K~+、Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)/Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O六元体系中杂卤石形成条件的研究

杂卤石(K_2SO_4·MgSO_4·2CaSO_4·2H_2O)是一种分布较广的钾盐矿物,几乎所有的硫酸盐型钾盐矿床中都有杂卤石,我国四川、湖北、山东都已先后发现杂卤石,研究杂卤石的形成条件,了解杂卤石与可溶性钾盐矿物的关系,成为当前钾盐找矿研究工作的重要环节。     

Ka-K-Ca-SO_2-Cl-H_2O体系易溶盐不饱和区域内多钙钾石膏析出区的实验研究

在海相蒸发岩中,多钙钾石膏K_2Ca_5(SO_4)_6·H_2O(符号Go)很少发现,但它却可以做为钾盐(KCl)形成的一种指示矿物.在海水体系Na-K-Ca-Mg-SO_4-CI-H_2O 55℃和83℃的相图中,多钙钾石膏的相区重叠在钾石盐相区内,并紧靠2KCl坐标端点.在里海低地因杰尔盐丘中发现的多钙钾石膏,共生矿物就有钾石盐.我国四川盆地至今没有发现可供开采的易溶钾盐矿,但却发现富钾卤水和多钙钾石膏.作者在杂卤石形成条件的研究中,指出在易     

5千巴下的霞石-六方钾霞石二元体系

一、前言 霞石-六方钾霞石体系是成岩残余体系(Ne-Ks—Q)三元相图的重要组成部分。1937年,Bowen根据硅酸盐矿物结晶作用的特点,认为岩浆结晶分异过程中,随着含钙、镁、铁组分矿物的析出,结晶分异的最后残余熔体富含钾、钠、铝组分,因而提出了碱-铝硅酸盐体系(即NaAlSiO_4-KAlSiO_4-SiO_2)是成岩残余体系。这个体系引起岩石学、实验岩石学家的巨大兴趣,可以利用它来解释花岗岩及碱性岩的成因。     

对Na~+、Mg~(2+)/Cl~-、SO_4~(2-)—H_2O四元体系多温图的修正

随着上覆岩层厚度的增加,蒸发岩的温度逐渐升高,原始沉积的含结晶水的盐矿物将脱水熔融,转变为新的矿物组合,这个过程称为地热变质作用,盐类沉积的地热变质过程能够用体系稳定平衡的多温图来阐明。我们在研究盐类组合的地热变质过程时,发现Na~ 、Mg~(2 )/Cl~-、SO_4~(2-)—H_2O四元体系的多温图中,六水泻盐和钠镁矾相区的界线是错误的。     

从泥到陶的出生礼——翔龙黑陶制作工序

正一、选料制作黑陶选用的泥料是黄河故道河床下纯净而细腻的红黏土。这种黏土富含硅、铝、铁、镁、钙、钾等多种化学元素,它构成的黏土矿物有高龄石、蒙脱石、伊利石、水铝英石、石英、长石、铁质矿物和含钙、镁的碳酸盐矿物。但是,并非所有的黏土都能满足制作黑陶的要求。制作黑陶的黏土必须具备三个条件,即可塑造、烧灼后的固结性和     

地幔转换带橄榄石高压相变实验研究

橄榄石是上地幔的主要矿物之一,它的相变对于认识地幔不连续面的成因,整个地幔的物质组成和演化、地幔对流、俯冲板片深源地震等地球深部动力学问题具有重要意义.本研究使用中国地质大学地球深部研究实验室多面砧压机进行了2种成分的橄榄石(Fo100和Fo90)在压力为14.1～20GPa,温度为1400℃的相变实验研究.压力为14.8～15.6GPa时,Fo90和Fo100均转变为瓦兹利石(α);而在14.1GPa实验中,Fo90完全转变为瓦兹利石,Fo100则仍为橄榄石(α).瓦兹利石具有2种产状:破碎的粒状结构(粒度大于100μm)和微晶集合体(微晶粒度小于10μm).瓦兹利石拉曼谱图中显示722～723和917～919cm-1特征峰.随着压力升高,实验产物中出现更多的呈微晶集合体结构产出的瓦兹利石,表明实验压力离橄榄石相变边界越远,瓦兹利石成核密度越大,导致体系Gibbs自由能下降,高压相矿物颗粒生长受到抑制.但由于瓦兹利石成核活化能很小,因此实验产物中均有大量呈微晶集合体产出的瓦兹利石.实验产物的显微结构特征对解释陨石中出现瓦兹利石的产状提供高温高压实验启示.压力为19.5和20GPa时实验产物为林伍德石(γ),其中压力为19.5GPa的实验中Fo100中瓦兹利石和林伍德石共存.实验产物林伍德石为自形粒状(颗粒度为10～20μm),三联点结构发育.798和840cmμ1为林伍德石的拉曼特征峰.综合本次研究以及前人地震探测结果表明,中国东部上地幔复杂结构无法用单一的橄榄石体系相变来解释,其他矿物(如辉石-石榴石)的相变及其与橄榄石体系相变的相互影响可能导致了该地区上地幔具有复杂的结构.因此进一步开展复杂体系(如橄榄石+辉石体系)的高温高压相变实验研究,并在已有地球物理探测成果的基础上建立合理的地质-岩石学模型,对探讨中国东部地区上地幔复杂结构形成的物理机理,影响因素及其深部动力学机制具有重要意义.     

碳锶钙石在我国发现及其研究

国外Dietrich和Hutton等人对SrCO_3-CaCO_3系列的钙碳锶矿(Calciostrontianite CaO8.1—10.6％)和含锶霰石(Strontioaragonite SrCO_3 5.51％)曾做过一些研究,但对该系列的其它矿物尚未见有报道。     

集宁石(Jiningite)——一种新的釷石变种

在我国內蒙的白云母型花崗偉晶岩中,找到了一种赤褐色的矿物,与变种鋯英石、氟铈鑭矿、微斜長石、白云母、石英及柘榴石等矿物共生。比重=4.0108,其他物理性质与钍石类矿物类似。溶解于热磷酸,热时溶液呈现黄色,冷却后溶液的颜色变淡。化学分析的结果如下: 在化学組成上,与一股的钍石类矿物比較,木矿物有以下几个特点: (1) Fe_2O_3的含量高,这一点与铁钍石类似,但与鉄钍石比較,CaO及P_2O_5的含量过高,而SiO_2的含量过低。即铁钍石为矽酸鹽,而木矿物为富含鈣的磷矽酸鹽。 (2) SiO_2及P_2O_5的含量与磷矽钍矿类似,但Fe_2O_3及CaO的含量比磷矽釷矿要高得多。     

石盒子世中朝陆台的沉积、气候及大地构造

中朝陆台石盒子世的許多地質問題,首先是石盒子統的划分、沉积范圍和沉积情况没有得到很好的解决。因而它的古地理、大地构造、古气候及煤田成因等也几乎沒有被研究过。近年为了探明石盒子世陆台的成煤条件,我們对有关問題进行了初步的研究。比較广泛的野外观察和資料对比,說明了石盒子     

苏鲁超高压榴辉岩长英质多晶包裹体中盐类固体包裹体

在江苏东海超高压榴辉岩中,绿辉石中发育罕见的钾长石+石英+榍石和钾长石+钠长石+石英+绿帘石等多晶包裹体.这些包裹体和纯钾长石+石英多晶包裹体具有类似的结构.在钾长石+钠长石+石英+绿帘石多晶包裹体发现方块状和浑圆状氯化钾-氯化钠(NaCl-KCl)固体包裹体.在含钾长石多晶包裹体中发育盐类固态包裹体表明:在超高压变质期间或在超高压榴辉岩快速折返早期,存在富含Cl的钾质花岗质熔体,钾质熔体与石英(或柯石英)和绿辉石反应形成钾长石+石英?钠长石±榍石±绿帘石组合.含氯熔体的脱水干化作用导致氯化钠-氯化钾(NaCl-KCl)固体包裹体的形成.同时表明,发生深俯冲的大陆地壳物质可能发生过部分熔融,形成含氯的钾质熔体,促进保守元素(Ti,Hf等)的迁移.     

水钙芒硝的实验研究

水钙芒硝(Hydroglauberite)是1969年发现定名的新矿物,在我国青海、西藏等地盐湖中也多次发现。关于水钙芒硝的实验研究资料甚少,未看到人工合成该矿物的资料,对其化学式尚有不同意见,对其形成的物理化学条件以及它与钙芒硝(Na_2SO_4·CaSO_4)     

柴达木盆地盐湖氯同位素组成的初步研究

柴达木盆地海拔高,气候干燥,分布着诸多盐湖,有着丰富的盐类及卤水资源,为氯同位素地球化学的研究提供了良好的场所.本文对柴达木盆地盐湖卤水、盐类矿物、咸水湖水及部分补给水的氯同位素组成进行了初步研究.文中采用海水为标准,用以计算δ~(37)Cl(‰)的值,对海水的~(37)Cl/~(35)Cl比值测定精度为0.022%(SD).     

丹斯石(盐镁芒硝)的晶体结构

丹斯石(盐镁芒硝)是盐类矿床中颇为罕见的一种矿物。1909年,R.Grgey在研究奥地利的哈尔盐矿床时曾对该矿物作过简略描述,伹未明确定名,也未曾获得关于该矿物的必要的矿物学数据。1958年,H.Autenrieth和G.Braune用人工合成的方法得到了丹斯石的晶体,并测得了其主要的物性数据。他建议如在自然界果真发现他合成的这种矿物时命名为丹     

草酸盐矿物的Raman和红外光谱特征研究:寻找行星生命的有效方法

草酸盐矿物的形成可以用来证明苔藓、真菌等低级生物的存在. 系统研究了一水草酸钙石、二水草酸钙石、草酸铜石、草酸铁石、草酸镁石、草酸钠石和草酸胺石等7种草酸盐矿物的Raman和红外光谱特征. 研究表明, 草酸盐矿物的CO Raman伸缩振动峰与阳离子种类有关, 二水草酸钙石、草酸铜石、草酸镁石、草酸钠石的CO Raman伸缩振动峰依次是1468, 1489, 1471, 1456 cm^-1. 除草酸胺石外, 只有Raman和红外光谱特征能够证明这些草酸盐矿物的络合特性. 还对水的OH 伸缩振动的光谱学特征进行了测定和分析, 用来区分草酸钙石中是否含有结晶水及结晶水的含量. 结果的重要性在于可以用振动光谱技术来鉴定赋存在岩石表层的草酸盐矿物, 从而用于证明其他行星(如火星)上是否有生命或曾经有生命存在.     

谢氏超晶石:一种FeCr_2O_4高压多形新矿物

新矿物谢氏超晶石(xieite)产自于随州陨石冲击脉体中,属于斜方晶系,空间群为Bbmm,晶胞参数:a=9.462(6),b=9.562(9),c=2.916(1).矿物实测化学式为(Fe0.87Mg0.13-Mn0.01)1.01(Cr1.62Al0.25Ti0.08V0.02)1.97O4,简化式为FeCr2O4.X射线衍射的特征谱线[d(),I/I0]:(2.675,100),(2.389,20),(2.089,10),(1.953,90),(1.566,60),(1.439,15),(1.425,15),(1.337,40).在冲击波引起的高温高压作用下,谢氏超晶石通过固态反应从铬铁矿转变形成,是FeCr2O4的高压多形矿物相.共生高压矿物有林伍德石、镁铁榴石、玲根石和涂氏磷钙石等,形成的压力和温度条件分别为18～23GPa和1800～1950℃.谢氏超晶石已获国际矿物协会新矿物、命名与分类委员会批准(IMA2007-056),该矿物以中国矿物学家谢先德教授的姓氏命名。     

煤中微量元素和矿物富集的同沉积火山灰与海底喷流复合成因

煤中常量、微量元素和矿物的富集往往是多种地质因素共同作用的结果. 运用低温灰化、X射线衍射分析、带能谱仪的扫描电子显微镜、逐级化学提取、电离耦合等离子体质谱等方法对云南砚山晚二叠世煤的矿物学和地球化学特征进行了研究, 提出了煤中微量元素和矿物富集的同沉积火山灰与海底喷流复合模式(或成因类型). 研究发现, 砚山矿区M9煤层硫分含量很高(S_t,d = 10.65%), 属于超高有机硫煤(S_o,d = 9.51%). 矿物组成主要有b-石英副像、透长石、钠长石、白云母、伊利石、黄铁矿以及少量的高岭石、斜长石、钙镁黄长石、金红石和片钠铝石. 煤中高度富集的微量元素有F(841 μg/g), V(567 μg/g), Cr(329 μg/g), Ni(74 μg/g), Mo(204 μg/g)和U(153 μg/g). 该煤中的矿物质主要有3个来源: (1) 高温石英、透长石、白云母和伊利石等是泥炭聚积期间酸性火山灰降落到泥炭沼泽后的产物; (2) 钠长石和片钠铝石以及以上超常富集的微量元素是在泥炭聚积期间, 基性-超基性海底喷流侵入到闭塞缺氧的泥炭沼泽中所致; (3) 稀土元素, Nb, Y, Zr和TiO₂等亲石元素来源于盆地南部的越北古陆. 除了物源供给以外, 砚山矿区煤的矿物学和地球化学异常是同沉积酸性火山灰和基性-超基性海底喷流共同作用的结果.     

我国水白云母耐火粘土的发现

我国耐火粘土分布广泛,但无論硬質軟質粘土多为高嶺石單矿物沉积矿床,而水白云母类型的矿床迄未见到。根据作者的研究,河南焦作耐火粘土含大量的水白云母,特别是硬質粘土有时成为單矿的水白云母粘土岩。     

我国首次发现卤钠石

含氟矿物在蒸发岩中极为少见。内蒙古巴彦诺尔盐湖的卤钠石(Sulphohalite)经光学性质、X衍射、化学分析和晶胞参数测定已得到证实。该矿物在我国尚属首次发现。本文探讨了该类矿物的沉积环境,并纠正了中外名称的混淆和误用资料的现象。     

我国内蒙白云鄂博矿床铀钍石矿物的研究

对内蒙白云鄂博西矿进行稀土-铌-铁矿石物质成分研究时,在钠闪石-白云岩内发现一种细小的棕红色矿物.经单矿物提纯、物理性质测定、X光粉晶分析、电子探针等工作,鉴定为铀钍石(Uranothorite).铀钍石属铀石-钍石硅酸盐矿物系列中稀见的矿物之一.到目前为止,在白云鄂博矿床和国内尚未有铀钍石矿物研究的报道.     

钾芒硝的实验研究

关于钾芒硝(Glaserite)的组成和性质,曾有过许多研究,但一直存在着争论。五十年代以来,各研究者的分歧仍然很大,Frondel给出钾芒硝的化学式为(K,Na)_3Na(SO_4)_2,Winckell认为钾芒硝是一种复盐而不是固溶体,等在研究55℃K_2SO_4-Na_2SO_4-H_2O三元体系时,认为存在着一种富含K_2SO_4的新相,摩尔比K∶Na达3.20—3.60。等研究75℃上述三元系时,也做出了摩尔比高达3.73的固相,等研究100℃的三元系时,认为存在着固定组成为K_3Na(SO_4)_2的结晶区,同时还有K_3Na(SO_4)_2和Na_2SO_4单方向的固溶体。总之,没有做出最终的结论。