四川攀枝花地区下二叠梁山组发现锂、稀土、镓矿富集层

这是一篇地球科学领域的论文。随着新一轮找矿突破战略行动的开启,寻找锂、稀土等关键矿产资源是国家能源资源安全的核心和关键,对国家经济、国防和战略性新兴产业发展至关重要。通过对四川攀枝花地区二叠系下统梁山组黏土岩系统的剖面测制和综合研究。表明该层位具有明显的铝、锂、镓、稀土等金属矿关键金属富集的特征。锂、镓、稀土等关键金属可能来自于下伏地层的风化产物(古风化壳),广泛分布于攀枝花一带,与风化有关的梁山组铝质黏土岩是一个锂、镓、稀土等多种金属的富集层,具有较好的找矿前景。

鄂西宜昌地区下寒武统水井沱组草莓状黄铁矿SEM图像特征及古环境指示意义:以鄂阳页1井为例

草莓状黄铁矿在页岩中广泛分布,其形态特征及粒径大小等可作为指示氧化还原状态的环境指标。本文以鄂西宜昌地区鄂阳页1井水井沱组富有机质层段及岩家河组样品为研究对象,利用氩离子抛光场发射扫描电镜技术,结合图像处理软件ImageJ,快速获取SEM图像中草莓状黄铁矿相关参数,并探讨其环境指示意义。结果表明,鄂阳页1井下寒武统剖面样品中黄铁矿赋存形式多样,包括草莓状黄铁矿集合体、团块状黄铁矿、黄铁矿自形晶及有机质中星点状分散的黄铁矿等。其中,草莓状黄铁矿作为最主要的赋存形式,其粒径(D)、微晶粒径(d)、D/d值以及微晶晶型等相关参数在垂向上呈现明显变化。岩家河组草莓状黄铁矿微晶晶型以八面体为主,水井沱组富有机质层段底部以五角十二面体及近球形为主,中部以八面体、立方体为主,上部以立方体、四面体为主,自下而上微晶圆度呈逐渐减小趋势,反映了还原性减弱的过程。水井沱组富有机质页岩中草莓状黄铁矿平均粒径为4.43μm,中下部偏大,上部粒径偏小。草莓状黄铁矿微晶平均粒径为0.338μm,剖面上自下而上呈现由大到小的变化趋势。D/d值在岩家河组样品中偏小,在水井沱组富有机质层段下部最大,上部逐渐减小。综合相关参数在剖面上的变化,在岩家河组与水井沱组底部环境突变的位置,草莓状黄铁矿更多反映突变前的环境状态,水井沱组富有机质层段上部偏氧化状态下草莓状黄铁矿粒径偏小,可能当时氧化还原界面仍位于水体中,且指示物源供给中含铁矿物丰度减小。

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中片钠铝石胶结物的成因

塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中发育大量的片钠铝石自生矿物。通过偏光显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析等,查明了火山碎屑岩中的胶结物与自生矿物类型和成岩共生序列。含片钠铝石火山碎屑岩的成岩共生序列为粘土包壳-方解石-一期微晶石英-一期高岭石-二期微晶石英、二期高岭石、片钠铝石-铁白云石;通过MAT253稳定同位素质谱仪确定了片钠铝石和铁白云石的稳定同位素组成为片钠铝石的δ13 CPDB为-8.15‰～-2.81‰,与片钠铝石平衡的CO2的δ13 CCO2为-12.91‰～-7.55‰,通过与海拉尔盆地及BGS盆地系碳氧同位素数据的类比,表明片钠铝石中的碳主要为幔源岩浆来源,形成片钠铝石的钠和铝主要来源于安山岩岩屑、长石晶屑碎屑、玻屑和火山灰等;铁白云石的δ13 CPDB为-6.76‰～-2.65‰,与片钠铝石的碳氧同位素数据相似,结合相关地质实例及地球化学模拟实验,可以推断铁白云石中的碳也是幔源岩浆来源,铁白云石中的铁离子主要来源于安山岩岩屑、玻屑、火山灰和蒙脱石等矿物。

华南沿海广从断裂带北段断层泥中石英微形貌与第四纪活动性特征

对广东省中南部广(州)-从(化)活动断裂带北段断层泥中的石英碎粒进行了扫描电子显微镜(SEM)微形貌分析和电子自旋共振法(ESR)测年。研究结果显示,石英微形貌特征在断裂活动的刻蚀阶段主要表现为放射状、阶步状断口以及平直擦痕,在后期溶蚀阶段以Ⅰ_(A)类和Ⅰ_(B)类特征为主兼有Ⅰ_(C)类和Ⅱ-Ⅲ类形迹;石英ESR年龄为234~296 ka BP。据此分析,该研究地段的广从断裂带在第四纪至少有4次活动,其主要活动期在中更新世中晚期至晚更新世早期,在上新世也有轻微活动;断裂运动性质以快速滑动的粘滑为主,兼有缓慢运动的蠕滑;力学性质为压剪性和张剪性并存。尽管这些特征显示该地段广从断裂带在全新世活动性较弱,但断裂带造成的岩石破碎性和地形反差致使工程建筑的地基非常脆弱。因此,对该地段流溪河特大桥及周边地段应切实加强潜在地质灾害的监测和防治。

多形态自然硒的首次发现及其成因初探

在湖北省恩施市渔塘坝的富硒碳质硅质岩、碳质页岩及其废弃岩石堆中，作者首次发现了多种形态的自然硒。本文根据自然硒的产出环境和成因将其分为三种，一种产于近地表废弃“石煤”堆中；一种与构造作用有关；另一种与表生风化作用有关。近地表废弃“石煤”堆中的自然硒是与岩层燃烧（或自燃）有关，见有晶形完好、颗粒粗大的晶体；与构造作用有关的自然硒多为毛发状、针状；与表生风化作用有关的自然硒颗粒细小，针状晶体少见。

浙江安吉多金属矿床金银赋存状态及银矿物特征研究

安吉矿区是以热液型铅锌铜为主的多金属矿床,工程样化验结果显示,各类矿石均含有高品位的银,可以独立划分银矿体。岩矿显微鉴定、SEM/EDS及EPMA分析结果表明,矿区中的Pb、Zn和Cu主要以方铅矿、闪锌矿、黄铜矿形式存在,银与这些硫化物有密切的依存关系。对数十个典型矿石光薄片进行了研究,发现矿区多数铅锌铜矿石中金、银主要以类质同像形式存在于方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等硫化物中,金、银含量分别达0.03%~0.57%和0.02%~3%。而热液脉型铅锌矿石中的银主要以两种独立银矿物(硫锑铜银矿和银锑黝铜矿)的形式,在方铅矿之中呈粒状、短柱状、叶片状、树枝状、不规则状发育,单颗粒粒度多在10~60μm之间,少数可达100μm,集合体粒度可达200μm。另外这两种独立银矿物之中还存在类质同像形式的金,据统计,金、银含量分别达0.14%~0.35%和10.98%~69.12%。因此,方铅矿为银独立矿物的主要载体之一,且富方铅矿的矿石中更容易发现独立银矿物。

小秦岭金矿含金石英脉中石英晶体微形貌研究

利用微分干涉显微镜等手段对小秦岭金矿含金石英脉中不同成矿阶段的石英晶体微形貌进行了研究。石英晶体 { 10 11}、{ 0 111}、{ 10 10 }单形晶面上不同特征的微形貌对了解石英晶体的生长机理、生长速率、生长环境的变化及成矿溶液的过饱和度具有重要意义 。

韶关市大气降尘矿物成分和形貌特征研究

利用 X 射线衍射(XRD)仪、扫描电镜 X 射线能谱(SEM/EDX)仪研究大气降尘矿物成分和颗粒物形貌特征。结果表明,韶关市大气降尘主要矿物成分为伊利石、斜长石、绿泥石、石英、方解石、白云石和无定型非晶质物等, 大气颗粒物形貌可分为4种类型：粒状、片状单矿物,链状集合体,圆球状飘珠和不规则粒状集合体。伊利石、绿泥石来源于地面扬尘,方解石、白云石来源于建筑扬尘,无定型非晶质物来源于工业烟尘。粒状、片状单矿物是地面扬尘的标志,链状集合体和圆球形飘珠是工业烟尘的标志,不规则粒状集合体是建筑扬尘的标志。大气降尘矿物成分和形貌特征是判别污染物来源的重要标志。

湖北渔塘坝硒矿床中次生自然硒的特征与意义

在湖北渔塘坝硒矿床氧化矿石及地表松散堆积物中存在大量罕见的次生自然硒。自然硒呈柱状、板状和它形粒状。它的形成一方面与硒矿石的风化作用有关,另一方面系当地居民用石煤烧石灰过程中导致硒的蒸发而发生次生富集的结果。矿床中大量次生自然硒的发现,不仅对硒的矿物学、矿床地球化学、环境地球化学研究具有重要价值,而且对解决或改进含碳硒矿石或岩石中硒的冶炼回收工艺流程具有一定的启迪意义。

滇东南丘北地区大铁铝土矿工艺矿物学特征

云南省丘北县大铁中型铝土矿是近年来在滇东南地区新发现并探明的一水硬铝石沉积型铝土矿床,矿体赋存于上二叠统龙潭组下段。通过矿相学分析,对大铁铝土矿矿石的矿物组成和主要矿物的赋存状态进行了系统研究。研究结果表明,矿石主要矿物组成为一水硬铝石,其次是高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石、锐钛矿、赤铁矿、针铁矿、金红石、玉髓等。一水硬铝石呈现出多种结晶形态和复杂的赋存状态,其嵌布特征主要有以下5种:①呈自形、半自形粒状不均匀地嵌布在脉石矿物中;②呈豆状、土豆状、豆鲕状产出;③呈隐晶质、微晶集合体或极不规则的粒状、微粒状产出;④呈脉状、骸晶状产出;⑤一水硬铝石与铝凝胶或脉石矿物的集合体呈环带状或同心圆状产出。

滇西马厂箐岩体暗色微粒包体岩相学特征及成因机制探讨

对马厂箐岩体中发现的暗色微粒包体的岩相学研究后发现,暗色微粒包体为暗黑色、灰黑色,大部分呈浑圆状或次圆状,可见明显的塑性流变特点,且具有微细粒结构,发育针状磷灰石,部分包体中还含有寄主岩石中的钾长石和石英斑晶.这些岩相学特征都表明了马厂箐岩体中的暗色微粒包体是岩浆混合作用的产物.暗色微粒包体的发现反映了马厂箐岩体可能是壳幔岩浆混合成因,而幔源岩浆的注入是这套岩浆成矿的关键因素.

贵州兴仁滥木厂汞铊矿床矿物扫描电镜研究

贵州兴仁滥木厂汞、铊矿床,矿体主要产出于上二叠龙潭组和长兴组泥岩、灰岩、泥质灰岩、硅质岩、煤岩和碳质页岩等混杂岩系。利用扫描电子显微镜及能谱分析等研究手段,对该矿床的物质组成、矿物成分特征及微观特征进行了探讨,为成矿元素汞、铊的赋存状态,生物成矿特征研究等提供矿物学资料。

九龙绿柱石晶体形貌研究

四川九龙绿柱石晶体形态有短柱状、板柱状、扁平板状以及板锥状晶体,晶体上出现的单形有平行双面c{0001}、六方双锥p{1011}s、{1121}、六方柱m{1010}、a{1120}以及复六方双锥v{2131}、n{3141}。利用微分干涉显微镜等手段,对九龙绿柱石晶体进行了形貌研究,发现{0001}{、1121}和{1010}面上具有丰富的表面微形貌。晶面上的六边形溶蚀丘、六边形生长丘、拉长六边形螺旋生长纹和三角生长丘体现了相应面网结构的对称性,螺旋生长纹发生束合、三角形圆化等现象均反映了环境条件的变化。

某低渗透砂岩铀矿岩心特性分析

原地浸出中井孔抽注水能力是铀矿床可否地浸的重要因素,针对内蒙古某低渗透、钙胶结严重的砂岩铀矿进行了与地层渗透性能相关的微观性质研究。岩心分析结果表明,砂岩骨架由石英、钾长石和钠长石构成,但钙胶结较严重。黏土含量相对较高,其中以蒙脱石和绿泥石为主。孔隙中死体积相对较多,孔喉平均孔径较小,使渗流能力较差。孔结构和黏土矿物组成使矿层还受到可能的流体损害。

论石英双晶的复杂性

石英双晶的复杂性远远超出了人们的想象。首先介绍了石英的11种双晶律,然后介绍测试鉴定石英双晶律的各种方法及存在的局限性,综述了近年来石英双晶与温压条件关系、晶格结构匹配理论方面的研究成果,最后结合我们近期用EBSD对岩石中石英双晶的观察、测试结果,指出存在的问题及今后的研究方向。

高岭土和煅烧高岭土的微观结构研究

采用XRF、SEM、XRD、NMR、TEM等测试手段对苏州和茂名高岭土及其650℃煅烧产物进行了研究。实验结果表明:煅烧产物由煅烧前的晶态转变成了非晶态,Al由六配位转变为四、五、六配位共存,煅烧前高岭土结构致密,煅烧后产物结构变得疏松。

基于深度学习的页岩扫描电镜图像有机质孔隙识别与比较

将深度学习模型引入地质图像分析中,可以大幅提高工作效率,增加研究定量化程度,开拓图像研究新领域。本文以上扬子鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩的离子抛光扫描电镜图像为例,通过对图片二值化等预处理后,利用Mask-RCNN、FCN和U-Net 3种深度学习模型对页岩中主要矿物、有机质及孔隙等进行识别,比较运行时间与识别结果的准确度,讨论了不同深度学习模型在地质图像识别和处理过程中的适用性和差异性。并优选效果最优的U-Net模型与JMicroVision、Adobe Photoshop等通用图像处理软件识别结果进行孔隙识别对比。结果显示:FCN模型能够基本识别图像中的主要矿物、有机质与孔隙,但对颜色相近的组分和裂缝识别效果较差;Mask-RCNN模型可识别分割性强的主要矿物,但对分辨率较低的孔隙和裂缝识别效果较差;U-Net模型对主要矿物、有机质及孔隙识别效率大大提高,在页岩地质图像识别方面具有优势。相较于通用图像处理软件,U-Net模型识别速度提高了300多倍。基于深度学习U-Net模型识别结果,研究区牛蹄塘组页岩孔隙结构类型可分为矿物内圆状孔、矿物间随机不规则孔、有机棱角状孔和有机密集微孔。基于足够数量电镜图片识别得到的孔隙结构参数对于实际储层分类评价具有参考价值。本实验为基于深度学习的页岩扫描电镜图像识别与分析提供了范例,对提高地质图像研究工作效率和推进油气智能化具有一定的借鉴意义。

海水珍珠微结构棱柱层的新认识

棱柱层是珍珠层微结构中与珍珠质层明显不同的结构单元。运用XRD、IR显微镜和偏光显微镜对我国优劣海水珍珠层微结构——棱柱层进行微区测试研究,结果发现海水珍珠微结构棱柱层不是以往认为的仅由方解石组成,而是有各种形态的文石棱柱,文石与方解石共同组成的棱柱。珍珠质量与棱柱体层的厚度及空间分布有密切关系,而并非完全是以往认为的文石含量越高海水珍珠质量就越好。

遵义后槽铝土矿的矿物学特征

现已载入《中国矿床发现史.综合卷》内的贵州遵义后槽铝土矿,是遵义铝土矿带中矿床规模较大、矿石质量较佳和露采条件良好的主要矿区之一。文章应用矿石薄片、重砂鉴定和扫描电镜、电子探针等多种测试成果,论述了铝土矿矿石的矿物成分、矿物学特征,包括其结晶形态、粒度大小、物理光学性质和产出特征等,同时阐明了主要矿物在不同类型矿石中的含量及其组合特征。进而研究表明,不同类型矿石的矿物组合有所差异,其中一水硬铝石的含量不同,其形态各异,这在一定程度上反映了铝土矿的形成条件。

焦作地区太原组层状硅质岩中叶腊石的发现及特征

进一步确定太原组硅质岩中硅岩的种类以及所含的其他矿物成分,对于分析硅质岩的成因具有重要意义。运用岩石薄片、扫描电镜、X衍射和差热等分析方法,在太原组下部层状硅质岩中新发现了大量的叶腊石矿物并确定硅质岩中硅岩的种类为蛋白石。新发现的叶腊石具有典型的叶腊石光性特征,X衍射特征峰清晰存在,差热曲线中具有明显的叶腊石吸热谷。硅质岩中的叶腊石赋存在具有两组方向的微裂隙中,并被硅质岩中主要矿物蛋白石所包裹。