摘要:

摘要:胶东地区晚侏罗世玲珑期花岗岩主要出露于招远、莱州、文登、乳山等地区,主要包括玲珑岩体和鹊山-昆嵛山岩体,而两者之间的栖霞地区主要出露太古宙TTG类岩石。本次在栖霞地区上曲家村闪长玢岩脉(围岩为TTG类岩石)中发现较多中粒二长花岗岩捕虏体,锆石SHRIMP U-Pb年龄为161.0±2.2 Ma,¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值为0.281 929～0.281 971,εHf(t)值为-26.39～-24.77,亏损地幔二阶段模式年龄t_DM2为2 871～2 773 Ma,岩石地球化学特征显示,二长花岗岩捕虏体具有富钾、高铝、贫镁和铁的特征,为过铝质高钾钙碱性岩石,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显, (La/Yb)_N值变化在28.11～78.50之间,有明显的Eu正异常(Eu/Eu^*=1.16～1.77),大离子亲石元素Rb、K、Ba、Sr相对富集。其同位素年代学、岩相学、岩石地球化学特征与玲珑岩体、鹊山-昆嵛山岩体基本一致,是在古太平洋板块的运动背景下,扬子板块与华北板块陆陆碰撞加厚的地壳部分熔融的结果,物源区以TTG类岩石为主,本文认为这些二长花岗岩捕虏体归属为玲珑期花岗岩。结合区域重力异常解译,认为栖霞地区TTG类岩石下部有隐伏的玲珑期花岗岩体,推测范围西起陡崖断裂,东至桃村断裂,南至胶莱盆地北缘,北至臧家庄盆地南缘,玲珑岩体和鹊山-昆嵛山岩体在深部可能是连通的。

摘要:后河杂岩作为扬子北缘早前寒武纪基底岩石的重要组成部分,其岩石成因和构造背景尚不清楚,进而制约了对扬子北缘乃至整个扬子地块在古元古代时期的地质演化过程的理解。本文选取碑坝地区后河杂岩中的奥长花岗岩和二长花岗岩为研究对象,开展全岩主量、微量元素和Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素综合研究。U-Pb测年结果表明奥长花岗岩和二长花岗岩均形成于古元古代晚期,二者的结晶年龄分别为2 101±10 Ma和2 072±15 Ma。全岩主量、微量元素分析结果显示,奥长花岗岩具有高硅、富钠、低钾、贫镁的特征,属于准铝质-弱过铝质钙碱性I型花岗质岩石系列,且显示岛弧花岗岩的特征;锆石εHf(t)值为-0.8~+4.6,全岩εNd(t)值为+0.1~+1.1,两阶段Hf模式年龄(t_DM2)为3 005~ 2 469 Ma。与奥长花岗岩相比,二长花岗岩具有相对较低的硅含量,但是相对富镁、铝和钾,属于弱过铝质的高钾钙碱性I型花岗岩。其稀土元素总量较高,轻、重稀土元素之间分异明显,伴随弱负Eu异常,并富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,亦具有岛弧花岗岩的特征。此外,该岩石具有较高的Mg^#值以及Cr和Ni含量,锆石εHf(t)值为-2.9~+2.4,全岩εNd(t)值为+0.1~+0.9,两阶段Hf模式年龄(t_DM2)为2 939~ 2 604 Ma。根据上述特征,推测奥长花岗岩主要是由新太古代玄武质大陆下地壳部分熔融形成的,其形成过程中经历了一定程度的分离结晶作用,而二长花岗岩是幔源岩浆底侵并导致新太古代古老大陆地壳部分熔融形成的,其中有岩石圈地幔物质的添加。结合扬子北缘已报道的古元古代晚期(2.1~2.0 Ga)镁铁质-长英质岩浆活动的时空分布和岩石成因,推测扬子北缘碑坝地区后河杂岩中2 101~2 072 Ma的花岗质岩石形成于活动陆缘弧环境,是扬子北缘对全球古元古代哥伦比亚超大陆聚合过程的响应。

摘要:热液白云岩(HDS)是MVT Pb-Zn矿床的重要赋矿围岩。然而,热液白云岩的特征沿断层的展布规律不明,使其作为MVT矿床的找矿指示尚不明确。扬子地台西南缘川滇黔MVT Pb-Zn矿集区普遍具有HDS赋矿的特点。本文选取滇东北龙街勘查区的赋矿HDS为研究对象,通过地质填图和岩相学观察,结合矿物的元素组成和C-O同位素分析,并与埋藏白云岩对比,系统查明了容矿HDS沿断层的展布特征。结果表明: ① 赋矿HDS沿走滑正断层或逆冲断层上盘的次级断裂产出,且沿断层上盘的展布范围大于断层下盘。HDS通过交代断层两侧的灰岩或白云岩而形成,离断层的距离越近颜色越浅,白云石结晶粒度越大; ② 赋矿HDS中V、Cr、Cu、Zr、Rb、Ba含量高于埋藏白云岩,其含量距离断层越远反而越高; 稀土元素配分模式呈右倾型,具有δCe负异常(0.61~0.98)及δEu弱正异常(0.74~1.07),且均沿断层向两侧递减; ③ 区内HDS的白云石化处于还原环境,经历了由埋藏到构造热液作用过程,流体沿断层向两侧运移。因而,HDS的V、Rb、Zn、Pb含量及δ¹³C值由断层向围岩递增,可作为MVT Pb-Zn矿床的找矿评价指标。

摘要:冀东司家营BIF型铁矿床是我国最典型的条带状铁矿床之一,系统的矿石、矿物特征研究对BIF型铁矿床的成矿演化具有重要的指示意义。本文对该矿区多种典型铁矿石开展了详细的岩相学研究,结合矿物原位电子探针(EPMA)测试分析,共识别出5种磁铁矿类型,划分出原始沉积期、变质变形期、热液蚀变期以及表生氧化期4个成矿演化期次,并获得与之相关的磁铁矿、黑云母、绿泥石以及角闪石等矿物的化学定量分析结果。通过分析磁铁矿矿物化学特征,计算黑云母与绿泥石形成时的温度差异,结合化学特征指示的成矿环境变化,认为矿床早期为典型的沉积变质成因,后期遭受了变质、变形以及热液作用的影响和改造。综合地质特征、矿石矿物与脉石矿物的岩相学特征、主量元素分析等,我们认为抬升至地表后的氧化作用对矿床影响较小,Fe的富集可能与Mg、Mn和Ca等元素的迁移有关,变质变形期末-热液蚀变期为冀东司家营BIF铁矿床富铁矿形成最重要的时期。

摘要:洼兴Mo多金属矿床位于小兴安岭-张广才岭成矿带中段,是区域内新发现、正在勘探的斑岩型矿床。矿区内发育多期岩浆活动,锆石U-Pb定年结果表明,二长花岗岩(MG)、花岗闪长岩(GD)和黑云母二长花岗岩(BMG)的侵位年龄分别为177±1.9 Ma~174±1.2 Ma、170±1.9 Ma~169±2.1 Ma和172±1.5 Ma~172±1.4 Ma。三类花岗岩均以富硅(64.41%~77.77%)、富集大离子亲石元素、亏损P(P₂O₅=0.02%~0.21%)和Nb、Ta等高场强元素为特征。其铝饱和指数(A/CNK)在0.99~1.21之间,为准铝-弱过铝质、高钾钙碱性I型花岗岩。全岩Nb/Ta值(7~13)与地壳可类比,三类花岗岩锆石εHf(t)值为3.9~18.8,表明其可能主要来源于新生地壳的部分熔融,暗色微粒包体(MMEs)的广泛发育暗示可能有一定的地幔物质加入。综合区域构造演化史,认为研究区花岗岩可能形成于佳木斯和松嫩地块碰撞晚期-碰撞后的构造背景。矿区花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩分别与Cu-W、Mo-W矿化具有较好的空间耦合关系,且二者的侵位年龄与辉钼矿Re-Os加权平均年龄(169.0±2.2 Ma; MSWD=0.042)在误差范围内一致,暗示二者可能为成矿岩体,而二长花岗岩则为成矿前贫矿岩体。结合锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征和岩相学特征综合分析认为,黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩可能为同期岩浆不同演化程度的产物,更高的演化程度可能有利于岩浆中Mo的富集。矿区成矿期花岗岩(La/Yb)_N值较成矿前花岗岩显著降低,表明该地区在此期间发生了挤压-伸展的构造转换,此种转换可能有利于大规模岩浆-流体的累积和集中释放,从而有利于Mo矿化的形成。

摘要:晶质铀矿是产铀花岗岩的标型矿物,是形成花岗岩型铀矿床最重要的铀源矿物,理解其成分特征与结晶年龄对揭示铀成矿过程具有重要意义。粤北下庄铀矿田是我国重要的花岗岩型铀矿床产地,本文利用电子探针对该矿田的下庄花岗岩和石土岭铀矿床近矿蚀变花岗岩中的晶质铀矿开展了结构特征和化学年龄研究。结果表明,下庄花岗岩中晶质铀矿(Urn-1)主要以矿物包体形式赋存于造岩矿物中;而石土岭铀矿床近矿花岗岩中晶质铀矿(Urn-2)主要与黄铁矿共生,位于造岩矿物之间。Urn-1和Urn-2的化学年龄分别为233±3 Ma与156±2 Ma。前者与下庄岩体的锆石U-Pb年龄一致,指示Urn-1为岩浆结晶成因。近矿花岗岩发育白云母化和绿泥石化,对应石土岭矿床的铀成矿早期阶段。这些蚀变花岗岩具有较高的U含量(55.5×10^-6~118×10^-6)和较低的Th/U值(0.15~0.35),表明这些样品受到了富铀流体的影响,Urn-2从该流体中结晶,为热液成因。Urn-2的化学年龄进一步约束石土岭铀矿床的铀成矿时代为晚侏罗世。下庄岩体中一些晶质铀矿颗粒发生了蚀变,其蚀变区域的UO₂含量为33.83%~56.01%,明显低于未蚀变区域(UO₂ = 86.21%~95.91%),这可能指示了流体作用下的铀活化迁移与成矿作用。

摘要:碎屑组分是影响致密砂岩储层成岩作用和物性的关键因素之一。为了查明易变形组分对储层的控制机理,以大牛地气田H井区山西组为例,通过岩石薄片显微观察和统计,结合物性特征,分析易变形组分对成岩作用的控制作用,进而探讨其对储层的控制机理。研究结果显示,山西组的塑性组分为凝灰质杂基,半塑性组分包括凝灰岩、板岩、千枚岩、片岩和泥岩岩屑。易变形组分主要通过压实和溶蚀作用控制储层,压实减孔率与易变形组分含量呈现正相关,其中凝灰质杂基对压实减孔的影响相对明显;溶蚀增孔率与半塑性含量呈负相关,与凝灰质杂基含量呈现弱的正相关。易变形组分含量与储层物性总体呈负相关关系,其中凝灰质杂基对储层物性的破坏作用相对较弱。易变形组分在压实过程中加剧了储层的致密化,同时降低了成岩流体的流通性,但凝灰质杂基压实后可完全充填粒间孔隙,影响更为显著。凝灰质杂基作为溶蚀的溶质,有利于改善储层物性;当凝灰质杂基含量介于8%~12%之间时,最有利于形成质量较好的储层。

摘要:宁夏卫宁北山多金属矿区是宁夏境内重要的金属矿产成矿区之一,区内目前发现有金场子金矿、二人山铅银矿等多个矿床(点),其中二人山银铅多金属矿是目前该地区最大的浅成低温热液型银铅多金属矿床。伴随着找矿的进一步推进,亟需在找矿模型与找矿预测方面对矿区进行深入研究,以期进一步扩大资源量。本文以二人山银铅多金属矿床作为研究对象,利用短波红外技术(SWIR)对钻孔岩心进行扫描,厘定岩心中蚀变矿物种类、相对含量、分布特征,揭示蚀变矿物光谱参数变化规律与矿化强度之间的关系。研究表明,短波红外测量得到的矿物包括绢云母族矿物、高岭石族矿物、碳酸盐类矿物、蒙脱石族矿物等,其中绢云母族矿物和碳酸盐类矿物为钻孔的贯通矿物。在矿化段,蚀变矿物族组合为绢云母族矿物+高岭石族矿物+少量碳酸盐类矿物。通过计算绢云母Al—OH光谱特征参数发现,绢云母Pos 2 200 nm特征吸收峰、绢云母结晶度IC值与矿化具有良好的相关关系,在矿化高品位区域内,Pos 2 200(＜2 204 nm)和绢云母结晶度(IC值)>2.5的二者叠加区可作为卫宁北山地区勘查此类矿床的重要指示条件或者找矿标志。

摘要:在直拉法拉制单晶硅棒的过程中,利用高纯石英砂制备的石英坩埚是必不可少的关键石英制品,因而在光伏、半导体产业起着举足轻重的作用。我国石英坩埚产业所用的高纯石英砂绝大部分来自美国、印度等境外的高纯石英原料矿。分析境外矿石原料的杂质赋存状态,开展提纯试验研究和资源评价,对寻找我国石英坩埚级高纯石英原料矿具有重要启示和意义。本文采用多种研究方法对印度北部某优质高纯石英原料矿石开展了岩相分析、工艺矿物学和提纯试验研究,结果表明,矿石的石英晶体粒径均一,内部纯净,包裹体主要分布于晶体边缘,面状包裹体稀少;矿石的最主要脉石矿物是含铁白云母,其次为铁氧化物、钛铁矿、锆石、独居石、磷钙钍石、金红石等,这些脉石矿物主要分布于石英晶体之间。根据矿石的杂质赋存状态,采用研磨分级-煅烧水淬-高梯度磁选-浮选-酸浸-氯化焙烧的提纯工艺,制得了4N8级高纯石英砂(15种杂质元素总含量＜20×10^-6,SiO₂纯度＞99.998%);通过与IOTA CG高纯石英砂的对比分析,判定矿石制备的4N8级高纯石英砂可用作石英坩埚外层砂。本项研究实例对我国的找矿启示是:高纯石英原料找矿应遵循资源评价先行的原则,工艺矿物学研究和提纯试验在资源评价中不可或缺;建议国家尽快建立统一的高纯石英分级分类标准,将高纯石英原料矿列为独立矿种和战略性矿产资源,制定统一的勘查规范;要破解我国高纯石英原料找矿的难题,突破光伏半导体产业用高纯石英严重依赖美国、印度等境外供应的困局,需要矿产资源-高纯石英砂-石英制品-产业应用端的全产业链协同攻关。

摘要:采用Tessier修正的七步连续提取法对德兴铜矿区邻近的大坞河、浮溪河和乐安河(德兴段)流域沿岸土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg和Pb不同化学形态特征进行分析,研究其含量特征、空间分布特征以及相关性特征,结果表明,研究区土壤中重金属不同元素的同种化学形态在平均含量分布上呈现出高度一致性,各元素化学形态组成特征总体上呈现出多元模式,Cd、Cu和Hg的化学形态组成在空间上表现出显著的差异性。As、Cd和Cu有效态最大百分含量在乐安河(德兴段)流域,Hg和Pb有效态最大百分含量分别在大坞河和浮溪河流域,Cr有效态含量在3个流域基本相同。土壤中不同重金属化学形态间的相关性以Cu、Hg和Pb较为显著,化学形态间的相互转化主要受到土壤环境中pH值、Eh值等因素的制约,同时影响着重金属的可迁移性和生物有效性。德兴地区的矿业活动是该区土壤重金属污染的主要原因,在该区污染土壤治理与修复的过程中应注意碳酸结合态和有机质结合态的释放与平衡。

摘要:以天然铝土矿为原料,制备了以LiCl·2 Al(OH)₃·n H₂O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-based mineral composites, BMC),并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集,并探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC对Li⁺的吸附和解吸性能。模拟Li⁺溶液吸附结果表明,拟二级动力学模型和Langmuir 模型能较好地描述吸附过程,且298 K 时Li⁺饱和容量为 2.78 mg/g。川宣地1井深部卤水中Li⁺分离和富集研究结果表明,BMC用量1.0 g/25 mL时,卤水中 Li⁺ 的吸附率达到86.38%, 在Na⁺、K⁺、Ca²⁺ 和 Mg²⁺等竞争离子存在的情况下,对 Li⁺ 具有良好的选择性吸附, 经过 5 次吸附和再生后,吸附容量下降了10.64%。洗脱液经过离子交换树脂除杂后,采用Na₂CO₃沉淀的方式对洗脱液中Li⁺进行富集,Li₂CO₃产率最高可达80%以上,且制备的Li₂CO₃与商用分析纯Li₂CO₃具备相当的品质,表明铝土矿基矿物复合材料在卤水提取 Li⁺方面具备一定的应用潜力。

摘要:为分析微生物和黏土矿物对碳酸盐矿物沉淀量、矿物类型和机制等方面的影响,本文选取可诱导白云石沉淀的枝芽孢菌和伊利石作为外源因子,在模拟适合枝芽孢菌生存的海洋溶液中开展了碳酸盐矿物诱导沉淀实验。实验中使用Mg²⁺/Ca²⁺=8的营养肉汤培养液,在30℃的恒温箱中,设置了1、3、5、10、15天的不等培养期,培养结束后采样、测量pH值和Mg²⁺、Ca²⁺浓度,并收集沉淀物进行扫描电镜观察(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD),观察了不同沉淀体系对碳酸盐矿物沉淀的影响。实验结果表明,微生物沉淀体系下的沉淀物种类较多,包括高镁方解石和微米级原白云石矿物,而在黏土矿物沉淀体系下,沉淀物主要表现为高镁方解石、方解石和纳米级原白云石。在共同沉淀体系中,多项测试分析的结果更贴近黏土矿物体系,沉淀物主要为方解石和白云石纳米球集合体,说明黏土矿物不利于促进微生物诱导形成碳酸盐矿物。在微生物适宜的环境中,枝芽孢菌对碳酸盐矿物沉淀数量和速率的影响比伊利石大,可能与微生物能够不断向溶液中提供碳酸根离子,从而加速碳酸盐矿物沉淀有关。

摘要:为提高水热法制备钾霞石工艺中钾长石硅的利用率及解决该工艺所产生的碱性废液问题,本研究进行了钾长石水热制备钾霞石体系滤液循环实验,探讨了反应时间、反应温度、硅铝比SiO₂与Al(OH)₃的摩尔比、碱浓度对硅的利用率及产物结构的影响,并对反应历程进行了探究。通过对最优条件下的滤液进行循环实验,探究了循环次数对硅的利用率、产物结构以及工艺稳定性的影响规律,并对改进前后的工艺流程作了对比。结果表明,当反应时间4.0 h、反应温度280℃、硅铝比0.8、碱浓度12 mol/L时,钾长石中硅的利用率可达94.2%,较工艺改进前提高了60%,产物钾霞石物相均一、品质优异,循环工艺稳定。

摘要:钒及其化合物作为重要的战略性资源,因具有特殊的物理化学性质,被广泛应用于冶金、化工、航空航天、国防军事等核心领域,如何低成本绿色高效回收钒渣中的钒资源,是保证我国钒产业可持续发展的重要举措。本文系统总结了国内外主要提钒工艺研究现状,包括焙烧(无盐焙烧、钠化焙烧和钙化焙烧)-浸出(水浸、酸浸和碱浸)-回收(水解、铵盐沉钒、溶剂萃取和离子交换)-煅烧等,并对提钒工艺的未来研究方向进行了展望,以实现提钒工艺高效率、低成本、无污染的绿色化发展。

摘要:以玛湖凹陷页岩油井段为研究对象,基于全直径双能CT扫描和MaipSCAN矿物扫描电镜资料,综合考虑岩石密度、光电指数和矿物参数,运用聚类分析方法,对传统页岩油储层取样和分类定量表征不足的问题进行了深入研究,提出一种新的岩石分类方法,并将其应用于优势储层识别。同时,本文还创新提出了考虑宏观非均质性的有代表性样品选取方法和流程,为选取有代表性的样品提供了依据。研究结果表明,采用密度-光电指数分类的结果和矿物之间存在较好的一致性;聚类分类方法可以考虑矿物变化,有助于进一步精细选样;斜长石含量高的层段含油性、物性等较好,可作为地质甜点和工程甜点的标志。本文提出的分类方法和样品选取流程可靠,为页岩油储层的系统评价提供了新的思路和方法,具有重要的理论和实际意义。

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