西藏甲玛铜多金属矿电气石矿物学特征及其对热液流体演化的指示

【研究目的】角岩作为甲玛超大型斑岩铜多金属成矿系统的重要组成部分,既是成矿热液的岩性圈闭,也是重要的赋矿围岩,但角岩中的电气石成因不明,对于进一步理解成矿过程有一定制约。【研究方法】本文通过详细的钻孔编录、镜下鉴定和电子探针分析,研究电气石的成因,并探讨其对岩浆热液流体演化过程的启示。【研究结果】电气石在甲玛角岩中较为发育,依据其产状可分为4类:Tur-I,热液角砾岩胶结物中的电气石;Tur-Ⅱ,石英+电气石±黄铁矿脉;Tur-Ⅲ,电气石±黄铁矿±黄铜矿脉;Tur-Ⅳ,团斑状电气石±黄铁矿;其中前3类电气石较发育环带结构。不同产状电气石均具有较为宽泛的Al_(2)O_(3)、Fe/(Fe+Mg)和Na/(Na+Ca)比值,属于碱基亚类镁电气石和黑电气石,替代机制为^(X)□Al(NaMg)_(-1)、Fe^(2+)Mg_(-1)和Fe^(3+)Al_(-1)。【结论】不同产状电气石发育复杂的环带结构,且成分变化极大,表明其是岩浆热液流体和地层流体不同程度混合造成的,且岩浆热液流体与还原性的角岩地层发生的水岩反应可能在甲玛成矿过程中起了重要作用。甲玛不同产状电气石的结构和成分信息记录了岩浆热液演化过程的细节信息,为完善成矿过程提供了重要证据。

云南个旧锡多金属矿集区电气石地球化学组成和硼同位素特征——对成矿流体性质和演化的约束

个旧锡矿集区发育与晚白垩世高分异花岗岩有关的世界级Sn-Cu多金属矿床,其成矿物质的来源及流体演化过程一直是研究的热点和难点。个旧地区电气石广泛发育于碳酸盐岩、花岗岩及矽卡岩中,但对电气石尚未进行系统研究,电气石与成矿之间的关系尚未明确。本文对不同类型电气石开展了系统的岩相学观察和电子探针(EPMA)、LA-ICP-MS微量元素和硼同位素分析。结果表明,所有电气石都属于碱性电气石,TurⅠ、TurⅡ、TurⅣ为热液成因,TurⅢ为岩浆成因。岩浆电气石相比于热液电气石具有更低的Mg、Ca等元素,TurⅠ电气石高含量的Sr表明受到了围岩的混染。电气石的微量元素变化表明,从似斑状花岗岩到等粒花岗岩,随着岩浆分异程度逐渐增加,Sn在岩浆中逐渐富集,在似斑状花岗岩和接触带矽卡岩中沉淀卸载。个旧不同类型电气石具有均一的δ11B值(−15.2‰~−12.8‰),与花岗岩的组成范围一致,表明成矿物质来源均来源于花岗质岩浆。

喜马拉雅东段库局中新世淡色花岗岩-伟晶岩中电气石的元素和硼同位素变化:对岩浆熔体演化的见解

喜马拉雅广泛分布的高分异淡色花岗岩与稀有金属成矿具有密切成因联系,岩浆岩中电气石的元素与硼同位素可以有效示踪岩浆演化过程,因此电气石的研究对示踪稀有金属元素迁移和富集过程具有重要指示意义。本文聚焦于喜马拉雅东段库局(库曲)中新世淡色花岗岩和伟晶岩,综合野外地质特征和独居石U(-Th)-Pb年代学,分析白云母花岗岩和伟晶岩之间的时空演化关系;利用电子探针和LA-(MC)-ICP-MS重点研究白云母花岗岩中团块状电气石(Tur-GI)、脉状电气石(Tur-GⅡ)以及伟晶岩中电气石(Tur-P)的元素地球化学和硼同位素特征。独居石^(208)Pb/^(232)Th加权平均结果显示白云母花岗岩年龄为16.8Ma,伟晶岩为15.8Ma,两者形成时代在误差范围内一致;伟晶岩是白云母花岗岩高分异演化的产物。三类电气石Fe/(Mg+Fe)变化范围为0.64~0.91,Na/(Na+Ca)变化范围为0.93~0.96。库局白云母花岗岩和伟晶岩中的电气石均属于碱性基团的黑电气石,主要结晶于岩浆熔体中。电气石微量元素含量主要受岩浆熔体成分和局部围岩混染控制。三类电气石的硼同位素组成在-13.7‰~-7.6‰之间,并且越晚结晶的电气石δ^(11)B值更高。电气石δ^(11)B值与其他地球化学比值和微量元素含量之间存在相关性,这种相关性进一步反映岩浆的连续演化过程。电气石中微量元素含量模拟显示单次岩浆结晶分异作用可以促进熔体中稀有元素的富集。

单线态氧主导的天然铁电气石粒子电极降解茜素红的机理研究

为克服粒子电极制备成本高、投加量大的问题,利用天然铁电气石粒子电极对典型蒽醌染料茜素红进行了快速有效降解。考察了外加电压、初始pH、染料初始质量浓度和电解质种类及浓度对茜素红降解率的影响。结果表明,最佳实验条件为外加电压为3.5 V、初始pH=5、NaCl质量浓度为4 g/L、初始染料质量浓度为20 mg/L。5次循环后铁电气石具有较高的循环稳定性。在该体系中,O_(2)在电气石表面转化生成O_(2)·-、1O_(2)活性物质,与电气石结构中的h+协同降解茜素红,可实现72.78%的COD去除率、44.85%的TOC矿化率。该方法可作为一种低成本、绿色的染料废水处理法。

电气石活化过硫酸盐降解四环素的影响因素

本研究以具有自发极化性和丰富活性中心的电气石作催化剂,活化过硫酸盐协同降解水环境中的四环素(TC),重点揭示其协同降解机理、最佳反应条件与稳定性,为修复抗生素污染水体提供了新思路。实验结果表明,电气石存在的表面电场和自发极化效应能够对过硫酸盐起到活化作用并产生大量·OH和SO_(4)^(–)·,从而氧化降解TC;在60℃,pH=5的条件下,120 min内,电气石与过硫酸盐体系中TC的清除率能够达到98.23%。经过5次循环利用,TC去除率仍然可以达到近90%,且电气石基本保持与初始状态基本相似的活性与结构稳定性,表明利用电气石高效活化过硫酸盐可以实现TC的低成本、高效降解。

电气石微胶囊的制备及性能研究

以乙基纤维素为壁材,电气石粉体为芯材,采用乳化-溶剂蒸发法制备电气石微胶囊,通过单因素实验分析了工艺条件对电气石微胶囊负载量和粒径的影响,利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪和空气离子计数器等对微胶囊的微观形貌、结构、热稳定性、负载量以及负氧离子释放性能进行表征。结果表明:在芯壁质量比为1∶2、乳化剂含量为连续相溶剂的0.5%、搅拌速度为400r/min、溶剂挥发温度为57℃时,微胶囊负载量达到46.2%(质量分数),平均粒径为20.3μm;电气石粉体被乙基纤维素有效包覆,电气石微胶囊呈规则的球状,表面光滑,壳层上分布着大量的孔道。热重分析表明电气石微胶囊在200℃后才有明显的质量损失,热稳定性较好。负氧离子动态释放量大约15d达到平衡稳定状态,释放量约为850个/cm^(3)。

基于高光谱成像技术的“达碧兹”电气石光谱与可视化研究

“达碧兹”电气石是比较少见的电气石品种,使用常规宝石鉴定仪器、红外光谱仪、X射线荧光光谱仪及高光谱成像技术对其进行测试分析。旨在探讨高光谱成像技术在复杂样品中的应用,丰富“达碧兹”电气石的多角度研究。“达碧兹”电气石内部存在丰富的平行排列的管状包裹体和黑色固体包裹体。视觉上呈现的边界差异来源于平行管状包裹体的多方向性分布。六方柱a区的平行管状包裹体近乎垂直于c轴排列;而在三方单锥r区,由“达碧兹”三条黑臂划分的三个菱形区域的管状包裹体沿c轴方向分别呈现10°~30°向外辐射的夹角。“达碧兹”现象的出现,来源于黑色包裹体从中部向外三个方向延伸,大量附着于管状包裹体的外部或包裹在其内部。使用高光谱成像技术,获取“达碧兹”电气石的感兴趣区域的平均反射率谱线与可视化图像。高光谱图谱与选区明暗变化一致,出现位于紫区440 nm、橙红区610 nm为中心的宽吸收带。结合成分分析致色元素Cr、V含量较高,认为绿色是由于Cr^(3+)的d—d电子跃迁和V^(3+)的d电子自旋允许跃迁共同作用所致。可视化图像显示样品的测试状态,沿c轴方向,边缘六方柱a逐渐消失,中心三方单锥r逐渐占据整个平面。计算像元比,绿区与整个平面的像元数比值范围在16.81%~49.96%。切片双面的黑臂占比不一致,晶体两端的黑色包裹体数量不呈现线性关系,而是沿+c轴方向,变化率提高。所提出的方法能够快速识别和分析“达碧兹”电气石中不同成分的分布和浓度以及提供矿物内部结构和晶体取向的详细信息;识别矿物中的微小包裹体,对于了解矿物的成因过程和环境条件具有重要意义。

KH-171对电气石的表面改性及其结构表征

这是一篇矿物材料领域的论文。以硅烷偶联剂KH-171为改性剂对电气石粉体进行改性,依据改性电气石的接触角和在液体石蜡中的浊度为参数,对改性电气石的工艺条件进行了优化。实验结果表明,在体系pH值为9,改性剂KH-171用量为2 mL,醇水比为1:5的条件下60℃反应2 h时,所得改性电气石的接触角达到133o,显示了优良的疏水性能。利用IR、SEM和XRD分析对改性电气石的结构与形貌进行了表征,结果表明,电气石表面成功引入带有碳碳双键的有机官能团,没有影响电气石原有晶体结构,但有效降低了电气石的团聚现象,展示了更好的分散性能。

C-CNF表面改性电气石及其分散稳定性

这是一篇矿物加工工程领域的论文。电气石具有自发极化效应、热释电性、远红外辐射和负离子释放等效应被广泛应用。为了增加其在水性涂料中的分散稳定性,改善其在水性涂料中的使用性能,本实验采用羧基化纳米纤维素(C-CNF)对电气石进行表面接枝改性,并对实验条件进行了优化。实验结果表明,当C-CNF的添加量为2 g、反应温度为50℃、反应时间为2 h、固液比为1∶5时,改性电气石的性能达到较佳值,其浊度达到1361 ntu,接触角达到了53°。通过对改性电气石的结构进行表征,发现C-CNF成功接枝到了电气石表面,改性电气石在水性介质中的分散性得到较大的提升。

大横路钴铜矿电气石及方解石稀土元素、同位素组成及其对成矿过程的指示

大横路钴铜矿钴的储量为2.7万t,它是我国大型的钴矿床,其经历了复杂的沉积-变质作用,长期以来被认为是典型的沉积-变质型矿床。其热液期成矿作用可能被低估,本研究通过详细的岩相-矿相学观察,证实了除变质流体外,确实有岩浆热液作用参与了成矿过程。本研究对方解石锶同位素,电气石硼同位素进行了激光微区分析。电气石硼同位素在空间上有显著变化,自热液脉至基质由-4‰降低至-14‰左右;电气石与方解石锶同位素(^(87)Sr/^(86)Sr)并无显著差异,其平均值分别为1.0896和1.0948,略低于全岩的平均值1.1063。尽管目前还无法定量估算岩浆热液对成矿物质的贡献,但是本研究表明岩浆热源所驱动的热液促进了成矿元素的氧化、活化和迁移;然后热液在赋矿层位的碳质千枚岩中还原沉淀,这是岩浆热液期最主要的成矿方式。但是岩浆热液在成矿物质上并无显著贡献,且本次研究暂未发现海相蒸发岩参与成矿的证据。因而,方解石与电气石单矿物微量元素和同位素组成是重建热液成矿作用过程的重要指示矿物。

超细电气石复合材料的制备及应用研究进展

电气石是我国储量丰富的天然矿物,其具有表面极化、自发电场、发射远红外辐射的性质,并且随着温度和所受应力的变化电场强度会随之改变,因而易于电离空气中的氧气分子和水分子,产生负离子,负离子可以沉淀空气中的灰尘、细菌、使冠状病毒失活并且能够促进人体血液循环。超细电气石(电气石粉碎制备的粉末)可以进一步使其功能性得到提高,得益于净化环境和对人体健康有益的特性,电气石成为了近年来功能性复合材料研究的热点。综述了超细电气石表面改性处理的研究现状,总结了超细电气石复合材料常用的制备方法以及在光催化、抗菌、生态环境等领域的应用进展,分析了不同改性方法和制备方式对于超细电气石复合材料的优势与不足,包括机械球磨法、溶胶-凝胶法、水热/沉淀法以及直接共聚法。并对超细电气石复合材料未来的发展方向进行了展望。

基于角蛋白酶和纳米电气石粉改进的复合酶制剂脱毛工艺研究

为改善复合酶的脱毛效果,采用TRIZ进行系统、功能和资源分析,应用物场理论提出了引入角蛋白酶和纳米电气石粉的解决方法,并运用单因素法和正交设计法对改进的复合酶制剂配方进行优化。试验结果表明,改进的复合酶制剂最佳配比为:复合酶A 0.6%、角蛋白酶K 0.2%和电气石粉1.0%;该复合酶制剂适用于现有酶脱毛工艺,脱毛率>95%,粒面完整性好,脱毛效果极佳。这为减少污染、提升脱毛工序的生态性能提供了新途径。

Usambara效应电气石的化学成分和谱学特征

Usambara(乌桑巴拉)效应作为一种罕见的光学效应,在电气石上得到了很好的体现,然而对具有该效应的电气石谱学特征研究仍有待完善。本文以一批具有Usambara效应的电气石为研究对象,利用常规宝石学测试仪器、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、红外光谱、显微紫外-可见光谱仪以及荧光光谱仪研究其谱学特征。结果表明,这批具有Usambara效应的电气石样品体色均为深绿色,将多片样品重叠,经光源透射,可见透射区域整体颜色变化为红色,符合Usambara效应;激光剥蚀电感耦合等离子体质谱结果表明,该批样品基本属于镁电气石,其微量元素中含有较高的Cr含量;红外光谱显示3 569cm^(-1)处有强的镁电气石特征吸收峰;紫外-可见吸收光谱表明,具有Usambara效应的电气石样品的颜色与Cr的自旋允许电子d-d跃迁以及弱自旋禁阻吸收密切相关;荧光光谱结果显示,可见光波段中有3处激发光源可使样品产生强烈红色荧光,该荧光由Cr^(3+)多重禁阻跃迁所导致。

江西武宁罗溪地区电气石矿地质特征及找矿前景

江西武宁罗溪地区电气石矿主要赋存于晋宁期岩体与新元古代双桥山群浅变质岩系接触带部位,矿体主要受晋宁期岩体内接触带控制,其次为断裂、裂隙构造的控制;矿床类型为岩浆热液型。本文从其与矿床(体)成矿定位的关系入手,结合野外实地调查,初步归纳总结了罗溪地区电气石成矿地质特征及找矿前景,以期为该地区电气石找矿勘查研究工作提供借鉴。

电气石含砂雾封层制备及性能研究

为缓解机动车交通污染、建设环保型道路,采用SBS改性的乳化沥青为原材料,对尾气降解型含砂雾封层材料性能进行研究。利用电气石替换传统含砂雾封层中石英砂,按照不同替换比例制备多组电气石含砂雾封层样品,并对其路用性能与降解性能进行评价。结果表明,适当掺加电气石不影响含砂雾封层的基础路用性能,如抗滑性、抗渗性;掺加电气石显著提升了对典型尾气中污染物的降解效率,当电气石掺量为15%时,NO_(x)、HC和CO的累计降解效率分别提高21.4%、19.1%和12.1%。

山西省中条山铜矿田电气石与电气石岩的研究

本文通过对中条山铜矿田电气石和电气石岩地质产状、岩相学和矿物学、矿物化学等特征的研究，指出本区有三种成因类型的电气石：（１）北峪酸性侵入体岩浆期后热液成因电气石；（２）中条群地层中变质热液形成的电气石；（３）赋矿岩石和近矿围岩中热液蚀变电气石。第（３）类电气石具有特征的产状、矿物化学和矿物共生组合标型。

电气石功能材料在医疗保健领域的应用进展

电气石具有释放负氧离子和辐射远红外线的独特性质,被视为一种对人体健康具有积极影响的天然矿物材料。文章聚焦于电气石功能材料在医疗保健领域的最新应用进展,通过综合分析现有研究成果,展示了电气石材料在促进健康、辅助治疗及日常保健等方面所展现出的巨大潜力。同时,还基于当前发展趋势,对电气石功能材料在医疗保健领域的未来发展方向进行了前瞻性的展望,以期为该领域的持续创新与发展提供有价值的参考。

电气石负离子改性剂在公路沥青养护施工中的应用

为了在夏季降低沥青路面的温度并提高公路养护沥青高温稳定性,将电气石负离子(TAP)用作改性剂来制备改性沥青,进一步提高公路沥青的养护效果。通过动态剪切流变仪、低温弯曲梁流变仪,研究不同电气石负离子含量对改性沥青高低温性能及其路面冷却性能的影响。试验结果表明,在相同温度下,改性沥青样品的δ值随着改性TAP的增加变化不大,变化范围约为0.7°。APC-AC的动模量明显高于普通沥青混合料。当试验温度为40℃时,动态模量增加约22%,而当试验温度为60℃时,动态模量增加18%。当沥青材料中的TAP含量为16%时,5cm厚的APC-AC车辙板样品的最大降温值可以达到7.2℃。室外试验观察到的降温效果略高于室内试验观察到的降温效果。