天然锰氧化物矿物氧化废水中苯酚的动力学研究

利用天然锰氧化物矿物在酸性条件下的强氧化性,研究其氧化水中苯酚的动力学,模拟锰氧化物矿物氧化苯酚的反应过程。通过测定初始浓度为100~1000 mg/L,pH值为1~2,温度为293~333 K时不同氧化时间锰氧化物矿物对苯酚的氧化结果,比较伪一级和伪二级反应方程的线性拟合情况;结果表明,该反应动力学曲线用伪二级反应模型拟合时相关系数高于用伪一级反应方程线性的拟合,所以这个反应可用来模拟伪二级反应。根据动力学数据得出Arrhenius反应活化能Ea为11.62 kJ/mol,说明温度对该反应影响不显著,且是一个扩散控制反应。     

安徽东至兆吉口铅锌矿区岩浆岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过对安徽省东至县兆吉口铅锌矿区岩浆岩的LA-ICP MS锆石U-Pb年龄测定,获得矿区北部戴村花岗闪长岩体的年龄为145.5±1.3 Ma,花岗斑岩脉的年龄为143.5±4.3 Ma,细晶闪长岩脉的年龄为129.0±2.3 Ma和128.4±2.7 Ma,前两者为同一期岩浆作用的产物,后者为赋矿岩石之一,铅锌矿化与该期岩浆作用关系密切。矿区所有中酸性侵入岩体和岩脉中均发育大量继承锆石,反映有大量成岩物质来源于古老地壳基底。继承锆石核的同位素年龄集中于890～740 Ma,揭示出该区晋宁期华夏板块与扬子板块之间的构造-岩浆事件,少量大于1 000 Ma甚至2 500 Ma的锆石年龄数据反映该区可能存在早元古代甚至太古代古老陆壳基底。     

安徽沙坪沟斑岩钼矿床赋矿岩体钾质交代作用及其微量元素和Sr-Nd同位素响应

以沙坪沟钼矿主要的赋矿岩石——石英正长岩和花岗斑岩为对象,通过对比不同蚀变强度岩石的岩相学、岩石地球化学和同位素特征,研究该矿床的钾质交代作用-矿化特征,探讨不同热液蚀变的元素组合、蚀变过程中的元素迁移和Sr-Nd同位素的变化及其成因、不同蚀变的物理化学条件差异及其与矿化的关系,进而揭示蚀变-成矿热液流体的特征和起源。研究表明,石英正长岩和花岗斑岩的地球化学特征总体相似,显示其属同源岩浆演化产物,二者均受到钾质蚀变,但蚀变强度相差较大。钾质蚀变岩石的化学成分表现为高K_2O、Rb和低Na_2O、CaO、Sr、Ba,不同蚀变强度的岩石Rb/Sr和Sr同位素组成差别较大,花岗斑岩样品数据更显离散,甚至出现异常低的锶同位素初始值,表明热液蚀变强烈改造了Rb-Sr同位素体系,而Sm-Nd体系基本保持稳定。这一现象在东秦岭-大别钼矿带中典型的斑岩钼矿床也有出现,显示该成矿带具有相似的蚀变类型、热液起源和演化特征。而且钾长石化后期至黄铁云(绢)英岩化阶段也是最主要的钼成矿期,表明这期间流体系统pH值的降低致使Mo元素从流体中沉淀成矿。对比斑岩铜、铜-钼矿床和钼矿床的蚀变特征及其过程中元素和同位素的变化可以发现,这3种矿床均发育碱质交代作用,但蚀变强度、热液的Rb-Sr分异程度及其对原岩的改造程度存在较大差异,这暗示了各自特有的成岩、成矿物质和流体来源及大地构造背景。     

铜陵新桥矿区菱铁矿成因—来自碳氧同位素证据

<正>铜陵矿集区是长江中、下游铜(金、铁)多金属成矿带重要成矿区,区内长期强烈的岩浆活动、构造运动以及成矿作用使得铜陵地区形成了丰富的矿产资源。新桥硫铁矿床是铜陵矿集区典型矿床之一,其矿体产状、赋矿层位、控矿因素、成矿规律等方面均具有代表性。虽然很多学者对矿床的地     

铜陵新桥矿田褐铁矿矿物组成及成因

褐铁矿是铁帽型金矿和铁矿的重要矿产类型,但目前对其从矿物学的微观角度研究较少。本文采用粉晶X射线衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(SEM)矿物学研究手段,对铜陵矿集区新桥矿田褐铁矿的矿物组成、微结构进行研究。根据矿物组成及微结构将新桥褐铁矿分为两种成因类型:Ⅰ型褐铁矿,该类型褐铁矿主要起源于黄铁矿矿石,矿石多具蜂窝状构造。主要组成矿物为针铁矿,次要矿物为赤铁矿,含有少量石英,针铁矿晶体长度一般介于500 nm~2μm,长度/半径比值(长径比)较大;Ⅱ型褐铁矿,由原生菱铁矿矿石风化而成,矿石多具肾状构造。矿物组成主要为针铁矿,其次为赤铁矿、锰氧化物和伊利石等粘土矿物,针铁矿晶体长度一般小于500 nm,具有较小的长径比。褐铁矿矿物学和微结构不仅可以初步确定原生矿物和矿石类型,而且对寻找铁帽金矿床也具有重要指示意义。     

安徽铜陵矿集区斑岩型铜钼金矿床地质特征及成矿背景

铜陵矿集区以发育大型和为数众多的矽卡岩型矿床而闻名于世,而近年来作为该区找矿的重要成果和突破则是斑岩型矿床和矿化的陆续发现。本文以铜陵矿集区3个代表性斑岩型矿床为研究对象,在详细的野外地质调查和室内显微观察研究的基础上,开展了较为系统的矿床地质和地球化学研究,阐述了斑岩型矿床的地质特征,确定了含矿侵入岩体的地质和地球化学特征,分析了矿床蚀变特征和流体包裹体特征,探讨了成岩成矿的大地构造背景,并与世界典型斑岩型矿床进行了对比。研究表明,铜陵矿集区斑岩型铜钼金矿床通常发育于含矿岩体的围岩或盖层为砂岩、砂页岩或硅质岩的条件下,含矿岩体为富碱低镁高钾准铝质钙碱性系列中浅成侵入岩体,具有与埃达克岩一致的地球化学特征;与世界典型斑岩型矿床含矿岩体对比,岩体侵位较深,有些矿区多期多相特征不明显;含矿岩体发育钾硅酸盐化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等热液蚀变且有一定的分带性,但各矿床蚀变特征略有不同;矿床矿石矿物中富气相、富液相和含子晶多相包裹体共生,流体包裹体均一温度和盐度演化特征显示具有岩浆作用控制的高温热液型矿床特征。结合区域构造演化,作者确定铜陵矿集区斑岩型矿床属大陆环境斑岩型矿床,成矿作用发生于陆内造山作用由挤压向拉张转化的动力学背景之下,斑岩型矿床与矽卡岩型矿床及热液脉状矿床共同构成受统一的岩浆热液系统控制的矿床系列。     

铜陵叶山铁矿赤铁矿微尺度矿物学研究及地质意义

铜陵隆起区内广泛分布着铜-铁-金多金属矿床,也存在众多小型铁矿,其中叶山铁矿是典型代表之一。矿体主要产于石炭系黄龙组内,具有层控特征,铁矿化以镜铁矿/赤铁矿为主。为了深入探讨该铁矿的形成机制及与沉积环境的关系,本文对该矿中不同产状的赤铁矿进行了详细野外地质观察和显微结构分析,并将赤铁矿划分为3类(Hem 1、Hem 2、Hem 3)。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析表明Hem 1具有高Si、Al、Ti的特征,微量元素V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba、Sn、Pb含量相对较高,Co/Ni比值小于1。Hem 1酸不溶物的扫描电镜(SEM)观察显示石英粒径为2～600μm,表面有风成的断面、孔洞、长条状"V"型凹痕等微结构和形貌,同时粘附有纳米硅质小球,表明石英为潮间带环境下的碎屑。以上结果表明该区黄龙组地层存在沉积赤铁矿型铁质建造,发生重结晶作用。Hem 2和Hem 3在主量元素上以低Ti含量,Si、Al、Mn含量变化大为特征;化学组成及元素相关性图解表明Hem 2、Hem 3并非单一成因,可分为两类:高W,低Mn、Si、Co/Ni比值(1. 5)为沉积-热液叠加改造成因(Hem 2_(SH)、Hem 3_(SH));低W,高Mn、Si、Co/Ni比值( 1. 5)为热液成因(Hem 2_H、Hem 3_H)。因此,微量元素含量上,Hem 2_(SH)与其共生磁铁矿差异大,Hem 2_H与其共生磁铁矿差异小; Hem 2_(SH)/(Hem 3_(SH))相对Hem 2_H/(Hem 3_H)显示亏损(W元素除外); Hem 2_(SH)、Hem 3_(SH)、Hem 2_H和Hem 3_H各自之间的波动变化,反映了热液改造过程元素的继承性和热液组分演化过程及其对前驱体的叠加影响,但元素相关性图解排除了Hem 1作为Hem 2_(SH)、Hem 3_(SH)前驱体的可能。综上分析结果表明:叶山铁矿可能属于沉积-热液叠加改造型矿床,黄龙组地层存在以菱铁矿为主的沉积铁建造并提供了该矿床的主要成矿物质,受到燕山期岩浆活动驱动的热液流体叠加改造。赤铁矿的多成因特征不仅为认识叶山铁矿的富集过程提供了重要依据,同时也为进一步了解铜陵地区热液改造型铁矿与黄龙组同生沉积环境之间的关系提供了重要启示。     

安徽宣城茶亭铜金矿床地质和地球化学特征及成因

安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带浅覆盖区新发现的一个大型矿床,产于南陵-宣城中-新生代火山-沉积盆地中。矿床地质研究表明:矿体赋存于早白垩世石英闪长玢岩侵入体中,矿化强烈部位与隐爆角砾岩筒发育部位明显重叠而且范围略大;矿床围岩蚀变发育,以硅化、钾长石化、黑云母化、绢(白)云母化、黄铁矿化为主,分带性较为明显,矽卡岩化、绿泥石化、硬石膏化、碳酸盐化和高岭石化等蚀变仅在局部呈条带状、团块状分布;矿石具角砾状、脉状、细脉-网脉状、细粒浸染状构造和交代残余结构、固溶体分离结构等,其中,角砾状和脉状矿石中常常发育磁铁矿-赤铁矿和矽卡岩矿物石榴子石、透辉石等,硬石膏尤其发育,甚至形成硬石膏岩;矿石中金属矿物有黄铁矿和黄铜矿及少量斑铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿等;隐爆角砾岩的角砾成分以石英闪长玢岩为主,胶结物主要为岩屑或岩粉及热液矿物两类。矿床流体包裹体研究表明:矿石石英中发育液相、气液相和含子晶气液相包裹体,气相成分以水为主;含子晶气液相包裹体主要见于成矿较早阶段与具有裂纹的黄铁矿共生的石英中,均一温度为360～420℃,流体盐度较高,而铜金主成矿阶段发育气液相和液相包裹体,均一温度介于270～300℃和190～220℃区间,相应的成矿流体的盐度和密度较低。矿床H-O、C-O和S、Pb同位素组成特征指示成矿流体、成矿金属元素及其化合元素主要来自于岩浆或岩浆岩,沉积地层和大气降水对成矿亦有一定的贡献,但所起作用相对较小。黄铁矿Re-Os同位素年龄与赋矿石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。综合矿床地质和地球化学特征,认为宣城茶亭铜金矿床与斑岩型和火山-次火山岩型(浅成低温热液型)矿床既有相似之处,也有明显的差异,因而确定为一个与早白垩世石英闪长玢岩浅成侵入体有关的隐爆角砾岩型矿床,该矿床是长江中下游成矿带中的一个新类型矿床。     

甘肃临泽正北山凹凸棒石黏土矿物学及形成机制

甘肃省临泽县凹凸棒石黏土矿储量丰富,是重要的天然纳米矿物资源.本文采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等纳米矿物学的研究手段,对甘肃省临泽县正北山矿区凹凸棒石黏土矿床的矿物组成和微观形貌、结构特征进行了分析.结果表明,不同矿层的矿物成分相似,主要有石英、长石、白云石、方解石、石盐、石膏以...     

铜陵矿集区层状硫化物矿床成因

新桥硫铁矿床是铜陵矿集区重要的硫（铁、铜、金）多金属矿床,长期以来对其成矿作用存在争议。采用光学显微镜、粉晶X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FE SEM）和高分辨透射电镜（HR TEM）等矿物学研究手段,对新桥硫铁矿床层状矿体中胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石矿物学进行了研究,结果表明该矿石主要由黄铁矿和菱铁矿组成（含量分别为743%和244%）,含少量石英和伊利石;黄铁矿主要呈现纳米—亚微米粒径的自形、半自形立方体形态,菱铁矿以20~50μm的半自形菱面体产出,石英和伊利石呈现碎屑颗粒形态;偏光显微镜下胶状黄铁矿和菱铁矿呈现共生关系,FE SEM下观察到微米粗粒菱铁矿与纳米—亚微米黄铁矿之间呈现镶嵌关系,可观察到菱铁矿表面存在黄铁矿的印模。FE SEM和HR TEM观察和能谱分析确证胶状黄铁矿—菱铁矿型矿石中仍然保存有少量的微生物残体和有机质。这些综合信息反映新桥胶状黄铁矿非岩浆热液成因,而是生物化学沉积成因。该层状铁硫化物—碳酸盐建造由于具有较高的地球化学活性,对燕山期岩浆活动驱动热液形成层状矿体发挥了重要的控制作用。