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下扬子二叠系含煤地层页岩矿物学特征及热解性能研究
1
作者 许乃岑 张静 +3 位作者 沈加林 李华玲 方朝刚 金凡 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期43-50,共8页
页岩相比于传统化石燃料具有矿物组分复杂、有机质含量低且分布不均匀等特点,为充分开发利用页岩,以下扬子无为凹陷含煤地层页岩为研究对象,采用X射线衍射法(XRD)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和热重-差示扫描量热分析法(TG-DSC)对其矿... 页岩相比于传统化石燃料具有矿物组分复杂、有机质含量低且分布不均匀等特点,为充分开发利用页岩,以下扬子无为凹陷含煤地层页岩为研究对象,采用X射线衍射法(XRD)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和热重-差示扫描量热分析法(TG-DSC)对其矿物学特征和热解稳定性进行研究。XRD结果显示,该地区页岩主要矿物为石英、伊利石,其次为绿泥石、高岭石、碳酸盐、长石,谱图中有无定形有机质的叠加。FTIR结果显示,该地区页岩样品富含粘土矿物,并含少量有机质。有机质主要以脂肪烃族为主,但并不成熟。TG-DSC结果显示,随着升温速率的增加,有机质热解带向高温区移动。空气比氮气更有助于降低页岩的燃点,拓宽有机质的热解带。特征温度随升温速率的增大而增大,有机质高的样品这种趋势更明显。随着升温速率的增大,页岩热解向高温区移动。在不同升温速率条件下,有机质较高的页岩热解指数优于较低的。空气气氛下的热解指数高于氮气气氛下的热解指数。升温速率的增大有利于产物的释放,页岩热解产物在氮气气氛下的释放特征指数高于空气气氛下的释放指数。 展开更多
关键词 页岩 XRD FTIR TG-DSC 热解性能
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泥沙颗粒特性对海洋桩基局部冲刷的影响机理研究
2
作者 刘钦 谭林 +3 位作者 王哲 李鑫昱 张宁 邱国栋 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第9期58-70,76,共14页
海洋桩基长期承受波浪荷载、洋流荷载的作用,桩基周围会产生下潜水流、马蹄形漩涡和尾流漩涡等一系列水动力特征,与桩周土颗粒相互作用后极易导致桩基周围土体发生不同程度的局部冲刷问题,严重威胁到海洋桩基础全寿命周期的安全性与稳... 海洋桩基长期承受波浪荷载、洋流荷载的作用,桩基周围会产生下潜水流、马蹄形漩涡和尾流漩涡等一系列水动力特征,与桩周土颗粒相互作用后极易导致桩基周围土体发生不同程度的局部冲刷问题,严重威胁到海洋桩基础全寿命周期的安全性与稳定性。因此,有必要对桩周局部冲刷机理展开研究,以提出更加切实有效的冲刷防护措施。针对海洋桩基局部冲刷问题,通过不同粗糙度床面工况下的三维圆柱绕流模拟试验对流体动力学模型进行了验证,模拟结果显示三维圆柱绕流流场的仿真结果与试验实测水流速度分布基本一致,表明文中流体动力学模型用于桩周三维流场的计算更加准确。采用计算流体力学软件Fluent和离散元软件EDEM建立局部冲刷CFD-DEM数值模型,研究了泥沙粒径、密度、休止角以及黏聚力等因素对局部冲刷的影响机理。研究结果表明上述因素对冲刷深度、冲刷平衡时间、冲刷坑范围、冲刷坑形态均有不同程度的影响。其中,泥沙颗粒粒径和密度的增大导致泥沙颗粒受到的曳力显著减小;泥沙黏聚力的增大使得泥沙颗粒之间的法向黏性接触力和切向碰撞接触力显著增大,二者均导致冲刷深度不断减小;泥沙休止角对颗粒的受力机制、运动机制和冲刷深度、平衡时间影响极其微小,仅对冲刷坑的形态和坡角造成一定影响。研究结论为泥沙冲刷桩基过程提供理论指导。 展开更多
关键词 风电桩基 局部冲刷 CFD-DEM 欧拉-拉格朗日 细观机理
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南祁连构造带上庄磷稀土钪矿床钪赋存状态及机制
3
作者 王进寿 陈鑫 《中国稀土学报》 北大核心 2025年第3期662-682,共21页
钪是一种重要的战略性关键金属矿产,但不同源岩、岩浆组分和类型的钪矿床中,含钪岩石及矿物钪富集程度差异显著,富钪超镁铁质岩中Sc_(2)O_(3)含量≥50×10^(-6)即可圈定工业矿体。近年来,发现南祁连构造带上庄磷稀土矿床镁铁质-超... 钪是一种重要的战略性关键金属矿产,但不同源岩、岩浆组分和类型的钪矿床中,含钪岩石及矿物钪富集程度差异显著,富钪超镁铁质岩中Sc_(2)O_(3)含量≥50×10^(-6)即可圈定工业矿体。近年来,发现南祁连构造带上庄磷稀土矿床镁铁质-超镁铁质岩体中普遍伴生钪,岩石中Sc_(2)O_(3)含量一般为75×10^(-6)~192×10^(-6),但较低的研究程度严重制约着钪资源评价。为了查明上庄磷稀土钪矿床含钪镁铁质-超镁铁质岩的钪赋存状态和富集机制,本文采用岩相学、背散射(EDS)、能谱、电子探针(EPMA)等技术手段对单斜辉石中的钪赋存状态开展了矿物学、微区矿物化学研究,结果表明,富钪岩石单斜辉石岩、磷灰黑云单斜辉石岩和含硫化物磷灰黑云单斜辉石岩全岩中的Sc_(2)O_(3)含量分别为74.9×10^(-6)~90.8×10^(-6)(均值为83.0×10^(-6)),130×10^(-6)~192×10^(-6)(均值为158×10^(-6)),76.4×10^(-6)~110×10^(-6)(均值为95.5×10^(-6));单斜辉石岩中单斜辉石的Sc_(2)O_(3)含量为103×10^(-6)~113×10^(-6)(均值为108×10^(-6)),磷灰黑云单斜辉石岩中单斜辉石的Sc_(2)O_(3)含量为124×10^(-6)~204×10^(-6)(均值为161.2×10^(-6)),含硫化物磷灰黑云单斜辉石岩中单斜辉石的Sc_(2)O_(3)含量为126×10^(-6)~168×10^(-6)(均值为151×10^(-6)),钪主要赋存于磷灰黑云单斜辉石岩,岩石中Sc丰度具有随岩浆分异演化而逐步富集升高的趋势和规律。Sc在含硫化物磷灰黑云单斜辉石岩中的平衡分配率达92.0%,单斜辉石为载钪的主要矿物,在Sc的富集成矿机制中,Sc以离子置换方式替代单斜辉石中的Fe^(2+)和Mg^(2+),置换式为3Sc^(3+)/■2(Mg,Fe)^(2+),为后续选矿工艺学流程最优设计和稀土、钪回收浸取的药剂优选提供了充分依据;富Sc的地幔源岩、大量挥发分F的加入及熔融程度是影响岩石中Sc富集的主要因素,而岩浆体系挥发分、寄主岩成分、单斜辉石的矿物/熔体分配系数及矿物结晶动力学作用可能共同制约着单斜辉石中Sc的浸入。 展开更多
关键词 钪 赋存状态 成因 磷稀土钪矿 南祁连构造带
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铅锌矿床中稀散元素的赋存状态与富集规律研究进展
4
作者 钱烨 吴澈 +2 位作者 罗长海 孙金磊 李华 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第6期1851-1866,共16页
稀散金属作为关键战略性矿产资源,对国民经济、国家安全与科技革新具有不可替代的重要作用。其在高新技术、精密制造、清洁能源,以及新一代信息技术等前沿领域,均发挥着核心支撑功能。受地球化学性质的制约,这类元素在自然界中通常呈高... 稀散金属作为关键战略性矿产资源,对国民经济、国家安全与科技革新具有不可替代的重要作用。其在高新技术、精密制造、清洁能源,以及新一代信息技术等前沿领域,均发挥着核心支撑功能。受地球化学性质的制约,这类元素在自然界中通常呈高度分散状态,难以形成独立矿物,主要作为伴生组分赋存于其他主金属矿物中。在铅锌矿床系统内,闪锌矿被广泛识别为镓(Ga)、锗(Ge)、镉(Cd)和铟(In)等关键稀散元素的重要载体矿物。本文系统梳理了近年来关于铅锌矿床中稀散元素富集规律的研究进展,重点阐释了其赋存状态与富集机制。结果表明:Ga、Ge、Cd和In等元素主要以类质同象形式存在于闪锌矿等硫化物晶格中,独立矿物极为少见且含量甚微。具体而言,Ga、Ge和In倾向于与Cu^(+)、Ag^(+)、Fe^(2+)等离子耦合,共同置换闪锌矿中的Zn^(2+);而Cd则因地球化学行为与Zn高度相似,可直接替代Zn^(2+)进入晶格,从而使闪锌矿成为这些稀散元素最主要的赋存场所。值得注意的是,闪锌矿中铁含量的升高会显著抑制Cd的类质同象置换能力,反映其富集行为受晶体化学环境的明显制约。此外,Ge还可广泛以类质同象形式进入石英等硅酸盐矿物的晶体结构中。从区域成矿背景看,不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的含量差异显著,即便在成矿地质条件相似的同一类矿床内,其空间分布亦常呈现较强的非均质性。就富集环境而言,Ga、Ge和Cd更易在低温热液型铅锌矿床中富集;而In则主要富集于与中—高温岩浆热液活动相关或含锡背景的铅锌多金属矿床中。在研究方法上,以电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)为代表的现代微区分析技术发挥了关键作用。这些技术凭借其高空间分辨率与原位分析能力,能够精确揭示稀散元素在矿物中的纳米级赋存状态与空间分布,为理解其地球化学行为与富集机制提供了不可替代的技术支撑。未来应进一步聚焦于稀散元素的物质来源识别、在成矿流体中的迁移形式、沉淀机制及其与主金属成矿过程的耦合关系等关键科学问题,以深化对稀散元素超常富集规律的理解,并指导综合勘查与高效利用。 展开更多
关键词 铅锌矿床 闪锌矿 稀散元素 镓 锗 镉 铟 富集规律
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安徽怀宁地区象山石墨矿床的晶质石墨矿物学特征研究
5
作者 李小东 李勇 《华东地质》 2025年第1期68-78,共11页
文章运用多种分析测试方法及研究手段,首次对安徽怀宁地区象山石墨矿床开展了晶质石墨矿物学特征研究。象山矿床的晶质石墨具有完整的晶型,呈鳞片状集合体;能谱分析结果显示,晶质石墨中的碳原子含量为91.99%~92.74%;激光拉曼分析结果显... 文章运用多种分析测试方法及研究手段,首次对安徽怀宁地区象山石墨矿床开展了晶质石墨矿物学特征研究。象山矿床的晶质石墨具有完整的晶型,呈鳞片状集合体;能谱分析结果显示,晶质石墨中的碳原子含量为91.99%~92.74%;激光拉曼分析结果显示,石墨具有较高的结晶度和有序且完整的碳原子结构,其激光拉曼特征图谱缺失D_(1)峰和D_(2)峰,与石墨烯的激光拉曼图谱具有较高的相似性;粉晶衍射分析结果反映了晶质石墨具有2H型石墨特征,轴长a=0.2461~0.2466 nm,c=0.6693~0.6700 nm,晶胞体积V=0.0351~0.03529 nm^(3)。石墨鳞片厚度为37.1~43.3 nm,石墨化度为82~96,估算其成矿变质温度为542.4~587.2℃,3R多型含量为9.03%~10.37%,δ^(13)C值为-29.223‰~-26.926‰,表明石墨碳质来源于地层中同源沉积的生物有机碳质,更接近泥碳及现代有机质的含量水平,可能不存在岩浆带入的含碳流体及碳酸盐岩分解的无机碳。 展开更多
关键词 安徽怀宁地区 象山石墨矿床 晶质石墨 矿物学特征
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松潘—甘孜造山带南缘青海省秋智地区晚三叠世花岗岩体成因及构造背景 被引量：2
6
作者 曹锦山 张新远 +3 位作者 欧阳光文 王春涛 刘建栋 李五福 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第2期483-502,共20页
松潘—甘孜造山带内广泛发育印支期花岗岩小岩体或岩株。本文以松潘—甘孜造山带南缘青海省秋智地区花岗岩体为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素、全岩Sr-Nd同位素及全岩地球化学研究,探讨了岩石成因及构造背景。... 松潘—甘孜造山带内广泛发育印支期花岗岩小岩体或岩株。本文以松潘—甘孜造山带南缘青海省秋智地区花岗岩体为研究对象,通过岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素、全岩Sr-Nd同位素及全岩地球化学研究,探讨了岩石成因及构造背景。结果表明:秋智地区花岗岩体主要为花岗闪长岩,具弱富钠(Na_(2)O/K_(2)O=0.97~1.34)、低铝饱和指数(A/CNK=0.99~1.08)的特征,属弱过铝质钙碱性系列花岗岩;稀土元素图解具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾特征;富集Rb、K、U、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf、Y,亏损Ba、Sr、Ta、Nb、P、Ti;花岗闪长岩锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(215.4±1.4)Ma(MSWD=1.05,n=23),代表成岩时代为晚三叠世;锆石Hf同位素初始值(^(176)Hf/^(177)Hf)_(i)介于0.282377~0.282437之间,ε_(Hf)(t)值为-9.44~-7.19,二阶段模式年龄(T_(DM2))为1840~1702 Ma;全岩Sr同位素初始值(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)为0.709783~0.710530,ε_(Nd)(t)为-8.2~-7.8,二阶段模式年龄(T_(DM2))介于1659~1630 Ma之间,显示岩浆源区为古老地壳物质的部分熔融,具有钙碱性I型花岗岩特征。综合区域地质资料及岩石球化学特征等研究,认为秋智花岗岩体是晚三叠世后碰撞构造背景下,岩石圈拆沉、软流圈物质上涌导致下地壳部分熔融的产物。 展开更多
关键词 松潘-甘孜造山带 后碰撞 锆石U-Pb年代学 锆石Lu-Hf同位素 SR-ND同位素 晚三叠世 Ⅰ型花岗岩 地球化学
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冀东司家营BIF铁矿床磁铁矿类型与成因及其对高品位铁矿化成矿机制的启示 被引量：2
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作者 张美诺 石康兴 +1 位作者 邱昆峰 邓军 《现代地质》 北大核心 2025年第1期96-114,共19页
司家营矿床是冀东地区具有重要意义的BIF(条带状含铁建造)矿床,赋存于低变质作用的新太古代变质岩中。矿床的富铁矿成因仍存在一定争议。本文通过系统的岩相学、矿物学及矿物地球化学研究,详细探讨了司家营矿床的矿石特征,确认主要矿石... 司家营矿床是冀东地区具有重要意义的BIF(条带状含铁建造)矿床,赋存于低变质作用的新太古代变质岩中。矿床的富铁矿成因仍存在一定争议。本文通过系统的岩相学、矿物学及矿物地球化学研究,详细探讨了司家营矿床的矿石特征,确认主要矿石类型为块状富磁铁矿与条带状贫磁铁矿。研究结果表明,该矿床内存在三种主要类型的磁铁矿:①原始沉积变质阶段的磁铁矿(Mt_(1)),以条带状分布,呈不规则粒状或似圆粒状,粒径相对较小,主要分布于低品位条带状磁铁矿中;②热液改造阶段的磁铁矿(Mt_(2)),呈不规则粒状,常与黄铁矿共生,内部偶见晶型发育较好的黄铁矿颗粒,主要存在于低品位条带状磁铁矿中;③铁质活化再富集阶段的磁铁矿(Mt_(3)),呈半自形至自形粒状,晶型发育良好,主要出现在高品位块状富磁铁矿中。Mt_(1)与Mt_(2)均属于条带状贫磁铁矿矿石中的磁铁矿,但Mt_(2)表现出明显的热液改造特征,Mt_(3)则是在早期形成的磁铁矿经历铁质活化再富集后形成的磁铁矿。研究认为,司家营矿床的富铁矿主要归因于BIF的铁质活化再富集作用。 展开更多
关键词 磁铁矿 矿物地球化学 富铁矿 司家营铁矿 冀东
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山东微山稀土矿床成因研究:稀土矿物学约束 被引量：2
8
作者 兰君 刘晓 +7 位作者 张鹏 邢楠 李志民 李健 徐洪岩 蓝廷广 王石 王健 《现代地质》 北大核心 2025年第3期612-627,共16页
山东微山稀土矿床位于华北板块东部的莱芜—淄博—微山稀土矿带,是我国三大轻稀土矿床之一。为进一步探究稀土元素的迁移富集过程,本研究对微山矿床开展了精细的矿物学研究。根据矿物共生组合及脉体之间的穿切关系,将微山稀土矿床热液... 山东微山稀土矿床位于华北板块东部的莱芜—淄博—微山稀土矿带,是我国三大轻稀土矿床之一。为进一步探究稀土元素的迁移富集过程,本研究对微山矿床开展了精细的矿物学研究。根据矿物共生组合及脉体之间的穿切关系,将微山稀土矿床热液成矿作用划分为四个成矿阶段:(I)钾长石+石英+方解石、(Ⅱ)硫酸盐+石英+方解石、(Ⅲ)稀土矿物+石英+方解石+硫酸盐+萤石以及(Ⅳ)方解石+石英+萤石+硫化物阶段。对各成矿阶段开展扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和电子探针(EPMA)分析显示,稀土矿物主要为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、碳(酸)锶铈矿和少量的独居石、(铈)磷灰石和钍石。这些稀土矿物与萤石、方解石和硫酸盐矿物密切共生,指示成矿流体可能为H_(2)O-CO_(2)-NaCl-F^(-)REE-SO_(4)^(2-)体系热液;在成矿过程中,F^(-)、Cl^(-)、CO_(3)^(2-)和SO_(4)^(2-)等多离子对关键成矿元素的迁移和富集具有不同程度的贡献,壳幔混合岩浆演化晚期分异的复杂成矿流体是成矿作用的关键。结合区域构造背景,本文提出微山稀土矿床形成可能与古太平洋板块俯冲板片后撤诱发软流圈地幔物质上涌的成矿构造模式。 展开更多
关键词 矿物组合 成矿流体 矿床成因 成矿模式 微山稀土矿床
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水银洞卡林型金矿载金黄铁矿含砷环带特征及砷赋存状态 被引量：2
9
作者 徐亮 鲜海洋 +1 位作者 杨文淋 朱建喜 《矿物岩石》 北大核心 2025年第1期55-64,共10页
卡林型金矿中金主要以“不可见”金的形式赋存于含砷黄铁矿。黄铁矿中As的含量限制着以固溶体形式进入晶格的Au含量,As的掺入对黄铁矿的晶体结构和卡林型金矿中“不可见”金的形成机制的影响亟待研究。本文以贵州水银洞金矿作为典型卡... 卡林型金矿中金主要以“不可见”金的形式赋存于含砷黄铁矿。黄铁矿中As的含量限制着以固溶体形式进入晶格的Au含量,As的掺入对黄铁矿的晶体结构和卡林型金矿中“不可见”金的形成机制的影响亟待研究。本文以贵州水银洞金矿作为典型卡林型矿床进行研究,利用扫描电镜(SEM)结合背散射(BSE)、电子背散射衍射(EBSD)、电子探针(EPMA)、聚焦离子束(FIB)以及三维电子衍射(3DED)技术等手段,对载金黄铁矿的含砷环带特征及砷赋存状态进行研究,发现大颗粒黄铁矿通常存在低As多孔的沉积-成岩黄铁矿核心和As震荡环带,反映了成矿流体的周期性剧烈波动;小颗粒黄铁矿的含砷环带大多为1~2层,且含砷环带的外侧As含量逐步降低,与高Au区域耦合;含As震荡环带的晶体取向与核部一致,说明了环带为核部黄铁矿外延生长形成;含砷黄铁矿中的As主要呈随机替代S位置的形式进入黄铁矿的晶格,黄铁矿晶格的整体结构并不发生改变,但由于Fe-S(As)键长、S(As)-S(As)键长均随As含量的增加而变大,黄铁矿的晶胞参数随之变大,其相关性为a0(nm)=0.5415+0.0031×CAs(at%)。含砷黄铁矿的晶胞参数变大为Au替代进入黄铁矿晶格提供了空间,提高了Au在黄铁矿晶格中的稳定性。 展开更多
关键词 卡林型金矿 水银洞金矿 含砷黄铁矿 含砷环带 不可见金
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鲁西地区中生代高镁闪长岩辉石和角闪石的成分与结构特征:华北克拉通陆内岩石圈改造作用记录 被引量：1
10
作者 郭军 黄小龙 +1 位作者 贺鹏丽 钟军伟 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第3期661-677,I0016-I0022,共24页
本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素组成,与... 本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素组成,与无环带斜方辉石和正环带斜方辉石边部具有相似的Mg^(#)值,它们应结晶于成分相似的镁铁质岩浆。反环带单斜辉石幔部与正环带斜方辉石核部也具有相似的Mg^(#)值,且分别具有与鲁西地区高镁闪长岩中的堆晶辉石岩捕虏体的单斜辉石和斜方辉石相似的主量元素组成,表明幔源镁铁质岩浆曾在中‒下地壳侵位和固化,导致形成新的下地壳组分。反环带单斜辉石幔部的Ti/Fe^(3+)和Al^(Ⅳ)呈负相关关系,表明其平衡熔体来源于富水高氧逸度的地幔源区,而无环带单斜辉石和反环带单斜辉石边部呈正相关,其平衡熔体可能形成于贫水低氧逸度地幔源区的部分熔融。另外,反环带单斜辉石核部与女山下地壳麻粒岩包体的单斜辉石具有相似的主量元素组成,可能为岩浆上升过程中捕获自华北古老下地壳的捕虏晶,而碎斑状斜方辉石在主量元素成分上类似于华北麻粒岩残留体斜方辉石,指示研究区中生代下地壳可能存在经历过熔体抽离的麻粒岩残留体。岩浆成因单斜辉石均具有相似的、变化的结晶温度(997~1128)℃和压力(0~5.39 kbar),应形成于中‒上地壳的岩浆通道系统。辉长闪长岩中的角闪石呈基质或为辉石的增生边,具有相似的成分特征,记录了相似的T-p-fO_(2)-H_(2)O条件,其平衡岩浆中存在地壳组分贡献。鲁西中生代高镁闪长岩具有不均一的岩浆源区,并在地壳经历了复杂的岩浆演化过程。本文研究表明,华北克拉通破坏峰期的岩石圈地幔高度不均一,下地壳也经历了岩浆注入、部分熔融和镁铁质岩浆堆晶等改造作用,不同程度地影响了陆内高镁闪长岩的成分。 展开更多
关键词 辉石 角闪石 岩石圈地幔 大陆下地壳 华北克拉通
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青海茶卡北山伟晶岩中磷锰钠矿的发现及意义
11
作者 吕书俊 董国臣 +6 位作者 赵志丹 罗志波 曲凯 李小伟 袁万明 王艳娟 孟佳 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期380-387,共8页
磷锰钠矿是一种罕见的磷酸盐矿物,国内目前尚无报道,特别是原生矿物,国内外均未发现。已有少量资料认为磷锰钠矿为磷锰锂矿经钠交代形成,为次生矿物。磷锰锂矿为伟晶岩中的常见矿物,普遍认为其为富磷伟晶岩中岩浆阶段的产物,为原生矿物... 磷锰钠矿是一种罕见的磷酸盐矿物,国内目前尚无报道,特别是原生矿物,国内外均未发现。已有少量资料认为磷锰钠矿为磷锰锂矿经钠交代形成,为次生矿物。磷锰锂矿为伟晶岩中的常见矿物,普遍认为其为富磷伟晶岩中岩浆阶段的产物,为原生矿物。本文在茶卡北山稀有金属伟晶岩中发现有磷锰钠矿和发育在其上的磷锰锂矿,磷锰钠矿均表现为完整的矿物颗粒,不具交代残余的痕迹,并具有原生矿物特征的磷灰石蚀变;而磷锰锂矿为不规则状,发育在磷锰钠矿上,表现为典型的交代特征。同时电子探针数据显示磷锰钠矿的Mn/Fe值为1.692~1.875,磷锰锂矿的Mn/Fe值为2.519~2.548,这也指示了磷锰钠矿早于其上磷锰锂矿的形成,磷锰钠矿应为原生矿物,其上的磷锰锂矿为次生成因。而伟晶岩区成矿熔体成分更高的锰含量可能是磷锰钠矿出现的原因。磷锰钠矿上发育的磷锰锂矿和氟磷灰石蚀变特征反映了后期氧化作用和富Li、Mn、Ca、F流体的交代作用;同时结合区内锂辉石的蚀变,说明茶卡北山伟晶矿床内存在着锂的地球化学循环。 展开更多
关键词 茶卡北山 伟晶岩 磷锰钠矿 磷锰锂矿 发现及意义
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方钠石族矿物的结构构造和化学成分变化研究
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作者 梁馨心 王连训 +2 位作者 邵辉 佘振兵 徐畅 《地球科学》 北大核心 2025年第8期2993-3012,共20页
方钠石族矿物(SGM)主要包括方钠石、蓝方石、黝方石等,是一种常产出于碱性-过碱性岩浆岩中并富含挥发性元素(如S、Cl等)的铝硅酸盐矿物.目前,SGM的研究程度极低,特别是关于其结构构造和化学成分变化方面的研究资料非常有限,这严重制约... 方钠石族矿物(SGM)主要包括方钠石、蓝方石、黝方石等,是一种常产出于碱性-过碱性岩浆岩中并富含挥发性元素(如S、Cl等)的铝硅酸盐矿物.目前,SGM的研究程度极低,特别是关于其结构构造和化学成分变化方面的研究资料非常有限,这严重制约了对该族矿物分类命名和形成机制的理解.选取四川坪河、江苏娘娘山、苏丹敦比尔地区碱性杂岩体中的SGM,并系统收集全球其他地区的该族矿物研究资料,开展了细致的岩相学和矿物化学方面的对比分析.提出一种利用SO_(4)^(2-)/X(X=阴离子的apfu值)及X值对该族矿物种属进行有效区分的方法.从方钠石到黝方石再到蓝方石,矿物中的Rb/Sr、Ba/Sr、Be/Sr、B/Sr随着Sr含量增加而显著降低;而总稀土含量与轻、重稀土分异程度依次升高.方钠石中S/Cl比值可以用来约束岩浆性质,Cl-S含量可以反演岩浆演化过程中熔体挥发分的变化情况.蓝方石中常发育的“格子状构造”和黝方石中的“补丁构造”推测分别为包裹体成因及固态出溶成因.加强了对方钠石族矿物成因机制的理解,为该族矿物分类定名提供了一个新框架,并强调了该族矿物挥发性元素、结构特征和地球化学演化之间的相互关系. 展开更多
关键词 方钠石 黝方石 蓝方石 矿物化学 挥发分 格子状构造 补丁构造 矿物学
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香格里拉地区麻花坪铍钨矿床绿柱石的成分特征及指示意义
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作者 闫阔 王昱 +4 位作者 安鹏 孔志岗 李文昌 张必宏 侯可军 《岩石学报》 北大核心 2025年第6期2106-2125,共20页
铍(Be)的赋存形式决定了其晶体化学特征和地球化学性质,铍矿物的成分特征可以指示成矿环境和矿床成因。麻花坪铍钨矿床是云南“三江”地区典型的超大型铍钨矿床,其成矿物质来源、成矿环境和矿床成因尚不明确。本文以该矿床两种不同矿化... 铍(Be)的赋存形式决定了其晶体化学特征和地球化学性质,铍矿物的成分特征可以指示成矿环境和矿床成因。麻花坪铍钨矿床是云南“三江”地区典型的超大型铍钨矿床,其成矿物质来源、成矿环境和矿床成因尚不明确。本文以该矿床两种不同矿化围岩中的绿柱石为研究对象,利用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)以及多晶X射线衍射(XRD)进行绿柱石主微量成分测试,探讨两种围岩中绿柱石的化学成分和替代机制及对成矿环境的指示。结果显示,麻花坪铍钨矿床两种围岩中的绿柱石均属于Na-Li绿柱石,产于大理岩中的绿柱石元素替代机制包括(Na,Cs)Fe^(2+)□_(-1) Al_(-1)和(Na,Cs)Mg^(2+)□_(-1) Al_(-1)通道-八面体取代,产于浅变质碎屑岩中的绿柱石元素替代机制包括(Na,Cs)Li□_(-1) Be_(-1)通道-四面体取代和(Na,Cs)Fe^(2+)□_(-1) Al_(-1)、(Na,Cs)Mg^(2+)□_(-1) Al_(-1)通道-八面体取代。结合XRD分析结果,大理岩中的绿柱石属于“八面体”替代为主的“八面体”绿柱石,浅变质碎屑岩中的绿柱石属于“四面体”和“八面体”替代均发生的“正常”绿柱石。Fe以类质同象占据[AlO_(6)]八面体的位置是麻花坪铍钨矿床绿柱石的主要致色机理,导致其呈浅蓝色-蓝色。两种围岩中绿柱石的Cs/Na值及Mg/Fe值指示麻花坪铍钨矿床绿柱石与热液活动相关,Rb-Cs含量指示麻花坪铍钨矿床绿柱石属于岩浆热液型绿柱石。本文认为,麻花坪铍钨矿床成矿流体来源于岩浆,含矿热液与围岩发生交代作用,萃取出围岩的Fe、Mg等元素,致使不同围岩中绿柱石成分发生变化。水-岩作用是麻花坪铍钨矿床绿柱石沉淀因素之一。 展开更多
关键词 麻花坪铍钨矿床 绿柱石 矿物化学成分 元素替代机制 成矿环境
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云南马厂箐富碱斑岩中黑云母的地球化学特征及其地质意义
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作者 刘志荣 王蝶 薛传东 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第2期454-466,I0026-I0032,共20页
黑云母是中酸性岩浆岩中常见的暗色矿物,其地球化学特征对揭示岩浆岩的形成环境、成因机制及成矿潜力具有重要的指示意义。本研究以云南三江成矿带马厂箐斑岩‒矽卡岩型铜(钼、金)多金属矿床为研究对象,对与成矿具有时空关联的富碱斑岩... 黑云母是中酸性岩浆岩中常见的暗色矿物,其地球化学特征对揭示岩浆岩的形成环境、成因机制及成矿潜力具有重要的指示意义。本研究以云南三江成矿带马厂箐斑岩‒矽卡岩型铜(钼、金)多金属矿床为研究对象,对与成矿具有时空关联的富碱斑岩体中的黑云母开展了系统的矿物学和元素地球化学研究。研究结果表明,马厂箐花岗斑岩和正长斑岩中的黑云母具有相似的地球化学特征,均属于高硅、贫铁的富镁黑云母,且偏向金云母端员,指示其为壳幔混合作用的产物。黑云母的化学成分特征显示其结晶温度为698~762℃,logƒO_(2)为−15.93~−14.31,压力范围为36~118 MPa,表明岩体形成于相对浅成高温的环境,且体系具有较高的氧逸度,这有利于Cu、Mo和Au的成矿作用。此外,花岗斑岩和正长斑岩中黑云母的微量和稀土元素特征存在差异。其中花岗斑岩中黑云母的稀土元素配分模式与三江富碱斑岩成矿带内的含矿斑岩相似,受到的热液蚀变作用更强烈,暗示马厂箐花岗斑岩与成矿作用具有更为密切的成因联系。 展开更多
关键词 黑云母 富碱斑岩 氧逸度 马厂箐
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磁铁矿热电性特征及其应用:以白云鄂博矿床为例
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作者 刘明慧 申俊峰 +3 位作者 杨永强 王昭静 陈强 唐赧钰 《现代地质》 北大核心 2025年第3期560-569,共10页
黄铁矿的热电性标型已被广泛应用于金矿床找矿预测,然而磁铁矿的热电性特征及其在找矿方面的应用却认识不深。以白云鄂博铁矿床主矿区为研究对象,采用BHTE-08型热电系数测量仪,进行了大量磁铁矿热电性的测试研究。结果表明,在主矿区东... 黄铁矿的热电性标型已被广泛应用于金矿床找矿预测,然而磁铁矿的热电性特征及其在找矿方面的应用却认识不深。以白云鄂博铁矿床主矿区为研究对象,采用BHTE-08型热电系数测量仪,进行了大量磁铁矿热电性的测试研究。结果表明,在主矿区东部区域出现了显著热电性异常,通过显微观察发现,该异常与金属硫化物(特别是黄铁矿和磁黄铁矿)的赋存密切相关。特别是该异常区域岩浆成因磁铁矿比例明显较高,因此推测是岩浆作用导致了该区磁铁矿和硫化物的大量堆积,即该区可能是深部岩浆上升的通道。这一认识对于白云鄂博主矿区—东矿区深部找矿具有重要指导意义。此外,通过磁铁矿和黄铁矿人工条件下不同比例混合样的热电性测试,认为磁铁矿的热电性特征在评价铁矿石质量方面具有广阔的应用前景和实际意义。 展开更多
关键词 矿物热电效应 成矿预测 矿石质量评价 白云鄂博矿床
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内蒙古呼伦湖北岸软沉积物中微生物与无机碳的相互作用及其生物地球化学意义
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作者 高虓 周刚 +1 位作者 Michael STEINER 韩作振 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第6期1015-1027,共13页
微生物作为湖泊沉积物碳矿化的核心驱动力,主导有机质降解、无机碳转化与碳酸盐沉淀等关键生物地球化学过程,但其在湖泊碳汇形成中的作用研究仍不充分。以内蒙古呼伦湖为研究区域,综合运用16S rRNA测序、碳组分分析、水化学分析,并结合... 微生物作为湖泊沉积物碳矿化的核心驱动力,主导有机质降解、无机碳转化与碳酸盐沉淀等关键生物地球化学过程,但其在湖泊碳汇形成中的作用研究仍不充分。以内蒙古呼伦湖为研究区域,综合运用16S rRNA测序、碳组分分析、水化学分析,并结合扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及拉曼光谱等多种技术手段对沉积物与水样进行系统分析,最后基于分子动力学模拟探讨微生物驱动无机碳沉淀的路径机制。结果表明:内蒙古呼伦湖属于淡水湖泊,其沉积物中存在丰富的微生物群落,主要包括BD2-11_terrestrial_group、Halomonas和Nitrolancea等菌属及藻类微生物;沉积物中无机碳(IC)含量、总碳(TC)和总有机碳(TOC)随深度的增加而增加,表现出明显的垂向分布趋势;无机碳的碳同位素组成(δ13C)为-19.16‰~-11.39‰,整体偏负,暗示沉积碳酸盐矿物可能源自生物代谢产生的CO_(2);矿物学分析均识别出典型的碳酸盐矿物特征峰,如方解石和白云石;在含有富里酸的有机矿化体系中,CO_(3)^(2-)与Ca^(2+)、Mg^(2+)更易形成尺寸更大的团簇,且聚集过程明显快于无机矿化体系。 展开更多
关键词 生物地球化学 沉积物 无机碳 微生物 碳汇 碳酸盐泵 呼伦湖 内蒙古
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白云鄂博Nb-Fe-REE矿床中氟碳铈矿Th-Pb同位素定年及其指示意义
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作者 许勇 朱飞霖 +1 位作者 黄小文 孟郁苗 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第5期1122-1135,共14页
白云鄂博Nb-Fe-REE矿床经历了复杂的成矿过程,其初始成矿时间基本确定为1.3 Ga,但对稀土改造时间的认识仍有诸多争议。本文通过对该矿床中的氟碳铈矿进行系统的扫描电镜、电子探针、电子背散射衍射以及U-Th-Pb同位素等分析,探讨重结晶... 白云鄂博Nb-Fe-REE矿床经历了复杂的成矿过程,其初始成矿时间基本确定为1.3 Ga,但对稀土改造时间的认识仍有诸多争议。本文通过对该矿床中的氟碳铈矿进行系统的扫描电镜、电子探针、电子背散射衍射以及U-Th-Pb同位素等分析,探讨重结晶作用对氟碳铈矿Th-Pb同位素定年体系的影响。同一薄片不同位置或同一颗粒不同部位的氟碳铈矿表现出三种结晶取向,表明其形成后可能经历了重结晶作用。同一结晶取向的氟碳铈矿年龄变化范围较大(396~628 Ma),且其年龄与238U和Pb含量呈正相关关系,表明含U流体的叠加作用可能导致Th-Pb同位素体系的局部扰动。然而,氟碳铈矿在重结晶过程中,稀土元素含量保持相对稳定,表明改造过程对稀土元素的贡献有限。本研究建立了晶体取向表征与同位素分析相结合研究矿物的技术,可为其他矿物的同位素精确定年提供重要的方法参考。 展开更多
关键词 白云鄂博 氟碳铈矿 Th-Pb定年 电子背散射衍射 结晶取向
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高纯石英的地质含义
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作者 张正伟 王建平 +6 位作者 吴承泉 李开文 徐进鸿 李晓宇 方怀宾 柴建玉 蔡志超 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第4期872-887,共16页
本文通过对天然石英的杂质元素分布形式和赋存状态的回顾,解析了石英晶格缺陷和晶体缺陷的发生条件。同时,通过对石英杂质元素的制约因素分析,评述了石英晶格杂质和包裹体杂质的地质影响因素。以东秦岭高分异花岗岩及相关的花岗伟晶岩为... 本文通过对天然石英的杂质元素分布形式和赋存状态的回顾,解析了石英晶格缺陷和晶体缺陷的发生条件。同时,通过对石英杂质元素的制约因素分析,评述了石英晶格杂质和包裹体杂质的地质影响因素。以东秦岭高分异花岗岩及相关的花岗伟晶岩为例,分析了高纯石英形成的特殊地质条件和成因。高纯石英矿物在适宜的地质条件下可以直接结晶形成,或在成岩过程中通过杂质元素的祛除作用得以净化。此外,在同构造或后续的改造过程中,石英还可能经历自然的“净化”作用,甚至存在上述多种形成方式的叠加。结合以上基础和综合讨论,本文认为,高纯石英形成于特定的地质因素耦合环境,具有较为纯净的晶体结构和较低的难剔除杂质的自然属性。高纯石英集中分布的地质体可以被独立圈定为矿体,其主要难剔除杂质组分的浓度一般低于100×10^(-6)。这一结论为进一步研究高纯石英资源及其地质勘查评价提供了重要的地质信息。 展开更多
关键词 高纯石英 控制因素 地质条件 难剔除杂质 易剔除杂质
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白云鄂博矿床元素地球化学组合特征研究
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作者 侯晓志 杨占峰 王振江 《稀土》 北大核心 2025年第1期37-46,共10页
为查明白云鄂博矿床元素地球化学组合特征,系统采集白云鄂博主矿体矿石样品,并测定主、微量元素等36项指标。首先利用中心对数比变换方法对原始地球化学数据进行“打开”,之后对变换处理后的数据应用聚类分析和因子分析的方法进行元素... 为查明白云鄂博矿床元素地球化学组合特征,系统采集白云鄂博主矿体矿石样品,并测定主、微量元素等36项指标。首先利用中心对数比变换方法对原始地球化学数据进行“打开”,之后对变换处理后的数据应用聚类分析和因子分析的方法进行元素组合特征划分。结果表明,通过聚类分析,将36种元素指标聚合为4个元素组合簇群及1个单元素簇;通过因子分析,用6个代表性因子的分布特征即可代表36项元素指标的分布特征。对比聚类分析与因子分析结果,二者结论基本吻合。本研究从矿物学角度对白云鄂博矿床元素的共生组合特征及其组合差异性进行了解释,同时也为推断相关元素的赋存及矿物成因等提供参考依据。 展开更多
关键词 元素组合特征 中心对数比变换 聚类分析 因子分析 白云鄂博矿床
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黏土型锂矿锂元素赋存状态微区原位分析方法 被引量：2
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作者 邓洁 凌坤跃 +1 位作者 赵浩男 温汉捷 《矿物学报》 北大核心 2025年第3期525-531,共7页
黏土型锂矿具有产出层位稳定、储量大、开采成本低等特点,资源潜力巨大。元素赋存状态研究是资源综合利用的前提。由于锂是超轻金属元素,其特征X射线谱能量较低,常规地学微束分析技术无法对其进行检测;同时,载锂黏土矿物由于颗粒细小且... 黏土型锂矿具有产出层位稳定、储量大、开采成本低等特点,资源潜力巨大。元素赋存状态研究是资源综合利用的前提。由于锂是超轻金属元素,其特征X射线谱能量较低,常规地学微束分析技术无法对其进行检测;同时,载锂黏土矿物由于颗粒细小且标样限制,单矿物激光分析也不能准确测定锂。因此,目前主要通过锂元素与主量元素及矿物含量的相关性来间接推测锂的载体矿物,缺乏直接有效方法。通过多年的研究与分析,本研究团队开发出一套针对黏土型锂矿锂赋存状态研究的微区原位分析方法:“聚焦离子束-扫描电镜(FIB-SEM)切片+飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)锂元素面扫描+透射电镜-能谱(TEM-EDS)矿物鉴定”。运用该方法,本文确定了黔中地区黏土型锂矿锂的载体矿物为锂绿泥石,证实该方法直接有效。此外,该方法可以在微米(SEM)和纳米(TEM)尺度对锂在不同矿物间的分布特征、载锂矿物的形态及矿物接触关系进行直接观测,是研究载锂矿物成因的有效方法。本文通过实例研究,总结该方法的分析流程和技术要点,旨在为其他地区黏土型锂矿锂赋存状态及富集机制等相关研究提供科学参考。 展开更多
关键词 黏土型锂矿 赋存状态 微区原位分析 黔中地区
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