface acoustic wave and optic-electronic devices.  相似文献   

X射线衍射技术应用于宝石鉴定-合成及晶体结构研究进展   总被引：2，自引：2，他引：0  

张妮  林春明 《岩矿测试》2016,35(3):217-228

因宝石检测常附带无损要求、宝石评价具科学性和不确定性等特点,X射线衍射(XRD)在宝石学这门矿物学的分支学科中的应用具有特殊性,其应用领域主要集中在三个方面。①宝石鉴定领域:对单晶宝石和多晶宝石进行物相鉴定、宝石产地特征研究以及宝石矿物多型的种类划分等。例如根据XRD图谱,可将品种繁多的微晶石英隐晶质变种玉髓中不同的SiO₂质矿物相精确区分;通过黏土矿物成分及其含量可将鸡血石中"地"的种类进行划分。②宝石矿物的晶体结构研究:对成分复杂的单晶宝石进行晶体化学分析、获取矿物类质同象替代情况、利用结晶度划分宝石品质。例如晶格参数中的c/a比值可将绿柱石的Al八面体类质同象替代和Be四面体类质同象替代进行区分;软玉中通过XRD数据计算出的结晶度与软玉的品质关系密切。③宝石学研究技术的开发:对宝石的优化处理过程进行监测,在宝石合成过程中检验矿物晶形大小、结晶质量及内应力等,以有机宝石的晶体结构为基础的人工养殖技术研究。例如尖晶石在热处理过程中,Mg离子由四面体中的T位迁移至八面体中的M位,导致M-O和T-O键长随温度变化,并反映在尖晶石的色调中;在托帕石合成过程中,XRD数据显示770~800℃时形成含氟托帕石(与天然托帕石结构相同),而在950℃和1000℃出现含氟托帕石离解成刚玉和莫来石。目前,我国在宝石学的XRD应用方面起步较晚,国外在宝石鉴定、优化与合成方面的应用相对成熟。本文认为,该技术与扫描电镜、质子探针等分析技术的联用仍有很大发展空间。  相似文献   

山东石墨资源潜力预测     

倪振平  马兆同  刘福魁  等 《江苏地质》2016,40(3):410-423

以"矿床成矿系列"理论为指导,利用"矿床模型综合地质信息预测"方法分析提取石墨典型矿床预测要素,结合典型矿床及石墨成矿地质特征提取区域预测要素,建立了区域成矿模式及区域预测模型。在陆缘海相对稳定的沉积环境下沉积形成的古元古代荆山群陡崖组徐村段含碳碎屑岩-有机质黏土岩-镁质碳酸盐岩建造、古元古代晚期区内的高角闪岩-麻粒岩相的中—高级变质作用是区内晶质石墨矿床形成的必要条件。区域性褶皱构造的翼部、次级褶皱构造的核部及转折端附近,角闪石、透闪石、透辉石、石墨、黑云母矿物组合特征是石墨矿床成矿、赋矿的重要要素,陡崖组徐村段石墨黑云斜长片麻岩或石墨透辉变粒岩是石墨矿床的重要找矿标志。石墨赋矿层位的高极化率、低电阻率、低磁异常特征是石墨矿床存在的重要指示标志。按照赋矿变质建造分布范围,控矿构造展布方向及区内电性、重磁异常特征等综合因素圈定预测区平面及深部延伸边界。全区圈定预测区85个,其中A级14个,B级11个,C级60个,分区域、地段、深度、级别(类别)定量估算500 m以浅资源量,预测晶质石墨矿物量1亿多t。  相似文献   

内蒙古阿拉善左旗查汗木胡鲁晶质石墨矿地质特征及找矿标志   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑永涛  高洁  孙莉 《江苏地质》2016,40(4):695-700

查汗木胡鲁晶质石墨矿为赋存于中太古代乌拉山岩群片麻岩段含石墨变质岩系中的区域变质型矿床,严格受矿体分布层位控制,含矿岩性为含石墨黑云斜长片麻岩、石墨透辉斜长片麻岩、石墨辉石斜长片麻岩、含石墨黑云二长片麻岩、石墨石榴斜长片麻岩、含石榴石墨黑云斜长片麻岩。经历多期次区域变质作用形成。采用新的成矿理论,对典型矿床的地质特征、构造背景、炭质来源进行研究,确定了查汗木胡鲁晶质石墨矿床的成矿模式,对利用该模式寻找相似成因矿床具有一定的指导意义。  相似文献   

我国石墨矿产地质特征及资源潜力分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

肖克炎  孙莉  李思远  黄安 《地球学报》2016,37(5):607-614

石墨是我国重要的大宗优势非金属矿产,其既具有非金属矿物的一般性能,又兼有金属和有机塑料的某些特性,是用途广泛的特殊的非金属矿物原料,是我国新兴产业的重要原材料。我国石墨成因类型主要为区域变质型,其工业价值较大。文章通过对我国石墨矿产分布特征、成矿规律分析进而总结石墨资源潜力特征,认为我国黑龙江、内蒙古、四川等省资源潜力巨大,可实行保护性开采,从而获取经济效益。  相似文献   

胶西北大尹格金矿床成矿机理:载金黄铁矿标型及硫同位素地球化学约束   总被引：4，自引：3，他引：1  

张瑞忠  王中亮  王偲瑞  刘育  秦文凯 《岩石学报》2016,32(8):2451-2464

胶东是我国最重要的金矿集中区,破碎带蚀变岩型金矿床是区内最主要的金矿床类型,该类型金矿床已探明金资源量占全区的90%以上,其巨量金的来源是引人瞩目的关键科学问题。招平断裂带是该区内规模最大的断裂-成矿带,位于招平金矿带中段的大尹格庄金矿床是该金矿带最具代表性的破碎带蚀变岩型金矿床之一,已探明金金属量约283t。大尹格庄金矿床严格受沿胶东群与玲珑花岗岩接触带发育的NNE向招平断裂带控制,矿体赋存在招平断裂下盘黄铁绢英岩化和碎裂岩化玲珑花岗岩中,主要由Ⅰ号和Ⅱ号矿体组成,其具有相似的矿物组成,矿石主要矿物是绢云母、石英、黄铁矿,次要矿物是钾长石、斜长石、黑云母、方解石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黝铜矿和自然金、自然银、金银矿、碲银矿等;其中黄铁矿是最主要的载金矿物。根据穿插关系和矿物共生组合,大尹格庄金矿床内成矿作用可划分为4个成矿阶段,分别是黄铁矿-石英-绢云母阶段(I)、石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和石英-方解石-多金属硫化物阶段(Ⅳ)。各个成矿阶段的黄铁矿的晶体形态标型研究表明,成矿Ⅰ阶段黄铁矿以粗粒自形立方体为主,含有少量五角十二面体;成矿Ⅱ和Ⅲ阶段黄铁矿以细粒五角十二面体为主,且具有更多五角十二面体、八面体和立方体形成的聚形;成矿Ⅳ阶段主要为细粒立方体晶形。不同矿体各个成矿阶段的硫化物的δ~(34)S值集中在4.58‰~7.54‰,具有一定的塔式效应,正向偏离陨石硫,与胶东地区胶东群变质岩、围岩花岗岩类δ~(34)S比较接近,指示大尹格庄金矿床各个成矿阶段的矿石硫源总体一致,与胶东群变质岩和中生代花岗岩间具有继承演化关系。此外,从成矿Ⅰ阶段→Ⅱ阶段→Ⅲ阶段→Ⅳ阶段,大尹格庄金矿床矿石硫化物δ~(34)S呈现出逐渐降低的趋势,反映了成矿过程中物理化学条件的演化趋势:Ⅰ阶段为较高温度(330~350℃)、快速冷却、低过饱和度、低氧逸度和硫逸度的成矿环境;Ⅱ和Ⅲ阶段黄铁矿形成于中-低温(200~300℃)、成矿流体过饱和度高、高氧逸度和硫逸度、缓慢冷却同时物质供应充分的成矿环境;Ⅳ阶段处于较低温度(200℃)、热液流体过饱和度较低、低氧逸度和硫逸度、同时物质供应不足的成矿环境。  相似文献   

阿尔金南缘金鸿山-俄博梁地区石墨矿化特征及找矿前景分析          下载免费PDF全文

路耀祖  徐加求 《地质找矿论丛》2018,33(1):23-30

素有"黑金子"称谓的石墨,是传统工业和战略性新兴产业必须的矿物原料。文章以阿尔金南缘金鸿山—俄博梁地区的晶质石墨矿床为研究对象,通过成矿地质条件、控矿因素研究,分析了矿床成因。认为金鸿山—俄博梁地区具备较好的晶质石墨矿找矿潜力。  相似文献   

新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因     

孙新浩  任云生  孙珍军  李作武  王承洋 《岩石学报》2021,37(6):1867-1882

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750～800℃;7件石墨样品的δ~(13)C值在-19.27‰～-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ~(34)S值集中在-2.3‰～-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值(~(206)Pb/~(204) Pb=18.114～19.040,~(207)Pb/~(204) Pb=15.448 ～ 15.543,~(208) Pb/~(204)Pb=38.253～38.915)显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。  相似文献