黑色金属与有色金属的区别范文

时间:2023-12-27 17:16:52

黑色金属与有色金属的区别

黑色金属与有色金属的区别篇1

关键词:资源禀赋;方差分析;劳动力;矿产资源

1、前言

中国自改革开放以来,经济迅速发展,但是,区域经济发展却面临着不平衡的局面 。随着中国东、中、西部经济差异问题的凸现,加快发展中、西部经济,缩小与东部地区差距是中央和地方政府及其社会各界共同的目标。2006年中央提出实施中部崛起战略,给中部地区带来了难得的发展机遇。在此背景下,作为一个包含国际间和地区间投资与贸易活动的综合过程,产业转移逐渐成为国家之间和地区之间实现经济合作的重要形式。因此,研究安徽如何理性地承接发达地区的产业转移,对加速实现安徽的跨越式发展目标具有重要的现实意义。本文试图从资源禀赋的角度来给出来探讨,以期指出安徽省具有承接发达地区产业转移资源上的优势。

2、安徽省要素禀赋分析

学术界普遍认同,一个地区的经济发展和国民总产量的高低,除了受到国家的宏观政策影响以外,最主要的决定因素,无非是受三个主要因素控制的,即:要素禀赋、资本和技术水平。本文将从要素禀赋、资本以及技术水平三个方面对安徽省的产业以及未来发展基础做详细的分析,首先,本文将对安徽省劳动力禀赋进行分析。

2.1劳动力禀赋分析

就区域发展而言,人口条件是最重要的。首先,人是生产者,它是区域开发的基本动力;其次,人是消费者,它对区域资源形成压力,同时又从消费的角度对区域发展形成动力。因此,计量分析区域人口,这是区域发展条件分析最重要的环节。区域人口的计量分析一般包括人口规模,劳动力资源和市场规模三个方面。鉴于本文的研究目的,我们仅以劳动力资源作为出发点,来讨论安徽省地区劳动力资源规模,其计算公式为:d×g×(α=αm+βh)式中,d、g分别表示地区的社会劳动者人数和平均寿命;α表示小学文化程度人口占总人口之比;m表示中等文化程度人口占总人口之比;h表示高等文化程度人口占总人口之比;α、β分别表示具有中等和高等文化程度的劳动者的工资相当于具有小学文化程度的劳动者的工资的倍数。其取值更具发达国家的经验数值。α取值为1.5-2,β取值为2-3,在本文中,取α、β分别为1.5-2、2-3的均值,即α为1.75、β为2.5[38-40]。本文以2005年的数据来进行说明全国劳动力要素禀赋,并参照全国其他省市的劳动力资源规模来看安徽省的劳动力所处于的全国所有省市中的位次。搜集中国2006年统计年鉴中的部分数据,进行处理后,计算后得到下表:

通过上表,可以看出安徽省的劳动力在全国31个省市自治区中排名第九,占全国劳动力资源的4.339%。从这方面来看,安徽在可以效仿浙江省,在产业发展初期将注意力放在一些劳动密集型产业中,同时等待机会逐步将经济发展的触角伸向技术密集型。此外,还可以看出发达地区的其他省市的劳动力规模,如:江苏省排名最高位列第四,浙江次之位列全国过第十,上海最次位列全国过二十二灯。显然,安徽的劳动力资源与发达地区的劳动力资源禀赋的比较上是占有一定优势的。因此,从劳动力资源的角度来看,安徽省完全具备承接发达地区劳动密集型产业转移的条件。接下来,我们来看安徽省的资源禀赋的水平及其组合优度如何。

2.2 资源禀赋分析

自然资源条件的好坏,还有一个资源的空间组合问题,一个地区各类自然资源的组合情况,可用“组合指数”表示,用“标准差”计算。下面我们分三大类进行讨论。统一的公式为

X=∑ni=1Xin=(x1+x2+x3+…+xn)/n

标准差值S=[∑ni=1(x1-x)2/n]1/2,标准差值大说明地区各类自然资源占全省比重,组合状况较差,配套能力弱;相反,标准差值小,说明组合状况好,有利于地区综合发展[41-44]。

2.2.1 主要能源、黑色金属矿产禀赋及组合指数

通过对中国2006年统计年鉴和安徽省2006年统计年鉴中含有能源、黑色金属矿产的数据提取得到下表:

本文将安徽省的主要能源、黑色金属矿产基础储量同全国的相比。其中需要说明的是主要能源、黑色金属矿产包括:石油、天然气、煤炭、铁矿、锰矿、铬矿、矾矿、原生钛铁矿。如表3-2所示,安徽省所含的能源以及黑色金属矿产的种类占总的能源以及黑色金属矿产的种类的5/8的,其中煤炭是所有能源及黑色金属矿产中占全国比例最高的约为4.3736%,其次是铁矿资源占全国铁矿资源的4.1983%,排名第三的是矾矿,安徽省的矾矿资源占全国矾矿资源的1.6622%。其他能源石油和天然气只占全国能源总量的很小比例。我们将安徽省所拥有的这五种能源、以及黑色金属矿产资源进行空间组合。得出上表的最后两列:均值等于0.02572说明安徽省含有主要能源、黑色金属矿产的占全国同种类的2.572%。从其方差值0.000435155(表格中只列到小数点后四位,) 可以看出,安徽省的主要能源、黑色金属矿产各种类的配置差别不大。当然,我们也不能忽略一个现象,当各样本空间占总样本空间比例很小的时候,方差自然也就不会大,所以还要结合原来的原始数值来看,通过对原始数据分析,可以看出除了天然气所占全国天然气总储备量的相当低的水平,其他的能源和黑色金属矿产都是处于一个比较正常的水平。由于本文在计算中其组合指数的时候已经将其忽略不计了,所以可以得知,虽然安徽省的主要能源、黑色金属矿产资源相较云南贵州以及四川等资源大省来说虽稍显弱势,但是其配置却比较合理。在今后的发展中可以通过提高能源以及黑色金属矿产利用的技术水平继续优化其发展。

2.2.2 主要有色金属、非金属矿产禀赋及组合指数

通过对中国2006年统计年鉴和安徽省2006年统计年鉴中含有有色金属、非金属矿产的数据提取得到下表:

表3-3 主要有色金属、非金属矿产基础储量 (2005年)

资料来源:2006年中国统计年鉴

本文依旧将安徽省的主要有色金属、非金属矿产基础储量同全国的相比。其中需要说明的是主要有色金属、非金属矿产种类包括:铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、菱镁矿、硫铁矿、磷矿、高岭土。如表3-3所示,安徽省所含的有色金属、非金属矿产的种类占总有色金属、非金属矿产的种类的3/4的,其中硫铁矿是所有有色金属、非金属矿产中占全国比例最高的为19.1352%,其次是铜矿资源占全国铜矿资源的8.5971%,排名第三的是磷矿,安徽省的磷矿资源占全国磷矿资源的1.0008%。其他的铅矿、高岭土、锌矿矿产分别占全国能源总量的0.6832%、0.5808%、0.3514%。通过以上我们可以看出安徽省的有色金属、非金属矿产的资源要远丰富于主要能源、黑色金属矿产的储备量。下面将安徽省所拥有的这六种有色金属、非金属矿产资源进行空间组合。得出最后两列,其均值为0.0506,方差为0.0058,由此可见,安徽省拥有的有色金属、非金属矿产基础储量总量占全国主要有色金属、非金属矿产基础储量总量的5.058%。约高于全国平均总水平两个百分点。结合具体的有色金属、非金属矿产的数量可以明显发现安徽省的主要有色金属、非金属矿产具有相当的优势。此外由得出的有色金属、非金属矿产的组合也可以明显地看出安徽省的有色金属、非金属矿产的组合优度指数也很高。在未来的经济发展中安徽省可以侧重于发展以有色金属、非金属矿产为生产要素的行业。

2.2.3 自然资源禀赋及组合指数

通过对2006年中国和安徽省统计年鉴中的含有自然资源要素数据提取得到下表:

表3-4 自然资源(2005)

资料来源:2006年中国统计年鉴

安徽省的自然资源同全国的相比,得出如下的结论。在做出结论之前,需要说明以下几点,在本文中所说的自然资源主要包括如下几种:土地资源、森林资源、水利资源。其中土地资源包括耕地、林业用地;森林资源包括:森林面积、森利覆盖率、活立木总蓄积量;水利资源包括:水资源总量和地下资源量。如表所示3-4,安徽省的自然资源耕地面积占全国总耕地面积的31.4707%、森林面积占全国面积的20.5878%、水资源总量占全国水资源总量的2.5639%、地下水资源占全国过地下水资源的2.6393%。此外,安徽省的森林覆盖率更是高出全国森林覆盖率平均水平的7.79个百分点。由上表,可以知道,安徽省是自然资源大省,尤其是土地以及森林占有率上。那如此丰富的自然资源是否拥有较高水平的资源组合情况呢?在接下来的分析中将计算自然资源的空间组合指数。以此来推断地区的综合发展。得出上表中的最后两列,需要说明的是,在计算其组合配置优化程度的时候是以各大项作为考量的,即主要考察土地资源、森林资源,水利资源三个大方向的组合优化程度。通过X和S的分析可以看出安徽省的所有的自然资源占全国同类型的资源的19.414%,高出全国平均水平的16.1个百分点,其方差也就是组合指数相较有色金属、非金属矿产、能源、黑色金属矿产的组合指数来说要显得略高。将对其进行检验后,得知其置信区间仍然在85%内有效。所以,整体来说安徽省的自然资源在未来的发展过程中仍然具有绝对优势。

3、结论

通过以上对安徽省劳动力规模、资源禀赋以及其资源组合效率的分析,可以看出,安徽省的劳动力规模以及资源禀赋水平处于全国一个较高的位置,这为安徽承接长三角产业转移做好了资源禀赋的准备和保证。然而需要注意的是,一般来说在国际区际关系中经济发达地区总是要求欠发达地区一体化以开放市场,以此吸纳更多优质要素与资源。相应地,后者就要有适当保护措施。如同我国当年加入WTO为什么谈判艰难的根本原因,就是要以发展中国家身份进入即要获得过渡期逐步放开市场。这是处理国际关系中的共同特点。何况东部地区在体制政策具有比内地拥有更多的条件和优惠。此外,还有交通条件的限制等。所以,在早些时候,安徽省的学术界认为在这些软硬条件尚不具备的情况下,安徽与发达地区一体化的提法不可行。近年来安徽省又提出融入长三角的口号,通过本文的分析,说明了安徽省具备承接长三角产业转移的基础。客观上安徽省的物质,资本,人才,技术等能创造出财富的要素都已基本做到自由流动。以上仅仅是为安徽省东向战略作理论上的论证。然后我们的目的是要从更高的层次看待东向战略。至于如何实施东向战略,如何把这一理念转化为具体的行动。落实到各项工作中尚需作深入细致的研究。

参考文献:

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[10]中国国民经济和社会发展统计公报.中华人民共和国统计年鉴2001-2006

[11]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》

[12]《安徽省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》

基金项目:教育部人文社会科学规划项目(06JA630020);安徽省教育厅教学研究项目(2005140)

黑色金属与有色金属的区别篇2

1试验材料与方法

试验合金材料是采用真空感应熔炼的K4648母合金,其分析成分如表1所示。试验用铸件分为两种形式:一种是带空腔的等轴晶涡流器铸件,分别采用了硅基和铝基陶瓷型芯,铸件浇注完成后脱芯观察合金/陶瓷界面附近合金一侧的组织,以便考察两种型芯对熔体的反应;另一种是带有硅基型芯的定向凝固涡轮叶片铸件,铸件不脱芯以便观察合金/陶瓷界面两侧的组织。所采用的硅基陶瓷型芯的主要成分为SiO2和ZrSiO4,铝基型芯的主要成分为Al2O3。制备定向凝固叶片铸件时,带有硅基型芯的壳型保温温度为1500℃,将K4648合金在真空下重熔并浇入定向凝固壳型内,然后以6mm/min的速率向壳型加热器外抽拉,直至模组完全拉出加热区,即制备出用于观察等轴晶高温合金同一温度不同反应时间的合金/陶瓷界面反应试样。通过不同高度横向解剖铸件获得1500℃下不同浸泡时间(0~22min)的合金与陶瓷界面反应情况。距离水冷铜模近的部位反应时间短,远离水冷铜模的部位反应时间长,具体截面截取情况如图1所示,各截面经受熔体浸泡时间如表2所示。采用定量金相的方法测量不同截面定向凝固试样反应区金属凸起物占原始型芯截面积的百分比,将此与反应时间做成反应动力学曲线,表征反应的剧烈程度,百分比越高代表反应越剧烈。将脱芯的等轴晶铸件和未脱芯的定向凝固铸件剖开,切面按照标准金相试样制备程序磨制和抛光,然后进行扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、电子探针(EPMA)和X射线衍射(XRD)分析,确定合金/陶瓷界面形貌及反应产物,对反应机理进行初步研究。

2实验结果

2.1等轴晶K4648合金与陶瓷型芯的界面反应装有硅基和铝基陶瓷型芯的等轴晶涡流器铸件经脱芯后的外观如图2所示,纵剖后形貌和显微组织示于图3。可以看到,采用硅基陶瓷型芯的K4648涡流器铸件发生了严重的界面反应,反应造成脱芯后的铸件内腔分布着很多瘤状凸起物(图2a),纵剖后可以更清楚地观察凸起物(图3a)。而采用铝基陶瓷型芯的铸件脱芯后内腔表面平滑、完整,未发现有界面反应发生(图2b)。将图3a中的瘤状凸起物在扫描电镜下更加清晰(图3b),凸起物尺寸在500~700μm,除去4个凸起物区域外,铸件的内腔较为平滑(图3b)。将其中一凸起物进一步放大,观察到凸起物内有条状或块状相,最大尺寸可达120μm(图3d)。根据以往文献报道[16,17]可知,该相为富Cr、Ni的初生α相。反应凸起区的α相的量明显大于铸件内部正常区(图3c,d),这也被定量金相结果进一步证明(图4)。瘤状凸起物的出现意味着相应区域的型芯溃烂,且凸起物中的富Cr初生α相的体积分数是铸件内部正常区域的27倍,可初步判断K4648合金与硅基陶瓷型芯界面反应与界面前沿处的富Cr熔体有关。

2.2浸泡时间对K4648合金/硅基陶瓷型芯界面反应的影响将未脱芯的界面反应试样按照图1在不同高度上切取6个截面,宏观形貌如图5所示。可以看到,定向凝固后的型芯和合金界面处长出许多金属瘤状凸起物,原始型芯边界被破坏,与等轴晶铸件(图2a,图3a)的情况类似。值得注意的是,在反应早期,原本为白色的型芯有部分转变为黑色(图5a)。随着反应时间的延长,整个白色的型芯区均转变为黑色(图5b-e),这可能是高温下合金熔体渗入型芯内孔隙所致。仔细观察可发现,反应产生的金属瘤状物凸起物随着反应时间增加。采用定量金相的方法测量图5中叶片6个截面各个气冷通道内的凸起物面积占原始型芯平均面积的百分比对反应时间绘制成合金/陶瓷型芯界面反应动力学曲线(图6),以此反映界面反应的剧烈程度。可以看到,在1500℃下,随着反应时间的增加,反应程度逐渐加剧。在4~8min反应时间区间内反应速率增幅最大,反应进行到18min时最为剧烈。可以看到,随着反应时间的增加,反应逐渐加剧的趋势明显。等轴晶高温合金铸件的凝固条件较定向凝固和单晶高温合金更复杂,而定向凝固高温合金铸件的浇注温度往往和壳型保温温度接近,因此当合金熔体浇注进壳型空腔内,熔体和壳型及陶瓷型芯很快达到平衡,平衡温度即壳型保温温度。可以认为壳型保温温度也就是合金和陶瓷界面发生反应的温度,反应时间可以根据铸件高度和抽拉速率推算。而对于等轴晶高温合金铸件,壳型温度往往远低于浇入温度,因此当合金熔体浇注进带有型芯的壳型空腔后,熔体温度和局部凝固时间不断变化,要想寻找不同部位准确的熔体浸泡温度和时间有一定的困难。用图6的合金/陶瓷反应动力学曲线可以估算等轴晶铸件发生反应的等效温度和时间。用定量金相法测量图3a中涡流器铸件的瘤状凸起物和型芯通道面积比(9.96±2.97)%。将这一数值对应到图6的动力学曲线中,与合金/硅基型芯在1500℃反应约6min的结果相当。从动力学曲线可知,该涡流器铸件在1500℃下反应时间若能控制在2min内,凸起物的比例就可以在1%以下,达到可以接受的水平。但对于一些薄壁高温合金铸件,为了保证充型,往往需要更高的浇注温度和壳型温度,因此硅基型芯需要采用稳定性更好的涂层或采用铝基陶瓷型芯才能避免界面反应,从而得到内腔完好的铸件(图2b)。

2.3K4648合金与硅基陶瓷型芯界面反应区的形貌及反应产物采用X射线衍射(XRD)分析截面I的黑色反应区和白色型芯正常区以及截面VI的黑色反应区的相结构,结果表明以上区域主要由SiO2和ZrSiO4组成,为型芯正常组成成分,这可能是反应产物的绝对量较少所致。

2.3.1反应时长为4.2min的截面I的合金/陶瓷型芯界面反应将截面I(反应时间4.2min)的K4648合金/硅基陶瓷型芯界面反应区放在放大镜下观察,结果如图7a所示。可以看到金属瘤状凸起物区、白色正常陶瓷型芯区以及在二者之间分布的黑色反应区。其中瘤状凸起物区与合金正常区在宏观图像下连为一体。采用能谱和电子探针分析黑色反应区、正常型芯区、瘤状凸起物合金区以及基体合金(图7b)的平均成分,结果列于表3。可以看到白色正常型芯区主要由Si,Zr,O三种元素组成,这与硅基型芯的主要成分为SiO2和ZrSiO4吻合。同时可以看到型芯中黑色反应区内含有约2%的元素Cr和一定含量的Al和Ti。这可能是合金凝固过程中富Cr熔体通过毛细管或孔洞渗入型芯内部所致。采用电子探针测定瘤状凸起物内的合金区、正常合金区以及正常合金区内初生α-(Cr,Ni)相的成分,如表3所示。瘤状凸起物内靠近反应界面的合金Cr的含量高于正常区合金基体,证明合金富Cr熔体渗入有关陶瓷型芯。合金正常区合金基体内分布有初生α-(Cr,Ni)相,与文献[16,17]报道的α相成分基本相同。值得注意的是,正常合金区和瘤状凸起物区都含有极微量的Si元素,可能是由于该区域壁厚薄,反应区熔体对正常区合金成分也产生了一定的影响。仔细观察可以发现金属瘤状凸起物区内有一些孤岛状产物,对瘤状区内岛状残余产物在背散射图像(BSEI)下进一步放大并采用电子探针(EPMA)测定不同区域的成分,如图7(b~e)和表4所示。可以看到金属瘤状区与合金基体之间残留的合金与陶瓷型芯的原始界面(图7b),金属瘤状区内部还残存了许多岛状反应产物,这些岛状区进一步放大如图7c,d所示。岛状物与合金接触界面处合金一侧分布着富Cr的白色相(图7d,EPMA点1),经EPMA分析该相主要成分与以往报道过的K4648合金中初生α-(Cr,Ni)相类似,但含有较高的Si和O元素(EPMA点1),可能与反应过程中硅基陶瓷型芯分解释放出的Si和O进入金属熔体有关。岛状物内分布有大量氧化物,紧邻合金基体的是黑色Al2O3层(EPMA点2,7),这与高温合金的氧化层结构类似[23],陶瓷型芯为Al2O3层的形成提供了O元素。岛状物的中心为型芯原始组织中的ZrSiO4(EPMA点8),在ZrSiO4周围主要分布了一些富Zr的氧化物(EPMA点5)和富Cr,Zr,Al,Ti的灰色复合氧化物(EPMA点3,6)。这些复合氧化物的元素中Cr,Al,Ti来自合金而Zr来自型芯,证明他们是合金与陶瓷型芯的反应产物。由于组成成分各有不同造成其背散射图像衬度的差异(图7c,d),其中富Zr的氧化物多呈白亮色(EPMA点4,5)。岛状反应产物周边还分布有黑色长条状或树枝状产物(图7e),经电子探针分析该树枝区主要为Al2O3(EPMA点9),成分与紧邻合金的Al2O3层相似(EPMA点2,7),但形态明显不同,树枝状形态表明该相在金属液体中自由生长,它是由于型芯反应时放出的O与合金熔体中的Al发生反应的结果。对黑色反应区和正常白色型芯区进行仔细对比,发现试样在抛光状态下黑色反应区的型芯表面较为平整(图7f中部),而正常型白色型芯区有许多孔洞且凹凸不平(图7f下部)。这可能是因为合金熔体渗入型芯反应后局部液化填补了型芯中原有的毛细管或孔洞造成的。对反应黑色区和正常型芯区进一步放大,分别如图7g和h所示。可以看到黑色反应区和正常型芯区的组织中均有黑色的SiO2基体(EPMA点12,14)和白色块状ZrSiO4(EPMA点13,15),不同的是在黑色反应区SiO2基体上还分布着浅灰树枝晶(EPMA点10)和深灰网状共晶组织(EPMA点11),他们均为Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物,其中Cr,Al,Ti来自合金而Si来自型芯,证明该区域两种氧化物是反应产物。树枝晶和细共晶组织的出现证明反应当时该局部区域为液相。从图7h还可看出,正常白色型芯区与合金界面较为平直,未发现瘤状凸起物。

2.3.2反应时长为10.8min的截面III的合金/陶瓷型芯界面反应截面III经10.8min反应后白色陶瓷型芯正常区已完全消失,型芯区域全部为黑色反应区以及大量合金向型芯侵入形成的瘤状凸起物。此外在反应黑色区内局部还存在灰色区(图8a,b)。采用能谱和电子探针测试截面III黑色反应区、灰色区、瘤状凸起物合金区以及基体合金的平均成分,结果列于表5。可以看到黑色反应区内的Cr含量与截面I中对应区域相当(表3、表5),灰色区中的Cr、Al、Ti含量则远高于黑色区,证明该区域Cr、Al、Ti熔体的进一步富集。此外,瘤状凸起物内合金区、正常区合金基体以及生α-(Cr,Ni)相内均有少量Si元素,反应区可能发生如下反应:4Al+3SiO2=2Al2O3+3Si(1)这一反应在文献[24]中有所报道。反应产生的部分Si进入合金熔体,导致合金内Si含量略微升高。截面III的合金瘤状凸起物区和黑色反应型芯区界面附近的显微组织如图8所示。可以看到,原始近似长方形的型芯截面已被合金“入侵”占据了一个角,界面区犬牙交错(图8a,b)。界面附近在合金区还可以观察到半岛状(图8c)和孤岛状反应产物残余(图8f),以及介于二者之间的“掐脖”半岛状区(图8e),显示了熔体将型芯逐步“吃掉”的演化过程。仔细观察可以看到反应前沿处反应产物聚集,该区内块状相的密度远高于型芯内部(图8c)。为区分半岛前沿的相组成,对该区进一步放大如图8d所示。对此区内分布的相进行电子探针分析,结果示于表6。与截面I相似,合金基体与陶瓷界面前沿分布着一连续的黑色Al2O3层(EPMA点16)。紧邻的区域分布着灰色富Cr、Si相,根据电子探针所测成分和相图判断该灰色区为富Cr、Si的金属间化合物,按照原子比例判定应为Cr3Si相(EPMA点17),仔细观察可以发现该相大量开裂(图8d)。该区域可能发生了如下反应:3Cr+SiCr3Si(2)此反应中元素Cr来自合金熔体,而Si可能来自反应(1)所释放的并进入熔体的Si。此外还分布有白亮的ZrO2颗粒(EPMA点18),型芯内部原始组织中残留的大块ZrSiO4(EPMA点21)。在ZrSiO4的周围可以观察到深灰色块状和树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr的复合氧化物(EPMA点19,23),该氧化物的元素来自于合金和陶瓷型芯双方,且部分嵌入大块ZrSiO4相中,应该是合金熔体与ZrSiO4反应的产物。仔细观察可以发现大块ZrSiO4相的中心和边缘SEM背散射像有明显衬度差别,预示着两者存在一定的成分差异,EPMA结果证明大块ZrSiO4相边缘的Ti含量是中心部位的17倍(EPMA点20,21),证明该相附近Ti富集,最终使其周围生成一定数量的富Ti氧化物。在型芯区SiO2基体区的含有一定量的Al,Cr(EPMA点22,灰度比Al2O3略浅),应是熔体与SiO2反应的过程产物。在黑色型芯反应区内还分布着一些灰色区域,该区域在合金/型芯反应界面前沿以及型芯的心部都有分布,对图8b型芯黑色反应区中灰色区和附近黑色反应区进行仔细观察,如图8g,h所示。可看到灰色区内存在大量的树枝晶,该树枝晶相成分与图8d中富Ti,Al,Zr,Cr的枝晶状氧化物相似,其树枝晶形态表明该相从液相中析出。在树枝晶周边的型芯基体以SiO2(EPMA点24,浅灰)和Al2O3为主(EPMA点25,深灰)的氧化物,其中SiO2中分布着一定含量的Al和Cr,而Al2O3中则分布着Si元素,应为合金熔体中的Al和Cr与型芯中SiO2发生反应的结果。反应黑色区中的基体则为硅基型芯标准基体成分SiO2为主(EPMA点26)。将黑色反应区放大可以观察到,型芯黑色的基体SiO2中分布有共晶组织,形貌类似于图7g中的相。共晶中灰色基底为富Si,Al的氧化物(EPMA点27),而浅灰色细条状相为富Cr,Si,Al,Ti的氧化物(EPMA点28)。其中Cr,Al,Ti来自合金而Si来自型芯,证明该区域共晶组织是反应产物,其共晶形态也表明反应发生时该区域局部处于液态。

3讨论

硅基陶瓷型芯的主要成分为60%~80%的SiO2和20%~40%的ZrSiO4,正常硅基型芯组织为SiO2基体上分布有一定数量的块状ZrSiO4颗粒。此外型芯中还存在一些制备过程由原材料带入的低熔点元素,如Na、K等。具有一定含量的低熔点元素可保证型芯烧结率,但同时会带来一些不利因素如降低型芯局部区域的熔点等,这些区域在高温作用下将最先形成液相,当液相达到一定比例,陶瓷型芯就会软化变形从而失效。K4648合金与硅基陶瓷型芯反应界面附近产生了多种树枝晶结构和共晶形态的氧化物。他们是在反应4.2min后瘤状凸起物金属区内的黑色树枝状Al2O3(EPMA点9);反应早期在型芯黑色反应区内的浅灰色树枝状富(Cr,Si,Al,Ti)的复合氧化物(EPMA点10);以及反应10.8min后的黑色反应区内的灰色区中分布的树枝晶状灰色富(Ti,Al,Zr,Cr)的复合氧化物(EPMA点23)。反应4.2min后黑色反应区内的富(Si,Cr,Al,Ti)的复合氧化物(EPMA点11);反应10.8min后黑色反应区内的富Si,Al和富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物(EPMA点27,28)组成的共晶。树枝晶和共晶组织的出现表明该区域在反应发生时存在液相。反应形成了大量的复合氧化物,氧化物的元素共同来自于合金的Cr,Al,Ti和型芯的Si,Zr,证明产物是合金与陶瓷交互作用的结果。根据不同反应时间的反应产物的成分特征,可以推断反应进程如下。(a)反应早期1)富Cr,Al,Ti的合金熔体的渗入期:侵润性较好的富Cr,Al,Ti的合金熔体通过硅基陶瓷型芯中的毛细管、孔洞和低熔点相的初溶区局部进入型芯内部,与硅基型芯的SiO2基体发生接触,接触区域局部发生液化并不断扩大形成网络。富Cr,Al,Ti合金熔体在界面处和型芯内部均发生反应;2)富Cr、Al、Ti的合金熔体与型芯中SiO2基体反应:进入型芯内部的富Cr,Al,Ti将陶瓷型芯的SiO2基体处于液相薄膜包围中。熔体与型芯中含量较多的SiO2发生反应,树枝或共晶形态的(Cr,Si,Al,Ti)的复合氧化物(EPMA点10,11)的复合氧化物,残留在型芯黑色反应区内。型芯内部的熔体含量较低,反应相对平缓;相反合金与陶瓷界面处熔体接触面积大,反应剧烈。界面处型芯的SiO2基体被合金熔体大面积侵蚀、反应,形成层状或枝晶状Al2O3(EPMA点2,7,9)。在此区域型芯体积迅速减少,使得合金熔体进入型芯内部,破坏了型芯原始表面,形成金属瘤状凸起物区。3)富Cr,Al,Ti的合金熔体与型芯中ZrSiO4颗粒反应:随着反应的不断进行,反应消耗掉了大量SiO2基体,熔体前沿不断向前推进,并开始接触块状ZrSiO4。ZrSiO4颗粒的周围被富Cr,Al,Ti的高温熔体包围,使ZrSiO4颗粒变成半岛或孤岛状。熔体与硅酸锆颗粒进而发生反应,在ZrSiO4原始颗粒周围形成块状或枝晶状的富(Cr,Zr,Al,Ti)和富(Al,Cr,Zr,Ti)的复合氧化物(EPMA点3,4,6),这些反应产物残留在早期反应的瘤状凸起金属区内。(b)反应中、后期:反应进行到中、后期,与早期反应基本相同,只是随着型芯在合金液体中浸泡时间的增长,反应界面附近型芯全部区域均变成黑色,合金熔体大量侵入,金属瘤状凸起区的面积进一步增大。此外,在黑色反应区内还存在一些灰色区,灰色区内Cr,Al,Ti的含量较黑色区更高。灰色区内分布有大量富(Ti,Al,Zr,Cr)的氧化物树枝晶,该枝晶相的成分与反应前沿的富(Ti,Al,Zr,Cr)枝晶相同(EPMA点23,19),树枝晶周围是Al2O3与SiO2区。黑色反应区内存在共晶形态的复合氧化物(EPMA点27,28),与反应早期该区域对应产物成分相近。反应界面附近前沿存在大量ZrSiO4原始颗粒为核心的反应产物密集区。反应界面附近富Al熔体与型芯作用形成层状Al2O3,并释放处一些Si元素进入熔体,进而反应产生Cr3Si金属间化合物相(EPMA点17)。ZrSiO4原始颗粒周围的反应产物有ZrO2(EPMA点18)、以及一些块状或枝晶状的富(Ti,Al,Zr,Cr)的复合氧化物(EPMA点19,23)。另外,金属瘤状凸起物内部的孤岛状区氧化物颗粒开始碎化。

4结论

黑色金属与有色金属的区别篇3

说来金丝猴和黑叶猴也算是“亲戚”,它们同属于灵长目疣猴科,都是树栖性猴类,善于攀援,都爱吃各种树叶的嫩芽、嫩叶,但长相却截然不同。金丝猴天蓝色的脸上嵌着一双乌黑明亮的大眼睛,厚嘴唇,凹鼻梁,鼻孔朝天,又被称为“仰鼻猴”。它们披一身柔软致密、光亮的金黄色毛,飘逸秀雅,高贵华丽。相比之下,黑叶猴则显得其貌不扬,全身乌黑,头顶毛发向上耸起,仅两颊有两条白毛,有人称它们为“黑猿”。这两种动物都是我国特有的珍稀动物,野外数量稀少,珍贵程度不亚于大熊猫。只是两家的孩子与它们父母的毛色正好错开,长得一点也不像,这才会令游客产生这样的误解。小金丝猴与小黑叶猴在经过两三个月的成长后,毛色也会逐渐与父母的越来越相似,到那时,谁也不会认为它们被抱错了。

其实自然界里还有很多动物的幼仔刚出生时长相与父母大不相同。

哺乳动物中长幼体色不同的现象并不少见,如野猪、狒狒、大熊猫、巴西狼、长臂猿等。幼野猪身上有土黄色条纹,比它们全身黝黑的父母可爱多了。阿拉伯狒狒的幼仔是黑色的,而父母却是灰褐色的。大熊猫幼仔出生时只有120克,全身粉红犹如小老鼠,几个月后才慢慢显露出黑白相间的体色。巴西狼身披棕红色的毛发,优雅高贵,幼仔却是黑色的小不点。白颊长臂猿更为特别,成年白颊长臂猿的雌雄体色不同,雄性为黑色,雌性为米黄色,而它们刚出生时,雌雄都是黑色的,只有长大后,毛色上才出现区别。

究其原因,这种现象可能是因为便于伪装,也可能是使幼体在群体中更为醒目,以便引起成年动物的关注。

在鸟类中,这种现象更为普遍,时刻演绎着丑小鸭变天鹅的戏码。鸟类的幼鸟分为早成鸟和晚成鸟。

早成鸟在孵化出壳后已经充分发育,眼已睁开,腿脚有力,全身披着丰富的绒羽,待绒羽干燥后就能跟随亲鸟步行和啄食。

早成鸟大多数属于地栖鸟或游禽,如鸵鸟、孔雀、鹤、海鸥等鸟的幼鸟均属早成鸟。

晚成鸟在出壳时尚未发育完全,眼不能睁开,双腿软弱无力,不能行走,全身光裸或只有少量的绒羽,还不能独立生活,需要留在巢中,由亲鸟给予温暖和哺育喂养,继续在巢内完成发育过程,才能独立生活。

晚成鸟多属营巢在树上、洞穴或草丛中的鸟类。所有的雀形目鸟类和攀禽、猛禽及一部分游禽等的幼鸟都是晚成鸟。

然而不论早成鸟或晚成鸟,都会出现与父母长相不同的现象,要在成长过程中经几次换毛后才出现与父母相同的颜色与斑纹,变得成熟又漂亮。

黑色金属与有色金属的区别篇4

关键词:矿体 锡石 脉状 赋矿

中图分类号:P618.2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(c)-0135-02

据当地群众了解,广东紫金大旗山锡多金属矿最早发现于1917年,虽然早期有民采历史但由于当时机械设备落后等原因采矿规模均较小。建国后自1958年至今,广东省地质局913地质大队、广东省核工业地质局292大队等多支专业地勘队伍在此开展过普查、详查地质工作,施工了探槽、钻孔、平硐等工程,探明了地质储量。

矿区位于广东省紫金县南部,隶属广东省紫金县龙窝镇管辖。重点工作区包括大旗山矿段和锡山寨矿段两部分,两矿段相邻,大旗山矿段在锡山寨矿段的东北部。

1 矿区地质

区内出露的地层主要为侏罗系下统金鸡组下段(J1ja)地层及第四系冲洪积层(Q)。

侏罗系下统金鸡组下段(J1ja):矿区覆盖严重,基岩露头较差。基岩主要出露在矿区中部、西南部、西部,地层产状总体走向为北东向,倾向南东,倾角一般40°~60°,呈孤立团块状或不规则带状分布于沟谷两侧或山坡上。岩性组合从下到上(从西北到东南)主要有:深灰―灰黑色含云母粉砂质泥质页岩夹细粒长石石英砂岩;黑色碳质页岩,夹灰色粉砂岩;灰色中粒含云母长石石英砂岩夹灰色―灰绿色泥质页岩;紫红、灰紫、土黄色泥质页岩及灰白、灰色中粒、中粗粒长石石英砂岩合砂页岩互层;紫红色页岩夹紫红色含云母粉砂岩、砂岩;中粒长石石英砂岩。其中锡多金属矿带主要与灰色中粒含云母长石石英砂岩夹灰色―灰绿色泥质页岩有关。

第四系冲洪积层(Q):主要分布于河流或沟谷两侧,主要由砂、砾石、粘土等冲洪积物组成。

2 矿体特征

区内断裂构造发育,矿体受构造控制明显,依据矿体产状及其矿体形态的区别本区分为锡山寨矿段和大旗山矿段,锡山寨矿段矿体形态主要为脉状,大旗山矿段矿体形态主要为薄脉状、零星细脉状,矿床类型为锡石硅酸盐脉锡矿。

锡山寨矿段:矿体主要表现为含锡硅酸盐矿脉沿构造破碎带充填,含矿破碎带与地层走向基本一致,顶底板围岩为石英细砂岩。矿体以脉状为主,走向主要有北北东向、近东西向、北东向,倾向南东、南南东,倾角一般50~70°。矿体厚度一般1.0~1.5m。根据矿体规模及工程控制程度,该矿段主要矿体有7条,次要矿体有3条。

大旗山矿段:矿体主要表现为含锡硅酸盐矿脉沿构造裂隙充填,含矿石英脉斜切地层走向,顶底板围岩为石英细砂岩、偶见黑云斜长花岗岩。矿体以薄脉状为主、零星细脉状,走向主要有北西向、近东西向、北东向,倾向北东、南东、东,倾角一般55°~70°,矿体厚度一般0.15~0.4 m。该矿段主要矿体有1条,次要矿体24条。

3 矿石结构、构造及矿物

矿石结构:以半自形粒状为主、交代结构。矿石中的锡石一般呈半自形,少量呈较自形的多面体球状;黑钨矿一般为半自形-自形的长板状,或放射状集合体状分布,双晶发育;矿石中的白铁矿多以集合体团块状分布,局部见长板状单晶;黄铜矿一般呈浸染状分布。

矿石构造:以块状构造为主,少量浸染状、条带状和团块状构造。

矿区内主要为锡石硅酸盐脉锡矿矿床类型。由于矿床成因的不同,矿石中的矿物组合也各具不同的特点。金属矿物为锡石、黑钨矿、毒砂、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿。根据矿物的结构及产出形态,金属矿物的大致生成顺序为:黑钨矿、锡石毒砂磁黄铁矿、黄铁矿闪锌矿、黄铜矿,黑钨矿、锡石最先生成,其次是毒砂,磁黄铁矿、黄铁矿,闪锌矿与黄铜矿最后生成。脉石矿物为脉石矿物:主要由石英,其次玉髓、绿柱石、绢云母组成。

4 矿石类型和品级

矿石自然类型:通过对区内锡多金属矿采取的物相样分析,锡石总量占总金属量的97%,属原生矿石。矿体主要赋存在断裂带中,矿石为蚀变碎裂岩型锡石硅酸盐脉型锡钨矿。在矿石中可见明显锡石黑钨矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂、磁黄铁矿、白铁矿、萤石等矿物晶体,属锡石硅酸盐型原生矿石。在锡石硅酸盐型钨锡矿石中经常叠加有石英脉型钨矿,主要是黑钨矿偶见白钨矿成为锡石硅酸盐型钨锡矿石。

矿石工业类型:锡山寨锡石硅酸盐脉型锡多金属矿段中锡石、胶态锡、硫化锡所占比例分别为:97.4%、1.3%、1.3%,矿石工业类型属以锡石为主的矿床。

5 矿体围岩和夹石

矿体围岩的组成:区内锡多金属矿主要赋存在中生代侏罗系下统金鸡组下段(J1ja)地层中。主要是一套由(含)长石石英细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质页岩组成。

矿体顶底板及夹石:由于区内矿体均赋存在构造带中,矿体的形状及产状严格受构造控制,一般很少有夹石。夹石仅是矿体中岩石矿化品位较边界品位低的样品,存在于较厚的矿体中,岩性以石英岩为主,局部为硅化破碎的砂岩。由于不够剔除厚度没有单独圈出夹石。矿体顶、底板岩性多为(含)长石石英细砂岩、细砂岩或粉砂质泥岩,在构造形成的过程中不同程度的发生硅化,固结程度较好。

围岩蚀变:在矿区主要矿体附近的围岩的顶部及两侧经常可见有云英岩化、钾长石化、钠长石化、硅化等蚀变现象。云英岩化,主要在近矿围岩附近经常可见,向两侧逐渐变弱。钾长石化,主要表现为红色不规则状浸染状,外缘很不规则,主要在矿体的上部及顶部的围岩中比较多见。硅化,在矿体及矿体顶底板围岩中最常见,主要表现为石英强烈的重结晶,镜下表现为石英呈它形粒状结构,相互间呈缝合线状致密接触,岩石致密坚硬。钠长石化,主要在破碎带及构造形成的角砾岩中比较多见,呈浅灰白色不规则状分布在角砾之间的胶结物中。

6 开发条件分析

本矿床成因类型为后期热液充填型矿床,矿石中主要有用矿物为锡石,主要可综合利用的矿物为黑钨矿,其他组份如黄铜矿、闪锌矿等均未达到可综合利用水平。矿体一般赋存在构造破碎带两侧,属锡石硅酸盐型锡矿。根据矿石矿物特征,试验采用分级重选-浮选脱除硫化矿-钨锡磁选分离的原则流程,试验说明,该矿区锡多金属矿中锡、钨的可选性好,属易选型矿石

矿床主矿体规模、厚度大,形态规则,内部结构比较简单,厚度,品位变化不大。矿区以大气降水和顶、低板基岩裂隙充水为主,是水文地质条件简单的锡矿床类型,平硐排水试验雨季平均日排水量241.11 m3/d,

雨季最大日排水量为269.93 m3/d。区内赋矿岩石主要为细砂岩、粉砂质泥岩等,矿床顶、底板与赋矿岩石基本一致,饱和抗压强度一般>40 MPa,最高达99.27 MPa,平均52.6 MPa,属坚硬岩石,工程地质条件复杂程度属中等型。

7 结论

矿化对地层、岩性的选择不明显。矿体主要受成矿时岩石的破裂程度控制,断裂密集发育地带是矿化最有利地段,矿体主要富集在具有绢云母化、云英岩化的破碎带内或断裂发育处的石英脉体中。锡山寨矿段锡石矿体主要分布在破碎带内的细石英脉附近,大旗山矿段的锡石矿体主要在石英脉中,本矿区矿床类型为岩浆热液型矿床,后期的热液充填到前期的裂隙或破碎带中形成锡石多金属矿床。围岩的钾长石化、钠长石化、云英岩化、绢云母化等蚀变是最主要的找矿标志,含矿破碎带中有萤石化也是找矿标志之一。

参考文献

[1] 《广东省紫金县大旗山锡多金属矿详查报告》[R].广东省地质矿产公司,2012.

[2] 广东省地质矿产局,广东省区域地质志[M].北京:地质出版社,1988.

黑色金属与有色金属的区别篇5

科学已经证明,人类大规模的碳排放是造成全球温度上升的主要原因。由于气候变暖可能带来灾难性的影响,应对全球气候变化已成为重要的国际议题。中国已成为世界第一的温室气体排放国[1]。为履行大国责任,中国正在积极推动节能低碳发展。西部大开发以来,宁夏进入快速增长阶段,国民生产总值年均增速达到了10%左右,工业增加值大多年份以两位数的速度增长。其中,冶金行业的发展令人瞩目,形成了稀有金属材料、镁及镁合金材料、电解铝铝合金及型材等产业链,是全球最大的钽铌冶炼加工基地,也是我国主要的电解铝、金属镁及镁合金产地[2]。冶金行业属于高耗能、高污染行业。粗放型的、以环境和资源为代价的经济发展方式已经不符合宁夏的发展方向,亟需转型升级。

一、宁夏冶金行业发展现状

(一)行业概况宁夏冶金行业的发展源于20世纪60—70年代,包括宁夏有色金属冶炼厂在内的一批外埠企业先后迁入宁夏,构筑起了宁夏工业和经济发展的基础。改革开放以来,国家投资扩建青铜峡铝厂等一批大型骨干企业,宁夏冶金行业得到进一步发展。冶金工业已成为宁夏一个重要的支柱产业,是各级地方财政收入的主要来源之一,在全区经济发展中发挥着不可替代的作用。宁夏金属矿产资源并不丰富,但具有能源优势。此外,也具有煤炭、土地资源与环境容量的优势。宁夏黑色金属行业与有色金属行业分别占工业总产值的7%与12%,冶金行业约占工业总产值的1/5。1998—2012年以来,宁夏黑色金属行业产值年均增速接近30%,有色金属行业产值年均增速23%,增长迅速(如图1所示)。冶金行业也是推动社会就业的重要部门,其从业人数占工业从业人数的17%。从西北地区看,宁夏冶金行业总体规模较小,黑色金属行业与有色金属行业的规模分别排在第五和第四(如图2所示),但在全国范围内宁夏有色金属冶金行业单个企业的平均规模(即行业总产值/企业数量)仅次于甘肃(如图3所示)。单个企业规模越大越有利于实现规模效应与资源整合,同时也有利于节能低碳技术的利用推广。尤其宁夏有色金属行业相对于黑色金属行业更有优势。

(二)主要产品与子行业宁夏黑色金属冶金行业产品主要包括钢铁以及铁合金、碳化硅、焦炭等高载能冶金炉料产品。从表1看,宁夏粗钢、生铁、钢材的产量都很小,只有铁合金的产量高于其他四省区。铁合金产品是炼钢不可缺少的添加剂。“十一五”期间,宁夏通过加大技术改造创新力度,加大硅系列复合合金及低铝、低钛、低碳等铁合金产品的研发力度和生产能力,优化了产品结构,提高了产品附加值。到2010年,硅铁及复合合金产量达到100万吨,销售收入超过50亿元,保持全国硅铁大省和内外贸生产基地的地位。宁夏有色金属冶金行业产品主要包括以钽铌铍系列产品为主的稀有金属冶炼和加工业,以及以铝镁为主的轻金属冶炼及加工业。从表2看,宁夏电解铝和镁相对较大。“十一五”期间,中电投青铜峡能源铝业公司形成70万吨电解铝生产能力,冶炼技术、装备水平达到国际先进水平,加上中宁铝厂全区电解铝产能达到90万吨。宁夏是世界主要的金属镁及镁合金产地之一。镁锭生产能力超过18万吨。宁夏以钽铌铍系列产品为主的稀有金属冶炼和加工业处于国际先进水平,是世界重要的钽铌铍生产研发基地。中色东方集团主导产品钽粉、钽丝在技术、产品档次和质量等方面与世界同行同步,某些品种达到世界领先水平,产品90%以上销往美国、日本、韩国以及欧洲等。钽丝占世界市场份额的60%,综合质量和市场占有量均居世界第一位;钽粉占世界市场份额的30%,居世界第二位。

二、宁夏冶金行业能耗现状

在环境保护与能源成本上升的多重压力之下,实现冶金行业的低碳发展日益受到关注。宁夏虽然总体能源消费量不高,但是单位GDP能耗强度处于全国最高水平(2005—2013年),面临较严峻的节能低碳压力。首先,从宁夏各个工业行业看,黑色金属冶金行业与有色金属冶金行业的能源消费量排名第三与第四,属于能源消费的重点行业。其次,为了解宁夏冶金行业的能源效率水平,计算冶金行业单位产值能耗,并与其他四个省区进行了比较(如图5所示)。宁夏黑色金属冶金行业与有色金属冶金行业的单位产值能耗分别处在第四高和第三高的水平,这意味着可以通过能效对标的方式,进一步识别宁夏冶金行业的节能潜力。

三、重点行业节能低碳技术选择

(一)钢铁行业(1)干法熄焦(CDQ)技术。据测算,每干熄1t红焦可回收能源40kg—50kg的标准煤,同时能减少环境污染,100万t/a焦化厂每年可以减少8—10万吨动力煤燃烧对大气的污染[3]。(2)煤调湿(CMC)技术。煤调湿技术主要经济效益体现在以下四个方面:①焦炉生产能力提高11%;②炼焦耗热量减少15%;③焦炭粒度分布更加均匀;④焦炭机械强度提高1—1.5个百分点或可多配弱粘结性煤8—10个百分点,每吨煤减少剩余氨水约44kg。(3)烧结环冷机余热回收技术。吨烧结矿可回收蒸汽20kg—30kg,降低工序能耗4kg标准煤左右。(4)烧结低温余热回收技术。一般每吨烧结矿可以回收蒸汽量30kg—90kg,降低烧结工序能耗3kg—10kg标准煤。目前,鞍山钢铁集团公司、武汉钢铁公司、唐山钢铁集团有限责任公司等钢铁企业采用烧结废气余热发电技术。(5)转炉负能炼钢工艺技术。上海宝山钢铁集团股份有限公司是我国最早实现“负能炼钢”的钢铁企业。近年来,武汉钢铁公司、马鞍山钢铁股份有限公司等一批中型转炉也都成功应用负能炼钢技术。

(二)电解铝行业(1)碳阳极消耗排放的CO2减排技术。此项技术可以通过提高阳极质量、改善阳极反应性能来减少阳极消耗产生的CO2[5]。部级科技成果“铝电解用优质碳阳极生产关键技术”,目前在中国铝业公司得到了大范围推广应用,减排效果明显,2010年荣获国家科技进步二等奖。(2)低电压节能技术。目前,吨铝(电解铝)产品能耗已经下降到14000kWh,比国际(除中国外)平均综合能耗低1000kWh以上,其吨铝直流电耗一直在13000kWh左右徘徊,仍是理论直流电耗6330kWh的2倍以上,碳氟化合物排放量仍然较高,属全球十分瞩目的节能减排重点行业[6]。究其原因,在2008年以前,国内外所有电解铝生产系列均采用传统的“高温高电压”生产工艺技术路线,很难实现能耗的进一步降低。因此,在保证电流效率的前提下,降低电解槽工作电压是电解铝节能减排的主要途径。目前,中国铝业公司、云南铝业公司、中孚实业公司采用该技术路线均取得了较好的节能减排效果。(3)自动熄灭阳极效应技术。为了帮助中国电解铝企业降低阳极效应PFC排放,亚太合作伙伴组织(APP)计划在中国推广应用“自动熄灭阳极效应技术”,该技术由新西兰奥克兰大学研究开发,在国外多家电解铝企业推广应用后收到了良好效果,可在30s内快速熄灭阳极效应(人工熄灭阳极效应需要90—120s),大大缩短了阳极效应持续时间,有效降低了阳极效应PFC排放。中南大学正在与新西兰奥克兰大学洽谈合作意向,准备共同开发具有自动熄灭阳极效应功能的新一代电解槽控制技术[8]。

(三)镁冶炼行业(1)循环产业链。利用半焦炉产煤气的工艺流程,可以建立“烟煤—半焦煤气—镁”“烟煤—兰炭—硅铁—镁”“镁渣—水泥”等多条循环经济链。半焦化炉生产的焦化煤气是最重要的产品。经过收集、洗涤、净化处理后输送到回转窑、还原炉、精炼炉使用,气源稳定,升温控制有保障。半焦炉副产品兰碳供硅铁电炉使用。电炉又生产硅铁供镁使用。硅铁占去镁成本的30%—50%。以低铝、低锰的硅铁供应镁生产,既保证镁的质量,又降低了镁成本。半焦炉副产品煤焦油是优质化工厂产品,全部销售,也可冲减镁成本。(2)利用回转窑烟气余热。利用回转窑窑尾排出的烟气为余热锅炉提供热源产出蒸汽,满足射流泵的动力需求,同时,并入焦炉汽网。回转窑排出的烟气温度由入锅炉前的660℃降至出锅炉后的180℃,实现烟气余热的循环利用。窑尾加装竖式预热器,提高煅烧产能15%,降低能源消耗。(3)新型窑衬保温技术。回转窑窑体表面积大,温度高,散热损失可观,必然影响窑热效率。窑皮温度由300℃—400℃降至210℃以内,可望将散热损失控制在8%左右,吨镁节省煤100kg。

四、结论

宁夏发展冶金行业的资源、能源、配套条件等传统优势尤存,节能减排的倒逼机制和现代节能减排技术的应用,给冶金行业的产业升级、解决宁夏万元GDP耗能居高不下、碳排放强度过大等问题提供了较大的潜在及后发优势,更是做强做大做优冶金产业的大机遇。宁夏现有的钢铁、铁合金、焦炭、电解铝、有色金属冶炼以及满足能源供应的火电厂,既是耗能和碳排放的传统重点行业,也是采用先进技术发展低碳经济、循环经济,综合治理碳排放的大产业。只要节能减排投入到位,现有技术措施能够保障,企业不仅能取得客观的经济效益,而且冶金行业会成为建设天蓝、地绿、水清的美丽宁夏的优势产业。

黑色金属与有色金属的区别篇6

1、金属天然度,铂金是一种本身即呈天然白色的贵金属,而白金是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金。

2、金属纯度,铂金纯度最高可以达到90%,而白金最高纯度只能达到75%。

3、褪色程度,铂金长期佩戴也不会褪色,而白金表面会发生氧化变黑。

4、强度和韧性,铂金的强度和韧性比白金要高。

黑色金属与有色金属的区别篇7

关键词:郁金香;品种;分类;栽培

中图分类号:TU986文献标识码: A

郁金香(Tulipa gesneriana),百合科郁金香属多年生草本植物,又名草麝香、牡丹百合、洋荷花,属多年生草本植物,鳞茎扁圆锥形或扁卵圆形,长约2厘米,具棕褐色皮股,外被纤维状皮膜。茎叶光滑具白粉。叶出,3~5片,长椭圆状披针形或卵状披针形,长10~21厘米,宽1~6.5厘米,花茎高6~10厘米,花单生茎顶。花型有杯型、鹦鹉型、达尔文杂交型、镶边型、漏斗型、百合花型等,有单瓣也有重瓣。花色有白、粉红、洋红、紫、褐、黄、橙等,深浅不一,单色或复色。沈阳地区花期一般为4月中下旬~5月下旬,有早、中、晚之别。

郁金香原产伊朗和土耳其高山地带,由于地中海的气候,形成郁金香适应冬季湿冷和夏季干热的特点,郁金香属长日照花卉,性喜向阳、避风,其特性为夏季休眠。

一.郁金香常规栽培

郁金香鳞茎应该种植在土层深厚、肥沃的沙性土壤中,深耕整地,其根系生长最忌积水,选择的地势一定要排水通畅。种植畦,畦宽一般为沟深 30厘米,地势平坦的地方开沟应深一些。栽植深度10~12厘米。秋冬生根并萌发新芽但不出土,郁金香种球必须经过一定的低温才能开花,一般可耐-30℃的低温,经冬季低温后第二年3月下旬左右(温度在5℃以上)开始伸展生长形成茎叶,一般于出苗后、花蕾形成期及开花后进行追肥。3月底至4月初开花,6月初地上部叶片枯黄进入休眠。生长过程中一般不必浇水,保持土壤湿润即可,天旱时适当浇些水。郁金香不宜连作,前一两年种植过郁金香的土地最好不再进行种植。种植郁金香前的一个月应对土地进行深翻暴晒,消灭病菌孢子,并除去杂草。然后选择晴朗天气,用40%福尔马林100倍液浇灌(深度达10厘米以上)土壤消毒后用薄膜覆盖,覆盖时间在一周左右。揭膜之后,把土整细,准备种植。作为展览性种植,种植密度每平米达到60头,一般叶片直立性强,植株矮小的品种可以适当密植。覆土后浇水,等水稍干之后盖上草帘灌冻水用来准备过冬。 二.郁金香常见病害防治

栽培郁金香,时常发生鳞茎腐烂现象,主要原因是:挖出的鳞茎,没有晾干,并附有带病菌的泥土,贮藏期间温度高、湿度大,适宜病菌繁殖蔓延,造成鳞茎霉烂;栽培时使用带病菌(多为镰刀菌)的土壤和未经充分腐熟的肥料,遭受病菌为害,造成鳞茎腐烂;起掘球根时间过早,新的鳞茎长得不充实,也易造成腐烂。防止鳞茎腐烂的方法,要根据上述发病因素,采取相应措施。 减少病虫害的发病几率。

盲花症状表现为枝叶发育正常,长势弱者花芽失水呈白色,叶尖状,花茎萎缩;长势强者,花茎短,花瓣保持绿色或白色,且与雄蕊、雌蕊卷曲在一起,不能完全开放。盲枝即植株地上部只生有一片肥大的叶片,无叶枝,更无花枝。其形成原因有如下几点:  1、与品种、生物学特性及冷处理时间有关:郁金香由于原产地严酷自然条件的长期锤炼,不仅形成了耐寒不耐热的品种特性,而且还使其具备了必须经过一定时间的低温处理,茎、叶得到充分生长后才能开花的生物学特性。

2、与鳞茎的大小有关:12厘米以上球茎做种球,这样的球花芽充分发育,多无盲花出现;而鳞茎在小于10厘米的种球则盲花率较高,主要因为这样规格的种球大部分花芽还未发育完全。

3、人为因素的影响:首先,栽种前去鳞茎皮时,应尽量勿将茎芽损失,减少盲枝的出现。其次,在贮藏和转运中人为造成极度高温,如:鳞茎本身或其它水果、蔬菜、花卉及发动机散热过多,引起鳞茎内乙烯的产生。当乙烯浓度达到0.1dpm时会使芽坏死,栽培后则会出现大量盲枝现象。 

三.郁金香品种分类

经过园艺家长期的杂交栽培,目前全世界已拥有8000多个品种,被大量生产的约150种。它们色彩艳丽,变化多端,以红、黄、紫色最受人们欢迎。但开黑色花的郁金香却被视为稀世奇珍。黑郁金香所开的黑花,并不是真正的黑色,它有如黑玫瑰一样,是红到发紫的暗紫色。这些黑花大都是通过人工杂交培育出来的杂种。诸如荷兰所产的“黛颜寡妇”、“绝代佳丽”、“黑人皇后”等品种所开的花都不是纯黑的。 郁金香品种虽极为丰富,却同风信子一样,在许多地方栽培不易成功,也常退化。 沈阳市植物园从96年开始引种栽植郁金香,到目前为止已经引种郁金香160余个品种,在这里主要介绍在沈阳地区表现较好的深受游客喜爱的郁金香的几个品种:

1、王子 (Ad Rem) 属于达尔文杂交型,花单瓣,黄边绯红色,花蕾高度大型,高度大于5厘米,花位与叶鞘等高,花茎强健,长度高,大于43厘米,叶片宽且数量多,竖直生长,栽植密度要求低,以防叶片黄化。花开放速度快。

2、阿波罗(Apeldoom) 属达尔文杂交型,单瓣花,橙红色,花蕾高度中等,4.6~5.0厘米,花位与叶鞘齐高,花茎生长强健,高度大于50厘米,叶片宽度与叶片数量一般,叶位竖直。

3、金色检阅(Golden Parade)单瓣花,颜色金黄色,花蕾高度大于5.0厘米,花位在叶鞘上方,花茎生长强健,花茎高度大于43厘米,叶片较宽,叶片数量较多,叶位竖直。属于检阅(Parade)的变种。

4、克斯奈里斯(Kees Nelis)单瓣花,颜色橘黄边血红色,花蕾高度4.6~5.0厘米,花位部分位于叶鞘下方,花茎生长强健,花茎37~43厘米,叶片宽度一般,叶片数量多,叶位悬直。

5、蒙特卡洛(Monte Cario)重瓣花品种,颜色纯黄色,花蕾高度4.6~5.0厘米,花位于叶鞘齐高,花茎生长强健,花茎37~43厘米,叶片宽度一般,叶片数量一般,叶位竖直。

6、牛津(Oxford)单瓣花,颜色红色,花蕾高度4.6~5.0厘米,花位位于叶鞘之上,花茎生长强健,花茎高度大于43厘米,叶片宽度一般,叶片数量一般。

7、检阅(Parade) 单瓣花,颜色绯红色,花蕾高度大于5.0厘米,花位位于叶鞘之上,花茎生长强健度一般,花茎高度大于43厘米。叶片较宽,叶片数量多。

窗体底端参考文献:

[1]金波 东惠茹.球根花卉[M].北京:中国农业出版社,1999.21-23.

[2]赵小明 茅淑敏.郁金香生产技术[M].北京:中国农业出版社,2002..

[3]郭志刚,张伟.花卉生产技术原理及其应用丛书-球根类[M] .北京:中国林业出版社,2000,6:109~148.

[4]张翠红,钟建平.浅谈郁金香促成栽培产生育花的原因[J] .陕西农业科学,2004(6):45~46.

[5]庞长民 赵炎.郁金香引种栽培与退化问题初探[J].西安植物园通讯,1999(1):80.

[6]李瑞华 杨秋生.郁金香引种研究[J].华北农学报,1987,2(3):99-106.

黑色金属与有色金属的区别篇8

关键词:辽西北部;太古宙;火山岛弧;碰撞带花岗岩;角闪岩相;麻粒岩相

区内太古宙变质岩主要分布在兴地乡、旧庙乡,经北宫营子、杜力窝铺,至巨宝土沟(图0-1)。主要可分为太古宙表壳岩组合及变质深成岩组成。变质深成岩划分了四个正式岩石单位,从早至晚分别为:牛坟各勒片麻岩(Aγ3Ngn)、庄头营子片麻岩(Aγ3Zgnc)、沙金营子片麻岩(Aγ3Sgn)、腰言金皋片麻岩(Aγ3Ygn)及王大营子片麻岩(Aγ3Wgn)。

一、岩石学特征

㈠ 太古宙表壳岩组合

太古宙变质表壳岩是区内最古老的高级变质岩。多呈大小不一,形态各异,以包体形式赋存于太古宙变质深成岩中。其规模大者长300-800m,宽10-20m,最小者仅为cm级。包体长轴及构造面理与变质深成岩片麻理一致。

变质表壳岩组合主要岩石类型为磁铁石英岩、斜长角闪岩、变粒岩、角闪辉石岩、角闪石岩及基性麻粒岩等。

各岩类矿物成分及含量见表1-1。

1、磁铁石英岩类

岩石呈灰黑―深灰色,条纹状、条带状或片麻状构造,粒状或纤状变晶结构。

石英:不规则粒状变晶,集合体呈条带状分布,单体定向拉长。一般粒径0.4―2.0mm。

磁铁矿:灰黑色,半自形―他形粒状,集合体呈不规则条带状或条痕状,定向分布,与石英相间排列构成条带状构造。

角闪石:Ng浅绿―蓝绿色,长柱状为主,部分为粒状,多数沿长轴定向分布,大部分遭受次闪石化或纤闪石化作用,粒径0.75―1mm。

黑云母:Ng(Nm)为褐色,细小片状,具脱铁现象,往往与磁铁矿分布在一起,粒径多在0.5-1.0mm之间。

2、斜长角闪岩类

岩石呈深灰色,柱状,粒状变晶结构,片麻状或芝麻点状构造。

角闪石:为普通角闪石,不规则柱状,他形粒状,褐绿―黄绿―绿色,C∧Ng=17-21°,粒径

斜长石:更―中长石,他形粒状,具强烈的钠黝帘石化,粒径一般0.5-1.0mm左右,少数在1-2mm。

黑云母:Ng(Nm)褐色,片状,片径0.3―1mm。具比较强烈的绿泥石化。

单斜辉石:淡绿色,粒状,普遍沿边缘受到次闪石化。

石英:他形粒状,粒径0.5mm左右。

石榴石:淡红色,等轴粒状,粒径2mm左右。

3、变粒岩类

岩石呈灰色,纤状花岗变晶结构或鳞片花岗变晶结构,块状构造,略显定向构造。

斜长石:为更长石,他形粒状变晶,粒径多为0.25-0.75mm,具钠黝帘石化。

黑云母:Ng为棕色,片状,具绿帘石化、析铁、均匀分布。

石榴石:不规则粒状,大小0.5-3mm均有,其内裂隙发育,具绢云母化、绿泥石化。

石英:他形粒状,由于受到后期构造影响而出现毕姆纹,波状消光。粒径1-2mm均匀分布。

部分拉长定向分布。

角闪石:Ng呈绿色-浅绿色,呈柱状。

4、麻粒岩类

岩石呈灰色,鳞片粒状变晶结构,块状构造,略显定向构造。

斜长石:中-更长石成分,大部分为近等轴状呈条带状分布,普遍遭轻度的绢云母化作用,粒度0.15-1.0mm。

钾长石:为微斜条纹长石,交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。

石英:他形细粒状变晶,石英多呈集合体并具定向分布趋势。

紫苏辉石:为柱粒状,多数沿长轴定向分布。粒径为1.5mm之间。

角闪石:为普通角闪石,不规则柱状,他形粒状,褐绿―黄绿―绿色,普遍遭受次闪石化(纤闪石化)、绿帘石化,粒径

透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布,多数辉石被绢云母交代呈弧岛状,粒径为0.5-2.0mm之间。

㈡ 变质深成岩

1、牛坟各勒片麻岩

分布在大五家子东的西巨土宝及小五家子北一带,此外,在烧锅窝铺一带也不零星分布。总面积约0.3km2,具体岩石类型有:含紫苏斜长片麻岩、含紫苏二长片麻岩。岩石种类及矿物含量见表1-2。

⑴ 含紫苏斜长片麻岩:岩石为灰色,柱状

粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分为斜长石、钾长石、黑云母、石英和紫苏辉石等。

斜长石:中-更长石成分,大部分为近等轴状呈条带状分布,普遍遭轻度的绢云母化作用,粒度0.15~1.0mm。

钾长石:为微斜条纹长石,交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。

石英:他形细粒状变晶,石英多呈集合体并具定向分布趋势。

紫苏辉石:为柱粒状,多数沿长轴定向分布,粒径为1.5mm之间。

石榴石:褐色或棕色,粒状变晶结构,现多呈筛状,部分有石英包体,粒径为1.5mm±。

⑵ 含紫苏二长片麻岩:岩石为灰色,柱状粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英及紫苏辉石等。

斜长石:中―更长石成分,多呈近等轴状以条带状分布,普遍遭受轻度绢云母化作用,粒径大小在0.4~3.0mm之间不等。

钾长石:为微斜条纹长石,近等轴粒状,集合体呈条带状分布,有的沿长轴定向分布,有的定向拉长,大小多在0.3~2.5mm之间,个别可达6.0mm±。

石英:呈条带状分布,有的近等轴状,有的定向拉长,一般粒径为0.2~1.5mm不等。

透辉石为柱粒状集合体呈条带状定向分布,多数辉石被绢云母交代呈弧岛状,粒径为0.5~2.0mm之间。

紫苏辉石:为柱状,粒径多为0.30mm±。

2、庄头营子片麻杂岩

为测区内的分布最广泛的变质深成岩,分布在兴地镇-北宫营子-杜力窝铺-巨宝土沟,总面积约218.78km2,具体岩石类型有:角闪黑云(黑云角闪)斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩(表1-3)。

⑴ 角闪黑云(黑云角闪)斜长片麻岩:岩

石为灰色,纤柱状片状粒状变晶结构,片麻状构造,片麻理由浅色矿物和暗色矿物相间排列组成,矿物成分为斜长石、黑云母、石英及少量角闪石。

斜长石:中-更长石成分,多呈粒状集合体,有的略显等轴状,有的定向拉长,由于普遍遭受强烈的绢云母化和帘石化,颗粒界线较模糊,粒径一般为0.50mm±。

石英:大部分呈条带状集合体分布,单体定向拉长,一般粒径为0.50mm±。

黑云母:片状,多呈条带状集合体定向分布,Ng(Nm)为黄绿色,粒径为0.50mm±。

角闪石:柱状集合体,普遍遭受次闪石化作用,粒径为0.40mm±。

⑵ 黑云斜长片麻岩:岩石为灰色、浅灰色,鳞片花岗变晶结构,片麻状构造,片麻理由浅色矿物和暗色矿物相间排列组成,矿物成分为斜长石、黑云母和石英及少量钾长石。

斜长石:多呈粒状集合体,遭强烈钠黝帘石化,颗粒界线模糊,粒径为0.70mm。

石英:他形细粒状变晶,单体多数定向拉长,略呈条带状分布,石英粒径为0.15~1.0mm之间。

黑云母:多呈细片状集合体定向分布,Ng(Nm)为黄绿色,部分遭绿泥石化作用,其粒径为0.20mm.。

⑶ 角闪斜长片麻岩:岩石为灰色,纤柱状片状粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分为斜长石、角闪石和石英。

斜长石:粒状集合体,由于遭受强烈绢云母和帘石化作用,颗粒界线较模糊,粒径为0.50mm±。

石英:他形细粒状变晶,呈条带状分布,单体多数定向拉长,石英粒径为0.50mm±。

角闪石:为柱粒状,多遭受次闪石化作用,粒径多为0.40mm。

3、沙金营子片麻岩

主要分布在蒌匠沟―庄头营子一带,总面积约4.07km2,具体岩石类型为灰色角闪斜长片麻岩。岩石种类及矿物含量见表1-3。

角闪斜长片麻岩:岩石为灰色、深灰色,鳞片花岗变晶结构,片麻状构造,片麻理由浅色矿物和暗色矿物相间排列组成,矿物成分为斜长石、石英、黑云母、角闪石及少量钾长石。

斜长石:中-更长石成分,他形粒状变晶,多呈粒状集合体,有的略显近等轴状,有的定向拉长,多数遭受绢云母化和黝帘石化作用。粒径为0.3~2.0mm之间。

黑云母:褐色、黄褐色,部分黑云母Ng(Nm)方向为棕黄色,多呈细粘鳞片状聚集成条带状定向分布,大小0.5~1.5mm。

角闪石:柱状集合体,多呈条带状定向分布,普遍遭受次闪石经或纤闪石化作用,粒径为0.5~1.0mm±。

钾长石:为微斜条纹长石,交代斜长石呈蠕虫状、港湾状。

4、腰言金皋片麻岩

分布在杨家杖子,此外,在庄头营子―卧凤土一带亦有呈包体形式零星分布,总面积约3.61km2,具体岩石类型有:浅灰色二长片麻岩。岩石种类及矿物含量见表1-3。

二长片麻岩:岩石为浅灰色,粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分为斜长石、石英、钾长石及少量角闪石。

斜长石:粒状,集合体呈条带状,单体略显近等轴状,普遍遭受绢云母或钠黝帘石化作用,一般粒度0.2~2.0mm之间不等。

钾长石:为微斜条纹长石,粒状,不均匀分布,大小粒径在1.3mm±。

石英:他形粒状,有的同相界面较平直,略显近等轴状,集合体多呈条带状,一般粒径在0.37mm±。

角闪石:普遍遭受次闪石化作用。粒径为0.2mm±。

绿帘石呈脉状分布,岩石裂隙较发育,被铁质充填。

5、王大营子片麻岩

分布在赵家窝铺一带,总面积约9.24km2,具体岩石类型有:灰色角闪斜长片麻岩。其同位素年龄值为:2510±30Ma(锆石U―Pb法,宜昌所,1990),岩石种类及矿物含量见表1-3。

黑云二长片麻岩:岩石为肉红色,鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,矿物成分为斜长石、钾长石、石英、黑云母及少量角闪石。

斜长石:粒状,有的同相界面较平直,略显近等轴状,一般粒径为1.3~3.0mm之间,个别可达5.0mm±多呈粒状集合体,遭强烈钠黝帘石化作用,颗粒界线较模糊,粒径多为1.0~1.5mm。

钾长石:他形细粒状变晶,为微斜条纹长石,均呈近等轴粒状集合体呈条带状分布。粒径多为0.5~1.0mm。

石英:他形细粒状变晶,略程等轴状,个别单体定向拉长,多呈集合体条带状富集并具定向分布趋势,粒径多为0.5~1.0mm。

黑云母:褐色、黄褐色,Ng(Nm)方向为红棕色,多呈细小鳞片状聚集成条带状定向分布,大小1.0~1.5mm。

二、副矿物特征

㈠ 太古宙表壳岩组合

1、副矿物种类及组合

⑴ 斜长角闪岩类

副矿物类型及含量见表2-1。

由表2-1看出,主要副矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿、锆石等,副矿物类型为钛铁矿―锆石型。

⑵ 磁铁石英岩类

副矿物类型及含量见表2-1,主要有赤铁矿、钛铁矿、金红石、磷灰石、锆石。其副矿物类型属锆石―磷灰石型。

⑶ 麻粒岩类

副矿物类型及含量见表2-1,副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有榍石、黄铁矿。经计算含紫苏角闪二长变粒岩的副矿物组合均为锆石-磷灰石型。

2、锆石特征

⑴ 斜长角闪岩类

以紫色为主,金刚光泽,具细小暗色矿物包体,晶体多为碎斑不规则状,个别由{111}和{100}组成的聚形(见表2-2)。

⑵ 磁铁石英岩类

以紫色为主,少数为淡黄色和无色,金刚光泽,透明,部分具黑色矿物包体,晶体表面具小

凹坑,大部分呈浑圆的柱状,少部分由{311}{111}和{100}{110}组成的聚形(见表2-2)。

⑶ 麻粒岩类

以浅紫色或黄褐色为主,个别为无色,金刚光泽、透明~半透明,表面粗糙,具小麻点凹坑,个别有裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主(见表2-2)。

㈡ 变质深成岩

1、牛坟各勒片麻岩

牛坟各勒片麻岩的副矿物种类及含量见表2-3。由表可以看出其副矿物种类主要有5种,不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有方铅矿、黄铁矿。经计算含紫苏二长片麻岩的副矿物组合均为锆石-磷灰石型。

牛坟各勒片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-4。岩石中锆石以紫色为主,少量浅黄褐色,金刚光泽、透明-半透明,表面光滑,个别有裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主,这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。

2、庄头营子片麻杂岩

庄头营子片麻杂岩的副矿物种类及含量见表2-5。由表可以看出其副矿物种类有7种,不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有榍石、黄铁矿。

经计算黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩的副矿物组合均为锆石-磷灰石型。

庄头营子片麻杂岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-6。岩石中锆石以浅紫色或黄褐色为主,个别为无色,金刚光泽、透明-半透明,表面粗糙,具小麻点凹坑,个别有裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主,这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。

3、沙金营子片麻岩

沙金营子片麻岩的副矿物种类及含量见表

2-7。由表可以看出其副矿物种类有6种,不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有方铅矿、黄铁矿、钛铁矿,在角闪斜长片麻岩中出现方铅矿,暗示角闪斜长片麻岩中可能存在方铅化。经计算角闪斜长片麻岩的副矿物组合均为锆石-磷灰石型。

沙金营子片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-8。岩石中锆石以紫色、浅紫色为主,个别淡黄色,金刚光泽、透明-半透明,具暗色包体、表面光滑,个别具小麻点、凹坑等为其主要特征、晶形均为浑圆柱状,这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。

4、腰言金皋片麻岩

腰言多皋片麻岩的副矿物种类及含量见表2-9。由表可以看出其副矿物种类有8种,不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有榍石、黄铁矿、方铅矿、钛铁矿等。经计算该二长片麻岩的副矿物组合均为锆石-磷灰石型。

腰言多皋片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-10。岩石中锆石以紫色和浅紫色为主,个别浅黄褐色,金刚光泽、透明-半透明,晶体表面光滑、具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形以浑圆柱状为主,少数为{111}、{311}和{110}、{100}组成的聚形,这些都表现出太古代片麻岩中的锆石具岩浆成因特点。

5、王大营子片麻岩

王大营子片麻岩的副矿物种类及含量见表2-11。由表可以看出其副矿物种类有6种,不同岩石类型中副矿物以磁铁矿、磷灰石、锆石为主,而普遍出现的副矿物除上述之外,还有方铅矿、黄铁矿,经计算该黑云二长片麻岩的副矿物组合

均为锆石―磷灰石型。

王大营子片麻岩各岩石类型锆石的物理性质及晶形特征见表2-12。岩石中锆石以紫色、浅紫色为主,少量淡黄色,金刚光泽、透明~半透明,具暗色包体、表面粗糙,具小麻点、凹坑及裂纹等为其主要特征、晶形均为浑圆粒状。

三、岩石地球化学特征

㈠ 岩石化学特征

1、变质表壳岩组合

⑴ 斜长角闪岩类

区内斜长角闪岩其原岩为基性火山岩,化学成分与大洋拉斑玄武岩相近,与康迪太古代TH1型TH2型拉斑玄武岩对比(表2-4-16)看出。具低SiO2、FeO、TiO2,高Fe203、K2O、Na2O、MgO、而CaO界于TH1与TH2型之间特点,反映岩浆来源于上地幔。

⑵ 变粒岩类

区内变粒岩仅为角闪透辉斜长石榴变粒岩与山东新泰角闪石岩(SiO2为50.64%)SiO2含量相近,为48.46之间。

与南非科马提岩对比 ,具低MgO、MnO、FeO、K2O、Na2O,高SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO的特点。

⑶ 磁铁石英岩类

区内磁铁石英岩,SiO2平均含量为47.37%,Fe2O3+FeO多达46.99%,K2O+Na2O为0.29%,Al2O3为1.32%,CaO为1.48%。属于低Al2O3、CaO、MgO、K2O+Na2O、SiO2,富铁特点的岩石类型。含铁指数为90.71[(FeO+Fe2O3)×100/Al2O3+MgO+CaO+FeO+Fe2O3],氧化指数为2.06(Fe2O3/FeO),成熟指数为1.45(Al2O3/K2O+Na2O),一般认为,成熟指数低时富铁。

⑷ 麻粒岩类

区内麻粒岩为含紫苏角闪二长片麻岩,样品中SiO2偏高(51.94%)。

与南非科马提岩对比,具低MgO、SiO2、Al2O3、FeO高CaO、Fe2O3、MnO、K2O、Na2O的特点。

⑸ 岩石系列

a、从SiO2-〈Fe〉/MgO图解(见图3-1)和〈Fe〉-〈FeO〉/MgO图解(见图3-2)可以看出,斜长角闪岩、石榴变粒岩均落入拉斑玄武岩区。

b、F-A-M图解

从该图解(图3-3)可以看出,斜长角闪岩投影点,石榴变粒岩的投影点均投入拉斑玄武岩区,其投影点连起来,构成拉斑玄武岩―科马提岩演化趋势。

从图解3-4可以看出,斜长角闪岩的投影点投入科马提岩―拉斑玄武岩演化趋势范围内;透闪斜长石榴变粒岩由于Ca、Mg偏高,投入科马提岩演化区间。

综上所述,斜长角闪岩属拉斑玄武岩系列,与透闪斜长石榴变粒岩构成拉斑玄武岩―科马提岩的演化趋势。

⑵ 变质深成岩

① 牛坟各勒片麻岩

牛坟各勒片麻岩岩石化学成分列入表2-4-17,对其特征分析如下:

a、化学成分含量特征

由表3-2看出,牛坟各勒片麻岩中的各种岩石的化学成分,SiO2含量在58.68~70.52%,属于中-酸性岩成分,相当于二长花岗岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比,具如下特点:

含紫苏二长片麻岩:低TiO2、Na2O,高Al2O3、MgO、CaO、K2O、P2O5。Na2O/K2O比值为0.73。属钾质岩石类型。

b、岩石系列

综上所述,牛坟各勒片麻岩为钙碱性系列。

② 庄头营子片麻杂岩

庄头营子片麻杂岩岩石化学成分列入表3-2,对其特征分析如下:

a、化学成分含量特征

由表3-2看出,庄头营子片麻杂岩中的各种岩石的化学成分,除了个别略偏酸外,均属中性岩成分,相当于石英闪长岩类化学成分范围。与中国东部同类岩石相对比,具如下特点:

Ⅰ、黑云角闪斜长片麻岩:低TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、Na2O、CaO,高Al2O3、K2O。

Na2O/K2O比值为1.52。

Ⅱ、角闪黑云斜长片麻岩:低SiO2、FeO、Na2O、P2O5,高TiO2、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、K2O。

Na2O/K2O比值为1.15。

Ⅲ、黑云斜长片麻岩:低SiO2、FeO 、Na2O、K2O,高Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO。

Na2O/K2O比值为1.28。

以上三种岩石均属钠质岩石类型。

b、岩石系列

Ⅰ、CaO-Na2O-K2O图解

由图3-5可以看出,庄头营子片麻杂岩CaO-Na2O-K2O演化趋势,随着CaO减少,K2O相对增加,表现为钙碱性演化趋势。

Ⅱ、里特曼组合指数

由表3-2可以看出,庄头营子片麻杂岩的δ值为1.9~3.9,平均2.4。总体反映庄头营子片麻杂岩属钙碱性系列。

综上所述,庄头营子片麻杂岩为钙碱性系列。

③ 沙金营子片麻岩

a、氧化物含量

岩石化学成分列入表3-2,对其岩石化学特征分析如下:

Ⅰ、该片麻岩的SiO2含量为59.42%,为中性岩石。与中国花岗闪长岩(黎彤,1962)的化学成分相比SiO2偏低,〈FeO〉、MgO高。

Ⅱ、沙金营子片麻岩中角闪斜长片麻岩的Na2O含量小于K2O含量,Na2O/K2O比值为0.97,属钾质岩石类型

b、岩石系列

Ⅰ、CaO-Na2O-K2O图解

在CaO-Na2O-K2O图解(图3-5)中显示为钙碱性系列演化趋势。

Ⅱ、里特曼组合指数

里特曼组合指数平均为2.5,属钙碱性系列岩石。

④ 腰言金皋片麻岩

a、氧化物含量

腰言金皋片麻岩岩石化学成分见表3-2,其特征为:

Ⅰ、这类岩石的SiO2含量在72.36%,属酸性岩石。

Ⅱ、该片麻岩中K2O+Na2O值为6.48%,普遍K2O

b、岩石系列

Ⅰ、在CaO-Na2O-K2O图解(图3-5)上,投点分布于中部和右侧,总体显示钙碱性演化趋势。

Ⅱ、里特曼指数(δ)变化于1.3~1.6间;Al2O3>K2O+Na2O+CaO;属铝过饱和的钠质钙碱性岩石。

⑤ 王大营子片麻岩

a、氧化物含量

其岩石化学成分见表3-2,从该表可以看出其化学成分具如下特点:

Ⅰ、其化学成分变化较大,如SiO2变化范围为66.04~71.44%,平均为68.74%,属酸性岩石。

Ⅱ、一般K2O稍高于Na2O,其K2O含量在3.98~6.75%,较其它片麻岩稍高,可能与原岩富钾有关。

b、岩石系列

Ⅰ、CaO-Na2O-K2O图解

在CaO-Na2O-K2O图解(图3-5)中显示为钙碱性系列演化趋势。

Ⅱ、里特曼组合指数

里特曼组合指数平均为2.1~4.6,属钙碱性-碱性系列岩石。

2、微量元素特征

⑴ 变质表壳岩组合

将变质表壳岩组合的微量元素分析结果及相关参数列入表3-3,对其特征分析如下:

① 斜长角闪岩类

将其与陆壳、洋壳、上地幔对比具如下特点:

a、铁族元素Cr、Ni、Co

Cr、Ni明显低于上地幔和洋壳丰度而高于陆壳丰度,Co则明显低于上地幔而高于陆壳、洋壳丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Ba、Sr、Ba均高于上地幔,低于洋壳、陆壳的丰度;显示出由上地幔―斜长角闪岩―洋壳―陆壳呈递增演化规律,显示与上地幔亲源特点。

Rb/Sr比值为0.04,接近典型岛弧拉斑玄武岩的Rb/Sr比值(0.03)。

c、与碱有关的微量元素Zr、Nb、Th丰度,也说明了岩浆来源于上地幔。

d、其它微量元素见表3-3

综上所述,斜长角闪岩原岩与上地幔有亲源关系,其成因环境与海相火山喷发有关。

② 磁铁石英岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-3),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co:其中Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、BaSr均低于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb、Ba高于上地幔丰度,而低于陆壳、洋壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th Zr元素含量变化较大,但多介于上地幔与洋壳之间,而低于陆壳丰度。Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th多介于上地幔与洋壳之间,而低于陆壳丰度。

③ 变粒岩类

区内变粒岩类岩石类型为角闪透辉斜长石榴变粒岩,其微量元素丰度与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-3)具如下特点:

a、铁族元素Cr、Ni、Co

Ni、Co高于陆壳、洋壳而低于上地幔丰度;Cr高于陆壳,而低于上地幔、洋壳丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Rb、Sr低于陆壳、洋壳而高于上地幔丰度;Ba则低于陆壳、洋壳、上地幔丰度。

Rb/Sr比值为0.04,接近上地幔比值(0.02)。c、与碱性有关的微量元素Zr、Nb、Th及其它微量元素Cu、Li。

Th、Zr、Nb、Cu均低于上地幔丰度、陆壳、洋壳丰度;Li、高于上地幔丰度,而低于陆壳、洋壳丰度。

综上所述,表明变粒岩类原岩岩浆来自上地幔。

④ 麻粒岩类

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-3),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co

其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度,而低于洋壳和上地幔丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb则接近洋壳丰度,高于上地幔丰度,而低于陆壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳;Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。

上述变质表壳岩不同岩石类型微量元素既有相似性(部分元素明显含量相近),又有差异性,说明了本区变质表壳岩的原岩为基性―超基性火山岩,岩浆来自上地幔。

⑵ 变质深成岩

① 牛坟各勒片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co

其中Ni均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度,而低于洋壳和上地幔丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Sr均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb、Ba含量变化较大,其平均值接近洋壳丰度,高于上地幔丰度,而低于陆壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr元素平均含量接近陆壳而高于上地幔、

洋壳;Nb接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。Th接近洋壳丰度,高于上地幔而低于陆壳丰度。

② 庄头营子片麻杂岩

a、黑云斜长片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co

Cr、Co平均含量均高于陆壳而低于洋壳、上地幔。Ni平均含量均低于上地幔、洋壳和陆壳的丰度。

Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb则高于上地幔丰度,而低于洋壳、陆壳丰度。

Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr元素含量高于上地幔、洋壳丰度,低于陆壳丰度;Nb、Th接近上地幔丰度而低于洋壳和陆壳丰度。

b、角闪黑云斜长片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

Ⅰ、铁族微量元素Cr、Ni、Co

Cr、Ni均高于上地幔,而低于洋壳、陆壳的丰度。Co低于上地幔、洋壳,而高于陆壳的丰度

Ⅱ、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Ba、Rb高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Sr则高于上地幔丰度,低于洋壳、陆壳丰度。

Ⅲ、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr元素含量高于上地幔、洋壳,而低于陆壳;Nb高于上地幔,低于洋壳、陆壳丰度;Th则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。

③ 沙金营子片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co

其中Ni与陆壳相当,低于上地幔和洋壳的丰度。而Cr、Co则高于陆壳丰度,而低于洋壳和上地幔丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb则高于上地幔丰度,而低于洋壳、陆壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳;Nb、Th低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。

④ 腰言金皋片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co

Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Sr高于上地幔,与陆壳、洋壳相近;Ba平均含量高于上地幔、洋壳、陆壳丰度;Rb则高于上地幔丰度,而低于洋壳、陆壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr、Th元素含量与洋壳相当,高于上地幔,低于陆壳丰度;Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。

⑤ 王大营子片麻岩

与陆壳、洋壳、上地幔对比(表3-4),具有如下特点:

a、铁族微量元素Cr、Ni、Co

Cr、Ni、Co均低于上地幔、陆壳、洋壳的丰度。

b、碱性微量元素Rb、Sr、Ba

Rb、Sr、Ba均高于上地幔、洋壳、陆壳丰度。

c、与碱有关的微量元素Nb、Zr、Th

Zr、Th元素含量高于上地幔、洋壳和陆壳;Nb则低于上地幔、洋壳和陆壳丰度。

3、稀土元素特征

⑴ 变质表壳岩组合

变质表壳岩稀土丰度及参数列入表3-5、表3-6。变质表壳岩平均稀土分配模式图见图3-6。

① 斜长角闪岩类

特征参数:∑REE为39.01~44.18×10-6,δEu=1.11~1.16,LREE/HREE=1.70~2.04,(La/Yb)N =0.88~1.27,(La/Sm)N=0.92~1.17。反映出轻稀土轻微富集,铕为弱的正异常,与稀土分配曲线基本一致。总体平坦,铕为轻微的正异常。显示轻重稀土分馏微弱。

② 变粒岩类

特征参数:∑REE为51.38×10-6,δEu=1.11,LREE/HREE=2.31,(La/Yb)N=1.37,(La/Sm)N=1.17。反映出轻稀土轻微富集,铕为弱的正异常,与稀土分配曲线基本一致。总体较平坦,铕亦为正异常,显示轻重稀土分馏微弱。

③ 磁铁石英岩类

特征参数:∑REE为36.36~117.39×10-6,δEu=1.16~1.73,LREE/HREE=7.72~14.79,(La/Yb)N=6.70~7.35,(La/Sm)N=3.23~4.20。反映出轻稀土相对富集,铕为弱的正异常,与稀土分配曲线基本一致。该曲线总体稍向右倾

斜并呈多峰式,铕亦为正异常,轻稀土富集,轻、重稀土分馏程度较明显。

④ 麻粒岩类

特征参数:∑REE为187.29~226.9×10-6,δEu=1.01~1.06,LREE/HREE=13.5~13.73,(La/Yb)N=16.43~17.81,(La/Sm)N=3.49~3.68。反映出轻稀土相对富集,铕为弱的正异常或无异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。

⑵ 变质深成岩

变质深成岩稀土丰度及参数列入表3-7、表3-8。变质深成岩平均稀土分配模式图见图3-7。

① 牛坟各勒片麻岩

对其稀土元素特征分析如下:

特征参数:∑REE为60.39~130.79×10-6,δEu=0.47~1.15,LREE/HREE=6.55~15.62,(La/Yb)N=11.40~133.94,(La/Sm)N=2.98~5.70。反映出轻稀土相对富集,铕为弱的负异常或无异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。

② 庄头营子片麻杂岩

该杂岩稀土元素特征分析如下:

主要可分为黑云斜长片麻岩和角闪黑云斜长片麻岩,其黑云斜长片麻岩特征参数:∑REE为55.68~282.67×10-6,δEu=0.91~3.66,LREE/HREE=8.11~26.36,(La/Yb)N=9.58~43.17,(La/Sm)N=3.02~9.98。反映出轻稀土相对富集,铕为弱正异常―强正异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。角闪黑云斜长片麻岩特征参数为:∑REE为153.38×10-6,δEu=0.77,LREE/HREE=9.73,(La/Yb)N=64.83,(La/Sm)N=2.83。反映出轻稀土相对富集,铕为弱的负异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。

③ 沙金营子片麻岩

特征参数:∑REE为125.28×10-6,δEu=0.74,LREE/HREE=6.99,(La/Yb)N=47.68,(La/Sm)N=2.31。反映出轻稀土相对富集,铕为弱的负异常或无异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。

④ 腰言金皋片麻岩

对其稀土元素特征分析如下:

特征参数:∑REE为28.11~87.41×10-6,δEu=1.37~2.42,LREE/HREE=14.63~18.59,(La/Yb)N=141.58~175.74,(La/Sm)N=6.17~7.81。反映出轻稀土相对富集,铕为正异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,Yb亏损较严重,轻稀土富集,显示轻、重

稀土分馏程度较强。

⑤ 王大营子片麻岩

对其稀土元素特征分析如下:

特征参数:∑REE为58.60~306.34×10-6,δEu=0.95~2.39,LREE/HREE=15.48~42.70,(La/Yb)N=149.45~903.42,(La/Sm)N=5.23~14.71。反映出轻稀土相对富集,铕为正异常,与稀土分配曲线基本一致。稀土配分曲线向右陡倾,Yb亏损较严重,轻稀土富集,显示轻、重稀土分馏程度较强。

四、原岩恢复及成岩环境分析

㈠、原岩恢复

现依据宏观地质现象、岩相学研究及地球化学资料,综合分析区内变质岩可能的原岩,下面就太古界(代)变质表壳岩和变质深成岩的原岩恢复分别讨论。

⑴ 变质表壳岩

① 斜长角闪岩类、变粒岩类

a、宏观地质现象的分析

斜长角闪岩、变粒岩二者呈包体残存于变质深成岩中,时空上它们与磁铁石英岩密切共生,呈层状或似层状,原岩可能为一套基性―超基性火山岩。

b、岩相学的研究

斜长角闪岩、变粒岩为区内最古老的岩石,经历过麻粒岩相高级变质作用及多次变形作用的强烈改造,原岩结构和构造基本消失,但经岩矿鉴定,偶见半自形板状的斜长石斑晶残留,反映火成岩结构特点。

c、岩石化学资料的综合分析

Ⅰ、(al+fm)-(c+alk)-si图解法

该图解只用于初步判断正副变质岩。由图4-1可知,斜长角闪岩的投影点多落入火山岩区,

个别落入泥质岩区。变粒岩的投影点落入火山岩区。

Ⅱ、(Al+ΣFe+Ti)-(CaO+MgO)图解法

图解法适用正副斜长角闪岩区别,由图4-2可以看出,斜长角闪岩及变粒岩全部投入I区基性火山岩区和Ⅱ区基性火成岩及其变种区。

综上所述,斜长角闪岩、变粒岩类主要为基性―超基性火山岩。

② 磁铁石英岩

磁铁石英岩在宏观上呈层状,似层状产出,条带状构造明显,显示沉积岩特点。

故认为磁铁石英岩原岩应为沉积变质岩。

⑵ 变质深成岩

① 牛坟各勒片麻岩

a、地质及岩石学标志

区内牛坟各勒片麻岩明显侵入变质表壳岩,并以岩基状产出。变形较弱的含紫苏二长片麻岩具球形风化,显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造,原岩结构基本消失,偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时,见有斜长石的环带构造,反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知:牛坟各勒片麻岩所属岩石化学成分相当于中―酸性岩。

b、岩石地球化学标志

在Al2O3-(Na2O+K2O)图解(图4-3)及TiO2-SiO2图解(图4-4)上,牛坟各勒片麻岩化学特征类型投入岩浆岩区、火山岩区。

c、具体原岩类型判定:在奥康诺的An-Ab-Or图解中(图2-4-12),牛坟各勒片麻岩投在石英二长岩区;结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析,认为牛坟各勒片麻岩的原岩主要为石英二长岩。

综上所述,结合牛坟各勒片麻岩实际石英含量偏高,其原岩为石英闪长岩-花岗闪长岩。

② 庄头营子片麻杂岩

a、地质及岩石学标志

区内庄头营子片麻杂岩明显侵入变质表壳岩,以比较大的岩基状产出,显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造,原岩结构基本消失,偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时,见有斜长石的环带构造,反映岩浆岩特点。从表3-2可知:庄头营子片麻杂岩所属岩石化学成分相当于中性岩。

b、岩石地球化学标志

在Al2O3-(Na2O+K2O)图解(图4-3)及TiO2-SiO2图解(图4-4)上,庄头营子片麻杂岩所属两种岩石化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。

c、具体原岩类型判定:在奥康诺的An-Ab-Or图解中(图4-5),庄头营子片麻杂岩投在花岗闪长岩区;结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析,认为庄头营子片麻杂岩的原岩主要为花岗闪长岩。

综上所述,结合庄头营子片麻杂岩实际石英含量偏高,其原岩为石英闪长岩。

③ 沙金营子片麻岩

a、地质及岩石学标志

区内沙金营子片麻岩明显侵入变质表壳岩,并以比较大的岩基状产出,与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造,原岩结构基本消失,偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时,见有斜长石的环带构造,反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知:沙金营子片麻岩所属岩石化学成分相当于中性岩。

b、岩石地球化学标志

在Al2O3―(Na2O+K2 O)图解(图4-3)及TiO2―SiO2图解(图4-4)上,沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。

c、具体原岩类型判定:在奥康诺的An-Ab-Or图解中(图2-4-12),沙金营子片麻岩投在石英二长岩区;结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析,认为沙金营子片麻岩的原岩主要为石英闪长岩。

综上所述,结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高,其原岩为石英闪长岩。

④ 腰言金皋片麻岩

a、地质及岩石学标志

区内腰言金皋片麻岩明显侵入变质表壳岩,并以比较大的岩基状产出,与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造,原岩结构基本消失,偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时,见有斜长石的环带构造,反映岩浆岩特点。从表4-1-17可知:腰言金皋片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。

b、岩石地球化学标志

在Al2O3-(Na2O+K2O)图解(图4-3)及TiO2-SiO2图解(图4-4)上,沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。

c、具体原岩类型判定:在奥康诺的An-Ab-Or图解中(图4-5),腰言金皋片麻岩投在英云闪长岩区;结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析,认为腰言金皋片麻岩的原岩主要为英云闪长岩。

综上所述,结合沙金营子片麻岩实际石英含量偏高,其原岩为英云闪长岩。

⑤ 王大营子片麻岩

a、地质及岩石学标志

区内王大营子片麻岩明显侵入变质表壳岩,并以比较大的岩基状产出,与其它片麻岩具有相互侵入关系。显示侵入岩的特点。由于经历多次变质变形的改造,原岩结构基本消失,偶见半自形板状斜长石斑晶的变余岩浆结构。同时,见有斜长石的环带构造,反映岩浆岩特点。从表2-4-17可知:王大营子片麻岩所属岩石化学成分相当于酸性岩。

b、岩石地球化学标志

在Al2O3-(Na2O+K2O)图解(图4-3)及TiO2-SiO2图解(图4-4)上,沙金营子片麻岩化学特征类型投入岩浆岩、火山岩区。

c、具体原岩类型判定:在奥康诺的An-Ab-Or图解中(图4-5),王大营子片麻岩投在花岗闪长岩区;结合SiO2含量和岩石中斜长石与钾长石的含量综合分析,认为王大营子片麻岩的原岩主要为花岗闪长岩。

综上所述,结合王大营子片麻岩实际石英含量偏高,其原岩为花岗闪长岩。

2、成岩环境分析

⑴ 变质表壳岩

斜长角闪岩、变粒岩及麻粒岩类成岩环境分析,在/MgO-TiO2图解(图4-6)上可以看出:斜长角闪岩、变粒岩、麻粒岩的投影点主要落在岛弧拉斑玄武岩区。

故认为,斜长角闪岩、变粒岩、麻粒岩的原岩大地构造位置为火山岛弧环境。结合岩石化学、微量元素及稀土元素提供的信息分析,其岩浆可能来自上地幔。

⑵ 变质深成岩

① 牛坟各勒片麻岩

牛坟各勒片麻岩的化学成分投入Rb-(Y+Nb)图解(图4-7)及Nb-Y图解(图4-8)上,可以看出,这类岩石落入火山岛弧花岗岩区(VAG)及VAG―同构造的碰撞带花岗岩区。表明牛坟各勒片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境,属于同构造碰撞带的产物。

② 庄头营子片麻岩

庄头营子片麻岩的化学成分投入Rb-(Y+Nb)图解(图4-7)及Nb-Y图解(图4-8)上,可以看出,该类岩石落入火山岛弧花岗岩区(VAG)及VAG―同构造的碰撞带花岗岩区。表明庄头营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境,属于同构造碰撞带的产物。

③ 沙金营子片麻岩

沙金营子片麻岩的化学成分投入Rb-(Y+Nb)图解(图2-4-14)及Nb-Y图解(图2-4-15)上,可以看出,该岩石分别落入火山岛弧花岗岩区(VAG),及VAG―同构造的碰撞带花岗岩区。

表明沙金营子片麻岩的原岩生成环境均为火山岛弧构造环境,属于同构造碰撞带的产物。

④ 腰言金皋片麻岩

在皮尔斯的Rb-(Y+Nb)图解(图2-4-14),和Nb-Y图解(图2-4-15),该变质深成岩的投影点落入火山岛弧区和同构造碰撞带的花岗岩区,说明形成于构造活动带。

⑤ 王大营子片麻岩

在 皮尔斯的Rb-(Y+Nb)图解(图2-4-14),和Nb-Y图解(图2-4-15)上,可以看出,大多落入火山岛弧花岗岩区(VAG),及VAG―同构造的碰撞带花岗岩区。说明形成于构

造活动带。

五、变质作用

本区变质作用是发生于太古代晚期的区域中高温变质作用,使太古代岩石普遍达到角闪岩相,局部达到麻粒岩相。即发生于太古代晚期的区域中高温变质作用。该期变质作用使太古代深成岩及表壳岩发生了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用。麻粒岩相岩石仅见于测区中的牛坟各勒片麻岩中,呈小规模零星地分布于角闪岩相岩石里。而麻粒岩相的表壳岩在各太古代变质深成岩中均有分布。

本区角闪岩相的片麻岩和麻粒岩相的岩石以不同规模混杂分布,且以前者为主。真正的麻粒岩相岩石数量不多,且零星分布。二者呈渐变过渡关系,无明显界面。且均生成于新太古代。

1、麻粒岩相的矿物组合特征

麻粒岩相的矿物组合以多含紫苏辉石为特征,或者其它的高温矿物组合:

紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英

紫苏辉石+斜长石+钾长石+石英

石榴石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿

紫苏辉石+单斜辉石+石榴石+角闪石+石英

紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石英

单斜辉石+石榴石+斜长石+石英

紫苏辉石+斜长石+普通角闪石+石英

紫苏辉石+单斜辉石+斜长石+石榴石

麻粒岩相ACF和A’KF图解见图5-1。

2、角闪岩相的矿物组合特征

测区内的角闪岩相的变质作用在各个太古代深成变质岩中普遍存在,其主要的矿物组合为:

角闪石+黑云母+斜长石+石英

斜长石+角闪石

黑云母+钾长石+斜长石+石英

角闪石+斜长石+石英

单斜辉石+角闪石+斜长石

黑云母+普通角闪石+斜长石+石英

黑云母+普通角闪石+斜长石+钾长石+石英

石榴石+黑云母+斜长石+石英

石榴石+黑云母+斜长石+钾长石+石英

角闪岩相ACF和AKF图解见图5-2。

3、变质矿物学及温压条件讨论

⑴ 变质矿物学

变质矿物形成与演化受原岩组分及变质作用过程中的物化条件控制,依据变质矿物种类、矿物共生组合和相互交代关系,可判断变质作用期次和强度。现对主要变质矿物研究概述如下:

① 紫苏辉石

见于麻粒岩中,具淡绿―淡粉色多色性,平行消光,负光性,光轴角大。紫苏辉石与石榴石、

斜长石、单斜辉石等矿物密切共生。

② 石榴子石

淡红色,含有穿孔石英小颗粒,本区内的石榴石多为含钙镁铁铝榴石。为变质成因。这种石榴石的组成,反映其形成环境的温压条件高。

③ 黑云母

麻粒岩相岩石中的黑云母Ng(Nm)为红棕色,角闪岩相岩石中的黑云母Ng(Nm)为褐色,在受到靠近韧性剪切带的部位,角闪岩相岩石中的褐色黑云母受到绿色细鳞片状黑云母交代,有时完全被后者取代。本区黑云母为变质成因,即使黑云母有岩浆成因的,也受到变质作用的改造。

④ 角闪石

麻粒岩相岩石中的角闪石为棕红色。角闪岩相岩石中的角闪石为褐色。在靠近韧性剪切带的部位,这种褐色角闪石被蓝绿色角闪石交代。在

韧性剪切带影响强烈的部位蓝绿色角闪石被阳起石交代。

⑤ 微斜长石

中细粒变晶,局部交代长石。

⑵ 温压讨论

① 麻粒岩相

利用邻区的辉石化学分析结果计算出麻粒岩相的温度为780~840℃,压力为9×108Pa《据辽宁阜新-锦州地区韧性剪切带与金矿研究报告》(长春地质学院与辽宁地质矿产局,1994,以下简称研究报告)。

② 角闪岩相

据石榴石-黑云母地质温度计估算:温度为660~710℃,压力约为7×108Pa(据研究报告)。

六、太古宙变质岩含矿性

太古宙变质岩中广泛分布沉积变质型铁矿和磷矿。

鞍山旋回第二期变质变形过程中,先是沉积了太古界变质表壳岩,在表壳岩组合中产铁矿,后期的岩浆侵入,鞍山旋回第二期变质变形,使得表壳岩中的含铁岩石再富集,并发生变质,在区域上形成大小不等的磁铁石英岩透镜体。矿石类型为磁铁石英岩、磁铁石英变粒岩。

新太古代庄头营子角闪黑云(黑云角闪)斜长片麻岩(Ar3Zgnc)中产有低品位磷矿体。矿体由灰绿色含磷灰石角闪斜长片麻岩及紫灰色含磷灰石磁铁角闪斜长片麻岩(Ar3Zgnc)组成。角闪石、黑云母的含量与磷灰石的富集成正比关系,矿石中一般含有磁铁矿或钛铁矿,其空间层位产于变质铁矿层的附近。鞍山旋回第二期变质变形,使得原岩中的磷再富集呈低品位沉积变质型磷矿体,石英闪长岩转变为角闪黑云(黑云角闪)斜长片麻岩。

参考文献:

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[7]辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志[M]..地质出版社,1989

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[9]张国仁..建平地区太古宙变质杂岩构造变形及演化特征[J].辽宁地质,1992,1.

[10]长春地质学院区域地质调查所.旧庙镇幅、沙宝台幅、哈尔套镇幅1:5万区域地质调查报告[J].内部出版,1996.

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