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[毛宁波]海洋地球物理---矿物与岩石
热度 2 毛宁波 2011-10-6 13:59
[毛宁波]海洋地球物理---矿物与岩石
个人分类: 海洋地球物理|3858 次阅读|2 个评论
[转载]遥感在地矿中的应用总结
dongyanqing 2011-7-8 23:39
[转载]遥感在地矿中的应用总结
地质工作担负着为国家提供矿产资源和地质资料,维护矿产资源的国家所有权,保护地质环境,实施地质勘查工作的科学管理的任务,是国民经济建设的基础性、战略性和公益性工作,具有许多不同于其他工作的特点。 遥感技术相对于传统的地质方法来说,由于具有一系列技术优势,在区域地质填图、矿产普查、地质水文及地质灾害等方法得到了广泛的应用。国内外实践证明地质矿产领域是遥感技术应用最活跃、效果最显著的领域之一,遥感方法已经成为地质工作的重要手段。 如下图是遥感在地矿中的应用分类。 图:遥感在地矿中的应用分类 1. 遥感地质 遥感地质( remote sensing in geology )又称地质遥感,是综合应用现代遥感技术来研究地质规律,进行地质调查和资源勘察的一种方法。它从宏观的角度,着眼于由空中取得的地质信息,即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据,结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用,以分析、判断一定地区内的地质构造情况。 普通地质调查 普通地质调查主要包括了区域地质调查以及地质编图等。区域地质调查是地质调查工作的基础,也是地质调查的重点。传统的地质调查工作主要是以全国土地一类、 二类调查工程为基础,工作量大,周期长,不便于地质环境的动态监测。以遥感方法为主填图,大面积多图幅联测的遥感地质调查不仅节约经费,而且还能提高工 效。在大规模地质调查中,遥感与地质的符合程度和兼容程度有了很大的提高。大量应用结果表明,采用遥感资料进行大面积多幅联测方式,不仅提高了工作效率和 填图质量,而且提高了地质图的科学水平。遥感技术在岩性识别、断裂解译、侵入单元、超单元划分及中新生界地质研究方面,都显示出优势。 岩性分类:在地面无植被覆盖的岩石裸露地区,利用不同岩石间光谱特性差异,可对岩性进行识别分类。 断裂解译:分析断裂在遥感图像上的空间结构特征和光谱特征。首先断裂构造在影像上会以一定的空间形态和空间尺度形成独特的空间结构。其次,断裂带会因为岩 性改变而导致的差异侵蚀和差异风化而在遥感影像上形成独特的色调、纹理等光谱特征。隐伏于地表深处的断裂构造,在其活动的过程中,必然也以各种物理的、化 学的方式影响到地表,使地表在有隐伏断裂的部位出现与周围环境不协调,从而在影像上形成波谱异常。 矿产资源调查 遥感技术在矿产资源探测方面的应用在我国已经从间接探测发展到了直接探测阶段。在矿产资源勘查领域的技术日趋成熟,在有色金属、贵金属、煤炭、石油、天然 气等资源调查中发挥了重要作用,取得了一系列的调查和科研成果,尤其是在常规地质工作难以开展的西部地区,卫星遥感技术的宏观、快速和先导作用得以充分发 挥。遥感在金属矿产勘查与预测的应用方面,近年来在分析技术及应用效果方面有了很大的发展和提高,已从过去单一的构造,线性影像解译已发展为各种矿化蚀 变、含矿岩石波谱特征研究,多元信息综合图像处理以及综合各类地学信息对目标矿种成矿有利地段进行优化。 在区域矿产资源勘查中,运用雷达图像处理技术,提取出与成矿有关的地层和岩性,预测成矿远景区,圈定成矿靶区在矿产勘查工作中,利用卫星影像数据,经计算 机处理镶嵌,制作成卫星影像图,为宏观分析研究重点区的区域地质背景,提取有用矿产信息提供了主要基础图件。利用卫星遥感资料解译圈定的地质构造,经野外 调查和验证,常可获得许多靶区。 在成矿预测中,一定的地貌类型与一定的地质构造有密切的关系,而一定的地质构造又能反映出一定的成矿条件。线性构造和成矿条件的关系: 1 ) 线性构造密集的地区成矿条件好 2 ) 断裂和褶皱强烈的构造处成矿条件好 3 ) 构造线交叉地区成矿几率大 工程地质调查 铁路、高速公路、石油管道、水利电力建设等方面大型工程规划选址、工程地质稳定性需要对数十公里甚至数千公里不同地理环境、气候条件和地质条件的地区进行 评价。因此,完整、充分、准确、客观地对沿线工程地质、水文地质和不良地质等进行分析和论证,是工程线布局不可缺少的重要资料。其次,大型工程的沿线分布 着大量的防护工程等基础设施,对于这些设施和防护工程的地质条件、水文地质条件及场地稳定性也必须做出工程地质评价和论证。这就使得工程地质勘察必须采用 多层次,多方法的综合勘察,正确合理地选择构造物的位置、正确合理地采取防护治理措施,恰当地计划和安排勘探工作量。其三,工程建设项目往往是要求在短期 内提供地质论证资料,既要求提交资料迅速,又要求资料具有高质量和可靠性。传统的工程地质调绘是以依靠人力的野外作业为基础来实现的,对人力物力都有很高 的要求,效率也很低,而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡,许多地质问题不易搞清。这正是遥感地质技术应用于工程地质勘察设计的重要意义。 水文地质 遥感作为地学分析的工具和手段,可以分别用于水文地质的各个方面的研究。并能发挥遥感的特点与优势,可以极大拓宽水文地质研究的思路和方法,拓宽水文地质研究的广度和深度。大量遥感图像的处理过程、 GIS 的空间分析功能、数据库的查询、分析与修正、水文模型的构造与运行等一系列复杂的过程就构建了一个“集成”系统。这就使得水文地质工作可以利用先进的技术与手段来分析和解决水文问题。 1) 水域面积的识别 由于水体的反射特征同陆面、植物 ( 作物 ) 等 其它类型的地物有明显区别,也就使得其在遥感图像中较易判读。在应用上一般有两种类型:一是在一些无资料地区或人类难以到达的地区,进行各种水体的详查工 作,例如我国青藏高原湖泊和湿地的调查工作主要就是依靠遥感资料来完成的。近年来由于遥感资料越来越容易获得,分辨率越来越高,人们对遥感图像的解译水平 不断提高等原因,即使在人类很容易到达的地区,也多利用遥感技术,这不仅精度可以满足要求,而且成本也较低;二是利用不同时段的遥感资料,进行各种水域的 动态规律研究。 2) 冰川 / 积雪水文 虽然冰雪水文遥感还存在着一些问题,但它已经被全世界广泛应用,特别是在确定冰川面积分布研究领域。冰川 / 积雪场的分布范围和面积在水文学上具有重要意义,因为,它们基本上决定着融雪融冰径流的幅度。自从 20 世纪 60 年代随着气象卫星的可见光和远红外探测器的出现,此领域的研究就逐渐开展起来。 3) 降水 降水是陆地表面水文气象的重要因素,对区域水循环过程和水平衡都具有重要的意义,一般采用雨量站的实际观测而得到。但降水的空间分布对水文过程更为重要,这就要借助遥感资料获得其空间特征,特别是在雨量站和雷达观测站点较稀的地区。 图:遥感图像辅助工程规划(左:遥感图像 中:地质分析 右:线路规划) 2. 矿产开采环境评价与分析 矿产开发设计与规划 遥感技术可为地质勘矿、矿产开发、区矿环境监测等基础性工作提供全面、精确、丰富、可靠的信息源。以往应用较多的是航空遥感及中等空间分辨率卫星遥感 ( 如 TM 、 SPOT 等 ) ,随着卫星遥感在空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率方面的提高,高分辨率卫星遥感技术近年来获得了迅速发展,将其应用于矿山将是遥感技术新的发展方向。 矿产开采环境监测与分析 遥感影像可以揭示地表各种自然地理现象及地下地质构造,能将各种成矿构造、控矿地质体等要素以特定的信息在影像上予以显示。可持续发展要求实现可利用资源 的充分探查、开采与利用,但由于地质构造的不确定性及复杂性,常规勘探方法成本高,周期长,所显示的信息在数量、精度方面都不能满足发展的需要。高分辨率 卫星遥感影像则可以大而精、广而深的水平提供反映地表、地下各种自然、地质、地理、人文要素信息,通过信息处理与加工,获取与矿产资源有关的信息,评价开 发环境。 矿产开采环境监测主要包括以下方面: 1) 开采区地质环境评价。 2) 采矿工业占用监测 3) 非法开采监测 4) 开发密集度监测 图:矿山开采遥感调查 3. 地表沉降监测与分析 地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是在人类工程经济活动影响下,由于地下松散地层固结压缩,导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动。地面沉降导致了建 筑物和城市基础设施的破坏,并影响到区域建设的布局和规划。建筑物会出现地基下沉、墙壁开裂或建筑物倾斜等现象,缩短了建筑物的寿命,而且抗震能力也相应 降低。另外,地下的输油输气管道也会受到影响。 矿区沉降监测 近年来,随着国民经济的发展,建设速度的加快,煤矿工业得到了很大的发展。然而煤矿开采引起的地质灾害问题长期困扰和阻碍着矿区的经济发展及环境保护。矿 区地质灾害的发生表面上是突发性的,但是其过程是逐步酝酿和发展的,且和其他各类灾害之间常常存在关联和互动。其中,矿区沉降是采煤过程中普遍存在的现 象,矿区沉降常常引发地面塌陷、裂缝、山体开裂、滑坡等地质灾害。为了有效预防地质灾害的发生,降低损失,必须对煤矿区地面沉降进行监测,准确快速查明矿 区环境现状,尤其是矿区塌陷状况已经成为矿区环境综合治理的主要问题。 传统观测矿区地表形变的技术多种多样,设计观测范围包括从地下的精细观测方法(基岩标、分层标等 、地表的水准测量及对地观测技术中的 GPS 技 术等。传统的观测技术目前均达到了较高的地表形变观测精度,但由于它们均需要人工布设地表观测点,这无疑大幅度增加观测成本,而对于一些人类难以到达的困 难地区,这些传统方法也难以实施。因此,地质灾害和环境变化的动态观测等均对地表形变信息获取技术及信息处理的自动化水平提出了更高的要求。 遥感技术以其快速、准确、周期性、宏观性强的特点,具有实时获取资源环境状况及其变化的优势、随着数据处理分析系统对数据的综合处理分析能力的提高,利用 遥感技术获得不同时段的关于矿区环境的准确信息,查明积水塌陷区面积及其动态变化,将为矿区的综合治理提供可靠的基础数据。合成孔径雷达差分干涉测量技术 ( D-InSAR )可被用做高精度的缓慢地表形变观测。该方法的发展是基于空间相干性估计和二维相位解缠等技术,利用雷达波相位差进行大范围地表形变观测。结合 SAR 技术和高分辨率卫星遥感技术以及地质调查,通过区域监测可以分析由于采矿干扰和不同岩体下陷速度加快或延缓导致的区域差异沉降特征,可以实时监测地面沉降,效地调整采矿前进的方向。 对矿区沉降进行预测评价主要包括三个方面: 1) 选择合适的雷达卫星数据,利用 D-InSAR 技术反演出近 10 到 20 年间不同时期的地面沉降,分析各个时期地面沉降区域与沉降幅度; 2) 进行灾害地质调查工作,通过地面调查和高分辨率遥感图像解译查明煤矿区发生的地质灾害概况,为综合分析提供基础数据; 3) 综合分析区域地面沉降与各种地质灾害的发生关系,并对未来该地区可能发生的地质灾害进行评价,分析危险区的空间分布,建议土地利用规划和补偿方式。 城市地表沉降监测 自上世纪九十年代以来,遭受地面沉降城市的数量正不断增长,地面沉降导致相关灾害的发生,如海水入侵或风暴潮等,多种灾害群体发生。一种灾害是另外一种的 诱因,或是灾害体系或灾害链的某一个环节。地表沉降引发的地质灾害是严重制约城市进程的重要因素,它不仅引发城市土地资源危机,同时造成一系列生态环境问 题,破坏生产生活设施,进而可能诱发社会、经济问题。这些说明城市地表沉降正在严重的威胁城市的可持续发展,因此必须切实有效地开展地质灾害防治,实现减 灾目标。 地表形变观测作为研究城市地面沉降、滑坡、地震等地质灾害的基础工作。常规城市地表形变监测一般采用重复精密水准测量方法,布设成一、二等水准网后通过严 密的平差程序,最终提取出每一期的微小地面沉降变化值。这种方法早期在大中城市特别是在沿海的工业发达城市就已开始应用,而且沿用至今,积累了很多成功的 经验。 遥感技术特别是卫星雷达测量技术也得到了迅猛的发展,其中卫星合成孔径雷达干涉测量方法已进入到一个新高度,即利用卫星合成孔径雷达差分干涉测量来探测地表的微小地形变化信息的技术。城市环境由于有其较之周边环境比较独特的特征,开展 In-SAR 技术城市地面沉降研究也由此而显示了其独到之处: 1) 城市环境由于地面覆盖植被较少,且城市用地一般变化较少,十分有利于卫星复雷达图像之间建立干涉; 2) 城市由于规模发展原因,城市范围往往在变化,由于城市区域比周边区域在 In-SAR 图像显示出高干涉特征,因此十分容易与周边乡村区别开来,为此, In-SAR 在提供及时又廉价的城市沉降信息的同时,也就同时清晰地勾勒出了城市边缘和城市的演化过程。 3) 虽然目前世界上很多城市利用先进的 GPS 结合电子测距及常规测量手段研究城市地面沉降问题, GPS 技术也取得了很高的精度,但仍然面临着水准点(标石点)的稳定性;测量的是沉降点、线,构成沉降面必须经过数值内插过程等问题。而卫星雷达干涉测量一次能覆盖几百至上千平方千米的范围,可以利用该地区不同时期雷达图像中任意时间间隔的 2 张图像进行干涉处理,获得整个覆盖范围内与成像时期相应的沉降位移数据,而城市由于它的 In-SAR 图像具有高干涉特性非常适合于进行雷达干涉测量。 4) 卫星雷达成像由于能穿透云层且没有昼夜之分(全天候),雷达数据下载快捷、时间延误少,加之配套处理软件越来越成熟,使对城市及更大范围的地表沉降数据提取能够十分迅速,可以接近准实时动态监测。 5) 雷达干涉测量在城市地面沉降研究当中已经发挥了越来越重要的作用。目前,合成孔径雷达差分干涉测量利用了遥感卫星多时相的复雷达图像相干信息进行地表的垂直形变量的提取,其精度已经达到了毫米级,很多城市应用 In-SAR 技术开展城市地面沉降研究已经取得了良好效果。 图:城市地表沉降速度监测 4. 地质灾害监测 地质灾害是指在地球的发展演变过程中,由各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。地质灾害包括突发性的,如火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流、 岩溶塌陷等,也包括渐进性的,如水土流失、地面沉降和土地荒漠化等。由于自然变异和人为作用所导致的地质灾害的发生,滑坡、崩塌、泥石流和地面裂缝等,每 年给人类社会造成重大危害。 长期以来,遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术,在滑坡、崩塌、泥石流和地面裂缝等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用,为大型工程建设的环境灾害调查及防灾减灾工作做出了重要贡献。 滑坡监测 滑坡是一种山区建设中常见的不良地质现象,是一种斜坡变形形式,主要发生在山地、丘陵地区的斜坡上。对滑坡的含义,一般有两种说法:一是广义的,即把斜坡 岩体顺坡向下滑移的一切现象,统称为滑坡。它包括崩塌和泥石流等;另一种是比较严谨的,在一定的地形地质条件下,由于外界条件的变化,各种自然或人为的因 素影响(例如长期受水浸润,削弱山体下部支撑力量等),破坏了岩体的力学平衡,使山坡上的不稳定岩体在重力作用下,沿着一定的软弱面作整体的、缓慢的、间 歇性的向下滑动的不良地质现象,称之为滑坡。 利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制,可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测,因此引入遥感技术进行滑坡监测是非常意义的。遥感用于滑坡监测的研究主要可分为三个方面内容滑坡探测与识别;滑坡时间和空间上的动态监测;结合 GIS 技术的空间分析和灾害预测。调查的方法主要有: 1) 直接解译:滑坡的探测与识别通常都采用航片或高分辨率卫星影像进行判读,识别出滑坡的鉴别特征,如泥石流引发的沉积物堆积、地貌地形、冰川退缩及冰舌的位移、岩层断裂等。 2) 动态对比:滑坡的监测可通过检测多时相卫星影像上滑坡前后的土地利用变化来定位滑坡,然后通过对比不同时期的滑坡条件,如滑坡范围、移动速度、地表形态、土壤湿度,进行滑坡动态监测。 3) 干涉雷达监测:目前,滑坡动态监测或制图大部分已经采用了 InSAR 或 D-InSAR 。如采用 ERS 数据生成干涉 DEM , 并利用获取的地面控制点改进地理编码和高程值,获取地理编码垂直高程变化图。由此,辨识出边坡的位移,证明其不稳定,在滑坡真正发生之前进行预测。然后, 从滑坡堆积带的影像中,分别选出三个主要为粗略纹理、中等纹理以及细碎片的不同区域,进行局部直方图分析,量测影像纹理,进一步找出滑坡碎片的大小及分 布。 泥石流监测 矿区山高坡陡,沟谷纵横,地质构造发育,新构造运动强烈,岩层破碎,松散固体物质储量丰富,植被条件较差,因此矿区沟谷泥石流具有多期性。进入雨季后处于 发育旺盛期,山洪暴发,暴发大规模泥石流的频率较高,灾害严重。随着人为活动的加强,泥石流暴发的频率、规模越来越大,灾害碎石越来越严重,致使泥石流沟 谷水土流失不断加剧,区域地质环境逐步恶化。泥石流造成了严重的经济损失和生产设施破坏,直接威胁着矿区的安全生产。 矿区地形地质环境条件复杂,单纯依靠地面调查地质灾害,不仅周期长、费用高,见效慢,有些地方交通不便,工作难度较大,不宜调查且难以准确判断。利用遥感 技术不但可准确、直观、全面、多角度地观察和研究泥石流灾害,还可以利用多时像的遥感资料,动态地观察地质灾害的发生、发展等过程,为灾害地面调查及后续 治理提供指导。利用遥感技术进行泥石流监测主要核心就是泥石流沟的解译。 泥石流的遥感调查方法与滑坡非常类似,也可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。 崩塌监测 采矿崩塌地动态监测是工矿区资源管理与环境保护的重要方面,遥感技术可在其中发挥重要作用,从遥感图像中提取采矿崩塌地是遥感应用于矿山资源环境监测的重要方向之一。为了以较高的精度,从遥感图像中提取塌陷地,往往将遥感技术与 GIS 相结合,充分应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取。 地裂缝监测 矿产开采形成的地裂缝往往与地面塌陷地质灾害相伴而生,地裂缝发育特征受地质条件、地下采空区特征等因素控制。根据矿区地裂缝地表延伸长度特征及危害性将 矿区地裂缝分成三级规模。一般地面塌陷范围与地裂缝级别相辅相成,地面塌陷区范围大,则地裂缝规模随之增大,反之亦然,地裂缝稳定性受多种因素影响,除受 塌陷区稳定性影响外,还受到地质条件、地表水和人类活动等因素影响。 图:滑坡图像解译与制图
个人分类: 其他技术|3447 次阅读|0 个评论
话说钪金属:分散但不稀缺
热度 4 yuelugj 2011-4-15 13:25
话说钪金属:分散但不稀缺 刘继顺 2011-04-14 一、钪元素性质:光明之神 一盏加钪的钠卤素灯,它光芒四射,穿云破雾,且省电长寿命。这使得钪有了“光明之神”的美誉! 1879年,瑞典的化学教授L.F.Nilson和P.T.Cleve,差不多同时在稀有矿物硅铍钇矿和黑稀金矿,发现了一种新元素。Nilson用他的故乡斯堪的纳维亚半岛给钪命名为Scandium(缩写为Sc,钪)。钪就是门捷列夫当初所预言的“类硼”元素。 钪在元素周期表中,排行21,位于第四周期第三副族。 在自然界中,钪只有一种稳定同位素Sc45,且恒为3+价。 原子量为44.956,原子半径(1.6641A) , 没有4f 电子, 其镧系收缩未能使原子尺寸减小到相应尺寸,从而导致了钪与稀土元素性质有着显著的差别, 这个差别几乎不能使钪进入稀土家族。 但由于钪在自然界与镧系稀土元素伴生并且有些性质相似, 故习惯上将钪列入稀土元素。 钪是一种柔软、银白色的过渡性金属,质软。密度2.9890克/厘米3。熔点1541℃。沸点2831℃。常见化合价+3。第一电离能为6.54电子伏特。金属钪的化学性质活泼能够与氧、氢、氟、碘和酸碱发生反应,分别生成Sc2O3,ScH3 ,ScF3,ScI3,ScCl3,Sc(OH)3,Sc2(SO4)3 和Sc2(C2O4)3 等化合物。易溶于水,可与热水作用放出氢气。钪在空气中容易形成一个暗黄色或灰色的氧化层,从而失去闪亮的光泽而变暗。 二、 金属钪的用途--味精元素 因为金属钪难以制得,在其发现以后的100年里,钪的用途一直没有表现出来。随着稀土元素分离方法的日益改进,如今用于提纯钪的化合物,已经有了相当成熟的工艺流程。获得了纯净的钪的化合物之后,将其转化为ScCl3,与KCl、LiCl共熔,用熔融的锌作为阴极进行电解,使钪就会在锌极上析出,然后将锌蒸去可以得到金属钪。 近30 年来,金属钪在国内外取得了较多的应用实践,并取得了极好的效果。 目前,金属钪已在激光(Gd3Sc2Ga3O12激光材料,GSGG,新型激光器),电光源(钪钠卤素灯),合金(Al-Sc合金,Ga-Sc合金用于航空航天、导弹、汽车和船舶等的结构部件;加钪中子过滤器)和民用(Ga-Sc合金金属陶瓷粘结剂和高级涂层材料;ScB2材料用于轻型耐温合金和电子枪阴极部件,加钪电池)等领域有较好的应用。 三、钪的自然产出状态:分散但不稀缺 钪是典型的分散亲石元素,但并不稀有。它在地壳中的平均丰度为22-30ppm(即22-30克/吨,换算为三氧化二钪35-48克/吨),高于Ag,Au,Pb,Sb,Mo,Hg、W和Bi许多,而与B,Br,Sn,Ge和As的丰度相当。 在自然界中,钪不受氧化还原影响,很难还原为金属,很少能形成显著富集体(矿床),而是广泛地分散于各种造岩矿物中(特别是镁和铁的硅酸盐)和含钪矿物中。 自然界中含钪的矿物多达800种以上,但三氧化二钪含量0.05%的矿物很少。目前已知的钪独立矿物仅有钪钇矿((Sc,Y)2Si2O7, Sc2O3 含量为33.8%-42.3%)、水磷钪矿(ScPO4.2H2O, Sc2O3含量为39.22%)、铍硅钪矿(Be3(Sc, Al)2Si6O18,Sc2O3 含量为14.6% )、锆钪钇矿((Sc,Zr)2Si2O7) 和钛硅酸稀金矿(Sc( Nb,Ti,Si)2O5, Sc2O3 含量为18.0%-20.0% ) 等少数几种, 且矿源很少, 在自然界中较为罕见。 钪主要以类质同象的形式存在于如钛铁矿、锆铁矿、锆英石、铝土矿、稀土矿、钛辉石、钒钛磁铁矿、钨矿、锡矿、铀矿和煤等矿物中。Goldschmidt 等在1930年代 认为,Sc3+的富集于与岩石矿物中,与类质同象置换极为有关, 尤其是Sc3+ 与Fe3+、Mg2+、Al3+ 的类质同晶置换。后来,Ringwood 又补充认为,是生成含氧或羟基配合物, 特别是在结晶岩和云英岩中富集钪更是如此。钪与其所共生元素的离子半径和配位数以及电负性等性质的综合相似性, 决定了它可与许多其它离子进行类质同象置换。 钪在各类岩石中的含量,岩浆岩以辉石岩( 含三氧化二钪 200-300克/吨)和辉长岩最高(76克/吨)。 交代蚀变岩以花岗伟晶岩、含钨锡的云英岩 、钠长石化岩、云母化岩最为富集,铝土矿和煤含钪也相当高。特别是煤灰,含三氧化二钪可达40-600克/吨。 原矿石含钪量(三氧化二钪,克/吨)如下:铝土矿石40-150;磷矿石10-25;钨矿石78-337;钒钛磁铁矿石13-40;铁铌稀土矿石50;贫锰矿石181;离子型稀土矿石20-50;氟碳铈矿,钽铌矿和铀矿石等也含有钪(据林河成,2010)。 精矿物含钪量(三氧化二钪,克/吨)分别为:黑钨矿>500;钛铁矿60;铝土矿95;选钛尾矿77;锡石100(据林河成,2010)。 提钪原料含钪量(三氧化二钪,克/吨)为:炼钨的钨渣150-600;炼铝的赤泥40-150;选钛的尾矿77;炼钛白的水解母液25-100;高钛渣氯化的烟尘 736(据林河成,2010)。 全球钪的资源极为丰富,工业储量约200万吨(以金属钪计,统计不完全)。中国的钪资源也很丰富,工业储量约65万吨(据不完全统计),占世界总工业储量的33%。 四、钪的生产:冶炼副产品 由于含钪矿物很多,从矿物直接提取钪制品较复杂又困难。目前,我国主要以废渣、废水、烟尘等为原料先提取三氧化二钪,再提炼金属钪。最主要是从钛铁矿生产钛白的废液、氯化物烟尘、生产氧化铝的赤泥中回收钪。国外,还有从铀矿石生产加工过程中回收钪。至今,还未能从精矿(含钪)直接提取三氧化二钪。 从长远看,今后我国用于提取钪的原料主要是四川的钒钛磁铁矿和炼铝的赤泥。其主要原因是它们的矿物量很大,钪的总含量多,适合用于长期的开发利用,且提取钪的技术可以实现。当然,也可以从中国火电厂的巨量粉煤灰中提取。 五、钪的产销:市场容量有限 1970-1980 年代,我国钪产量较少,主要出口日本,美国和欧洲。出口量约40公斤,国内销量约20公斤。1990年代初,欧洲及日本急需钪且需量较大,我国近10个厂 生产钪,产能猛增至700公斤左右,产量达150公斤,出口130公斤,国内销量约20公斤。 2000 年以来,因俄罗斯大量生产的钪产品,冲击市场,造成我国一些生产厂家关闭或停产。目前全世界钪的总销量约450公斤,中国总销量约占世界总销量的14%。 近30 多年来,金属钪的市场价格变化很快。1990 年初99.99%钪的市场价7.5万美元/公斤。后因俄罗斯低价抛售钪,99.99%钪市场价狂跌为0.81万美元/公斤。2002年市价2.0万美元/公斤。2007年市价降为1.25万美元/公斤。99.99%钪的长期价格趋势将维持在1.3-1.5万美元/公斤的水平上,主因是世界钪产量与消费量接近平衡。2011年,99.99%的钪价格在600-700美元/公斤之间(Scandium Metal 7440-20-2;Unit Price:US $686.60 / piece; Unit Type:piece;Package Weight:1.0kg (2.20lb.);Package Size:11cm x 11cm x 11cm (4.33in x 4.33in x 4.33in);Place of Origin:Inner Mongolia China ;Content(percent):99.999%;Grade:99.999%)。 世界生产钪的主要国家有中国、俄罗斯、日本、美国、挪威、法国和乌克兰等。俄罗斯和中国为主要生产国,两国的产量及销量之和大于总量的90%。据估计,目前世 界金属钪的销售量约450-500公斤,我国约为60-70 公斤,占世界总销量的13.4%-14.0%,我国目前钪产品主要以内销为主,出口量极少。随着Al-Sc合金及电光源 材料的快速发展,今后我国乃至世界的钪销量将会快速增长。 综上所述,钪金属的来源与利用问题,根本不在于钪矿资源储量多少问题,而在于冶炼渣、尘、液的回收钪、新材料的研发及钪资源回收的环境污染问题。
个人分类: 地学课堂|8461 次阅读|4 个评论
难得一见的铀矿体、铀矿石、铀矿物照片(长年积累,来之不易啊!)
热度 4 Michaelhu 2010-12-5 00:22
常有朋友和同学问铀矿体是怎样的、产状如何。 这是一些本人在工作和研究中拍下的热液型铀矿体、铀矿石、铀矿物照片(即宏观到微观),将不断补充,与大家分享。 断裂控矿,围岩蚀变明显,成矿物质充填这是热液铀矿的基本特征!
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世界首创——石头记矿物园
jlxt33 2010-9-11 10:58
为了庆祝教师节,本教研室组织大家前往广州石头记矿物园参观学习。 让人与石头结缘的这一主题乐园包含两大主题:地上石雕公园、地下奇石世界。地上太热了,我们只参观了地下。 在此介绍所有亮点和看点,仅展示部分照片,保留一部分神秘。 三大亮点 1.满汉全席 历时三年的精雕细琢,终于端出了一席四大桌,内有农家风味、山珍、海味、小吃,美食栩栩如真,令人垂涎欲滴,堪称冠绝古今的石宴大全。 2.海洋之梦 365条水晶链制成的船帆,带着我们来到变幻莫测的大海,那些五彩的珠贝、火红的珊瑚为我们展开一张追逐海洋的美梦。 3.镇馆之宝 高180厘米,重1.5吨、清澈通透度达90%以上的水晶观音,不仅是这里的镇馆之宝,也堪称单晶的世界珍品。 九大看点 1.时光隧道 清凉。幽暗。古朴。深邃、探索地球奥妙的行程从这里开始,时光倒流,回到远古,体验宇宙的洪荒,追问生命的起源 看看这每年引起轩然大波的铁矿石、菜花一般的菱镁矿、还有像极了的五花肉 还有那天外飞来的铁陨石和流星雨的雨滴 、 2.水晶世界 盘古开天、混沌肇初,水晶一直守护着寂寞的流年岁月,冷眼旁观一页又一页的世道沧桑。这里展示了不知多少种的水晶,这些通向宇宙的石中精灵带给我们的只有惊叹大自然的神奇。 琥珀是不陌生的,可是其中的珍品蜜蜡还是第一次见到。 3.古代森林 远古时代的树木被火山岩浆覆盖掩埋,木质纤维素被石英取代,形成有残余木质纤维素结构的硅质木化石,叫做硅化木。这些亿万年前的植物矗立在眼前,难道没有回到远古吗?有没有恐龙的出没呢? 4.古代生灵 生物的身体被迅速掩埋在无氧的环境下,历经漫长的岁月,幸运地被保存下来,这些岩层中的古生物遗体和活动遗迹就是化石。据此研究生物的进化,星球的变迁。 您看着鱼龙和百合的化石,堪比任何画作! 还有着三尾蜉蝣和蚊子的化石,多么的清晰啊! 您能看出这是亿万年前的网孔贝吗? 5.水晶、琥珀墙 光华流转、熠熠生辉的七彩水晶墙,让您洗净尘埃、疲惫,回归心灵的最初。 6.夜明珠 萤石磷光珠,强光熠熠,恒光不衰,这就是传说中的夜明珠。这个直径60~70厘米的夜明珠在黑暗中诉说着神秘。 7.传国玉玺 这是一个流传了千年的故事,刻在和氏璧上的受命于天,既寿永昌给了那些帝王一个天子的命,这就是皇帝们魂牵梦萦的传国玉玺。 8.通灵宝玉 通灵宝玉是贾宝玉的护身符,记载了宝玉的前世今生。这个名叫石头记的博物馆,以红楼梦的通灵宝玉结尾,意味深长。 9.水晶餐厅 大量铺陈的天然水晶,打造出后工业时代的冷调环境,清凉如水,格调高雅,与其说用餐不如说品味。 其他 1.影视厅 坐在冰凉的光滑的石凳上,观看200分钟的《石头记》,感受各种石头的形成和那每块石头后面的故事。 2.四大国石 色彩缤纷的宝石,令人不仅一声声惊叹。 3.宗教石雕 各种类型的宗教中的佛祖、神仙一应俱全。 4.金字塔 矗立在博物馆前的金字塔,是用91颗直径100厘米每颗重1.5吨的实心石球垒叠而成的,象征着九九归一,通向永恒。 收获 我们这些与材料和化学有关的教师们,不仅看到了神奇的石头,更多地收获了讲课的素材、研究的灵感。 我们形成的共识是:要想体会那种远古的奇迹,非亲临不可,无论多好的照片都不能表达其万一。
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《脚下有路,行者无疆》之32:世界矿物精品展琳琅满目
pony1984621 2010-5-22 21:54
摄影时间:2010年05月22日 摄影地点:中国地质博物馆 摄影:马志飞 2010 年05月19日 11:18 人民网 消息:5 月18 日 ,以 展示自然矿藏精华、倡导资源合理利用、促进社会和谐发展、共建人类美好家园为主题的国内首次世界矿物精品展,在中国地质博物馆隆重开展。全国政协副主席白立忱,国土资源部部长、党组书记、国家土地总督察徐绍史,国土资源部党组成员、办公厅主任冀文林,全国政协原秘书长、原地质矿产部部长、中国古生物化石保护基金会名誉理事长朱训,美国驻华大使馆外交官肖家迪(AndrewShaw)等中外来宾和首都各界人士出席了开幕式。   矿物晶体是具有科研和观赏双重价值的珍奇资源,是大自然赐予人类天然、独特、精美、珍贵的不可再生的艺术品。这次由中国地质博物馆与美国收藏家之友联合举办的世界矿物晶体精品展,推出的稀世珍宝菱锰矿、孔雀石、天河石、白钨矿、蓝铜矿、电气石、绿柱石、自然金等100多件矿物晶体精品,品相精美、造型奇妙、存世稀少,具有很强的代表性和科学性,透射着强烈的视觉冲击力和艺术感染力,既展示了中国传统的玉石文化,又展现了西方的宝石文化,展现了人类开发、利用和保护矿物资源的成果。同时对于激发社会各界对地球科学和矿物收藏的兴趣,推进地学知识的宣传和普及,增强全社会保护地球生态和地质环境、科学开发与合理利用矿产资源的意识,进一步搭建起中美及世界各国科学文化交流重要平台,促进国际地学和矿产文化的深度交流与广泛合作将产生深远的影响。   开幕式上,美国收藏家之友总裁布赖恩利兹向中国地质博物馆捐赠了美国珍贵的具有红宝石光泽的矿物晶体标本菱锰矿,中国地质博物馆馆长贾跃明向美国收藏家之友颁发了捐赠证书。   展览将于7月18日结束。(张泓) 官方博客: blog.sina.com.cn/shishangkuangwu 官方网页: www.collectorsedge.com
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中国地质大学(武汉)之“逸夫博物馆”
ldz824 2010-3-29 19:00
刚来武汉地大是就注意到了门口旁的球形建筑,觉得很有意思。后来打听才知道那是个博物馆,叫“逸夫博物馆”,不用说了.....对!就是那位媒体大亨捐助的。一直想进去参观,一晃眼两年半过去了却没进去看看。一天下午突然想到:眼看就要毕业,要是没去看看说不定会遗憾,于是一股脑冲了进去。地质大学的博物馆,里面展览的自然也就是地大特色的东西罗,各种化石、岩石、矿物标本、宝石...... 由于相机坏了,于是乎就拿着手机拍了。不过只拍了一小部分化石和宝改天再进去拍点补充下。 进门后第一眼看到的,菊花石。不是化石,是矿物集合体。是由天青石或方解石矿物组成花瓣,花瓣中心由近似圆形的燧石构成花蕊,活似怒放盛开的菊花,故名“菊花石”。 生物进化厅入口大超大化石——海百合。棘皮动物门(Echinodermata)海百合纲(Crinoidea)海生无脊椎动物的统称,成体以柄固着于海底而生活。柄上有鳞茎状的身体和羽状分枝形似蕨叶的触手(腕),整个动物外形似植物。保存得如此完好,可能是海底的一次突发性滑塌将他们凝固在了死亡的瞬间。 这家伙恐怕大家都认识了!生活在恐龙时代的末期,白垩纪!也许它看到了6500万年前那颗巨大的陨石坠落的场景。看到它想起“博物馆奇妙夜”,可千万别活过来啊...... 腕龙,脖子太长了!拍不到全部骨架。三层楼高!不过应该不是当时最高的吧。1亿4500万-1亿5600万年前, 侏罗纪 晚期。 珊瑚(珠光宝气.....)
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博主陶奇简介——诚交国内外学术界朋友
热度 6 taochn 2010-2-24 11:11
一、个人简介 陶奇, 男, 2003 年毕业于淮北师范大学化学应用专业; 2006 年获暨南大学无机化学专业硕士学位; 2010 年 1 月获中国科学院广州地球化学研究所博士学位。其中, 2008 年获中国国家留学基金委资助,公派至澳大利亚 Queensland University of Technology 访问留学一年。现为中国科学院广州地化所副研究员。先后参与国家杰出青年基金项目“ 无机 - 有机复合柱撑粘土的微结构及其环境净化机理( 矿物学)”、国家自然科学基金项目“有机硅嫁接粘土矿物的结构表征、表面性能及其制约因素”、“粘土矿物的表面功能化及其在污染修复中的应用”等项目的研究工作。对粘土的合成与表面改性相关的合成与表征等研究工作比较熟悉。先后在 Langmuir 、 Applied Clay Science 、 Journal of Materials Chemistry 等国内外知名期刊发表论文 10 余篇(含第一作者 SCI 收录论文 7 篇)。其中论文“ Synthesis and characterization of layered double hydroxides with a high aspect ratio ” (Tao et al., 2006) ,被评为该杂志 2006 年度“ TOP 25 最受关注论文”。 二、研究与专注领域 矿物的合成与有机改性 矿物基高分子复合材料及其阻燃性能 矿物基缓释材料 矿物基温室气体捕获材料 三 、近期发表的主要论文 ( 2006-2011) 1) Tao Q., Zhang YM, Zhang X, Yuan P. and He H.P., Synthesis and characterization of layered double hydroxides with a high aspect ratio . Journal of Solid State Chemistry . 2006, 179 (3), 708-715. 2) Tao Q., Reddy B.J., He H.P., Frost R.L., Yuan P. and Zhu J.X., Synthesis and infrared spectroscopic characterization of selected layered double hydroxides containing divalent Ni and Co . Materials Chemistry And Physics 2008, 112(3): 869-875. 3) Tao Q., He H.P., Frost R.L., Yuan P. and Zhu J.X., Nanomaterials based upon silylated layered double hydroxides . Applied Surface Science 2009, 255: 4334-4340. 4) Tao Q., Yuan J., Frost R.L., He H.P., Yuan P. and Zhu J.X., Effect of surfactant concentration on the stacking modes of organo-silylated layered double hydroxides . Applied Clay Science 2009, 45: 262-269. 5) Tao Q., Zhu J.X., Frost R.L., Bostrom T.E., Wellard R.M., Wei J.M., Yuan P. and He H.P., Silylation of layered double hydroxides via a calcination-rehydration route . Langmuir 2010, 26(4): 2769-2773. 6) Tao Q., He H.P., Frost R.L., Yuan P. and Zhu J.X., Thermal decomposition of silylated layered double hydroxides . Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2010,(101): 153-159 . 7) Tao Q., Zhu J.X., Wellard R. M.,Bostrom T.E.,Frost R.L. and He H.P., Silylation of layered double hydroxides via an induced hydrolysis method . Journal of Materials Chemistry 2011, 21 , 10711-10719. 8) Zhu J.X., Yuan P., He H.P., Frost R.L., Tao Q., Shen W. and Bostrom T.E., In situ synthesis of surfactant/silane-modified hydrotalcites . Journal of Colloid and Interface Science 2008, 319: 498-504. 9) Yuan P., Annabi-Bergaya F., Tao Q., Fan M.D., Liu Z.W., Zhu J.X., He H.P. and Chen T.H., A combined study by XRD, MR, TG and HRTEM on the structure of delaminated Fe-intercalated/pillared clay. Journal of Colloid and Interface Science 2008, 324: 142-149. 10) 袁鹏,杨丹,陶奇, Faza B. ,何宏平,朱建喜,周琴 , 铁盐水解法制备铁层柱蒙脱石及其结构特性研究 . 矿物岩石地球化学通报 2007, 26(2): 111-117. 诚交生物、医药、高分子、环境、矿物材料等相关专业的国内外朋友。共同讨论、合作与资源共享,共同发展。同时欢迎业界的前辈多批评、指正与教导。 有意的朋友,请站内联系或留下联系方式。谢绝恶意灌水者,多谢合作! 若有需要以上列出所有文章,欢迎联系本人索取,或登录我们的 应用 矿物科学实验室 网站免费下载!
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矿物包裹体
zsq013579 2009-6-20 22:28
矿物包裹体
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矿物岩石之投石问路
moxj 2008-11-27 21:12
(地质大学博物馆) 昨天有个大学同学知道了我的博客,建议我科普一点大学里学过的地质知识.看过前面几篇博客的朋友因该都知道我在上学期间一直是个调皮捣蛋,成绩没有一点可圈可点的孩子. 虽然我一直没有勇气向大家介绍地质大学教给我们的知识.但仍然不能掩盖这所优秀大学的光华.正是这所大学,在八年前,像妈妈一样,启蒙我这个 桀骜不驯的乡村小男孩走进地学的殿堂,也正是从这所大学,我学会关注身边这个社会,关注城市和人类的发展... 手头没有留下任何资料,也许地质大学现在留在我身上最明显的就是思维的方式和做人的品格.下面仅搜索几块岩石及矿物图片做抛砖引玉的介绍.如果有朋友关心相关知识,我会继续努力.更欢迎相关专业的老师为大家做介绍.(首页里有我大学母校的链接,欢迎光临 中国地质大学 ) 除我们听说过的水银、蛋白石等少数外,一般矿物都为固体,有的为单质,如自然金、银等;有的为化合物,如我们看到长石、云母、和一些水晶等.而岩石是一些矿物的集合体,传统的分类为:岩浆岩、变质岩、沉积岩 这张图片上的网址里有三大岩石的介绍 饭后的一点时间 也写不了关于这个话题的什么内容,搜索的图片也不够有代表性,因为是投石问路,就尽量简单. 但从图片可以看到,相关岩石和矿物的东西即使整个比赛的时间也只能写点简介.硅化木有点想让大家联想到地质历史上的化石和生物;矿石想让大家联想一点生产和社会;同是碳单质的钻石和石墨有一种可能是想让有些对宝石学有兴趣的人关注.... 最后介绍一位优秀比赛博主- 刘玉平 .大家有感兴趣的地质问题去请教他.
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电气石:新型宝石和环保健康材料
热度 2 刘玉平 2008-8-19 09:33
电气石:新型宝石和环保健康材料 电气石,是自然界成分最复杂的矿物族之一,化学式可简化为 Na ( Mg , Fe , Mn , Li , Al ) 3 Al 6 6 ( BO 3 ) 3 ( OH , F ) 4 。晶体属于 三方晶系复三方单锥晶类 , 常呈三方柱、三方单锥柱及复三方单锥柱等, 截面为球面三角形,柱面上常有纵纹。集合体常呈束状、放射状或致密块状。颜色变化大,透明 - 半透明,玻璃光泽,硬度 7~7.5 ,比重 3.06~3.26 ,折射率 1.62~1.64 。研究发现,电气石是一种含有多种微量元素和矿物质,具有压电效应和热电效应的天然永久性电极晶体材料。在温度和压力变化的情况下,会引起晶体两极产生一定的电压,在常见的 200 多种矿物中,仅有电气石同时具有压电效应和热电效应。 宝石级的电气石称为碧玺,虽然其作为宝石的历史较短,但由于其颜色丰富绚丽、光泽明亮、清澈透明,而成为深受人们喜爱的宝石品种。在中国,碧玺这一名词最早出现于清代典籍《石雅》之中。传说碧玺也是慈禧太后的最爱,据史料记载,清朝慈禧太后的殉葬品中,有一朵用碧玺雕琢而成的莲花,重量为 36 两 8 钱(约 5092g )以及西瓜碧玺做成的枕头,当时的价值为 75 万两白银。碧玺可分为:红色碧玺、绿色碧玺、蔚蓝碧玺、黑碧玺、紫碧玺、无色碧玺、双色碧玺、西瓜碧玺、猫眼碧玺、钠镁碧玺、钙锂碧玺、含铬碧玺和帕拉依巴碧玺等十几种。具有宝石级价值的碧玺几乎都产自花岗伟晶岩。 主要鉴别特征: (1) 热电性:电气石在丝绸或皮革上快速摩擦生热而产生电荷,能吸附小碎纸片; (2) 双折射:电气石具有较大的双折射率,用放大镜可以在起棱角处观察到明显的双影; (3) 二色性:大部分电气石的具有明显的二色性,用肉眼从两个不同方向观察,而呈现不同的颜色; (4) 明亮而有些刺眼的玻璃光泽; (5) 包裹体较少,内部洁净是电气石的一大特点。 随着保健科技的不断进步,电气石因其保健功能强、作用持久、应用范围广而日益受到国内外专家们的重视,在健康产业、食品业、建筑装饰业、家电业、农业、畜牧业等方面有着巨大发展前景,被喻为 21 世纪的环保健康新材料。 电气石的主要保健作用 : 1. 高效的远红外 介于 4~14 微米的远红外线与人体辐射相匹配,能产生温热效应,促进人体的新陈代谢,被 称为生命之光 。远红外线对人体健康有改善微循环、活化组织细胞等特殊作用。 2. 健康的负离子 负离子有镇定、促使人精神安定、提高呼吸器官功能和对于构成人体单元的细胞吸收营养及排泄废物的新陈代谢都具有良好的促进作用,对人类健康的维持及促进极其有效。科学家们把电气石称之为天然负离子发生器,电气石改善空气的作用原理是:释放的负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化合物、香烟等产生的活氧;由于大气中的污染物质,如灰尘、废气、病毒等悬浮污染物大多是带有正电荷的离子,负离子与其中和,直至无电荷后沉降,使空气得到净化;负离子能有效地与室内附着在墙壁、天花板上的苯、甲醛、酮、氨等刺激气体发生反应,降低上述气体的浓度。 3. 舒爽的生物电 人体组织或细胞在静止或活动状态下产生电位差及电位变化的现象称生物电现象,其电流为 0.06 毫安。电气石晶体是具有正负两极的永久电极特性,其两端产生的电流不变,约为 0.06 毫安,恰与人体生物电流相匹配。当电气石晶体产生的生物电流作用于人体经络和穴位时,引起人体的生物电和生物电效应,从而实现舒筋通络、促进睡眠和活血化淤等作用。 4 、丰富的矿物质和微量元素 电气石含有钠、镁、铁、锂、硼等元素。对促进新陈代谢、调节内分泌等具有一定的促进作用。 5 、抑菌除臭功能 在远红外负离子和生物电的作用下,可以有效的抑制细菌繁殖,消除各种异味,净化空气,预防多种疾病的发生。 主要参考文献: 李兆聪. 珠宝首饰肉眼识别法. 地质出版社,1999. 潘兆橹. 结晶学与矿物学(第三版). 地质出版社,1994. 百度百科,电气石、碧玺等词条。 以上为小刺猬收藏品 * * * * * * 以上 图片来源: www.cpus.gov.cn/ zlg/ks/w76.htm
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绿柱石:工业、收藏两相宜
刘玉平 2008-8-12 13:58
绿柱石:工业、收藏两相宜 绿柱石 又称为绿宝石,化学式为 Be 3 Al 2 (SiO 3 ) 6 ,常含 Cr 、 Cs 、 Fe 等微量元素。纯绿柱石含有 BeO14.1% , Al 2 O 3 19% , SiO 2 66.9% 。晶体属于六方晶系,常呈六方柱状,柱面有纵纹,集合体可呈晶簇或针状,也可形成长达数米、重达十余吨的块状伟晶。纯净的绿柱石是无色透明的,常见的绿柱石多为浅绿色。成分中富含 Cs 时,呈粉红色,称为玫瑰绿柱石;富含 Fe 3+ 时,呈黄色,称为黄绿宝石;富含 Cr 时,呈鲜艳的翠绿色,称为祖母绿。硬度为 7.5~8 ,比重为 2.63~2.80 ,玻璃光泽,解理不完全。 绿柱石主要产于花岗伟晶岩中,但是也见于砂岩(碎屑岩型)、云母片岩(变质岩型)中,经常和 W 、 Sn 、 Li 等高温热液型矿床共 - 伴生。 绿柱石是提炼铍的主要矿物原料。造型好、透明度高、色泽美丽者可以作为观赏石、甚至作为高档的宝石,如祖母绿、海蓝宝石。 天然祖母绿是最珍贵、最常见的宝石级绿柱石,其与人工祖母绿的简易鉴别方法: (1)天然祖母绿呈透明的翠绿色,在强光照射下颜色更加鲜艳。内部常存在一些充填了褐色铁质的反光裂纹,还有细小的矿物包裹体或气液包裹体; (2)助熔剂生长法合成祖母绿的翠绿色很纯正,没有明显的偏黄或偏蓝色调,红色荧光现象明显,内部常有乳白色烟雾状或羽毛状熔剂包裹体。水热法合成祖母绿颜色更接近天然祖母绿,但内部洁净,气液包裹体呈钉形或管状,偶见平直展布的仔晶夹层; (3)优化祖母绿通常采用注油法来弥补宝石的瑕疵,在反射光下可以观察到彩色的反光,在白炽灯附近烘烤可以观察到渗油现象。 以上为小刺猬收藏品 * * * * * * 图片来源: www.cpus.gov.cn/ zlg/ks/w76.htm 第一百篇博文,聊以自贺!
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锡石:锡的主要工业矿物
刘玉平 2008-8-6 22:01
锡石:锡的主要工业矿物 锡石 是提炼 锡的主要原料,化学式为 SnO 2 ,常含混入物 Fe 、 Nb 、 Ta ,尚可含 Mn 、 Ti 、 Zr 、 W 等微量元素。晶体结构属于四方晶系复四方双锥晶类,晶体常呈双锥状、双锥柱状,有时呈针状。集合体常呈不规则粒状。颜色较丰富,无 色者少见,一般因含混入物而呈褐色,含 Fe 高时可呈黑色,含 Nb 、 Ta 高者可呈沥青黑色。半透明,金刚光泽,断口油脂光泽。解理不完全,断口不平坦至贝壳状。性脆,摩氏硬度 6~7 ,密度 6.8~7.0 。一般无磁性,富铁锡石可具电磁性。 锡石矿床通常与花岗岩有关,主要包括云英岩型、花岗伟晶岩型、石英脉型、接触交代型等矿床类型。 锡石提取锡的最主要原料矿物。黄褐色至暗褐色的完好晶体可作宝石。 中药锡矿即为锡石,外敷用于治疗疔肿。 褐色锡石 褐色锡石 深褐色锡石 黑色锡石 (以上图片来源: www.cpus.gov.cn/zlg/ks/w113.htm ) 锡石( 透射光、正交偏光,颜色鲜艳的粒状-短柱状矿物为锡石 ) 锡石(反射光、单偏光,深灰色柱状矿物为锡石)
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方铅矿:铅的主要工业矿物[地学科普]
热度 2 刘玉平 2008-8-5 17:57
方铅矿:铅的主要工业矿物 方铅矿 是分布最广的铅矿物,化学式为 PbS ,纯方铅矿含铅 86.6% 、含硫 13.4% 。方铅矿中常含银,其次为 Cu 、 Zn 以及 Fe 、 Sb 、 Bi 、 Tl 、 As 、 Se 等。方铅矿属于等轴晶系 NaCl 型六八面体晶类,晶体形态常呈立方体、八面体、菱形十二面体,含 Ag 高时晶面往往弯曲,集合体呈柱状或致密块状。铅灰色,强金属光泽,不透明。摩氏硬度 2-3 ,密度 7.4 -7.6g /cm 3 。立方体式解理完全。具弱导电性和良检波性。方铅矿在地表易风化成铅矾和白铅矿。 方铅矿是提炼铅金属的重要矿物,是最早被人类利用的矿物之一,中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅,从含银方铅矿中提炼银。铅已广泛应用于冶金工业、国防、科技、电子工业等。同时,铅是一种毒性很强的重金属元素,对环境和人类的生活生产有其不利的的一面。 方铅矿分布较广泛,多产出于在接触交代矿床和在中、低温热液矿床中,经常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。 中药里的药用铅,别名黑锡、黑铅,即由方铅矿炼出。具有镇逆、坠痰、杀虫、解毒等功效。 块状方铅矿集合体 立方体方铅矿 五角十二面体方铅矿 八面体和五角十二面体方铅矿 (以上图片来源: www.cpus.gov.cn/ zlg/ks/w29.htm ) 铅矿石(铅灰色的为方铅矿) 铅锌矿石(铅灰色为方铅矿,深灰色为闪锌矿)
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黄铜矿:另一种“愚人金”[地学科普]
刘玉平 2008-8-4 21:53
黄铜矿:另一种愚人金 黄铜矿 , 是一种常见的含铜硫化物矿物,化学式为 CuFeS 2 ,纯黄铜矿含 Cu34.6% , Fe30.5% , S34.9% 。晶体四方偏三角面体晶类,多呈假四面体或八面体状。摩氏硬度 3-4 ,比重 4.1 -4.3g /cm 3 ,解理不甚发育,常呈参差状断口,黄铜黄色或绿黄色,常带有斑杂状锖色。不透明,金属光泽,导电性良好。黄铜矿分布较广泛,可在多种条件下形成,是最重要的含铜金属硫化物矿物和铜金属原料之一。 黄铜矿和黄铁矿一样,在野外很容易被误会为黄金,因此也被称为愚人金。 鉴定特征: 黄铁矿为浅铜黄色,黄铜矿常带绿色调,而自然金常带红色调;黄铜矿的硬度比金略高,而小于黄铁矿;三者的比重,黄铜矿最小( 4.1-4.3 ),黄铁矿其次( 4.9-5.2 ),(自然)金最大( 19.3 )。 (以上图片来源: blog.sina.com.cn/s/ reader_4985d0810100050b.html ) (图片来源: www.cpus.gov.cn/ zlg/yanshi/images/kk5.jpg ) (黄铜矿脉,云南东川滥泥坪) (黄铜矿脉,云南东川桃园)
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“愚人金”黄铁矿[地学科普]
刘玉平 2008-8-3 13:45
愚人金黄铁矿 黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为愚人金( 简易鉴别方法:一看(金通常带红色调)、二掂(金的比重达19.3)、三划(金的摩氏硬度是2.5,与指甲的硬度接近) )。 黄铁矿是铁的二硫化物。黄铁矿的化学式是FeS 2 ,纯黄铁矿含有46.7%的铁和53.3%的硫,成分中通常含钴、镍、砷、硒、碲等微量元素。晶体属等轴晶系NaCl型结构,常呈立方体、八面体、五角十二面体等晶形及其聚形,集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。也可呈隐晶质的胶状黄铁矿和非晶质鲕状黄铁矿等。浅铜黄色,强金属光泽,不透明,无解理,参差状断口。摩氏硬度为6-6.5,比重4.9―5.2。黄铁矿是半导体矿物,并具热电性。 黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物,在各类岩石中都可出现。在地表易风化为褐铁矿。 黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料。晶形美观的还可作为观赏石和低档的宝石。黄铁矿亦可入药,中药自然铜即黄铁矿,别名石髓铅,具有活血散瘀、镇痛接骨等功效。 立方体黄铁矿 八面体黄铁矿 五角十二面体黄铁矿 (以上3张图片 URL: www.cpus.gov.cn/ zlg/ks/w51.htm ) 胶状黄铁矿 ( 图片 URL: www.cbe21.com/.../ 2000_12/20001228_117.html ) 鲕状黄铁矿 鲕状黄铁矿(电子显微镜图象,显示其可能为微生物成因)
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