鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素异常原因及其地质意义     

杨毅  吕大炜  张建强  吴盾 《煤田地质与勘探》2020,48(2):78-84

鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素的异常原因一直存在着争议，以2号煤发育较完整的榆林大海则煤矿为例，运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、扫描电子显微镜（SEM）等方法，分析煤及夹矸中稀土元素（REE）含量及其矿物学特征，并揭示稀土元素异常原因。结果显示:煤中总稀土元素（∑REE）含量为3.71~46.21 μg/g，轻稀土元素（LREE，La-Eu）比重稀土元素（HREE，Gd-Lu）更富集；稀土元素标准化配分模式图显示少数样品为Eu正异常；稀土元素含量较高的样品和拥有Eu正异常的样品主要分布在与夹矸距离较近的煤层中，表明煤中稀土元素分布受到了夹矸的影响；在夹矸中发现很多晶型较好的锆石、磷灰石、透长石及锐钛矿，这些矿物是在聚煤过程中接受火山物质的直接证据。综合认为，鄂尔多斯盆地延安组2号煤沉积期，盆地周缘存在一次火山活动，火山灰降落覆盖在泥炭沼泽之上，影响了聚煤作用，致使煤中稀土元素分布异常。研究结果解释了鄂尔多斯盆地北缘的煤中稀土元素异常原因，为研究区煤的加工利用方式提供参考。   相似文献   

GRV 13100:一块在南极新发现的顽火辉石球粒陨石     

谢兰芳  陈宏毅  缪秉魁  夏志鹏  邵慧敏 《极地研究》2019,31(2)

球粒陨石为太阳系中最早形成的岩石,包括普通球粒陨石、碳质球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、R群和K群球粒陨石等,其中顽火辉石球粒陨石在所有陨石中还原程度最高,典型特征是含有大量铁镍镁锰钙等金属硫化物和(硅)磷化物等,对其的研究可以为早期高度还原性太阳星云的演化过程提供约束。利用电子探针和激光拉曼等微区分析技术,对新发现的南极陨石GRV 13100进行了详细的岩石学和矿物学研究工作。该陨石主要由不同类型的球粒、基质和不透明矿物组成,球粒及基质矿物组成均以顽火辉石(En_(90.2—99.5)Wo_(0.1—4.2))或辉石质玻璃(En_(85.0—88.8)Wo_(0.1—4.1))为主,次要矿物为钠长石(Ab_(91.0—98.3))、镁橄榄石(Fo_(98.7—99.9))、方石英和不透明矿物。不透明矿物包括铁纹石、陨硫铁、陨硫镁矿、陨硫铬铁矿、陨硫钙矿、陨磷铁矿和硅磷镍矿等。铁纹石中硅含量为2.23—3.90wt.%,陨硫镁铁锰矿固溶体以富含硫化镁为特征。根据球粒类型、结构、矿物组合和矿物成分,特别是含有大量高度还原的金属硫化物等特征说明研究对象属于顽火辉石球粒陨石。而根据球粒大小、热变质程度和金属中硅含量等标准,将其划分为EH4型,冲击变质程度为S2,风化程度为W2。  相似文献   

超慢速扩张环境下超镁铁质岩系统的热液硫化物成矿机理以及启示     

曹红  孙治雷  刘昌岭  姜学钧  何拥军  黄威  尚鲁宁  王利波  张喜林  耿威  施美娟  李东义 《海洋学报》2018,40(4):61-75

西南印度洋63.5°E热液区是在超慢速扩张洋脊发现的首个超镁铁质岩热液系统。对取自该区的热液硫化物样品进行了系统的矿物学和地球化学分析，矿物学分析结果表明:该热液区硫化物为富Fe型高温硫化物，且经历了较深程度的氧化蚀变，大量中间态的Fe氧化物充填在硫化物矿物间的孔隙及内部解理中；这些硫化物相以白铁矿为主，其次是等轴古巴矿和少量铜蓝，缺乏黄铁矿、闪锌矿。据推断，该区的热液成矿作用分为4个阶段:低温白铁矿阶段→高温等轴古巴矿阶段→自形白铁矿阶段→后期海底风化阶段（少量铜蓝以及大量的Fe的羟氧化物）。与之相对应，地球化学分析结果表明这些硫化物的Fe含量较高（31.57%~44.59%），Cu含量次之（0.16%~7.24%），而Zn含量普遍较低（0.01%~0.11%）；微量元素较为富集Co（328×10-6~2 400×10-6）和Mn（48.5×10-6~1 730×10-6）。该区硫化物中较高含量的Fe、Co与超镁铁质岩热液系统相似，明显高于镁铁质岩热液系统。独特的热液硫化物矿物学特征和元素组成可能与该区普遍出露的地幔岩、橄榄岩蛇纹石化作用以及拆离断层的广泛发育的环境有关。  相似文献   

内蒙古得尔布干成矿带铅锌银矿两期叠加成矿的矿物学证据--以乌尔根矿为例     

魏灿坤  温守钦  杨天瑶  杨红章  张光亮  李建源  谢伟  闫莹灿  张帅 《矿物学报》2020,(2):201-212

内蒙古额尔古纳市乌尔根铅锌银矿是得尔布干成矿带上具有代表性的浅成中低温热液型铅锌银矿之一。显微镜下观察、电子探针分析结果等矿物学证据证明,该矿床存在2期成矿作用。其中早期火山热液形成的金属硫化物普遍受应力作用的改造,并广泛被晚期形成的矿物交代,典型矿物是不含乳滴状黄铜矿的闪锌矿,具有高含量Fe、Mn和低含量Cu的特征;晚期次火山(隐爆角砾岩)热液形成的金属硫化物占大多数,常交代早期形成的矿物并与其交生在一起,典型矿物是含固溶体乳滴黄铜矿的闪锌矿,并且具有中等含量Fe、Mn和高含量Cu的特征。在次火山热液期的晚阶段残余热液还形成了较为纯净的呈棕黄色-无色透明的纯净闪锌矿,具有高含量Zn,低含量Fe、Mn、Cu的特征。结合前人测定的研究区火山岩和矿石矿物定年结果以及火山岩主量元素组成数据,推测早期火山热液成矿与中基性塔木兰沟组火山岩关系密切,而晚期次火山(隐爆角砾岩)热液属于满克头鄂博组的(中)酸性岩浆热液的产物。隐爆角砾岩热液富含Cu元素且为成矿提供了主要物质来源,是研究区寻找除铅锌之外其他矿种的重要线索。  相似文献   

辽宁赛马碱性岩体层硅铈钛矿化学成分变化及其对碱性岩浆演化的指示意义          下载免费PDF全文

邬斌  王汝成  郭国林  李成祥  宋振涛 《地球科学》2020,45(2):467-478

辽宁赛马岩体是我国典型的产铀碱性杂岩体，但其稀土矿化机制尚不明确.通过光学显微镜、扫描电镜和电子探针分析，得知该岩体从霞石正长岩经霓霞正长伟晶岩至晚期异霞正长岩，代表性稀土矿物层硅铈钛矿[Na₂Ca₄REETi（Si₂O₇）₂OF_3]不断富集，Nb、Zr和REE（特别是HREE）等高场强元素含量不断升高，部分颗粒具Zr、REE等元素成分环带，以上成分变化与稀土等不相容元素性质、碱性岩浆成分和岩浆结晶分异过程密切相关.此外，层硅铈钛矿经历了一系列的热液蚀变，蚀变部分Ti、Ca、Sr、Na含量增加而Zr、REE含量降低，最终形成由残余层硅铈钛矿+方解石+萤石+铈硅磷灰石组成的假晶，可能与富碱质、F和CO₂的自交代流体作用有关.该研究揭示了碱性岩浆演化过程中，层硅铈钛矿成分变化及热液蚀变组合对指示岩浆结晶分异程度、探究稀土元素分馏及其热液活动性的具有重要意义.   相似文献   

邯邢地区中生代侵入岩中磷灰石的成因矿物学研究     

梁贤 《地质与勘探》2020,56(5):969-984

氧逸度为有效的氧分压，是实验岩石学中重要的研究课题，岩浆的氧逸度是继温度、压力、浓度等影响成岩成矿过程的关键性物理化学参数。本文利用磷灰石的氧逸度计，对邯邢地区六大主要岩体的岩浆氧逸度进行了计算。研究结果显示，样品中的磷灰石主要为羟-氟磷灰石，磷灰石的形态、成分和结构特征指示其为岩浆成因。磷灰石中的Mn元素在晶格中有两种方式，多以Mn3＋和Mn5＋的方式进入晶格。磷灰石氧逸度计计算的logfo2为-12.31~-9.75，均值-11.02。参考与磷灰石共生角闪石的形成温度，认为邯邢地区岩浆岩普遍具有较高的氧逸度。根据磷灰石氧逸度值与矿床规模的填图结果，认为并非氧逸度越高越有利于邯邢式铁矿的形成。结合矿物学填图等值线闭合的趋势，进而推断邯邢地区中部的符山和武安岩体深部可能仍存在较好的找矿远景。  相似文献   

不同状态嗜盐古菌细胞及羧基微球诱导白云石沉淀          下载免费PDF全文

药彦辰  邱轩  王红梅  段勇 《地球科学》2018,43(2):449-458

白云石是沉积岩中广泛存在的碳酸盐矿物,其成因机制一直备受关注.野外调研发现现生白云石多分布于高盐环境,模拟实验也表明嗜盐微生物能诱导形成白云石,但微生物诱导白云石沉淀的机理仍不明确.分别用嗜盐古菌Natrinema sp.J7-1对数后期的活细胞、失去代谢活性的J7-1完整细胞（经线粒体氧化磷酸化解偶联剂处理）、表面蛋白质变性的J7-1细胞（经多聚甲醛和戊二醛处理）和表面富含羧基的微球,在盐度为280‰的沉淀体系中诱导白云石沉淀.分别利用X射线衍射（XRD）分析矿物的物相,扫描电子显微镜（SEM）分析矿物、微生物以及羧基微球的形貌,傅立叶红外光谱（FT-IR）分析细胞变性前后表面的官能团.结果表明,失去代谢活性的J7-1细胞与正常的对数后期细胞均能够诱导原白云石形成;经过多聚甲醛/戊二醛固定后,细胞表面羧基含量降低,不能诱导白云石沉淀;羧基微球能够诱导形成原白云石.以上研究证实细胞表面的羧基可能是微生物促进白云石沉淀的一种关键因素,而细胞的生长代谢在本研究的条件下不是控制白云石沉淀的主要因素.   相似文献   

NAMs柯石英中结构水的红外光谱和第一性原理计算          下载免费PDF全文

刘卫平  吴秀玲  张晓玲  陈龙  孟大维 《地球科学》2018,43(5):1474-1480

从微观尺度研究结构水的分布状态可以为超高压变质岩的形成环境、构造演化动力学过程提供重要的依据.为探讨大别山地区超高压变质岩中"名义上无水矿物"（nominal anhydrous minerals,NAMs）结构水的分布特征、赋存状态与超微结构缺陷的关系,对大别山石马地区榴辉岩中的柯石英进行了傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析和第一性原理计算.FTIR研究表明柯石英主要吸收峰为（Ⅰ）3 561~3 580 cm-1、（Ⅱ）3 433~3 462 cm-1和（Ⅲ）3 412~3 425 cm-1;柯石英颗粒结构水含量为15×10-6~52×10-6,平均值是32×10-6.第一性原理理论计算得到了柯石英（4H）_Si和（AlH）_Si复合缺陷超晶胞模型（2×1×1）的形成能分别是-4.92 eV和-3.10 eV;含氢缺陷模型计算结果得到3 526 cm-1和3 198 cm-1的拉曼峰与柯石英的合成实验结果基本符合.FTIR分析表明石马地区柯石英结构水含量具有不均一性;模拟计算得到（4H）_Si复合缺陷模型比（AlH）_Si有更低的复合缺陷形成能,有更加稳定的结构,柯石英结构水中（OH）₄$ \Leftrightarrow $Si氢结合机制是优先模式,为实验研究提供理论依据.   相似文献   

纳米矿物与纳米矿物资源          下载免费PDF全文

陈天虎  谢巧勤  刘海波  谢晶晶  周跃飞 《地球科学》2018,43(5):1439-1449

为促进对纳米矿物及纳米矿物资源的认识、深入研究及开发应用,阐述了矿物纳米颗粒、纳米矿物狭义和广义概念、纳米矿物形貌分类和主要类型,并从晶体结构和晶体化学理论讨论纳米矿物形成和稳定的本质,即纳米矿物和矿物纳米颗粒形成分别受内因和外因控制.阐明了纳米矿物学研究内容及其在关键带研究的重要性,提出了纳米矿物资源的概念、属性及其开发利用的方向.   相似文献   

微晶石墨氧化-膨胀过程中微形貌与结构变化          下载免费PDF全文

孙红娟  刘波  彭同江  段佳琪 《地球科学》2018,43(5):1481-1488

为深度揭示微晶石墨氧化和膨胀过程中结构的变化规律,分别采用SEM-EDS、XRD、Raman和FTIR等测试分析手段对其产物结构进行表征研究.结果表明:微晶石墨经氧化后,层间域被撑大,结构层上接入大量的羟基、羧基和环氧基等亲水性含氧官能团.随氧化剂（KMnO₄）用量增加,产物层间距、结构缺陷和无序度逐渐增大.高温膨胀后,氧化微晶石墨被还原,结构中的部分吸附水和含氧官能团被除去,结构缺陷与无序度减小,部分sp2区域得到了恢复.膨胀微晶石墨颗粒含有丰富的网络型孔隙结构,孔径集中在2~5 nm.   相似文献