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高分异花岗岩与高纯石英 被引量：6
1
作者 吴福元 刘小驰 +3 位作者 王佳敏 陈厚彬 胡方泱 刘志超 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3243-3277,共35页
高纯石英(High-purity quartz,HPQ)是一种由高纯石英矿提纯而至的关键基础材料。作为我国刚刚被定义的新矿种,高纯石英矿是指在当前技术经济条件下,经选矿、提纯可获得二氧化硅(Si O2)纯度不低于99.995%(4N5),杂质元素含量及配型、包裹... 高纯石英(High-purity quartz,HPQ)是一种由高纯石英矿提纯而至的关键基础材料。作为我国刚刚被定义的新矿种,高纯石英矿是指在当前技术经济条件下,经选矿、提纯可获得二氧化硅(Si O2)纯度不低于99.995%(4N5),杂质元素含量及配型、包裹体含量以及粒度满足半导体、光伏、光学等高新领域应用要求的岩石。根据这一新的定义,结合产业需求,本文将石英分为低纯石英(99.9%-3N)、中纯石英(99.99%-4N)、高纯石英(99.995%-4N5)和超高纯石英(99.998%-4N8)四类。尽管大部分杂质矿物包裹体和气液包裹体可在后期破碎和焙烧等纯化过程中得以剔除,但晶格杂质元素很难有效排除,其含量多少决定了石英纯度的高低和最终品质。石英中杂质元素的含量与其结晶时的温度、压力、介质成分等因素相关,即石英原料矿的性质决定了高纯石英的产出情况。国内外情况的汇总发现,目前高纯石英原料矿主要为水晶、脉石英、石英岩、伟晶岩和花岗岩五大类。水晶和脉石英一般规模较小,很难形成规模应用;石英岩成因复杂,石英内部杂质元素含量稳定性稍差;而半导体和光伏行业中最重要的4N8以上的超高纯石英砂主要来自花岗伟晶岩和花岗岩。大多数花岗伟晶岩具有明显的岩相分带,其石英杂质元素组成呈现很大的空间变化,给工业应用带来困难。然而,暗色矿物含量低的白岗岩不仅杂质元素含量低,且含量较为稳定,是4N8型超高纯石英的主要原料。对美国Spruce Pine白岗岩-伟晶岩和我国河南东秦岭漂池白岗岩-伟晶岩的研究发现,该类石英原料矿实际上是一种经历适度结晶分异作用的花岗岩,它表现为下部为黑云母花岗岩、二云母花岗岩,上部为白云母花岗岩和伟晶岩的垂向岩性分布格局,具有侵位深度大、钛含量低的特点,并经历过后期变质变形的改造。未来我国超高纯石英矿的寻找,应围绕经历过一定程度结晶分异作用的未分带伟晶岩和白岗岩进行,过低或过高分异的花岗岩-伟晶岩均不是超高纯石英矿的潜在对象。晚期韧性变形可一定程度上改变石英中气液包裹体的分布样式,但对杂质元素的影响方式,未来仍需深入研究。 展开更多
关键词 高纯石英 高纯石英矿 高分异花岗岩 伟晶岩 石英岩 韧性变形
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石英提纯定律研究 被引量：1
2
作者 汪灵 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3302-3320,共19页
石英是一种用途十分广泛的重要工业矿物,高纯石英矿是世界稀缺、我国高度依赖进口的战略性矿产资源。采用多种提纯加工技术方法,通过不同矿床工业类型的石英矿(含高纯石英矿,下同)提纯加工特点及高纯石英产品再提纯加工实验研究,发现了... 石英是一种用途十分广泛的重要工业矿物,高纯石英矿是世界稀缺、我国高度依赖进口的战略性矿产资源。采用多种提纯加工技术方法,通过不同矿床工业类型的石英矿(含高纯石英矿,下同)提纯加工特点及高纯石英产品再提纯加工实验研究,发现了石英矿SiO_(2)提纯加工的一个十分重要的客观规律,并将其总结和归纳为“石英提纯定律”,即:对于加工制备具有一定粒度的石英原材料(含高纯石英,下同)来说,每一处石英矿和高纯石英矿都存在一定的提纯加工局限性,在现有技术经济条件下,其SiO_(2)含量存在一个相对的提纯加工极限值。简单来说,石英矿和高纯石英矿的资源禀赋决定其提纯加工效果,每一处石英矿能够提纯加工什么SiO_(2)纯度的石英砂产品主要是由其自然属性决定的。该定律的实验依据是:以石英矿为原料提纯加工石英原材料,对于SiO_(2)的提纯加工效果,不仅不同矿床工业类型的石英矿是不同的,并且即使矿床工业类型相同、产地不同的石英矿也不相同;但在一定工艺条件下,同一处石英矿的SiO_(2)含量存在一个相对的提纯加工极限值。该定律的理论依据是:石英原材料是以石英矿为原料加工的具有一定粒度的石英砂产品;每一处石英矿和高纯石英矿都或多或少的存在脉石矿物、气液包裹体和类质同象替代三类杂质,其中每一类杂质都分别有一部分具有一定的提纯加工可选性,而且同时也都分别有一部分具有一定的不可提纯加工可选性。该定律的重要意义是,揭示了资源禀赋在石英原材料提纯加工中的决定性作用,可为石英矿、尤其是高纯石英矿的评价与找矿、原料品级划分与高效利用提供科学依据。该定律的重要启示是:在制约高纯石英开发利用的4个技术要素中,以高纯石英原料的评价、遴选与找矿技术最为重要也最为关键,故而实现我国4N8高纯石英高端产品生产安全自主可控的关键是寻找能够稳定满足工业生产需要的高纯石英矿(A级矿)。 展开更多
关键词 石英 高纯石英 石英矿 高纯石英矿 石英原材料
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磁铁矿结构和化学成分标型对铁多金属成矿作用制约的研究进展 被引量：1
3
作者 郭运康 杨东 +4 位作者 林淞 康志宏 何昕悦 唐昆 王永彬 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期669-692,共24页
磁铁矿作为铁多金属矿床重要的矿石矿物,已经成为成矿作用的直接见证者,不仅影响早期的岩浆作用,而且参与后期的热液作用,这使得利用磁铁矿限定铁多金属成矿作用的难度增加。本文尝试以磁铁矿结构和成分为主线,立足于其晶体和微观结构,... 磁铁矿作为铁多金属矿床重要的矿石矿物,已经成为成矿作用的直接见证者,不仅影响早期的岩浆作用,而且参与后期的热液作用,这使得利用磁铁矿限定铁多金属成矿作用的难度增加。本文尝试以磁铁矿结构和成分为主线,立足于其晶体和微观结构,结合其现代元素和同位素分析进展,系统梳理其在铁多金属成矿作用研究的进展,具体包括:(1)磁铁矿的Re-Os、Ar-Ar和U-Th-He定年,可在一定程度上限定成矿年龄;(2)磁铁矿的Co/Ni比值、REEs含量、O-Fe-Ti同位素组成,可以较好地限定成矿物质来源;(3)磁铁矿的Eu异常、Ti/V比值、Cr含量及Fe同位素组成,可以有效地限定成矿的氧逸度;(4)磁铁矿中微量元素含量(Ti、Al、V、Ga、Mn、Zn)、比值及组合((Al+Mn)-(Ti+V)),可以很好地限定成矿的温度;(5)磁铁矿的主、微量元素组合,可以对判断矿床的类型提供一定的指示。然而,磁铁矿存在形成温度区间较大、微量元素含量较低、元素赋存状态不清等问题,使得部分成矿作用的限制存在误差,有待分析方法革新和数据处理优化,以期强化成矿年代学、物质来源示踪、物化条件限制和矿床类型判定的研究。 展开更多
关键词 磁铁矿 微量元素 同位素 成矿作用
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湘东北连云山岩体首次发现艾钛锌矿
4
作者 范鹏飞 麻乾坤 +1 位作者 陈念楠 岳中慧 《地质与资源》 2025年第3期388-394,共7页
艾钛锌矿首次在澳大利亚Broken Hill市的North Mine矿床被发现,随后在世界其他矿床中也有少量发现.然而,对于该矿物的总体报道较为稀缺,并且其化学成分、形成地质作用等方面的研究相对不足.国内首次在湘东北连云山岩体发现艾钛锌矿,此... 艾钛锌矿首次在澳大利亚Broken Hill市的North Mine矿床被发现,随后在世界其他矿床中也有少量发现.然而,对于该矿物的总体报道较为稀缺,并且其化学成分、形成地质作用等方面的研究相对不足.国内首次在湘东北连云山岩体发现艾钛锌矿,此前尚无相关报道.经过详细的野外地质调查、岩相学观察、电子探针定量分析等一系列工作,对其化学成分和形成地质作用进行了深入研究.艾钛锌矿赋存于连云山花岗岩体外围的伟晶岩脉中,主要化学成分为TiO_(2)、ZnO、FeO、MnO,为含Fe、Mn、Zn的类质同象固熔体矿物.综合地质条件分析得出,艾钛锌矿的形成与岩浆晚期的热液-伟晶作用密切相关.艾钛锌矿的发现不仅充实了区域内的基础地质资料,而且为理解区内基础地质过程以及铌钽等稀有金属成矿机制提供了新的视角. 展开更多
关键词 艾钛锌矿 伟晶岩脉 固熔体 连云山岩体 湖南省
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河北高寺台超基性杂岩体中铬铁矿特征及地质意义
5
作者 赵金召 董培培 +3 位作者 郭菁华 王帅 张夏炜 宋珈璐 《资源环境与工程》 2025年第2期171-177,共7页
高寺台超基性杂岩体位于华北克拉通北缘冀北基性—超基性杂岩带,具环状分带,由中心向外依次分布纯橄岩、辉橄岩、辉石岩,其中纯橄岩中产出铬铁矿,属于层状铬铁矿类型。采集高寺台超基性杂岩体中未蚀变的铬铁矿开展矿相学和地球化学研究... 高寺台超基性杂岩体位于华北克拉通北缘冀北基性—超基性杂岩带,具环状分带,由中心向外依次分布纯橄岩、辉橄岩、辉石岩,其中纯橄岩中产出铬铁矿,属于层状铬铁矿类型。采集高寺台超基性杂岩体中未蚀变的铬铁矿开展矿相学和地球化学研究,探究其形成的构造环境。研究表明,铬铁矿成分均一,Cr_(2)O_(3)含量为51.34%~53.40%,均值为52.45%;Al_(2)O_(3)含量为6.95%~7.56%,均值为7.21%;TFeO为25.41%~30.33%,均值为27.47%;铬指数Cr^(#)为82.47~83.48,均值为82.99;镁指数Mg^(#)为35.07~47.24,均值为42.61。高寺台超基性杂岩体中的铬铁矿具有与岛弧构造环境相似的地球化学特征,其地质背景和发育特征与津巴布韦大岩墙铬铁矿相似,推测其形成于俯冲下的拉张环境,并具有较好的找矿潜力。 展开更多
关键词 铬铁矿 拉张环境 高寺台超基性杂岩体
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蛇绿岩中大陆岩石圈地幔的信息:来自西藏丁青蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿的地球化学证据
6
作者 朱昕洋 刘飞 +5 位作者 李奇维 刘朋东 李观龙 程哲 连晨皓 杨经绥 《岩石学报》 北大核心 2025年第11期3757-3772,共16页
丁青蛇绿岩是班公湖-怒江缝合带面积最大(约550km 2)、铬铁矿成矿潜力较大的岩体,然而丁青蛇绿岩铬铁矿的成因和成矿地质背景还存在较大争议。本文在15万和11万专题地质填图基础上,开展了丁青西蛇绿岩铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩的岩石学... 丁青蛇绿岩是班公湖-怒江缝合带面积最大(约550km 2)、铬铁矿成矿潜力较大的岩体,然而丁青蛇绿岩铬铁矿的成因和成矿地质背景还存在较大争议。本文在15万和11万专题地质填图基础上,开展了丁青西蛇绿岩铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩的岩石学、矿物学和全岩地球化学分析,结果显示铬铁矿的Cr#值介于76.79~89.20,Cr_(2)O_(3)含量高(58.55%~65.28%),TiO_(2)含量低(0.02%~0.15%),原始熔体成分反演计算显示其具有玻安岩的亲缘性,为俯冲带环境中玻安质熔体与地幔橄榄岩反应的产物。铬铁矿围岩方辉橄榄岩的橄榄石Fo值介于91.53~94.94之间(平均92.04)、斜方辉石Mg^(#)值达91.78~93.03,全岩极度亏损(Al_(2)O_(3)<0.16%,∑REE=0.13×10^(-6)~0.20×10^(-6)),Ni含量(2024×10^(-6)~2659×10^(-6))低于堆晶地幔橄榄岩常见值(>2700×10^(-6)),Lu/Yb比值(0.16~0.71)亦显示强亏损地幔残留特征。原生橄榄石(Ol-Ⅰ)的高Fo值和碎斑状斜方辉石的高Mg^(#)值(91.78~93.03,平均为92.47)明显不同于大洋岩石圈地幔值,而与古老的大陆岩石圈地幔更为相似;填隙状橄榄石(Ol-Ⅱ,Fo平均为91.72)和填隙状斜方辉石(Al_(2)O_(3)=0.98%~1.84%)与原生粒状橄榄石和碎斑状斜方辉石的地球化学成分显著不同,结合斜方辉石中极低的Al_(2)O_(3)(0.36%~0.93%)进一步说明含水熔体参与熔融过程。总之,矿物化学与全岩地球化学特征指示了丁青西地幔橄榄岩为大陆岩石圈地幔残余,后期被洋-陆俯冲环境下的玻安质熔体改造。 展开更多
关键词 班公湖-怒江缝合带 蛇绿岩 地幔橄榄岩 铬铁矿 大陆岩石圈地幔
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含氟钙钛矿及其衍生物的合成研究进展
7
作者 张立兴 王耀文 +4 位作者 韩旭 周俊宏 王静慧 李莉萍 李广社 《无机化学学报》 北大核心 2025年第9期1689-1701,共13页
含氟钙钛矿及其衍生物因其优异的物理和化学性质在新能源、光电器件、催化及磁性材料等领域获得了广泛关注。这类材料的合成方法是该研究领域的核心之一。合成路径的选择和优化直接影响材料的结构、性能、形貌以及在实际应用中的表现。... 含氟钙钛矿及其衍生物因其优异的物理和化学性质在新能源、光电器件、催化及磁性材料等领域获得了广泛关注。这类材料的合成方法是该研究领域的核心之一。合成路径的选择和优化直接影响材料的结构、性能、形貌以及在实际应用中的表现。目前,含氟钙钛矿及其衍生物的合成方法主要包括传统的固相合成法、沉淀法、水热/溶剂热法、以及新兴的软化学合成法、沉积法等,然而这些合成方法还没有系统的概述。因此,本文综述了该系列化合物的合成方法,总结了目前面临的挑战并对未来发展方向进行了展望,期望以此推动该领域更深入、广泛的研究。 展开更多
关键词 钙钛矿 氟化物 过渡金属 合成
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华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩与伟晶岩石英微量元素成分特征及其对高纯石英成因的指示 被引量：1
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作者 段小丫 胡方泱 +6 位作者 张少华 封占江 梁永 刘延虎 王志强 李海宝 燕轶男 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3432-3452,共21页
高纯石英是我国最新公布确认的矿种,理解其形成机制和主控因素对于未来寻找相关资源至关重要。然而,目前关于其成因机制的研究仍较为匮乏,对于何种地质条件有利于高纯石英的形成尚存争议。本文以华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩和伟... 高纯石英是我国最新公布确认的矿种,理解其形成机制和主控因素对于未来寻找相关资源至关重要。然而,目前关于其成因机制的研究仍较为匮乏,对于何种地质条件有利于高纯石英的形成尚存争议。本文以华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩和伟晶岩中的石英作为研究对象,探讨花岗岩-伟晶岩演化过程和变形作用对石英中微量元素含量的影响,并对该地区的高纯石英成矿潜力进行初步厘定。本研究的主要研究对象包括未变形二云母花岗岩、变形二云母花岗岩、未成矿伟晶岩及锂辉石-锂云母成矿伟晶岩中的石英。分析结果显示,不同类型岩石的石英微量元素组成差异显著,主要受控于岩浆性质、分异程度及结晶物理条件。二云母花岗岩石英整体Ti和Al含量较高,超出高纯石英相关标准(Al<30×10^(-6),Ti<10×10^(-6)),而Li含量则基本达到高纯石英的标准(Li<5×10^(-6)),这与岩浆相对较高的温度和较低的演化程度有关,而Al的富集则可能与围岩混染关系密切。相比于未变形二云母花岗岩,变形二云母花岗岩的石英Li含量显著偏低,但Al和Ti含量则变化有限,表明变形作用对该地区石英的纯化有一定促进作用。由于伟晶岩的岩浆演化程度高并伴随流体活动,导致其中石英的Li、Al和Ge含量普遍较高,远超高纯石英标准。相比于锂成矿伟晶岩,未成矿伟晶岩的杂质含量整体低于成矿伟晶岩,而成矿伟晶岩的边部带(块体长石带和层状细晶岩带)杂质相对核部偏低。由此,对于伟晶岩而言,低演化的伟晶岩边部可能为形成高纯石英的有利部位,而核部因高岩浆演化程度和强流体活动导致其杂质元素含量偏高。综上,低温、低演化、低混染并伴随后期变形作用是形成高纯石英的有利条件。三木代庙地区目前花岗岩-伟晶岩的石英整体不满足高纯石英要求,但考虑到该地区与东秦岭、阿勒泰等已知存在高纯石英的地区地质条件具有一定相似性,该地区局部可能具有高纯石英的找矿潜力,其成矿条件有待进一步系统分析。 展开更多
关键词 华北克拉通北缘 三木代庙 花岗岩 伟晶岩 高纯石英
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SnCl_(2)界面修饰全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池的制备 被引量：1
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作者 殷逍遥 朱文昊 +5 位作者 施谱垚 李宗盛 王艺超 朱能敏 汪杨 孙伟海 《无机化学学报》 北大核心 2025年第3期469-479,共11页
为了解决全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池中严重的载流子非辐射复合现象限制其光电转换效率提升的问题,通过在TiO_(2)电子传输层表面旋涂质量浓度为1.5 mg·mL^(-1)的SnCl_(2)溶液来有效改善钙钛矿薄膜的结晶性和表面形貌,从而降... 为了解决全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池中严重的载流子非辐射复合现象限制其光电转换效率提升的问题,通过在TiO_(2)电子传输层表面旋涂质量浓度为1.5 mg·mL^(-1)的SnCl_(2)溶液来有效改善钙钛矿薄膜的结晶性和表面形貌,从而降低光生载流子的非辐射复合,提高载流子的提取和传输能力。实验结果表明,通过对TiO_(2)表面施加SnCl_(2)进行修饰后,器件最高开路电压(open-circuit voltage,V_(OC))达到1.59 V,短路电流密度(short circuit current density,J_(SC))达到7.62 mA·cm^(-2),同时获得了81.35%的填充因子(fill factor,FF),光电转换效率(photoelectric conversion efficiency,PCE)也从8.01%提高至9.92%。 展开更多
关键词 全无机CsPbBr_(3)钙钛矿太阳能电池 载流子 TiO_(2) 非辐射复合 SnCl_(2)
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硫化天然赤铁矿用于去除水体中镉的研究
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作者 张雪琦 刘娟娟 +3 位作者 熊静 张隆隆 刘洋 黄园英 《岩矿测试》 北大核心 2025年第5期962-977,共16页
镉(Cd)作为高毒性重金属,易通过土壤、水体累积并进入食物链危害生态与人类健康,因此对受Cd污染水土进行修复成为全球环境治理的热点课题。天然赤铁矿储量丰富、成本低、环境友好且化学性质稳定,对Cd等重金属有一定去除能力,但因其结晶... 镉(Cd)作为高毒性重金属,易通过土壤、水体累积并进入食物链危害生态与人类健康,因此对受Cd污染水土进行修复成为全球环境治理的热点课题。天然赤铁矿储量丰富、成本低、环境友好且化学性质稳定,对Cd等重金属有一定去除能力,但因其结晶度高、表面活性位点少,制约了对Cd的去除效果。本研究在前人研究成果基础上,对天然赤铁矿开展探究,结果表明:天然赤铁矿进行球磨硫化改性后,可以增大比表面积并引入硫官能团,有望提升赤铁矿的界面反应活性。本研究利用天然赤铁矿制备球磨硫化赤铁矿(BMSH),去除水溶液中Cd(Ⅱ),并探讨了影响Cd(Ⅱ)去除效果的主要因素(包括溶液pH、初始浓度、投加量和反应时间)。采用SEM、TEM、XRD等对合成材料进行表征,结果表明硫化赤铁矿的比表面积增大,活性位点增多,其表面形成FeS。BMSH去除Cd(Ⅱ)的机制包括吸附与置换作用:Cd(Ⅱ)先通过化学吸附作用结合到BMSH表面,吸附的Cd(Ⅱ)会置换BMSH表面FeS中的Fe,进而Cd与S结合形成CdS,实现Cd(Ⅱ)稳定去除。在180min时,BMSH对Cd(Ⅱ)去除率达到95.87%,是天然赤铁矿的5倍。近中性条件更利于BMSH去除Cd(Ⅱ),去除率随着反应时间和投加量的增加而增大。水溶液中BMSH对Cd(Ⅱ)吸附是化学吸附,吸附过程符合准二级反应动力学模型(R^(2)>0.9999)。BMSH具备高反应活性、环境适应性,使其在高效去除Cd污染领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 天然赤铁矿 球磨硫化改性 FES CDS 吸附动力学
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己胺氢溴酸对甲基溴化铅钙钛矿薄膜生长和发光性能的影响
11
作者 何小龙 刘俊 杨艳春 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7135-7139,共5页
高质量的甲基溴化铅钙钛矿薄膜是高性能发光二极管的重要保证。甲基溴化铅钙钛矿的快速结晶性会影响薄膜的致密性,限制了发光二极管的性能。采用己胺氢溴酸添加剂作为晶体表面包覆剂,通过控制甲基溴化铅钙钛矿晶体的生长速率,从而提高... 高质量的甲基溴化铅钙钛矿薄膜是高性能发光二极管的重要保证。甲基溴化铅钙钛矿的快速结晶性会影响薄膜的致密性,限制了发光二极管的性能。采用己胺氢溴酸添加剂作为晶体表面包覆剂,通过控制甲基溴化铅钙钛矿晶体的生长速率,从而提高薄膜致密性。通过研究添加剂对甲基溴化铅钙钛矿薄膜晶体的生长过程、形貌结构和发光性能,结果发现,当己胺氢溴酸的掺入量为15%,烧结条件确定为70℃,4 min时,甲基溴化铅钙钛矿薄膜可以获得良好的表面形貌和发光性能。 展开更多
关键词 钙钛矿 甲基溴化铅 配体包覆 己胺氢溴酸 发光性质
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雅鲁藏布蛇绿岩构造环境:豆荚状铬铁矿视角
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作者 马海涛 杨经绥 《岩石学报》 北大核心 2025年第11期3735-3756,共22页
蛇绿岩作为古老大洋岩石圈的残留,对于恢复古板块缝合线和古地理重建具有重要意义。雅鲁藏布缝合带(雅江带)作为欧亚板块和印度板块碰撞的缝合带,保留有一系列的蛇绿岩,这些蛇绿岩代表了新特提洋岩石圈残片,是进行蛇绿岩研究的理想对象... 蛇绿岩作为古老大洋岩石圈的残留,对于恢复古板块缝合线和古地理重建具有重要意义。雅鲁藏布缝合带(雅江带)作为欧亚板块和印度板块碰撞的缝合带,保留有一系列的蛇绿岩,这些蛇绿岩代表了新特提洋岩石圈残片,是进行蛇绿岩研究的理想对象。雅江带蛇绿岩形成的构造环境(mid-oceanic ridge vs.supra-subduction zone)一直是蛇绿岩研究过程中颇具争议的科学问题。不同学者针对蛇绿岩中不同单元(包括变质底板、壳层基性岩和地幔橄榄岩)开展了详实的研究工作,进而提出了雅江带蛇绿岩不同的成因模型,主要包括超慢速洋中脊模型和指示初始俯冲的弧前蛇绿岩增生模型。高Cr型豆荚状铬铁矿作为发育在蛇绿岩地幔橄榄岩中的特有矿床,不仅是具有战略价值的关键金属矿产资源,而且是研究深部地幔演化的直接样品,具有极高的经济和科研价值。本文通过整理雅鲁藏布江蛇绿岩研究现状、追溯高Cr型豆荚状铬铁矿研究历史、归纳高Cr型豆荚状铬铁矿成矿母岩浆成因模式和对比蛇绿岩中高Cr型豆荚状铬铁矿与现代大洋中脊豆荚状铬铁矿的异同,为雅江带蛇绿岩的构造背景研究提供新的视角。本研究表明俯冲作用也许对于高Cr型豆荚状铬铁矿床的形成具有不可替代的作用,没有俯冲所带来的高效侧向岩石圈成长作用,可能很难形成具有经济开采价值的高Cr型豆荚状铬铁矿床。雅江带蛇绿岩中不仅发育我国最大的高Cr型豆荚状铬铁矿床——罗布莎铬铁矿床,而且在泽当、东波、普兰和错不扎等蛇绿岩体均发现一定规模的高Cr铬铁矿矿化现象。从现有资料看,现代大洋中脊中尚未有高Cr豆荚状铬铁矿的报道,雅鲁藏布蛇绿岩作为特提斯成矿域在我国境内的重要延伸,是我国最有远景的豆荚状铬铁矿探矿区和找矿靶区。 展开更多
关键词 雅鲁藏布蛇绿岩 构造环境 豆荚状铬铁矿床 玻安质熔体 俯冲作用
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大兴安岭南段黄岗锡铁钨多金属矿床的成矿过程:来自锡石矿物地球化学和原位Sn同位素的约束
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作者 师江朋 武广 +2 位作者 陈公正 张术清 李铁刚 《岩石学报》 北大核心 2025年第6期1879-1902,共24页
黄岗矽卡岩型锡铁钨多金属矿床位于大兴安岭南段,是黄岗-甘珠尔庙锡多金属成矿带内最重要的矿床之一,也是我国北方最大的锡铁共生矿床。黄岗矿床发育Sn-Fe矿体和Sn-W多金属矿体,矿体多呈似层状,主要产于燕山期正长花岗岩与中-下二叠统... 黄岗矽卡岩型锡铁钨多金属矿床位于大兴安岭南段,是黄岗-甘珠尔庙锡多金属成矿带内最重要的矿床之一,也是我国北方最大的锡铁共生矿床。黄岗矿床发育Sn-Fe矿体和Sn-W多金属矿体,矿体多呈似层状,主要产于燕山期正长花岗岩与中-下二叠统安山岩和大理岩接触带附近的矽卡岩中。黄岗矿床Sn-Fe-W多金属超常富集机制一直存在争议,锡成矿作用缺乏系统研究。为此,在详细的野外调查基础上,本文通过EMPA、LA-ICP-MS等多种分析手段,对矿石中不同世代的锡石进行了微区矿物学和Sn同位素地球化学研究,揭示了黄岗矿床锡石富集、沉淀过程和Sn同位素分馏机制。研究表明,黄岗矿床锡石可以分为3个世代,分别为Cst-1、Cst-2和Cst-3。黄岗矿床的锡石整体上具有富Fe和W,贫Nb和Ta特征,属于与花岗岩相关的锡石类型。Fe^(3+)、Al^(3+)、Nb^(5+)、Ta^(5+)、Zr^(4+)、Hf^(4+)、W^(4+)和Ti^(4+)等以不同形式耦合替代Sn^(4+)进入锡石晶格。早阶段锡石(Cst-1)指示高温、高氧逸度环境驱动W^(5+)+U^(5+)耦合迁移,Zr和Hf直接替代为主;中阶段锡石(Cst-2)形成的温度和氧逸度降低,激活Fe^(3+)的羟基补偿以及Nb和Ta的初始富集;晚阶段锡石(Cst-3)低温、还原条件促使Nb^(5+)+Ta^(5+)空位补偿主导。黄岗矿床锡石沉淀是由成矿流体温度、氧逸度、pH值和/或流体中F、Cl含量变化共同驱动的。岩浆分异的连续演化是黄岗矿床锡石的Sn同位素分馏主要控制因素,与成矿流体性质及动力学演化存在多阶段耦合关系。黄岗矿床锡矿化与花岗质岩浆作用密切相关,锡石为岩浆热液成因。黄岗矿床成矿过程中岩浆-热液演化通过Sn-Fe-W元素耦合及同位素-微量元素协同分馏,形成独特的Sn-Fe-W共生矿床。锡石矿物地球化学特征、Sn的赋存机制及Sn同位素示踪可以为大兴安岭南段Sn-Fe-W矿产勘查提供新的多元找矿指标。 展开更多
关键词 锡石矿物地球化学 锡石原位Sn同位素 黄岗Sn-Fe-W多金属矿床 大兴安岭南段
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一种稳定的立方晶体结构钙钛矿材料在电子陶瓷元件中的应用研究
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作者 陈皆成 刘京临 梁波 《真空电子技术》 2025年第4期37-40,52,共5页
近年来,掺锶的镧钴钙钛矿氧化物(La_(1-x)Sr_(x)CoO_(3-z),LSC)在陶瓷气体分离膜和燃料电池中得到广泛研究。钙钛矿(La_(0.5)Sr_(9.5)CoO_(3-z),LSC95)材料在约900℃时具有很高的氧通量,但在850℃以下氧通量消失,原因是LSC95在850℃以... 近年来,掺锶的镧钴钙钛矿氧化物(La_(1-x)Sr_(x)CoO_(3-z),LSC)在陶瓷气体分离膜和燃料电池中得到广泛研究。钙钛矿(La_(0.5)Sr_(9.5)CoO_(3-z),LSC95)材料在约900℃时具有很高的氧通量,但在850℃以下氧通量消失,原因是LSC95在850℃以下从立方晶体结构转变为六方晶体结构。因此,LSC95材料需要改进立方晶体结构的稳定性,特别是阻止这种不稳定的结构转变,以便其在低温下的应用。文章研究通过添加一种CeO_(2)的稳定剂,将LSC95的立方晶体结构稳定至室温,提供了一种解决结构转变的方法,便于陶瓷离子膜和固体氧化物燃料电池在低温下的应用。 展开更多
关键词 钙钛矿材料 立方晶体结构 六方晶体结构 陶瓷离子膜 固体氧化物燃料电池
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辽河群富铁表壳岩系磁铁矿微量元素组成对古元古代铁矿成因的制约——以周家地区为例 被引量：3
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作者 王伟 李勇 +2 位作者 樊金虎 马双 贾督 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3103-3113,共11页
铁矿石是工业发展不可缺少的矿产资源,多数铁矿石赋存于前寒武纪条带状铁建造(BIF)中。古元古代是苏必利尔型BIF形成的重要时期,但它们在华北克拉通并不发育。在胶-辽-吉构造带的辽河群中存在一系列形成于2.2~2.1Ga的富铁表壳岩系及具... 铁矿石是工业发展不可缺少的矿产资源,多数铁矿石赋存于前寒武纪条带状铁建造(BIF)中。古元古代是苏必利尔型BIF形成的重要时期,但它们在华北克拉通并不发育。在胶-辽-吉构造带的辽河群中存在一系列形成于2.2~2.1Ga的富铁表壳岩系及具有经济价值的块状和层状铁矿石。揭示这些富铁岩石中磁铁矿的成因,并与苏必利尔型BIF进行对比,对探索华北元古宙铁矿找寻方向有重要意义。本文对辽宁周家地区辽河群中的块状和层状铁矿石、共生浸染状和脉状矿化变粒岩及弱矿化磁铁变粒岩开展的岩相学和磁铁矿微量元素研究表明,区域存在三类地球化学特征不同的磁铁矿。第一类磁铁矿来自块状矿石和浸染状矿化变粒岩,它们的Mg、Mn含量较高,Ti、V和Co含量低;第二类磁铁矿赋存于层状矿石和弱矿化磁铁变粒岩中,它们的Mg、Mn含量较低而Ti、V和Co含量稍高;第三类磁铁矿仅产出于脉状矿化变粒岩中,它们的Cr-Ni-V-Ti-Mn体系与前两类磁铁矿均不相同。元素含量及变化趋势的相似性表明,块状和层状矿石的形成分别是浸染状矿化变粒岩和弱矿化磁铁变粒岩中磁铁矿进一步生长富集的结果,而脉状矿化变粒岩中铁镁组分含量高是导致第三类磁铁矿具有最高Cr、Mn含量的主要因素。在Cr-Ni、Ti-Ni/Cr和V-Ti图解中,本文研究的磁铁矿多数具有低温热液成因的元素地球化学特征。弱矿化磁铁变粒岩中磁铁矿的Ti和Ni含量具负相关性,表明它们经历了由高温到低温条件的变化过程。虽然都是变质-热液作用的产物,但本文研究的辽河群三类磁铁矿与西澳古元古代Hamersley苏必利尔型BIF中的磁铁矿在元素组成上存在明显差异,表明它们的形成条件在温度、氧逸度和体系成分等方面与典型苏必利尔型BIF中的磁铁矿不同。 展开更多
关键词 磁铁矿 地球化学 古元古代 BIF 辽河群
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辽宁第Ⅳ金刚石成矿带东部潘家沟辉绿岩中铬铁矿的矿物化学特征及其意义 被引量：1
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作者 杨献忠 周延 +3 位作者 肖凡 徐华 劳金秀 向华 《中国地质调查》 CAS 2024年第3期32-41,共10页
辽宁省永宁地区因发现原生金刚石而被划分为辽宁第Ⅳ金刚石成矿带,但尚未厘定出金刚石的来源,有必要加强对与金刚石伴生的指示矿物的研究。对该成矿带东部潘家沟地区辉绿岩中选获的铬铁矿开展电子探针成分分析,并与辽宁典型金伯利岩管... 辽宁省永宁地区因发现原生金刚石而被划分为辽宁第Ⅳ金刚石成矿带,但尚未厘定出金刚石的来源,有必要加强对与金刚石伴生的指示矿物的研究。对该成矿带东部潘家沟地区辉绿岩中选获的铬铁矿开展电子探针成分分析,并与辽宁典型金伯利岩管中的铬铁矿成分进行对比,以探讨该地区铬铁矿的成因及其与金刚石的关系。根据铬铁矿样品电子探针背散射图像显示的粒径、形态及熔蚀特征,以及铬铁矿电子探针成分测试显示的高Cr、富Mg、低Al及贫Ti的特征,推测该地区的铬铁矿来自地幔捕掳晶,属于镁铬铁矿亚类,主要为镁铁-铬铝铁亚种和镁铁-铬铝亚种。计算得到铬铁矿的形成温度为1 252~1 307℃,与前人报道的瓦房店典型金伯利岩中铬铁矿的形成温度基本一致,也接近金刚石的形成温度,表明潘家沟地区辉绿岩中铬铁矿的成因与金刚石关系密切,该地区具有良好的金刚石成矿潜力和找矿前景。研究成果对潘家沟地区金刚石原生矿的勘查及探明该地区金刚石的来源具有指导意义。 展开更多
关键词 辽宁第Ⅳ金刚石成矿带 辉绿岩 金伯利岩 铬铁矿 原生金刚石找矿勘查
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半透明钙钛矿太阳能电池的研究进展 被引量：2
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作者 芦鹏飞 王颂雅 陈长城 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期294-311,F0002,共19页
半透明太阳能电池因其在发电窗户、建筑集成光伏、农业温室等领域的巨大潜力而受到越来越多的关注.钙钛矿因其优异的光电性能和通用的制造方法成为了半透明太阳能电池光吸收材料的理想候选.半透明太阳能电池具有高透明度、颜色可调性等... 半透明太阳能电池因其在发电窗户、建筑集成光伏、农业温室等领域的巨大潜力而受到越来越多的关注.钙钛矿因其优异的光电性能和通用的制造方法成为了半透明太阳能电池光吸收材料的理想候选.半透明太阳能电池具有高透明度、颜色可调性等优异性能.因此,为了保证光电转换效率的同时实现良好的透光性,科学界需要继续解决器件结构设计、吸光层和透明电极材料等问题.分析半透明钙钛矿太阳能电池在电极设计、有源层调控以及器件结构的最新研究进展,并探讨半透明钙钛矿太阳能电池当前所面临的问题和未来发展方向. 展开更多
关键词 半透明钙钛矿 光学性质 太阳能电池 透明电极 器件结构
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我国石英岩矿资源分布特征及成矿规律研究 被引量：4
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作者 高峰 《中国非金属矿工业导刊》 2024年第6期8-12,共5页
截至2019年年底,我国石英岩矿产地数量为515处,其中拥有资源储量的石英岩矿产地383处,累计查明资源储量为771274.09×10^(4)t。工业类型为玻璃用、冶金用和化肥用石英岩矿。矿床成因类型分为受变质型和机械沉积型,成矿时代主要为元... 截至2019年年底,我国石英岩矿产地数量为515处,其中拥有资源储量的石英岩矿产地383处,累计查明资源储量为771274.09×10^(4)t。工业类型为玻璃用、冶金用和化肥用石英岩矿。矿床成因类型分为受变质型和机械沉积型,成矿时代主要为元古宙。在空间上,石英岩矿产地主要分布于华北成矿省(Ⅱ-14),其次为扬子成矿省(Ⅱ-15)和华南成矿省(Ⅱ-16),分布于85个Ⅲ级成矿区带中,共划分出5个石英岩成矿集中区。 展开更多
关键词 石英岩 资源分布特征 成矿规律
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硫酸盐还原菌与铁还原菌联合释放含砷水铁矿中砷及渗透性研究
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作者 张世英 刘莹 +2 位作者 刘琴 骆大勇 刘璟 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期982-993,共12页
水铁矿是土壤中常见的铁氧化物矿物,也是主要的载砷矿物。从水铁矿中释放砷,是缓解土壤砷污染的一种途径。本文拟通过硫酸盐还原菌(SRB)和嗜酸铁还原菌(JF-5)生物还原含砷水铁矿(As-Fh),促进其砷释放,以达到土壤修复目的。为此,利用采... 水铁矿是土壤中常见的铁氧化物矿物,也是主要的载砷矿物。从水铁矿中释放砷,是缓解土壤砷污染的一种途径。本文拟通过硫酸盐还原菌(SRB)和嗜酸铁还原菌(JF-5)生物还原含砷水铁矿(As-Fh),促进其砷释放,以达到土壤修复目的。为此,利用采集自湖南石门矿区的典型含砷水铁矿,进行两种微生物摇瓶实验和生物注入水铁矿柱实验,探究水铁矿释放砷浓度及形态、生物溶解过程中悬浮颗粒物变化以及体系渗透性问题。研究结果表明:①在两个循环周期下,从释放的砷总量可看出,JF-5+SRB操作>JF-5+JF-5操作>SRB+JF-5操作>SRB+SRB操作,对应这些操作每克水铁矿能够分别释放16.4、16.2、7.3和3.3 mg的砷;②水化学分析也表明同等操作下SRB能够提供比JF-5更强的还原性;③生物柱实验表明,相比于SRB来说,JF-5的注入能够产生平均浓度1419 mg/L的铁系悬浮颗粒物,是SRB的7.25倍;同时两种生物操作过程下,SRB柱体系渗透性(平均水压差为0.51 psi)显著优于JF-5(平均水压差为2.22 psi),高悬浮颗粒的分散是引起渗透性变化的主因。上述结果证明连续注入SRB于水铁矿体系,是一种有效的降低土壤中砷浓度的技术。 展开更多
关键词 硫酸盐还原菌 嗜酸铁还原菌 含砷水铁矿 砷释放 渗透性
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喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义 被引量：15
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作者 周起凤 秦克章 +6 位作者 刘宇超 何畅通 赵俊兴 李俊瑜 朱丽群 赵永能 张昕 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-449,共17页
锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产... 锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb,Ta)^(5+)+Fe^(2+)→3Sn^(4+)和同价置换(Ti^(4+),Zr^(4+),Hf^(4+),U^(4+))→Sn^(4+)为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,相对高的Hf含量,以及较大的Ti含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量,相对低的U含量;白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域),向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga,弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素,以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化,晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。 展开更多
关键词 锡石 矿物原位微区分析 库曲含锂辉石伟晶岩脉 喜马拉雅
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