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Recent advances in solving Li_(2)CO_(3) problems in garnet-based solid-state battery: A systematic review(2020-2023)
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作者 Shaoxiong Han Ziqi Wang +3 位作者 Yue Ma Yanlan Zhang Yongzhen Wang Xiaomin Wang 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期58-76,I0004,共20页
Garnet solid electrolytes are one of the most promising electrolytes for solid-state batteries.However,Li_(2)CO_(3) is a critical issue that hinders the practical application of garnet-based solid-state lithium-ion ba... Garnet solid electrolytes are one of the most promising electrolytes for solid-state batteries.However,Li_(2)CO_(3) is a critical issue that hinders the practical application of garnet-based solid-state lithium-ion batteries.There are two sources of Li_(2)CO_(3) contamination.The main one is the aging of garnet electrolytes in the atmosphere.Garnet electrolytes can react with H_(2)O and CO_(2) in the air to form Li_(2)CO_(3),which reduces ion conductivity,increases electrode/garnet electrolyte interface resistance,and deteriorates the electrochemical performance of the battery.Various strategies,such as elemental doping,grain boundary manipulation,and interface engineering,have been suggested to address these issues.The other is the passivation layer(Li_(2)CO_(3),Li_3N,LiOH,Li_(2)O) formed on the surface of the lithium foil after long-term storage,which is ignored by most researchers.To better understand the current strategies and future trends to address the Li_(2)CO_(3) problem,this perspective provides a systematic review of journals published in this field from 2020-2023. 展开更多
关键词 Solid-state batteries garnet electrolytes Air stability Interface engineering Lithium foil contamination
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Garnet and Zircon U-Pb Geochronology and Geochemistry Reveal Genesis of the Dafang Au-Pb-Zn-Ag Deposit,Southern Hunan
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作者 JIANG Hua KONG Hua +4 位作者 LIU Biao TAN Fucheng QIN Yixue HUANG Jingang ZHU Yu 《Acta Geologica Sinica(English Edition)》 SCIE CAS CSCD 2024年第3期717-735,共19页
Garnet is a primary mineral in skarn deposits and plays a significant role in recording copious mineralization and metallogenic information.This study systematically investigates the geochemistry and geochronology of ... Garnet is a primary mineral in skarn deposits and plays a significant role in recording copious mineralization and metallogenic information.This study systematically investigates the geochemistry and geochronology of garnet and zircon in the Dafang Au-Pb-Zn-Ag deposit,which represents prominent gold mineralization in southern Hunan,China.Garnet samples with distinct zoning patterns and compositional variations were identified using various analytical techniques,including Backscattered Electron(BSE)imaging,Cathodoluminescence(CL)response,textural characterization,and analysis of rare-earth elements(REE),major contents,and trace element compositions.The garnet was dated U-Pb dating,which yielded a lower intercept age of 161.06±1.93 Ma.This age is older than the underlying granodiorite porphyry,which has a concordia age of 155.13±0.95 Ma determined by zircon U-Pb dating.These results suggest that the gold mineralization may be related to the concealed granite.Two groups of garnet changed from depleted Al garnet to enriched Al garnet,and the rare earth element(REE)patterns of these groups were converted from light REE(LREE)-enriched and heavy REE(HREE)-depleted with positive europium(Eu)anomalies to medium REE(MREE)-enriched from core to rim zoning.The different REE patterns of garnet in various zones may be attributed to changes in the fluid environment and late superposition alteration.The development of distal skarn in the southern Hunan could be a significant indicator for identifying gold mineralization. 展开更多
关键词 garnet and zircon U-Pb dating LA-ICP-MS mapping Dafang Southern Hunan
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Reasonable design a high-entropy garnet-type solid electrolyte for all-solid-state lithium batteries
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作者 Shiyu Yu Yandi Li +6 位作者 Jiaxin Luo Daming Chen Liang Yang Yaqing Wei De Li Yuanxun Li Yong Chen 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期414-423,共10页
Traditional garnet solid electrolyte(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12))suffers from low room temperature ionic conductivity,poor air stability,high sintering temperature and energy consumption.Considering the development prosp... Traditional garnet solid electrolyte(Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12))suffers from low room temperature ionic conductivity,poor air stability,high sintering temperature and energy consumption.Considering the development prospects of high-entropy materials with high structural disorder and strong component controllability in the field of electrochemical energy storage,herein,a novel high-entropy garnet-type oxide solid electrolyte,Li_(5.75)Ga_(0.25)La_(3)Zr_(0.5)Ti_(0.5)Sn_(0.5)Nb_(0.5)O_(12)(LGLZTSNO)was constructed by partially replacing the Li and Zr sites in Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)with Ga and Ti/Sn/Nb elements,respectively.The experimental and density functional theory(DFT)calculation results show that the high-entropy LGLZTSNO electrolyte has preferable room temperature ion conductivity,air stability,interface contact performance with lithium anode,and the ability to suppress lithium dendrites.Thanks to the improvement of electrolyte performance,the critical current density of Li/Ag@LGLZTSNO/Li symmetric cell was increased from 0.42 to 1.57 mA cm^(−2),and the interface area specific impedance(IASR)was reduced from 765.2 to 42.3Ωcm^(2).Meanwhile,the Li/Ag@LGLZTSNO/LFP full cell also exhibits excellent rate performance and cycling performance(148 mA h g^(−1)at 0.1 C and 124 mA h g^(−1)at 0.5 C,capacity retention up to 84.8%after 100 cycles at 0.1 C),showing the application prospects of high-entropy LGLZTSNO solid electrolyte in high-performance all solid state lithium batteries. 展开更多
关键词 garnet solid electrolyte Dual-site substitution High-entropy all solid-state lithium batteries(ASSLBs)
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Dual-interlayers constructed by Ti_(3)C_(2)T_(x)/ionic-liquid for enhanced performance of solid garnet batteries 被引量:1
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作者 Xi Wang Yong Wang +2 位作者 Yiyu Wu Yunmiao Fan Yang Tian 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期47-55,I0002,共10页
Li(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO) solid garnet-type electrolyte has been widely reported due to its outstanding safety and electrochemical stability.However,the inherent rigidity and brittleness of LLZTO lead... Li(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO) solid garnet-type electrolyte has been widely reported due to its outstanding safety and electrochemical stability.However,the inherent rigidity and brittleness of LLZTO lead to poor contact with anode/cathode and the operation failure of full cells.Herein,the dual-interlayers are constructed as the fast interfacial ion-migration channel by using Ti_(3)C_(2)T_(x)(MXene,Txis-O,-OH,-F) with trace ionic liquid(IL),which promote the intimate contact between LLZTO and anode/cathode and suppress Li-dendrites growth.Notably,IL can wet the cathode to promote intimate interface contact and be decomposed into some inorganic compounds(such as Li3N,LiF,and Li2Sx),resulting in reduced interfacial resistance and fast Li-ion transportation.Consequently,in the prepared Li-symmetric cell,the interfacial resistance on the anode side plunges to 33.1 Ω cm^(-2),and stably maintains over 1000 h without short circuit at 0.05 mA cm^(-2).The full cell of Li|LiFePO4delivers a high initial capacity of 158.52 mA h g^(-1)and outstanding retention of 90.18% after 100 cycles at 60℃ and 0.2 C.Our work provides an efficient strategy to design dual-interlayers between LLZTO and anode/cathode for the interfacial modification to enhance the performance of solid garnet batteries. 展开更多
关键词 MXene composite Interfacial modification garnet electrolyte Solid battery Ion-transportation
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Magnetic triangular bubble lattices in bismuth-doped yttrium iron garnet
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作者 蔺涛 王承祥 +7 位作者 邱志勇 陈超 邢弢 孙璐 梁建辉 吴义政 时钟 雷娜 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期34-39,共6页
Magnetic bubbles have again become a subject of significant attention following the experimental observation of topologically nontrivial magnetic skyrmions. In recent work, tailoring the shape of the bubbles is consid... Magnetic bubbles have again become a subject of significant attention following the experimental observation of topologically nontrivial magnetic skyrmions. In recent work, tailoring the shape of the bubbles is considered a key factor for their dynamics in spintronic devices. In addition to the reported circular, elliptical, and square bubbles, here we observe triangular bubble domains in bismuth-doped yttrium iron garnet(Bi-YIG) using Kerr microscopy. The bubble domains evolve from discrete circular to latticed triangular and hexagonal shapes. Further, the orientation of the triangular bubbles in the hexagonal lattices can be flipped by decreasing the magnetic field. The sixfold in-plane magnetic anisotropy of Bi-YIG(111) crystal, which is presumably the mechanism underlying the triangular shape of the bubbles, is measured as1179 erg/cm~3. The study of the morphologies of topologically trivial bubbles in YIG offers insight into nontrivial spin textures, which is appealing for future spintronic applications. 展开更多
关键词 magnetic bubble yttrium iron garnet Kerr microscopy SPINTRONICS
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LiCoO_(2) sintering aid towards cathode-interface-enhanced garnet electrolytes
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作者 Xiaoye Liu Xiangkun Kong +6 位作者 Wenyi Xiang Yining Jiang Bingqinq Xiong Weiwei Ping Changrong Xia Daoming Huan Chengwei Wang 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期181-188,共8页
Garnet-type Li_7La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO) has high ionic conductivity and good compatibility with lithium metal.High-temperature processing has been proven an effective method to decrease the interface resistance of ca... Garnet-type Li_7La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO) has high ionic conductivity and good compatibility with lithium metal.High-temperature processing has been proven an effective method to decrease the interface resistance of cathodeILLZO.However,its application is still hindered by the interlayer co-diffusion with the cathode and high sintering temperature(>1200℃).In this work,a new garnet-type composite solid-state electrolyte(SSE) Li_(6.54)La_(2.96)Ba_(0.04)Zr_(1.5)Nb_(0.5)O_(12)-LiCoO_(2)(LLBZNO-LCO) is firstly proposed to improve the chemical stability and electrochemical properties of garnet with high-temperature processing.Small doses of LCO(3%) can significantly decrease the LCOISSE interface resistance from 121.2 to 10.1 Ω cm~2,while the sintering temperature of garnet-type LLBZNO decreases from 1230 to 1000℃.The all-solid-state battery based on the sintered LLBZNO-LCO SSE exhibits excellent cycling stability.Our approach achieves an enhanced LCOISSE interface and an improved sintering activity of garnet SSE,which provides a new strategy for optimizing the comprehensive performance of garnet SSE. 展开更多
关键词 Solid-state battery garnet electrolyte LiCoO_(2)sintering aid DOPING Cathode interface
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柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用——来自石榴夕线堇青石片麻岩的岩石学、相平衡模拟和U-Pb年代学的制约
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作者 毛小红 路增龙 +2 位作者 张建新 郭祺 武亚威 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期219-237,共19页
在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩,其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示,M1阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石... 在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩,其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示,M1阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英,M2阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英+钛铁矿+黑云母,M3阶段矿物组合有堇青石+黑云母+钛铁矿+石英+石榴子石+斜长石±钾长石。相平衡模拟计算结果显示,该岩石的峰期温压条件为p=0.92~1.08 GPa,峰期温度t>790℃,峰期之后经历升温降压的p-T演化轨迹。锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究获得的变质年龄分别为1133±14 Ma和1125±37 Ma,1133~1125 Ma应代表了该期麻粒岩相变质作用的时代。结合区域地质资料和已有的研究成果,我们认为乌兰北部察汗河岩群的石榴夕线堇青石片麻岩可能形成于大洋俯冲作用下的弧或弧后构造环境,乌兰北部的岩浆-变质杂岩带经历了从中元古代晚期-新元古代早期俯冲增生到碰撞造山的演化过程,是全球Rodinia超大陆汇聚过程的响应。 展开更多
关键词 欧龙布鲁克地块 石榴夕线堇青石片麻岩 麻粒岩相 RODINIA超大陆 相平衡模拟
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Er:YAG激光和传统车针去龋后牙本质粘接强度的比较
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作者 黄莉莉 张佳钰 《医疗卫生装备》 CAS 2024年第4期56-60,共5页
目的:比较使用不同模式Er:YAG激光以及传统车针去龋后牙本质与复合树脂的粘接强度。方法:选用人类离体磨牙模拟龋坏,分别采用Er:YAG激光中短脉冲(medium short pulse,MSP)模式、Er:YAG激光超短脉冲(super short pulse,SSP)模式和传统车... 目的:比较使用不同模式Er:YAG激光以及传统车针去龋后牙本质与复合树脂的粘接强度。方法:选用人类离体磨牙模拟龋坏,分别采用Er:YAG激光中短脉冲(medium short pulse,MSP)模式、Er:YAG激光超短脉冲(super short pulse,SSP)模式和传统车针去除模拟的龋坏后,采用自酸蚀粘接剂将牙体标本与复合树脂粘接制成试件。使用万能试验机对试件进行拉伸试验,测得断裂负荷和粘接强度,并采用单因素方差分析和Tukey多重比较进行统计学分析。采用扫描电子显微镜观察3种不同去龋方式处理后的牙本质表面形态,以及涂布自酸蚀粘接剂并固化后试件的横截面形态。结果:使用Er:YAG激光MSP模式处理后牙本质与复合树脂的粘接强度最高,SSP模式处理后次之,传统车针处理后最低,但差异无统计学意义(P>0.05)。扫描电子显微镜图像显示,Er:YAG激光MSP模式处理后的牙本质表面较平坦,牙本质小管内几乎没有残屑;Er:YAG激光SSP模式处理后的牙本质表面呈现鳞片状,牙本质小管内可见少量碎屑;而传统车针处理后牙本质小管大部分处于被表面牙本质部分甚至完全遮盖的状态,牙本质小管内充满残屑。结论:使用Er:YAG激光去龋相比传统车针去龋可以获得较好的牙本质粘接强度,且对牙本质小管的处理深度和洁净度明显优于传统车针去龋,其中MSP模式更佳。 展开更多
关键词 ER:YAG激光 传统车针 去龋 牙本质 粘接强度
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石榴子石中的“水”揭示喜马拉雅错热锂辉石伟晶岩快速形成 被引量:4
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作者 朱丽群 秦克章 +4 位作者 赵俊兴 李俊瑜 何畅通 赵永能 刘宇超 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期465-483,共19页
东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石... 东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石伟晶岩成岩成矿时限提供了新材料。本文对该地区各类型淡色花岗岩及锂辉石伟晶岩中的石榴子石进行电子探针和傅里叶变换红外光谱分析,研究表明:错热地区花岗岩-伟晶岩体系中石榴子石属于岩浆成因的铁铝榴石-锰铝榴石系列,且可能存在多种OH取代机制;石榴子石主量元素及水含量记录了岩浆演化历程,水含量受Si、Fe、Ca、Mn影响;伴随岩性从石榴子石白云母花岗岩向锂辉石伟晶岩分异演化,石榴子石逐渐富锰、富水;在伟晶岩侵位后,还可能与围岩发生了混染并发生了流体丢失,导致石榴子石边部贫锰、贫水。此外,石榴子石氢扩散模拟可用于限定伟晶岩形成时限,热模拟结果显示2.5m宽的错热锂辉石伟晶岩脉自720℃侵位温度冷却至岩体中心温度低于450℃仅需24天,表明错热锂辉石伟晶岩冷却迅速,具有快速的形成速率。另外,石榴子石水含量与MnO/(MnO+FeO)值呈正相关关系,高水含量(>0.04%)的锰铝榴石可能是喜马拉雅伟晶岩Li-Be矿化的潜在指示标志。 展开更多
关键词 石榴子石 扩散模型 错热锂辉石伟晶岩 高喜马拉雅淡色花岗岩
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湘南宝山铜铅锌多金属矿床石榴子石原位成分及其地质意义 被引量:1
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作者 祝干 吴鹏 +1 位作者 韩润生 杨航 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期211-225,共15页
宝山铜铅锌多金属矿床位于湘南钨锡多金属矿集区中西部,大地构造位置处于扬子地块与华夏地块两大构造单元的碰撞拼接地带。矿床中主要发育两类石榴子石,Ⅰ类石榴子石(Grt-Ⅰ)呈灰-灰绿色,具明显的韵律环带,Ⅱ类石榴子石(Grt-Ⅱ)呈棕红... 宝山铜铅锌多金属矿床位于湘南钨锡多金属矿集区中西部,大地构造位置处于扬子地块与华夏地块两大构造单元的碰撞拼接地带。矿床中主要发育两类石榴子石,Ⅰ类石榴子石(Grt-Ⅰ)呈灰-灰绿色,具明显的韵律环带,Ⅱ类石榴子石(Grt-Ⅱ)呈棕红色或浅红色,环带不发育,较为破碎,呈脉状产出。本文利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)分析了两类石榴子石成分,结果表明,Grt-Ⅰ主要富Fe,属于钙铁榴石(And_(91-93)Gro_(5-8)Spe+Pyr+Alm_(0.71-0.79));Grt-Ⅱ较Grt-ⅠFe含量降低,Al含量增加,以钙铝榴石组分增加为主要特征,属于钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列(And_(52-66)Gro_(32-47)Spe+Pyr+Alm_(1.10-1.37))。石榴子石稀土元素总量偏低(42.60×10^(-6)~201.50×10^(-6),不包括Y),Grt-ⅠΣREE、LREE/HREE值、δEu值高于Grt-Ⅱ,前者具强烈的Eu正异常、稀土配分曲线向右陡倾,而后者中等Eu负异常、稀土配分曲线向左平缓倾。两类石榴子石亏损Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,富集Nb、Zr和Hf等高场强元素,Grt-Ⅰ富集程度整体低于Grt-Ⅱ。两类石榴子石不同的端员组分、Eu异常等特征,指示Grt-Ⅰ富含Fe,且形成高氧逸度、碱性环境,Grt-Ⅱ形成于弱氧化-弱还原、弱碱性的环境,说明由Grt-Ⅰ至Grt-Ⅱ氧逸度逐渐降低,由氧化转变为弱氧化-弱还原环境。金属成矿元素Cu、Zn、Mo、Pb等在两类石榴子石中的含量较低,Sn含量却高达地壳中Sn平均含量(2.00×10^(-6))的几十甚至上百倍,指示深部石榴子石矽卡岩有利于Sn的富集,具成矿潜力。 展开更多
关键词 石榴子石 原位成分 物理化学条件 宝山铜铅锌多金属矿床 湘南
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华北克拉通吉南夹皮沟新太古代石榴黑云斜长片麻岩的变质P-T-t演化及构造意义 被引量:1
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作者 韩香巧 钱加慧 +3 位作者 卢成森 尹常青 张健 高彭 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3379-3397,共19页
华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究... 华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究,以明确其变质P-T-t演化,探讨构造过程和动力学机制。石榴黑云斜长片麻岩主要由石榴石、黑云母、斜长石、角闪石、石英和少量钛铁矿组成,记录了逆时针P-T轨迹,可以划分为三个变质阶段。岩石第一阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Bt 1+Pl 1+Amp 1+Qz+Ilm(+L)),记录的温压条件为790~854℃和0.55~0.88GPa,之后通过升压略降温到达压力峰期阶段,在这个过程中角闪石分解、石榴石生长、基质型斜长石的X_(An)值从核到边降低。第二阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Grt+Bt_(2)+Pl_(2)(核部)+Amp_(2)+Qz+Ilm(+L)),相平衡模拟获得该阶段的温压条件为670~745℃和1.10~1.24GPa,传统地质温压计的结果为707~771℃和0.99~1.18GPa,两者可相互佐证,可能代表了岩石的压力峰期阶段。第三阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+石英+钛铁矿(Bt_(3)+Pl_(2)(边部)+Qz+Ilm),形成于压力峰期后的降温降压过程,石榴石边部分解形成斜长石,该类斜长石的X_(An)值从核到边逐渐升高。变质锆石U-Pb定年获得2483±8Ma(MSWD=3.2)的年龄,结合稀土配分模式和锆石Ti温度计计算结果,将该年龄解释为岩石压力峰期阶段前的变质时代。考虑到吉南变质地体新太古代末期岩浆活动与变质作用的时间重叠性、区域上的“穹窿-龙骨”构造样式、前人的变质作用资料以及石榴黑云斜长片麻岩记录的升压轨迹,本文认为吉南新太古代末期变质作用与重力凹沉构造有关。 展开更多
关键词 石榴黑云斜长片麻岩 变质P-T-t演化 新太古代 重力凹沉构造 华北克拉通
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西藏那阿钨矿床中石榴子石地球化学特征及成矿意义
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作者 吴明锴 张刚阳 +2 位作者 陈友良 陈曦 何忠庠 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期787-802,共16页
那阿钨矿床是藏东地区代表性的矽卡岩型钨矿床,发育多期次的石榴子石。依据蚀变矿物组合和交切关系,石榴子石由早到晚可划分为BR型(棕红色)、DB型(深棕色)及B型(棕色)石榴子石等3类。本文运用EPMA和LA-ICP-MS技术对石榴子石进行成分分析... 那阿钨矿床是藏东地区代表性的矽卡岩型钨矿床,发育多期次的石榴子石。依据蚀变矿物组合和交切关系,石榴子石由早到晚可划分为BR型(棕红色)、DB型(深棕色)及B型(棕色)石榴子石等3类。本文运用EPMA和LA-ICP-MS技术对石榴子石进行成分分析,结果表明BR型、DB型及B型石榴子石端员组成分别为Gro_(72.63)And_(26.31)~Gro_(49.36)And_(18.21)、Gro_(52.58)And_(45.63)Spe_(31.99)~Gro_(14.12)And_(25.90)Spe_(5.61)、Gro_(41.69)And_(38.10)Spe_(38.79)~Gro_(15.74)And_(20.56)Spe_(22.23),均属钙铝-钙铁-锰铝榴石系列。3类石榴子石镜下均发育典型八边形和环带特征,具有高钙、低锰和低镁成分的特征,显示典型的热液蚀变成因。BR型和DB型石榴子石钙铝榴石端员含量高,形成于相对还原的环境;B型石榴子石钙铁榴石端员含量增加,反映热液流体向氧化环境演化的趋势。3类石榴子石的∑REE与Fe^(3+)/(Fe^(3+)+Al)值呈弱负相关的关系,表明热液流体总体处于相对还原环境。3类石榴子石均表现出亏损轻稀土元素、富集重稀土元素和负Eu异常的特征,表明热液流体为相对中性的酸碱环境。3类石榴子石的稀土元素类质同象替代机制主要为[REE^(3+)]^(Ⅷ)+[Z^(3+)]^(Ⅳ)→[X^(2+)]^(Ⅷ)+[Si^(4+)]^(Ⅳ)及[REE~(^(3+))]^(Ⅷ)+[Y^(2+)]^(Ⅵ)→[X^(2+)]^(Ⅷ)+[Y^(3+)]^(Ⅵ)。不同金属类型矽卡岩矿床中石榴子石W、Sn含量对比显示,含W矿化的矿床中石榴子石W、Sn含量显著高于不含W矿化矿床,表明石榴子石矿物中的W、Sn含量对成矿具有一定的指示意义。元素U和Eu能反映矿物生长的氧化还原条件,故石榴子石的W-U及W-δEu关系特征可用于指示区分不同类型的W矿化矽卡岩矿床。 展开更多
关键词 矽卡岩型钨矿 石榴子石 地球化学特征 成矿意义
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湖南铜山岭层状钨多金属矽卡岩形成时代、成因机制及其找矿启示
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作者 谭富诚 孔华 +3 位作者 刘飚 吴堑虹 刘玉国 杨齐智 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期123-142,共20页
湖南铜山岭矿床位于南岭成矿带西段,是与I型花岗闪长岩有关的矽卡岩型铜多金属矿床。近年在远离花岗闪长岩体的棋梓桥组灰岩地层中发现了厚层状矽卡岩型钨钼矿体,其地质特征、矿物组合与金属类型均与岩体接触带型矿体不同。通过系统的... 湖南铜山岭矿床位于南岭成矿带西段,是与I型花岗闪长岩有关的矽卡岩型铜多金属矿床。近年在远离花岗闪长岩体的棋梓桥组灰岩地层中发现了厚层状矽卡岩型钨钼矿体,其地质特征、矿物组合与金属类型均与岩体接触带型矿体不同。通过系统的野外观察、显微鉴定、石榴石原位U-Pb定年、白钨矿LA-ICP-MS微量元素分析对该矿床矽卡岩形成时代、成因机制进行了研究。结果表明:(1)矽卡岩成矿作用可划分为石榴石矽卡岩、绿帘石绿泥石矽卡岩、石英硫化物、石英方解石4个阶段;(2)石榴石U-Pb谐和年龄为(160.4±4.2)Ma(MSWD=0.79),明显晚于花岗闪长岩体(约167 Ma),与花岗斑岩(约161 Ma)的年龄一致;(3)核部石榴石稀土元素配分型式为轻稀土元素富集、重稀土元素平坦型,与花岗斑岩全岩稀土元素配分型式相似,边缘石榴石的稀土元素配分型式为轻稀土元素亏损、重稀土元素平坦型,与接触带矽卡岩中石榴石不同;(4)与绿帘石共生的白钨矿主要可分为3个世代,3个世代的白钨矿稀土元素配分型式均为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型,但稀土元素总质量分数从第一阶段(Sch1-a,332×10^(-6)~353×10^(-6))到第二阶段(Sch1-b,144×10^(-6)~301×10^(-6))到第三阶段(Sch1-c,4.05×10^(-6)~31.8×10^(-6))呈显著渐进式下降趋势,与绿泥石共生的白钨矿(Sch2)稀土元素配分型式显示轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,稀土元素总质量分数为51.2×10^(-6)~139×10^(-6);(5)钨钼矿化主要集中在退变质阶段,其中Sch1-b及Sch2阶段具有较高的氧逸度,为钨沉淀的主要阶段,Sch1-a与Sch1-c阶段氧逸度较低,为钼沉淀的主要阶段。综合分析认为,层状矽卡岩与铜山岭及魏家接触带矽卡岩均不为同一成矿系统,可能与分异程度更高的花岗斑岩有关,未来铜山岭矿床深边部找矿应该更加关注晚期花岗斑岩体。 展开更多
关键词 层状矽卡岩 石榴石 白钨矿 LA-ICP-MS 湖南铜山岭
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大青山地区2.5 Ga紫苏花岗岩——对深熔石榴花岗岩成因模式的启示
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作者 石强 马龙 +4 位作者 陈湘智 徐仲元 李世超 徐进贵 陈开运 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1139-1144,共6页
华北克拉通北缘西部陆块早前寒武纪基底分布广泛,现有的研究普遍认为经历2.5 Ga,2.45~2.37 Ga,1.95 Ga和1.85 Ga变质热事件影响。华北克拉通北缘阴山陆块中2.5 Ga的紫苏花岗岩研究已经成为了揭示华北克拉通北缘早前寒武纪构造演化的一... 华北克拉通北缘西部陆块早前寒武纪基底分布广泛,现有的研究普遍认为经历2.5 Ga,2.45~2.37 Ga,1.95 Ga和1.85 Ga变质热事件影响。华北克拉通北缘阴山陆块中2.5 Ga的紫苏花岗岩研究已经成为了揭示华北克拉通北缘早前寒武纪构造演化的一个热点,但孔兹岩带中却鲜少有新太古代晚期构造热事件的相关报道。近年来,相继从大青山地区的孔兹岩带石榴黑云母片麻岩中分辨出一期具有2.45~2.37 Ga变质锆石年龄的大青山表壳岩,同时出露与其成因关系密切的深熔石榴花岗岩,但其深熔成因的模式存在争议。本文对大青山地区新发现的新太古代晚期紫苏花岗岩、石榴花岗岩及其围岩的野外空间产出关系和锆石年代学进行对比分析,为探究深熔石榴花岗岩成因模式提供重要的启示。 展开更多
关键词 大青山地区 紫苏花岗岩 石榴花岗岩 成因模式
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LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法在异剥钙榴岩和矽卡岩年代学研究中的应用
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作者 王森 张拴宏 +3 位作者 蔡梦颖 申佳奇 张琪琪 杨静 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期386-396,I0001-I0004,共15页
本文利用Coherent GeoLas HD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪,建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法,对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南... 本文利用Coherent GeoLas HD型193 nm ArF准分子激光剥蚀系统和Agilent 7900型四极杆电感耦合等离子体质谱仪,建立了LA-ICP-MS石榴子石U-Pb定年方法。利用该方法,对采自冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩和闽西南马坑式铁矿含矿石榴子石矽卡岩这两种岩石中的石榴子石开展U-Pb定年研究。在冀北地区晚古生代镁铁质-超镁铁质混杂岩体中的异剥钙榴岩中,获得石榴子石下交点年龄为(387.6±5.4) Ma (D496-1, MSWD=1.1, N=30)和(409.3±7.8) Ma (D493-1, MSWD=2.0, N=60),在马坑铁矿石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石下交点年龄为(128.6±2.1) Ma (ZK7921-b24, MSWD=2.0, N=60)和(128.7±3.2)Ma(ZK7922-b1,用锆石91500校正,MSWD=1.8,N=42);在潘田铁矿的石榴子石矽卡岩中,获得石榴子石的下交点年龄为(128.7±1.7)Ma (PT-b1, MSWD=1.7, N=30)和(132.1±1.3) Ma(PT-b1样品,用锆石91500校正,MSWD=1.6,N=30)(除了指明使用锆石标样91500校正石榴子石未知样品外,其他皆用石榴子石标样Willsboro校正石榴子石未知样品的U/Pb分馏)。以上结果与Sm-Nd等时线年龄及前人报道的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。对马坑式铁矿石榴子石矽卡岩U-Pb定年结果表明,利用石榴子石标样Willsboro和锆石标样91500作为外标样校正同一样品中石榴子石U/Pb同位素分馏,获得的下交点年龄一致,206Pb/238U年龄的加权平均值也一致,说明石榴子石与锆石之间的基体效应较小,在缺乏石榴子石标样时,可用锆石标样91500代替。在上述研究基础上分析了石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床成矿时代研究及异剥钙榴岩年代学研究中的应用潜力,认为石榴子石U-Pb定年方法在矽卡岩型矿床及异剥钙榴岩年代学研究中具有巨大的应用推广前景,具有重要的理论指导和实际应用意义。 展开更多
关键词 石榴子石 锆石 U-Pb定年 LA-ICP-MS 异剥钙榴岩 矽卡岩
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滇西保山地块陡崖铁铜多金属矿床石榴子石年代学及其地球化学特征
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作者 李方兰 刘学龙 +9 位作者 周云满 赵成峰 李守奎 王基元 陆波德 李庆锐 张卫文 王海 曹振梁 周杰虎 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期113-132,共20页
陡崖夕卡岩型铁铜多金属矿床位于保山—镇康铅锌多金属矿带北段。区内矿体产于寒武系上统核桃坪组和沙河厂组中,岩性主要为大理岩化灰岩和夹泥质灰岩。目前,矿区内尚未揭露中酸性岩体。为厘清该矿床的成矿时代、成矿的物理化学条件和成... 陡崖夕卡岩型铁铜多金属矿床位于保山—镇康铅锌多金属矿带北段。区内矿体产于寒武系上统核桃坪组和沙河厂组中,岩性主要为大理岩化灰岩和夹泥质灰岩。目前,矿区内尚未揭露中酸性岩体。为厘清该矿床的成矿时代、成矿的物理化学条件和成矿流体的性质,我们对该矿床的石榴子石开展了细致的岩相学工作、地球化学分析以及LA-SF-ICP-MS U-Pb定年测试。结合野外调查与岩相学工作,主量元素特征表明:保山陡崖矿床产出的石榴子石属于钙铝榴石钙铁榴石固溶体系列,且该矿区的石榴子石可划分为两类(GrtⅠ和GrtⅡ)。微量元素特征表明:在陡崖矿床,随着温度、氧逸度的变化,流体体系的pH值经历了早期的中性—晚期的酸性的转变。通过应用石榴子石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年方法,获得468~461 Ma的可靠年龄数据,表明滇西保山地块陡崖矿床成矿作用发生于中奥陶世。结合双脉地、清水河花岗岩与之相似的稀土配分曲线以及形成时代,推测该矿床可能与岩石圈地幔的拆沉作用有关,其源区主要为古老大陆地壳部分熔融,并有幔源物质的加入。 展开更多
关键词 陡崖铁铜多金属矿床 石榴子石 LA-SF-ICP-MS U-Pb定年 成矿时代 流体
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川西里伍岩群中石榴子石矿物化学特征及其对变质温度的限定
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作者 黄驰轩 谭洪旗 +3 位作者 杨玉龙 王强 胡军亮 唐尧 《矿产综合利用》 CAS 2024年第1期15-26,共12页
这是一篇地球科学领域的论文。为揭示江浪穹隆核部里伍岩群中石榴子石的矿物化学特征及其变质温度,本文选择了发育在不同位置的石榴子石矿物开展了主量、微量和稀土元素分析测试。结果表明,江浪穹隆片岩中的石榴子石端元组成主要为铁铝... 这是一篇地球科学领域的论文。为揭示江浪穹隆核部里伍岩群中石榴子石的矿物化学特征及其变质温度,本文选择了发育在不同位置的石榴子石矿物开展了主量、微量和稀土元素分析测试。结果表明,江浪穹隆片岩中的石榴子石端元组成主要为铁铝榴石(Alm),利用ICP-MS(平均含量85.82%)和LA-ICP-MS(平均含量83.51%)获得的铁铝榴石(Alm)含量在误差范围内基本一致;稀土元素(REE)总量较高,分配模式呈现明显的轻稀土亏损(LREE)、重稀土(HREE)富集的左倾分配模式,Eu异常不明显,负Ce异常显著;相对富集高场强元素(如U、Ta、Hf),亏损大离子亲石元素(如K、Sr、Ba)。另外,江浪穹隆片岩中利用石榴子石矿物获得的变质温度为512~583℃,形成的变质压力较低,且变质温度与至新火山花岗岩的距离呈负相关关系。综上,江浪穹隆经历了高绿片岩相的巴罗式变质作用。 展开更多
关键词 地球科学 石榴子石 矿物化学 里伍岩群 江浪穹隆
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国外某多金属伴生铁矿综合回收试验研究
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作者 张凛 骆洪振 +3 位作者 徐健 杨含蓄 高春庆 王海亮 《中国矿业》 北大核心 2024年第11期229-236,共8页
为尽可能综合回收国外某多金属伴生铁矿中的有用矿物,首先进行了原矿的矿石性质研究,结果表明,原矿主要可回收的目的矿物为磁铁矿,其次为铁闪锌矿、方铅矿和石榴石;原矿中磁铁矿主要呈较易回收的粗粒斑状嵌布,铁闪锌矿嵌布粒度较粗,主... 为尽可能综合回收国外某多金属伴生铁矿中的有用矿物,首先进行了原矿的矿石性质研究,结果表明,原矿主要可回收的目的矿物为磁铁矿,其次为铁闪锌矿、方铅矿和石榴石;原矿中磁铁矿主要呈较易回收的粗粒斑状嵌布,铁闪锌矿嵌布粒度较粗,主要被方铅矿交代,两者共生关系紧密,石榴石粒度较粗,主要呈不规则粒状及其集合体嵌布,其中包裹细粒磁铁矿等。在此基础上进行了选矿工艺回收试验,最终确定了弱磁选铁-混合浮选铅锌-强磁+摇床+酸浸回收石榴石的选矿工艺,该工艺获得了含铁66.08%、铁回收率79.57%的铁精矿,含铅锌分别为20.69%和30.48%、铅锌回收率分别为79.68%和83.59%的铅锌混合精矿,石榴石品位为93.45%、回收率为21.54%的石榴石精矿,实现了矿石中有用矿物的综合回收。 展开更多
关键词 多金属伴生铁矿 工艺矿物学 选矿工艺 综合回收 石榴石提纯
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大别造山带宿松杂岩中石榴斜长角闪岩变质演化过程、原岩时限及其构造涵义
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作者 腊晓峰 石永红 +1 位作者 王娟 周安泰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期140-158,共19页
大别造山带是由扬子板块向华北板块俯冲碰撞而形成的,出露了世界上规模最大的、种类最齐全的各类超高压岩石,全面深刻地记录了大陆深俯冲过程。然而,对于该造山带“浅层”(地壳层次)俯冲折返过程的研究则较少涉及,这制约了对大别造山带... 大别造山带是由扬子板块向华北板块俯冲碰撞而形成的,出露了世界上规模最大的、种类最齐全的各类超高压岩石,全面深刻地记录了大陆深俯冲过程。然而,对于该造山带“浅层”(地壳层次)俯冲折返过程的研究则较少涉及,这制约了对大别造山带形成全过程的整体理解。为此,本次研究以大别造山带最南缘经历绿帘-角闪岩变质的宿松杂岩为研究靶区,针对该杂岩别河地区的石榴斜长角闪岩展开了精细的岩相学、矿物化学、温压评价和年代学研究。研究表明,该岩石记录了三个变质阶段,其中第二阶段可进一步分为a和b两个亚阶段,具体的变质温压条件分别为:①阶段Ⅰ:T=562±12℃、P=1.03±0.05GPa;②阶段Ⅱ-a:T=663±8℃、P=1.09±0.04GPa;③阶段Ⅱ-b:T=508~584℃、P_(-设定)=0.5~0.7GPa;④阶段Ⅲ:T=396~472℃、P_(-设定)=0.1~0.3GPa。其中,①→②表现为近等压增温型式,反映了一个俯冲迟滞过程,暗示了“浅层”俯冲止于莫霍面附近,并受下伏岩石地幔热源供给导致其持续增温,而②→③→④则显示降温降压样式,表现为缓慢抬升的过程。显然,大别造山带“浅”地壳层次的俯冲属于“暖”俯冲类型,并表现为一个缓慢变质演化过程,明显不同于大别造山带“冷”俯冲类型的大陆深俯冲的快速演化过程。锆石U-Pb年代学研究显示,石榴斜长角闪岩的锆石均为具振荡环带结构,测定的37个谐和年龄范围数据范围为1470±80Ma~1258±101Ma,Th/U比值均大于0.4,加权平均年龄为1381±25Ma,该年龄应为其原岩结晶年龄,代表了哥伦比亚超大陆最终裂解时限。此外,侵入于石榴斜长角闪岩中的富石英花岗岩的加权平均年龄为129±5Ma,反映了中国东部中生代伸展事件。结合前人的年龄资料,可以推测1.38~1.30Ga为哥伦比亚超大陆向罗迪尼亚超大陆转换的时间节点。同时,可以明确宿松杂岩则是由不同时代、不同岩石类型构成的单元,是探究扬子板块自新太古代至中生代漫长复杂的演化过程最佳的场所变质单元。 展开更多
关键词 宿松杂岩 石榴斜长角闪岩 中元古代 P-T轨迹 金红石Zr温度计
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含镓石榴石系列大晶格常数磁光衬底单晶研究进展
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作者 李泓沅 孙敦陆 +3 位作者 张会丽 罗建乔 权聪 程毛杰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第10期1657-1668,共12页
近年来,光通信技术与集成电子器件飞速发展,以稀土铁石榴石(RIG)为代表的磁光薄膜被视为应用于近红外通信窗口最具潜力的磁光材料。为了尽量减小磁光薄膜在制备过程中相关性能受到的影响,衬底材料的选择成为关键。制备RIG磁光薄膜通常采... 近年来,光通信技术与集成电子器件飞速发展,以稀土铁石榴石(RIG)为代表的磁光薄膜被视为应用于近红外通信窗口最具潜力的磁光材料。为了尽量减小磁光薄膜在制备过程中相关性能受到的影响,衬底材料的选择成为关键。制备RIG磁光薄膜通常采用Si类及石榴石氧化物类作为衬底材料。RIG磁光薄膜的晶格常数一般在12.4左右,含镓类石榴石氧化物单晶衬底基片与其晶格常数相近,具有大晶格常数特性,是其合适的衬底材料之一。但是,由于原料氧化镓高温易挥发,使含镓类石榴石单晶制备成为一直以来关注和讨论的热点。深入研究含镓类石榴石衬底单晶有望促进新一代磁光器件的发展。本文综述了在含镓类石榴石系列单晶中,氧化物磁光衬底单晶的研究进展,总结了本团队在该类晶体生长、晶体结构、关键参数等方面的研究工作,展望了该类晶体的研究发展趋势。 展开更多
关键词 晶体生长 磁光衬底 含镓石榴石晶体 提拉法 晶格常数
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