岩矿测试

1982年创刊

双月刊

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2018, 37(3): 0-0  
[PDF 9877KB](5)
摘要:
本期文章导读
本期文章导读
2018, 37(3): 正文前Ⅰ-正文前Ⅳ   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2018.03.001
[HTML 全文](13) [PDF 29442KB](2)
摘要:
岩石矿物分析
场发射扫描电镜及PerGeos系统在安页1井龙马溪组页岩有机质孔隙研究中的联合应用
白名岗, 夏响华, 张聪, 孟凡洋, 杨玉茹, 张春贺, 代峰, 熊杰, 王向华, 于伟欣
2018, 37(3): 225-234   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201803260030
[摘要](29) [HTML 全文](1) [PDF 19477KB](6)
摘要:
安页1井是中国地质调查局在我国南方盆地外围武陵山复杂构造区实施并取得页岩气突破的一口地质调查参数井。本文以安页1井龙马溪组富有机质页岩为研究对象,利用场发射扫描电镜,研究了上扬子地区盆地外围龙马溪组富有机质页岩储集空间类型,并将PerGeos数字岩石处理系统引入有机质孔隙定量分析,定量刻画了有机质微纳米孔隙结构及发育特征。研究认为:有机质孔隙是安页1井龙马溪组富有机质页岩最主要的储集空间,形态上表现为填隙于自生硅质中的有机质发育着均匀海绵状孔隙结构,或与黏土矿物交互生长的有机质发育着气泡状孔隙结构,这两类不同赋存形态的有机质的孔隙均极为发育。通过PerGeos数字岩石系统处理,揭示了两类有机质孔隙孔径发育呈现双众数分布,其中海绵状结构的有机质孔隙孔径众数为5~10 nm,气泡状结构的有机质孔隙孔径众数为51~100 nm,有机质孔隙主要介于中孔~宏孔范畴。安页1井龙马溪组有机质孔隙的大量发育,指示了盆地外围的龙马溪组页岩经历了较强烈的生烃过程并具有较好的储集能力,具备良好的开发潜力。
基于聚焦离子束-扫描电镜方法研究页岩有机孔三维结构
王羽, 汪丽华, 王建强, 姜政, 金婵, 王彦飞
2018, 37(3): 235-243   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201612210188
[摘要](3) [HTML 全文](1) [PDF 10426KB](1)
摘要:
页岩中纳米级有机孔的大小直接影响页岩气含气量,其连通性亦对气体运移和开采至关重要。本文选择漆辽地区龙马溪组富有机质页岩,利用聚焦离子束-扫描电镜(FIB-SEM)在纳米尺度上(10 nm)进行有机孔结构的三维重构。研究结果表明:① FIB-SEM方法适用于微米级页岩的纳米(>3 nm)孔隙结构特征研究。②蜂窝状有机孔发育均匀,孔径集中于10~200 nm,连通性较差;界面有机孔孔径集中于200~300 nm,局部连通性较好。③页岩总孔隙度与有机质含量成正比。研究认为,对于以有机孔为重要储集空间的页岩,有机质分布越集中,连续性越好,研究孔隙度的表征单元体尺度越小。
渝东南地区下寒武统牛蹄塘组页岩孔径分布测试方法研究
马真乾, 王英滨, 于炳松
2018, 37(3): 244-255   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201801090003
[摘要](27) [HTML 全文](28) [PDF 3016KB](35)
摘要:
低温氮气吸附法已普遍用于评价页岩的孔隙结构,但是文献中报道的脱气温度和脱气时间等测试条件不尽相同,此外测试结果中经常出现滞后环不闭合的情况,严重影响了孔径分布等结构参数测试的准确性。为了评价和探索有效的页岩孔径分布测试方法,本文选取渝科1井下寒武统牛蹄塘组黑色页岩,重点研究应用低温氮气吸附法分析其孔径分布的测试条件,系统探讨了样品质量、脱气温度、升温速率和脱气时间对测试结果的影响,通过进一步优化参数建立了可靠的孔径分布测试方法,并成功用于测定其他页岩样品。结果表明:吸附-脱附等温线呈反C型,属于Brunauer等提出的BDDT等温吸附曲线分类中的V型,滞后环完全闭合,属于IUPAC分类中的H4型,对应狭窄的狭缝型孔隙,说明此类页岩中除了含有峰值孔径主要集中在3.5~4.5 nm的中孔和一定数量的大孔外,还存在大量微孔。研究认为脱气温度是影响测试结果的主要因素。该研究是页岩孔径分布测试方法的一项补充,为我国页岩气的深入研究提供了关键参数支持。
贵州铜仁坝黄磷矿中铀赋存状态的逐级化学提取研究
王志罡, 谢宏, 杨旭, 周忠容
2018, 37(3): 256-265   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710310172
[摘要](8) [HTML 全文](0) [PDF 3755KB](5)
摘要:
贵州铜仁坝黄磷块岩矿床富集放射性元素铀,利用逐级化学提取分析方法对该地区黄磷矿中铀的赋存状态进行探究,有助于进一步探讨磷块岩型铀矿的分布规律、成矿机理及铀资源的综合开发。本文采用经修改的Tessier法流程,提取了水溶态、可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质黄铁矿态、强酸提取态和残渣态等七种不同形态的铀。研究发现:黄磷矿中的铀主要以独立铀矿物和类质同象置换的形式存在,分别占37.83%、37.21%,少量铀(占24.96%)以分散吸附形式存在。分析表明:独立铀矿物在富磷、黄铁矿脉和镜面擦痕发育的岩层中含量较高,说明热液活动有利于独立矿物形式铀的富集;类质同象铀与黄磷矿中的磷含量呈正相关关系,铀元素可能是以离子置换的方式赋存于胶磷矿的晶格缺陷中;吸附形态铀的含量受到岩石中黏土矿物含量和黄铁矿脉的影响,有机质黄铁矿态是吸附形态铀存在的主要方式,少量铀通过扩散作用吸附于黏土矿物表面。除类质同象铀因其存在形式不易被提取利用外,独立铀矿物及吸附形态铀对于未来优化资源配置具有现实意义。
应用电子探针技术研究山东金青顶金矿床碲化物特征
李增胜, 吴敏, 徐爽, 张燕挥, 迟乃杰, 林培军
2018, 37(3): 266-274   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709130150
[摘要](10) [HTML 全文](1) [PDF 7215KB](6)
摘要:
对含碲金矿中碲化物物相组成和元素赋存特征开展系统的研究,有助于对此类金矿矿床成因的理解和找矿勘查工作。山东金青顶金矿床伴生的碲化物由于碲化物颗粒较小,不易被发现,以往的研究缺乏对碲化物元素分布的精细刻画。本文通过电子探针背散射图像、波谱分析、能谱分析结合面扫描技术对金青顶金矿床碲化物进行了分析,研究碲化物的种类、共生关系、化学成分以及元素分布特征等。结果表明:碲金银矿与碲银矿密切共生,常形成连生体,Au、Ag在连生体中不均匀分布,面扫描图局部可见碲金矿亮斑;Te总是优先和Ag结合,生成碲银矿,随着Ag的消耗碲金银矿开始出现,Ag被耗尽后Te与Au生成碲金矿,成矿后期热液中多余的金与碲金银矿或碲银矿反应生成非常规碲化物(如本文发现的Ag2.95Au1.83Te),当Te消耗完后生成自然金;金银矿物的生长顺序是碲银矿—碲金银矿—碲金矿—自然金。本研究为含碲金矿的综合利用提供了技术支持。
河流阶地样品中石英纯化和宇宙核素10Be和26Al分离方法研究
任静, 李超, 刘宇平, 武振坤, 任磊
2018, 37(3): 275-282   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710310171
[摘要](10) [HTML 全文](0) [PDF 2016KB](7)
摘要:
经历反复埋藏暴露演化过程的河流阶地样品,难以用常规方法将原生宇宙核素10Be、26Al有效分离。本文在前人实验方法基础上,使用人工挑选、磁选仪分选及酸洗方法,分离样品中碳酸盐、含铁矿物及大气生成的10Be,进一步优化了石英提纯实验流程。结果表明:长度为9 cm、内径为1 cm的阴离子交换树脂装置匹配4 mol/L氢氟酸淋滤液,可将B、Mg、Ca、Cr、Fe、Mn、Ni、Ti和Be、Al有效分离,Be、Al回收率分别可达95.7%、85.7%。阳离子交换树脂能有效分离Be、Al,两元素回收率均达到85%。获得10Be/9Be和26Al/27Al流程空白分别为2.19×10-15和1.63×10-15。优化后的实验方法显著提高了河流阶地样品中原生宇宙核素10Be、26Al的纯化效率,且10Be/9Be和26Al/27Al流程空白数值与国内外实验室具有可比性。采用本方法获得了成都平原冲积物10Be、26Al暴露年龄分别是76.36±9.51 ka和69.44±14.13 ka,为评价龙门山前缘隐伏断裂构造特征和活动性提供了年代学依据。
基于扫描电镜技术电弧直读原子发射光谱载体缓冲剂的改进
邱宏喜, 赵刚, 刘玖芬, 李克勇, 龙志武, 李志雄, 向懋笔, 刘伟洪
2018, 37(3): 283-291   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710120163
[摘要](15) [HTML 全文](1) [PDF 4837KB](2)
摘要:
原子发射光谱粉末固体进样法由于样品处理方法简单,检出限低,环境污染小,被大量应用于痕量Ag、B、Sn等多种元素的同时测定,但显著的基体效应制约了方法的适用性。本文基于扫描电镜微区检测技术,对比分析了特定配方与不同样品、在不同时段反应产物的组成差异,结合蒸发曲线反推反应过程,研制了适用于不同基体类型地球化学样品的载体缓冲剂。在实现前人致力改善弧烧过程的基础上,研制的载体缓冲剂是以K2S2O7、NaF作为助熔剂,“催化”基体分解,与聚四氟乙烯、沉降S等协同促进待测元素以多种形式快速蒸发;缓冲剂在与样品基体作用过程中形成的Al2O3-SiO2-CaO-BaO互熔体降低了Tammann温度,能够原位吸收CaO、SiO等基体氧化物,抑制了其干扰。相比已有方法,灵敏度提高1.2倍以上,精密度、准确度、检出限等优于各类地球化学调查规范要求。
旋转载物台显微镜下矿物定量及其精确性研究
杨炳飞, 冯安生
2018, 37(3): 292-297   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709270156
[摘要](12) [HTML 全文](0) [PDF 3795KB](3)
摘要:
光学显微镜矿物定量方法简单、结果可靠,被广泛应用于工艺矿物学和岩矿鉴定工作中。“线测法”测试速度快,效率高,并且适用于细粒矿物颗粒,在应用中占有重要的地位。但是常规的测试线具有方向同一性的特征,不能很好地处理待测矿物颗粒“择优取向”的问题。针对该问题,本文阐述了一种通过旋转载物台进行镜下矿物定量的方法。主要工作原理为:系列圆周线穿切各待测矿物颗粒截线长度比等于其体积比。主要测试过程为:转动载物台一周,测定待测矿物颗粒与视域周边相交的各段圆周截线所占的包含角之和(ΔK)。观测一定数量的视域(N),计算质量百分含量(W)=[∑ΔK/(N×360)]·(δ/Δ)×100%。经理论分析,并对方铅矿、闪锌矿和磁铁矿光片进行了检验,结果表明:旋转载物台矿物定量工作量低、简单易行、精度较高,与传统“线测法”测试结果差值小于±5%,并且可以有效地解决待测矿物颗粒“择优取向”对测试结果的不利影响。
熔融制样-X射线荧光光谱法测定稀土矿石中的主量元素和稀土元素
周伟, 曾梦, 王健, 张磊, 李迎春
2018, 37(3): 298-305   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201706280113
[摘要](8) [HTML 全文](0) [PDF 3469KB](2)
摘要:
应用熔融制样-X射线荧光光谱法(XRF)分析矿石样品具有定量准确、试剂用量少、重现性好等优点,但由于目前稀土标准物质较少,不能满足复杂稀土矿石类样品的准确定量要求。本文采用配置人工标准样品,解决了现有稀土标准物质较少的问题,加入高纯稀土氧化物La2O3、CeO2、Y2O3扩展了La、Ce、Y的线性范围,利用人工标准样品和现有稀土标准物质、碳酸盐标准物质制作工作曲线,建立了XRF测定稀土矿石、矿化样品中25种主量元素和稀土元素的分析方法。针对主量元素采用理论α系数法校准,稀土元素采用经验系数法校准,对有谱线重叠的元素进行干扰校正,使绝大多数主量元素的相对标准偏差(RSD,n=13)小于1.5%,稀土元素含量在300μg/g以上时RSD(n=13)在0.69%~6.94%之间。通过未知样品考核,主量元素、稀土元素和烧失量的加和结果为99.41%~100.63%,满足《地质矿产实验室测试质量管理规范》的一级标准。
粉色水晶内针状包裹体的成分与分布特征研究
胡哲, 郭颖
2018, 37(3): 306-312   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201709150152
[摘要](64) [HTML 全文](2) [PDF 5056KB](5)
摘要:
粉色水晶内部的针状包裹体常被认为是三组呈三方对称的金红石或蓝线石,至今未有定论。本文选取含有针状包裹体的4颗星光粉晶,利用宝石学显微镜、激光拉曼光谱仪及紫外可见分光光度计对样品进行观察与测试,以确定包裹体的分布特征及矿物种类。无损拉曼测试发现包裹体的特征振动峰949 cm-1、999 cm-1与蓝线石标准峰相匹配,可确定针状包裹体为蓝线石或与其极为相近的矿物。放大检查发现,包裹体直径约0.5 μm,长度可达毫米级,近定向分布,整体上呈汇聚状,在某些位置可粗略分为三组,同组针状包裹体近似平行分布。造成六射星光的三组蓝线石立体相交,未观察到明显的三方对称关系,与水晶的结晶习性无直接关系,故认为蓝线石为先成包裹体,在水晶的生长过程中被捕获。紫外可见分光光谱仅显示粉色蓝线石的特征吸收,表明大量的粉色蓝线石包裹体对粉色水晶的粉色有一定贡献。
油气化探样品酸解气中甲烷与氢气的相关性研究
李忠煜, 赵江华, 何峻, 李艳广, 黎卫亮, 韩伟
2018, 37(3): 313-319   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201710240170
[摘要](7) [HTML 全文](0) [PDF 3928KB](0)
摘要:
酸解烃是油气化探方法中准确度相对较高的一项指标,已得到广泛的应用,深入研究酸解气有助于对其机理的进一步解释,并且有利于开发新的分析指标。本文利用气相色谱法测定了油气化探样品经盐酸分解后所得气体中烃类组分与非烃气体组分的含量,发现了酸解气中甲烷与氢气的含量具有正相关性。进而通过X射线荧光光谱和X射线衍射分析样品的元素和矿物组成、样品再粉碎分析以及激光拉曼光谱分析包裹体成分等实验,获得以下结论:①酸解气中的甲烷和氢气含量与样品元素组成无关,与碳酸盐矿物正相关,其含量可以反映深部油气的情况;②两种气体并不是以物理吸附形式存在于样品中,而是存在于更小的空间内,证明了酸解烃分析方法具有相当高的稳定性;③获得了甲烷和氢气同时存在于包裹体的直接证据,由此推测这两种气体可能具有同源性。由于甲烷和氢气含量相关性的存在,酸解脱气中氢气的含量测定有望成为油气化探的新指标,应用于油气资源调查。
生态环境研究
沱江流域沉积物中氮赋存状态及其垂向分布特征
刘霞, 徐青, 史淼森, 余晓平, 郭亚飞, 邓天龙
2018, 37(3): 320-326   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201801250012
[摘要](10) [HTML 全文](0) [PDF 1787KB](2)
摘要:
2004年2月发生在沱江的特大水污染事故给沱江流域的生态环境造成了严重的危害,近年来受工农业和沿岸居民生活的影响,沱江的生态环境依然遭受着一定程度的污染,但对沱江流域氮的地球化学研究甚少。沉积物是水环境中污染元素的重要蓄积库或释放源,为揭示沉积物中氮赋存状态迁移转化特征,并评估该地区生态环境修复状况,本文参照Mackin应用的沉积物中吸附态氨氮提取方法和Smart建立的沉积物中总氮提取方法,采用分光光度法针对沱江流域金堂地区冬季沉积物,开展了河流沉积物中总氮(TN)、可交换态氨氮(AN)、有机氮(ON)赋存状态分析,并对比了十年前后该地沉积物中氮赋存状态的变化情况。实验结果表明:TN含量为518.913~4386.899 mg/kg,ON含量为101.531~3793.683 mg/kg。在-3 cm以上,TN和ON含量较高,且ON是TN的主要组成部分;随着深度增加,两者含量迅速减少,AN含量略有降低。与十年前该地区沉积物中氮的相关数据对比,TN含量增加,其中AN含量增加明显;在-3 cm以上,ON、TN在表层沉积物中增加明显。研究认为:沱江流域沉积物中的氮已经作为内源氮释放至间隙水甚至上覆水中,同时存在外源污染,致使沉积物表层有机氮以及总氮含量升高明显。
福建龙海市土壤与稻米铅地球化学特征分析
方金梅
2018, 37(3): 327-335   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201803070020
[摘要](10) [HTML 全文](0) [PDF 7820KB](1)
摘要:
中国南方红壤区铅的分布特征、运移规律及生物效应尚不明确。本文以福建龙海市土壤和稻米为研究对象,系统分析了土壤铅的分布特征、形态组成、生物富集能力及影响机理,总结了铅在母岩-土壤-稻米迁移过程的富集分配规律。结果表明,龙海市中部区域表层土壤的铅含量高,其余区域较低,92.5%样点值在10~90 mg/kg,对应pH为4.0~7.5,强酸性和碱性土壤铅含量略低;稻米铅(0.018~0.398 mg/kg)超标率仅4.1%,对土壤铅的富集能力较弱(富集系数0.23%±0.16%),所以研究区土壤铅超标时稻米不一定超标。影响土壤铅的主要因素是成土母岩和土壤类型,不同成土母岩区的土壤铅含量规律为:第四纪海积物>第四纪残坡积物>花岗岩和酸性火山岩>佛昙组基性玄武岩,不同土壤类型的铅含量规律为:潮土>滨海盐土>水稻土>红壤>赤红壤>滨海风沙土。土壤铅有效态(离子交换态、水溶态)仅占铅全量的4.95%,强有机态和残渣态等其余形态合计占94.99%,说明土壤铅主要以稳定态存在,难于被植物吸收,进一步为合理解释“土壤铅超标而稻米不超标”这一现象提供了调查依据。研究还表明,稻米铅与表层土壤铅之间无明显相关性,保持土壤pH值在弱酸性至弱碱性范围可降低土壤铅活性。
矿产资源测试技术与应用
电子探针和微区X射线衍射研究陕西镇安钨-铍多金属矿床中祖母绿级绿柱石
代鸿章, 王登红, 刘丽君, 黄凡, 王成辉
2018, 37(3): 336-345   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201712140193
[摘要](19) [HTML 全文](2) [PDF 13047KB](4)
摘要:
南秦岭镇安地区发现了以白钨矿-绿柱石为矿石矿物组合的矿床新类型。为查明该矿床中首次发现的翠绿色祖母绿级绿柱石的致色机理并进一步揭示其成矿机制,本文在野外地质调查的基础上,对绿柱石开展了电子探针与微区X射线衍射等矿物学研究。结果表明:矿区中首次发现的祖母绿级绿柱石,呈自形晶产于石英(方解石)脉中并与白钨矿共(伴)生。祖母绿级绿柱石从核部至边缘V2O3含量较高,分别为0.64%~0.98%和1.04%~1.42%,且有增高趋势。X射线衍射数据表明区内祖母绿为“正常”绿柱石,同时存在Al↔Me2+和Be↔Li两种类质同象替换机制。V为本区祖母绿主要致色元素,来自于区内碳质板岩、金云母片岩及白云质大理岩等地层,Be、Si、Al等主要元素则来自于深部酸性岩浆岩。本次发现为该矿床中钨、铍矿产资源的综合开发利用提供了基础地质资料,并为南秦岭在区域及深部继续寻找稀有金属矿指出新的找矿方向。
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2012, 31(3): 383-398  
[摘要](1605) [PDF 2523KB](1839) 被引次数(36)
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2012, 31(6): 931-938  
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2012, 31(2): 258-262  
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2012, 31(5): 889-897  
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2012, 31(2): 277-281  
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2012, 31(6): 1058-1066  
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2012, 31(1): 57-63  
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2012, 31(5): 877-883  
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2012, 31(3): 530-535  
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2012, 31(6): 1006-1014  
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2012, 31(6): 1067-1076  
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2012, 31(1): 29-46  
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2012, 31(4): 666-671  
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2012, 31(1): 147-153  
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2012, 31(3): 413-418  
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2012, 31(3): 536-542  
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2012, 31(3): 425-429  
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2012, 31(6): 967-970  
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2012, 31(6): 1000-1005  
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2012, 31(2): 350-354  
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2014, 33(1): 34-39  
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2014, 33(1): 74-80  
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2013, 32(6): 正文前Ⅲ-正文前Ⅴ  
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2014, 33(4): 598-611  
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2014, 33(3): 374-378  
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2013, 32(2): 235-239  
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2018, 37(3): 0-0  
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