四川省丹巴县某Ni-PGE矿床赤铁矿中PGE矿物的能谱分析

应用扫描电镜及能谱分析技术对丹巴县某Ni-PGE矿床赤铁矿中PGE矿物种类及其赋存状态进行了深入研究.该研究结果为PGE的综合利用提供了可靠的信息.     

碱土-铈氟碳酸盐矿物晶体结构中的无序堆垛和交生

用晶格象技术研究了同时含有钙和钡的铈氟碳酸盐矿物,发现这类矿物的晶体是由不同组分的钙-铈氟碳酸盐矿物和不同组分的钡-铈氟碳酸盐矿物单层无序堆垛而成,在百埃数量级的范围内,观察到不同组分钙-铈氟碳酸盐矿物的交生现象,由此提出伦琴钙铈矿可能有一种新的多型体。研究结果显示了晶格象技术直接观察这类矿物晶体结构的优越性。 关键词：     

稀土氟碳酸盐矿物的振动光谱研究

利用红外光谱、拉曼光谱和X射线能谱研究了四川冕宁氟碳铈矿和内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的谱学特征。结果表明,振动光谱是表征稀土氟碳酸盐矿物结构和组分特征的有效手段。CO32-离子的ν3红外谱带或ν1拉曼谱带的频率位置、谱带分裂状况和谱峰数目取决于矿物分子中的CO32-离子数目。而CO32-离子的ν2红外谱带或ν4红外和拉曼谱带的特征可区分稀土氟碳酸盐矿物、钡稀土氟碳酸盐矿物和钙稀土氟碳酸盐矿物。发现氟碳酸盐矿物中混有少量的重晶石。     

云南个旧富锡铜矿床表层土壤近红外光谱分析及其意义

在个旧卡房矿区矿体上部的覆盖层中均匀采集土壤样,用近红外光谱分析技术对样品进行测试分析。结果表明,近红外光谱技术能较好的识别出土壤中的矿物,包括蚀变矿物大致组合。将这些矿物组合与矿床的特征对比发现,土壤中的一些成分与深部矿体组份有一定程度的相关性,尤其是蚀变矿物,其与该区的蚀变条件是基本一致的。因此,推测土壤中的矿物成分可以用于指示深部矿体的一些信息,能为找寻该类型铜矿床提供一些依据。此外,矿床表层土壤近红外光谱信息是可以提供找矿依据的一种快速有效的研究手段,可以将其用于其他矿床类型的研究,尤其是为深部隐伏矿床以及地质环境较为脆弱的地区提供初步找矿依据。     

油气微渗漏区蚀变矿物含量与光谱之间的定量分析

油气微渗漏的地表异常表现为：地表土壤的矿物组分异常和地表土壤的光谱异常,以中国的榆林地区为研究区,以在研究区内采集的119个样本的矿物组成及反射率光谱为研究数据,对油气微渗漏造成的地表蚀变矿物碳酸盐含量与其光谱吸收峰深度、宽度等特征参数进行了相关分析,建立并评价了测定碳酸盐含量的方法,提出了利用碳酸盐含量表征油气微渗漏程度的新方法。研究结果表明,该法不仅适于表征碳酸盐类油气微渗漏程度,也适用于对其他类型的蚀变矿物油气微渗漏程度的研究,因此可为利用高光谱遥感的光谱信息进行油气勘探的技术研究提供借鉴。     

利用光谱吸收深度定量反演碳酸盐矿物的影响因素及应用分析

光谱吸收特征是矿物识别与定量反演的重要指标。为提高利用光谱吸收特征定量反演矿物精度,以方解石为代表,以线性混合光谱模型与连续统去除方法为基础,以连续统去除吸收深度(CRBD)为分析对象,按端元光谱在2.33 μm附近有无吸收特征对光谱进行分类,并分析每类数据与方解石混合光谱CRBD随丰度、反射率以及光谱特征等影响因素的变化规律,进而非线性拟合其变化范围并提出一种新的矿物含量表示方法。研究结果表明,端元丰度对CRBD值影响较大,方解石丰度越大,吸收特征越明显,CRBD值越大。同样,混合端元反射率与光谱特征对混合光谱CRBD值影响也较明显,当混合端元光谱在2.33 μm附近为无特征时,端元光谱反射率越小,CRBD随碳酸盐丰度变化上凸越明显,为反射峰特征时,端元光谱反射率越大,下凹越明显;混合端元在2.33 μm附近为吸收谷特征时,CRBD随碳酸盐丰度接近线性变化。通过交叉分析与多端元混合光谱CRBD变化分析发现,混合光谱CRBD随碳酸盐矿物丰度及混合端元反射率变化受限于一定范围,其上限拟合方程满足指数函数变化,下限拟合方程为三次多项式函数,且拟合精度较高,R2均高于0.99,RMSE低于0.005。为实现矿物含量的精确预测,根据拟合方程提出一种以变化范围替代定量值来表示碳酸盐矿物丰度分布的方法,实现碳酸盐矿物含量反演的范围表示。通过影响因素分析及范围表示法可为矿产监测、定量评估等提供新的表达方法,为建立具有普适性的地物定量反演模型提供理论参考。     

内蒙古草原拜仁达坝矿区地表土壤的X射线衍射和近红外光谱分析

在内蒙古草原拜仁达坝矿区上部的地表覆盖层中均匀采集土壤样品,用X射线衍射和近红外光谱技术对样品进行分析测试,旨在探讨草原矿区土壤成分来源及其与地下岩体的关系。结果表明,该土壤样品主要由石英、石墨、碳酸盐、角闪石、云母、绿泥石、蒙脱石、伊利石、块磷铝矿、硬水铝石、蓝铜矿、赤铁矿等组成,说明了地表土壤成分不仅来源于地表岩体风化产物,与地下岩体及其围岩蚀变作用更加密切相关。土壤中所含蓝铜矿和赤铁矿主要来源于矿体氧化带,可作为找矿标志;蚀变矿物组合主要为绿泥石-伊利石-蒙脱石,推测该区域大致经历了钾化→硅化、碳酸盐化→绢云英岩化→泥化的蚀变过程。通过分析蚀变矿物组合,可以还原围岩蚀变及物理风化过程,为深部找矿以及矿床成因研究提供了重要的参考信息,提高了找矿的成功率。X射线衍射和近红外光谱技术用于矿物、矿床研究方面,有着经济、快速的特点,能很好的鉴定矿区地表土壤中的矿物成分。尤其是近红外光谱分析技术对样品要求低,可以对样品进行快速批量的分析,具有其独特的优越性。随着近红外技术的发展,其在地质领域中将有越来越广泛的应用,并且能在找矿勘探中发挥重要的作用。     

稀土氟碳酸盐矿物的光致发光谱和吸收谱研究

测定并讨论了产自四川冕宁矿区的氟碳铈矿和产自内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的光致发光谱。结果表明,稀土氟碳酸盐矿物在488.0nm和514.5nm激光激发下的光致发光中心是Nd3+,发光谱中的所有谱带均出自Nd3+的辐射跃迁。在488.0nm激光激发下,稀土氟碳酸盐矿物在495nm到733nm谱区的发光谱带强而尖锐,但在514.5nm激光激发下,这个谱区的谱带明显变弱或消失,转而出现783nm到907nm谱区的强发光谱带。可见光吸收谱表明稀土氟碳酸盐矿物对可见光的吸收也与矿物中的Nd3+有关。     

内蒙古卡休他他铁矿断层泥近红外光谱学特征及意义

内蒙古卡休他他铁矿是一个矽卡岩型磁铁矿床,矿区内有多组成矿后期发育的断层。本研究采用近红外光谱(NIR)分析技术对矿区内地下,地表断层泥以及地表土壤进行分析,通过矿物特征峰鉴定发现地下断层泥主要成分为镁铁质矿物,地表断层泥成分为硅铝质矿物,而地表土壤成分则两者兼有之。三组样品的成分分析结果都与采样地的地质背景一致。研究表明,鉴于矿化区内断层泥的主要成分为断层活动形成的粘土及其他早期成矿期的蚀变矿物,近红外光谱分析技术十分适用于此类样品,利用近红外光谱分析,一方面可鉴定断层泥中粘土矿物,进一步推测粘土的蚀变原岩成分。另一方面有也可鉴别成矿期蚀变矿物的种类,从而对热液矿床的研究提供有用的信息。     

稀土氟碳酸盐矿物的拉曼光谱研究

研究了氟碳钡铈矿Ｃｅ２Ｂａ［ＣＯ３］３Ｆ２、氟碳钙铈矿Ｃｅ２Ｃａ［ＣＯ３］３Ｆ２和氟碳铈矿Ｃｅ［ＣＯ３］２Ｆ等矿物的拉曼光谱特征。结果表明,钡稀土氟碳酸盐矿物（氟碳钡铈矿、氟碳铈钡矿、黄河矿）的Ｒａｍａｎ光谱特点是,ν１和ν２为单峰值,ν３和ν４为双峰值。钙稀土氟碳酸盐矿物（氟碳钙铈矿）的拉曼光谱带中ν１和ν４为双峰值,ν２和ν３为单峰值。稀土氟碳酸盐矿物（氟碳铈矿）的Ｒａｍａｎ光谱的特点是,ν１、ν２和ν４为单峰值,ν３为双峰值。     

艾比湖滨岸盐碱土中碳酸盐的XRD衍射特征与微观形态分析

结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)方法,对现代盐湖沉积环境下,新疆艾比湖滨岸盐碱土中碳酸盐的分布特征、存在形式以及与其他土壤原生、次生矿物之间的关系进行探讨,结果表明：艾比湖滨岸盐碱土中的原生矿物主要是石英和长石,粘土矿物主要为绿泥石和伊利石,土壤矿物的风化程度顺序为北部>西部>东部,西部样点的现代盐湖化学沉积作用最为显著,北部样点则生物风化过程十分强烈;XRD方法和气量法分别测得的碳酸盐含量之间呈极显著正相关关系,判定系数R2达0.640 9。当盐碱土中含有较高的绿泥石时,碳汇潜力会增加,同时,XRD方法对碳酸盐相对含量的鉴定误差也明显增加,衍射峰形变得复杂,碳酸盐含量明显被低估,低估原因可能与有机质含量高导致的弥散散射增加及粘土矿物含量高使得类质同象现象增加有关;西部和北部土壤矿物溶蚀强烈,石膏以纤维状或长柱状晶体分散或放射状分布于方解石晶体之间,方解石则以异质成核形式呈颗粒状或片状在其他矿物或底质表面生长,表现为次生碳酸盐形貌特征。     

Carbon K‐edge spectra of carbonate minerals

Carbon K‐edge X‐ray spectroscopy has been applied to the study of a wide range of organic samples, from polymers and coals to interstellar dust particles. Identification of carbonaceous materials within these samples is accomplished by the pattern of resonances in the 280–320 eV energy region. Carbonate minerals are often encountered in the study of natural samples, and have been identified by a distinctive resonance at 290.3 eV. Here C K‐edge and Ca L‐edge spectra from a range of carbonate minerals are presented. Although all carbonates exhibit a sharp 290 eV resonance, both the precise position of this resonance and the positions of other resonances vary among minerals. The relative strengths of the different carbonate resonances also vary with crystal orientation to the linearly polarized X‐ray beam. Intriguingly, several carbonate minerals also exhibit a strong 288.6 eV resonance, consistent with the position of a carbonyl resonance rather than carbonate. Calcite and aragonite, although indistinguishable spectrally at the C K‐edge, exhibited significantly different spectra at the Ca L‐edge. The distinctive spectral fingerprints of carbonates provide an identification tool, allowing for the examination of such processes as carbon sequestration in minerals, Mn substitution in marine calcium carbonates (dolomitization) and serpentinization of basalts.     

易解石族矿物的Raman光谱和光致发光谱研究

测定并讨论了中国白云鄂博矿区变生及退火晶态易解石族矿物Ｒａｍａｎ光谱和光致发光谱,与退火晶质矿物相比,变生态易解石的Ｒａｍａｎ光谱和光致发光谱的强度降低,谱线宽化弥散,说明在变生过程中,矿物的结构发生畸变,元素分布趋于无序。分析表明,易解石族矿物在５１４．５ｎｍ激光激发下的所有光致发光谱峰均出自Ｎｄ＾３＋的辐射跃迁。     

内蒙古维拉斯托锌铜多金属矿床深部断层泥特征及其意义

在维拉斯托矿区深部矿井的不同中段共采集了六组断层泥样品,采用X射线衍射和近红外光谱现代测试分析技术对样品进行分析测试,旨在探讨断层泥的矿物成分特征及其与成矿作用关系。分析结果表明,(1)断层泥中含有低温蚀变的粘土矿物(如蒙脱石、高岭石、地开石、绿泥石等)和中高温热液蚀变矿物(如石墨、黑云母、叶腊石、重晶石、蛇纹石、透闪石、阳起石等),同时也含有与成矿作用密切相关的矿物成分(如铜锌氧化物、氯铜钒、蓝铜矿、斑铜矿等)。(2)不同深度的断层泥矿物成分有所不同,地表浅部以浅变质矿物为主,深部以变质程度较深的矿物为主。(3)从断层泥矿物成分、矿物成因及发展演化规律来看,断层泥主要形成于含矿热液活动时期及矿后构造,且后期经历了表生氧化作用。(4)通过分析断层泥蚀变矿物成分及其矿物组合特征可以推测,该矿床形成于中-高温热液环境下,经历了硅化、高岭石化、绿泥石化、萤石化及绢云母化等蚀变过程。因此,通过分析断层泥的矿物成分及其矿物组合特征,不仅对指导找矿有一定的现实意义,同时也可以对矿床成因类型的判断提供重要的参考信息。     

黄土覆盖区油气微渗漏地表蚀变高光谱特征响应机理研究

以甘肃庆阳油气区为例,根据油气微渗漏的物理化学过程,通过地面实测黄土样品的波谱曲线,以及其中碳酸盐、粘土矿物、二、三价铁离子含量的测试分析,检测黄土覆盖区油气微渗漏所引起的特征光谱响应。根据黄土样品的测试分析,已知油气区碳酸盐矿物含量明显高于未知油气区,而且二价铁离子含量增加引起红层褪色现象明显,但粘土化蚀变特征不明显。从实测土壤光谱曲线包络线去除后,提取的土壤光谱吸收特征参数中,碳酸根和二价铁离子对应的吸收深度、吸收面积和对称度等三个特征参数与其含量相关性强,拟合度好。由此,对地面实测的14条土壤光谱曲线聚类分析能够有效区分油气微渗漏明显的已知油气区类和油气微渗漏不明显的未知油气区类。     

Comparison of trace elements analysis of nephrite samples from different deposits by PIXE and ICP‐AES

Comparing values of trace elements determined by external‐beam proton‐induced X‐ray emission (PIXE) and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP‐AES) is important to find the provenience of raw materials of ancient nephrite artifacts, because most previous elemental characterizations of nephrite minerals were obtained by ICP‐AES, but PIXE presents the possibility of nondestructive analysis for largely and integrally ancient nephrite artifacts. In this work based on 12 nephrite minerals, it shows that the distribution of trace elements of nephrite samples both in PIXE and ICP‐AES data are generally consistent, although large differences exist in some elements. According to the trace elements, the two types of nephrite mineralization origins can be distinguished, determined by PIXE and ICP‐AES, respectively. Moreover, depending on the PIXE and ICP‐AES data, Sr can be regarded as fingerprint element of Xiaomeiling nephrite minerals, and the differentiation of Sr content between Xiaomeiling nephrite minerals and ancient nephrite artifacts from Liangzhu culture (3300–2300 bc ) is clear evidence that the raw materials of the artifacts are not from Xiaomeiling deposit. The nephrite minerals from Wenchuan deposit can be distinguished from other samples because of their high values of Mn/Fe. Therefore, the PIXE can be used with ICP‐AES to judge mineralization mechanism and find fingerprint elements of raw materials of ancient nephrite artifacts. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Characterization of carbonate rocks through X-ray microfluorescence and X-ray computed microtomography

Carbonate rocks play an important role in petroleum geology by acting as reservoir rocks, generators, and even hydrocarbon sealants, accounting for about half of the oil and gas reserves known in the world. The study of these carbonate rocks have become very important in the hydrocarbon exploration scene in Brazil because of they consist in analogous for reservoir rocks of the presalt interval. Thus, the objective of this research was to use X-ray microfluorescence (micro-XRF) and X-ray microtomography analysis, as complementary techniques, in order to characterize samples of carbonate rocks in respect to their structures, textures, mineralogy, and pores. The microtomographic analyses allowed the identification of the horizontal structures as parallel lamination, horizontal, and vertical fractures filled by calcite and biotic constituents (gastropods bioclasts). Different composition of minerals were also identified, as calcite, quartz, feldspars, iron sulfides, and oxides. The porosity (ranges <1 to17%), and the high-density elements could also be quantified, as well as their distribution in each sample. The micro-XRF analysis present a direct relationship with the distribution of minerals that compound carbonate rocks, highlighting some structures, as well as helping to identify trace and minor elements in the carbonates (Mn, Sr, and Mg).