东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩中的含铌矿物组成

铌(Nb)是我国极度紧缺的战略性矿产资源,对外依存度非常高。近期本研究团队在东昆仑大格勒地区发现了志留纪–泥盆纪碱性岩–碳酸岩型铌、磷矿化杂岩体,岩石类型主要为橄榄岩、单斜辉石岩、橄榄辉长岩、角闪石岩和碳酸岩等。橄榄岩中Nb_(2)O_(5)品位为0.5%~0.8%,平均为0.6%,是原始地幔Nb丰度(0.713×10^(-6))的数千倍,显示了Nb元素的超常富集。本文在光学显微镜岩相学研究的基础上,应用电子探针背散射图像、能谱分析及电子探针定量分析技术,对橄榄岩中含铌矿物类型、共生关系及其化学组成进行研究。结果表明,橄榄岩中含铌矿物主要为烧绿石、(铈)铌钙矿、(铈)钙钛铌矿、褐铈铌矿和含铌钛铁矿,其中烧绿石含量最高(约1%)。5种矿物中Nb_(2)O_(5)含量依次为:烧绿石(71.45%~74.50%)、(铈)铌钙矿(50.96%~55.26%)、(铈)钙钛铌矿(43.27%~47.73%)、褐铈铌矿(41.63%~44.26%)以及含铌钛铁矿(4.63%~4.99%)。烧绿石呈半自形粒状晶,充填于磁铁矿等矿物粒间。本研究为东昆仑造山带碱性–碳酸岩型铌矿成矿潜力分析、成矿规律总结以及下一步矿产勘查部署提供了依据。

四川雅江县锂多金属矿工艺矿物学研究

雅江县锂多金属矿中Li_(2)O品位为1.49%,其中的铌、钽、锡等元素也达到综合利用标准。研究中采用化学多元素分析、光学显微分析、X射线衍射分析、人工重砂、电子探针、扫描电镜-能谱检测等多种分析手段,对锂多金属矿进行工艺矿物学研究。查明了原矿的矿物组成和化学性质,主要矿物的嵌布粒度、赋存状态、共生关系。在此基础上指出了影响此矿石中锂辉石、铌钽铁矿、锡石回收的因素,并对后续的选冶试验工作提出建议。

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。

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。

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。

甘肃早子沟金矿典型岩石微观结构特征及其渗透性研究

电镜扫描(SEM)常应用于岩土工程研究,通过对岩石样的细观扫描、微观成像可得到岩石表面形貌的放大图片,来研究岩石的渗透系数。将电镜扫描用于观察矿石的微观结构特征,可以评估矿石的渗透性,为矿山开采和矿井排水等工作提供依据。本文通过对在甘肃早子沟金矿采集的矿井岩石的孔隙裂隙进行电镜扫描实验,获得了该矿井岩石的细观图像;运用MATLAB软件进行编程,对电镜扫描图像进行二值化处理得到最佳阈值Tb;利用Image-Pro-Plus软件对进行二值化处理后的图像孔隙参数进行提取;最后利用COMSOL Multiphysics软件进行数值模拟以观察矿井岩石的渗流通道和连通性。研究结果表明,对早子沟金矿矿井岩石的SEM图像的解析,可与理论计算结果相互印证,从该矿床矿井中采集的不同岩石类型普遍显示出较低的孔隙率和渗透率特性。在孔隙率相近的不同岩石样本中,分形维数可以作为一个有效的指标来区分孔隙结构复杂性。由COMSOL Multiphysics软件对岩石的微观孔隙渗流情况进行数值模拟可知,该金矿岩石样本的连通度较差,因此该区域地层富水性较差。

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。

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。

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。

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。

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。

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 + 。

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。

基于TIMA全扫描技术分析白云鄂博矿床板岩特征

内蒙古白云鄂博矿床是世界最大的稀土矿之一,其矿床内部及周边出露有大量板岩并且板岩具多种颜色(黑色、黄绿色、深绿色等),板岩的研究程度相对较低。为了厘定板岩的矿物组成,本次研究应用玻片全扫描、TIMA(TESCAN Intergrated Mineral Analyzer)全扫描、电子探针、LA-ICP-MS(激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪)对其矿物组合特征和成分特征进行分析。玻片全扫描和TIMA全扫描比对表明板岩虽颜色各异,但主要由正长石组成,正长石体积比可达86.37%;在白云鄂博矿床范围内正长石有隐晶质、单晶集合体和单晶三种赋存形态。电子探针分析表明正长石中SiO_(2)为59.44%~64.76%、Al_(2)O_(3)为16.89%~19.73%、K_(2)O为13.96%~17.90%,K_(2)O/Na_(2)O为15.86~45.71;环带结构正长石K_(2)O的含量较其它正长石较低,K_(2)O/Na_(2)O为15.86~20.85。LA-ICP-MS分析表明正长石中Ba含量为700.08×10^(-6)~47 606.91×10^(-6),其它微量元素和稀土元素含量很少且差异不大。板岩整体颜色和正长石色带均具有随着Ba含量增多而颜色变深的现象,因此正长石的颜色深浅与Ba含量多少呈正相关关系。

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。

新疆萨热克铜矿床矿石组构特征与成因

萨热克铜矿位于新疆乌恰县境内,是我国目前最大规模的砂砾岩容矿的层状铜矿床,主要赋矿地层为上侏罗统库孜贡苏组(J3k)的砾岩及砂砾岩,具有"辉铜矿-斑铜矿-黄铜矿-黄铁矿"的矿化分带,发育完整的杂色地层组合,与典型砂岩铜矿特征相似。通过系统的野外和镜下观察,总结了该矿床矿石的组构特征,结合矿物组合、结构构造、交插关系等特征,将该矿床划分为3个成矿期次,分别为沉积成矿期、热液改造期及表生富集期,初步认为该矿床为与盆地卤水活动有关的低温热液矿床。

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。

滇西河西锶矿床的陆相热水沉积成因——天青石矿物化学和Sr-S同位素证据

滇西河西大型锶矿床产于青藏高原东南缘兰坪中-新生代盆地北部,矿体主要赋存于上三叠统三合洞组碳酸盐岩中,且中新统金顶群含石膏砂泥质岩石中也多有产出,受成矿期近S-N向逆断层和近E-W向走滑断层控制。本文通过天青石岩相学观察和矿物化学分析,将热液期天青石分为Cls1、Cls2和Cls3三个世代,Cls1主要为他形粒状结构,Cls2和Cls3为自形柱状或板条状结构。其中,Cls2以发育Sr-Ba固溶体震荡环带为特点,指示矿石沉淀经历了快速到缓慢的结晶转换过程。Sr-S同位素示踪结果显示,天青石具有较均一的^(87)Sr/^(86)Sr值(0.707695~0.707792,均值为0.707740),与区域三合洞组灰岩及晚三叠世海水的Sr同位素组成一致;天青石的δ^(34)S值(17.26‰~17.49‰,均值为17.36‰)略高于金顶群石膏岩的δ^(34)S值(12.5‰~15.0‰)。分析认为,富Sr流体的形成可能与三合洞组灰岩受重力压实及深部热源导致的高压脱水作用有关,这些含矿热液早期聚集在三合洞组有利的构造圈闭空间内。在印度-欧亚大陆碰撞导致的构造应力变化和深部热源驱动下,含矿热液沿深切盆地基底的近S-N向逆冲构造上升运移,最后在浅表部与金顶群沉积期的氧化性湖相盆地卤水发生混合,导致三合洞组热液充填交代和金顶群热水沉积成矿作用近于同步发生。因此,河西锶矿床是一类兼具陆相热水沉积成矿特点的后生热液充填型矿床。