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期刊信息/Journal information
岩矿测试
中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心
岩矿测试

中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心

罗立强

双月刊

0254-5357

ykcs_zazhi@163.com

010-68999562

100037

北京市西城区百万庄大街26号

岩矿测试/Journal Rock and Mineral AnalysisCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《岩矿测试》1982年创刊,由中国地质学会岩矿测试技术专业委员会和国家地质实验测试中心共同主办,是中文核心期刊(地学类)、中国科技核心期刊、中国期刊方阵双效期刊。已被《化学文摘》、《地质学参考及预览数据库》、《哥白尼索引》、《分析文摘》等20家著名检索系统收录。本刊主要报道国内外地质科学、环境保护、石油化工、冶金、煤炭及其相关领域基础性、前瞻性和创新性分析测试技术研究成果,注重学术参考价值,追求技术方法实用,研究思路能够给读者启迪与借鉴。 《岩矿测试》采编系统:
正式出版
收录年代

    黏土矿物类型对杭锦旗下石盒子组致密砂岩储层束缚水饱和度的影响

    王立新高青松周家林刘岩...
    821-835页
    查看更多>>摘要:现有研究对黏土矿物、孔喉结构和束缚水饱和度关系认识不足,对束缚水饱和度的微观影响因素尚不明确.本文聚焦鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区锦30井区盒1段致密砂岩储层,探讨黏土矿物类型与含量对束缚水饱和度的影响.在岩心观察基础上,通过X射线衍射分析、高分辨率扫描电镜、铸体薄片分析、一维核磁共振实验和高压压汞实验等多种测试方法,对目的层岩石学特征、黏土矿物类型及产出形态、孔隙结构、束缚水分布展开研究.研究结果显示:①盒1段储层黏土矿物平均含量为18.36%,主要发育高岭石、伊利石、绿泥石和伊/蒙混层等黏土矿物;②不同岩相中黏土矿物的类型存在差异:岩屑石英砂岩中黏土矿物以长石蚀变高岭石为主,发育长石粒内溶孔、高岭石晶间孔;岩屑砂岩以岩屑及杂基蚀变伊利石为主,发育伊利石充填的岩屑粒内溶孔;③束缚水饱和度随黏土矿物总量增加呈增大趋势,伊利石呈丝状发育堵塞孔喉是影响束缚水饱和度分布的主导因素;不同成因高岭石对束缚水分布影响有差异:长石高岭石化形成的高岭石单体排列杂乱且疏松,对应黏土矿物晶间孔隙不发育但长石溶蚀孔较发育,孔隙连通性较好;自生高岭石呈蠕虫状或书页状集合体状分布,相互支撑形成大量微纳米级孔隙,引起束缚水饱和度增加;不同类型黏土矿物分布对束缚水饱和度影响的研究,对致密砂岩储层评与产能预测至关重要.

    鄂尔多斯盆地致密砂岩黏土矿物孔喉结构束缚水饱和度

    X射线衍射-电子探针研究冀北铁岭组古风化壳稀土元素赋存状态

    陈海燕张运强毛香菊李瑞红...
    836-846页
    查看更多>>摘要:近年来发现的古风化壳型稀土矿具有稳定、易于开采等优点,由于对其元素赋存状态的研究程度较低,制约了矿床富集机理的研究.本文采用逐级化学提取、X射线粉晶衍射、重砂鉴定、电子探针等测试技术,对铁岭组古风化壳稀土元素的赋存状态进行了系统研究.逐级化学提取显示古风化壳中稀土元素主要以矿物相存在,约占总含量的99.38%.水溶相、离子相及胶态沉积相中的稀土元素分别占比0.01%、0.22%和0.39%;X射线衍射分析显示古风化壳样品中的伊利石、伊蒙混层等黏土矿物可能吸附了极少量稀土元素;电子探针测试结果显示古风化壳样品中的锐钛矿、白钛矿和重晶石中含有0.1%左右的Ce、Nd、Sm等轻稀土元素.初步认为:古风化壳中稀土元素主体以矿物相存在,一部分以类质同象赋存于锐钛矿、白钛矿和重晶石中,其余则可能以纳米级微细颗粒存在于锐钛矿表面以及大量的黏土矿物中.极少量的离子态稀土元素可能吸附于伊利石、伊蒙混层等黏土矿物表面;呈水溶相及胶态沉积相中的稀土元素含量极低.本文对古风化壳稀土元素赋存状态的研究有助于优化开发利用工艺,为稀土资源的选冶利用提供数据基础.

    铁岭组古风化壳稀土元素赋存状态X射线粉晶衍射电子探针

    沉积岩有机碳同位素组成测定的前处理方法研究

    杨宗彩徐学敏杨佳佳沈斌...
    847-857页
    查看更多>>摘要:沉积岩的有机碳同位素研究是地质学领域的重要内容,可为地质历史时期的古环境重建、古气候变化解析、碳循环过程理解以及能源资源勘探开发提供重要信息.由于沉积岩中的有机碳主要以干酪根的形式赋存,因此,在获取沉积岩有机碳同位素值之前,需要先对岩石样品开展干酪根提取预处理.提取过程需使用大量危险化学品,制备流程长且面临化学品使用受限等诸多挑战.因此,在实际工作中,亟需开发一种更为便捷、环保的前处理方法.本文建立了一种简易的酸处理方法,实验选取110件不同岩性(灰岩、页岩、油页岩)和不同有机碳含量范围(0.83%~35.33%)的沉积岩样品进行该前处理方法与传统干酪根提取前处理方法的比对实验.结果表明,对于94%的样品,本次建立的前处理方法和干酪根提取方法获得的碳同位素值差值均小于1.0‰,满足行业标准方法重复测定的偏差要求.表明该前处理方法可以有效地实现沉积岩样品中有机碳的分离,进而准确获取有机碳同位素值这一关键地质参数.而且,样品的有机碳含量及岩性未对测定结果产生明显影响,显示该方法对常规地质样品的适用性,可满足地质勘探调查工作需求.

    碳同位素沉积岩前处理方法酸处理干酪根

    偏硼酸锂和四硼酸锂碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法测定海域砂矿中的锆和钛

    张逸君张宇航陈艳邓焱...
    858-865页
    查看更多>>摘要:海南岛的海域砂矿蕴藏着丰富的锆钛资源,具有巨大的开发潜力.本文建立了一种基于偏硼酸锂-四硼酸锂复合熔剂(33:67,m/m)的碱熔-电感耦合等离子体发射光谱法,用于测定海域砂矿中锆和钛的含量.样品采用0.8g复合熔剂混合,在1000℃下熔融15min,冷却后将熔融物倒入稀酸中,在恒温振荡仪中进行振荡溶解.通过简化操作流程、改进溶解熔融物的技术,本方法Zr的检出限为0.40μg/g,TiO2的检出限为0.0025%.通过国家标准物质验证,Zr和TiO2测定值的相对标准偏差(RSD)分别为1.0%~3.5%、0.7%~3.3%,精密度和准确度均符合地质矿产实验室测试质量管理规范,适用于海域砂矿中锆和钛的快速连续分析.

    海域砂矿碱熔偏硼酸锂-四硼酸锂熔剂电感耦合等离子体发射光谱法

    风化壳离子吸附型稀土矿中稀土元素含量测定与赋存形态研究

    肖细炼郭敏邵鑫谭娟娟...
    866-879页
    查看更多>>摘要:风化壳离子吸附型稀土矿床具有稀土元素(REEs)种类齐全、放射性活性低、重稀土含量高,且易开采等特点,是一种极为重要的稀土矿床类型.当前,有关该矿床中稀土元素的测定研究大都只测定了稀土元素全量及离子相分量,且有些方法操作流程较繁琐,对于稀土元素的各种赋存形态分析研究较少.但在研究风化壳离子吸附型稀土矿床的成矿规律时,不仅要分析其稀土元素全量,还需要分析影响该矿床中稀土元素的成矿背景、迁移、富集过程中移动差异性、长期性和可利用性的化学形态,因此,准确测定风化壳离子吸附型稀土矿床中稀土元素全量及各赋存形态含量非常必要.本文以五酸混合消解作为测定风化壳离子吸附型稀土矿样品中稀土元素全量的前处理方法,并将BCR法和Tessier法提取的稀土元素形态结果进行对比,以ICP-MS为检测手段,探讨了样品中稀土元素全量及各赋存形态含量分布情况.结果表明,五酸混合消解能将稀土矿样品中所有稀土元素完全溶出,且操作简便,方法精密度(RSD)为0.82%~5.19%,检出限为0.002~0.027μg/g,各元素测定值与认定值的相对误差为-4.70%~6.65%,∑LREEs/∑HREEs为1.25~16.50,涵盖轻稀土和重稀土富集.BCR法和Tessier法提取的稀土元素各形态结果的相对偏差(RD)为0.79%~8.07%,提取结果基本能相互对应吻合,∑REEs回收率为84.75%~107.13%,∑REEs测定值的相对偏差(RD)为0.62%~21.00%,相对误差(RE)小于40%.相较之下,BCR法前处理流程简单,但是划分的形态没有Tessier法直观、具体,无法获取更详细的各形态数据,在本文实验条件下,Tessier法对于稀土元素形态分析可能具有较好的适应性.风化壳全风化层样品中稀土元素主要以离子吸附态赋存在黏土类矿物表面,因而离子交换态含量最高,随着风化壳剖面深度增加,pH升高,稀土元素更容易与碳酸根或碳酸氢根结合,导致碳酸盐结合态中稀土元素含量增大,Ce元素在该层中极易从Ce3+氧化成Ce4+,以沉淀形式滞留于原地,不同于其他稀土元素分异-富集特征,形成Ce异常;而母岩中的稀土元素主要富集在独立矿物晶格中,残渣态含量最高,各赋存形态下所有稀土元素变化规律基本一致.

    BCR四步法Tessier七步法风化壳离子吸附型稀土矿稀土元素形态ICP-MS

    湖南永州老寨岭铜锡矿床锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年研究

    崔玉荣杨君涂家润肖志斌...
    880-891页
    查看更多>>摘要:锡石是锡多金属矿床中重要的矿石矿物,采用锡石对锡多金属矿床进行定年,已成为获得矿床成矿年龄最直接的方法.但由于锡石具有U含量较低、普通铅高的特点,目前锡石微区原位U-Pb定年方法的技术难点在于理想标样的研制和普通铅的准确扣除.本文通过优化该技术,对湖南省永州市老寨岭铜锡矿床的成矿时代进行约束.老寨岭铜锡矿床是以脉型为主的锡多金属矿床,矿体产出于印支晚期阳明山复式岩体的接触带上,主要由含锡石英脉、碎裂化云英岩化花岗岩及云英岩组成.利用LA-MC-ICP-MS微区原位U-Pb同位素测年技术,对老寨岭铜锡矿床中锡石进行研究,获得16LZ01、16LZ02、16LZ03等三件样品的Tera-WasserburgU-Pb 下交点年龄分别为 222.0±1.5Ma(MSWD=1.6,n=37)、220.5±3.5Ma(MSWD=2.9,n=28)、225.0±1.6Ma(MSWD=1.3,n=31).结合矿床地质特征和前人成岩-成矿年代学成果,研究表明老寨岭铜锡矿床成矿作用主要发生在印支晚期,与阳明山复式花岗岩体的岩浆热液活动关系密切.本文研究结果为老寨岭铜锡矿的岩浆热液成因提供了重要的年代学证据.

    铜锡矿床锡石U-Pb定年LA-MC-ICP-MS老寨岭湖南

    双极端对比检测法定量分析高纯石英砂气液包裹体含量

    樊婷任子杰张乾坤何宇豪...
    892-900页
    查看更多>>摘要:高纯石英砂作为半导体、光伏等战略新兴行业的关键材料,其质量对单晶硅坩埚、石英管等产品的应用至关重要.除杂质元素外,气液包裹体是影响高纯石英质量的重要因素之一,但目前对石英气液包裹体的检测方法多为定性描述,缺乏高效精确的定量分析手段.本文提出了一种双极端对比(Double extreme case analysis,DECA)检测法,能够快速、定量地评估气液包裹体含量.具体流程包括:将药剂浸泡石英砂片置于显微镜下观察并拍摄,总计获取不少于300个石英砂颗粒的显微照片,其中石英砂呈透明状,而气液包裹体呈黑色,通过图像统计计算得到石英砂通透颗粒(T)和不通透颗粒(NT)比例两个数据,以此来评价石英砂品质.通过研究不同石英砂DECA检测结果及坩埚能力,结果表明,T比例较高、NT比例较低的石英砂制备的坩埚透明度优良;而T比例较低、NT比例较高的石英砂制品透明层质量显著下降.该方法有效地解决了气液包裹体检测中定量化不足的难题,为高纯石英砂品质评估提供了可靠依据.

    高纯石英气液包裹体定量双极端对比检测法石英坩埚

    鞍山式磁铁矿含水量高光谱预测模型的建立

    谢晓啸白洋张九零贾玉娜...
    901-913页
    查看更多>>摘要:铁矿的高含水量会降低其可加工性,不利于选矿、烧结、冶炼及尾矿处理等环节的顺利进行.因此,合理控制铁矿的含水量对于提高矿业生产效率、降低能源消耗和减少原材料浪费至关重要.然而,由于铁矿成分和性质的复杂性,传统检测技术(如干燥失重法和电阻法)的灵敏度和准确度存在不足.基于此,本文选取三种颗粒度的河北唐山某地区的鞍山式磁铁矿,在不同含水量(0~40.0%)条件下测试其高光谱数据,应用S-G平滑滤波(S-G)、多元散射校正(MSC)、标准正态变换(SNV)、二阶导数(SD)、倒数对数(LR)和包络线去除(CR)预处理数据,深入分析了光谱特征及其与含水量的相关性.为进一步提高模型的预测能力,采用竞争性自适应重加权法(CARS)筛选特征波段,结合随机森林回归(RFR)、最小二乘支持向量回归(LSSVR)、粒子群算法优化最小二乘法支持向量回归(PSO-LSSVR)建立预测模型,比较了不同磁铁矿含水量模型的预测效果,最终筛选出最佳模型以提升选矿和冶炼过程中含水量检测的精度.结果表明:①不同颗粒度的鞍山式磁铁矿样品在含水量变化时,其光谱曲线变化趋势总体一致,反射率与含水量呈负相关,并在990nm、1440nm、1920nm附近表现出明显的吸收特征;经过MSC和SNV预处理后的光谱数据,与含水量的皮尔逊相关系数(r)最高可分别达到-0.950(412nm)和-0.964(421nm);②三种模型中,PSO-LSSVR模型最稳定,优选出颗粒度0.3~0.5mm的SNV-CARS-LSSVR模型和颗粒度0.5~2mm的MSC-CARS-PSO-LSSVR模型,模型的预测集决定系数(R2)分别为0.778、0.789,预测集均方根误差(RMSEP)分别为5.45%、5.41%.与以往研究相比,本文通过结合数据预处理、CARS特征筛选和非线性回归算法,构建了更加稳定的鞍山式磁铁矿含水量预测模型,为矿业生产过程中的含水量检测提供更高的精度支持.

    高光谱数据磁铁矿含水量回归模型预测精度

    湿氧化法测定岩溶区水体中溶解有机碳同位素的影响因素研究

    杨会吴夏俞建国唐伟...
    914-927页
    查看更多>>摘要:溶解有机碳(DOC)是研究岩溶作用强度、岩溶碳源、汇特征与岩溶碳循环过程的重要指标.利用岩溶区DOC碳同位素值(δ13CDOC),可以精确计算岩溶流域的碳源和汇通量,这一参数对于全球气候变化研究至关重要.鉴于岩溶区水体中HCO3-含量较高,DOC含量较低且组分复杂,目前湿氧化法应用于测定岩溶区域水体中δ13CDoC值的检测方法尚未完善.本文采用GasBench Ⅱ与同位素比质谱分析(IRMS)联用技术,探讨了湿氧化法测试岩溶水体中δ13CDOC值的影响因素.针对不同市售纯水、顶空瓶与大气的平衡方式、DOC含量、水中碳酸氢根(HCO3-)去除,研究了这些因素对44CO2峰面积和δ13CDOC测量的影响.实验结果表明:不同空白纯水产生的44CO2峰面积存在显著差异,最大44CO2峰面积是最小44CO2峰面积的3.8倍.采用气密针与大气平衡的方式能增强样品信号强度,同时确保样品测试结果的内精度最优.水样用磷酸酸化至pH<3时,可以消除岩溶水体中HCO3-的影响.使用氮吹仪在250mL/min流速下吹扫5~10min,可以去除酸化后可能存在的游离CO2.在使用无菌双蒸水作为空白,气密针与大气平衡,磷酸酸化至pH<3,250mL/min流速吹扫5min的实验条件下,对于DOC含量大于2mg/L的岩溶区水样,经过空白校正,可以确保测试结果与标定参考值的偏差优于0.40‰.湿氧化法测定岩溶区水样中δ13CDOC的结果与总有机碳分析仪-稳定同位素质谱仪联机方法进行对比,测定结果差值小于0.30%o.利用湿氧化法测试岩溶区高HCO3-含量的δ13CDOC样品能够满足测试要求.

    溶解有机碳碳酸氢根湿氧化法同位素质谱法空白样品

    超声消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤和沉积物中的硅

    孔胜男许实
    928-935页
    查看更多>>摘要:利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)分析土壤和沉积物中硅元素的含量,样品分解方法多采用酸溶法和熔融法.硅在浓酸溶液中与氢氟酸反应形成易挥发的四氟化硅,加热造成硅的损失.熔融法可以处理土壤和沉积物样品,但会引入大量的盐,基体效应较大、检出限高.本文建立了超声密闭酸溶,ICP-OES测定土壤和沉积物中硅含量的方法.样品经稀王水、氢氟酸和双氧水在超声仪中密闭消解、定容稀释后,用配备耐氢氟酸进样系统的ICP-OES进行测定.测试时,选取251.611nm为硅的分析谱线,标准曲线在5~50mg/L范围的相关系数大于0.99997,方法检出限为0.0395mg/g.采用本方法测定不同类型土壤和沉积物标准物质,测定结果的相对标准偏差(RSD)在0.26%~0.54%,相对误差在-0.28%~0.25%;实际样品的 RSD 在 0.52%~0.77%.经国家标准物质 GBW07401a、GBW07405a、GBW07377、GBW07379验证,硅元素的测定值与标准值一致;同时用X射线荧光光谱法测定这四种国家标准物质中的硅含量,两种方法的分析结果基本相符.

    土壤沉积物超声封闭消解电感耦合等离子体发射光谱法