岩矿测试

1982年创刊

双月刊

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2019, 38(4): 0-0  
[PDF 1814KB](4)
摘要:
本期文章导读
本期文章导读
2019, 38(4): 正文前Ⅰ-正文前Ⅲ   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2019.04.001
[HTML 全文](13) [PDF 35258KB](3)
摘要:
岩石矿物分析
镀镍碳为还原剂在线高温裂解法测定硫酸钡中氧同位素组成
金贵善, 刘汉彬, 韩娟, 李军杰, 张建锋, 张佳, 石晓
2019, 38(4): 365-372   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201809090103
[摘要](187) [HTML 全文](5) [PDF 1640KB](19)
摘要:
测定矿物或水中硫酸根的氧同位素组成(δ18O)能够识别物质来源及转化过程,常用的方法是将硫酸根转化为硫酸钡再用离线或在线法测试其δ18O值。目前普遍采用1420℃在线测试硫酸钡的氧同位素组成,该方法极易缩短反应炉的寿命,通过添加还原剂碳可以降低反应温度,但是已有报道对于添加还原剂后的反应温度讨论较少。本文选择镀镍碳(Ni-C)作为还原剂,将样品经Ni-C高温处理后进行一系列条件实验,确认了采用元素分析仪-稳定同位素质谱仪(EA-IRMS)测定硫酸钡中氧同位素组成的分析方法的关键技术参数:硫酸钡在线反应温度为1350℃;Ni-C与硫酸钡样品量的质量比范围选择0.73~2.15;为了获得更加精确的数据,硫酸钡与Ni-C用量都控制在700±100μg。在以上实验条件下,EA/HT-IRMS测定硫酸钡δ18O值的精密度为±0.12‰~±0.26‰,优于在线法已报道的精密度±0.20‰~±0.50‰。本方法在满足测试精密度的前提下,通过添加Ni-C降低了硫酸钡在线反应温度,延长了反应炉使用寿命。
应用扫描电镜-X射线衍射-电子探针技术研究河南淅川绿松石矿物学特征
李欣桐, 先怡衡, 樊静怡, 张璐繁, 郭靖雯, 高占远, 温睿
2019, 38(4): 373-381   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201809090102
[摘要](160) [HTML 全文](1) [PDF 12728KB](24)
摘要:
河南省淅川县位于我国重要绿松石产区——秦岭东部绿松石矿区东延部分,与淅川毗邻的许多早期考古遗址中出土了大量的绿松石制品,因此淅川绿松石的矿料流布受到许多考古学者的关注。研究淅川绿松石的矿物学特征有助于完善我国不同矿区绿松石矿物学研究,为追溯我国早期绿松石文物的矿料来源提供重要的数据支撑。本文利用偏光显微镜观察、扫描电镜、粉晶X射线衍射等技术对淅川绿松石进行结构研究,辅以电子探针、背散射电子图像观察等方法研究了淅川绿松石的矿物组合。结果表明:淅川绿松石主要由细小的鳞片状、短柱状、板片状微晶集合体组成,可见环带状、结核状、碎斑碎粒状结构;通过对比不同样品的微晶结构,可知其微晶的大小、晶型和分布状态会影响淅川绿松石集合体的致密程度和颜色;淅川绿松石集合体中常见石英、玉髓和铁氧化物,部分样品含有硫磷铝锶矿。通过对比其他矿区绿松石矿物组合,发现淅川绿松石与湖北地区的绿松石矿物组成相近,主要杂质为石英、褐铁矿,明显区别于安徽地区以高岭石为主要杂质矿物的绿松石。
应用能谱-扫描电镜和X射线衍射技术研究原煤伴生矿物中稀土和放射性元素赋存形式
杨瑞林, 白燕
2019, 38(4): 382-393   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811210125
[摘要](133) [HTML 全文](2) [PDF 53086KB](8)
摘要:
研究原煤中稀土及放射性元素的赋存形式,对原煤是集中还是分散利用、燃煤过程中粉煤灰的排放截留、从原煤或粉煤灰中提取稀土及放射性元素等方面都具有指导意义。由前人研究可知不同矿区原煤中稀土及放射性元素的赋存形式有差异。本文研究了山西省霍西煤田两个矿区175个煤样中稀土及放射性元素的赋存形式,应用背散射电子图像(BSEI)定位分析区域,应用BSEI、能谱-扫描电镜法(EDX-SEM)中的面分析(EDS-mapping)和粉晶X射线衍射法确定了主要伴生矿物,应用BSEI和EDX-SEM中的点分析(EDS-point)确定了微量伴生矿物。在煤样中发现了铈镧钕钇镝钪六种稀土元素及一种放射性元素钍,其中铈、镧和钕主要以磷酸盐形式伴生于高岭石类矿物中,部分伴生在含氧化铝或氧化硅较多的矿物中,少量存在于碳中;钇、镝以磷酸盐或氧化物形式独立存在于碳中;在部分锆石、独居石中分别发现了钪和钍。研究表明,该矿区煤样中稀土元素主要以细粒自生矿物的形式伴生在其他矿物中,少数以独立矿物的形式存在于碳中,放射性元素钍伴生在独居石中。
动能歧视模式ICP-MS测定地球化学样品中14种痕量元素
徐进力, 邢夏, 唐瑞玲, 胡梦颖, 张鹏鹏, 白金峰, 张勤
2019, 38(4): 394-402   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201812070131
[摘要](190) [HTML 全文](0) [PDF 1351KB](32)
摘要:
应用传统ICP-MS法测定勘查地球化学样品中Ag、Cd等痕量元素,基体效应和多原子离子干扰严重,准确测定的难度较大。本文基于当前ICP-MS消除干扰技术,分析了ICP-MS标准模式(STD)及动能歧视模式(KED)测定地球化学样品中Ag、Cd等14种痕量元素的有效性,通过比较这两种模式的测定效果,在此基础上确定了各元素的有效测定模式。结果表明:在KED模式下,基体元素如Zr、Nb氧化物的产率降低,基本上消除了Zr、Nb氧化物对痕量元素Ag、Cd的多原子离子干扰。KED模式提高了信噪比,降低了方法检出限,如Ag、Cd的检出限分别为0.004mg/kg、0.005mg/kg,其他12种元素的检出限也低于多目标地球化学调查76种元素分析方案中的检出限。测定痕量元素的准确度显著优于STD模式。实验中采用简单的硝酸-氢氟酸-高氯酸消解样品,残渣用王水复溶,结合KED模式下优选出干扰较小的同位素作为测定同位素,以Rh作为内标校正仪器产生的信号漂移,将样品溶液稀释至1000倍,基体效应降低至最小。本方法经国家一级标准物质的验证,测定结果与认定值相符,可为勘查地球化学提供高质量数据。
天然与合成紫晶的红外和偏振拉曼光谱鉴定特征
黄文清, 金绪广, 左锐, 晁东娟, 杨桂群, 薛盼, 陈小军, 张锦雯
2019, 38(4): 403-410   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201807230087
[摘要](125) [HTML 全文](0) [PDF 4797KB](11)
摘要:
天然紫晶与合成紫晶的鉴别是国内外珠宝鉴定实验室的一个难题,前人主要从双晶、色带、包裹体、红外吸收光谱特征等方面开展了研究。在利用红外光谱鉴别天然紫晶与合成紫晶时,不同的学者尚对3595cm-1或3543cm-1吸收峰作为诊断性还是指示性的判据存在不同认识。本文系统采集了典型的天然紫晶与合成紫晶样品,研究了利用红外光谱测试技术鉴别天然紫晶与合成紫晶的局限性,并尝试将偏振拉曼光谱应用于紫晶成因鉴别。结果表明:利用3595cm-1、3543cm-1红外吸收峰进行紫晶鉴别仅具有指示性意义,不能作为决定性的判定依据,偏振拉曼光谱可作为重要的补充。天然紫晶的偏振拉曼光谱(偏振方向:HH)均出现400cm-1的拉曼峰,而该峰在合成紫晶偏振拉曼光谱中缺失;合成紫晶的偏振拉曼光谱(偏振方向:HH)均具有795cm-1、448cm-1的拉曼峰,而这两个峰在天然紫晶偏振拉曼光谱中缺失。偏振拉曼光谱产生差异的原因可能与天然紫晶和合成紫晶内部晶格变形程度的不同有关。本文揭示的400cm-1、448cm-1和795cm-1偏振拉曼峰可作为鉴别紫晶成因的新依据。
高温高压合成钻石晶体表面微形貌观察及其成因探讨
吴旭旭, 陆太进, 杨池玉, 张健, 唐诗, 陈华, 张勇, 柯捷, 何明跃
2019, 38(4): 411-417   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811150122
[摘要](130) [HTML 全文](0) [PDF 21725KB](11)
摘要:
我国作为世界上最大的合成钻石生产国,其产量占据世界总产量的90%以上,其中以高温高压法(HPHT)合成钻石为主。国内外学者对于HPHT合成钻石物性的测试方法和性质分析较为完备,但是对HPHT合成钻石生长完成后的酸洗过程以及酸洗后留下的内外部微形貌亟待研究。本文采用激光共聚焦显微镜和超景深三维显微镜对118粒产自我国的HPHT合成钻石进行内外部特征观察,并配合激光拉曼光谱仪对这些微细结构内的包裹残余进行定性分析。发现了三类特征的结构类型:成一定夹角的阶梯型生长结构,揭示了HPHT合成钻石聚型晶的结晶学特质;近平行线状划痕,反映了生长腔体内钻石晶粒间的接触关系;通过独特的"绳捆纹"结构进行观察和分析,认为这一结构反映了HPHT合成钻石的生长速率。这些钻石表面的微形貌反映了HPHT合成钻石梯度高温和持续高压的生长条件和环境,对于HPHT合成钻石的鉴别具有指导意义。
生态环境研究
成都市中心城区地表沉积物中重金属分布及矿物学特征
徐国栋, 葛建华, 杜谷, 王以尧, 金斌, 董俊
2019, 38(4): 418-428   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201811100120
[摘要](143) [HTML 全文](0) [PDF 8841KB](18)
摘要:
城市地表沉积物已成为城市环境污染的重要组成部分,是城市环境中各种污染物的"源"和"汇",通过研究城市地表沉积物的物化及矿物学特征对城市环境质量的监测具有良好的指示作用。本文在成都市中心城区不同区域采集40件地表沉积物样品,利用激光粒度分析仪、扫描电镜能谱和X射线衍射等技术分析研究了地表沉积物的粒径分布特征、重金属分布特征、矿物组成特征及微区形貌特征。结果表明:地表沉积物粒径的质量和体积分布特征具有较高一致性,均以中细颗粒物为主,其中小于0.3mm的地表沉积物占总质量或体积的70%以上,小于0.125mm的地表沉积物占总质量或体积的40%左右;Cu、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Cd、Ni等重金属随着沉积物粒径的减小而呈明显增加的趋势,主要存在于小于0.125mm粒径的沉积物中,同时在成都市中心城区各方位区域和各环路区域的分布上存在一定的差异;Si、Ca、K、Na等造岩元素在不同粒径级别沉积物中都大量存在;地表沉积物矿物组成主要是石英、长石类、方解石等,且各类矿物在不同粒径级别沉积物中所占含量大致相当,但细粒径矿物表现出胶体行为,极易吸附各种微量重金属。研究认为,城市地表沉积物的粒径分布特征和矿物组成特征是影响重金属在沉积物中分布的内在因素,而人类活动是决定地表沉积物重金属污染程度的关键因素。
海州湾近岸海域水质状况调查与风险评价
韩彬, 林法祥, 丁宇, 陈发荣, 高伟, 李倩, 郑立
2019, 38(4): 429-437   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201806190073
[摘要](125) [HTML 全文](0) [PDF 7243KB](8)
摘要:
随着我国沿海经济的快速发展,人类活动强度不断加剧,对海洋生态系统的干扰和破坏不断加剧。为了解海州湾近岸海域水质状况,本文于2016年4月、9月对海州湾近岸海域表层海水的温度、盐度、pH值、悬浮物(SS)、溶解氧(DO)、化学需氧量(CODMn)、亚硝酸盐(NO2--N)、硝酸盐(NO3--N)、铵氮(NH4+-N)、活性磷酸盐(PO43--P)、铜、铅、锌、镉、石油类等指标进行了两次采样调查,应用分光光度法和ICP-MS等技术分析各指标;应用单因子法、富营养化指数法和有机污染指数法对该海域海水的质量状况进行了评价分析,以期为研究区环境预警、环境管理和保护提供依据。结果表明:研究海域表层海水中CODMn在4月均值为1.34mg/L,9月为1.22mg/L;石油类4月均值为0.031mg/L,9月为0.034mg/L;活性磷酸盐4月均值为0.013mg/L,9月为0.012mg/L;溶解无机氮4月均值为0.34mg/L,9月为0.16mg/L;CODMn、石油类、活性磷酸盐、溶解无机氮的质量浓度大致呈现出由西南部向东北部海域降低的趋势,且无机氮总体浓度水平较高,为该海域主要的污染物。根据营养化评价模式和有机污染指数计算结果,本研究认为海州湾近岸海域表层水质总体营养水平较高,处于氮限制的潜在性富营养水平,有机污染程度属于Ⅱ级,水质已受到污染。
同位素分析与年代学研究
辽宁岫岩河磨玉岩石地球化学组成及锆石U-Pb定年研究
郑奋, 刘琰, 张红清
2019, 38(4): 438-448   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201807310089
[摘要](152) [HTML 全文](0) [PDF 21169KB](10)
摘要:
河磨玉是产于辽宁省岫岩县细玉沟沟谷及白沙河河谷底部和两岸阶地的和田玉,目前仅依据产出位置判断河磨玉来源于细玉沟沟头的原生和田玉矿床,但河磨玉的矿物组成、地球化学特征、年龄等并不清楚,与原生和田玉是否一致有待深入研究。本文主要通过电子探针成分分析、全岩主微量分析、氢氧同位素分析、锆石SHRIMP U-Pb定年等测试方法对河磨玉的矿物组成、地球化学特征及年龄进行研究,确定河磨玉与老玉是否为相同成因。结果表明:①河磨玉中主要矿物为透闪石、阳起石,次要矿物为透辉石、磷灰石、绿泥石、绿帘石、石英、榍石、锆石、磁铁矿、菱锌矿等。②河磨玉的成因类型为大理岩型。河磨玉稀土总量低,相对富集轻稀土,普遍显示Eu正异常。③河磨玉中透闪石δ18O值为8.00‰~10.60‰,δD值为-94.95‰~-75.20‰,成矿流体中的水主要为岩浆水。④河磨玉中的岩浆锆石U-Pb年龄为220.8±7.6Ma(n=4,MSWD=2.3),代表河磨玉成玉年龄的上限。本文提出河磨玉的稀土分配特征、氢氧同位素组成、成矿流体来源及形成年龄均与原生和田玉不一致,河磨玉并非来源于细玉沟沟头的原生和田玉。
粤北石角围花岗岩型铀矿床沥青铀矿LA-ICP-MS原位U-Pb定年研究
张伟盟, 严杰, 钟福军, 潘家永, 刘文泉, 赖静, 周堂波
2019, 38(4): 449-460   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201901160007
[摘要](138) [HTML 全文](1) [PDF 6675KB](20)
摘要:
石角围花岗岩型铀矿床位于粤北下庄铀矿田东部,沥青铀矿是矿床的主要矿石矿物,也是厘定成矿年龄的理想对象。前人采用同位素稀释法(ID-TIMS)和电子探针U-Th-totalPb化学定年法获得的成矿年龄为38~138Ma,但前人年龄变化范围大,可靠性有待考究,难以有效约束矿床的成矿时代。本文利用LA-ICP-MS原位微区分析技术,对石角围矿床矿石中沥青铀矿开展了原位U-Pb定年。研究表明:沥青铀矿的206Pb/238U年龄为52.46~56.89Ma,加权平均年龄为54.68±0.53Ma(MSWD=1.19,n=18)。本次沥青铀矿原位U-Pb定年与前人相比更好地避免了矿物包裹体、后期次生变化、显微裂隙等因素的影响,获得的沥青铀矿原位U-Pb同位素年龄代表矿床的成矿年龄。本研究获得的石角围矿床成矿年龄(~55Ma)与华南花岗岩型铀矿床主成矿期(~50Ma)相一致,指示石角围矿床铀成矿作用与华南岩石圈局部伸展作用下的断裂构造活动密切相关。
技术交流
索氏提取-原子荧光光谱法测定含油岩心中的汞和砷
乔宁强, 薛志伟, 王刚峰, 罗丹
2019, 38(4): 461-467   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201812030128
[摘要](141) [HTML 全文](0) [PDF 2210KB](11)
摘要:
原油对测定含油岩心中的汞和砷有很大影响,目前去除原油等有机物的方法主要有高温烧制、强酸高温氧化等,要求反应温度较高,会造成汞和砷的损失而使测定结果偏低。本文采用索氏提取法,以氯仿作为提取剂在75℃下低温提取分离岩心中的原油,再用50%的王水溶解剩余样品,原子荧光光谱法测定汞和砷的含量。该方法对汞和砷的检出限分别为0.003mg/kg和0.10mg/kg,相对标准偏差分别为7.3%和5.1%,加标回收率均大于92.5%。与传统方法相比较,该方法避免了由于原油的疏水性造成样品与王水接触不充分、样品分解不完全和反应温度过高导致汞元素损失的问题,测定汞的相对标准偏差由33.0%降低至7.3%,测定砷的相对标准偏差由25.0%提高至5.1%,为含油岩心中其他元素的检测提供了借鉴。
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2012, 31(3): 383-398  
[摘要](2288) [PDF 2523KB](1849) 被引次数(36)
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2012, 31(6): 931-938  
[摘要](3246) [PDF 1187KB](3586) 被引次数(31)
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2012, 31(2): 258-262  
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2012, 31(5): 889-897  
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2012, 31(2): 277-281  
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2012, 31(6): 1058-1066  
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2012, 31(1): 57-63  
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2012, 31(5): 877-883  
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2012, 31(3): 530-535  
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2012, 31(6): 1006-1014  
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2012, 31(6): 1067-1076  
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2012, 31(1): 29-46  
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2012, 31(4): 666-671  
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2012, 31(1): 147-153  
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2012, 31(3): 413-418  
[摘要](1552) [PDF 1404KB](1309) 被引次数(16)
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2012, 31(3): 536-542  
[摘要](1386) [PDF 13898KB](911) 被引次数(16)
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2012, 31(3): 425-429  
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2012, 31(6): 1000-1005  
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2012, 31(2): 350-354  
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2015, 34(2): 224-228   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.012
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2015, 34(3): 292-296   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.005
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2014, 33(1): 34-39  
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2014, 33(1): 74-80  
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2013, 32(6): 正文前Ⅲ-正文前Ⅴ  
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2014, 33(4): 598-611  
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2014, 33(3): 374-378  
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2013, 32(2): 235-239  
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2017, 36(5): 正文前Ⅲ-正文前Ⅵ   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2017.05.001
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2015, 34(5): 600-608   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.017
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2015, 34(3): 269-277   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.002
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2015, 34(3): 297-301   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.006
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2015, 34(5): 503-511   doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.002
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