矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 铅锌矿伴生的稀散元素研究进展

    李凯旋;冷成彪;任志;刘飞;许德如;叶霖;罗泰义;

    稀散元素是高新技术领域不可替代的原材料,被发达国家和经济体列为关键性矿产资源之一。它们很少形成独立矿床,通常作为伴生组分赋存于金属硫化物矿床、铝土矿以及含煤地层之中。铅锌矿床或富锡铅锌矿床中的闪锌矿是稀散元素Ga、Ge、Cd和In的主要载体。这些元素主要以类质同象形式置换闪锌矿晶格中的Fe,且多数情况下,它们在闪锌矿颗粒中的分布极不均匀。已有研究表明,Ga、Ge和Cd在不同类型铅锌矿中的含量差异明显,在相同类型矿床中的含量也有明显差异,甚至在同一矿床的不同部位亦有差异。Cd、Ga、Ge倾向于富集在低温热液成因的铅锌矿床中,而In通常富集于岩浆热液型或VMS型富锡铅锌矿床中。为了深入理解稀散元素的富集成矿作用,以下科学问题亟待进一步关注:1)Ga、Ge、Cd的富集与铅锌矿类型之间的关系,包括在不同类型和相同类型铅锌矿床之间的差异富集;2)控制Ga、Ge、Cd、In在闪锌矿颗粒尺度及矿体尺度中富集和亏损的机制;3)Sn在In的迁移和富集沉淀过程中的作用;4)闪锌矿的"铟窗"效应是否具有普适性;5)Ga、Ge、Cd、In在不同地质热液体系中的迁移形式。

    2021年03期 v.41 225-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 7102K]
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  • 贵州西南部峨眉山玄武岩分布区架底和大麦地金矿床金的赋存状态

    李俊海;吴攀;刘建中;张双菊;张丞;宋威方;张兵强;徐良易;赵富远;王大福;

    贵州西南部峨眉山玄武岩分布区位于滇黔桂"金三角"北段,区内成矿地质条件优越、找矿前景较好。贵州省地矿局一0五地质大队根据黔西南地区金矿找矿建立的成矿模式,理论指导找矿,近年来成功新发现了赋存于峨眉山玄武岩中的架底大型金矿床和大麦地中型金矿床,在贵州西南部峨眉山玄武岩分布区乃至全国玄武岩分布区实现了原生金矿的重大找矿突破,架底、大麦地两个金矿床地质特征基本一致。通过详实的岩相学研究,并结合扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、激光剥蚀-等离子体质谱(LA-ICP-MS)和金物相分析研究,认为金主要以"不可见金"形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中。架底金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金主要以包裹金形式存在于硫化物中,其平均占有率达73.8%,其次为硅酸盐矿物中的金和游离金,其平均占有率分别为15.4%、8.8%;而赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金主要以游离金形式存在,其平均占有率达90.6%,其次以包裹金形式存在于硫化物、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物中,可能与样品受后期风化-氧化作用有关。大麦地金矿床赋存于峨眉山玄武岩组中的金矿体(Ⅱ矿体)中的金与赋存于构造蚀变体(SBT)中的金矿体(Ⅰ矿体)中的金的存在形式基本一致,主要以包裹金形式存在于硅酸盐矿物和硫化物中,其平均占有率分别为41.2%、35.6%,其次为游离金,其平均占有率为16.4%。

    2021年03期 v.41 234-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 23430K]
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  • 攀西会理县白草钒钛磁铁矿床磁黄铁矿矿物学特征及成因

    邱红信;张贵山;温汉捷;彭仁;孟乾坤;李石磊;

    攀西会理县白草矿区以钒钛磁铁矿而闻名,但该钒钛磁铁矿床中还发育一定规模的富钴硫化物矿石,对该类型矿石的形成机制研究还不深入。本文选择白草矿区产出的浸染状、致密块状、网脉状和斑杂状富钴硫化物矿石中的磁黄铁矿做为研究对象,在野外地质调查的基础上,通过矿相学和电子探针等方法对磁黄铁矿的成分和晶体类型进行研究。利用磁性胶体可以鉴别磁黄铁矿晶体类型的原理,确定了研究区的磁黄铁矿具有单斜磁黄铁矿(Mpo)和六方磁黄铁矿(Hpo)两种晶体类型,厘定了细脉状、叶片状和不规则状交生体。通过研究磁黄铁矿中各主量元素特征,计算了磁黄铁矿形成温度、硫逸度和M/S值等参数。将磁黄铁矿形成划分岩浆成矿期(熔离阶段、接触交代阶段)和热液成矿期,并初步厘定了4类磁黄铁矿生成顺序:首先形成浸染状矿石磁黄铁矿与致密块状矿石磁黄铁矿,其次形成斑杂状矿石磁黄铁矿,最后形成网脉状矿石磁黄铁矿。

    2021年03期 v.41 245-257页 [查看摘要][在线阅读][下载 23016K]
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  • 黔东南钾镁煌斑岩地球化学特征及指示意义

    杨毓红;黄艺;刘燊;张锡贵;杨朝贵;颜军;叶春;龚兴祥;

    因在黔东南镇远马坪地区钾镁煌斑岩中发现我国第1个原生金刚石岩体,黔东南钾镁煌斑岩受到广泛关注。本文通过对近年来新发现的黔东南施秉大坪、镇远马坪及麻江石板寨地区钾镁煌斑岩地球化学主微量元素特征分析,对本地区地幔源区性质、构造演化特征及大陆动力学特征进行探讨。结果表明,主量元素特征显示其SiO_2、Al_2O_3、Ca O、Na_2O、K_2O和P_2O_5含量均归属典型钾镁煌斑岩;微量元素地球化学特征显示,各岩体强烈富集高场强元素(Th、Nb、Ta和U),并明显亏损大离子亲石元素(Rb、K、Sr)和Ti;稀土元素地球化学特征表明,稀土总量相对较高(ΣREE=797×10~(-6)~1488×10~(-6)),且具有明显轻稀土元素富集和重稀土元素亏损特征((La/Yb)_N=112~254)。微量元素及稀土元素对比值显示,岩石在形成过程主要经历母岩浆的分离结晶作用,岩浆在上升过程未受到明显地壳混染作用影响,岩浆源区为大于100 km的石榴子石二辉橄榄岩地幔。地球动力学分析显示,黔东南钾镁煌斑岩产于稳定的克拉通非造山的大陆动力学背景下,受到扬子板块与华夏板块在奥陶纪末—志留纪发生板内造山作用,再在中二叠世—晚二叠世,经历东吴运动的影响,再经历燕山运动期江南造山带之燕山期板内造山亚带和特提斯域地质构造演化的共同影响。本区具备金刚石稳定生长的条件:1)有稳定的构造单元(扬子古陆与华夏古陆);2)钾镁煌斑岩成岩深度达到了金刚石稳定深度;3)区域上有深切岩石圈地幔的大断裂作为岩浆上升的通道。但有利区可能遭受剥蚀,后期找矿过程中重点关注剥蚀程度较小的断裂的下降盘或未经抬升的加里东期的古地面等区域。

    2021年03期 v.41 258-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 20782K]
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  • 川北硅质岩型铼多金属矿铼的赋存状态

    段威;唐文春;熊观;黄健;惠博;王焕国;杨贵兵;

    川北硅质岩型铼多金属矿是国内首次发现的铼矿床新类型,矿石中具有Re、Se、V、Mo等多种有价元素富集,综合利用价值较好。本次通过X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、电子探针(EPMA)、扫描电子显微镜(SEM)等多种手段开展矿石工艺矿物学及铼的赋存状态研究。结果表明,矿石中主要矿物包括石英、伊利石、黄铁矿等,并含有大量碳质,Re、Se富集与S紧密相关,V富集与Si、Al紧密相关。黄铁矿电子探针分析结果显示,测点含硒平均值0.021%、铼含量平均值为0.024%,表明铼、硒主要以类质同象形态赋存于黄铁矿中。钒主要赋存于含钒伊利石等黏土矿物中。

    2021年03期 v.41 271-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 8670K]
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  • 国外某钒钛铁矿工艺矿物学与磁选回收技术研究

    刘超;洪秋阳;陈志强;刘勇;刘牡丹;吕昊子;

    采用矿物自动检测仪(MLA)、扫描电镜能谱仪(EDS)、X射线荧光光谱仪(AxiosmAX)等分析技术和光学显微镜(OM)观察,对国外某钒钛铁矿进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明,本矿石为深度蚀变氧化矿,包含了从原生到氧化带的一系列矿物,铁矿物为主要赤铁矿,少量磁铁矿和磁赤铁矿,钒主要赋存于铁矿物中;钛矿物主要为钛铁矿和蚀变钛铁矿。铁矿物与钛矿物嵌布关系十分紧密,难以磨矿解离。在工艺矿物学研究基础上,采用磁选回收工艺,原矿经弱磁选得到了Fe、V_2O_5、TiO_2品位分别为60.28%、1.06%、9.85%,回收率分别为7.98%、8.32%、4.05%的含钒铁精矿;弱磁选尾矿经强磁选得到较高品位的钛铁精矿,Fe、V_2O_5、TiO_2品位分别为49.42%、0.82%、16.46%,回收率分别为78.52%、77.23%、81.19%,该精矿可作为进一步提取钒、钛、铁的原料。

    2021年03期 v.41 277-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 30064K]
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  • 云南某微细粒辉钼矿工艺矿物学与浮选回收技术研究

    陈志友;苏小琼;肖洪旭;张海平;

    针对云南某单一的低品位硫化钼矿,辉钼矿嵌布粒度粗细极不均匀,微细粒含量高的特点,进行了工艺矿物学与浮选回收技术研究。采用原矿粗磨-钼粗精矿再磨的阶段磨浮选矿回收工艺,以水玻璃和硫化钠做脉石矿物的抑制剂,以煤油和2~#油分别作辉钼矿的捕收剂和起泡剂,对原矿Mo品位0.22%,全流程浮选闭路试验获得了钼精矿含Mo 50.12%,回收率92.73%的浮选指标,浮选回收工艺流程合理、药剂制度简单环保。

    2021年03期 v.41 287-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 5992K]
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  • 硫化矿浮选粗精矿再磨工艺对矿物表面性质的影响

    杨波;童雄;谢贤;黄凌云;王晓;

    随着矿产资源开发利用程度的逐年加剧,目前大部分有色金属选厂处理的都是品位低、嵌布粒度细的复杂多金属矿,为提高有价金属的选矿回收率、降低磨矿成本,大部分选厂都采用"阶段磨矿、阶段选别"工艺,其中以浮选粗精矿的再磨最为常见。硫化矿浮选粗精矿的再磨可显著提高磨矿效率及目的矿物解离度,但生产实践中大部分选厂仅关注目的矿物的解离度,而忽视了硫化矿浮选粗精矿再磨过程中磨矿介质、磨矿方式、矿浆电化学环境等多种因素对矿物表面性质及浮选行为的影响。文章系统总结了硫化矿浮选粗精矿矿物组成特点及矿浆化学性质的基础上,综述了硫化矿浮选粗精矿再磨过程中磨机类型及磨矿方式、磨矿介质材质及形状、矿浆电化学环境、药剂浓度等多种因素对再磨后矿物表面性质及浮选行为的影响规律,指出通过精矿再磨工艺参数及矿浆电化学环境的合理优化调整,增强矿物表面间的亲水/疏水性差异,提高精选分离效果应是未来硫化矿浮选粗精矿再磨研究关注的重要方向。

    2021年03期 v.41 294-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K]
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  • 方解石三维热释光特性研究

    印莉虹;乔森;潘璐;王亚芳;

    热释光的产生与晶格缺陷有关,而晶格缺陷是由晶格生长过程中的缺损,生长过程中杂质离子的混入,以及核辐射造成完整晶格的损伤等多种方式产生的。因此,天然矿物的热释光性质是矿物晶格缺陷的物性特征之一。本文选择了9个来自不同产地,化学组成略有不同的天然方解石,对其进行了化学组分和经X射线辐照的三维热释光谱测试,并对测试结果进行了分析讨论。结果表明,方解石的热释光发光主要是由Mn~(2+)引起的,发光的强度、峰温的数值与Mn的浓度和猝灭剂(Fe, Co, Ni)的浓度都相关。另外,文中对方解石发光曲线的热释光陷阱深度进行了定量计算,得到其可能存在的陷阱深度分别为1.0~1.1 eV、1.4 eV和1.7 eV。此外,通过对比方解石样品天然热释光和人工X射线辐照产生的热释光发现人工辐照可以使晶体结构中受俘获电子进行重新分布。

    2021年03期 v.41 301-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 2115K]
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  • 贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量与环境污染评价

    贾真真;彭益书;张旭;张建;高军波;

    为了解贵州晴隆大厂锑矿尾矿(渣)潜在资源量和环境污染情况,对大厂锑矿尾矿(渣)分布及堆存情况进行资料调研和实地调查,测定分析了尾矿(渣)及周围表层土壤中Pb、Zn、As、Sb、Cr、Cu、Ni、Cd和Hg等重金属含量和土壤pH值等指标。结果显示晴隆大厂锑矿尾矿(渣)锑的潜在资源量可达2.97万t,并伴生金583kg。晴隆大厂锑矿尾矿(渣)堆周围表层土壤pH平均值为4.74,属于酸性土壤;且研究区表层土壤重金属As和Sb受到了明显的污染,Cu、Zn和Cd可能受到一定程度的污染。此外,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染评价法和地累积指数法,对该区尾矿(渣)附近的表层土壤中重金属污染状况进行综合评价,均说明研究区表层土壤受到明显污染的重金属为Sb和As。建议考虑对该区尾矿(渣)中金属Sb和Au进行资源回收利用,这不但能达到变废为宝的目的,还能对尾矿(渣)进行减量化处理,减少其对周围环境产生的影响。

    2021年03期 v.41 312-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 17165K]
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  • 湖北断峰山铌钽矿矿物学特征和铌钽赋存状态

    魏均启;朱丹;王芳;李健;鲁力;潘诗洋;

    通过全岩化学分析、显微镜下鉴定、扫描电镜分析及矿物自动定量分析(AMICS),查明了断峰山铌钽矿床的矿石物质组成和铌钽赋存状态。矿石Nb_2O_5品位为0.0112%~0.0117%,Ta_2O_5品位为0.0033%~0.0084%,主要矿物组成为钠长石、石英、白云母、黑云母及高岭石等,矿石中的铌钽矿物主要有钽锰矿(Ta/Nb=2.94,Fe/Mn=0.45)、钽铌锰矿(Ta/Nb=0.51,Fe/Mn=0.56)和铌锰矿(Ta/Nb=0.11,Fe/Mn=0.82)3种。矿石含Nb_2O_5量为0.0112%~0.0117%,含Ta_2O_5量为0.0033%~0.0084%,该矿床为花岗伟晶岩类铌钽矿床。铌在铌锰矿、钽铌锰矿和钽锰矿分布率分别为48.76%、37.26%和13.99%。钽在钽锰矿、钽铌锰矿和铌锰矿的分布率分别为62.65%、28.96%和8.39%。铌钽矿物粒度主要分布于16~75μm之间,矿物单体解离度较低,占24.47%。

    2021年03期 v.41 319-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 5272K]
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  • 变质作用对沉积岩容矿铅锌矿床的改造与成矿效应:数据挖掘的启示

    闫岩;陈军林;彭润民;陈思雨;

    变质作用一方面使已存岩石发生变质而形成各种类型的变质岩,同时伴有一定的成矿作用和对已有矿床的改造作用。变质作用和成矿的关系,主要体现在由温度、压力、变质热液等因素的变化而改造原有矿床或使成矿元素迁移富集而成矿。基于公开数据库对沉积岩容矿铅锌矿床建立变质作用-矿物网络模型并进行特性分析,将为解决变质作用对铅锌矿床的改造及其成矿效应研究提供新思路。本文将全球沉积岩容矿的507个铅锌矿床中的变质作用与矿石矿物相关联,搭建了包括305个有效节点(48种矿物和6种变质程度)和17416条关系边的复杂网络模型。一方面,利用数据信息搭建变质程度-矿物的复杂网络模型,刻画了变质程度间以及全部矿床主要矿物间的关联关系,发现了网络中的关联结构,结果显示,绿片岩相和低角闪岩相控制了绝大部分的金属矿床,而麻粒岩相控制了绝大部分的非金属矿床;另一方面,在模型基础上利用文本信息统计针对该模型的关键节点,选择同等条件统计数据分析使得关键节点评价的结果更具有客观性。尝试进行仿真实验,表明该模型能较好地反映客观实例,大量统计数据能有效表达该模型中的关键节点,证明了方法的合理性和有效性。对找矿预测提供决策意见,对于岩石和矿物学知识的量化研究具有启发意义。

    2021年03期 v.41 327-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 10073K]
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  • 扬子西南缘大红山铁铜多金属矿床矿化方解石脉方解石Sm-Nd定年及意义

    金廷福;罗伟;李佑国;李朋威;孙腾蛟;兰叶芳;

    扬子西南缘是我国重要的铁铜金矿产资源产区,分布许多铁铜多金属矿床,而本次研究的大红山矿床属扬子西南缘内最大的铁铜多金属矿床之一。铁、铜矿化方解石脉中方解石测年结果表明,Sm-Nd等时线年龄为(818±3) Ma,代表方解石脉中磁铁矿、黄铜矿矿化年龄为818 Ma。结合扬子西南缘成岩成矿关系、背景研究,揭示该矿化事件与Rodinia超大陆裂解期大陆裂谷环境有关。据方解石Sm-Nd同位素体系中(~(143)Nd/~(144)Nd)_i值0.5112649和ε_(Nd)(t=818 Ma)值范围介于-6.3~-6.2之间的组成特点,指示方解石中Nd为壳幔混源,且以幔源为主。

    2021年03期 v.41 343-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 39438K]
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  • 贵州水银洞地热水水化学特征与成因

    邓吉;王甘露;陈正山;牟雨亮;罗茂会;沈曦;

    以贵州水银洞地区地热水为研究对象,作piper三线图、聚类谱系图、散点图等对该区地热水水化学特征进行分析,并利用氢氧同位素对热水补给来源、循环深度分析,结合PHREEQC进行水文地球化学模拟对热水成因进行研究。结果表明,地热水属于低中矿化度的弱碱性水,阳离子以Ca~(2+)、Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)、HCO_3~-为主,水化学类型以HCO_3~-·SO_4~(2-)-Ca~(2+)为主,少量HCO_3~-·SO_4~(2-)-Na~+型。氢氧同位素特征及Na-K-Mg三线图表明,热水主要来源于大气降水,水岩程度较低,补给高程1657~2232 m,循环深度1295~1790 m,热储温度56.82~74.16℃。用PHREEQC进行水文地球化学模拟得到4个模型,均显示地热水形成过程中消耗CO_2、O_2,黄铁矿被氧化,大量方解石、白云石溶解,并发生Na-Ca阳离子交换作用。大气降水于灰家堡背斜西侧40 km外出露的茅口组地层补给到含水层中,冷水穿过时氧化煤系地层及构造蚀变带中硫化物生成SO_4~(2-)离子,并在运移过程中受到深大断裂输送的大地热流加热,热水储集在构造蚀变体中与围岩发生反应。硅酸盐矿物溶滤出Na~+离子,方解石、白云石被溶解得Ca~(2+)、Mg~(2+)及HCO_3~-离子,同时在热水中发生Na-Ca阳离子交换作用。良好的储盖条件、发育的构造及热流使研究区形成以Ca~(2+)、Na~+、SO_4~(2-)、HCO_(3-)离子为主的地热水。

    2021年03期 v.41 355-366页 [查看摘要][在线阅读][下载 3674K]
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  • 贵州赫章地区玄武岩拉丝试验研究

    苏之良;鲜绍军;周文龙;蒲庆隆;

    对采自贵州省赫章县不同地区的16件致密状和3件杏仁状玄武岩进行了拉丝试验,从化学成分、矿物成分、拉丝温度、试验转速、析晶上限温度等方面分析了拉丝成功的影响因素,讨论了本区玄武岩作为生产连续玄武岩纤维原矿石的可能性,同时探讨了生产连续玄武岩纤维的拉丝作业温度。结果表明,赫章县不同地区19件玄武岩,16件拉丝成功、3件拉丝失败;16件致密状玄武岩有15件拉丝成功、3件杏仁状玄武岩有2件拉丝失败。该区致密状玄武岩化学成分和矿物成分绝大部分符合连续纤维用玄武岩标准,具有重要的开发利用价值;利用本区致密状玄武岩生产连续纤维过程中,拉丝作业温度应高于1350℃。

    2021年03期 v.41 367-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 951K]
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