熔剂分解矿样的本质与规律

岩矿分析不论是采用其么手段,矿样的分解都是一个重要步骤。文献[1]讨论了用酸分解矿样的规律,为了掌握正确的熔剂熔矿规律,减少盲目性,我们根据热力学理论讨论了熔融和半熔过程自由能的变化与实验对比找出了矿样分解和不分解的界线,提出     

二次熔矿方式电感耦合等离子体发射光谱法测定棕刚玉中硅铁钛钙镁锆

根据棕刚玉难熔的特点,采用二次熔矿方式对样品进行分解,经盐酸酸化的浸提液用电感耦合等离子体发射光谱法测定硅、铁、钛、钙、镁、锆的含量。第一次加入硼酸-碳酸钠(质量比2∶1)熔矿,熔剂中大量硼酸的存在可以确保棕刚玉样品无需研磨而分解完全;但所得熔融物极难提取,通过提高熔剂中碳酸钠的比例后进行第二次熔矿,使熔融物酸化浸取变得快速简单。对硼酸-碳酸钠混合溶剂的比例、熔矿温度和时间、称样量和样品粒度等实验条件进行优化,分析结果表明方法检出限为0.0003%～0.0051%,精密度(RSD,n=11)为0.88%～4.78%。用标准物质验证,测定值与标准值相符;与国标法对比验证,测定结果相符。该方法样品分解充分,对样品的粒度适应范围宽,可满足生产控制快速检测的要求。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定含刚玉的铝土矿中硅铝铁钛

铝土矿具有较强的化学稳定性,常含有少量刚玉,属于比较难处理的样品。常用的四酸溶解法对不含刚玉的铝土矿能取得较好的效果,但对高铝及含刚玉的样品分解不完全且无法同时测定硅。本文对含刚玉的铝土矿样品在镍坩埚中用氢氧化钠-过氧化钠熔融,盐酸酸化后用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定硅铝铁钛四种元素。对氢氧化钠-过氧化钠的熔样效果、过氧化钠用量、熔样温度、共存离子的影响及基体干扰进行了试验,结果表明,加入3.0 g氢氧化钠和1.0 g过氧化钠在650~700℃保温10 min,能较好地熔解含少量刚玉的铝土矿样品。利用铝土矿标准物质制备标准溶液,可消除镍坩埚和熔融试剂产生的镍盐和钠盐基体对硅铝铁钛测定的干扰。方法检出限为0.0025%~0.063%,精密度小于4%。铝土矿国家标准物质的测定值与标准值相符,实际样品的测定值与其他分析方法的测定值相吻合。本方法样品分解完全,消解时间短,分析步骤简单,适用于高铝及含少量刚玉的铝土矿样品分析。     

人工合成青刚玉的化学分析方法

青刚玉是以天然铝土矿为主要原料加上一些其他组分经电弧炉高温熔炼结晶而成的α-刚玉。主要成分是氧化铝和少量铁、钛、硅的氧化物。用常规方法熔融人工合成青刚玉往往分解不完全,而用硼酸钠-碳酸钠(钾)混合熔剂熔融虽然可以完全分解,但熔融和浸取需要长达12小时以上。四硼酸锂熔剂在X荧光光谱法-熔融制样中己普遍采用,对难溶的岩矿已能熔融完全,我们受到启发后,用这种熔剂在1000℃马弗炉中或在claisse Fluxer Ⅳ自动熔样机上高温熔融,然后用盐酸提     

蓝晶石矿中氟钠镁铝硅铁钛钾钙元素的X射线荧光光谱分析

蓝晶石的分析通常采用碱熔体系,重量、容量、比色、原子吸收光谱法、离子选择电极法等多种分析手段进行单独测定,对含有刚玉、金红石矿物的难熔性蓝晶石样品,这种分析方法常因熔矿不完全而导致测定结果偏低,而且分析手续冗长,操作复杂,不能满足地质测试的需要。本文采用玻璃熔融法制样,建立了X射线荧光光谱法同时测定蓝晶石矿中F、Na、Mg、Al、Si、Fe、Ti等主量元素的分析方法。以不同矿种的标准物质和自制含多种矿物组分的蓝晶石管理样拟合校准曲线,对玻璃熔融法的稀释比、熔矿温度及对F元素的影响因素等测定条件进行优化,确定选择样品与四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂的稀释比为1:10,在1050℃温度下实际样品熔矿完全,各元素的分析结果与化学分析法的测定值基本吻合。方法检出限小于0.05%,方法精密度(RSD, n=7)小于4.5%。本法操作简单,重现性好,准确可靠,解决了难熔样品的熔矿问题,同时也很好地解决了传统方法费时、耗材、不能同时测定多元素的问题。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定锆钛砂矿中铪钛锆

锆钛砂矿是一种极难消解的矿物,除氢氟酸外,几乎不溶于所有的酸,由于矿物中铪、钛、锆含量高,而铪、钛、锆又易水解形成难溶的偏铪酸、偏钛酸、偏锆酸析出,样品前处理给定量分析带来很大困难。传统的化学法繁琐费时,且只能进行锆(铪)合量的分析。本文建立了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定锆钛砂矿样品中铪、钛、锆的方法。通过筛选四种溶矿方法,确定在刚玉坩埚中用过氧化钠于700℃时熔融样品,硝酸-EDTA浸取盐分前处理矿物,利用EDTA的强络合性质可使铪、钛、锆形成稳定的可溶络合物,制备出有代表性的样品溶液;在ICP-AES分析中,采用Re作为内标和大的高频功率消除了基体效应的影响。方法的精密度(RSD,n=11)低于1.3%,Hf、Ti、Zr的检出限分别为0.97 μg/g、0.86 μg/g、0.33 μg/g。实际样品的测定值与化学分析方法和X射线荧光光谱法的测定结果基本吻合。。本方法采用刚玉坩埚熔矿,提高了样品处理数量,降低了分析成本,适用于难熔锆钛砂矿样品的快速定量分析。     

副族元素的成矿作用与矿田类型

岩石熔融 岩浆固结过程不仅导致花岗岩的形成,同时造成了副族微量元素的富集,形成不同类型的矿床和矿田。根据成矿元素与氧、硫元素的关系,文中将上述元素形成的矿田分为亲氧元素型、亲硫元素型和氧硫复合型。前者产于花岗岩体内部,成矿与成岩基本同时,矿田的形成主要受控于岩浆分异作用和岩体剥蚀深度;次者产于岩体外部,成岩与成矿具有一定的年龄差,矿田控制因素主要为深部重熔界面隆起区的埋深和相应控矿构造的产状;最后一类矿田的特征是花岗岩体内部产亲氧元素矿床(主要为铀钍),矿床与容矿岩体通常有巨大年龄差,在岩体外围则分布亲硫元素矿床,本类矿田的控制因素主要为区域地壳熔融(重熔)次数及晚期重熔界面隆起区的埋深。     

过氧化钠碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定钛铁矿中的高含量钛

钛矿资源主要类型为钛铁矿岩矿、钛铁矿砂矿、金红石矿。钛铁矿属于难熔矿物,一般不溶于硝酸、盐酸或王水。对于高品位钛铁矿,即使采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸溶解样品,钛元素也易水解形成难溶的偏钛酸析出,常给分析带来很大困难。容量法和分光光度法等传统方法测定钛存在操作流程长、步骤多、效率低等不足。因此,选择合适前处理方法的同时将大型仪器分析方法结合起来,有利于提高钛铁矿分析的准确度和测试效率。本文建立了以2.0g过氧化钠为熔剂,使用刚玉坩埚在700℃熔融样品15min,热水浸取后盐酸酸化,用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）测定钛铁矿中的高含量钛元素的方法。实验中采用全程空白试液稀释定容标准溶液消除了钠基体影响,通过优化熔融温度和时间使样品分解完全,考察了过氧化钠用量来降低待测溶液中盐分以保证测定的稳定性,通过选择合适的分析谱线并采用背景扣除法消除光谱干扰。本方法检出限为0.0035%,测试范围为0.0066%～62.50%（均以TiO₂含量计）;经钛铁矿国家标准物质（GBW07839、GBW07841）验证,相对标准偏差（RSD,n=12）为1.1%～2.1%,相对误差为-1.69%～1.11%。本方法应用于实际样品分析,相对标准偏差（RSD,n=12）均小于4%,TiO₂分析结果与国家标准方法（硫酸铁铵容量法）一致。本方法有效解决了钛铁矿分解不完全及高含量的钛易水解的问题,实现ICP-OES对不同类型钛铁矿样品中钛元素的定量分析。     

宁芜南段钟姑矿田的深部矿浆-热液系统

钟姑矿田作为宁芜盆地南部重要的矿集区,发育一系列以姑山矿浆熔离型和白象山高温气液型为代表的大型玢岩铁矿,这些铁矿均主要产于闪长玢岩岩体和沉积围岩的接触带。根据野外观察和地球化学研究,文中认为,闪长玢岩岩体和沉积围岩均不是铁质的主要来源,富铁矿体的成因主要来自矿田深部的矿浆-热液系统,姑山式铁矿的铁质主要是液态不混溶作用形成的铁矿浆,白象山式铁矿的铁质主要来源于深部残浆分离出的Na-Fe-Cl络合物。在对铁质和岩体估算的基础上,提出形成铁矿的原始母岩浆很可能是富铁的玄武质岩浆,形成于大规模的岩石圈减薄、软流圈上涌的构造背景下,由变质洋壳(榴辉岩)和软流圈地幔(橄榄岩)反应后的橄榄岩部分熔融形成,其在上升的过程中发生了AFC过程。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定锡矿石中锡钨钼铜铅锌

锡矿石是难分解的矿物,共生与伴生元素多,其中的锡钨钼在单一盐酸溶液中易沉淀,准确测定锡矿石中的主次量元素一直是分析技术难点。本文以过氧化钠为熔剂,高温熔融样品,在酒石酸-盐酸-双氧水体系中进行酸化,选用该矿种中仅含有少量的钴作为内标,建立了电感耦合等离子体发射光谱同时测定锡矿石中锡钨钼铜铅锌的分析方法。方法线性范围为0.00~40.0 mg/L;方法检出限为锡10 mg/kg,钨30 mg/kg,钼3.3 mg/kg,铜12 mg/kg,铅15 mg/kg,锌40 mg/kg;方法精密度(n = 9)小于5.0%,实际样品的测定值与传统化学方法及国家标准方法的测定值吻合较好。本方法采用过氧化钠碱熔锡矿石,溶样彻底,并省去了氢氟酸挥发硅的蒸酸过程,节约了样品处理时间;采用酒石酸-双氧水-盐酸体系溶解熔融物,有利于溶液中的锡钨钼形成稳定的络合物,避免了单纯盐酸体系下产生钨酸、钼酸和锡酸沉淀导致测定结果偏低的问题。     

水泥-水玻璃浆材在灌浆工程中的应用

水泥-水玻璃作为一种复合型灌浆材料,集中了水泥和水玻璃两种灌浆材料的优点,在许多灌浆工程中发挥了重要作用。本文从水泥、水玻璃的基本性能出发,对水泥-水玻璃灌浆材料的性能和应用进行了探讨     

电感耦合等离子体质谱法测定岩石样品中的锆铌铪钽两种预处理方法的比较

研究了微波消解酸溶和过氧化钠碱熔两种测定岩石样品中锆、铌、铪、钽前处理方法,利用电感耦合等离子体质谱法进行测定。对所选用不同种类的岩石国家标准物质样品进行了条件实验,结果表明:采用过氧化钠碱熔法处理岩石样品后,锆、铌、铪、钽的测量值准确度高,且相对标准偏差(RSD,n=10)小于6%,该方法更适用于岩石样品中锆、铌、铪、钽的测定。     

秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石LA ICP MS U Pb年龄及其地质意义

蟒岭花岗岩位于东秦岭地区商南—丹凤断裂带北侧的北秦岭构造带上,呈北西西走向,与区域构造线方向基本一致。本文报道了该岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年数据和地球化学数据,并结合前人的资料初步总结了该岩体的年代学特征。结果显示,蟒岭花岗岩的岩浆演化可以分为两个阶段:晚侏罗世—早白垩世的二长花岗岩(158.4±1.8Ma～160.5±1.3Ma)和早白垩世中期的钾长花岗岩(124.1±2.0Ma)。此外,样品09CL264获得锆石继承核部年龄为1883±36Ma、1860±35Ma,可能代表了源岩年龄。地球化学特征上,早期的二长花岗岩具有高硅、碱,K2O/Na2O>1,以及高Sr、低Yb、Y的特征,而晚期的钾长花岗岩具有高硅、碱,K2O/Na2O<1,低Sr、低Y、Yb的特征。其中,晚侏罗世—早白垩世的二长花岗岩(09CL260)的εHf(t)值变化于-9.4～-3.1,暗示其可能具有多源特征,源岩主要为下地壳元古宙物质。     

浙西石炭纪层状硅质岩地球化学特征及其意义

在浙西石炭纪地层中存在与地层整合产出的层状硅质岩。硅质岩中ＦｅＯ、ＭｎＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等含量相对较高，富集Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｇａ，Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）、ＳｉＯ２／ＭｇＯ比值较小，稀土元素总量低，Ｃｅ弱负异常，重稀土相对富集，包裹体富含气相组份ＣＨ４、ＣＯ２、Ｎ２、ＣＯ、Ｈ２，具热水沉积硅质岩的地球化学特征。在Ｆｅ—Ｍｎ—（Ｎｉ＋Ｃｏ＋Ｃｕ）三角图及ＳｉＯ２—Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２—Ｆｅ２Ｏ３图上均属于热水沉积硅质岩。硅质岩中硅、氧同位素也显示其热水成因之特点。硅质岩的硅同位素和稀土元素Ｃｅ／Ｃｅ※值表明本区层状硅质岩主要是在浅海环境下沉积的。硅质岩的形成温度较高，为９８℃～１５２℃     

Adsorption behaviors of Cd^2＋ on Fe2O3/MnO2 and the effects of coexisting ions under alkaline conditions

This study describes the adsorption features of cadmium on Fe2O3 and MnO2 in alkaline saline conditions. The adsorption reached equilibrium in 6 hours under alkaline conditions. The absorption of cadmium on Fe2O3 and MnO2 was consistent with Freundlich absorption isotherms, and the corresponding adsorption capacities were 16.3 and 16.7 mg·g-1, respectively. Moreover, the adsorption quantity of cadmium on Fe2O3 and MnO2 rose with increasing pH from acidic to neutral, and reached the maximum at pH= 9. The coexisting chlorides reduced the adsorption capacity of Fe2O3 and MnO2. The influence intensities of different cations follow the order of CaCl2>>KCl>NaCl. However, the influence of sodium salts on the capacities of Fe2O3 and MnO2 to adsorb cadmium appeared more complicated: the relatively low concentrations of sodium salts could reduce the adsorption capacity; with increasing concentrations of sodium salts, e.g. NaCl and NaNO3. The adsorption capacity decreased continually. Moreover, due to the competition adsorption and precipitation effects, the adsorption capabilities of Na2CO3, NaH2PO4 and Na2HSO4 could also be reduced and cadmium concentrations in the solution were reduced as well.     

赞皇杂岩中太古宙末期菅等钾质花岗岩的成因及动力学背景

赞皇杂岩中的菅等花岗岩体位于临城县西北,主要由钾长花岗岩和二长花岗岩组成,偶见暗色包体。菅等花岗岩SHRIMP锆石U Pb年龄为（2 490±13） Ma。岩石具有高硅（SiO2 743%～754%）、高钾（K2O 576%～937%）、富碱（ALK 616%～951%）、贫钙（CaO 014%～081%）、低镁、铁（MgO 002%～049%,TFeO 026%～105%）和钛（TiO2 004%～015%）的特征,A/CNK=097～107,为弱过铝质的钾玄岩系列。岩石的稀土总量较低（ΣREE=（1207～16038）×10-6）,轻稀土相对富集,Eu异常变化较大（Eu/Eu*=046～197）。岩石富Rb、Ba和Th等元素,贫Sr、Zr、Nb、Y、Yb等元素,具有较高Rb/Sr和Rb/Ba值以及较低的Y/Nb值。菅等花岗岩具有正的εNd(t)值（285～366）,两阶段Nd模式年龄TDM2集中于255～264 Ga。石英闪长岩包体SHRIMP锆石U Pb年龄为（2 506±13） Ma,高铝（Al2O3 1716%）、富钙（CaO 434%）、高钠（Na2O 447%）、富铁（TFeO 526%）,高Rb、高Sr、高Zr,稀土总量较高（ΣREE=21282×10-6）,有弱的负Eu异常（Eu /Eu*=083）,具TTG岩类的特征;该包体岩石具有正的εNd(t)值（305）,两阶段Nd模式年龄TDM2为263 Ga。这些特征显示菅等花岗岩具有同碰撞和后碰撞的S型花岗岩的特征,为新生地壳在由挤压向伸展转换的构造背景下部分熔融所形成,石英闪长质包体为源区残留的岩石。这期钾质花岗岩的形成,标志着华北克拉通太古宙末期岩浆事件的结束以及稳定陆壳的形成。     

Growth of Emerald Crystals by Evaporation of Na2O—MoO3 Flux

Well-formed crystals of emerald, Be3AI2Si6O18:Cr, were easily grown from an Na2O-MoO3 flux by an isothermal technique. The crystal growth was conducted by heating a mixture of solute and flux at 1 100 ℃ for 24 h. The evaporation loss of flux depended on the amount of Na2O added to MoO3. Emerald crystals of lengths up to 2.1 mm and widths of 1. 4 mm were grown. The crystal sizes were dependent on the evaporation loss of the flux. The obtained crystals were transparent and exhibited the typical emerald-green color. The form of the emerald crystals was a twelve-sided prism bounded by well-developed faces. The aspect ratios were in the region of 1. 4 to 2. 3. The density was (2. 64±0.02) g/cm3. The IR absorption bands were in good agreement with the literature data.     

Spectroscopic and bond-topological investigation of interstitial volatiles in beryl from Slovakia

Nine beryl samples from Western Carpathians, Slovakia, were investigated by infrared and Raman spectroscopy and differential thermal analysis. Two types of water H₂O I and H₂O II were detected. Infrared spectroscopy proved the presence of water type I and II in the presence of alkali cations with several bands: (1) symmetric stretching vibration—ν₁; (2) antisymmetric stretching mode—ν₃; (3) bending vibration—ν₂. The presence of singly and doubly coordinated type II water (IIs and IId) was confirmed by single-crystal IR spectroscopy. From Raman spectra a band at 3606 cm^?1 was assigned to ν₁ of water type I and the range of 3597–3600 cm^?1 to water type II. The presence of doubly coordinating water indicates a relatively highly hydrated environment with the presence of alkali ions including Na as the dominant cation coordinated by H₂O II. CO₂ bands were detected only by single-crystal IR spectroscopy. Thermal analysis proved total water loss in the range of 1.4–2.0 wt% and three main dehydration events. Based on the study of bond-topological arrangements two molecules of H₂O IId are each bound with two H···O1 bonds and one Na–O_W bond with an angular distortion, and by releasing one H₂O molecule more stable H₂O IIs is produced. The H₂O I molecule is bound only by two equivalent hydrogen bonds. The H₂O IIs molecule with a Na–O_W bond strength of 0.28 vu and two H···O1 bonds of 0.14 vu without any forced angular distortion is the most stable of all.     

粤北下庄铀矿田岩体地球化学特征及其构造环境

下庄铀矿田出露的中生代鲁溪岩体、下庄岩体和帽峰岩体、分水坳岩体是南岭地区贵东复式岩体的重要组成部分。矿区岩体主量元素显示出富硅、富碱、过铝质-强过铝质等特征,w（K2O）/w（Na2O）〉1,在w（K2O）-w（SiO2）图解中大部分样品落在高钾钙碱性岩石系列,少部分样品落在钾玄岩系列,表明岩体富碱。铝饱和指数ASI=1.02~1.30,为过铝质-强过铝质岩石系列。w（CaO）/w（Na2O）值为0.07~0.74,表明岩体原岩为变泥质岩和变砂岩,是重熔作用的产物。根据主量、微量元素构造环境判别图分析,粤北下庄铀矿田处于后碰撞的构造环境,岩体为后造山花岗岩。在lg[CaO/（Na2O＋K2O）]-SiO2图解中样品全部落在伸展区域,也表明岩体形成时粤北地区处于伸展拉张的后碰撞构造环境。     

北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的岩石成因及其构造意义

文中研究了北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的年代学、地球化学和Sr-Nd同位素组成。毛藏寺岩体主要岩石类型为花岗闪长岩。锆石U Pb定年获得花岗闪长岩岩浆结晶年龄为（424±4） Ma。花岗闪长岩具有高的Mg#（约55）,K2O/Na2O=0.77~0.91,A/CNK=0.92~0.94,表明岩石属准铝质。在微量元素组成上,花岗闪长岩富集LILE、亏损HFSE,轻重稀土分异明显［(La/Yb)N=16.9~19.5］,具有弱的Eu负异常（Eu/Eu*=0.75~0.83）;花岗闪长岩具有ISr=0.706 3~0.706 5,εNd(t) =-1.5~-1.1,TDM=1.10~1.16 Ga。这些地球化学特征和Sr Nd同位素组成表明,花岗闪长岩岩浆源区为基性下地壳变玄武质岩石,但在成岩过程中有少量幔源物质的加入。黄羊河岩体主要由钾长花岗岩组成,其岩浆结晶年龄为（402±4） Ma。岩石富碱（K2O+Na2O=6.91‰~7.66%）,K2O/Na2O>1,A/CNK=0.97~1.05。钾长花岗岩富集LILE及HFSE,轻重稀土元素分馏中等［(La/Yb)N =10.6~17.8］,并具有明显的负Eu异常（Eu/Eu*=0.43~0.68）,表明钾长花岗岩具有铝质A型花岗岩的地球化学特征。钾长花岗岩具有ISr=0.710 3~0.711 3,εNd(t)=-6.7~-6.0,TDM=1.46~1.55 Ga,反映岩浆主要来自地壳中长英质物质的部分熔融。冷龙岭地区花岗岩类的岩石成因及其岩浆演化揭示了北祁连山造山带从加里东早期的挤压构造体制向加里东晚期的伸展构造体制的演化。这些花岗岩类形成于碰撞后构造背景,岩浆的产生可能与俯冲的北祁连洋板片的断离作用有密切联系。