含砷尾矿中砷铊矿相特征及其释放机制

含砷尾矿中砷(As)及伴生元素铊(Tl)等毒性元素易向周边水和土壤介质中迁移,揭示尾矿中毒性元素的矿相特征及其释放机制具有重要意义。本研究以某雄黄矿区含砷尾矿为研究对象,结合化学分析、矿物学表征等手段,通过静态浸出实验探究含砷尾矿中As和Tl的矿相特征及其释放机制。研究结果表明,含砷尾矿中As和Tl的环境行为明显受到其矿相特征及赋存形态影响。矿物学分析结果显示尾矿中As的主要矿物相为砷铂矿和砷铁矿,矿物解离度表明砷矿物处于风化状态,As释放风险较高;而Tl则以伴生元素形式存在于Ca、Mn和Mg等矿物相中,这些矿物的沉淀溶解控制着尾矿中Tl的释放。尾矿中As主要以铁锰氧化物结合态和有机结合态存在,Tl主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在。酸性浸出条件下金属的活性态比例增高,可交换态As由0.29%上升至1.67%,可交换态Tl从5.46%升高至8.67%;尾矿中As释放加强而Tl受到抑制,表明尾矿中As与Tl释放存在竞争关系。As的浸出符合双常数模型,为多因素控制的物理和化学过程;Tl的浸出符合抛物线扩散模型,由结构掺入和表面吸附等扩散机制控制。本研究明确了含砷尾矿As和Tl的释放特性、化学形态转变及矿物相特征,为含砷尾矿中As和Tl污染风险控制提供了科学依据。

上寨离子吸附型稀土矿床褐帘石结构和成分特征及其对成矿的指示

上寨矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中。褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.11%)。化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土元素的特征,其轻稀土(LREE)和重稀土元素(HREE)含量以及(La/Yb)N值分别为177940~188928μg/g、3732~5499μg/g和92.6~153。这些原生褐帘石轻稀土元素含量约占全岩轻稀土元素总量的86%,为上寨矿床轻稀土元素的主要来源。通过显微观察结合背散射图像可以发现,上寨矿床成矿母岩中的原生褐帘石被热液流体交代后蚀变形成了氟碳钙铈矿,在这个过程中褐帘石中的轻稀土和Ca元素被淋滤出来后主要进入了氟碳钙铈矿中,指示褐帘石被交代形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集。另外,被交代的褐帘石其Fe_(2)O_(3)T、MnO和MgO含量降低,而Sr、Y、Nb、W、Th、U、Zr以及HREE含量增加,这些增加的HREE可能来源于热液流体或其他富HREE的原生矿物。本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小。

基于自训练的多标签岩矿石薄片分类方法

岩矿石薄片识别是一项专业性要求极高的任务,人工识别常出现不可避免的主观错误,且效率极低。深度学习图像识别技术是可以高效进行岩矿石薄片识别的方法,但训练深度学习模型需要大量标注数据,因此如何高效利用有限标注数据具有重要意义。通过采用多标签分类方法,在有标签数据集上先训练一个分类器,然后使用该分类器为大量无标注的岩矿石薄片生成伪标签,最后使用有标签的训练数据和所有无标签数据重新训练模型。结果表明,采用多标签分类方法识别岩矿石薄片结构及矿物是可行的,同时使用半监督学习方法训练模型,在不进行大量人工标注的情况下,可提高该模型的泛化能力。

偏光显微镜和XRD在南非Postmasburg锰矿定性分析中的应用

根据南非Postmasburg锰矿田BIF型矿体中的矿石分带和品位差异,识别出了富锰型矿石、砾岩型矿石以及铁质岩型矿石。为确定各类矿石的矿物成分,了解矿石类型与其矿物成分间的对应关系,以各类矿石为研究对象,对其中的矿物成分进行了研究。采用偏光显微鉴定技术结合X射线衍射物相分析,基于矿物偏光特征和特征衍射峰,对矿石中的矿物进行了定性。结果表明,富锰型矿石中的主量矿物为方铁锰矿和褐锰矿;砾岩型矿石中金属矿物几乎全为赤铁矿,黏土矿物以钠珠云母为主;含砾铁质岩中黏土矿物居多,以白云母为主,金属矿物多为赤铁矿。由此可见,偏光显微鉴定和XRD具有良好的一致性和互补性,尤其是对厚层的沉积型矿床,岩性和岩相具有一定变化序列的情况下,更适合二者相结合进行精确定性分析。

广西越城岭地区香炉山铷矿矿石特征及铷的赋存状态研究

铷(Rb)是稀有金属,其资源分布特征和开发利用一直是国内外重点关注对象。本文以广西越城岭地区香炉山铷矿床为研究对象,利用化学分析、光学显微镜鉴定、TIMA以及LA-ICP-MS等微区分析手段查明了矿床中不同类型矿石的矿物组成和化学成分特征,并在此基础上,对不同类型矿石的物质组成特征及其中铷的赋存状态进行了详细研究。研究结果表明,香炉山矿石中含铷矿物为白云母、钾长石和斜长石,其中Rb含量由高到低为白云母>钾长石>斜长石,钾长石是Rb的主要载体矿物,Rb在钾长石中不均匀分布;二长花岗岩和中细粒二长岩的钾长石中Rb占比均大于80%,表明香炉山铷矿床属于长石型铷资源。

江南造山带湘西南段茶溪金矿床绿泥石特征及其地质意义

绿泥石是热液矿床中的常见蚀变产物,被广泛应用于成矿物理化学条件演化的反演。江南造山带湘西南段金矿床较为发育,但由于成矿过程和物理化学条件缺乏精细的制约,其矿床成因一直存在争议。茶溪金矿床是湘西南段近两年新发现的金矿床,以发育多世代的绿泥石为特征。基于矿脉穿切关系、矿物共生组合特征及其交代关系,该矿床的成矿过程可以划分为石英‒绢云母‒黄铁矿(Ⅰ)、石英‒自然金‒多金属硫化物(Ⅱ,成矿主阶段)和石英‒白云石‒绿泥石(Ⅲ)三个阶段,且三个成矿阶段均有绿泥石产出,即Chl-Ⅰ,Chl-Ⅱ和Chl-Ⅲ。三世代绿泥石类型分别为铁绿泥石(Chl-Ⅰ)、铁镁绿泥石(Chl-Ⅱ)以及镁绿泥石(Chl-Ⅲ)。绿泥石地质温度计显示Chl-Ⅰ的峰值温度为180~200℃,Chl-Ⅱ和Chl-Ⅲ的峰值温度为160~180℃,指示其为中低温的热液成矿环境,且成矿温度具有逐渐降低的趋势。绿泥石lgfO_(2)为-59.1~-48.8,主成矿阶段lgfS_(2)为-13.3~-12.1,表明该区绿泥石形成于低氧逸度和低硫逸度的环境,并且二者均表现出从成矿早期到主成矿阶段逐渐降低的演化趋势。茶溪金矿床矿物组合和围岩蚀变等特征明显有别于与岩浆热液相关的金矿床、SEDEX型金矿床,其地质特征和成矿物理化学条件演化与典型造山型金矿床相似,推测茶溪金矿床为造山型金矿床。

安徽金寨迎峰崖含金银富铅锌多金属矿工艺矿物学研究

为查清安徽金寨迎峰崖含金银富铅锌多金属矿矿区内矿石的物质组分及矿物嵌布特征,采用化学多元素分析、光片和薄片镜下鉴定、X射线衍射分析以及单矿物组分分析等方法,对矿石的物质组分、矿物的嵌布特征进行分析测试。结果表明,矿石中主要矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英等。方铅矿、闪锌矿以包裹嵌镶或黏连镶布为主,细小的方铅矿与其他矿物毗邻,交代成因的闪锌矿呈融滴状分布于被交代矿物之上。Au充填于黄铁矿晶隙中;Ag在方铅矿中富集,主要以化合物形式存在;闪锌矿中有害组分Cd(2697 mg/kg)严重超标,其他有害组分为Fe、S、As等。矿石矿物颗粒粒度以中粗粒为主。研究结果可为矿物分离及后期的开发利用提供参考。

江西东雷湾矽卡岩型铜多金属矿床钙铁铝榴石LA-ICP-MS原位U-Pb定年及其地质意义

石榴子石是矽卡岩型矿床中最常见的蚀变矿物之一,石榴子石年代学可以准确限定矽卡岩型矿床的成矿时代。长江中下游地区发育众多矽卡岩型铜多金属矿床,东雷湾铜多金属矿床为区内典型的矿床之一,精确的测定其成矿时代对深入了解长江中下游矽卡岩型铜多金属矿床的成因和动力学背景具有重要意义。本文以东雷湾铜多金属矿床含矿矽卡岩中石榴子石为研究对象,运用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)等手段分别开展石榴子石微区主量、微量和U-Pb定年工作,以期准确限定矿床成矿时代,并约束成矿流体特征。基于详细的岩相学观察,东雷湾铜多金属矿床中石榴子石具有两种产状,一种为深棕色它形石榴子石Grt1,另一种为浅棕色自形石榴子石Grt2。电子探针成分分析显示,两种石榴子均属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列, Grt1和Grt2均富Fe,而Grt2相对富Al。对Grt1和Grt2石榴子石开展LA-ICP-MSU-Pb定年,获得Tera-Wasserburg下交点年龄分别为144.9±1.0Ma(MSWD=0.56,n=29)和142.7±1.8 Ma(MSWD=0.62, n=26),两者在误差范围内一致。基于两类石榴石与黄铁矿、黄铜矿等矿石矿物共生矿物组合关系,推测东雷湾矿床矽卡岩蚀变和铜成矿年龄为144 Ma左右,与长江中下游地区铜陵和部分鄂东南的典型铜多金属矿床成岩、成矿时代基本一致,为晚侏罗世-早白垩世古太平洋板块俯冲背景下岩浆-热液作用产物。

内蒙古拜仁达坝-维拉斯托银多金属矿床的矿相学特征

拜仁达坝和维拉斯托是近年来在内蒙古东部地区发现的2个大型银多金属矿床。文章通过岩相学、BSE图像与电镜能谱等手段对其矿相学特征进行了系统研究。笔者结合矿床地质特征,厘清了2个矿区金属矿物的种类、产出状态及生成顺序,共确定3期4个阶段的矿化作用。第1期成矿作用主要形成胶状黄铁矿,代表低温热(水)的沉积环境。第2期成矿作用是一次中高温热液成矿作用,以高温矿物毒砂与锡石为标志,形成As-S金属硫化物矿化:黄铁矿+闪锌矿+方铅矿+磁黄铁矿+黄铜矿+毒砂+锡石,随后经历了强烈的构造破碎和强烈的糜棱岩化,形成了一系列具有脆性变形-角砾状和塑性变形-糜棱状结构构造特征的矿石类型。第3期成矿作用包括2个成矿阶段:第1阶段为中高温热液成矿阶段,形成一系列富S的金属矿化和Bi+Ag的金属硫化物:毒砂→黄铁矿→自然Bi+硫银铋矿→方铅矿+磁黄铁矿+闪锌矿+黄铜矿等;第2阶段为中-低温热液活动,形成一系列贫S富Sb+Ag的金属硫化物:磁黄铁矿+方铅矿+闪锌矿→纤硫锑铅矿+银黝铜矿→六方锑银矿+锑银矿→自然银。其中铅锌矿化与第2、3期成矿作用有关,而银矿化主要与第3期成矿作用的第4阶段有关。

广东平远县278铀矿床流纹岩、次流纹斑岩和辉绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

作者对广东平远县278铀矿床的流纹岩、次流纹斑岩和辉绿岩进行了高精度锆石LAICP-MS U-Pb同位素测年,获得流纹岩、次流纹斑岩和辉绿岩单颗粒锆石的加权平均年龄分别为:93.5±1.6Ma、95.1±1.1Ma、96.2±2.8Ma,属晚白垩世早期,且三者在误差范围内具有同期性,表明该区在晚白垩世早期既有幔源的基性岩浆活动,又有壳源的酸性岩浆活动,这为该区当时处于拉张的构造环境提供了佐证。

江西省船坑铜矿成矿岩体地球化学特征、锆石U-Pb定年及地质意义

分析了船坑铜矿成矿岩体石英闪长玢岩主微量、稀土元素特征及锆石U-Pb测年数据,表明岩石具高钾偏铝质I型花岗岩特征,及岛弧成因岩浆特点;锆石稀土元素表明有地壳物质的加入,属壳幔混源。锆石U-Pb年龄162.9±3.6Ma,大致代表含矿岩体成岩年龄。该矿床形成于钦杭成矿带铜矿主成矿期,处于岩石圈拆沉或伸展-减薄的构造环境,受太平洋板块往欧亚大陆的俯冲的影响。

江西广昌新安钼矿床地质特征及其铼-锇同位素测年

广昌新安钼矿是武夷山西坡中段新发现的斑岩型钼矿床。文章概要地介绍了该矿床的地质特征,并利用Re-Os同位素定年方法对新安钼矿体中的辉钼矿进行了成矿年代的测定,获得辉钼矿同位素的模式年龄为(166.7±2.3)Ma～(169.5±2.4)Ma,计算出等时线年龄为(168.3±1.7)Ma,表明其钼矿成矿作用发生于燕山早期,属于华南中生代大规模成矿作用第一阶段的产物。矿床成矿时代的精确厘定,说明该区在燕山期大规模钨锡成矿作用之前(165～150 Ma),可能存在一期独立的钼成矿作用。区域钼矿床年龄数据统计表明,本区至少存在三期独立的钼成矿作用,分别集中在130～140 Ma、150～160 Ma和165～170 Ma,意味着本区钼成矿作用经历了漫长的演化过程,这对区域岩浆岩活动及其成矿作用研究和找矿工作具有指导意义。

内蒙古东珺铅锌银矿床Ag和Pb-Bi-Cu硫盐矿物学研究及其对成矿温度的指示意义

东珺矿床是近年在内蒙古额尔古纳地区陆相火山岩系内新发现的一处脉状Pb-Zn-Ag矿床,其以富含多量Ag及微量Au为特征。在野外考察的基础上,本文以电子探针、能谱-扫描电镜及多项光谱分析等方法查明了其矿石中Au、Ag的赋存状态及矿物组成,其主要矿物包括辉银矿、火硫锑银矿、黝锑银矿、深红银矿、硫锑铜银矿及脆银矿。除此,还发现了一些罕见的矿物,如碲铋矿、硫锑铜矿的锌变种、针硫铋铅矿、库辉铋铜铅矿以及某些未知的Pb-Bi相金属矿物。为了估算本矿床的成矿温度,着重对矿床中的银锑黝铜矿系列的组成做了分析,并将其Ag/(Ag+Cu)及Zn/(Zn+Fe)数值投至Sack等温曲线图上,由其结果可判断出本矿床应属于浅成低温成因,而深部矿体中碲铋矿及无Ag硫盐的出现亦可视为一重要旁证。东珺矿床丰富的银矿物及其粗大粒度对于矿山工艺流程选定以及开发利用将会大有裨益,而本矿床Au含量过低,仅具有地球化学的理论意义。

大洋多金属结核中1nm锰矿相的相变及其主要控制因素研究

多金属结核样品在室温中放置或加热干燥后 ,其中的 1nm锰矿相会部分或全部地相变为 0 7nm锰矿相 ,这说明 0 7nm锰矿相可能不是多金属结核的原生锰矿相 ,而仅仅是 1nm锰矿相的相变产物。研究结果表明 :1nm锰矿相结构中的Cu2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等金属阳离子的含量与其结构稳定性有正相关关系 ,即金属离子含量越高 ,其结构越稳定 ,1nm锰矿相越不易相变为 0 7nm锰矿相 ,反之亦然 ;另外 ,不同金属阳离子稳定 1nm锰矿相结构的能力也不同 ,结核中几种主要金属阳离子对 1nm锰矿相结构的稳定能力从大到小为 :Ni2 + >Cu2 + >Co2 + >Zn2 + >Ca2 + =Mg2 + 。

广西金秀龙华镍钴矿床矿石结构及其对矿床成因的启示

广西金秀龙华镍钴矿是近年来在我国新发现的高品位镍钴矿床,矿体主要受围岩和东西向断裂构造双重控制,其成因存在很大争议。笔者首次在手标本上观察到五元素脉型矿床中常见的“蕨类状环带结构”,本文将龙华镍钴矿与五元素脉型矿床的成矿物质来源、成矿流体来源和性质及矿床沉淀机制3个关键方面进行对比分析,提出龙华镍钴矿床成因类型可能为五元素脉型矿床,成矿物质来自寒武纪地层,成矿流体以盆地卤水为主并叠加有大气降水。黑色碳质泥岩-粉砂岩是触发成矿物质沉淀的还原障,原生黄铁矿和含CH4等还原性流体的注入是导致红砷镍矿等有关成矿物质沉淀的直接因素。其中,特征的“蕨类状环带结构”的形成可能是在特定pH值条件下,流体中硫酸盐的热化学还原反应慢于亚砷酸盐的热化学还原反应的结果。

石煤中钒的赋存状态分析方法及其化学解释

为全面了解石煤中钒的赋存状态,指导石煤提钒工业生产,提出了一种石煤中钒赋存状态的分析检测方法,并通过化学计算和实例分析验证此方法的合理性。其基本方法和流程是:采用分步化学提取的方法,分别添加不同的药剂分步提取石煤中的6种含钒物相,所提取的含钒溶液用分光光度法测其钒含量。化学计算和实例分析结果表明,此方法每步添加的药剂仅与目的矿物发生相互作用,所得结果准确、可靠。

遵义高硫铝土矿工艺矿物学特征及浮选脱硫试验研究

采用偏光显微镜、X射线衍射仪及QEMSCAN矿物定量分析仪等手段对遵义高硫铝土矿进行了工艺矿物学研究,查清了矿石的物质组成、赋存状态、粒级组成及嵌布特征等工艺性质,确定了一段磨矿一粗一精两扫、扫1底流再磨再选的选矿脱硫工艺流程。工业试验结果表明,在原矿硫含量为1.59%时,取得铝精矿硫含量为0.22%,铝精矿产率为96.16%,硫脱除率为86.70%;硫精矿硫含量为35.86%的较好指标,不仅提供了满足氧化铝生产要求的优质可利用资源,同时实现了含硫矿物的高效利用,变废为宝,对于保护矿山环境,开展高硫铝土矿绿色生产氧化铝技术具有重大的环境和社会效益。

海沟金矿石英找矿矿物学研究

本文通过石英的物性、共生组合、成分及红外光谱、热释发光、Ｘ射线衍射特征，对海沟金矿床的石英进行了有关找矿矿物学研究，并给出了相应的评价石英含金性的标志。

伊犁盆地南缘侏罗系沉积微相及铀矿控矿条件研究

伊犁盆地是一个中生代陆相盆地 ,其南缘下 -中侏罗统含煤地层十分发育。水西沟群划分为八道湾组、三工河组和西山窑组 ,沉积相分属于冲积扇相、三角洲相和湖泊相。可地浸砂岩型铀矿主要赋存于冲积扇扇中辫状河道微相和三角洲平原分流河道及泥炭沼泽微相。其铀矿床的主要控制因素是 :盆地基底及周边地层含铀性 ;盆地周边构造发育条件 ;岩相古地理 ;沉积微相 ;成岩作用 ;地下水作用和氧化 -还原地球化学分带。

激光扫描共聚焦显微镜精确测量有机包裹体气液比方法研究

利用激光扫描共聚焦显微镜并结合三维重建软件可以精确获取有机包裹体的气液比。有机包裹体气泡部分采用透射光通道进行系列深度扫描,选取气泡直径最大处的扫描图象进行直径测量,并利用球体体积计算公式得到气泡体积,避免了由于油包裹体液相石油所发出的强烈荧光的遮挡造成的气泡体积偏小;将共聚焦扫描图象进行三维重建获取精确的有机包裹体总体积,与计算所得的气泡体积共同确定出有机包裹体的气液比。利用该方法对渤海湾盆地渤中凹陷BZ25-1-3井的一块流体包裹体样品的气液比进行了研究,测试的气液比为6.41%。精确获取有机包裹体的气液比不仅能为包裹体PVT性质的研究提供精确参数,还对流体包裹体微观性质的对比研究提供了借鉴依据,具有重要意义。