结晶矿物岩相学课程教学实践与探索

结晶矿物岩相学是材料科学相关本科专业的一门非常重要的专业基础课。结合我校的具体教学改革与实践,本文探讨了实际教学中积累的几点基本经验,确保课程教学的教学质量和学习效果,并在课程教学中通过多种途径培养学生的综合素质。

本科专业课程学习成效评价存在的主要问题探讨——以《结晶矿物岩相学》为例

对学生学习成效的评价是衡量高等教育教学质量的重要途径之一.本文详细评述了学习成效评价的基本内涵,并结合结晶矿物岩相学的教学实践对学习成效评价存在的主要问题进行了分析.

航空高光谱岩相、矿物填图技术及应用研究

本团队在以往的高(多)光谱遥感地质应用研究中,逐步形成了利用高光谱数据进行全岩地质信息提取和智能化地质填图的技术思路,同时自主研发了一系列新的技术方法,如基于波段序列直方图的图像特征分析、基于波段序结构分析的蚀变矿物光谱检测、用于多目标遥感地质信息提取的最优动态聚类以及分类信息的图谱一体化识别等,该项研究拓展了高光谱遥感技术的地质应用方向,并促进了遥感地质应用的智能化和工程化。本文主要介绍这些高光谱数据处理、分析和信息提取技术方法及其在航空高光谱岩相、矿物填图中的应用效果和工作流程。

内蒙古天和永玄武岩成因:岩相学与矿物学分析

天和永地区南北向出露的小面积单层碱性玄武岩,岩石中出现至少三种矿物共生组合关系。所有岩石均以橄榄石作为主要斑晶矿物,大颗粒环带橄榄石斑晶中心镁值为89.5,边缘镁值为70.3,小颗粒环带橄榄石镁值46.2～78.9。粒径最小的橄榄石聚集体和散布的基质橄榄石均无明显环带,前者镁值67.4～68.1,后者镁值65.5～72.1;单斜辉石由相对高钛高铝贫硅的散布柱状辉石和相对低钛低铝富硅的聚集粒状辉石组成,前者形成于低压快速淬火环境,镁值65.1～77.1,后者形成于富含挥发份的低压低过冷度环境,镁值77.7～78.0。所有单斜辉石均以次透辉石为主,个别为深绿辉石;斜长石以包含结构产出为主,为相对偏酸性的中长石 An=33.7～37.4,CaO 含量低与早期大量单斜辉石结晶有关。由于残余岩浆内 K_2O和 Na_2O 含量富集且极不均一,晚期结晶的长石同时出现了高钠长石、K-高钠长石(歪长石)和K-透长石;钛铁氧化物多数为晚期结晶的细粒基质矿物,少量以0.3mm 左右的斑晶和橄榄石斑晶中的包裹体形式存在,可归属为钛铁尖晶石(Usp)—磁铁矿(Mt)固溶体系列,晚期逐渐向贫铝、铬和富钛方向演化。由于以上各种造岩矿物的晶出,导致残余岩浆形成的火山玻璃向贫镁、铁、钙和富铝、钾方向演化,火山玻璃的全碱含量变异趋势与全岩类似,均和 SiO_2含量无明显相关性,火山玻璃具有响岩和粗面安山岩成分特征,K_2O/Na_2O 值变化大0.68～1.61,均为钾玄岩系列,Na_2O 含量依然呈现宽区间特征,是天和永玄武岩由钾质过渡到钠质的主要原因。天和永玄武质岩浆从地幔运移到地表仅需5小时～5天,大颗粒斑晶橄榄石和小颗粒基质橄榄石生长仅需几小时到几天,前者形成无须深部岩浆房停留,后者近似晚期岩浆快速淬火时间。高镁橄榄石斑晶与残余岩浆的扩散平衡时间约42天～252天。深部结晶的橄榄石在运移途中和地表流动过程中缺乏足够的时间和适宜的动力学条件而无法离开岩浆体系。全岩与火山玻璃间缺少中间过渡成分,呈两个相对集中的端元组分存在亦由晶出矿物无法离开岩浆体系所致。天和永玄武岩的成岩时间尺度远小于同化混染和岩浆分异的时间尺度,是岩浆作用过程未能明显影响其不均一原生岩浆性质的主要原因。因此,岩浆作用的某些物理过程分析是认识岩浆起源与岩浆作用过程及其对火成岩多样性的贡献的重要方面,同时对于理解和约束岩浆作用的某些化学过程也是十分有益的。

湖南仁里稀有金属矿床岩相学和矿物学特征及其地质意义--以5号脉ZK708号钻孔为例

仁里矿床是中国近年新发现的超大型花岗伟晶岩型稀有金属矿床,文章针对其稀有金属矿化富集规律、成岩成矿演化特征及找矿标志等问题,以5号主矿脉钻孔ZK708全孔岩芯及岩体内、外伟晶岩为研究对象,采用了电子探针、能谱仪分析和全岩地球化学分析等方法,开展了伟晶岩岩相学、矿物学及地球化学等方面的研究工作。研究结果表明:①仁里矿床伟晶岩岩性比较复杂,不同岩性伟晶岩相互穿插,为同期次不同阶段的结果,经历了多阶段的岩浆-热液活动,铌钽等稀有金属矿化与多阶段岩浆-热液活动密切相关,铌钽等稀有金属矿物主要赋存于粗-中粒、粗粒白云母钠长石伟晶岩中,随着伟晶岩粒度的增加,铌钽等稀有金属矿化具有逐渐增加的趋势;②仁里矿床伟晶岩为LCT(Li-Cs-Ta)型伟晶岩,经历了不同阶段的岩浆-热液活动,多阶段的热液活动(尤其是富P、F热液流体)为Li、Nb、Ta等稀有元素的进一步富集提供了热源和物质来源,促使Li、Nb、Ta等稀有元素的进一步释出和富集;不同世代矿物出现在伟晶岩熔体-溶液不同演化阶段。磷灰石和粒状、叶片状钠长石可做为本区铌钽等稀有金属矿产的重要找矿标志。

滇西北中甸甭哥碱性杂岩体岩相学和矿物学特征及其地质意义

滇西北甭哥碱性杂岩体主要由正长岩、正长斑岩、煌斑岩以及角闪岩、闪长岩、煌斑岩等包体岩石组成,经历了复杂的岩浆—流体作用过程。其寄主岩及包体岩相学和矿物学分析表明,杂岩体存在岩浆混合、混染及交代作用特征。岩体不同岩石类型中浅色矿物基本为正长石,个别代表混合及交代作用残留的样品存在斜长石。暗色矿物均显示出富Si、Mg,贫Al及碱质的特征,不同岩石类型的岩浆来源也不同,其中正长岩类与晚三叠世甘孜理塘洋片俯冲作用有关,为壳幔混合来源,而煌斑岩则是新生代印度——欧亚板块碰撞引发的幔源钾质—超钾质岩浆作用产物。两种不同性质的岩浆处于一个封闭体系,并伴随运移和成岩过程发生相应的岩浆混合、混染及交代作用。因此,甭哥碱性杂岩体的成岩作用受制于晚三叠世到新生代以洋壳俯冲为主的岩浆—流体—构造作用的多期叠加过程。

运用XRD测定的熟料矿物通过EXCEL多元回归推算熟料强度

通过粉末法XRD检测熟料的矿物组成,运用excel数据分析工具,进行多元回归,可快速准确地推算熟料的3d强度和28d强度。

安徽安庆铜铁矿床矽卡岩岩相学和矿物学特征及意义

安庆铜铁矿床系长江中下游铁铜成矿带中一典型矽卡岩型矿床。矿体产于月山岩体与下三叠统南陵湖组碳酸盐岩之间的接触带,外接触带矽卡岩中透辉石富集,以铁铜矿化为主;内接触带矽卡岩中石榴子石富集,以铜矿化为主。岩相学研究表明研究区含铜矽卡岩演化经历了矽卡岩期和热液蚀变期,其中,矽卡岩期包括早期矽卡岩阶段、磁铁矿阶段和晚期矽卡岩阶段;热液蚀变期包括早期热液交代阶段、石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。大规模的黄铜矿化发生于石英-硫化物阶段。矿物学研究表明,石榴子石均为钙铁榴石,早期矽卡岩阶段的粒状石榴子石发育韵律环带,其FeO和Al2O3含量表现为振荡变化。与粒状石榴子石相比,晚期矽卡岩阶段脉状石榴子石的And组分更高。早期矽卡岩阶段的粒状辉石为透辉石,具有环带结构,由核部到边部MgO含量减少,FeO含量增加;晚期矽卡岩阶段的脉状辉石为钙铁辉石。空间上,从外接触带到内接触带,辉石的MgO含量与石榴子石的Al2O3含量分别减少,而FeO含量均分别增加。岩相学、矿物学,结合已有地球化学研究成果综合表明,安庆铜铁矿矽卡岩为岩浆热液接触交代成因,Mg来自碳酸盐岩,由外带向内带迁移;Fe来自岩浆热液,由内带向外带迁移,由于磁铁矿阶段的温压条件改变,Fe在外接触带以磁铁矿的形式沉淀富集。

四川盆地及周缘五峰组—龙马溪组页岩有机质宏微观赋存机制

页岩中有机质的宏微观赋存特征对于确定其成因、时空分布以及生烃机理等均具有重要的意义,而目前对于不同矿物/岩相与有机质间赋存的非均质性及模式方面的研究较为薄弱。为此,以四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,利用X射线衍射、岩心观察、扫描电镜等手段,分析微米—纳米级尺度下无机矿物成因、形态及其与有机质的接触关系,并在岩相划分的基础上,研究厘米—毫米级尺度下岩相与有机质的赋存关系,探讨有机质成因、宏微观展布及其主控因素。研究结果表明:(1)研究区页岩矿物组分以石英和黏土矿物为主,有机质为可溶有机质和不溶有机质;(2)石英、黏土矿物、碳酸盐矿物存在着3种有机质赋存样式,黄铁矿存在着4种有机质赋存样式;(3)研究区页岩可划分为富有机质硅质页岩、高有机质硅质黏土质页岩、高有机质含灰硅质黏土质页岩和低有机质粉砂黏土质页岩等4种典型岩相;(4)有机质在不同尺度上表现出赋存方式的非均质性,其中富有机质硅质页岩中有机质赋存的非均质性表现在相同或相似沉积环境下纹层内部,低有机质粉砂黏土质页岩中的有机质赋存的非均质性表现在不同沉积环境下形成的纹层间;(5)有机质赋存的主控因素包括有机质类型与演化条件、无机组分成因与形态、沉积环境等。结论认为,不同尺度下有机质赋存的非均质性影响着页岩气"甜点"的分布与预测结果的吻合度。

Advances in interaction mechanism of water(gas) on clay minerals in China

Dealing with large-scale deformations in soft-rock tunnels is a very important issue in soft-rock tunnel engineering. The mechanism of this large-scale deformation is closely related to the physical and chemical properties of soft rock, interaction between soft rock and water, and interaction between soft rock and gas contained in soft rock. In order to gain a better predictive understanding of the governing principles associated with this phenomenon, we used experimental and theoretical methods to study the effects of point defect on physical and chemical properties of soft rock and mechanism of interaction between water(gas) and soft rock. Firstly, we calculated the impurity formation energies and transition energy levels of defects by using the first-principle calculation, the results showed the microscopic mechanism of defects substitution in kaolinite and effects of defects on the structure of kaolinite. Moreover,comparing the experimental and theoretical results, we found the mechanism of interaction between water and soft rock. The results show that water is one of the most important factors which can induce various kinds of geological disasters. At last, the interaction between soft rock and surrounding gas as CO2, CH4 and CO is disused, the influence of surrounding gas on soft rock should not be ignored.

第九届全国古地理学及沉积学学术会议将于2006年8月在西安召开

第九届全国古地理学及沉积学学术会议将于2006年8月在陕西省西安市西北大学召开。 会议主办单位为：中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会、中国矿物岩石地球化学学会沉积学专业委员会、中国地质学会沉积地质专业委员会、中国地质学会地层古生物专业委员会、中国石油勘探开发研究院、中国石化勘探开发研究院、中国石油大学、西安石油大学、长安大学、成都理工大学沉积研究院、中国石油长庆油田分公司、西北大学。