玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,笔者等收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下:岩石学方面,以基性岩以及SiO_(2)含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数(Mk)最佳区间为4.0~5.5;黏度系数(Mv)为2.0~3.0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1.5~3.0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO_(2))=57%~70%,n(R_(2)O_(3))=10%~16%(R为阳离子)。

山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征及开发利用研究

玄武岩纤维是国际上重点发展的新材料之一,附加价值极高。以天然玄武岩拉制的连续纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料,具有强度高,电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。笔者等通过对山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征、岩相学特征及岩石地球化学特征进行分析研究,发现产出于中新世临朐群牛山组偏基性火山岩的致密块状橄榄玄武岩,是拉丝纤维用的理想原矿石。笔者等梳理了国内部分生产企业和学者研究关于天然玄武岩成功拉丝的研究进展,分析研究了山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩影响连续纤维用玄武岩矿拉丝性能的七大参数指标,结果表明,研究区橄榄玄武岩除酸度系数偏低外,各项参数均符合连续拉丝纤维生产各项指标,可为后续开展纤维用玄武岩地质调查工作提供参考,助力资源的开发利用研究。

四川沐川地区峨眉山玄武岩的纤维用评价探讨

连续玄武岩纤维被国家作为应用示范的关键战略新材料(梁成等,2023),玄武岩纤维大型规模化、产业化和高性能化技术发展及应用将是玄武岩的材料重点发展方向,同时其也是四川省新材料产业重点攻关方向。玄武岩纤维产业受到乐山市的高度重视,《乐山市人民政府研究玄武岩纤维产业发展工作会议纪要》(乐府议[2020]51号)提出,要把握产业发展态势,将我市具有相对优势的玄武岩资源转化为有效资本、有效产业,加快形成新的产业增长点。

新疆东准噶尔卡拉麦里地区红柳沟组玄武岩发现及地质意义

新疆北部东准噶尔卡拉麦里地区红柳沟组中发现玄武岩,测年结果显示,红柳沟组玄武安山岩形成于(428.1±2.5)Ma,属中志留世晚期。岩石地球化学特征表明,红柳沟组玄武安山岩Nb含量13.7×10^(-6)~14.8×10^(-6),Al2O3含量17.62%~17.76%,均值17.71%,具富Nb玄武岩特征,为钙碱性系列。该岩石轻重稀土元素分馏较明显,分布模式为无明显铕异常的右倾曲线,微量元素表现出不同程度富集轻稀土元素和大离子亲石元素特征,具弱的Nb,Ta,Ti负异常。红柳沟组玄武安山岩原岩可能为具陆内弧后盆地玄武岩性质的岩石,源区受到俯冲板片熔体改造,岩浆作用期间发生一定程度混染。结合前人研究,认为红柳沟组玄武岩安山可能形成于碰撞造山后的板内伸展环境,代表北部卡拉麦里洋盆初期陆内拉张阶段。

云南个旧东区印支期玄武岩的时空分布

个旧东区印支期玄武岩对个旧锡多金属矿床的形成有重要的作用。作者应用玄武岩系柱状对比图和内插法作等值线的方法,分析了个旧东区印支期玄武岩的时间和空间分布情况。结果表明,个旧东区安尼锡克期的火山活动的时间和空间的大体演化趋势是,随着时间的推移火山活动的空间由南往北演变。同时,在仙山坡一带-母鸡山一带-期北山一带可能是火山喷发中心。这对个旧锡矿深部和外围的进一步找矿勘探具有一定的指导意义。

江西省弋阳县纤维用玄武岩矿发现及其意义

江西省玄武岩分布较少,开发利用程度极低,基本限于建筑用低端产品,产品附加值低。2022年通过对弋阳县矿产资源调查,发现弋阳县漆工镇大东山和麻坞玄武岩具备连续纤维拉丝工艺。文章针对弋阳县东北部登山群叶家组玄武岩出露面积广、分布厚度大、交通便利等优势,通过开展路线地质剖面调查的方式,槽探施工,钻探深部控制,经采样分析及拉丝实验,对比矿岩石特征、岩石化学特征研究,提出该矿山建筑用玄武岩转变为纤维用玄武岩的导向性建议,弋阳县玄武岩蕴藏资源储量巨大,有着十分广阔的开发利用价值,对整个江西省玄武岩纤维产业发展起积极推动作用。

玄武岩特征及熔融析晶性能研究

玄武岩纤维作为一种理想的高温烟气过滤材料,确定适宜产地的玄武岩以制备玄武岩纤维显得尤为重要。采用XRF、POM、XRD及TG-DSC方法,对取自黑龙江鸡西玄武岩样品的化学组成、表面形态及熔融析晶特性进行分析研究,为玄武岩纤维的制备提供理论依据。结果表明,其主要矿物成分为拉长石—钙长石,并含有部分辉石、橄榄石及蒙脱石。玄武岩样品的酸度系数为6.0;样品的熔融温度1332℃、析晶温度1262℃、纤维制备控制温度约为1340℃。

河南大安玄武岩生产连续纤维的可利用性探讨

玄武岩连续纤维是以天然玄武岩矿石为原料,将矿石破碎后加入熔窑中,在1 450～1 500℃熔融后,通过喷丝板拉伸成连续纤维,并以玄武岩纤维为增强体制成的新型复合材料,是"石头变丝"的非金属无机纤维,其制品已被广泛应用于多种领域,具有第四大纤维和21世纪的新材料"绿色工业材料"之称。通过对河南省洛阳市大安玄武岩的形态、分布、熔岩层序、矿物组合、结构构造、物理性能等岩矿石特征研究,对比黑龙江宁安镜泊玄武岩特征,认为二者有极大相似性,从理论上肯定了大安玄武岩制造玄武岩连续纤维的可利用性,进而推动工业生产试验的进程。

玄武岩连续纤维的特性与应用

玄武岩纤维是一种新型高性能纤维。本文从玄武岩纤维的结构成分入手,讨论了这种复合材料的优点及特殊的性能,并简要介绍了它的应用领域。

玄武岩连续纤维的性能及其复合材料的应用研究

玄武岩连续纤维物理和化学特性优越、用途很广,尤其是在复合材料中应用前景广阔。

吉林省中部大石头河子橄榄玄武岩锆石U-Pb年代学研究

吉林省中部大石头河子橄榄玄武岩呈狭长带状沿松花江分布。本文对采自橄榄玄武岩的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测试,获得(43. 0±1. 8) Ma和(215. 7±2. 8) Ma两个206Pb/238U年龄,前者为橄榄玄武岩形成年龄,表明橄榄玄武岩形成于始新世,后者为捕获锆石年龄,与区内晚三叠世构造岩浆事件相对应。(43. 0±1. 8) Ma年龄的获得,对研究吉林省中部新生代火山活动和地质构造发展史,提供了新的基础资料。

川西地区纤维用玄武岩矿典型剖面对比研究

玄武岩连续纤维及其复合材料是21世纪的绿色环保材料,川西地区玄武岩分布广泛。通过典型剖面对比研究认为,符合纤维用玄武岩矿石质量要求的玄武岩位于中上部旋回;不同旋回的致密块状玄武岩化学成分往往差异较大,尤其是在SiO2的含量上差别较大;同一旋回同一韵律层的玄武岩化学成分比较一致。

辽宁弓长岭铁矿床二矿区类矽卡岩的岩石矿物学特征

辽宁弓长岭铁矿床二矿区是我国最重要的鞍山式沉积变质型富铁矿床。不同于鞍山—本溪地区其他贫铁矿床,弓长岭铁矿二矿区富铁矿体的附近分布有大量的类矽卡岩,这些类矽卡岩与富铁矿体具有密切的成因联系。本文在野外和岩相学研究的基础上,选择弓长岭二矿区类矽卡岩的岩相学、矿物学、矿物化学特征进行了研究。结果表明:类矽卡岩可分为石榴石岩、绿泥石岩、含石榴石绿泥石岩、含磁铁矿阳起石岩四种类型;类矽卡岩矿物中石榴石端员组分以铁铝榴石为主,角闪石属于钙角闪石系列中的透闪石,绿泥石属于蠕绿泥石。类矽卡岩和富铁矿是由热液交代改造磁铁贫矿形成的,二者是同一期热液活动的产物。

应用辉钼矿Re-Os定年技术研究青海什多龙矽卡岩型钼铅锌矿床的地球动力学背景

青海什多龙矽卡岩型Mo-Pb-Zn矿床位于鄂拉山多金属成矿带,该矿床成矿时代制约了成矿过程、动力学背景的探讨。前人通过对矿区及外围岩体的K-Ar法间接取得了188-208 Ma和368 Ma的数据,由于分析测试手段限制,时间跨度较大,对于成岩成矿时代的厘定尚缺乏精确的同位素年龄数据。本文采用辉钼矿Re-Os同位素定年方法测定该矿床的成矿时代,为矿床模型的建立和反演成矿地球动力学背景研究提供可靠的基础资料。分析结果显示,6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄的变化范围小,集中在234.2-240.1 Ma之间,加权平均年龄值为（236.2±2.1）Ma,与等时线回归计算得到的年龄值（233.4±9.6）Ma在误差范围内相吻合,表明成矿时代为（236.2±2.1）Ma。辉钼矿的铼含量为0.3939×10^-6-0.6621×10^-6,反映了成矿物质以壳源为主,且变质流体参与了成矿作用。本研究Re-Os定年结果显示什多龙矽卡岩型Mo-Pb-Zn矿床与鄂拉山造山带成岩年龄（约220-230 Ma）接近,表明成岩成矿受控于相同的动力学背景,是在鄂拉山造洋裂谷体制向碰撞-伸展造山体制转变的过程中,导致加厚下地壳的部分熔融而引起的印支晚期岩浆-热液事件。

矽卡岩型铁矿的铁质来源与迁移富集机理探讨

矽卡岩型铁矿是我国最重要的富铁矿类型,其铁质来源及迁移富集机理是目前最核心、也最具争议的问题之一。本文在矽卡岩矿床复杂性和多成因性研究的基础上,对浅部铁质活化、迁移和富集机理进行整理归纳,建立了流程图;分别探讨了不同类矽卡岩型铁矿铁质的最大可能来源,认为与中酸性侵入体有关的该类铁矿,铁质主要源于浅部侵入岩;与酸性侵入体有关的该类铁矿,矿床附近的原始赋铁层位可能提供了大量铁质。但并非所有与酸性岩有关的此类铁床附近都存在赋铁地层,故本文对铁质深部来源的可能性进行了探讨,结合"岩浆矽卡岩-富碱侵入岩对"的概念,提出了全新的深部铁质活化、运移和富集的可能模式,即深部岩浆同化钙质岩石融离出的富铁矿浆上升并运移到浅部侵入岩与碳酸盐岩的接触带附近,与该系统中的热液相遇并反应,热液吸收矿浆中的铁质生成富铁的复合热液,后复合热液在接触带因物理化学条件的剧变而沉淀成矿。

太行山北段浮图峪矿田石榴子石环带特征研究

位于华北克拉通中部太行山北段的浮图峪矿田由七个中小型矽卡岩型铜铁矿床和木吉村大型斑岩铜（钼）矿组成。石榴子石是浮图峪矿田矽卡岩型矿床的主要矿物，与矿化关系密切，是展开浮图峪矿田成因研究的一个重要切入点。本文对其中四个典型矽卡岩型矿床中与矿化密切相关的石榴子石进行野外地质调研、岩相学特征研究，运用电子探针分析石榴子石环带的化学成分。研究结果表明，石榴子石成分属钙铁-钙铝榴石系列；从晶体核部到边缘，钙铁榴石与钙铝榴石呈韵律式变化，总体上钙铁榴石组分的质量分数（78.1%-86.2%）大于钙铝榴石（12.91%-16.61%）。根据石榴子石的环带结构及其成分特征，认为石榴子石是在弱酸、较低温度和相对氧化的环境中生成的，指示成岩成矿流体温度、pH、氧逸度和盐度均在不断地发生变化，说明石榴子石不是在一个完全封闭的平衡条件形成的，暗示流体的多期多阶段性，这是矽卡岩型矿床富集金属的前提条件和重要因素。

四川省盐源县纤维用玄武岩开发利用前景

在野外地质调查的基础上,本文对四川省盐源县玄武岩开展了岩石类型和原材料化学成分分析,并与国内外成功拉丝玄武岩的氧化物含量、酸度系数和黏度系数等参数进行对比。研究表明,盐源县的骡马铺、平川和百灵山玄武岩符合拉丝条件,具有较好的纤维用玄武岩开发利用前景。

山西左权县玄武岩开发利用探讨

对山西省左权县羊角乡一带出露的玄武岩进行分析测试,并根据国内外玄武岩纤维生产、利用现状,对比玄武岩纤维原料推荐值及格鲁吉亚连续纤维用玄武岩,左权致密状玄武岩酸度系数、铁物相比值和粘结度系数符合玄武岩纤维原料指标;硅含量略低,可能影响其拉丝性能。玄武岩的夹层及顶板的气孔状或杏仁状玄武岩可用作建筑石料。提出了科学、合理的矿产资源综合利用建议。

吉林省大石河橄榄石矿床的产出特征

吉林省大石河玄武岩规模小，并受敦－密大断裂控制。玄武岩中构成宝石的橄榄石产于二辉橄榄岩包体中和少量的捕虏晶中。矿床为碱性玄武岩，以位于大断裂次级构造上为特征。

新疆阿克苏沙井子一带玄武岩矿床地质特征

阿克苏市沙井子一带玄武岩矿赋存于下二叠统库普库兹满组、开派兹雷克组地层中,矿体受地层控制,呈似层状,火山岩呈1个喷发旋回3个火山喷发韵律,与圈定的3个矿体对应,属大型矿床。矿石自然类型为灰黑色玄武岩,矿物成分以斜长石、辉石等为主,矿石质量较好,矿床成因类型为陆相火山岩型玄武岩矿床。