浅埋煤层烧变岩地球化学与变质矿物相特征

以陕北张家峁井田延安组2^(2),3^(1)段烧变岩为研究对象,对其进行岩石地球化学迁移规律以及变质矿物相特征分析。结果表明,该区烧变岩为低碱性硅铝质变质岩,横向上钙碱性分布不均一,少部分烧变样品烧失量大且CaO含量高,Fe元素迁移聚集。Zr相容性比Hf更好,Ba元素富集可能与后期水文作用有关,稀土元素分配趋势线为略微轻稀土富集型,烧变作用对稀土元素的分配影响相对有限。烧变岩原生矿物多具有烧蚀特征,镜下发育烧蚀边、气孔构造等,新生矿物呈集合体充填矿物间或矿物裂缝中。矿物相组合与热接触变质作用中发生高热变质的透长岩相相近,但变质压力更低,温度更高。烧变岩层由下而上可分为薄层板状烧烤岩、烧熔岩、厚层板状烧烤岩、厚层层状烧烤岩的岩石组合,鳞石英+方石英相较莫来石+堇青石+赤铁矿能更好表征岩石烧变程度的强弱,同层烧烤岩下部烧变程度高于上部,烧熔岩上部板状烧烤岩烧变程度高于下部板状烧烤岩。研究区烧变岩具有“隐伏”的特点,且存在同沉积期烧变作用,除暴露在河谷阶地的烧变岩层外,部分烧变岩层埋于更新世地层和残余延安组地层之下。早期形成的烧变岩层后期被破坏,多期烧变地层相互叠置形成现今火烧区。

改质处理对钢渣矿物相转变和磷选择性浸出的影响

针对高碱度转炉钢渣,采用了选择性浸出法来分离含磷(P)的矿物相,以实现尾渣再利用。为了促进P在2CaO·SiO_(2)相中的富集及在稀酸溶液中的浸出,对转炉钢渣进行了重熔和改质处理,研究了钢渣矿物相的演变规律和各钢渣中主要元素在不同pH值时的溶出行为。结果表明:重熔处理后,转炉钢渣中P的溶出率显著升高,而金属元素的溶出被抑制。添加质量分数10%的Fe_(2)O_(3)改质可促进P_(2)O_(5)在2CaO·SiO_(2)相的富集,在pH=2时,改质钢渣中P的溶出率为91.1%,而Fe的溶出率仅为0.27%。浸出后的残渣主要由Fe_(2)O_(3)和CaO组成,P_(2)O_(5)含量极低,表明重熔改质处理可促进P的选择性浸出,且残渣可作为冶金熔剂再利用。

西沙群岛中新世生物礁矿物相研究及其意义

本文利用Ｘ光衍射分析技术对西沙群岛中新世生物礁钻井岩芯的矿物相作定性—定量研究，揭示了礁体矿物相组成、白云石矿物相特点，讨论了石英矿物的成因与意义等。笔者认为，探讨生物礁碳酸盐岩矿物相构成及其它有关问题，为直接研究岩石的演化与成岩、所经历古环境—古海洋事件以及白云化机制等提供了准确参数，因而具有十分重要的理论和实际意义。

麻粒岩相条件下熔融反应与矿物相转变机制的实验研究

麻粒岩相条件下石榴黑云斜长片麻岩实验结果表明,含水矿物黑云母(Bi)脱水熔融、长英质矿物部分熔融的性质主要受控于温度条件;而矿物相转变不仅受控于温压条件,而且与脱水熔融、部分熔融存在密切成因联系。依据Bi脱水熔融性质和石榴石(Gi)转变反应特征,可划分以下三个阶段:(1)当温度在700℃时,Bi转变为钛铁矿(Ilm)+磁铁矿(Mt)+H_2O,Gt转变为Mt,(2)当温度在730—760℃,Bi脱水熔融为富K_2O熔体(Melt)+Ilm+Mt,Gt转变为紫苏辉石(Hy)+堇青石(Crd);(3)当温度大于790℃时,Bi脱水熔融为Melt+Hy+Ilm+Mt+H_2O,Gt则转变为Hy+尖晶石(Sp)+Crd组合。熔体比例和熔体演化特征除受温压条件控制外,与长英质矿物部分熔融程度和脱水熔融性质关系密切。实验结果显示,在麻粒岩相变质作用以及与其相伴随的重熔作用(或区域性混合岩化作用)过程中,不仅存在传统的固相+固相(或流体相)的反应和脱水熔融反应,而且存在熔体参与的变质反应(即:未熔矿物与熔体之间的反应)。该项实验对深入探讨麻粒岩相矿物演化的成因机制及其动力学意义提供可靠的实验依据。

O_2/CO_2气氛下高温煤灰热行为及其矿物相转化规律

对2种典型的煤样分别在空气和O_2/CO_2气氛下制取高温灰,并对此高温灰在不同气氛下的热行为及其在高温下矿物相的转化特性进行了研究。结果显示,煤粉在不同气氛下得到的高温灰,其化学成分随着气氛的变化略有不同。O_2/CO_2气氛下获得的高温灰,煤灰中一些含钙矿物元素易于发生碳酸化,形成较多的碳酸钙等碳酸盐。对于钙铁矿物含量较高的神府煤,在O_2/CO_2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热较少;而在空气气氛下,在950℃的较低温度下便形成钙黄长石等易形成含钙低温共熔混合物的矿物相,其熔融行为在较低温度下发生。对于硅铝含量较高的西阳村煤,O_2/CO_2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热也较少,但气氛的改变不会影响高温下矿物相的形成。O_2/CO_2气氛可以明显的抑制钙矿物含量极高煤灰的熔融结渣行为。

转炉渣系矿物相研究

分析不同转炉渣的化学组成,结合国内某钢铁厂风碎渣的成份,选择以CaO-MgO-SiO2-Fe2O3四元渣系作为基础渣,质量分数分别为48%,10%,12%和30%,将它作为实验室的合成渣系。使用SEM及EDS对各渣样矿物相进行分析,结果表明:该渣系矿物相的结构、组成与原渣的非常相近,即固溶了少量Fe元素的黑色f-MgO相、深灰色2CaO?SiO2相及基质铁酸盐相,在性能上与原渣大抵相同,可作为钢渣改性实验的研究基础渣系。研究不同材质的坩埚对基础渣系矿物相形成的影响,结果表明使用MgO坩埚获得的数据明显优于刚玉坩埚。

玄武岩组分、矿物相对其高温熔融过程的影响

选取不同地区的6种玄武岩矿石作为原料,分别对其组分及熔融前后的岩相、矿物相进行分析,并研究组分、矿物相对矿石高温熔融的影响。结果表明:玄武岩的主要组分为SiO_2,含量最高,对玄武岩的物理化学性质有较大的影响。天然玄武岩矿石为各矿物相混合晶体,经1 500℃高温熔融后晶体消失,转化为非晶体玻璃态。在玄武岩高温熔融的影响因素中,各组分及含量是主要因素,矿物相是次要因素,各矿物相对其高温熔融过程有交互影响。

一种尚未定名的Ni-As-S-Se矿物相

Ni-As－S－Se矿物相首次发现于西秦岭南亚带拉尔玛-邛莫金-铜-铀建造矿床中。与其共生的矿物有：硒汞矿、硒铅矿、硒锑矿、硒硫锑矿、硒硫锑铜矿、自然金、重晶石、石英等。该矿物颗粒细小，粒度小于10μm。在反光显微镜下呈白色，无内反射现象，为一均质矿物。两个点的电子探针分析结果（WB％）：Ni24.123～29．378，As27．574～33．895，Hg7．591～5．359，S13．939～15．560，Sa14．225～12．668等。相应的化学分子式（第二点）为（Ni3.1195Hg0.1665）∑3．2850As2.8199（S3．0251Se1.0000）∑4．0251，简写式Ni3As3（S，Se）4。代表性的反射率值（％）：（470nm）43．02；（550nm）44．80；（590nm）44．80；（650nm）46．82。

新疆阿尔泰阿拉尔花岗岩多维矿物相-水氧同位素交换反应动力学

新疆阿尔泰阿拉尔花岗岩中共生石英、长石、黑云母的δ^(18)O值具有宽广的变化范围,3者表现出显著的^(18)O/^(16)O不平衡关系,尤其是石英、长石具有倒转△^(18)O_(石英-长石)关系(△^(18)O_(石英-长石)<0)。上述关系清楚地表明在花岗岩-水之间发生了^(18)O/^(16)O交换反应。根据质量平衡约束关系对岩石与外来流体的初始δ^(18)O值作了估计。由于花岗岩的初始δ^(18)O值被大大地改变了,简单运用全岩或者单矿物样品的δ^(18)O值判断岩浆来源的方法是不可靠的。水-岩之间的^(18)O/^(16)O交换反应并不伴随着岩石矿物学上的强烈蚀变效应,这种脱藕关系暗示着交换反应发生于较高温度即岩浆次固相-岩浆期后冷凝过程中。交换机制主要为扩散控制。定量模拟表明:阿拉尔岩体具有高流体流动速率(3×10^(-14)mol/s)、长水-岩反应时限(0.8-6Ma)、高水/岩值(0.79-6.14)。在造山带岩浆弧环境的中部地壳层次下,变质流体流动和环流是非常强烈的。

河北平山阜平群两种岩石熔融过程中的矿物相变及成分变化

河北平山阜平群浅粒岩和黑云变粒岩-片麻岩熔融高温高压实验结果表明,在开放体系条件下两类岩石深熔作用性质有一定的独特性。主要表现为SiO_2不饱和的非均一局部熔融-再结晶效应。当实验温度为680C时,黑云母与斜长石发生脱水熔融和部分熔融,转换成白云母、绿帘石、铁尖晶石、石英等物质成分;当温度为750～800 C时,上述中间产物和残留黑云母及新生熔体进一步转变为夕线石、铁尖晶石、橄榄石、富Ca斜长石和钛铁晶石组合;而当温度高于830 C时,残留黑云母与斜长石进一步发生深熔作用,形成含单斜辉石新的矿物组合,并出现再结晶产物的分带现象。新生的矿物相Mg、Fe、Ca等随实验温度的升高显示出规律性的变化。该项实验对深入探讨开放体系条件下岩石的熔融行为和矿物相转变机制有着重要的科学意义。

煤加压转化过程中煤焦结构及煤灰矿物相演变规律

利用高温高压管式炉结合X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱分析(FT-IR)研究了不同压力下(0.1-6 MPa)热解煤焦矿物相和碳微晶结构以及燃尽煤灰矿物相的演变规律。结果表明,在矿物相转化上,压力的升高对煤焦矿物相种类影响较小;在微晶结构上,温度和压力的升高使得焦炭的芳香层片堆叠高度变大,石墨化程度加深;在官能团特征上,压力对于煤焦中有机官能团结构的影响有限。压力变化对煤灰中主要矿物相种类的影响较小,但对其相对含量有一定影响,主要原因是不同压力下煤粉着火机理的转变造成燃烧温度有所不同;温度对煤灰物相转化的影响相较于压力更显著。

三步萃取法对水泥微量含硫矿物相深度分析

通过添加石膏配制一定含硫量的生料在实验室条件下高温煅烧制备出水泥熟料。依次使用水杨酸-甲醇(SAM)溶液、氢氧化钾-蔗糖(KOSH)溶液和醋酸水溶液分步对实验室制备熟料进行选择性萃取,依次分离硅酸盐相、铁铝酸盐相和中间相矿物,反向富集微量矿物相含量。借助XRD、XRF、SEM-EDS等分析方法对水泥熟料微量含硫矿物相按三步萃取的顺序逐步深入进行分析和讨论。

循环流化床锅炉内掺高硫石油焦混烧脱硫灰的矿物相组成

粉煤灰的矿物相组成对其资源化具有重要意义,它主要取决于燃料品种和燃烧过程.由于燃烧过程的差异,循环流化床锅炉(CFBC)内掺加高硫石油焦和煤混烧而排放的脱硫灰与煤粉炉粉煤灰在矿物相组成上具有较大差异.利用扫描电镜(SEM)、X-ray衍射(XRD)和傅立叶转换红外光谱(FT-IR)对CFBC掺高硫石油焦混烧脱硫灰的矿物相组成进行了研究,同时采用选择性溶解分离和重力分离的方法富集脱硫灰中的微量矿物,研究表明CFBC掺高硫石油焦混烧脱硫灰的矿物相组成以高α-石英、硬石膏和石灰含量为其主要特征,同时含有少量的方解石、莫来石、钙长石、钙铝黄长石、赤铁矿、硅酸二钙(2CaO.SiO2,C2S)、铝酸三钙(3CaO.Al2O3,C3A)、七铝酸十二钙(12CaO.7Al2O3,C12A7)及透辉石等矿物,可能含有少量玻璃相.如果样品在空气中存放时间较长,石灰吸收空气中的水分会导致羟钙石生成.而煤粉炉粉煤灰中的矿物主要为莫来石、石英和少量的赤铁矿,并含有大量的玻璃相.

基于煤灰矿物相特性的灰熔点预测

以物质平衡为约束条件，采用在弱还原性气氛、温度为T时煤灰中可能存在的化学反应的吉布斯自由能变化之和的最小值min∑△G^θT作为热力学平衡计算的目标函数，建立高温弱还原性气氛下的煤灰矿物相组成模型．引入各矿物相对应的熔点，构建矿物相组成与灰熔点之间的函数关系并用线性回归的方法确定熔点修正值，进而用迭代法建立了灰熔点预测关系式．结果表明：模型模拟得出的矿物相组成不仅与XRD谱图和FactSage谱图有着较好的相似性，而且其变化能反映煤灰熔融特性、预测灰熔点的变化趋势、判断煤灰中主要矿物相组成，灰熔点的预测误差均在-80～80K内．

花岗岩中矿物相变的物性特征

本文通过对花岗岩弹性波速度、低频内耗和声发射随温度变化的实验研究，得出如下结论：波速和杨氏模具随温度的升高逐渐下降，到α-β相变点附近，波速和模量下降的梯度明显增大，并在此获得了标示石英相变的内耗峰。同时在相变点附近出现了声发射率的第二个高峰。

原位形成骨骼矿物相材料碳酸化磷灰石的骨界面组织学特点

目的:通过观察碳酸化磷灰石与骨界面间形态学特征及其成骨和降解情况,探讨原位形成骨骼矿物相材料碳酸化磷灰石的组织学特点。方法:实验于2001-03/11在解放军总医院骨科研究所完成。选用成年新西兰兔30只,将两侧股骨远端制作直径5mm,深10mm的缺损模型,随机选一侧植入碳酸化磷灰石为实验组,另一侧植入聚甲基丙烯酸甲酯为对照组。于术后1,4,8,12和16周时分批麻醉处死动物,每批6只。对植入材料与骨界面之间形态及降解的情况进行以下观察。①大体观察。②组织学检测。③体视显微镜观察。④荧光染色观察。⑤钼靶软X射线观察。结果:术后大体观察、组织学观察、体视显微镜观察、荧光染色观察和钼靶软X射线观察显示碳酸化磷灰石术后在1周时固化填充良好,与骨结合紧密,4周时界面出现成骨,8周时开始降解,16周时大部分碳酸化磷灰石已经降解,有大量新骨形成。聚甲基丙烯酸甲酯组界面间始终没有成骨现象,1周时聚甲基丙烯酸甲酯固化填充良好,与骨结合紧密,8周时界面间开始形成纤维结缔组织,16周时界面间形成一层厚的致密纤维结缔组织。结论:碳酸化磷灰石是生物相容性非常好的生物活性材料,植入体内后能够与骨直接结合,界面间不形成纤维结缔组织并持续有破骨和成骨活动存在,随时间推移可以逐步降解,但是确定完全降解的时间尚需更长时间的观察和验证。

红土镍矿高温矿物相转变及还原机理初探

以东南亚某国红土镍矿为原料研究了红土镍矿高温还原过程中矿石的物相变化和还原机理。结果表明,矿石中的主要含镍矿物为镍滑石,主要含铁矿物为利蛇纹石。随着高温还原温度的升高,金属镍和铁的粒度增大;还原出的金属镍、铁主要以镍铁合金形式存在。分析了矿石在不同温度下的物相转变过程。

四川石棉大水沟碲矿床未知矿物相“Bi_5Te”初步研究及讨论

四川石棉大水沟碲矿床是世界首例独立碲矿床,产出独特的Bi-Te矿物种类,在矿物学研究方面仍有许多可挖掘点。为进一步研究矿床中赋存的特殊Te-Bi矿物,通过电子探针分析,并结合背散射图像及元素面扫面分析,在矿区内发现一种可能为新矿物相的"Bi_5Te"。这种新成分不同于已知Bi-Te二端元已定名或已知成分,但由于矿物颗粒细小,不能排除为纳米尺度上已知Bi-Te矿物一定比例的混合,需要进一步开展高倍扫描电镜、透射电镜及微区XRD等分析,才能得到更加深入的认识。

湘西沃溪钨锑金矿床黄铁矿中发现Au-Sb矿物相

利用扫描电镜和电子探针等方法,对沃溪钨锑金矿床中产于(块状白钨矿-石英脉中的)黄铁矿微裂隙中的自然金和Au-Sb矿物相进行了较详细的观察和研究。结果表明,黄铁矿中Au-Sb矿物相除了有前人已经鉴定出的方锑金矿(AuSb2.13)外,还新发现有锑金矿(Au1.02Sb)矿物相。二者以显微颗粒的形式存在于黄铁矿显微裂隙中。黄铁矿微裂隙中Au-Sb矿物相的存在,指示矿床成矿在黄铁矿形成之后存在Au-Sb混溶的成矿流体。自然金、方锑金矿、锑金矿等矿物的沉淀析出可能是Au-Sb混溶流体从高温(高于350℃)向低温(250℃)演变的结果。此外,Au-Sb矿物相的发现对改进矿石冶炼中Au、Sb的分离技术有参考价值。

成岩矿物相带及其与油气的关系——以四川盆地川西坳陷为例

通过对川西地区典型油气田上沙溪庙组(J_2s)成岩作用的研究,确立了该区储层存在四种不同的成岩矿物相带:绿泥石-沸石相带、高岭石相带、碳酸盐相带及石英次生加大相带;探讨了成岩矿物相带与油气的关系,指出绿泥石-沸石成岩矿物相带是本区有利的成岩矿物组合相带。