岩矿测试

1982年创刊

双月刊

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封面及目录
封面目录
2020, (6): 0-0  
[PDF 4887KB](4)
摘要:
本期文章导读
本期文章导读
2020, 39(6): 正文前Ⅰ-正文前Ⅳ   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2020.06.001
[HTML 全文](69) [PDF 38868KB](14)
摘要:
研究快报
贵州水城花嘎地区早二叠世包磨山组发现流纹质火山碎屑
龙建喜, 陈建书, 陈仁, 韩雪, 叶太平, 彭成龙, 刘凌云
2020, 39(6): 801-803   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202008030108
[HTML 全文](248) [PDF 8002KB](20)
摘要:
岩石矿物分析
锆石环氧树脂靶表面形貌特征及对LA-ICP-MS分析影响研究
胡志中, 王坤阳, 晏雄, 杨波, 杜谷
2020, 39(6): 804-815   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201909210135
[摘要](454) [HTML 全文](24) [PDF 53958KB](37)
摘要:
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是目前锆石研究常用方法之一,该法普遍采用环氧树脂靶为载体,对锆石环氧树脂靶表面形貌及平整度影响进行研究,有助于评估其制作工艺以及LA-ICP-MS锆石分析的准确性。本次研究采用原子力显微镜(AFM)对锆石环氧树脂靶表面进行形貌分析,并通过分析和对比193nm激光不同剥蚀模式和不同剥蚀条件下的锆石表面形貌,研究锆石表面形貌及平整度对LA-ICP-MS锆石分析的影响;同时实验采用氩离子抛光技术对锆石环氧树脂靶进行二次抛光,并探讨该技术对锆石环氧树脂靶影响。实验结果表明本次靶中表面总体平整性较好但存在细微的不平,锆石表面存在程度较小(几至几十纳米的不等)的擦痕,锆石颗粒边缘与靶面存在高差和间隙;而通过研究后认为锆石表面细微的不平对于分析的影响小于能量密度、频率、移动速率等其他激光参数的影响,对分析准确性的影响较小。实验分析并对比了锆石和玻璃标准等不同基体的线扫描形貌,发现其剥蚀深度以及剥蚀形貌存在差异,相同剥蚀条件下线扫描剥蚀深度:NIST610 > CGSG系列>锆石91500。经氩离子二次抛光后锆石样品表面擦痕不明显,但可能会对锆石造成损伤等影响。本次研究认为锆石环氧树脂靶表面总体平整性较好,锆石表面细微的不平对分析准确性的影响较小,不同基体的线扫描形貌研究则为LA-ICP-MS锆石及其他分析提供了参考,而氩离子抛光技术对LA-ICP-MS分析的影响及应用还有待进一步的研究。
高能偏振能量色散X射线荧光光谱仪特性研究及地质样品中主微量元素分析
袁静, 刘建坤, 郑荣华, 沈加林
2020, 39(6): 816-827   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202001070007
[摘要](404) [HTML 全文](17) [PDF 2688KB](15)
摘要:
高能偏振能量色散X射线荧光光谱仪由于其高能特性为包括重金属和稀土元素在内的原子序数较大的重元素分析带来了新的契机。本文应用高能偏振X射线荧光光谱仪(HE-P-EDXRF)建立了土壤、岩石和水系沉积物中主微量元素分析方法,对分析线的选择、谱线重叠干扰校正及基体校正模式等进行了探讨,并用不确定度对方法进行了评估。研究表明:①原子序数较大的微量元素选取Kα线作为分析线,谱线重叠干扰较少,有利于获得谱峰净强度,甚至La、Ce和Nd等稀土元素也能够准确测定;②合适的基体校正方法能够改善标准曲线拟合效果;③微量元素Ba和稀土元素La、Ce等,HE-P-EDXRF方法检出限具有明显优势,而对于轻元素WDXRF方法检出限更低;④检验样本除Na2O、MgO、P和Sm外平均相对误差均在15%以下,微量元素相对平均误差在2.40%~16.3%之间,除Cu和Yb外其余微量元素准确度结果显著优于WDXRF;⑤根据欧盟和国际上不确定度的评估方法,除V和Th外,其他微量元素与有证标准物质的认定值间不存在显著性差异。综合来看,本方法更适用于分析岩石、土壤和沉积物等常规地质样品中的微量和稀土元素,解决了此类样品中微量元素对ICP-MS等需复杂化学前处理的分析方法的依赖。
熔融制样-波长色散和能量色散X射线荧光光谱仪应用于硅酸盐类矿物及疑难样品分析
李迎春, 张磊, 周伟, 尚文郁
2020, 39(6): 828-838   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201912250178
[摘要](406) [HTML 全文](24) [PDF 1063KB](27)
摘要:
目前硅酸盐类样品中主量元素一般采用熔融制样X射线荧光光谱法(XRF)测定,不仅单元素测定结果不能超差,而且百分数加和也要满足要求。但对于矿化样品,由于微量元素较高,往往造成不能满足加和质量要求。充分利用波长色散(WD)和能量色散(ED)复合式X射线荧光光谱仪同时波谱、能谱测定的优势,可使分析人员快速掌握样品组成信息,对评估矿化样品数据质量具有重要意义。本文利用波长-能量色散X射线荧光光谱仪,可在测定主量元素的同时加入更多的微量元素进行测定,而分析时间不延长。主量元素采用波长色散定量,次量元素主要采用能量色散测定,在保证主量元素准确度的情况下,合理设置测量条件,延长能谱测量时间,实现在波长色散12min左右测定主量元素的同时,能够提供14个微量元素如Rb、Sr、Y、Zr、Ba、Cu、Zn的测定结果和10个线性范围较窄或含量较低元素如Co、Ge、Pr、Ta的参考结果,24个微量元素最大检出限为16.76μg/g。通过准确度考核,主量元素测定结果与认定值基本一致,高含量微量元素测定结果亦满足定量分析要求。该方法可使分析人员快速掌握样品组成信息,为提供更加准确、可靠的数据奠定基础,有效地解决矿化疑难样品主量元素测定问题。
自然资源分析研究
利用原子力显微镜与能谱-扫描电镜研究页岩孔隙结构特征
王坤阳, 杜谷
2020, 39(6): 839-846   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202004180053
[摘要](381) [HTML 全文](15) [PDF 11566KB](13)
摘要:
已有研究表明页岩中纳米孔隙与组成导电膜的金颗粒处在同一量级,使得页岩中纳米孔隙在一定程度上被金颗粒掩埋,导致页岩中纳米孔隙被“二次改造”,从而无法真实观察到页岩中孔隙的形态特征;其次,由于受仪器分辨率、景深等因素的制约,无法观察到孔隙的三维展布特征。因此,如何真实地揭示纳米孔隙的空间结构特征,以及如何有效避免金颗粒对页岩储层中纳米孔隙的“二次改造”一直是微区分析的难点。本文通过扫描电镜(SEM)与原子力显微镜(AFM)方法组合观察到四川盆地龙马溪组黑色页岩中有机孔与无机孔在二维平面的分布存在较强的非均值性,孔径与孔隙的空间延展性呈现明显的正相关关系。有机孔呈蜂窝状分布,孔径主要分布在微米量级0.1~0.4μm,孔隙在三维空间呈现明显的“一体化”特征,具有较好的空间连通性;无机孔主要发育黏土矿物的层间孔隙,孔径主要分布在纳米量级16~57nm,此外见少量的矿物粒内不规则状溶蚀孔。研究认为,页岩中孔隙在二维平面的非均值性导致孔隙、喉道的分布会发生突变,从而影响储层的储集性能;页岩中孔隙在三维空间的非均值性导致页岩储层的渗透率在纵向上出现较大的差异,从而影响储层的物性特征。
天然及改性凹凸棒对稀土尾矿土壤中重金属铅的钝化效果研究
陈哲, 冯秀娟, 朱易春, 李洞明
2020, 39(6): 847-855   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202006250096
[摘要](379) [HTML 全文](18) [PDF 2098KB](7)
摘要:
赣南离子型稀土矿的大肆开采,以及尾矿废渣不合理处置,造成矿区周边环境中重金属铅含量超标,破环矿区生态环境。本文利用不同剂量(质量分数分别为5%、10%和15%)的天然及改性凹凸棒作为钝化剂,利用扫描电镜和傅里叶红外光谱对两种钝化剂的表面特征和官能团进行分析,采用BCR重金属连续提取法对钝化能力和效果进行评价,并以此研究土壤中铅的形态变化,借鉴国外的重金属TCLP提取法评估重金属污染土壤的环境质量。结果表明:经过50d的培养,土壤pH值从4.76显著升高至接近7.0。改性后凹凸棒使铅的酸提取态含量从25.69mg/kg降低至7.42mg/kg,并促进其向残渣态转化,残渣态含量比对照组增加了1.38倍,TCLP提取态含量比对照组降低了65.70%,从而显著降低了铅的生物可利用度和生态风险。与天然凹凸棒相比,改性后凹凸棒对稀土尾矿土壤修复具有较为良好的效果。
全二维气相色谱-电子捕获检测器测定复杂基质土壤中24种有机氯和拟除虫菊酯类农药
时磊, 孙艳艳, 沈小明, 吕爱娟, 蔡小虎, 刘娇, 沈加林
2020, 39(6): 856-865   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201906090082
[摘要](376) [HTML 全文](17) [PDF 8701KB](8)
摘要:
目前针对环境样品中有机氯和拟除虫菊酯类农药的检测方法主要有气相色谱法和气相色谱-质谱法(GC-MS),由于气相色谱法采用电子捕获检测器从而具有较高的灵敏度,在污染物的环境行为研究中得到广泛应用,GC-MS法的定性效果好,但检测灵敏度相对偏低。本文研究了2018年土壤详查江苏地区样品中有机氯农药和拟除虫菊酯的残留状况,结果显示,即使经过多次净化仍有20%的样品存在假阳性或基质干扰现象。为了提高定性准确度,同时保证检测灵敏度,实验建立了复杂基质土壤中20种有机氯农药和4种拟除虫菊酯的全二维气相色谱-电子捕获检测器检测方法,最终选择中等极性的TG-35MS为第一色谱柱,非极性的(DB-1)为第二色谱柱,将鲜样与无水硫酸钠混合均匀后,以正己烷-丙酮(1:1,V/V)为提取剂进行索氏提取,采用全二维气相色谱-电子捕获检测器进行检测,外标法定量。各物质的质量浓度均在1.0~500μg/L内与其峰面积呈线性关系,相关系数均大于0.995,检出限为0.02~0.17μg/kg。用标准加入法进行回收实验,测得回收率为80.7%~103.5%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.84%~10.12%。本方法将高灵敏度检测器与全二维色谱相结合,在保证检测灵敏度的同时增加了峰容量,有效去除了基质干扰。相比2018年土壤详查参考方法HJ 835—2017的检出限0.02~0.09mg/kg(全扫模式),本方法检出限显著降低,且操作简单,可为复杂基质样品中的痕量超痕量检测提供参考。
标准物质研究
GBW10010a大米标准物质复(研)制及数据特征
杨榕, 顾铁新, 潘含江, 刘妹, 周国华
2020, 39(6): 866-877   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005210073
[摘要](418) [HTML 全文](26) [PDF 2286KB](8)
摘要:
随着我国对生态文明建设的重视,自然资源综合调查势在必行,对生物标准物质亦提出了新的需求。当前相关调研工作已经大面积开展,自然资源综合调查、农产品与食品安全评价都需要对生物样品元素组成进行准确测试,需要以生物标准物质作为生物成分测试量值比对和溯源的基础,因此对生物基体标准物质的需求量大幅增加。大米作为主要粮食之一,其食品安全日益受到重视,对大米中的化学成分进行准确的分析测试具有重要的现实意义,因而对大米标准物质的需求量尤为突出,但目前大米成分分析标准物质已供不应求。本文严格按照《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343—2012)和《地质分析标准物质的研制》(JJF 1646—2017)等相关规范要求,开展了GBW10010a大米成分分析标准物质的复(研)制工作,包括样品采集、加工制备、均匀性检验、稳定性检验、多家实验室协作定值测试及不确定度评定等关键环节。结果表明:本次复(研)制的大米标准物质定值成分多样、量值准确可靠,符合国家一级标准物质的要求。GBW10010a共定值54项主微量元素,包括Ag、Al、As、B、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Hg、Ho、K、La、Li、Ho、Mg、Mn、Mo、N、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sr、Tb、Th、Tl、Tm、U、V、Y、Yb、Zn,其中的39项元素给出了标准值及不确定度,包括Ag、Al、As、B、Ba、Ca、Cd、Ce、Co、Cs、Cu、Dy、Er、Fe、Hg、K、Li、Mg、Mn、Mo、N、Na、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Se、Si、Sm、Sr、Tb、Tl、Y、Yb、Zn;15项元素提供参考值,包括Be、Bi、Cr、Eu、Gd、Ge、Ho、Ho、La、Nb、Sc、Th、Tm、U、V。与原有GBW10010大米标准物质相比较,GBW10010a中As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Zn等重金属元素含量显著下降,其中Cd、Cu、Zn降幅较大,分别下降约39%、43%、38.7%,一定程度上反映了农田生态环境的改善。本批标准物质定值元素总数量增加了6项,新增定值元素Ag、Nb(Nb给出参考值),并且各项元素不确定度范围整体上有所缩小,如Al、Cd、Cu、Fe、K、Mg、Mo、Na、P、Pb、Se、Zn等对生物易有影响的重要元素,表明了地质分析测试方法技术的进步及定值水平的提高。本批标准物质定值元素涵盖了具有生物效应的大部分主微量元素,适用于农业生态环境地球化学调查与评价、生物样品测试、农产品质量与食品安全评价样品测试时的分析仪器校正、分析方法评价和分析质量监控等多个领域。
离子吸附型稀土监控样定值研究
张磊, 李迎春, 屈文俊, 周伟, 尚文郁, 伊芹
2020, 39(6): 878-885   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202004230058
[摘要](387) [HTML 全文](17) [PDF 2349KB](10)
摘要:
离子吸附型稀土矿是中国极其重要、世界罕见的矿床类型,是中国的优势矿产资源。目前现有的稀土标样全部为稀土矿石成分分析标样,稀土元素以氧化物形式稳定存在,无法淋滤浸取,不能对离子吸附型稀土淋滤过程进行监控。为进一步满足离子吸附型稀土资源勘查和评价需要,本文按照导则《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343—2012),制备了三种岩性共9个离子吸附型稀土监控样。样品采自南岭地区典型富轻稀土(HREE)离子吸附型稀土风化壳,经干燥、球磨至200目后混合机混匀,以硫酸铵淋滤、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试离子相稀土元素含量,检验样品均匀性,结果表明F值小于临界值F0.05(19,20),样品均匀性良好。在两年内对样品进行4次稳定性检验,在95%置信度时│β1│ <t0.05×sβ1),未发现明显不稳定变化,表明稳定性良好。由8家技术权威的实验室进行协作定值,经过统计计算给出各离子相稀土元素含量的加权平均值和扩展不确定度,定值结果涵盖除Sc以外的15种稀土元素。该系列监控样的研制能够为离子吸附型稀土矿产资源评价和有效利用等工作提供计量支撑。
矿产资源测试技术与应用
电子探针-电感耦合等离子体质谱法研究不同种类石榴石的稀土元素配分和矿物学特征
贾玉衡, 钱建平
2020, 39(6): 886-895   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060007
[摘要](393) [HTML 全文](19) [PDF 1189KB](13)
摘要:
石榴子石是变质岩和岩浆岩中一种常见的硅酸盐矿物,其类质同象非常普遍。已有资料表明,不同成分的石榴子石的颜色颇为不同,但石榴子石的成分和颜色之间相互关系尚未进行系统研究和总结。本文应用电子探针、电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、拉曼光谱、红外光谱和紫外可见吸收光谱等手段对常见的红色(G1)、橙色(G2)、绿色(G3)和褐红色(G4)石榴石进行了系统测试,旨在揭示石榴子石成分、结构和颜色的内在关系和变异规律,以期为不同地质体中产出的石榴子石矿物学特征的总结及地质应用提供依据。研究结果表明,G1、G4样品含有较多Fe元素(Fe3+:0.24%、0.24%;Fe2+:1.01%、0.89%);G2样品含有较高的Mn元素(2.76%);G3样品含有很高的Cr、V元素(3453×10-6、1458×10-6)。类质同象对石榴石的晶体结构产生影响,晶胞参数有较大差别,分别是a=11.530nm(G1)、11.563nm(G2)、11.849nm(G3)和11.470nm(G4)。石榴石中的微量元素和稀土元素对于示踪物源及形成过程具有很强的指示意义。石榴石中的稀土元素总量分布不均匀,LREE/HREE比值小于1,表现为重稀土元素富集,Eu/Eu*比值小于1,为Eu负异常。所有样品的Ce异常均不明显。石榴石样品的拉曼光谱呈现出峰强和峰位的明显差异也反映了类质同象的存在:G1、G4在570nm处出现Fe3+电子跃迁吸收峰;G2在460nm和520nm附近出现Mn2+电子跃迁吸收峰;G3在690nm处出现Cr3+电子跃迁吸收峰。紫外可见吸收光谱特征显示,红色和褐红色样品出现在570nm处的Fe3+电子跃迁吸收峰,与其成分中含有大量Fe有关;橙色样品于460nm和520nm附近的特征吸收峰归属于Mn2+,对应其主要成分中大量的Mn;绿色样品690nm处出现强的吸收峰,由Cr3+跃迁产生,是微量元素Cr的存在所致。研究结果表明,石榴石的颜色与其成分和结构具有良好的对应关系。
应用电感耦合等离子体质谱技术研究牦牛坪矿床霓长岩化蚀变矿物微量元素特征
郭东旭, 刘琰, 李自静, 孙东询, 王浩
2020, 39(6): 896-907   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060003
[摘要](361) [HTML 全文](17) [PDF 28525KB](8)
摘要:
近年来全岩电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和原位激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微量元素地球化学测试在地球科学领域的应用越来越广泛。霓长岩化是碳酸岩型稀土矿常见的蚀变类型,但其中的蚀变矿物微量元素特征与稀土矿化关系并不清楚。本文对川西牦牛坪矿床两期霓长岩化脉(无矿脉和含矿脉)中的霓辉石、钠铁闪石同时开展ICP-MS和LA-ICP-MS微量元素测试。结果表明:同期次的霓长岩化脉中,霓辉石、钠铁闪石全岩ΣREE含量远高于单矿物原位ΣREE含量,背散射图像显示霓辉石、钠铁闪石矿物中叠加了一些氟碳铈矿、重晶石微矿物。不同期次霓长岩化脉中霓辉石原位微量对比,含矿脉中的霓辉石具有更高的La/Nd值(0.19~0.23)、LREE/HREE值(6.58~7.79)、Ce/Nd值(0.95~1.11)、LaN/YbN值(2.07~2.33)。对比全岩微量组成,含矿脉中高含量的La、Ce、LREE、ΣREE,强烈的轻重稀土分异,可能代表了高稀土通量的霓长岩化流体。霓长岩化脉的出现以及脉体中霓辉石、钠铁闪石这些全岩微量、原位微量地球化学指标,可为碳酸岩型稀土矿床找矿勘查提供参考。
广东大宝山铜矿英安斑岩的同位素组成与蚀变特征及其找矿意义
赵晨辉, 王成辉, 赵如意, 刘善宝, 饶娇萍, 刘武生, 张熊, 蒋金昌, 李挺杰
2020, 39(6): 908-920   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202007310107
[摘要](365) [HTML 全文](17) [PDF 41469KB](10)
摘要:
铜矿床类型以斑岩型和矽卡岩型为主,英安斑岩是斑岩型铜钼金成矿系统中普遍发育的岩石类型,当发育良好的热液蚀变时即可作为找矿标志和成矿岩体。广东大宝山是华南目前最大的铜多金属矿,前人研究表明该矿区英安斑岩既是铜多金属矿的成矿母岩,又是有利的赋矿围岩,但关于该矿区英安斑岩与成矿的关系目前存在多种认识,随着近年来英安斑岩中厚大矿体的找矿突破,英安斑岩与成矿的关系再度成为关注的焦点。本文在野外工作和室内分析的基础上,采用X射线荧光光谱法(XRF)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等技术测定大宝山英安斑岩样品中的铜、钨、硅、铝和钙等主次痕量元素的含量,重点研究了该矿区英安斑岩的同位素、金属元素组成与蚀变特征,探讨蚀变与找矿方向的关系。结果表明:①铜元素含量变化于107~6909μg/g之间,与矿区采场铜矿石品位0.3%~0.5%一致,烧失量(LOI)等可代表蚀变程度的地球化学指标与铜存在正相关性;②热液蚀变在英安斑岩中广泛发育,由早到晚依次为钾硅酸盐化蚀变、青磐岩化蚀变和绢英岩化蚀变;③各种蚀变中,绢英岩化蚀变中的铜含量要高出其他蚀变带2~5倍,表明绢英岩化热液蚀变与铜矿化关系密切,是重要的找矿标志;④英安斑岩深部(270m标高以下)蚀变强度没有减弱,仍然具有很大的找矿潜力;此外,英安斑岩与侏罗系接触带以及岩体中的围岩捕掳体也是重要的找矿方向,均可能赋存有矽卡岩型的富铜矿。
川西塔公松林口岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征
叶亚康, 周家云, 周雄
2020, 39(6): 921-933   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060008
[摘要](359) [HTML 全文](15) [PDF 33539KB](10)
摘要:
松林口岩体出露于松潘—甘孜造山带东缘,紧邻甲基卡超大型稀有金属伟晶岩型锂矿床,为确定松林口岩体侵位时代与物质来源,探讨该岩体与甲基卡成矿岩体的地球化学和含矿性差异,本文对采集的11件岩体样品,采用X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)和多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS),对岩石的主量和微量元素组成、锆石U-Pb年龄和锆石Lu-Hf同位素进行分析。结果表明:松林口岩体中富含闪长质暗色包体,SiO2含量介于56.56%~68.99%之间,全碱含量3.78%~6.82%,K2O/Na2O=1.02~1.93,里特曼指数σ=1.01~1.93,Mg#值总体为46.73~61.27,岩石属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩系列,具有轻稀土富集的特点,LREE/HREE=2.67~8.31,LaN/YbN值为2.11~9.74,所有岩石样品均具有明显的负Eu异常;总体上松林口岩体及其包体富集LILE元素,Ta、Nb、P、Ti等HFSE元素相对亏损。松林口边部花岗闪长岩、中部二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为212.6±1.0Ma(MSWD=0.55)、222.4±1.1Ma(MSWD=0.39),岩浆侵位时代为晚三叠世;二长花岗岩锆石Lu-Hf同位素结果εHft)介于-9.09~-6.86,二阶段模式年龄(TDMC)在1524.874~1666.002Ma之间,岩体物质来源是中元古代扬子克拉通基底物质部分熔融,并混有部分富集上地幔物质。甲基卡S型花岗岩为上地壳部分熔融形成的,与松林口岩体属不同的物质来源,且岩浆演化程度和成矿构造条件不同,这可能是松林口岩体不具有锂稀有金属成矿的主要原因。
马坑铁矿钻孔岩心红外光谱特征及蚀变分带特征研究
史维鑫, 易锦俊, 王浩, 田荣军
2020, 39(6): 934-943   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060004
[摘要](374) [HTML 全文](16) [PDF 17182KB](5)
摘要:
红外反射光谱技术可无损、快速、批量地识别出硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等矿物,近年来在矿物学研究、地质勘探与找矿、矿山选冶等方面取得了较显著进展。尤其是热红外波段(6000~14500nm)可识别出辉石、石榴子石、橄榄石等蚀变矿物以及长石、石英等造岩矿物,对于矽卡岩型、铜镍硫化物型以及石英脉型等矿床地质找矿、矿床成因研究等具有重要意义。本文通过对国家实物地质资料馆馆藏的马坑铁矿钻孔岩心进行短波-热红外反射光谱测量与分析,总结马坑铁矿各蚀变矿物光谱特征,并快速厘定了该矿床的蚀变矿物类型及组合特征。马坑铁矿蚀变矿物主要有石榴子石、辉石、碳酸盐、绿泥石、绢(白)云母、角闪石、绿帘石、蒙脱石、石膏等。石榴子石热红外光谱特征是在9199nm、9730nm、10500nm及11100nm处具有明显的反射特征,辉石热红外光谱特征主要是在11500nm和12150nm处具有明显的吸收特征。红外光谱分析表明蚀变矿物在空间上呈现出明显的分带性,蚀变矿物组合及分布严格受围岩岩性和热液交代的双重控制。通过红外反射光谱蚀变矿物组合特征研究,“石榴子石+辉石”可作为矽卡岩型矿床的标型矿物组合,蚀变分带特征也反映了主矿体从高温到低温的变化过程;结合矿床地质特征,推断出马坑铁矿为典型的层控矽卡岩型矿床。本研究可为矽卡岩型矿床的成矿规律认识和找矿勘探等方面提供科学支撑。
基于高光谱岩心扫描系统研究城门山铁路坎铜矿床的蚀变特征
陈康, 纪广轩, 朱有峰, 张华川
2020, 39(6): 944-953   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202005060005
[摘要](375) [HTML 全文](16) [PDF 3466KB](6)
摘要:
铜矿床蚀变围岩与伴生矿体有着密切的成因与空间关系,通过分析铜矿床蚀变特征,可获得成矿时物理化学条件,热液中成矿元素的迁移、富集以及演化规律,最终指示铜矿床矿化富集程度以及矿体赋存位置。本文通过对城门山铜矿床外围铁路坎矿区的代表性岩心进行高光谱岩心扫描系统快速分析,结果显示在ZKJ9-7典型钻孔中,0~350m处以蒙脱石和碳酸盐典型光谱曲线为主;350~578m处以高岭土和白云母典型光谱曲线为主。通过矿物解译,自地表向下,城门山铁路坎矿区的矿物变化规律为:蒙脱石+高岭石→碳酸盐+蒙脱石→碳酸盐→白云母+高岭石+蒙脱石→白云母+高岭石+绿泥石。矿区浅部区域主要受花岗闪长斑岩体与碳酸盐类围岩之间的接触带构造控制;深部区域主要经历矽卡岩化和硅化,部分有绿泥石化,这些蚀变过程有利于铜矿的形成与富集。钻孔深部接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩,上升溶液沿着碳酸盐类接触面流动时,碳酸盐中的CaO通过粒间溶液,以上升溶液为媒介向硅铁质岩和硅铝质岩石方向扩散。相反,硅铁质岩和硅铝质岩中的FeO、Al2O3和SiO2以同样的方式向灰岩方向扩散,从而接触带两侧的岩石发生成分置换而形成矽卡岩。富铜矽卡岩型矿床的形成与溶液和岩石间的组分交换密切相关,组分的浓度差所引起的扩散作用在其中发挥了重要作用。
技术交流
电感耦合等离子体发射光谱法测定铝土矿中的稀土氧化物
胡璇
2020, 39(6): 954-960   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201911260164
[摘要](382) [HTML 全文](16) [PDF 1387KB](14)
摘要:
采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定铝土矿中的稀土氧化物时,酸溶往往造成溶样不彻底,高温碱熔时大量的熔剂会降低稀土元素的发射强度,同时由于稀土氧化物含量(0.0010%~0.050%)较低,存在铝、铁等基体干扰,难以准确测定。本文采用氢氧化钠熔融铝土矿样品,熔融物用热水浸取,三乙醇胺溶液掩蔽铝和铁,乙二胺四乙酸二钠溶液络合钙、镁等干扰元素,稀土氢氧化物留存于沉淀中,沉淀经盐酸溶解进入待测液,从而将稀土元素与熔剂和基体元素分离。实验结果表明:标准溶液无需基体匹配,各稀土氧化物标准曲线的线性相关系数均不小于0.9999,检出限在0.0002%~0.0015%之间;按照实验方法分析实际样品中稀土氧化物的含量,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.0%~4.6%,回收率为85.2%~104.4%。本方法与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)相比,两种方法的测定结果无显著性差异。
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2018, 37(5): 586-606   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201603300054
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