华南早寒武世黑色岩系Ni-Mo多金属矿床成因研究进展

通过调研分析我国华南早寒武世黑色岩系Ni—Mo多金属矿床成因研究的现状,述评了这一领域的研究进展,提出了今后深化研究值得加强的方向。将已有提出的矿床成因模式总体归纳为5种观点:陨石撞击同沉积、岩浆火山碎屑、海水、热水、多源,并且认为目前主要侧重于对热水和海水两种成因的研究,这两方面积累的证据较多,争议也较大。结合生物有机质在矿床形成过程中起到了重要作用,即生物有机成矿作用,认为矿床成因复杂,受到热水、海水、生物有机质的多元复合作用。总体而言,各种矿床成因观点均各有证据支持,但因成矿过程复杂,成矿地质作用多样,所以尚不能够完全全面、合理地揭示成矿过程,仍有待进一步深入工作;建议加强原位实验分析测试技术的应用和矿床成因研究的时空对比。这些认识为存在诸多争议和不确定性的该领域研究提供了参考,并且因这一分析对象是全球黑色岩系矿床的一个典型实例,所以认识可望具有普遍参考意义。

遵义黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体特征：来自方解石流体包裹体、REE和C、O同位素证据

黄家湾矿床是近几年在贵州遵义地区寒武系底部黑色页岩中新发现的以Ni-Mo为主的多元素矿床,本文首次对该矿床成矿阶段方解石的流体包裹体、REE和C、O同位素组成特征进行了系统研究。研究结果显示:(1)该矿床成矿阶段方解石中含有3种类型的流体包裹体:富液相气液两相水溶液包裹体;富气相气液两相水溶液包裹体;纯液相包裹体。它们的气相分数变化较大,显示成矿过程中可能发生过沸腾作用。流体包裹体的显微测温结果显示,成矿流体的冰点温度为-11.6～-5.5℃,流体盐度变化范围为8.55%～15.57%NaCleqv,均一温度为109.0～181.8℃,对应流体密度为0.97～1.44g·cm-3;(2)遵义黄家湾钼-镍多金属矿床中与成矿期有关的方解石的稀土总量高且变化范围宽(39.9×10-6～275×10-6),配分曲线为轻稀土富集((La/Yb)N=29.6～63.3)的右倾型,且铕正异常明显(Eu/Eu*为2.14～14.8),与现代海底热液矿床中方解石的稀土特征类似;(3)同位素测定显示成矿流体的碳氧同位素组成分别为δ13CV-PDB=-6.3‰～-5.7‰,δ18OV-SMOW=15.6‰～16.0‰,计算得到流体水的δ18OV-SMOW-H2O‰平均值变化于-0.97‰～+5.16‰之间。上述综合研究表明:黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体主要为海水和地层中的建造水(盆地热卤水),同时由海水演化来的海底热液也参与了成矿过程。成矿流体中的碳可能由深源碳与海相碳酸盐岩共同提供。

扬子西缘乡城-丽江结合带燕山期斑岩Mo多金属矿床成矿系统

位于扬子陆块西缘与西南三江造山带结合部位的乡城-丽江地区，北起四川乡城经云南格咱南至丽江地区，在印支期斑岩铜矿带上新发现叠加了燕山期斑岩Mo多金属成矿作用，形成乡城-丽江斑岩Mo矿带。受印支期古特提斯洋盆闭合后地壳缩短与加厚的影响，燕山晚期下地壳发生拆沉作用，导致后碰撞型花岗质岩浆侵位，发育了Mo多金属成矿作用，并构成斑岩成矿系统。岩石地球化学特征表明，燕山晚期含矿斑岩具高硅（SiO2=66.29%～79.36%）、高碱（K2O＋Na2O=5.07%～9.24%）、富钾（K2O/Na2O=0.71～2.13）的特点，属于高钾钙碱性岩石系列。岩石富集轻稀土元素（LREE），具有负δEu异常；微量元素具富集大离子亲石元素K、U、Th、Rb，亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特征；大离子亲石元素的富集和Nb、Ta等高场强元素的亏损，表明形成这些岩体的岩浆主要来自地壳，具有造山带花岗岩的地球化学特征。区内代表性含矿斑岩相似的地球化学组成及分布特征表明，乡城-丽江结合带燕山晚期的成矿斑岩是由同源岩浆分异演化而来。成矿系统的分析表明，燕山晚期主要含矿斑岩成矿物质以壳源为主，但具有少量地幔物质的加入，成岩成矿物质来源具有相似或一致的源区特征。在成矿元素的组合上，由成矿斑岩体向外带表现出W、Mo→W、Mo、Cu→Pb、Zn、Ag的演化趋势。研究表明，本区燕山晚期花岗岩浆的侵入及Mo多金属成矿作用并不是独立或个别的成矿事件，而是纵跨义敦岛弧、甘孜-理塘结合带及扬子西缘的带状成矿活动，属于区内与燕山晚期岩浆侵入作用相关的统一斑岩成矿系统。

云南马龙苍龙山黑色岩系Mo-Ni多金属矿床特征及成因浅析

云南马龙苍龙山Mo-Ni多金属矿床赋存于下寒武统筇竹寺组石岩头段。矿床由上、下2个Mo-Ni多金属矿层组成,分别赋存于石岩头段上部和中、下部。矿层呈薄层状产出,延伸稳定,矿层共（伴）生元素多。矿层受构造、地层、岩性及岩相控制明显。矿石具纹层状构造。矿石U/Th比值3.37~14.29,平均8.64,表明受到较强的热液活动影响。综合地质特征和微量元素分析资料,认为马龙苍龙山Mo-Ni多金属矿与广泛发育的华南寒武系Mo-Ni层具有相似的成因机制。不同的是本区发现两层Mo-Ni矿层,值得进一步深入研究。

Mo添加对WC-Ni硬质合金微结构及性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和性能检测等方法研究了不同Mo添加量对WC-Ni-Mo硬质合金的WC粒度、硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能的影响。结果表明:在研究的成分范围内(w(Mo)=1.5%~2.0%),WC的平均晶粒尺寸基本不随Mo添加量的变化而变化;随Mo添加量的增加,WC-Ni-Mo硬质合金的硬度略微有所下降,而摩擦磨损性能得到提升。Mo质量分数为2%的WC-Ni-Mo硬质合金在酸性溶液中的耐腐蚀能力要高于Mo质量分数为1.5%的合金,并且具有更好的电化学稳定性。总体来看,WC-8.0%Ni-2.0%Mo合金的综合性能优于WC-8.5%Ni-1.5%Mo硬质合金。

秦岭造山带黑色岩系与金属矿床类型及成矿系列

秦岭造山带黑色岩系划分为南、北、中三个带,北带分布于北秦岭,以秦岭杂岩为基底的岛弧火山岩与花岗岩带到二郎坪弧后边缘海盆带,形成于活动大陆边缘类似的沟、弧、盆构造体系,产出沉积-变质-构造-热液改造型镍-钼小型矿床。中带分布于南秦岭北部,环绕岛链古隆起形成深水-半深水滞留断陷局限盆地,发育与热水沉积有关的黑色岩系,赋存沉积轻微改造型超大型钒矿床和沉积-构造-热液改造型大型金-钒矿床。南带分布于南秦岭南部,扬子板块北缘早古生代沉积区局部拉张环境发育裂谷式断陷盆地,发育巨厚的硅质-泥质-重晶石互层岩系,形成沉积改造中型含钼-钒矿床和热水沉积大型毒重石-重晶石矿床等。解剖了秦岭黑色岩系容矿的典型矿床特征与成矿作用,划分了矿床成因类型,建立了黑色岩系容矿的金属矿床成矿系列。

粉末锻造Al_(2)O_(3)颗粒增强Fe–Ni–Mo–C–Cu复合材料的组织与性能

通过粉末锻造技术制备了不同含量微米级Al_(2)O_(3)颗粒强化的Fe–Ni–Mo–C–Cu(Q61)复合材料,并对调质态和淬火态复合材料的组织和性能进行了研究。结果表明:当Al_(2)O_(3)质量分数为0.15%时,增强颗粒在基体内分布均匀;相较于同种状态下不添加增强颗粒的单一Q61,调质态复合材料的硬度从HRC 38增至HRC 39.8,屈服强度从1106 MPa增至1121 MPa,延伸率从12%降至6.5%;淬火态复合材料的硬度从HRC 61.5增至HRC 63.2,磨损率从5.27×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1)降至3.08×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1),低于对比试验用的典型齿轮材料40Cr的磨损率(3.34×10^(-6)mm^(3)·m^(-1)·N^(-1))。当Al_(2)O_(3)质量分数大于0.15%时,Al_(2)O_(3)颗粒逐渐偏聚,虽然调质态下复合材料屈服强度仍继续小幅增加,但塑性严重退化,且淬火态复合材料磨损率增加,耐磨性变差。综合来看,添加0.15%Al_(2)O_(3)颗粒强化Q61复合材料在调质态下具有较高的综合力学性能,而在淬火态下表现出良好的抗摩擦磨损能力。

华南早寒武世黑色岩系镍钼多金属矿床矿物学特征研究

湖南张家界三岔和贵州遵义黄家湾在下寒武统黑色岩系中发育有镍钼多金属矿床,这是华南乃至全球这类矿床的2个典型实例。通过对其进行系统的矿相显微镜、电子探针以及扫描电子显微镜观测分析,分析了成矿岩系的矿物学特征,并进一步根据矿物结构、组成与共生关系,结合地质背景,讨论了矿床成因。结果显示,非矿层中的金属矿物类型较为单一,主要是黄铁矿;而矿层中发现的矿物种类丰富,主要包括"碳硫钼矿"、针镍矿、黄铁矿、胶磷矿等,其中"碳硫钼矿"和针镍矿分别是钼与镍的主要赋存形式。认为钼主要来自于海水,镍主要来自于热水(液)流体,矿床为海水-热水(液)-生物复合成因。这些研究结果为此类矿床研究提供了新的矿物学基础研究资料,并且有助于加深对矿床成因的认识。

贵州省纳雍县水东钼镍多金属矿床地球化学及成因研究

为详细分析贵州纳雍县水东钼镍多金属矿含矿岩系的组成结构和物质成分，本文对钻孔ZK010中岩石和矿石进行系统采样分析。结果显示，与围岩相比矿层具有低硅低铝、高铁高烧失量等特点；矿石富集了一套基性元素（Ag、Fe、Ni、cu等），同时也富集了一套酸性元素（Mo、Zn、Sn、U等），形成双峰式元素组合；含矿岩系具有轻微的Ce负异常，8Ce值为0．67～0．92；钼镍矿石显示Eu正异常，两件样品的8Eu值分别为1．44和1．11；围岩基本无异常，6Eu值为0．85～1．12。地球化学特征表明，矿层形成于缺氧的还原环境，并有热水作用参与成矿。

贵州纳雍地区牛蹄塘组钼镍多金属矿床地质特征及找矿前景

黔西北纳雍县木城—水东钼镍矿床是近年来在黔西地区取得的重要找矿成果,在矿产资源调查评价过程中,共圈定出14个钼、镍矿体,矿体均位于下寒武统牛蹄塘组(1n)页岩中,呈层状、似层状及透镜状产出。钼镍矿体平均厚度为0.8 m,Mo平均品位0.35%,Ni0.32%。估算钼金属资源(332+333)总量8.4万t,共伴生有益组分镍金属资源总量7.6万t,Mo、Ni均达到中型矿床规模。本文介绍了区内镍钼矿床的矿床地质特征、矿体形态、矿物组合等,初步探讨了矿床成因。通过在该区多年勘察工作的经验总结,结合区内地球化学异常特征对该区的MoNi找矿前景进行了分析。根据现有下寒武统牛蹄塘组Mo-Ni多金属矿床中普遍有超常富集贵金属富集规律,下一步工作建议加强对木城-水东Mo-Ni矿床中贵金属元素评价。

遵义下寒武统黑色岩系Ni-Mo多金属矿的生物成矿作用

贵州遵义地区黄家湾矿是黑色页岩型镍钼多金属元素矿床。镜下观察及电子探针分析首次发现了矿石中红藻囊果及其与各金属硫化物之间密切的共生关系,为生物参与成矿作用提供了证据。结合前人研究结果,认为镍、钼等金属元素的来源及富集可能与藻类生物作用有关。

贵州遵义下寒武统黑色页岩镍、钼多金属矿床的形态硫特征及成矿模式

黄家湾矿是贵州遵义地区寒武系底部新发现的黑色页岩镍钼多金属元素矿床。根据形态硫测试结果,文章分析了黄家湾下寒武统牛蹄塘组黑色页岩剖面和矿石中不同形态硫(硫酸盐硫、黄铁矿硫、有机硫)的特征,推测镍、钼金属富集层处还原性硫的来源。

150 MW级新兴生物质发电机组用Cr-Ni-Mo-V钢转轴锻件制造工艺研究

对于150 MW级Cr-Ni-Mo-V钢发电机转轴锻件的制造工艺要点进行阐述,通过采用下注单真空钢锭制造技术路线,对其主要热加工工序制造工艺进行研究以及产品试制,经过各项理化检验,转轴锻件的化学成分、力学性能等指标满足技术要求。

湘西后坪沉积型镍钼多金属矿床地球化学特征研究及矿床成因探讨

对湘西后坪镍钼矿床富集层中的钼镍矿石进行了镜下鉴定、化学分析和电子探针分析,结果显示,含矿岩系中的伴生元素组合较为复杂,伴生富集Cu、Pb、Zn、Ag、U、Ge、In、Cd、Se、Tl等多种有色金属元素、贵金属元素、放射性元素和分散元素。样品均出现Ce的弱负异常和Eu的负异常,LREE富集,较明显的HREE亏损。镍钼矿床中镍的硫化物有硫镍矿与硫铁镍矿,钼的独立矿物主要为辉钼矿,绝大部分钼赋存在碳质、有机质、黏土矿物中,可能主要以硫钼矿集合体的形式存在,即碳硫钼矿或胶硫钼矿。研究结果认为湘西下寒武统黑色岩系中的后坪镍钼多金属矿床应属海水喷流沉积成因。

04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢焊接接头微观组织及性能研究

为提高04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢和20MnMoNb高强钢的焊接效率和其焊接机理,采用手工钨极氩弧焊(TIG)+焊条电弧焊(SMAW)对同等厚度的两异种材料进行焊接,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线分析仪和硬度计等,研究了04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种金属焊接接头微观组织和力学性能。结果表明:采用TIG+SMAW焊接可以实现04Cr13Ni5Mo/20MnMoNb异种钢的有效焊接;焊缝区域组织为γ相,从底部垂直于熔合线向上生长,Ni,Cr,Mo,Fe四种元素含量从04Cr13Ni5Mo侧向20MnMoNb侧均呈明显的梯度分布特征;接头的抗拉强度略低于两侧母材,达到04Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢的92%,达20MnMoNb母材的98.2%,断裂类型为解理断裂+韧性断裂的混合型断裂;焊缝区域的硬度较两侧母材高,冲击吸收能量介于76.3~84.9 J之间。该研究对TIG+SMAW组合焊接在超级马氏体与高强钢焊接领域推广应用奠定一定的基础。

热处理对Ni-Mo-W三元镀层微观组织与力学性能的影响

三元Ni-Mo-W电沉积涂层使用钨酸钠作为钨源,钼酸钠作为钼源制备。对采用钨酸钠浓度为20 g/L、钼酸钠浓度为10 g/L制备的Ni Mo10W20试样分别在300、400、500℃下进行热处理。结果表明,当镀液中钨酸钠浓度逐渐增加时,镀层中钨含量也随之增加,钼含量减少;镀层在500℃下热处理晶粒明显长大。对Ni-Mo-W合金镀层进行X射线衍射(XRD)试验发现,镀层在500℃下结晶状态最好,而W含量对于镀层无明显影响。通过纳米压痕硬度与弹性模量变化曲线可知,随着热处理温度的升高,Ni Mo10W20试样镀层硬度缓慢降低,但在300~400℃的热处理,硬度有所提升;随着镀层中W含量的增加,镀层硬度缓慢增大。因此,Mo与W元素的加入可以增加镍基镀层的热稳定性和高温力学性能。

Ni-Mo-BN复合镀层热处理前后组织与力学性能的研究

通过直流电沉积的方式在铜片基体表面制备不同BN含量的Ni-Mo-BN复合镀层,研究了镀液中不同浓度的BN粉末(5、10、15、20 g/L)以及Ni-Mo-BN镀层在经退火热处理后BN对膜层微观组织及硬度的影响规律。结果表明:电流密度在2 A/dm^(2)、BN添加量为10 g/L、电镀15 min得到的镀层综合性能最优良。随着镀液中BN浓度的增加,所得镀层中BN含量先升高,后下降。当镀液中BN浓度为10 g/L时,能在基体表面沉积最多的BN,且此时的晶粒尺寸较小,对膜层的力学性能提升最为显著。膜层硬度与BN在膜层中的含量呈正相关,但当在镀液中添加的BN含量过高时,BN会产生团聚现象,不仅会让BN的沉积率降低,同时也会让晶粒尺寸增大,使膜层的力学性能下降。此外,通过对试样进行600℃退火热处理,可对镀层的硬度、耐磨性等性能的提升起到极大的促进作用。

湘西北地区镍钼多金属矿床的成因归属

湘西北地区下寒武统底部黑色页岩中的镍钼多金属矿床，受区域性断裂严格控制，矿床良海底补给与化学沉积两套成矿系统，有较典型的喷气岩一硅质岩和筒状矿体，以及特殊的Ｎｉ、Ｍｏ、Ｖ、Ｐ，Ｐｄ、Ｐｔ、Ｂａ元素组合和高Ｂａ值，反映出这类矿床的成因属性，并非陆源搬运沉积，而是海底喷气沉积矿床。

一步电沉积法制备Ni-Mo-Nd/NF复合电极及其析氢性能研究

目的采用一步恒电流沉积法在泡沫镍基底上制备出镍-钼-钕三元析氢电极,提高碱性条件下的析氢性能。方法使用电化学工作站研究工艺参数对Ni-Mo-Nd/NF析氢电极性能的影响,同时制备Ni-Mo/NF析氢电极,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析仪(XRD)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对合金镀层表面形貌、相结构、元素含量及成键状态进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)及电化学阻抗技术(EIS)测试电极析氢性能。结果最佳工艺参数为:pH=4.5,电流密度30 mA/cm^(2),沉积时间60min,温度30℃。在1.0 mol/LKOH溶液中,Ni-Mo-Nd/NF电极在10 mA/cm^(2)下的析氢过电位仅为73 mV,Tafel斜率为147 mV/dec,表明析氢反应机理遵循典型的Volmer-Heyrovsky步骤。此外,Ni-Mo-Nd/NF电极在长时电解24h时电流密度保持稳定,2000次循环伏安测试后,催化剂的活性衰减微小。结论稀土元素Nd的掺杂,能够细化电极表面的球形颗粒并提高电极表面粗糙度,从而提升电极的比表面积,为析氢反应提供更多的活性位点,利于析氢反应效率的提高。由于三元合金的协同作用,与二元合金Ni-Mo/NF相比,Ni-Mo-Nd/NF三元合金电极显示出更优异的HER催化性能。

西太平洋深海环境中Ni-Cr-Mo-V高强钢的腐蚀行为

采用深海高效串型试验装置对Ni-Cr-Mo-V高强钢在西太平洋深海环境中进行了深海腐蚀试验,并利用扫描电镜、能谱仪、拉曼光谱仪和扫描开尔文探针等方法,研究了该钢在500,800,1200,2000 m海深下的腐蚀行为。结果表明:Ni-Cr-Mo-V高强钢在500,800,1200,2000 m深海环境中暴露1 a后的腐蚀速率分别为0.130,0.096,0.093,0.081 mm/a,腐蚀速率随深度的增加逐渐减小;在深海环境中,该钢表面形成浅碟状点蚀坑,部分区域点蚀坑合并形成均匀腐蚀形貌;该钢在深海环境中的腐蚀产物主要包括α-Fe_(2)O_(3)、γ-FeOOH与α-FeOOH。