巴基斯坦新特提斯构造–岩浆演化与重要金属成矿作用

巴基斯坦在大地构造位置上处于印度、欧亚和阿拉伯三大板块的汇聚带,正同时发生着大陆碰撞和大洋俯冲作用,是研究地球系统深部圈层相互作用与成矿效应的绝佳天然实验室。但是,目前对于巴基斯坦构造演化与成矿作用的研究还不系统,对于巴基斯坦的大型–超大型矿床形成的背景和机制仍不清楚。笔者针对巴基斯坦不同类型的优势矿种开展了深入解剖和对比研究,系统梳理最新研究进展,围绕巴基斯坦新特提斯构造–岩浆演化与成矿作用响应的关键科学问题,分析铜矿、铬铁矿、铅锌矿以及碳酸岩有关的稀土矿床等重要金属成矿类型形成的构造环境以及与区域重大地质事件的耦合关系,总结巴基斯坦区域成矿规律,为资源潜力分析和境内外找矿勘查提供依据。

东天山白鑫滩铜镍硫化物矿床矿石铂族元素特征及其矿床成因

笔者等针对矿床不同的矿石类型中PGE的含量进行了综合分析和理论计算和研究。该理论对于通过铂族元素可以精细刻画出岩浆结晶分异过程中元素的迁移、富集规律,示踪成矿母岩浆的物质来源。通过本次研究对于寻找与镁铁—超镁铁岩有关的铜镍矿床中综合评价铂族元素提供了一定的方向和借鉴,能够进一步指导和推动铜镍矿中伴生铂族元素的评价和利用。新疆白鑫滩铜镍硫化物矿床是近年来东天山新发现的镍矿床,矿床规模镍已达到中型,铜为小型矿床。矿床矿石以海绵陨铁状结构为主,且矿床中铜矿石资源量大于镍矿石资源量。本次工作针对矿区东西部两个最大的矿体系统地采集了样品,并分析了矿体中铂族元素含量,根据大量铂族数据的统计与模拟计算,获得了白鑫滩矿床母岩浆的PGE组成:Os=0.335×10^(-9),Ir=0.267×10^(-9),Ru=0.277×10^(-9),Rh=0.144×10^(-9),Pt=4.94×10^(-9),Pd=2.32×10^(-9),Ni=338×10^(-6),Cu=174×10^(-6)。通过R因子与硫化物分异结晶过程模拟,白鑫滩铜镍硫化物矿床的R因子为115。综合分析对比不同矿床矿石铂族元素特征,表明白鑫滩成矿岩体为地幔物质来源,成矿作用主要受母岩浆的结晶分异作用控制。

内蒙古乌努格吐山铜钼矿区地下水化学特征及其成因机制

内蒙古乌努格吐山铜钼矿地处呼伦贝尔草原腹地。本文对研究区内地下水及地表水进行了系统采样测试,应用数理统计、Piper三线图解、相关性分析、Gibbs模型以及离子比例关系等方法对研究区水样进行综合分析。研究结果表明,区内水体阳离子以Ca^(2+)和Na^(+)为主,Ca^(2+)基本来源于钙镁硅酸盐岩的风化溶解,Na^(+)主要来源于岩盐溶解;阴离子以HCO^(-)_(3)和SO_(4)^(2-)为主,主要受碳酸盐的溶解影响,局部受含硫矿物的氧化和尾矿液渗透影响较大。水化学类型以HCO^(-)_(3)Ca·Mg和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg·Na型为主,总体呈中性,大部分属微硬淡水。区内水化学成分主要受溶滤作用影响,阳离子交替吸附作用和浓缩作用也有一定影响。基本查明了矿区及其周边地下水化学特征及其成因机制,为矿山地质环境影响评价、绿色和谐矿山建设以及草原生态环境保护等提供科学依据。

阿尔金-东昆仑造山带铜镍矿成矿地质条件与找矿前景

基于阿尔金-东昆仑造山带基性-超基性岩分布和铜镍矿找矿勘查进展,梳理该区铜镍矿产特征和成矿规律,指出下一步找矿方向。研究显示,阿尔金-东昆仑造山带铜镍矿成矿期分为4期:元古代(1 118 Ma)、奥陶—泥盆纪(465~405 Ma)、二叠纪(270 Ma)、三叠纪(244 Ma),元古代铜镍成矿作用主要与热液作用有关,后3期主要与岩浆熔离作用有关,并有热液作用的叠加。奥陶—泥盆纪幔源岩浆活动强烈,多分布于阿尔金南缘断裂及次级断裂附近,岩体岩相分带清楚,岩浆分异充分,成矿前景大,是阿尔金-东昆仑地区寻找铜镍硫化物矿床的优选方向。受构造作用影响,该期基性-超基性岩与蛇绿岩套镁质橄榄岩共存同一空间,需加强对该时期铁质基性-超基性岩体的综合评价。二叠—三叠系岩体多以辉长岩为主,已发现的超镁铁质岩石赋存有铜镍矿化体,为该区寻找铜镍矿的次要方向。

吉林红旗岭晚三叠世镁铁超镁铁质侵入体矿物化学和岩石地球化学特征:对镍铜成矿的启示

吉林红旗岭镁铁超镁铁质侵入岩群位于中亚造山带东段南缘,由3个北西向岩带(I、II、III)组成,包括30多个小岩株,其中I-岩带的部分岩体伴有铜镍矿化,并且其1和7号岩体分别形成了中型和大型岩浆铜镍硫化物型矿床。矿床主要容矿岩石为辉橄岩、橄辉岩、斜方辉石岩、二辉石岩、苏长岩和辉长岩。主量元素方面,红旗岭岩群具有富镁(w(MgO)=20.7%~31.1%)、低钛(w(TiO_(2))=0.33%~0.79%)、低碱(w(K 2 O+Na 2 O)=0.60%~2.29%)和硅(w(SiO_(2))=40.0%~53.0%)变化范围大的特征;微量元素方面,红旗岭岩群呈现弱富集LREE和LILE(Th)以及亏损HREE和HFSE(Nb-Ta-Ti)。岩相学、地球化学和矿物(橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石、斜长石和角闪石)主微量元素特征表明,红旗岭岩群明显不同于洋岛型玄武岩、阿拉斯加型环状杂岩和科马提岩,但与岛弧玄武岩以及中亚造山带西段的“黄山西”和“黄山东”铜镍硫化物矿床的容矿超镁铁质岩相似,其母岩浆是一种富Mg、亏损Nb-Ta的岛弧拉斑玄武质熔体,形成于晚三叠世古亚洲洋闭合后伸展环境,演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用,含矿母岩浆可能经历了硫化物的“二次熔离”,最终形成了铂族元素(PGE)亏损型岩浆铜镍硫化物矿床。

新疆东天山黄滩金铜锌矿成矿时代——来自白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年龄约束

卡拉塔格是东天山十分重要的铜矿集区,发育5个不同时代和成矿类型的成矿系统。近年来新发现了黄滩(包括金岭)金铜锌矿床,赋存于火山岩系中,发育层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化,但层状矿化和黄铁绢英岩化形成时代不清楚,制约了进一步找矿勘查工作。本文基于野外调查和室内研究,开展白云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄和黄铁矿Re-Os年代学研究,获得黄铁绢英岩中白云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为429.46±3.91 Ma,7件层状矿化中黄铁矿Re-Os等时线年龄为436.5±4.2 Ma。层状矿化年龄与前人获得含矿岩系英安岩和英安质凝灰岩年龄(434~438 Ma)、脉状矿化年龄(432~438 Ma)一致,表明层状矿化、脉状矿化和黄铁绢英岩化是同一成矿事件的产物,黄滩为富金火山成因块状硫化物(VMS)型矿床。因此,尽管黄滩和红海‒黄土坡为VMS型矿床,红石为火山热液脉状矿床,但它们均为同一VMS成矿系统,形成于430~439 Ma,受控矿因素的差异,造成了成因类型、矿化类型和成矿元素组合的多样性。

交代地幔源区与造山带铜镍成矿作用

造山带具有复杂的动力学环境、俯冲交代历史和热力学状态,其地幔源区物质组成、熔融机制和岩浆产物明显不同于地幔柱和大陆裂谷带,因此造山带环境中与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍成矿作用有别于板内环境。本文综述了交代地幔源区与造山带铜镍成矿关系的新进展,重点聚焦于:(1)岩石圈与软流圈的贡献。成矿岩浆来源于上涌的软流圈驱动交代岩石圈地幔不同程度的混合熔融,其中后俯冲阶段岩浆产物的成矿作用最为普遍、规模最大;岩石圈地幔经历不同比例俯冲板片沉积物熔体(富钙沉积物)和低温蚀变洋壳流体交代,具有显著的富挥发分和碳酸盐特征。(2)幔源岩浆氧化还原状态对成矿的约束。显生宙造山带成矿初始岩浆(硫化物未发生饱和)可能普遍为氧化性岩浆,岩浆体系硫化物饱和前后存在氧逸度骤降,导致岩浆体系硫化物饱和时硫的溶解度呈指数级下降,直接触发硫化物熔离,或者为达到熔离创造低的硫溶解度条件,其中岩浆还原作用由碳质物在岩浆期的有效混染造成。(3)挥发分对岩浆硫化物的运载汇聚。挥发分显著降低熔体粘度,从而减小粘滞阻力对岩浆超压的消耗;岩浆在上侵减压过程中挥发分能够发生出溶-成核作用,形成大量低密度气泡并与硫化物液滴形成复合液滴,促进硫化物液滴聚结,提高其成矿元素含量,并向上输运硫化物。总之,全球部分典型铜镍成矿省与交代地幔时空耦合关系表明,地幔具交代属性可能一定程度上促进了岩浆硫化物成矿。尽管交代地幔对造山带铜镍成矿的贡献方面取得了诸多重要进展,但前寒武造山带幔源岩浆氧化还原状态对成矿的影响、造山带镍铜钴成矿多样性、经历不同交代作用的地幔源区熔融过程中亲铜元素的行为机制、壳幔圈层内挥发分循环对亲铜元素迁移-富集的控制作用等领域仍需深入研究。

新疆西天山喇嘛苏铜锌矿床矽卡岩矿物学与还原性流体演化

喇嘛苏铜锌矿位于中亚成矿域西段,为新疆西天山地区相对较早发现的斑岩-矽卡岩铜锌矿床。本文对喇嘛苏铜锌矿矽卡岩和矽卡岩化大理岩中的矽卡岩矿物进行了岩相学及主微量成分分析,首次发现了喇嘛苏铜锌矿床发育的黑榴石和富钛钙铝榴石。对矽卡岩中发育震荡环带的钙铁榴石进行主量元素和电子探针mapping分析,发现钙铁榴石发育不均一的核部,环带部分表现为Al-Fe元素此消彼长的耦合震荡关系;对钙铁榴石从核部中央向边缘环带进行定向原位微量元素LA-ICPMS分析,发现∑REE表现为连续略有降低的趋势、δEu表现出震荡变化。黑榴石和富钛钙铝榴石表现为核幔结构,显示流体氧逸度的降低,流体从超常富集Ti转变为富集Ti。对富钛钙铝榴石进行原位微量元素LA-ICPMS测试,发现富钛钙铝榴石∑REE高于钙铁榴石(钙铝榴石:58.4×10^(-6)~408.4×10^(-6);钙铁榴石28.2×10^(-6)~108.7×10^(-6)),富钛钙铝榴石具有强烈正Eu异常(δEu=11.3~15.0),钙铁榴石和富钛钙铝榴石均表现为富集轻稀土而亏损重稀土。喇嘛苏铜锌矿中的原生辉石为透辉石,后经退蚀变流体交代发生Mg元素丢失和Fe元素富集,转变为次透辉石-铁次透辉石,随交代程度加深,进一步转变为铁角闪石,最后在退蚀变流体中直接沉淀出铁镁钙闪石。在背散射下,原生透辉石、次透辉石-铁次透辉石、铁角闪石、铁镁钙闪石表现为亮度不同的明暗结构。矽卡岩矿物的显微结构和主微量成分表明,蚀变流体为酸性和富Cl、REE、Ti的流体,蚀变阶段早期为氧化性流体,晚期为还原性流体。喇嘛苏铜锌矿流体中CH_(4)、C_(2)H_(6)等还原性物质、共生的磁黄铁矿-磁铁矿低氧逸度组合及还原状态矽卡岩矿物组合表明喇嘛苏铜锌矿可能为一还原性斑岩-矽卡岩铜锌矿。

刚果(金)如瓦西铜-钴矿床表生成矿过程及其勘探意义

中非成矿带刚果(金)如瓦西(Ruashi)铜-钴矿床经历了表生成矿作用,但其研究薄弱。在野外地质调查、室内矿物学观察和矿山生产勘探的基础上,对如瓦西铜-钴矿床的表生分带组构与次生富集规律进行研究。结果表明,该矿床原生矿体由黄铜矿、斑铜矿、硫铜钴矿等含铜硫化物矿物组成,矿石品位铜在1%~2%、钴在0.1%~0.3%范围内。矿床在近地表发生表生氧化作用后,上部形成了氧化带,可进一步划分为3个亚带:(1)完全氧化亚带;(2)淋滤亚带;(3)次生氧化物富集亚带。上部完全氧化亚带发育富钴氧化物堆积体“矿帽”(钴品位在1%~3%,部分可达12%),淋滤亚带几乎不含铜、钴金属矿物,次生富集氧化物亚带由孔雀石、硅孔雀石、蓝铜矿、胆矾、水胆矾等氧化物矿物和碳酸盐矿物组成,矿石品位铜在5%~10%、钴在0.8%~1.0%范围内,相对原生矿石富集了3~5倍。下部为次生硫化物富集带,出现蓝铜矿、辉铜矿等次生硫化物矿物,矿石品位铜在3%~5%、钴在0.3%~0.8%范围内,相对原生硫化矿富集了1~3倍。综合分析认为,如瓦西铜-钴矿床表生成矿作用受岩石地层、地质构造和地下水等因素的控制,次生富集作用明显提高了矿石品位和矿床开发价值,形成了氧化物富铜-钴矿、硫化物富铜-钴矿和碳酸盐岩接触带附近的氧化物富铜矿及黑色富钴矿等类型的高-特高品位矿体。经勘探验证,在矿区深边部新揭露高品位矿石资源量256万吨,平均品位铜为3.68%、钴为0.44%,可采储量143万吨,平均品位铜为3.53%、钴为0.32%。该研究可为矿区及区域同类型矿山硫化矿演化成氧化矿的表生富集过程及深边部找矿预测提供科学依据。

湘南铜山岭铜铅锌矿床闪锌矿矿物化学特征及其成矿指示意义

为探讨湘南铜山岭铜铅锌矿床的形成过程,本文对不同类型矿石中的闪锌矿开展了电子探针成分分析。结果表明,Fe主要通过直接置换Zn的方式进入闪锌矿,Cd可能通过与Fe耦合置换Zn的方式(Cd^(2+)+Fe^(2+)←→2Zn^(2+))进入闪锌矿,含铜矿石的闪锌矿中可能含有亚显微级黄铜矿包裹体。闪锌矿的Fe、Cd含量和Fe/Zn、Zn/Cd值的变化指示近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩矿体依次形成,铜硫化物-石英脉、铜铅锌硫化物-石英脉和铅锌硫化物-石英脉矿体依次形成,碳酸盐交代型矿体形成较晚。结合矿床地质和闪锌矿矿物学特征,本文认为铜山岭铜铅锌矿床可能存在两期流体出溶,早期出溶温度较高的含Cu、Pb、Zn流体,引起近端内矽卡岩、近端外矽卡岩、远端矽卡岩、铜硫化物-石英脉和铜铅锌硫化物-石英脉矿化;晚期出溶温度较低的含Pb、Zn流体,导致铅锌硫化物-石英脉型和碳酸盐交代型矿化。

中非赞比亚成矿带卢安夏盆地富钴矿物特征及其指示意义

中非铜钴成矿带是全球规模最大、平均品位最高的沉积型铜钴成矿带,在全球钴矿产供应中占有极其重要的地位。卢安夏矿床是中非赞比亚成矿带一超大型铜(钴)矿床,但目前对于其钴的富集机制及成因模式尚不清楚。本研究聚焦于卢安夏铜钴矿床中硫铜钴矿、黄铁矿等富钴矿物,对其开展电子探针、微区X射线荧光光谱分析和S同位素分析。电子探针与微区X射线荧光光谱分析显示,卢安夏矿床中存在沉积期(Py1)、成岩期(Py2)、热液期(Py3)、表生期(Py4)四期黄铁矿。其中,钴主要富集在硫铜钴矿-黄铁矿-黄铜矿-石英脉的Py3中,其钴含量最高可达10.5%;其次为表生期黄铁矿(Py4),但其钴富集程度有限。黄铁矿Co、As含量显示富钴Py3的形成与含As流体不断与围岩发生作用有关。尽管卢安夏硫化物S同位素组成变化范围较大,但富钴的黄铁矿δ^(34)S为负值(-9.6‰~-2.8‰),且全岩钴含量与单矿物δ^(34)S值呈负相关关系。这一结果指示富钴硫化物的形成源于在热液提供热量的条件下,有机质热分解产生大量强还原性物质与硫酸盐发生反应,由此促进了硫酸盐的还原过程和硫化物的沉淀。结合近年来中非铜钴成矿带的地质演化史和钴富集机制方面的研究成果,卢安夏矿床钴的主要成矿期应为卢菲利安造山期(540~490Ma),在此造山阶段释放的氧化性高温高盐热液是钴的主要载体,而卢安夏矿床钴的富集可能源于赋矿地层中丰富的有机质成分为钴的富集成矿提供了有利条件,热液注入后由于氧逸度的降低,钴在相对低温的条件下发生沉淀而形成矿床。

磷灰石主、微量元素的偏最小二乘判别分析在斑岩型矿床中的应用

如何区分成矿和不成矿斑岩,以及斑岩型铜和钼矿床成矿岩浆存在何种差异一直是矿床学界关心的科学问题。本文选取不同类型(包括成矿斑岩、不成矿斑岩、含铜矿斑岩、含钼矿斑岩等)斑岩中的岩浆磷灰石作为研究对象,通过多元统计方法(PLS-DA)对其进行聚类分析,尝试通过磷灰石的元素特征区分出成矿与不成矿斑岩以及形成不同矿种的斑岩,进而为副矿物找矿提供理论依据与技术支撑。通过PLS-DA模型的建立与讨论分析,发现根据岩浆磷灰石的Cl、SO_(3)、La、Ce、Eu、Sr、Y、Yb、Th等元素含量的差异,指示成矿斑岩的岩浆相比于不成矿斑岩的岩浆具有较高的氧逸度和水含量,且斑岩铜矿相比于斑岩钼矿具有相对高的岩浆氧逸度和较低的岩浆演化程度。

镍同位素在高温岩浆系统中的研究进展和矿床学应用

Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用到岩浆铜镍硫化物矿床中。前人对高温岩浆过程Ni同位素分馏机理的认识包括:(1)玄武岩难以代表地幔的Ni同位素组成;(2)地幔部分熔融和壳源物质循环不会产生明显的Ni同位素分馏,地幔交代作用是导致地幔Ni同位素不均一的主要原因;(3)硫化物参与的过程是高温岩浆体系产生Ni同位素变化的主控因素,例如,硫化物的溶解、结晶、熔离以及和硅酸盐岩浆的相互作用。目前Ni同位素在高温地质过程中的研究与应用还处于发展阶段,同位素分馏系数和简约配分函数比等参数有待确定,需要结合更精确的模拟计算和更合理的高温高压实验来解决。查明地幔交代过程中Ni同位素分馏的具体机制,有望精准识别地幔源区的岩石性质和精细交代过程;Ni和Cu同位素的联合应用在岩浆铜镍矿床的金属富集机制和地球动力学环境研究方面显示出巨大潜力。

滇西保山地块金厂河Fe-Cu-Pb-Zn矽卡岩型多金属矿床黑柱石成因及地质意义

黑柱石是一种矽卡岩型铅锌及铁矿床中少见的矿物,与铅锌矿体、磁铁矿体关系密切。为查明黑柱石成矿过程中与铅锌铁铜多金属成矿作用的关系,本文对金厂河Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿床中的黑柱石产状、矿物共生组合、化学成分、分带性等开展了研究。根据电子探针数据计算可得,金厂河矿区黑柱石的化学式为:Ca_(0.95-1.08)(Fe_(0.87-1.97)Mn_(0.08-0.36)Mg_(0.01-0.06))^(2+)_((1.89-2.03))(Fe_(0.82-1.04)Al_(0.01-0.03))^(3+)_((0.88-1.15))[Si_(1.94-2.08)O_(7)]O(OH)。结合矿物组合类型、产状、分带特征等,推测矿床内矽卡岩由内带逐渐向外带交代的趋势。金厂河矿区主要有3种矿物共生组合:黑柱石+磁铁矿组合,黑柱石+磁铁矿+黄铁矿+黄铜矿组合,黑柱石+方铅矿+闪锌矿+黄铜矿组合,分别对应三个不同的蚀变阶段:晚期矽卡岩阶段(代表组合Ⅰ),以石榴子石的分解为主,形成大量的黑柱石;退蚀变阶段(代表组合Ⅱ),以阳起石、黄铜矿、黄铁矿发育为主;石英-硫化物阶段(代表组合Ⅲ),以发育大量的方铅矿、闪锌矿为主,同时这一阶段内黑柱石分解,形成阳起石、方解石、磁铁矿等。此外,黑柱石的稀土元素配分模式与石榴子石的类似,一定程度上保留了石榴子石的稀土元素特征。研究认为:黑柱石是早期石榴子石退化分解的产物,矿床自内向外逐渐交代,形成了铅锌铜矿体中以锰质黑柱石为主,而磁铁矿体、铜矿体中以含锰黑柱石为主的分带特性。锰质黑柱石有利于铅锌矿的形成,而对于磁铁矿有贫化的影响,同时也可为矿区揭露中酸性岩体和深部找矿提供重要科学意义。

缅甸Wunto-Popa岩浆弧Shangalon铜金矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

Shangalon铜金矿床位于缅甸Wunto-Popa岩浆弧北段,研究工作薄弱,其成矿地质背景和矿床成因尚缺乏高精度同位素成矿年代学数据的制约。本文选取典型矿石中5件辉钼矿样品通过Re-Os同位素定年方法厘定成矿时代,获得的模式年龄集中变化于38.5±0.6至38.3±0.5 Ma,加权平均年龄为38.4±0.2 Ma,对应的等时线年龄为38.0±1.6 Ma(MSWD=0.17),二者在误差范围内基本保持一致,指示Shangalon铜金矿床的成矿时限为始新世,该年龄数据与矿区的含矿闪长岩和花岗闪长岩锆石U-Pb年龄38~40 Ma相吻合,表明Shangalon Cu-Au-Mo成矿作用与始新世闪长岩–花岗闪长岩侵入体密切相关,为始新世岩浆活动的产物。Shangalon铜金矿床辉钼矿样品的Re含量为82.4~111.2μg·g-1,平均值为98.88μg·g-1,指示成矿物质具有壳幔混源的特征。通过综合分析区域成矿动力学背景,认为Shangalon地区始新世铜金成矿作用可能形成于印度与欧亚大陆碰撞背景下的新特提斯洋板片撕裂和断裂,诱发软流圈上涌,新生下地壳部分熔融。

超音速激光沉积Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层微观结构及耐磨损性能

目的研究不同石墨含量对超音速激光沉积Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的微观组织、显微硬度、耐磨损性能的影响。方法利用扫描电子显微镜、能量色谱仪、维氏硬度计、激光共聚焦扫描显微系统、X射线衍射仪、摩擦磨损测试对复合涂层的微观组织、显微硬度、耐磨损性能及磨损机制进行分析。结果随着原始粉末中镀铜石墨质量占比的增加,Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的沉积效率逐渐降低。基于Al_(2)O_(3)颗粒的原位喷丸效应及激光辐照的加热软化效应,复合涂层具有致密的微观组织,且复合涂层与基体界面结合良好。单一添加Al_(2)O_(3)颗粒可以将Cu涂层的硬度从108.19HV0.2提高至121.82HV0.2。随着石墨含量的增大,涂层的显微硬度逐渐降低,镀铜石墨在原始粉末中的质量分数从5%增至15%,Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层的硬度从116.09HV0.2降至94.17HV0.2。添加石墨能够在复合涂层表面形成固体润滑层,降低复合涂层的摩擦因数,提升涂层的耐磨损性能。CuAlGr10复合涂层具有最优的耐磨损性能,磨损率为0.7×10^(−4)mm^(3)/(N·m)。此外,由于激光辐照促进了复合涂层内部颗粒间的界面结合,均匀分散在石墨润滑相中的Al_(2)O_(3)颗粒作为负载支撑和耐磨相,可进一步降低复合涂层的磨损率。结论Cu-Al_(2)O_(3)-石墨复合涂层优异的耐磨性能是润滑相石墨颗粒和硬质增强相Al_(2)O_(3)颗粒共同作用的结果,石墨的添加能够降低复合涂层的摩擦因数,提升涂层的耐磨损性能,但过量的石墨颗粒会对涂层产生割裂作用,导致增强相Al_(2)O_(3)颗粒脱离涂层,从而加剧涂层的磨损。

上黑龙江盆地金属矿成矿系统

上黑龙江盆地位于额尔古纳地块东北部,上黑龙江Au-Cu-MoⅢ级成矿带上,成矿条件十分优越。上黑龙江Au-Cu-Mo成矿带经历了蒙古—鄂霍茨克洋俯冲增生、挤压碰撞的复合造山过程,多幕式构造—岩浆活动频繁,发育有与燕山期中酸性侵入活动有关的铜、金、钼矿床成矿系统.

南祁连裕龙沟铜镍矿床特征及外围成矿预测

裕龙沟铜镍矿床(小型)位于南祁连成矿亚带东段满隆山一带。成矿与区内基性-超基性岩体密切相关,属含铂族富铜镍矿床。本文基于对该区以往地质、磁法、电法及地气测量成果资料进行了较系统地分析研究,探索了成因机制,构建了相应成矿模式及找矿模型,并进行了成矿预测。结果表明,在裕龙沟矿区东侧的隆哇塞日登地区具有良好的成矿远景及找矿潜力;南祁连成矿带东段具备加里东晚期后碰撞伸展环境下的岩浆型铜镍硫化物矿床形成条件。

Classification, Tectonic Setting, and Mineralization Potential of Ayetoro and Sasaro Syenitic Plutons in Igarra Schist Belt, Southwestern Nigeria

Petrographic and geochemical studies of syenite-looking Ayetoro and Sasaro plutons within Igarra Schist Belt were carried out in order to classify them and determine their tectonic setting and mineralization potential. Petrographic study and geochemical classification revealed that while Ayetoro boss is microgranite constituting an aggregate of medium grained muscovite, quartz and biotite minerals, Sasaro stock is micromonzonite made up of medium grained albite, orthoclase, biotite, hornblende and pyroxene. Geotectonic setting showed the boss and stock are orogenic, probably derived from the same upper mantle magma as Igarra batholith that got contaminated by crustal materials responsible for their difference in lithology. Their mineralization potential showed that the massive Ayetoro microgranite with no appreciable trace-element contents cannot serve as host of any metallic deposit, and should be suitable for industrial applications. Whereas, the silicified, highly sheared Sasaro monzonite, with elevated level of some trace elements contents as Ag, Au and Cu, could harbor Ag-Au-Cu deposit.

电共沉积法制备铜铁合金及其表征

铜铁合金具有优异的导电、导热性能以及独特的电磁屏蔽性能,且成本低廉,应用广泛,但易发生成分偏析。为解决这一问题,以五水合硫酸铜和七水合硫酸亚铁为原料,采用电共沉积法制备Cu-Fe合金镀层,通过扫描电子显微镜、能谱仪和透射电镜对镀层进行表征,研究电流密度、主盐离子浓度、络合剂浓度对镀层成分和显微组织的影响,探究镀层的生长过程。结果表明:Fe^(2+)、Cu^(2+)和柠檬酸(络合剂)浓度分别为0.016、0.04和0.2 mol/L,电流密度为2.0 A/dm^(2)时,Cu-Fe合金镀层光亮平整无裂纹,具有较高的Fe含量(w(Fe)=14.87%)。镀层中Cu和Fe分布均匀,不存在单独的Fe相,证明电沉积过程中形成了亚稳合金。镀层中广泛分布着纳米晶,晶粒尺寸在20~100 nm之间。Cu-Fe镀层由细小枝晶密集生长,而后分化为小颗粒紧密生长,随时间延长颗粒逐渐长大,出现显著优先生长,颗粒之间可见明显间隙。不均匀的电场和成核位置分布是导致枝晶无序生长的主要原因。