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新疆苏吉泉石墨的成因和其中碳物质的微结构研究
田庆1
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摘要
本文以新疆苏吉泉含石墨混染花岗岩中的碳物质为研究对象。主要应用X射线衍射分析、激光拉曼光谱分析和高分辨透射电子显微镜，对含石墨混染花岗岩中的针状石墨和天然纳米碳管等碳物质的微结构进行表征。应用电子探针，分析苏吉泉含石墨混染花岗岩中长石的化学组成，并用三元长石温度计计算其形成条件。综合地质条件和同位素资料，对新疆苏吉泉石墨的成因进行分析。 经X射线衍射分析苏吉泉含石墨混染花岗岩组成成分为石墨、钾长石、钠长石、钙长石和石英，其中石墨的d(002)=3.347 A，LC(002)=39.73 nm，石墨化程度GD=87.99％，可知含石墨混染花岗岩中碳物质的石墨化程度很高。应用激光拉曼光谱分析，碳物质的ID/IG=0.11，比值较小，并在1578cm-1处出现一强度高、峰宽窄的峰，且在1351cm-1处也出现了相应的波峰值，这些也说明石墨化程度较高。除鳞片状石墨外，含石墨混染花岗岩中的碳物质中还含有针状石墨和纳米碳管。在透射电子显微镜下表征针状石墨长度为650.50nm，宽度为17.70-20.45 nm，长宽比为33:1，其电子衍射数据表明与2H-石墨的结构相同，但其电子衍射没有出现d(002)衍射环，说明其局部结晶程度较低。由针状石墨的晶格像知其晶面间距为0.34.-0.35nm。纳米碳管的层间距在0.34-0.36 nm之间。 应用电子探针分析含石墨混染花岗岩中长石的化学组成成分及含量，经计算得出其化学式。并应用三元长石温度计，计算出花岗岩形成温度为370℃-940℃，形成压力为511-878 MPa。由于含石墨混染花岗岩中石墨等碳物质是在花岗岩形成阶段形成的，所以花岗岩形成的温度和压力反映了它们的形成条件，即石墨等碳物质的形成温度为370℃-940℃，形成压力为511-878 MPa。 新疆苏吉泉石墨矿床属晚期残熔岩浆矿床，石墨碳源来自有机碳。在海西中期构造岩浆活动中，苏吉泉花岗岩体沿清水—苏吉泉大断裂侵入，使岩块受热，地层中的有机碳转变为气态碳氢化合物。在温度900℃以上的岩浆阶段石墨即已丌始结晶，但大部分石墨等碳物质在残浆阶段(450℃-800℃)形成。在岩浆同化过程和石墨的形成过程中形成了新疆苏吉泉含石墨混染花岗岩。
关键词
新疆/石墨碳源/成因/中碳/物质/同化过程/结晶/岩浆活动/气态碳氢化合物/地层/受热/岩块/断裂侵入/清水/花岗岩体/中期/有机碳/岩浆矿床/石墨矿床/反映引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
矿物学、岩石学、矿床学导师
冯有利学位年度
2008学位授予单位
桂林理工大学语种
中文中图分类号
TQ