黔中地区蔡家坝铝土矿床富锂铝土岩地球化学特征及沉积环境研究

贵州清镇蔡家坝铝土矿床是近年来在黔中铝土矿成矿区内新发现的铝土矿床之一,铝土矿体呈层状及似层状产于下石炭统九架炉组地层中。本研究通过对蔡家坝铝土矿床中以铝土岩为主的含铝岩系钻孔岩心剖面开展详细的矿物学和地球化学研究,发现含铝岩系中的铝土岩明显具有Li超富集的现象。研究结果表明,含铝岩系的所有样品中均富含高浓度的Li(210~2480)×10^(-6);其中,10件铝土岩的Li含量为(210~2480)×10^(-6)(平均1198.9×10^(-6)),3件铝土矿石的Li含量为(412~1440)×10^(-6)(平均980.7×10^(-6)),表现出明显超富集的特征。光学显微镜和XRD分析显示,富锂铝土岩主要由伊利石、高岭石和绿泥石组成,以及少量的硬水铝石、勃姆石、黄铁矿、锐钛矿等。结合矿物学和地球化学证据,研究区铝土岩中的Li主要赋存在高岭石和伊利石等粘土矿物中,当铝土岩中Al_(2)O_(3)含量介于30%~40%之间以及Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比值介于1~1.5时,铝土岩中的Li最为富集。元素地球化学分析表明,研究区内的富锂铝土岩形成于温暖潮湿和相对氧化的陆相淡水环境。

湘西黔东寒武系超大型沉积重晶石矿带研究进展

天柱—贡溪寒武系沉积重晶石矿带是世界最大的沉积型重晶石矿带,已探明资源量2.4亿吨。通过大量的文献资料分析整理,系统总结该矿带的研究现状,包括沉积特征、矿物学、矿床地球化学、矿床成因及成矿模式、成矿规律及成矿预测等方面。从矿床的沉积结构及矿物学特征、元素及同位素地球化学和沉积环境,探讨重晶石矿床热水及冷泉成矿可能性;根据成矿环境及成矿规律,预测该重晶石成矿带成矿远景区域。

贵州煤中某些金属元素异常富集研究进展

煤层能在特定的地质条件下富集多种关键金属元素,形成具有综合利用价值的“煤型关键金属矿床”,随着煤中共伴生金属元素提取技术日益成熟,研究煤中金属元素的富集与分布特征、查明具有成矿潜力的富集区具有十分重要的资源意义。本研究基于近20年以来前人发表的有关贵州煤地球化学的研究成果及作者自测数据,统计了贵州省23个主要产煤县(市)的1002个样品数据,揭示了贵州煤中Li、Zr、Hf、Nb、Ta、U和稀土元素(REY,即REE+Y)等关键金属元素的总体分布富集特征。研究表明,贵州煤中Li、Zr、Nb、REY等关键金属元素较为富集并具有共伴生成矿潜力的区域为黔北煤田和黔西南兴义煤田两个区域。其中,金沙、桐梓、普安等地煤中Li平均含量换算为灰基Li2O分别为1254μg/g、1214μg/g和724.4μg/g,务川和正安煤种Zr平均含量换算为灰基ZrO2分别为4749μg/g和4168μg/g,务川煤中Nb平均含量换算为灰基Nb2O5为484.4μg/g,金沙、桐梓、务川及凯里煤中REY含量换算为灰基稀土氧化物REO含量分别为2175μg/g、2429μg/g、2875μg/g和2604μg/g,这些含量均超过了相应矿种的最低工业品位或文献建议的可回收利用指标。贵州煤中多种金属元素具有较高的含量背景值,尤其以黔西南兴义煤田和黔北煤田最为显著,作者建议应进一步加强对上述两个区域的煤地球研究,查清煤中微量元素的时空分布与富集规律,为煤型关键金属矿床的找矿勘查提供更可靠科学依据。贵州晚二叠世煤中异常富集的Li、U、Nb、Ta、Zr、Hf和REY等元素的富集主要受峨眉山玄武岩风化产物的供给、同沉积火山灰的混入以及成煤期后低温热液作用的影响。其中REY的富集,不仅与玄武岩风化产物有关,还可能受到长英质—中性物质输入的影响。

地质历史时期海洋Li同位素演变

Li是一种碱金属元素,由于它不受氧化还原和生物效应的影响,因此在追踪地球元素循环方面非常有利。并且Li在海洋中的留存时间远大于海水混合时间,因此海洋中的Li具有相对均一的组成,从而能够代表对应地质历史时期整体海洋情况。近年来海洋Li同位素被应用在示踪大陆风化模式领域,并取得了很多成果。笔者等在系统总结全球海洋Li循环作用和表生地质作用的Li同位素分馏机制的基础上,通过收集并整理、估算了不同时期海洋Li同位素组成,对地质历史时期海洋Li同位素组成变化与改变大陆风化模式相关的地质事件进行分析,再结合同时期碳酸盐岩C、Sr同位素数据进行对比分析,探讨Li、C、Sr同位素演化与地质事件之间的关系。最后,讨论了目前海洋Li同位素组成方面研究的不足,为后续利用海洋Li同位素记录示踪大陆风化模式的应用提供了参考。

贵州新元古代大塘坡期巨量锰矿成矿物质来源分析

新元古代大塘坡期,贵州松桃等地形成锰矿集聚区,并发育4个世界级锰矿床,累计探明锰资源量达7亿t。但是什么地质条件下,能导致如此巨量的锰质富集成矿,其成矿物质来源问题一直没有得到满意的解释。本文通过对含锰岩系大塘坡组基底板溪群及海底火山岩中锰含量特征、江南造山带演化以及Rodinia超大陆解体与锰矿成矿关系分析,认为基底板溪群中锰含量高,MnO含量达到0.16%,板溪群风化壳中锰含量更高,MnO达0.88%。板溪群中的同期岛弧玄武岩含MnO更高,达到0.25%,它们可能是锰矿成矿的物源层,是形成巨量锰矿的基础;江南造山带造山挤压变质作用,引起板溪群和岛弧玄武岩中锰质活化、迁移富集;Rodinia超大陆解体,在650 Ma发生拉张裂谷作用,使活化富锰变质流体沿着断裂喷流出海底,形成大量锰矿。

磷石膏高温高压实验及其改性

以磷石膏高温高压实验及其改性处理为重点研究内容,探讨了高温高压条件对磷石膏单一体系和磷石膏复合体系的影响。通过控制高温高压实验条件,探究不同磷石膏体系在300℃、300 MPa的温压条件下的晶体形貌及矿物组成。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对合成样品的物相和形貌进行分析。XRD表征结果表明,在高温高压条件下,不同磷石膏体系的矿物种类及含量发生了明显变化,具体表现为:磷石膏-生石灰复合体系经高温高压实验后,其SiO_(2)含量低于检测限;磷石膏-硅藻土复合体系经高温高压实验后,其矿物由二水石膏全部转化为无水石膏。SEM表征结果显示:在磷石膏单一体系、磷石膏-生石灰复合体系、磷石膏-硅灰复合体系、磷石膏-水泥复合体系中,磷石膏晶体在高温高压下可在反应釜内自发生长结晶,形貌规整且分散均匀,晶形大多呈四棱柱状,晶体表面光滑,且出现团聚现象。磷石膏-硅藻土复合体系在高温高压条件下生成大量的硫酸钙晶须,其形貌规整、分散均匀,平均直径为2.61μm,平均长径比约为8。

磷石膏-硅藻土高温高压试验及孔隙结构研究

通过添加不同比例的硅藻土粉,在200℃高温、200 MPa高压条件下烧结制备硅藻土-磷石膏复合材料。采用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分析系统(PCAS)软件等,研究硅藻土掺量对磷石膏体系物相、显微组织形貌、孔隙结构的影响。结果表明,不同磷石膏体系在高温高压条件下,矿物种类及含量发生了明显变化,二水石膏全部转化为硬石膏,且硬石膏含量随硅藻土掺量增加而减少;生成的硬石膏多呈板状、板条状、柱状、棒状或晶须状,长径比增大,晶体生长均匀性变差;随着硅藻土掺量增加,磷石膏体系孔隙度增大,样品致密度降低。

贵州西部二叠系茅口组顶部古风化壳型铁矿地球化学特征及控制因素

贵州西部中、上二叠统界线附近普遍发育与玄武岩风化壳有关的铁-多金属矿化。本文通过对贵州西部普安地区二叠系茅口组顶部古风化壳型铁矿详细野外地质调查发现,玄武岩风化壳剖面普遍发育铁矿化,但铁矿体主要呈透镜体产于喀斯特洼地或溶斗之中,剖面上表现为Fe由上而下运移富集的特征。7件岩(矿)石样品地球化学分析表明,贵州西部普安地区二叠系茅口组顶部玄武岩风化壳普遍富集Fe、Ti、Al的氧化物,As、Sb、Cu、Nb、V、U、Zr等亲硫及高场强元素。该区部分样品TFe2O3、TiO2含量达到工业品位,Al2O3也呈不同程度富集,具有铁-多金属富集的特征。此外,研究区Fe倾向于喀斯特洼地富集,而Ti、Al则倾向于残留喀斯特斜坡富集,具Al、Ti与Fe差异性分离的特征,这可能与玄武岩间歇性喷溢,古地理特征,风化作用及频繁海侵、海退事件关系密切。综合研究表明,峨眉山地幔柱活动推动了贵州西部古地理格局的演化(喀斯特不整合洼地),并造就了(矿源层)高铁钛玄武岩堆积。贵州西部二叠系茅口组顶部古风化淋滤作用及古地理格局演化对Fe的迁移及富集具有显著的控制作用。因此,对于贵州西部二叠系茅口顶部玄武岩风化壳及其古地理恢复的研究是寻找玄武岩风化壳型铁矿床的重要基础。

不同掺料对磷石膏基胶凝材料影响的研究进展

磷石膏作为磷肥生产过程中的废弃物,目前主要被利用于建材和农业等方面,但其利用率都很低。在建材方面利用率低的主要原因是磷石膏中含有磷、氟等元素使其强度变低,制品耐水性变差,使磷石膏制品的性质不稳定,特别是在潮湿环境下容易吸水变形。另一主要原因是有些国家和地区的磷石膏放射性较高,因超出相关标准而被限制其在建材方面的应用。针对上述问题,在综合前人已有研究的基础上,首先对磷石膏基复合胶凝材料做了分类并总结,并确定了磷石膏基复合胶凝材料的主要掺料,然后论述了不同掺料对磷石膏基胶凝材料的耐水性及强度的影响,分析了不同掺料对磷石膏建材制品的影响机理,并且在此基础上给出了各掺料的建议掺量及最佳掺量范围区间。

Viséan Fossil Plants from the Jiujialu Formation in Central Guizhou Province: Implications for Age of Bauxite and Palaeoenvironment

Fossil plants from the carbonaceous shale of upper part of the Lower Carboniferous Jiujialu Formation in Lindai bauxite deposit fill a gap regarding the distribution of Early Carboniferous flora in Central Guizhou Province.Here the Lindai plant assemblage is systematically described,and its composition and geological age are discussed.Research demonstrates that 9 species in 6 genera of the fossil plants are discovered in this study,and they belong to lycopsids,sphenopsids and ferns,respectively.Based on the analysis of the floral composition,the geological age of the Lindai plant assemblage belongs to the Early Carboniferous Viséan.The discovery of Lindai plant assemblage not only provides a new fossil evidence to restrict the age of bauxite deposits in Lower Carboniferous Jiujialu Formation of Central Guizhou Province,but also has great significance to further research the palaeoecological setting and floral evolution during the Early Carboniferous.

Oruxmaps软件在野外地质实习教学中的应用

Oruxmaps是一款功能非常强大的户外导航软件,正逐渐被应用于许多野外调查工作中。为了有效地解决传统野外地质实习过程中学生定点精度不高、学习效率低等问题,通过在电脑和安卓智能手机等电子设备上运用OziExplorer、Oruxmaps等软件,实现了学生在野外地质实习过程中,有关于野外导航、地质定点、拍照记录以及室内资料整理等工作内容的信息化处理。Oruxmaps软件在野外地质实习教学中的应用极大地提升了教学的质量和效果,同时也适应了新时期我国对职业院校教学过程信息化改革的需求。