夕卡岩形成过程中锡的热液反应的某些问题

<正> 夕卡岩热液条件下锡的反应可以导致独立锡矿物的沉淀,如马来亚石或锡石,或富锡的钙硅酸盐矿物。热力学计算表明,在250—350℃,pH 值接近中性的条件下,锡石具有很低的溶解度(<118ppm)。由方解石和磁黄铁矿或黄铁矿共生所指示的上述条件,对锡石的沉淀最为有利。在更高的温度和 pH 值     

黄沙坪碳酸盐型尾矿氧化剖面特征及酸化机制

湖南黄沙坪铅锌矿尾矿富含碳酸盐及金属硫化物,属于碳酸盐型尾矿。通过对该尾矿铅垂剖面的结构构造,以及尾矿的矿物成分、化学成分、Paste pH值和Carb-ANC(酸中和能力)等分析,探讨碳酸盐型尾矿的酸化特征及其机制。研究表明:黄沙坪尾矿发育层状构造,即表面为胶结硬化层(hardpan),之下依次为弱胶结层、尾砂层及底层(接近尾矿潜水面)。尾矿的酸中和矿物主要为方解石;尾矿的产酸矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,但黄铁矿的抗氧化能力和产酸能力均较强于磁黄铁矿。尾矿剖面自下而上(或由早至晚),氧化作用逐渐增强,磁黄铁矿先于黄铁矿氧化(蚀变)分解并逐渐消失,此时尾矿的酸中和能力仍较强,尾矿保持近中性环境;之后,黄铁矿开始氧化产酸并大量消耗方解石,尾矿开始酸化;至尾矿表层方解石消耗殆尽,而黄铁矿仍持续释酸,尾矿酸化加剧。表层强氧化环境使纤铁矿大量沉淀并胶结尾矿颗粒形成硬层。黄沙坪尾矿由于含有大量的抗氧化能力和产酸能力均较强的黄铁矿,其酸水(+重金属)释放的潜力较大并且持续的时间也较长。     

西南太平洋劳弧后海盆瓦卢法海岭的热液矿化

1987年在西南太平洋瓦卢法(Valu Fa)弧后海岭采集的抓样包括:含硫化物玄武安山岩和安山质捕虏体,块状硫化物-重晶石-二氧化硅矿化,自然硫以及大量Fe-Mn结壳。这个组合和在1984年采集的一套样品是劳海盆南部有热液活动的第一批直接证据。 闪锌矿、黄铁矿、白铁矿,重晶石和无定形二氧化硅是块状样品中的主要矿物。还鉴定出少量的黄铜矿、方铅矿,砷黝铜矿和铜蓝。该组合是在海底由烟囱型热液流体(<300℃,还原硫浓度很高)形成的。总化学组成表明,其As,Pb和Ba含量高,类似于其它弧后热液组合和某些洋中脊型矿床的化学组成。Au富集到1.5～9.7ppm,是富硫的低温热液流体的成矿作用后来发生活化和再富集的典型特征。 玄武安山岩中的硫化物矿化由浸染状黄铁矿和白铁矿组成。缺少磁黄铁矿表明,硫化物是在高硫逸度和高氧逸度,温度可能低至150℃的条件下沉淀的。矿化流体被认为是高孔隙度火山柱中高温溶液与海水在地下混合的产物。这种作用可能已经在海底下面形成了大量的硫化物沉淀。 在瓦卢法海岭,以Fe或Mn为主的热液结壳的大量沉淀是在相当低的温度(≤20℃)下形成的。它们可能是浅层位流体循环,晚期活动的产物,或者可能是混合后溶液中保留有Mn和Fe的热液流体形成的。 左次火山层位的一个矿化捕虏体中,发现了一些高?     

铊在黄铁矿中的相态分布及碳酸盐在其释放过程中的作用

采用分级提取-电感耦合等离子体质谱法,对黄铁矿中铊的相态分布进行了考察.结果表明,黄铁矿中的铊主要以存在于硅酸盐相中和以酸可交换的形式存在于矿物结构中的铊为主,这部分铊分别占到58.3%和25.1%;以可氧化态形式结合在黄铁矿(FeS2)中的铊次之,占11.2%;以易还原态形式存在于铁氧化物相中的铊最少,为5.4%.自然条件下铊的释放主要是酸可交换态铊和可氧化态铊的释放迁移过程.漫反射红外光谱表征发现,黄铁矿在表面氧化过程中其表面羟基增多,表明存在表面溶解及表面酸化现象.进一步的释放机理探讨认为,铊在黄铁矿表面存在一种"溶解-吸附沉淀"平衡,这一平衡由碳酸盐中和作用和黄铁矿表面氧化共同控制,并决定了铊的释放迁移.     

黄铁矿微球丛及其发育:一种新的概念机制

业已提出，沉积黄铁矿的两种形态（微球丛（framboid）和自形晶）可以反映黄铁矿形成的两种截然不同的途径。微球丛是通过铁的单硫化物间接形成的，而自形晶则是从溶液中直接沉淀而成的。本文提出了将这两种形成途径串联起来的第三种途径，即从单硫化物微球粒经过微球丛到自形单晶的连续生长。还提示了微球丛可能是在从最小的复杂的显微微球丛（microframboid）→微球丛→聚微球球丛（polyframboid）这三个数量级范围内产出的。     

中国南方碳酸盐岩上覆红土形成机制研究进展

碳酸盐岩上覆红土在中国南方分布广泛,已提出的用于解释其形成机制的有溶蚀-残积说、溶蚀-交代说和外来沉积说,溶蚀-残积说应该是红土形成的真正机制。形成红土消耗的原岩可能是质纯碳酸盐岩,但更可能是含有泥质碳酸盐岩,甚至碎屑岩或粘土岩。红土中粘土矿物来源应该有二,一是原岩所夹粘土矿物,二是原岩中硅酸盐矿物溶解形成的次生粘土矿物;铁氧化物应该来自原岩中黄铁矿的次生演化。完整的红土剖面应该由红土层、杂色粘土层和碳酸盐岩腐岩组成。碳酸盐岩腐岩形成于包气带,由原岩中的碳酸盐溶解后再次沉淀形成,主要由钙华和残余碳酸盐晶体组成。红土地区的石漠化趋势主要与红土向地下岩溶空间渗漏有关。     

塞浦路斯阿格罗基皮亚的 CY-2a 钻孔中的硫化物矿化、热液蚀变和化学成分

阿格罗基皮亚(Agrokipia)硫化物矿床是一个古海底热液体系,位于特罗多斯蛇绿岩的枕状熔岩中。CY-2a钻孔深689m,打穿了上层熔岩、网状硫化物及下伏的蚀变岩石。根据蚀变矿物分布,划分出4个主要蚀变带。在绿帘石+绿泥石+钠长石+橱石+方解石矿物组合中缺失阳起石表明在钻孔底层的古温度约为300℃。金属矿物共生组合主要由黄铁矿组成,交生有闪锌矿、少量黄铜矿和量更少但分布广泛的磁黄铁矿。黄铁矿中的As含量达1.87wt%,Co/Ni比值为2.0～8.0。闪锌矿富铁,在深度小于和大于270m时其FeS平均含量分别为9.7和19.7mol%。相对于新鲜的熔岩组成来说,绿片岩相和绿磐岩化蚀变岩石贫K和Ca,富Na。矿带富含Fe,Zn,Cu、As、Si和K,其中K进入绢云母/伊利石结构中,而Ca、Na和Sr则被大量淋滤。该硫化物带Ba含量呈明显异常,这主要是由于Ba从斜长石中淋滤出来,并主要再沉积在绢云母/伊利石内所造成的。     

广东凡口Pb-Zn尾矿中重金属的表生地球化学行为及其对矿山环境修复的启示

通过分级提取实验 ,结合矿物成分和化学成分分析 ,对广东凡口铅锌尾矿的新尾矿和 1号尾矿库不同氧化程度尾矿的矿物组成、重金属含量及其形态进行了研究和对比 .新尾矿中的黄铁矿含量很高 (约 3 1% ) ,铅锌的含量分别高达 0 7%和 1 2 %以上 ,重金属元素主要赋存于金属硫化物中 .1号尾矿库样品中的黄铁矿含量 <10 % ,重金属元素也明显低于新尾矿 .在表层氧化带 (硬化层 ) ,硫化物的快速氧化导致大量次生矿物沉淀 ,锌大量吸附于 (氢 )氧化铁表面 ,可迁移性大 ;铅则主要形成次生难溶矿物 (如铅矾 ) ;次氧化带以硫化物的缓慢淋溶作用为主 ,难以形成次生矿物 ,Pb、Zn的流失比例大于 70 % .常用于矿山环境治理的尾矿覆盖方法往往使尾矿处于次氧化环境 .上述研究结果表明 ,这些方法不一定能够阻滞污染元素的迁移 .此外 ,本次研究采用Dold提出的分级提取法 ,发现方铅矿的溶解主要发生在第 2步 (提取液 :pH =4 5 ,1moL L- 1 NH4 Ac) ,而其它硫化物的溶解主要在第 6步 ,这可能是Ac- 与Pb2 + 的络合作用所造成的 ,表明提取液中含Ac- 的分级提取方法不宜用于评价铅的活性     

基于不同能源底物和营养水平的酸性矿山废水产生机制研究

硫化矿物在氧气、水和铁氧化细菌的共同作用下会形成pH值极低、富含可溶性Fe、SO₄^2-和重金属离子等的酸性矿山废水.本研究选取黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿作为能源底物,以及0×9K、1/4×9K、1/2×9K、1×9K培养基作为营养水平,在氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）的参与下,从能源底物和营养水平角度探索不同硫化矿物酸性废水的产生特点和机制.结果表明,3种硫化矿物的生物产酸能力依次为黄铁矿>磁黄铁矿≈黄铜矿.经过38 d的生化反应后,黄铁矿体系的pH值达到1.41,总Fe （TFe）和SO₄^2-浓度分别达到771.82 mg·L^-1和357.25 mg·L^-1.水体营养水平在黄铁矿的生物产酸过程中起着至关重要的作用.经过16 d的生化反应后,0×9K、1/4×9K、1/2×9K、1×9K培养基处理的终点pH值分别为1.68、1.44、1.30、1.29.根据各营养体系中Fe²⁺和TFe浓度的变化趋势,以及反应终点收集矿物的X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）,分析认为充足的营养会提高Acidithiobacillus ferrooxidans的活性或密度,加快Fe²⁺生物氧化形成Fe³⁺并通过水解产酸作用合成黄钾铁矾等次生铁矿物,从而导致溶液的pH值更低.本研究所得结果对明晰酸性矿山废水形成规律具有一定的指导意义.     

可见金在黄铁矿和毒砂表面的电化学聚积(摘要)

在原电池装置中，金从充气及饱和H2S的1moVLKCI含金溶液中以电化学方式沉积在半导电的硫化矿物（黄铁矿、毒砂、黄铜矿）上。由一种充气溶液中的硫化物（阴极）和另一种饱和HZS溶液中的硫化物（阳极）构成的装置中观测到的电位差约为0．4～0．6V这与众所周知的天然硫化矿体的“自然电位”不相上下。金优先聚积在阴极上即氧化条件下。将成分不同的硫化物连结在同样环境中（氧化或还原环境）产生高达20mV的电位差。这种组合模拟了一般出现在化学成分不均匀的单晶（例如环带）表面的条件。硫化矿物或者显n型电导性，或者显p型电导性，视化…     

Citrobacter sp.EBS8对施氏矿物和黄钾铁矾的还原溶解及相转化行为的影响

铁硫酸盐次生矿物广泛存在于酸性矿山废水（AMD）污染流域沉积物中,是多种有毒有害重金属的沉淀库.硫酸盐还原菌对矿物的还原作用可破坏矿物的稳定性从而引起共沉淀重金属的释放.在前期研究中发现柠檬酸杆菌Citrobacter sp.存在于AMD流域沉积物中,且在还原条件下具有较强的硫酸盐还原能力.因此,探究其对铁硫次生矿物的还原溶解及矿物晶相转化行为的影响尤为重要.本研究选取矿区沉积物中典型的铁硫次生矿物施氏矿物和黄钾铁矾为研究对象,在实验室条件下考察了从AMD污染沉积物中筛选到的菌株Citrobacter sp.EBS8对矿物的还原溶解及相转化的影响.结果表明,在缺氧、中性pH及电子供体足量时,在EBS8的作用下施氏矿物和黄钾铁矾均出现了明显的还原溶解现象.菌株EBS8可利用乳酸盐作为电子供体还原SO₄^2-和Fe（III）.SEM结果显示,施氏矿物在反应初期出现表面毛刺不平现象,黄钾铁矾发生由外向内的逐层溶解,矿物转化过程中都出现空壳形貌.XRD检测到施氏矿物组的主要转化产物为菱铁矿和蓝铁矿,黄钾铁矾体系中主要是蓝铁矿和马基诺矿.这些结果有助于了解AMD污染沉积物中铁硫酸盐矿物的转化行为及为AMD污染治理提供理论支撑.     

色氨酸对生物成因铁硫酸盐次生矿物形成的影响

采用氧化亚铁硫杆菌催化合成铁硫酸盐次生矿物,研究不同L-色氨酸添加浓度对矿物合成体系pH、氧化还原电位（ORP）、Fe²⁺氧化率、总Fe沉淀率,以及次生矿物产量、化学组成及矿物相的影响.结果表明,随着体系色氨酸浓度的增加,pH降低幅度越小,ORP上升越不明显.色氨酸对铁硫酸盐次生矿物合成的影响依赖于其浓度,当色氨酸浓度低于1.67 g·L^-1时,色氨酸对铁硫酸盐次生矿物的形成起促进作用,表现为总Fe沉淀率及矿物产量随着色氨酸浓度升高而增加.而当色氨酸浓度升高至6.67 g·L^-1时,Fe²⁺氧化率、总Fe沉淀率和矿物产量远低于对照组,表明高浓度色氨酸会抑制铁硫酸盐次生矿物的形成.次生矿物内Fe/S比介于施氏矿物和黄钾铁矾的理论值之间,表明不同合成体系所得次生矿物均为黄钾铁矾和施氏矿物的混合物.矿物学特征分析表明,随着色氨酸浓度的升高,矿物的合成表现为黄钾铁矾向施氏矿物转移.     

安徽铜陵铜尾矿硫形态及硫同位素分布特征

分析讨论了安徽铜陵水木冲S和SP剖面尾矿砂的理化指标、硫形态变化和硫酸根硫同位素组成与分布特征.结果显示：S和SP剖面整体呈酸性,pH值为2.59~6.12和3.50~6.27,由下而上有明显的降低趋势;Eh随剖面由下至上明显升高,范围为66~457和-37~307mV;酸可挥发性硫（AVS）含量为0~62.36和0~3.44mg/g,黄铁矿硫（CRS）含量为0.70~32.30mg/g和0.17~5.39mg/g;AVS与CRS的变化趋势基本一致,随剖面自下而上减少,且AVS先于CRS被氧化.2个剖面元素硫（ES）含量为0~8.83和0~3.62mg/g,随深度变化无明显规律.硫酸根硫（SO₄^2--S）含量为8.44~66.34和8.48~29.87mg/g,自下而上呈降低趋势,且分别在剖面的氢氧化物薄膜层（11.5~16.5cm和18~54cm）出现高值区.2个剖面总硫（TS）含量为9.18~109.69和12.38~37.72mg/g,表层由于淋滤含量较低,底层变化则不大.位于斜坡上的SP剖面TS及各形态硫含量均低于S剖面,表明淋滤对硫含量影响更明显.硫酸根硫同位素δ³⁴S为-3.32‰~13.43‰和-3.08‰~1.80‰,S-9硫酸根δ³⁴S为13.43‰,指示其来自于伴生硬石膏,其余层位δ³⁴S偏负且变幅较小,指示其硫酸根主要来源于硫化物的氧化.     

新西兰怀特岛火山─热液系统代表强硫化Cu-Au矿床地球化学环境

新西兰怀特岛火山-热液系统被认为充分地代表了导致强硫化Cu－Au矿床形成的化学条件。计算出了主要由脱气岩浆在1万年时期内活动所产生的Cu和Au量分别为106t和45t。现代火山口喷发的蚀变安山岩岩块含有明矾石、硬石膏和黄铁矿。它们的S同位素组成表明是在～380℃温度下进行脉体充填的。在此温度下，Cu和Au可高度溶解于酸性溶液中，这可解释喷出物中贫Cu和缺Au的现象。但是质量平衡计算表明，Cu和Au都是在酸性溶液排出到地表之前沉淀于冷却带中的。     

希瓦氏菌还原作用下黄钾铁矾的相转变特征及其负载铬的迁移转化规律

黄钾铁矾对酸性矿山废水中铬（Cr）等污染物有较好的固定去除作用.微生物活动对黄钾铁矾的稳定性和Cr的迁移转化特性有重要影响.因此,本研究在厌氧条件下,通过批次实验研究了希瓦氏菌MR-1还原溶解负载Cr黄钾铁矾过程中二次矿物的形成和Cr污染物的迁移转化特性.结果表明,希瓦氏菌能够促进黄钾铁矾的还原溶解.Cr负载能够增强黄钾铁矾的稳定性,抑制矿物的溶解转化.在不含Cr实验组,黄钾铁矾相转变产物为蓝铁矿和针铁矿;而在负载Cr实验组,二次矿物仅为蓝铁矿.在希瓦氏菌还原溶解负载Cr黄钾铁矾的过程中,矿物中有少量的Cr溶出,进入水体,随后又被吸附于新形成的二次矿物中.矿物中的Cr由原来的残渣态转化为不定型铁结合态,固相中Cr释放的风险增大.XPS检测结果表明,矿物表面的Cr（Ⅵ）被还原为Cr（Ⅲ）,Cr的毒性降低.研究结果对进一步理解酸性矿山废水中Fe、S和Cr的地球化学循环过程有重要意义.     

长江中下游地区铁帽型金矿床

长江中下游地区铁帽型金矿床（地质出版社1992．7．）李瑛贺菊瑞等著章琴芬该著作全面论述了长江中下游地区表生氧化带铁帽型金矿的区域成矿背景；系统地归纳了该区的铁帽类型和铁帽型柴矿类型；客观地确立了含金和不含金铁帽的判别标志；逐类阐明了含金铁帽中表生金矿物的特征和金、银的赋存状态、铁帽剖面的分带性和金在其中的赋存部位；详细地探讨了铁帽型金矿床形成的控制因素及表生成矿作用的地球化学特征；根据金的溶解沉淀实验结果，初步论证了本区表生带金的主要迁移形式和沉淀环境；在综合全区表生金矿控矿条件的基础上，具体地提…     

墨西哥奇瓦瓦州谢拉佩尼亚布兰卡矿区火山成因铀矿化:三种成因模式

谢拉佩尼亚布兰卡矿区是与火山岩有关的铀矿床的良好实例,在这里火山岩既被认为是铀的源岩,又被看成是铀沉淀的主岩。矿化主要产在新生代火山岩堆的下部单元,即上覆于中生代钙质基底的诺帕尔流纹岩和埃斯库阿德拉流纹岩中。现已划分出三种矿化成因类型:(1)热液型,如诺帕尔1号矿床。岩石的原生矿化(观察到沥青铀矿-黄铁矿组合的残迹)及与其伴生的高岭石化,均与热液流体在角砾岩和断层系内的循环有关。现代矿化主要由U~(+6)矿物(硅钙铀矿,水硅钾铀矿等)所组成,这些矿物是在氧化条件下晚期形成的;(2)浅生-喷气混合型,如拉斯玛格丽塔斯矿床。U-Mo矿物的沉淀是由于富U的氧化地下水在构造谷中与富含H_2S的还原流体混合造成的;(3)浅成型,如普埃托3号矿床。U~(6+)矿化(硅钙铀矿)位于两个不透水的岩层之间,呈卷状。U~(6+)硅酸盐以及高岭石和石英的沉淀,是由于低温下溶液中SiO_2的富集所造成的。     

维季姆-帕托姆地区黑色板岩中金的分布(据自动射线照相资料)

利用中子活化自动射线照相法并结合X射线光谱显微分析（《Cameca》），研究了维季姆-帕托姆地区黑色板岩建造细脉浸染型矿石中金的空间分布和组成。还研究了碳质的碳酸盐-硅泥质板岩：具有同生层状分布的分散硫化物的；具有呈石英-黄铁矿透镜体以及呈黄铁矿变晶和毒砂变晶的石英-硫化物独立体的，这些变晶是由物质的选择性重结晶作用而形成的；具有呈交切层理的黄铁矿-石英细脉产出的变质成因-热液活动产物的。在具有层状分散硫化物矿化（属原生沉积型）的黑色板岩中，金通常不形成独立的析出物。在硫化物的选择性重结晶和增长的过程中，在黄铁矿中分散金发生了再分配并在裂隙的一些部位发生富集，富集的金含量为0．0n％～0．n％。在个别情况下，在黄铁矿的裂隙中发现有自然金析出物，其粒度为2～5μm，组成为金90％和银10％。特别有意思的是金在带状黄铁矿变品中的空间分布。这些带状变品具有复杂的组构：外缘为无包裹体的单一黄铁矿；内带为具筛状结构并合很多板岩碳质包裹体的黄铁矿，这些包裹体平行于岩石板及呈定向分布；中心部分为单一的粒状黄铁矿。金呈微米级析出物集中于晶体的中心部位，分布在黄铁矿“晶核”的周围。金在这种类型矿石中的分布基本上服从于层理，而与极理不相合，这证明在变质     

岩矿中固定铵的测试及其地球化学(摘要)

在地球的脱气过程中，氮（N。）不断从内圈层中脱出，在适宜的条件下，转换成氨（铰）．此过程在地球的早期阶段很重要；后来随着有机体的出现，在有机体的死亡降解过程中、生成大量的氨（铰）。以上过程大多出现在还原环境中，而在氧化的环境中，氨（按）最终会降解成氮而为包裹体捕获或进入到大气层中。自然界形成的饺离子，一部分以吸附形式为各种矿物所吸附，一部分以固体坡的形式置换钾、钠、钙、锄、锡等而留在矿物中，其中主要是置换钾离子。应用此特性，七十年代以来，欧美地质学家已将钦作为一种有效的指示性因子，应用于岩石学、…     

河南祁雨沟爆发角砾岩型金矿床地质地球化学特征初步研究

祁两沟金矿明显受北西和北东向两组断裂的复合控制，金矿化与钾长石化和黄铁矿化关系密切。成矿瓦伴生元素具明显的分带性，与金属矿物分带基本一致。对地层Au元素丰度、同位素和稀土元素的研究结果表明，成矿物质主要来源于区域燕山中、晚期钙域性花岗岩，太华群有部分物质加入。流体包裹体种类复杂，并含有大量石盐和金属硫化物于矿物，表明成矿溶液具沸腾矿液特征。成矿温度（330℃）较一般热液金矿床高。金以［AuCI］~—和［Au］~—形式迁移，并在降温减压、稀释作用和溶液由弱酸性向弱碱性转化的还原条件下沉淀成矿。