闪锌矿的Fe、Cd关系随其颜色变化而变化

闪锌矿是自然界常见的重要金属矿物,含有很多种杂质元素,其中Fe、Cd是闪锌矿最常见,也是最重要的杂质元素。普遍认为,闪锌矿中的Cd、Fe是类质同象取代了Zn。但是,笔者研究发现闪锌矿的Cd与Zn往往成正相关,与Fe呈负消长。说明闪锌矿的Cd类质同象置换主要不是Zn,而是Fe。而且,闪锌矿Cd与Fe的相关性随其颜色的改变而变化。深色闪锌矿的Cd与Fe呈负相关,褐色闪锌矿Cd与Fe既有负消长关系,又有正消长关系。浅色闪锌矿的Cd与Fe呈正相关的数量大增。暗色闪锌矿多形成于高温,Fe具有强烈置换Zn能力。随着形成温度下降,Fe交代Zn的能力不仅逐渐减弱,而且,闪锌矿晶格的Fe变得不稳定,而被释放出来,主要由Cd替代。浅色闪锌矿形成于低温,矿液结晶的后期。矿液中的Zn可能不能满足闪锌矿结晶对Zn的需求,就由离子参数相似的Cd2+和Fe2+替代。致使闪锌矿的Cd与Fe呈正相关,Cd和Fe与Zn负消长。

闪锌矿中的Cd主要类质同象置换Fe而不是Zn

闪锌矿是自然界广泛分布的金属矿物,经常含微量的Fe、Cd等杂质元素,并认为Cd和Fe以类质同象方式取代了Zn。但是作者注意到,闪锌矿中的Cd与Zn基本都呈正相关关系,而与Fe呈很好的负相关关系。依照类质同象的定义,类质同象替换的二个元素应该呈负相关关系。因此,我们认为闪锌矿中的Cd主要不是类质同象替换Zn,而是取代了Fe。闪锌矿中的铁主要是Fe2+。Fe2+与Cd2+地球化学性质相似,FeS与CdS的键长和晶格能相近,因此,Cd完全可以类质同象置换闪锌矿中的Fe2+。

白云鄂博“白云岩”地质地球化学特征及成因讨论

白云鄂博"白云岩"位于华北板块的北缘,宽沟背斜的南翼。蕴藏着世界最大的稀土矿床,还是大型—超大型铌、铁和钍等矿床赋存母岩。"白云岩"不是层状岩石,无明显的层理和固定的层位,而是一套大小不等,串珠状的"白云岩"带。"白云岩"与围岩呈明显的侵入关系。表现在"白云岩"切割H4石英砂岩、H5板岩和花岗岩脉,并有许多分枝脉插入到H4石英砂岩和H5板岩中。"白云岩"中存在H4石英砂岩的残留顶盖相,捕获了H4石英砂岩和H5板岩的捕掳体,并引起围岩的强烈蚀变。板岩的黑云化,石英砂岩的钠闪石化,花岗岩的碱交代。"白云岩"含有大量铌、稀土、钍等岩浆岩中常见的矿物晶体。硫、碳、氧、锶和铁等同位素组成都具有深源特征。说明白云鄂博"白云岩"不是沉积岩,而是岩浆碳酸岩。

自然界中ZnS-CdS完全类质同象系列的发现和初步研究

过去认为在自然界中的Cd只能有限替代ZnS中的Zn。但是，近几年笔者在研究贵州牛角塘镉锌矿床时，经电子探针、扫描电镜和透射电镜等多种方法的研究，发现锌硫化物中的Cd主要以类质同象存在，其含量可从0．8％增至37．93％；镉硫化物中的Zn同样主要以类质同象存在，其含量为2．43％～38．64％。锌硫化物与镉硫化物成渐变的过渡关系，并且Zn与Cd成很好的负相关关系，相关系数达0．99以上，形成ZnS-CdS的完全类质同象系列。这一发现无论在矿物学，还是在地球化学和矿床学上都具有重要的理论意义和实用价值。

闪锌矿的Cd含量与颜色关系

过去人们普遍认为黑色闪锌矿贫镉,浅色闪锌矿富镉。笔者统计了国内外74个矿床,385个Cd含量数据。其中33个矿床有不同颜色闪锌矿的Cd含量数据37组。闪锌矿从黑色到浅色,Cd含量依次降低的有15矿床,17组数据,占统计矿床的44.1%,数据组的48.6%;Cd含量逐渐增加有14个矿床,14组数据,分别占统计矿床的45.5%,数据组的38.9%;Cd含量先降后升,黑色闪锌矿含量最高的有2个矿床,2组数据,分别占统计矿床的6.1%,数据组的5.7%;Cd含量先减后增,浅色闪锌矿含量最高和先升后降,褐色闪锌矿含量最高的各有一个矿床,一组数据,分别各占统计矿床的3.0%,占数据组的2.9%。由此看来,黑色闪锌矿与浅色闪锌矿的Cd含量无明显差异,说明闪锌矿的Cd含量与其颜色无明显关系。

卤素在银成矿中的作用——以额仁套勒盖大型银矿床为例

通过对额仁套勒盖银矿床卤素和Ag的研究,发现卤素在银矿床中具有明显的水平和垂直分带现象,地表和近地表矿石相对富Cl和I,深部矿石相对富F;矿体中相对富Cl和I,近矿围岩中相对富F。卤素与Ag有密切的关系。但是矿石类型不同,卤素与Ag的关系也不同,F与Ag多为负相关,Cl与Ag,I与Ag多为正相关。表明卤素在银的活化、溶解、长距离迁移和沉淀富集过程中可能起着非常重要的作用。

贵州牛角塘镉锌矿床中发现原生硫镉矿

在贵州牛角塘镉锌矿床中既有次生硫镉矿的存在,也发现了原生硫镉矿。硫镉矿的产状如下:①呈包裹体形式产于硫化物中;②以不规则晶粒赋存于硫化物粒间:③形成硫镉矿 方铅矿细脉或硫镉矿微脉穿插硫化物;④分布在黄铁矿中方铅矿或闪锌矿周围;⑤被菱锌矿胶结并交代,形成硫镉矿残骸状角砾;⑥组成菱锌矿 硫镉矿疏松集合体或菱锌矿 硫镉矿细脉;⑦呈皮壳状或薄膜状分布在氧化矿石表面或裂隙面上。前五种形式产出的硫镉矿为原生硫镉矿,主要分布在原生矿石或弱氧化的矿石中。后两种产状的硫镉矿为次生硫镉矿,分布于氧化矿石晶洞中或矿石表面和裂隙面上。并从Cd、Zn地球化学特性、热力学和结晶化学性质探讨了原生硫镉矿形成机制。

银矿与萤石的时空关系

银矿床 ,特别是大型 -超大型银矿床多分布于萤石矿密集区 ,一些银成矿带与萤石成矿带基本一致。银矿中一般共生或伴生萤石化 ,萤石矿中多含有很高的Ag,甚至形成银 萤石矿床。银矿化的时代通常与萤石矿化时代相似或接近 ,说明一些银矿床与萤石有着密切的时空关系和成因联系。因而萤石可以成为寻找银矿的重要标志之一。

化学作用是干旱地区岩石风化的主要因素——蒸发和淋漓模拟实验

在相同的物理化学(常温、常压、氧化)环境中,用大气降水分别对两块相似的硫化物矿石样品进行蒸发或淋漓实验,模拟干旱地区和潮湿地区的岩矿石风化作用。实验共进行603d。实验结果显示:经蒸发实验的样品无论是硬度、颜色和矿物组成等都发生了明显的变化,而经淋漓实验的样品无论硬度、颜色和矿物成分等基本保持实验前的特征;作蒸发实验浸泡液的pH值先降后升,最后稳定在6.5～7,而作淋漓实验淋漓液的pH先降,然后稳定于5左右,浸泡液的阳离子浓度却比淋漓液的高。实验结果表明蒸发作用比淋漓作用更容易使岩矿石风化。蒸发作用主要是化学反应。所以,这一实验结果向干旱地区主要是物理风化的传统认识提出了的挑战。

据索尔库都克铜-钼矿床地化特征探讨其成因类型

索尔库都克铜(钼)矿床,主要赋存于辉石闪长玢岩外接触带的安山质岩石中。除Cu,Mo外,Ca,Fe,Mn,Pb,Zn,Ti,Cr,Ni和Co含量也较高。Si,Na,K和REE含量最低,具一套与中基性岩有关(矿床)的元素组合特征。索尔库都克铜(钼)矿的同位素特征与辉石闪长玢岩相近,类似美洲的依尔·萨尔瓦多斑岩铜矿。因此,笔者认为该矿是与辉石闪长玢岩有关的斑岩型矿床。

闪锌矿Cd、Fe含量与矿化阶段的关系

闪锌矿是在许多矿床中最常见的矿物。闪锌矿的Cd、Fe含量与矿化阶段关系的研究,可以推断矿液演化史和矿床形成环境变化史。对矿床评价及勘查有一定的指示意义。分析国内外200多个矿床闪锌矿Cd、Fe含量数据,有8个矿床注明了闪锌矿形成的矿化阶段。其中4个矿床早阶段产生的闪锌矿比晚阶段形成的闪锌矿富Fe、贫Cd,4个矿床早阶段结晶的闪锌矿比晚阶段形成的闪锌矿既富Fe,又富Cd。反映矿床形成的地质构造和物理化学环境,矿液来源及演化史绝然不同。

闪锌矿的颜色、成分和硫同位素之间的密切关系

笔者在研究虎圩金多金属矿床中闪锌矿的颜色时认为其大体可分为两个颜色系列；黑色-紫黑色-桔红色-淡红色系列和黑色-黑褐色-稻草黄色-淡黄色系列。各种颜色为过渡关系。经电子探针分析，各种颜色门锌矿中没发现任何显微包裹体。为了研究方便，本文将闪锌矿划归三种颜色组：黑色、褐色和浅色。在三种颜色组中，黑色门锌矿Cu、Pb、Ag、Au和Fe含量最高，Zn最低，δ34S值最大；浅色闪锌矿相反，Zn含量最高，Cu、Pb、Ag、An和Fe最低，δ34S值最小，褐色闪锌矿居中，δ34S与Zn、Cu、Pb、Ag和Au之间有很好的相关关系，相关系数皆在0．9以上，表明这些元素可能进入闪锌矿晶格。

都匀牛角塘大型独立镉矿床的地质地球化学特征

本文通过对都匀牛角塘大型独立镉矿床产出地质构造背景、矿体形状及其与围岩的关系、矿石结构构造和矿物组成、镉的赋存形式和与其它元素的关系、包裹体特征以及S、Pb、C和O同位素的研究 ,认为该矿床属于弱改造的层控矿床 ,在成矿过程中可能有生物和热水的参与。

中国首次发现菱镉矿

国外菱镉矿早在1951年前就已被发现,近期在贵州牛角塘镉锌矿床中发现的菱镉矿为中国首次报道。菱镉矿的晶粒微小,一般只有几个微米,大者几十微米,常与菱锌矿、硫镉矿共生或伴生在一起,呈疏松集合体、皮壳或薄膜状产出。这一发现填补了中国矿物学上一个空白,菱镉矿在环境保护上具有重要意义。

白云鄂博西矿火山岩岩石学特征

自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿迄今已近90年。该矿床不仅仅是铁矿,而成为铌-稀土多金属矿床,其中稀土储量已成为世界最大的稀土矿床。国内外许多地质专家进行了多次考察和研究。曾有人预测矿区应有火山岩存在。直到1982年笔者才在西矿发现了火山岩。这些火山岩赋存于铁矿体附近的板岩中。它们是中酸性火山岩系列。包括英安质角砾凝灰熔岩、英安质熔结角砾岩和英安岩。这些火山岩具斑状构造,基质为隐晶质凝灰构造。英安岩基质为微晶结构。长石和石英斑晶微裂隙密布,石英有很好熔蚀的港湾结构,长石发育次生边,还见到火山玻璃及其碎屑。

寻找紧缺的银矿资源——地质工作者的急迫使命

由于近二十年来全世界工业的快速发展 ,银的用途益发广泛 ,白银需求量迅猛增加 ,它不仅是我国紧缺的矿产资源 ,而且已成为世界市场上的走俏商品 ,全世界已连续九年需大于供 ,九年累计缺银 1 0亿盎司 ,并且缺口越来越大。专家们预测 :到 1 998年底全世界库存的银锭消耗殆尽。我国前几年有 1 / 2 -1 / 3的白银靠进口 ,1 997年还进口白银 1 55吨。因而 ,银价剧烈上扬 ,从 1 996年的 4美元 /盎司 ,涨到 1 998年 2月份的 7.81美元 /盎司。与白银相反 ,近两年黄金供远过于求 ,1 997年全世界多出 3 93吨 ,故金价急剧下跌 ,从 1 996年的 3 87.87美元 /盎司 ,降到 1 998年 6月份的 2 87.9美元/盎司。由于银需求量增大 ,加之有色金属工业的不景气 ,银产量不仅不能增长 ,而且反而下降。因而人们提出寻找能根据需要而生产的、具有独立开采价值的银矿床 ,即独立银矿床。全世界有三大巨型成矿带 ,我国有四大银成矿区。这些成矿区带的核心是火山 -岩浆活动带。银成矿区带都受巨型或区域深大断裂带控制 ,独立银矿床多产于区域深大断裂带旁侧的次级断层交汇处或附近。独立银矿床的直接围岩可以是火成岩、沉积岩和变质岩 ,但是它们位于火山岩浆活动带中 ,而且以火山岩为主。

碧口群形成的地质构造环境探讨

碧口群是一套浅变质的中晚元古代火山 -沉积岩建造 ,主要分布于川陕甘三省交界地区。其中火山岩主要由细碧 -石英角斑岩系列火山岩组成 ,还有少量的玄武 -流纹岩系列火山岩和富钾流纹岩。下亚群以酸性火山岩为主 ,中亚群以基性火山岩为主 ,上亚群既有基性火山岩 ,又有酸性火山岩 ,中性火山岩出露较少。火山岩变质很浅 ,基本保持原岩的结构构造和化学组成。岩石化学、微量元素和稀土元素等一系列图解 ,都一致判别为碧口群火山岩主要是钙碱系列 ,也有少量的拉斑系列 ,并具双峰式火山岩特征。因此 。