我国电气石矿产资源开发前景分析

电气石是近年来开发的重要的新型功能矿物材料。文章论述了我国电气石矿产的类型、成矿特点及电气石矿产产出时空分布特征,表明我国具有电气石矿产资源优势。同时介绍了电气石矿物功能特性和电气石应用产品,展现我国电气石资源开发应用前景。     

贵州大坪电气石岩的发现及其找矿意义

在贵州从江大坪多金属矿区东部地质填图过程中发现电气石岩层,对其进行了岩矿鉴定和粉晶衍射(XRD)、电子探针(EPMA)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等分析,结果表明电气石岩的矿物组成为电气石40%～60%、石英约35%～55%,其他约5%为各低含量组分(绿泥石、稀土矿物、锆石等)之和;电气石化学组成中FeO/(FeO+MgO)(Fe#)和MgO/(FeO+MgO)(Mg#)分别为0.64～0.67和0.33～0.36,表明该电气石属于黑电气石-镁电气石固溶体系列;电气石岩的稀土元素特征为稀土元素总量低(ΣREE=21.43×10-6～26.82×10-6),轻稀土元素(LREE)富集,中稀土元素(MREE)亏损,并具有弱的Eu、Ce异常;成矿元素W、Sn、Zn、As、Bi等较高程度富集,指示W、Sn、Zn等具有很大的成矿潜力。电气石岩的发现对该区寻找W、Sn多金属矿床具有重要的指示意义。     

镁、锂电气石/玻璃复合材料的制备与负离子释放性能对比

采用丝网印刷技术,以天然电气石粉末为原料成功制备了镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料,并在密闭空间测量了电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能。负离子测试结果表明,当镁电气石/玻璃复合材料与锂电气石/玻璃复合材料的附着面积为76.97 cm²时,负离子释放量分别为202 cm^-3和208 cm^-3,说明镁与锂电气石/玻璃复合材料的负离子释放性能近似,廉价镁电气石可以替代价格昂贵的锂电气石用于制备具有负离子释放性能的玻璃材料。进一步研究发现,当电气石粉末附着面积增加一倍时,镁与锂电气石/玻璃复合材料负离子释放量均提高为原来的3倍左右。     

电气石对成岩成矿环境的示踪性及应用条件

本文在系统查阅国内外文献的基础上，结合对我国部分地区电气石的研究，讨论了电气石在不同成岩成矿环境中的鉴别特征及应用条件。在以火山岩和以沉积岩为含矿岩石的块状硫化物矿床中，电气石通常为富镁的镁电气石－黑电气石固溶体系列。在花岗岩、伟晶岩和细晶岩中，电气石有镁电气石－黑电气石固溶体系列→黑电气石－锂电气石固溶体系列→锂电气石和镁电气石－黑电气石固溶体系列→黑电气石电两个方向。此外，还提出了应用电气石指     

高压-超高压变质电气石研究的现状和进展

本文总结了近年来有关高压-超高压变质电气石的研究成果,并在此基础上指出未来该领域的重点研究方向.电气石是一种分布广泛的矿物.实验证明其稳定存在的温度大于850℃,压力大于4 GPa.由于较慢的空间扩散作用、复杂的成分替代关系和较高的环境敏感度,电气石可以保存完好的生长环带.这有助于我们分析同位素演化、变质流体成分、岩石变质历史等.高压-超高压电气石结构化学研究表明电气石结构中的某些元素含量(如Al和F含量)和矿物的形成温度具有很好的相关性.根据不同的硼同位素来源,高压-超高压变质电气石的生长模型可以分为A型电气石、B型电气石和C型电气石.通过分析出露在全球各地的代表性高压-超高压变质电气石,其特征总体表现为:①多为镁电气石;②X晶位具有很高的占位率(＞0.8 pfu);③化学结构中硼元素具有过量特征(3.2～3.3 pfu);④Ti、Mn、Li、Cl含量很低;⑤硼同位素成分的变化范围为:-16％ ＜δ11B＜+ 1‰.未来高压-超高压变质电气石的研究重点应该放在电气石晶体化学和变质p-t条件的关系、电气石-流体之间微量元素的分异作用以及含硼矿物组合的相平衡模拟等.     

广西大厂地区黑云母花岗岩中电气石的化学组成及其对岩浆热液演化的指示

广西大厂地区笼箱盖黑云母花岗岩与区内晚白垩世锡多金属成矿作用在时空上密切相关。岩相学特征表明,笼箱盖黑云母花岗岩中的电气石可以分为三类:1)浸染状电气石; 2)石英-电气石囊; 3)电气石-石英脉。本文利用电子探针和激光剥蚀等离子体质谱系统测定三种不同产状电气石的化学组成。分析结果显示,三种产状的电气石均具有高的Fe/(Fe+Mg)和Na/(Na+Ca)比值,主体属于碱基亚类铁电气石。浸染状电气石为岩浆晚期结晶,其Fe/(Fe+Mg)比值变化于0. 85～0. 94,随着岩浆分异,电气石逐渐富集Li、F、Fe和Sn等元素。与浸染状电气石相比,石英-电气石囊中早阶段电气石具有低的Fe/(Fe+Mg)比值,高的V、Co和Sr含量,可能反映了岩浆演化晚期出现的不混溶富硼熔/流体对早期黑云母和长石的交代作用,从而使囊中早阶段电气石继承部分被交代矿物的化学组成特征;石英-电气石囊中晚阶段电气石的化学组成变化较大(如Li、F、Mg、Al、V、Fe和Zn),与热液成因电气石的推论一致。与浸染状和囊状电气石相比,石英脉中的电气石具有高的Fe/(Fe+Mg)和Na/(Na+Ca)比值;微量元素组成与囊状电气石相似。就成矿元素锡而言,三种产状的电气石均具有相对高的锡含量,与其他地区锡成矿花岗岩中电气石的成分特征相似。但是,从岩浆晚期到热液阶段,大厂地区电气石的锡含量并没有显著升高,可能反映了早期岩浆热液流体对熔体锡有限的萃取作用。     

自发极化电气石对CaCO3结晶过程和晶体形貌的影响

电气石是一种天然的硅酸盐矿物,具有自发极化效应,晶体表面存在静电场,在水处理领域具有广阔的应用前景。本研究利用碳酸钙沉积法考察电气石颗粒的阻垢性能,对投加不同粒径电气石颗粒后产生的碳酸钙钙垢的结构和微观形貌进行分析,探讨电气石颗粒对碳酸钙水溶液结晶性能的影响。实验结果表明,电气石颗粒具有一定的表面阻垢效果,能够降低碳酸钙在水溶液中的溶解度,促使溶液中碳酸钙形成并黏附在电气石颗粒表面,从而抑制碳酸钙钙垢黏附在换热固体表面,且电气石颗粒粒径越小,抑制效果越明显。XRD和SEM分析表明,电气石颗粒能够影响碳酸钙晶体的成核过程,改变碳酸钙的晶体形貌,形成附着性较差的文石型碳酸钙,达到阻垢效果。     

电气石红外光谱和红外辐射特性的研究

精确测试和研究了不同种属电气石的红外光谱特征及不同种属、不同温度条件下热处理电气石的红外辐射特性。结果表明：电气石具有高红外发射率的本质在于其晶体结构中的分子振动具红外活性;铁、镁电气石红外发射率相近,且都大于锂电气石的红外发射率;电气石热处理的温度与红外发射率之间存在一定的对应关系,随着热处理的温度的增加,红外发射率减小,当温度增大到800℃红外发射率达到最大值,超过900℃,电气石开始分解,红外发射率开始下降;电气石在室温下最大单色辐出度相应的波长为9~10μm 与绝对黑体9.72 μm 吻合较好,为良好的红外吸收与发射材料。     

电气石中硼的溶出机制初探

电气石是一种以含硼为特征的硅酸盐矿物,矿物中硼含量在2.78%~3.4%之间,但电气石中的硼被束缚在稳定的晶体结构中难以溶出而被植物吸收,从而影响电气石中硼在农业上的应用。本文通过一系列实验与检测分析,对电气石中硼的溶出机制进行了研究,发现＂高温煅烧十活化剂＂相结合的方法能有效地将电气石中硼的溶出,并初步选定Na2CO3为理想的活化剂,为开发电气石硼肥奠定了理论基础。     

电气石原料化学成分、制备方法对电气石陶瓷性能的影响

电气石具有自发电极属性,对改变水团的缔合度具有一定作用。笔者研究了朝鲜多个地区电气石的成分、结构和理化性能,并以其为主要原料制备了不同类型的电气石陶瓷,同时研发了一种间接测量水团缔合度的方法,该方法是利用水溶液的电容和介电损耗值来间接评价水团缔合度,可以反映水团缔合度的相对大小。研究表明,以高钙电气石为原料、适当添加活性剂并经700℃烧结工艺制备的电气石陶瓷,对降低水团缔合度具有明显效果。     

电气石吸附Cu2+,As(Ⅲ),F-影响因素及机理研究

以新疆电气石为原料,通过原子荧光光谱仪、原子吸收分光光度研究电气石的不同粒度、用量、吸附时间、热处理温度等对水中Cu2 ,As(Ⅲ)吸附的影响;进而探讨分析电气石的吸附机理。研究结果表明:(1)电气石对Cu2 ,As(Ⅲ),F-离子的去除率随着电气石粒径的减小而增加。随着电气石用量的增加,去除率逐渐提高,增至一定值后下降。热处理温度为300℃,500℃时,可提高电气石吸附Cu2 ,As(Ⅲ)的效率。加热预处理未改善电气石对F-离子吸附能力。(2)电气石对带电性质不同的阴、阳离子都具有较好的吸附作用。电气石的极性和表面性质使其对离子可能存在络合吸附和静电吸附两种形式。电气石对Cu2 ,As(Ⅲ)吸附为表面络合吸附与静电吸附共同作用,吸附效果好。对F-吸附只存在静电吸附,吸附效果差。     

Chemical and boron isotopic composition of tourmaline from the Gonghe Triassic intermediate -acid intrusive rocks,Qinghai and its implications for evolution of the magmatic-hydrothermal system.SCIEI北大核心CSCD

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。     

银离子包覆电气石复合粉体的抗菌性能及机理研究

以电气石为载体,通过真空表面浸渍制备银包覆电气石抗菌粉体,同时采用振荡烧瓶试验测试了抗菌粉体对大肠杆菌的抗菌性能,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪等测试研究电气石表面银离子的赋存状态。结果表明:通过真空表面浸渍可将银包覆在电气石颗粒表面形成银包覆电气石复合粉体;银包覆量为0.4%时,该粉体大肠杆菌抑菌率可达99.99%以上。由于电气石具有自发极化性能,可将银离子固定在电气石颗粒表面从而达到缓释的作用,通过溶出的银离子与细菌作用达到抗菌目的。     

新疆白杨河U-Be矿床中电气石的矿物学特征及其成矿指示

新疆白杨河铀铍矿床是近年发现的亚洲最大的铍矿床,它位于新疆西准噶尔地区雪米斯坦(谢米斯台)火山岩带内。大地构造上处于哈萨克斯坦-准噶尔板块西北缘古生代陆缘活动带内晚古生代成熟岛弧之上。铀铍矿体主要赋存于杨庄花岗斑岩体与上泥盆统塔尔巴哈台组凝灰岩接触带以及花岗斑岩中。野外观察发现白杨河铀铍矿床中电气石以三种不同产状产出:(1)产于玄武岩中电气石;(2)产于凝灰岩中电气石;(3)产于花岗岩中电气石。电气石在玄武岩和凝灰岩中主要以球状集合体为主,部分沿裂隙充填;而在花岗岩中则主要呈针状以浸染状产出。本文在野外详细观察和岩相学基础上,利用电子探针点、面分析技术,对白杨河不同产状的电气石进行了详细的矿物化学研究工作。结果显示,白杨河铀铍矿床中的电气石均属于碱质黑电气石,但不同产状的电气石其化学成分存在明显差异。玄武岩中的富Ti、Mg和Ca,贫Al、Mn和F;凝灰岩中的富Fe和Na,贫Mg和Ca;花岗岩中的富Al、Mn、F,贫Ti、Fe和Na。不同类型的电气石中均具有较高的F(0. 343～1. 117apfu)和Al(5. 648～7. 351apfu)。白杨河U-Be矿床中电气石化学成分的变化是Al~(Y X)□(Y+Na)_(-1)、Al~(Y X)□(Y+OH)-1和FeMg_(-1)、Fe~(3+)Al_(-1)、AlO(MgOH)_(-1)和AlO(Fe3+OH)_(-1)等替代机制联合作用的结果。白杨河铀铍矿床中电气石化学成分表明形成电气石的流体是富Al、富F的流体; Be可能主要以氟化物或者氟络合物、U主要以氟化物或者氟碳酸盐的形式在热液流体中迁移;电气石或萤石的沉淀导致含U和含Be的氟化物或者氟络合物失稳,致使铍、铀富集成矿。     

珠峰地区锂成矿作用:喜马拉雅淡色花岗岩带首个锂电气石-锂云母型伟晶岩

喜马拉雅淡色花岗岩具有较好的稀有金属成矿前景。珠穆朗玛峰位于该淡色花岗岩带的中部,其中大量的淡色花岗岩和伟晶岩出露,并成为珠穆朗玛重要的岩石组成部分。近期,我们在珠峰前进沟地区发现并采集了锂成矿伟晶岩,在手标本上可以清晰看到浅褐红色的铁锂云母。进一步的全岩地球化学以及矿物学研究表明,前进沟锂成矿伟晶岩为锂电气石-锂云母型伟晶岩,具有稀有金属元素（Be-Nb-Li）含量高、Rb/Sr比值高、Zr/Hf和Nb/Ta比值低等特征。所有的矿物学和地球化学特征都表明该伟晶岩经历了高度的岩浆分异作用。矿物成分上看,云母由铁锂云母演变为锂云母,电气石由黑电气石演变为锂电气石,Fe、Mg含量降低,Li含量升高,这一特征直接指示着演化过程中岩浆成分的变化。这次发现,是首次在该地区发现锂成矿作用,也是我国喜马拉雅首次报道锂电气石-锂云母型伟晶岩的存在。结合珠穆朗玛峰周围（普士拉、热曲）近期发现的锂辉石-透锂长石型伟晶岩,珠穆朗玛地区很可能成为我国重要的一个锂（Li）成矿远景区。     

云南南秧田钨矿床电气石的成分和硼同位素特征及成矿意义

南秧田矿床是滇东南地区最大的以钨为主的金属矿床。文章以含电气石花岗片麻岩、无矿电气石石英脉和白钨矿矿化电气石石英脉样品为研究对象,结合地质特征、电气石元素地球化学及B同位素,对电气石成因开展研究。研究显示三类电气石均属于碱性电气石中的镁电气石,以富Mg及Y位中无Al或低Al为特征,具有相对高的FeO/(FeO+MgO)比值(平均0.53);其稀土元素(REE)配分曲线与晚白垩世花岗岩稀土元素配分曲线相似;δ~(11)B值集中在-14‰,与地壳平均值非常接近,这些特征表明其与岩浆期后热液成因的电气石特征一致。电气石石英脉中广泛的钨矿化表明晚白垩世岩浆期后热液对矿区主矿体的叠加富集作用明显,据此提出距晚白垩世花岗岩体数百米至一千米的中源距离为有利矿化区,为矿区外围及深部勘查评价指明了找矿方向。     

电气石复合Nd/TiO2材料光催化活性研究

以硝酸钕、天然矿物电气石和钛酸丁酯为原料,采用凝胶法制备了电气石复合Nd/TiO2和钕掺杂TiO2。用XRD、UV-VIS、ESR对电气石复合Nd/TiO2材料进行了表征;以苯酚为目标降解物,考察了电气石复合Nd/TiO2材料的光催化活性。结果发现TiO2的相变转化区间在600~750℃范围内;电气石掺入对Nd/TiO2材料的光吸收范围基本没有影响,在300~750℃范围煅烧后,随温度升高UV-VIS图谱有逐渐红移现象;电气石的加入使得Nd/TiO2材料在光照及未光照条件下都起到增强.OH强度的作用;在Nd/TiO2材料中掺入0.6%的电气石获得最好的光催化活性,600℃下煅烧光催化效果较优。     

电气石的化学特征与相关矿床的关系

电气石是一种含挥发分的硅酸盐矿物，作为副矿物的电气石与其他矿物共生，且含量较少，但在电气石岩中可达60％以上，以前很少被人们重视。近10年来，随着对一些大型锡、钨等矿床的勘探和研究，发现电气石与这些矿床有着密切的关系。分析对比电气石成分中w(FeO)/w(FeO MgO)的比值，把国内几个有关矿床与国外一些典型矿床作比较，再借鉴前人对典型矿床中的电气石进行硼同位素的研究结果，找出不同特征电气石与不同矿床之间的关系。     

河北曲阳县中佐伟晶岩脉中电气石的类型和成岩成矿环境研究

电气石在成岩、成矿作用中具有重要的示踪意义,利用电气石化学组成特征可有效指示其形成的成岩、成矿环境,也是一种有用的找矿标志。我国华南、西部等地区伟晶岩型稀有金属矿床找矿已取得较大进展,但华北地台区伟晶岩型稀有金属矿床尚未取得找矿突破,亟待开展系统而深入的地质找矿工作。河北曲阳县中佐伟晶岩脉中分布有大量的灰黑色自形电气石,适合开展系统的矿物学研究。本文在详细野外地质调查的基础上,系统采集研究样品,结合镜下鉴定,采用粉晶X射线衍射和电子探针相结合的研究方法,对河北曲阳县中佐伟晶岩脉中电气石的化学成分进行测试,以查明电气石的类型及其成岩、成矿环境。粉晶X射线衍射和电子探针分析结果均显示中佐伟晶岩脉中电气石属镁电气石(但接近于铁电气石),而电气石化学成分Ca-Fe-Mg三角图解显示电气石成岩环境为贫Ca变质泥质岩、变质砂屑岩和石英-电气石岩。电气石化学成分常与围岩岩石类型存在明显关联,认为中佐伟晶岩脉中的镁电气石是在较高温度(700~600℃,早期结晶的伟晶岩)条件下,岩浆熔体与高温流体和围岩发生同化混染的过程中形成的,围岩中Mg、Fe等物质成分为电气石的形成提供了必要的物质来源。中佐伟晶岩脉中电气石化学成分的系统研究,为我国地台区伟晶岩矿床的找矿提供了基础地质资料和找矿方向。     

电气石矿物吸附铜离子试验研究

本文研究了电气石的单晶、电气石微粉对Cu2＋的吸附作用,试验表明：电气石单晶体表面存在着以C轴为两极的静电场,该静电场对Cu2＋的吸附作用效果明显。制备的电气石微粒越细,吸附效果越好。电气石的电场效应使得它在治理污水中Cu2＋污染具有广阔的前景。