Ta、Nb花岗岩的矿物平衡及岩石成因

Ｔａ、Ｎｂ花岗岩是一种含黄玉和萤石的锂（白）云母钠长花岗岩，它的主要矿物与含Ｆ矿物之间的平衡关系是理解其岩石成因的关键。本文进行的有关反应热力学计算表明：在等温等压下（６００℃，１ｋｂ），含Ｆ花岗岩体系中斜长石牌号随共存流体中ｆＨＦ增高而减小，高ｆＨＦ体系只能形成钠质斜长石或钠长石；在含Ｆ花岗岩体系中，白云母的温压稳定域相对无Ｆ体系增大，使得白云母可以在富Ｆ低熔花岗岩的固相线之上形成。这些结果解释了Ｔａ、Ｎｂ花岗岩中钠长石。

多矿物平衡法在地下热储温度估算中的应用

在地热系统中,地热温标通常被用来评价地下热储温度,但是如果作为地热温标的化学组分在热储内部没有达到平衡,则估算出的热储温度通常与实际温度相差很远。以平顶山八矿地下热水为例,通过Na-K-Mg三角图以及WATCH程序等建立起来的多矿物平衡法在地热系统中的运用,对地热系统中矿物和流体的化学平衡做出了定量和定性的判断,从而为地热温标的选取提供依据。结果表明,矿物玉髓地热温标是最适合估算平顶山八矿深部热水温度的地热温标,该矿区深部热水温度约为50℃。

黄玉与红柱石、白云母、碱性长石之间的矿物平衡及其岩石学意义

黄玉的形成条件是阐明含黄玉岩石成因的关键。为定量解释黄玉的岩石学成因意义，本文利用黄玉和与其共存的矿物及流体组分的热力学性质，计算了花岗岩－Ｈ＿２Ｏ－ＨＦ体系中有关反应的ｌｏｇａＨＦ－ＩｏｇａＫＦ，ＩｏｇａＨＦ－ｌｏｇＡＡｎ，ｌｏｇａＨＦ－Ｔ图及Ｔ－Ｐ图。利用上述计算结果，本文解释了含黄玉花岗质岩石及其极端分异产物的形成条件和斑岩Ｍｏ、Ｓｎ矿床蚀变分带的形成机制。

锰矿石的矿物平衡研究

本文应用热力学理论对不同价态锰的各种矿物的平衡关系进行了讨论。

矿物平衡料在商品肉鸡生产中的应用

选商品代艾维茵肉仔鸡，用新疆畜科院的矿物平衡料与山东淄博的优质产品作对比试验，结果畜科院的３号和４号平衡料比淄博组分别提高１０３和３３３ｇ，每只鸡盈利分别提高０．４６和１．８５元。

金矿物平衡研究在矿物加工提取中的重要意义

本文研究了金矿物平衡在制订难选金矿石的详细冶金试验方案和工艺条件优化选择方面的重要意义。对32种金矿石和含金矿石已经制定和试验了能获得完全和定量矿物平衡的工艺程序。这种程序基于用标准氰化法测定”可见金”含量並用光学显微术和电子探针分析技术鉴定“可见金”矿物。导致矿石难于直接氰化处理的“不可见”金(即胶体金和固溶体金)则直接用定量离子探针分析方法(SIMS)测定。所有载金矿物都进行直接鉴定,因而能获得精确可靠的结果。文中列举了五种金矿石的试验研究工作例子。本文的目的在于对通过识别鉴定金的存在形式来改善工艺设计和优化工艺过程的金工艺矿物学研究方法进行分类归纳。

矿物浮选吸附平衡模型构建与应用:精准解析矿物表面离子/药剂特征吸附

矿物浮选吸附平衡模型是准确描述矿物浮选过程中所涉及的矿物表面离子/药剂吸附平衡的数学模型,首次实现了矿物表面位点与浮选药剂吸附作用亲和性的量化解析。传统浮选理论对矿物表面作用位点缺乏科学描述,难以阐明浮选药剂的吸附作用能力及平衡状态,新浮选药剂体系开发多以“试错法”“复配法”等经验性方法为主。药剂选择性吸附作为浮选作业的核心机制,若不能准确预测其在各矿物表面的吸附行为,将严重限制浮选工艺智能化控制的发展。本文详细论述了矿物浮选吸附平衡模型的构建原理,以赤铁矿-石英和一水硬铝石-高岭石两个浮选体系为例,通过对少量实验数据的拟合计算,解析出矿物表面活性位点密度Ns、加/去质子反应常数K_(t1)/K_(t2)、药剂吸附常数Kf等矿物浮选特征常数。将解析的矿物浮选特征常数代入到平衡模型中,预测出各条件下矿物表面电性、离子及浮选药剂的吸附量,通过零电点、实验及测试等方法验证了可靠性,形成了矿物浮选过程预测系统的内核算法。该算法对各条件下每种矿物药剂吸附的初步准确预测,可在一定程度上反映其可浮性趋势,有助于缩短浮选工艺开发周期,对矿物表面药剂吸附机理研究、浮选药剂分子设计、浮选工艺流程优化及智能控制等具有重要意义。

Na^+,K^+/Cl^-,SO_4^(2-),NO_3^--H_2O五元体系的卤水-矿物平衡研究

在我国新疆罗布泊、吐鲁番等地区广泛分布含硝酸盐的盐湖、盐滩 ,近年来也发现一些小型的硝酸盐矿床 .根据罗布泊等地区已发现的盐类矿物组合分析 ,该地区盐湖的卤水 矿物平衡应属K+ ,Na+ /Cl- ,SO2 - 4,NO- 3 H2 O五元水盐体系 .本文用等温溶度法研究了该体系 2 5℃时的卤水 矿物平衡 ,得到 15个平衡点的数据 (其中有 4个是五元零变度点 ) ,绘制出等温相图 ,并对该相图的特征做了分析 .说明了在 9条相区界线中8条都是共结线 ,仅有一条是反应线 .该等温图中有两个共结点 ,也是H2 O值的最低点和卤水蒸发的必然干点 .

西南喀斯特山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡与土壤流失

本文阐明了西南喀斯特山地土壤的流失方式,给出了土壤硅酸盐矿物的物质平衡框图。主要利用西南喀斯特山地区地质、土壤、岩溶、地球化学、植物化学、水文、植被、土壤侵蚀等多学科的前人研究成果,以茂兰喀斯特森林自然保护区为例,给出了无人类干扰的纯碳酸盐岩山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡;在此基础上分析了岩石组成和人类活动对土壤硅酸盐矿物物质平衡的影响,并进行了粗略计算。

地热系统中矿物-流体化学平衡的计算

在热勘探过程中 ,建立在水 -岩平衡基础上的地热温标方法 ,常被用来评价地下热储温度。本文采用多矿物平衡图解法和Na -K -Mg三角图解法 ,研究西藏高温及江西中低温地热流体的平衡状态 ,从而为地热温标的选择提供了理论依据。

云南落漏河流域温泉水化学特征及成因模式

温泉的水化学特征和成因机制研究对中低温地热资源的开发利用具有重要意义。云南落漏河流域温泉分布受隐伏断裂带控制,沿落漏河分布于河谷两岸,出露于第四系松散堆积物和二叠系玄武岩地层,温度介于34.5~50.0℃,属于中低温热水,pH为7.62~9.73,溶解性固体总量介于262~702 mg/L。通过采集落漏河流域内温泉热水和周边浅表冷泉水样,开展水化学成分和氢氧同位素测试,基于水文地球化学方法探讨温泉及地下水的水文循环过程、水化学演化及其成因模式。结果表明,受HCO_(3)-Ca型浅层地下冷水混合的影响,温泉水化学类型为HCO_(3)-Na型,温泉热水和地下冷水化学组成受硅酸盐和碳酸盐矿物溶滤控制。氢氧同位素分析指示温泉热水和地下冷水主要接受大气降水补给,补给高程为2007~2307 m,补给区域为河谷西北部马耳山、北部锅盖山和中部左家山等山脉。通过二氧化硅地热温标、硅-焓混合模型和多矿物平衡模拟估算的温泉热储温度为68.4~150.0℃,冷水混合比例为77.9%~90.5%。落漏河流域温泉成因模式大致为:大气降水沿裂隙或岩溶通道下渗,历经深部地下循环被大地热流加热,循环深度为2872~3724 m,而后在高温和冷、热水密度差的驱动下沿白莲村隐伏断裂带上涌,在第四系地层以中低温温泉形式出露。研究成果可为落漏河流域温泉开发利用以及探索同类型中低温地热资源开发潜力提供依据。

创新钒钛磁铁矿选矿过程中铁、钛计量方式的探讨

这是一篇矿物加工工程领域的论文。钒钛磁铁矿是我国重要的战略资源,传统的元素计量方式难以直接回答钒钛磁铁矿综合利用的提升空间等问题,不利于对钒钛磁铁矿生产企业的监管和及时有效提升钒钛磁铁矿的综合利用。使用元素计量加矿物计量的方式,可以直观的反应出钒钛磁铁矿的分选过程特征,有效促进钒钛磁铁矿资源的节约与综合利用。实现新的计量方式,需加强钒钛磁铁矿矿物定量测试方法和矿物平衡计算方法的研究和标准的制定。

冷却过程对玄武岩体系结构、矿物成分以及热力学参数估算的影响

岩浆的温度、压力和湿度(水活度)等热力学参数是理解岩浆作用及其深部过程的关键。目前对于这些参数的约束主要通过应用基于热力学平衡建立的矿物(-熔体)温压计和湿度计来完成,因而其应用前提是目标矿物-矿物或矿物-熔体处于热力学平衡状态,但岩浆中矿物和熔体并非都处于平衡态。本文综述了岩浆冷却过程及其化学动力学效应对玄武岩结构和矿物成分以及相关热力学参数估算的影响。岩浆冷却过程通过控制晶体成核和生长速率对岩浆结构和矿物形态产生显著影响。低的过冷度和冷却速率,生长机制为界面控制,在低的生长速率下形成规则且成分均一的晶体;而在高的冷却条件下,生长机制为扩散控制,晶体发生快速生长形成不规则晶体,并在晶体-熔体界面处形成成分扩散边界层,成分边界层中亏损相容元素,富集不相容元素,并以非平衡比例向前进的晶体表面提供养分导致矿物成分逐渐偏离平衡。在估算岩浆热力学参数时,传统方法多依赖于矿物-熔体平衡,但用于判断平衡的标准在较高的冷却动力学条件下很可能会失效,从而导致对平衡的错误判断,以及对热力学参数的错误估算。因此,在使用以热力学为基础的温压计和湿度计时,需详细评估岩浆冷却的动力学条件。

埃达克岩的特征、成因及构造意义

与多数弧岩浆岩具有玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩的岩石组合不同,有一种弧岩浆岩以英安岩及与其成分相当的深成岩为主,由于其独特的地球化学特征被定义为埃达克岩。埃达克岩的显著特征是高Al2O3、Sr、Sr/Y、La/Yb、Zr/Sm而低Y、Yb、Sc。根据熔浆-矿物平衡热力学,岩浆被认为起源于榴辉岩相条件下俯冲板片的部分熔融。这样的熔融条件一般认为要求年轻(<25Ma)而热(≈10℃/km)的水化玄武质洋壳岩石发生俯冲作用,并在大约75～90km深处发生脱水部分熔融形成埃达克岩岩浆。在岩浆弧岩石成因体系中,这样的熔融条件最可能出现在板块俯冲的初始阶段。因此,埃达克岩概念的提出与研究可能具有重要的构造意义。

基于美国国家地热数据的地热温度计案例分析与方法适宜性评价

热储温度评价是地热系统研究的关键内容。文章选取建设比较成熟的美国国家地热数据系统(National Geothermal Data System,NGDS),分别利用地球化学地热温度计、多矿物平衡法、冷热水混合模型及气体地热温度计对不同地热田的热储温度进行评价,确定不同热储温度评价方法的适用性和局限性,以期为热储温度评价方法的选取提供参考。研究结果表明,当地热水体达到离子和矿物的平衡状态时,地球化学地热温度计可得到相对合理的热储温度;当地热水体未达到离子和矿物的平衡状态时,SiO2地热温度计较阳离子温度对热储温度的评价效果更准确。尽管基于饱和指数的多矿物平衡法由于有限饱和平衡矿物选择导致不一定得到精确的热储温度,但可为地球化学地热温度计的选取提供依据,比如当石英过饱和时,用玉髓地热温度计计算的温度比石英更能反映地下的热储温度。对于蒸汽为主的高温地热储层,由于蒸汽和地表岩石反应导致矿物和离子无法反映热储信息,气体地热温度计对该类型热储温度的评价更加合理。由于混合模型得到的是冷、热水混合之前的热水端温度,因此,混合模型计算的热储温度通常高于地球化学地热温度计。总之,没有一种温度计是万能的,不同地热温度计适用条件不同,综合不同合理的方法以及互相校正是最好的方法。

DYMBAL系统的研究及其应用

介绍了用于大冶铁矿物料平衡计算的DYMBAL软件系统。根据所建立的平衡约束条件及目标函数 ,利用共轭方向算法并结合Lagrange乘子法对产率进行优化 ,调整各测定值使目标函数值最小。实际应用表明DYMBAL系统计算结果可靠 ,可用于现有生产流程的物料平衡计算。

海南南部沿海地下水水文地球化学及成因

海岸带地下水的水文地球化学特征及其成因研究对海岸带地区地下水合理利用、保护和污染防治等具有重大意义。利用Piper图、矿物相平衡分析、离子比例系数和Gibbs分析,揭示了海南南部沿海黎安港Z1、三亚湾Z2和板桥Z3监测井在大、小潮时段地下水的水文地球化学过程、水岩交互作用、成矿趋势和地下水的成因。结果表明,Z1、Z2和Z3的地下水分别为盐水、淡水和极度咸水。水化学类型分别为Cl-Na型、HCO3·Cl-Na·Ca型和Cl-Na型。硬石膏、石膏和岩盐溶解是该区地下水中的主要离子来源。Z1和Z3的地下水来源与受蒸发浓缩控制型的高矿化度的海水紧密相关,Z2的水化学环境主要受含钠硅酸盐矿物的岩石风化溶解作用影响。研究结果为进一步开展海岸带地下水环境监测和污染防治提供基础资料。