601 resultados para Al2O3


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以矿物学理论为基础,采用XRD、AAS、TEM和OM等分析仪器,对国产70kN、日本120kN和210kN高强度瓷绝缘子的化学成分、显微结构等特征进行了分析,找出造成国内外瓷绝缘子性能差异的主要因素。并对贵州地区的高强瓷非金属矿物原料进行了较系统的矿物学研究,确定了6个主要原料基地。在以上研究的基础上,优化设计了420kN和300kN高强度瓷绝缘子的配方及相关生产工艺。并对烧结出420kN高强度瓷绝缘子的化学成分与显微结构进行了研究分析。得到的主要结论如下: (1)对比国内外高强瓷得出,造成国内高强瓷性能差的主要因素是化学成分和显微结构。国内70kN样品含有较高的K2O和TiO2,严重超过了高强瓷标准配方值,而国外配方恰好落在标准值范围内;国内70kN样品晶相含量仅为35%,而国外210kN样品的晶相含量为48%,且晶粒细小分布均匀,玻璃相和气孔相含量也比国内产品少且分布均匀。 (2)采用XRD对贵州地区矿物原料进行分析,最终选定了毕节、大方6个高强瓷原材料产地。这些基地粘土类矿物原料,具有可塑性好,有害矿物含量少,化学成分中Si、Al比适中,Fe、Ti等杂质元素含量低的特点;铝氧类矿物具有含Al2O3含量高且杂质元素少的特点,是制备高强度瓷绝缘子的优质原料。 (3)在主要使用贵州所产的矿物原料基础上,结合国内外高强瓷的性能差异,优化设计了300kN和420kN高强瓷的配方和工艺。其中将坯料的颗粒度组成设定在:≥5µm43-48%,≥10µm25-31%,≥20µm5-12%,并采用合理烧结制度下烧结出420kN高强瓷,其烧结温度范围在13001400℃,最终产品通过IEC检测且显微结构较好。

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中国东南部地处太平洋板块与欧亚板块的接合部位,其独特的地理位置和构造运动长期以来引起了地质学家的广泛关注。自印支运动以来,板内构造演化复杂而多样。最引人注目的无疑是燕山期广泛而强烈的构造一岩浆热事件。近年来随着研究的深入,逐渐凸显出两个重要的地质问题需要解决:(1)中国东南部晚中生代构造属性的转变时间及地球动力学演化过程;(2)多金属成矿作用与岩石圈伸展减薄及地壳拉张的关系。基于此,本文以中国东南部福建省的基性脉岩、岩体为研究对象,运用系统的矿物学、岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学及同位素年代学证据,详细论述了晚中生代中国东南部板块俯冲、地慢演化、壳幔相互作用及岩石圈伸展减薄的地球动力学过程,探讨了地壳拉张期次在福建省区域构造上的响应。本研究主要获得以下几点认识:1、岱前山辉长岩体沿福建长乐一南澳大断裂带分布,侵位于沿海的绿片岩相和角闪岩相的变质岩中及内陆的中生代火山岩中。岩体的微量元素特征表现为与俯冲作用有关的岛弧特点。岱前山岩体由低程度部分熔融形成(约7%),伴有角闪石、单斜辉石的分离结晶作用和斜长石的堆晶作用。时间上与古太平洋板块低角度一歪斜俯冲、晚中生代的变质事件、平潭一东山变质带抬升和长乐一南澳剪切带运动在时间上基本一致。岩体是受俯冲流体交代的上地慢,经部分熔融沿长乐一南澳断裂一应力转换带侵入。它与中国东南部出露的其它基性岩同源,但未受到地壳的混染作用。2、闽南茅坪一晒鞍角基性侵入体具独特的地球化学属性,表现为高Al2O3、CoO、MnO,低FeOT、MgO、TiO2含量,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),并具正的Pb异常和负的Ti异常;Sr-Nd-Pb同位素结果显示,该基性岩有EM2组分的参与。模拟计算表明,该基性岩墙群是尖晶石二辉橄榄岩地慢5-15%部分熔融的产物;微量元素配分模式及理论模拟表明茅坪一晒鞍角基性岩体的地慢源区在熔融前曾受到1%俯冲沉积物熔体的源区混染和5%流体交代作用。基性岩浆在上升过程中还受到10%左右的地壳物质的混染作用,导致该区基性岩富放射成因Sr、Pb同位素。3、福建省晚中生代基性脉岩富Al2O3(14.0-20.4 wt%)、CaO(4.09-12.7wt%)。按地球化学特征可分为两组:第一组脉岩具较低稀土总量(53.8-145.5μg/g)和平缓的稀土配分模式L(La/Yb)n=1.68-4.651,而第二组脉岩的稀土总量较高(63-247μg/g),且轻稀土富集[(La/Yb)n=4.63-19]。在原始地慢标准化图解上,第一组脉岩显示Pb的正异常和Ti负异常,无Nb、Ta异常,而第二组脉岩显示明显的Nb一Ta一Ti负异常和Pb正异常。两组脉岩经历了不同的源区混合和陆壳混染过程,第一组脉岩显示了以陆壳混染为主的地球化学过程,不具有岛弧特点的微量元素配分模式表明该类基性岩的地慢源区可能未受俯冲作用过程影响,第二组脉岩的岛弧地球化学特点暗示该类基性岩地慢源区是经俯冲作用改造过的富集岩石圈地慢。第一组基性脉岩来源于石榴石一尖晶石二辉橄榄岩地慢,而第二组脉岩来源于尖晶石或尖晶石一斜长石二辉橄榄岩地慢。地球化学数据显示,不同类型的地慢存在不均一性,反映了不同程度的交代作用或不同量俯冲沉积物的加入。福建省晚中生代基性脉岩产生于拉张构造背景,与岩石圈的伸展减薄及软流圈的上涌紧密联系;4、福建省基性脉岩的同位素特征显示,第一组脉岩具较高的143Na/144Nd,第二组脉岩的143Nd/144Nd较低;Th/Nd、Ba/La比值及理论模拟结果表明,第二组脉岩可能受到流体交代和俯冲沉积物的源区混合作用,而第一组脉岩基本未受俯冲组分(沉积物+流体)的改造。地壳混染对两组脉岩可能起着重要的作用。EC-AFC理论模拟表明,福建省基性脉岩在上升过程中受到前寒武纪变质岩的影响,这种混染作用在一定程度上改变了同位素组成。因此,福建省晚中生代基性脉岩的地球化学特点是太平洋板块俯冲与壳慢相互作用共同作用的结果;5、K-Ar年龄结果表明,出露于福建省的基性脉岩年龄具周期性分布,表现为五个周期:70-75Ma士,85 Ma士,105-110Ma,125Ma士和135-140Ma。这与前人的研究结果基本一致,表明福建省与中国东南部区域上有相似的地壳拉张期次。K-Ar年龄主要集中分布在14OMa→65Ma之间,这表明:①140M。限定了中国东南部岩石圈伸展作用开始的下限,也就是说中国东南部晚中生代的岩石圈伸展至少开始于140Ma左 右,而并非90Ma;②标志着中国东南部大规模拉张作用的开始,表明构造属性由令挤压为主转变为以拉张作用为主。

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地幔柱概念在19世纪60至70年代就被提出,但是由于板块构造理论在解释地球上岩浆活动的分布规律时取得了空前的成功,在当时这一理论是被排斥的。板块边界概念可以解释地球上绝大部分的岩浆产出,但在解释板内岩浆的成因时往往显得力不从心,尽管这些岩浆的体积只占地球岩浆总量的2%。地幔柱理论模型发展到现在得到不同学科的支持。地质学、地球化学、地球物理学、古生物学、比较行星学、实验岩石学等等都提供了直接或间接的证据,证明地幔柱几乎存在整个地:质历史时期。当前地幔柱理论中在地球化学领域有两大研究热点:高钦低钦玄武岩的起源以及地幔柱中是否存在循环俯冲洋壳物质。完全解决这些问题才可能深入系统地建立地慢柱成矿作用模型。现在已经建立了一些矿床类型与地慢柱作用的联系:如现在认为赋存在金伯利岩中的金刚石矿床的形成与地慢柱作用密不可分,一些岩浆硫化物矿床和岩浆氧化物矿床很显然是地慢柱岩浆作用形成的,如西伯利亚火成岩省的Noril'sk-Talnakh铜镍铂族元素矿床以及KeweenawaJI大陆裂谷体系的Dultlth杂岩体的Cu-Ni矿床。另外还有赋存在大型基性一超基性层状岩体中的PGE、Ni和cu矿床,如Great Dyke和布什维尔德杂岩体。一些超大型热液矿床也与地慢柱有可能的联系(Pirajno,2000):如270oMa形成的超大型Kidd Creek火山成因块状硫化物矿床(Bleeker et al.,1 999;Wynan et al.,1999)和南澳大利亚1600Ma形成的超大型olymPicD翻矿床。本文的研究工作包含两方面内容:通过热力学计算峨眉山玄武岩在深部的结晶分异,对峨眉山大火成岩省的岩浆量分布和岩浆氧化物矿床(华Ti磁铁矿矿床)的分布以及下地壳高波速层的物相进行理论解释;对峨眉山大火成岩省金宝山PGE典型矿床进行成岩成矿的地球化学研究,预测整个大火成岩省的岩浆硫化物矿床产出位置。大多数峨眉山玄武岩的 MgO<7%,Ni为4-232ppm,它们是原始岩浆结晶分异后的产物。峨眉山玄武岩省下地壳和上地幔之间存在厚度为:8-25km1,P彼速为7.1-7.8km/s的附加层(高地震波速层)。滇西地区出露的洲套第三纪富碱斑岩,地球化学和同位素研究表明斑岩的岩浆源是来自“壳一慢混合层”,源区的形成时代为220-25Ma,与峨眉山玄武岩的形成时代一致。所以有理由认为该附加层是由峨眉山玄武岩在此结晶分异形成的。与地慢柱有关的洋岛Hawaii、Marquesas Islands;海底高原Oniong Java、大陆火山岩省ColumbiaRiver Plateaus地震彼研究都表明在上地慢顶部有一高速附加层,Farnetani etal.(1996)的研歼表明高速附加层是由来自地幔柱的岩浆在此结晶分异形成的。玄武岩是一种混合的部分熔融产物,是不同成分的地幔橄榄岩在不同的压力下熔出的。这种降压熔融高温高压实验是做不到的。熔出的熔体成分是温度、压力及橄榄岩成分(源区)的函数,形成的岩浆是一个多压熔融的集合体。热力学计算能够较为精确地计算出生成的岩浆成分和约束岩浆产生的过程。岩浆的结晶分异也是同样的情形,尤其是分离结晶过程,实验岩石学是很精确难模拟其过程的。热力学计算使用的MELTS程序,MELTS适用范围很广,适用于模拟岩石熔融生成岩浆和岩浆的冷却结晶。现今峨眉山大火成岩省的地壳厚度为40恤,这被认为是后期褶皱加厚的缘故。根据峨眉山玄武岩中辉石斑晶成分和玄武岩本身成分计算出分异结晶的压力为6kb,那么当时的地壳厚度约为20km:选择氧逸度为QFM,这一氧逸度范围认为是大多数大陆溢流玄武岩结晶分异时的氧化还原环境。热力学计算结果通过峨眉山玄武岩成分进行约束和验证。Al2O3、NaZO+K 20、CaO与MgO计算的演化趋势线与实际观察的演化符合较好,橄榄石和斜方辉石的结晶使得CaO随着MgO的降低而增高;当单斜辉石成为液相线矿物时,cao也随着Mgo的降低而降低了。单斜辉石在岩浆演化到MgO=10.3%时成为液相线矿物。整个计算过程中斜长石未成为液相线矿物,这与大多数玄武岩不具有Eu异常是一致的,并月_Al2O3随着MgO的减小单调增加也说明了这点。不过大多数峨眉山玄武岩常含有斜长石斑晶,这是低压下结晶分异的结果。由于斜长石密度小,所有很难与高铁玄武岩分离。整个计算的难点也是创新点是波速计算。通过分离的堆晶矿物组合中各种矿物的成分和质量分数计算的附加层波速比观察值高,不过堆积岩体常常会有残留岩浆存在矿物晶粒间,这样会降低岩石的压缩波速。大型基性一超基性岩体常常会残留有或者捕获5-30%的岩浆。假定两个高波速附加层分别捕获7叭,和巧%的残留岩浆,计算的结果就大体等于观察值。热力学和质量平衡计算研究表明:高地震波速层为橄榄辉石岩一辉石岩的巨型侵入岩体;峨眉山中岩区的岩浆量最大也符合含V-Ti磁铁矿矿床只产在中岩区,如太和、白马、攀枝花、红格等岩体;西岩区的岩浆量最小表明几乎没有可能在西岩区形成有规模的V-Ti磁铁矿矿床,实际观察仅仅只见到数量少而小的岩体;东岩区下地壳厚达20灿1的高波速层暗示东岩区上地壳的侵入岩体积也应该具有相当规模,应该是V-Ti磁铁矿矿床成矿区。目前在东岩区很少发现与峨眉山玄武岩有关的岩浆矿床的主要原因是:东岩区的剥蚀深度不够,没有可观的侵入岩体出露,而中岩区侵入岩都侵入在元古代地层中。按照质量平衡的计算方法,最保守的估算整个峨眉地慢柱岩浆事件产生的岩浆量为8.9*106km3,上地壳峨眉山玄武岩和侵入岩体积为3.9*106km3。如果按照初始覆盖面积5x106km2计算(与西伯利亚暗色岩初始覆盖面积相当),喷发高峰期为2Ma,计算的喷发速率为3.9km3/year。这并不亚于西伯利亚暗色岩的喷发速率4km3/year。这对于研究峨眉山大火成岩浆事件与二叠·三叠交界或end-QuadaluPian生物灭绝之间的可能联系具有重要意义。本文另一方面的研究工作是:首先系统地介绍了岩浆硫化物矿床的基本原理,然后通过金宝山PGE矿床实例研究,提出金宝山岩体成岩模式,并且对整个峨眉山大火成岩省的岩浆硫化物矿床产出位置进行理论预测。详细地球化学研究表明金宝山镁铁一超镁铁岩是峨眉山大火成岩省古老火山岩浆房的残留物。岩体主要由底部超镁铁岩和上部镁铁岩组成,两种岩石的质量大致相同。根据超镁铁岩的矿物组合计算的成岩时的氧逸度较高,热力学方法计算的成岩压力为2kb左右。超镁铁岩的包嵌结构和铁铁岩的微晶一细晶结构说明超镁铁岩为镁铁岩结晶的矿物堆积形成的。镁铁一超镁铁岩的蚀变程度不同以及Sc、Sr、Eu等元素在两类岩石中的不同特征指示了整个成岩过程。金宝山岩体的原始岩浆 MgO=8%说明高镁玄武岩并不是形成PGE矿床的必要条件。金宝山的成岩模式是:在火山喷发前,岩浆侵位时橄榄石和少量铬尖晶石先结晶,沉淀在岩浆房底部;随后结晶的是斜方辉石和斜长石,斜方辉石也沉淀在岩浆房底部,斜长石由于密度较小集中中岩浆房上部,岩浆房的中部是:少量的斜长石小斑晶。由于斜方辉石和斜长石的结晶,这样岩浆中的Sc、Sr和Eu就会亏损,也是岩浆房底部堆积岩的原始捕获岩浆。火山喷发后,由于压力的突然降低,岩浆房底部的堆晶会发生再熔融,几乎消耗掉所有的斜方辉石,橄榄石也呈熔蚀状浑圆形态,重新熔融的斜方辉石导致超镁铁岩中残留岩浆比原始捕获岩浆更加富Sc,这种岩浆由于富MgO和在快速冷却的环境下同时结晶,最终形成光性方位一致的单刹辉石。喷发后岩浆房空间的剩余导致围岩-灰岩进入,造成岩浆房中剩余岩浆强烈的碳酸盐化。峨眉山玄武岩Cr-Mg#的相关关系定义一条正常玄武岩演化线。大多数这些玄武岩的Ni也保持了这种演化关系,其中低钦玄武岩和过渡型高钦玄武岩Ni-Mg#相关关系远离了正常演化线,这些玄武岩的Cu-Mg#相关关系也有类似的情形。峨眉山低钦和过渡类型高钦玄武岩Ni和 Cu的非正常亏损,表明它们在地表下经历了硫饱和事件。金宝山岩浆硫化物矿床成岩模型的建立,为在整个大火成岩省寻找岩浆硫化物矿床提供了一种新认识。低钦和过渡型高钦玄武岩的古老火山口下部是岩浆硫化物矿床的所在地。

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由于缺乏相应的沉积地层,贵州新生代地质、环境演化恢复一直是学术界的难点问题。夷平面研究的兴起,为陆地地壳抬升、地貌演变等反演提供了理论基础,而风化壳正是夷平面研究的重要替代对象,尤其是对各类沉积地层不发育的地区。因而,贵州高原各级台地上发育有较为广泛的红色风化壳自然地、就成了主要研究载体。然而一与其它岩类不同,碳酸盐岩风化成土作用过程研究并没有得到同等重视,其研究范围和程度均很不充分。显然,要想利用碳酸盐岩风化壳进行夷平面等地质、地貌意义研究,就必需详细了解贵州或中国南方碳酸盐岩风化成土的基本过程。也只有如此,才能明确各种对比指标的使用条件和范围,才能明确各种测年结果的具体意义,才能真正地通过贵州碳酸盐岩风化壳获取全省地质、环境演化信息。本论文通过对贵州省岩溶台地碳酸盐岩石灰土、红色风化壳剖面形成地球化学过程的剖析,开展石灰土与红色风化壳之间的关联和差异性综合对比、红色风化壳之间发育程度的比较,以及风化壳剖面尝试性的侧年等方面研究,取得了以下儿点认识:1、石灰土形成地球化学过程及对比通过矿物组成、粒度分布特征、地球化学方法判别,确定了本文所选石灰土剖面物质来源于下伏碳酸盐岩中的酸不溶物,是碳酸盐岩风化后酸不溶物原地残余堆积的结果。石灰土形成的地球化学过程都遵循碳酸盐岩风化成土之两阶段模式:母岩-酸不溶物,大量可溶性物质Ca、Mg、Mn、P、Na淋失,而Si、K·Fe、Al、Ti则相对富集。该过程的矿物组成变化表现为,伴随碳酸盐矿物(方解石、白云石等)的溶解、迁移,硅酸盐相矿物(长石、2:1型粘土矿物等)残余、累积。酸不溶物,土层或土层的演化,K、Si(长石、伊利石)不断淋失,而Al(伊利石、高岭石、三水铝石)、Fe(针铁矿、赤铁矿等)逐渐富集,体现出脱硅、富铝(铁)过程。我们强调碳酸盐岩风化成土分为两个阶段,但也认识到风化作用是综合的、复杂的:在碳酸盐矿物大量淋失过程中,同时也进行着酸不溶物的风化。石灰土分为原生和次生两种成因类型。原生石灰土的风化程度总体较低,剖面中还残留一定量的CaCO3,剖面从下到上矿物组成、地球化学各种指标具有逐渐演化的过渡特征。原生石灰上土层演化过程显示出正风化序列,从下到上风化程度逐渐增大、可溶性物质逐渐减少、稳定和相对稳定组分(Al、Fe.、REE)含量不断增大。另外,主量元素的质量迁移系数在剖面中的变化与风化程度呈明显的相关性。而次生石灰土不但具有很高的风化程度,而且剖面无过渡特征,显示可能是由遭受强烈风化作用的物质直接转变形成的。剖面中也含有一定量后期加入的碳酸盐,但与高CIA值特征不相匹配;SiO2、Al2O3、Fe2O3组分具有不同的变化特征,与)成化程度无明显关联;REE在剖面岩一上界面出现富集层。2、碳酸盐岩红色风化壳形成地球化学过程及其与石灰土的对比红色风化壳形成的地球化学过程也遵循碳酸盐岩风化成土之两阶段模式:母岩一酸不溶物,大量可溶性物质Ca、Mg、Mn、P、Na淋失,而Si、K、Fe、Al、Ti则相对富集。该过程的矿物组成变化表现为,伴随碳酸盐矿物(方解石、白云石等)的溶解、迁移,硅酸盆相矿物(长石、2:1型粘土矿物等)残余、累积。酸不济物一土层或上层的演化,K、Si(长石、伊利石)不断淋失,而Al(伊利石、高岭石、三水铝石)、Fe(针铁矿、赤铁矿等)逐渐富集,体现出脱硅、富铝(铁)过程。石灰土与红色风化壳之间既存在共性,又有一定的差异性。红色风化壳与原生石灰土一样都具有过渡特征,但后者仅在剖面下部出现一定的过渡层位;原生石灰士的城化程度远低于红色风化壳,仅与后者底部土层相当;原生石灰土不具有红色风化壳之岩-土REE(超常)富集层。总体上,原生石灰土可以作为红色风化壳的前身。次生石灰土与红色风化壳在矿物组成、风化程度等各种地球化学指标等都十分接近(略低),显示与红色风化壳之间存在某种关联:由红色风化壳物质直接转变,或由酸不溶物已强烈风化的(白云岩)岩粉、碎裂岩风化形成。3、碳酸盐岩风化成土母岩差异性碳酸盐岩风化成土存在母岩差异性,石灰土母岩差异性较为明显,而红色风化壳的母岩差异性较弱,体现出红色风化壳的均一化特征。石灰土母岩差异性体现为:母岩为灰岩的石灰土剖面主量元素含量变化特征较为一致,而白云岩则具有不同的变化;灰岩石灰土Fe3+、Al具有不同的富集、亏损特征,且具有富集层的补偿亏损层,而白云岩石灰上两组分都呈现无补偿层位的相同富集态势;灰岩石灰土剖面出现负Eu异常和具以Gd为中心的倒“V”型MREE稀土富集特征(母岩标准化),而白云岩石灰土无明显Eu异常和具L既E或HREE稀士.富集特征;灰岩和白云岩石灰土的微量元素富集、亏损特征也有所不同,前者从上到下逐渐富集,而后者无明显变化趋势。红色风化壳形成的基本过程、主量元素地球化学行为无明显的母岩相关性,没有如石灰土剖面灰岩和白云岩之间存在的差异性,显示出红土化作用的均一化过程;微量元素中受重矿物影响的元素与母岩类型有一定的关联,但大多数元素的亏损、富集等与具体剖面的微环境关系密切。4、碳酸盐岩红色风化壳发育程度的对比及意义多利指标对比显示所选红色风化壳的风化程度有一定的强弱差别:平坝剖面>湖潮剖面>天龙剖面、大兴剖面>花溪剖面、新蒲剖面,但这种差异性不足以否定各剖面隶属于贵州山盆期广泛夷平面的基本推测。各剖面之间的微弱差异是红色风化壳形成时纬度分带和垂向分带的体现。低纬度的平坝、湖潮、天龙剖面经历的风化作用强于高纬度的新蒲、大兴剖面;高海拔的新蒲剖面风化程度低于海拔低的大兴剖面。5、红色风化壳次生石英裂变径迹测年红色风化壳次生石英裂变径迹方法测年尝试,得到一定的结果和认识:晶形相对较好的石英,是次生的,与母岩中碎屑及成岩阶段没有关联;各剖面上部与中、下部次生石英的诱发裂变径迹的密度有着明显的区别,可能暗示它们的形成环境不同;名一剖面石英的形成或退火年龄分布较为分散,1.2-25.2Ma,同一剖面的石英年龄也不均一,变化较大;从下到上,年龄值呈现出逐渐减小的规律性,与风化作用的正常序列相反。如果能确切其成因,次生石英裂变径迹年代学研究将是确定风化壳形成时代及揭示主要风化作用信,却钩有利武器。

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矿化剂在热液矿床成矿过程中的重要作用一直为人们所关注,矿化剂地球化学行为直接影响成矿元素的富集成矿,不同的矿化剂元素可能对金属成矿具有一定的专属性。本文以著名的江西德兴铜厂超大型斑岩铜矿床和大吉山钨矿床作为研究对象,研究F、Cl与W、Cu成矿的关系。主要的认识如下:(1)F在花岗质岩浆中,可以降低岩浆的粘度、密度、固液相线温度、改变熔体结构,而Cl对熔体结构没有多大的影响。F在流体一花岗质熔体相间,绝大多数配分系数小于1.0,趋向于熔体相中配分,DF随体系中F浓度的升高而增加。Cl在流体一花岗质熔体相间的配分系数均大于1.0,且Dc1 随体系中Cl浓度的升高而增大·Cl强烈地趋向富集于流体相中。(2)Cu在流体一花岗质熔体作用过程中,铜总趋向于流体相中分布(DCu都大于1)。特别是在富Cl流体中Cu浓度较高,说明在富含Cl的热液流体能够从共存的熔体中活化迁移出大量的 Cu,S的加入DCu有降低的趋势。钨趋向于熔体相中富集,其配分系数大多小于1.0。(3)德兴铜厂花岗闪长斑岩属钙碱性系列岩石属I型花岗岩类,具有埃达克岩的特征。岩浆来源于深部,在结晶演化过程中发生了围岩物质的混染,这种高铜含量围岩的混染使成矿物质在岩浆中得到富集,有利于铜的活化、迁移。在铜厂岩体不同的蚀变带中,SiO2、K2O、Cu、Mo等从新鲜斑岩甚至弱蚀变带中带出,而在强蚀变带强烈富集,Cl同样有在强蚀变岩石中富集的趋势;而Na2O、Fe从斑岩体中带出,进入流体相中,流体中大量Fe的存在,有利于铜的沉淀、富集成矿。(4)德兴铜厂斑岩体微量元素和稀土元素地球化学特征表明,该岩体发生了流体一熔体作用,分异出来的流体是一种相对富氯的流体,同时成矿流体的流向是从岩体中心向接触带方向流动。(5)大吉山花岗岩具有高SiO2、A/CNK值,显示过铝质特点。黑云母花岗岩是壳源花岗岩但又受到慢源岩浆或慢源流体的影响。随着花岗岩的演化(从I→II→III)SiO2、K2O+Na2O逐渐增加,ΣFe、Al2O3、CaO、F含量降低,为成矿提供了大量的矿化剂(F)和沉淀剂(Fe、Ca)。Eu负异常从I至III阶段花岗岩逐渐加强,表明该岩浆经历了高度的分异演化。(6)大吉山花岗岩类稀土元素具有“四重效应”配分的特点以及微量元素对玲Rb、Y/Ho、Zr/Hf以及Nb/Ta发生明显分异,暗示在花岗岩岩浆的演化过程中,经历了充分的流体一熔体作用,同时分异出大量富含F、W等矿化剂元素和成矿元素的热液流体,致使钨矿的形成。大吉山石英脉型钨矿的成矿年龄大约在155 Ma。(7)通过对成矿流体和花岗质岩石黑云母、白云母中卤素相对逸度的研究(log(H2O/fHCl)fluid、log(fHF/fHCl)fluid)发现,铜厂斑岩型铜矿床的成矿体系是相对富氯体系,而大吉山石英脉型钨矿床成矿体系相对富氟,同时氟可能主要迁移W、Sn、Nb、Ta等金属元素。(8)结合斑岩型铜矿床成矿流体特征,铜主要以C1的络合物形式存在和迁移,迁移形式主要是CuCl0、CuCl2等。石英脉型钨矿床中,钨主要以钨酸、钨酸盐及其离解形式存在和迁移,如WO42-、HWO4-、NaHWO4、Naw伍.等;在高度富氟的成矿流体中,钨的氟氧络合物(如WO3F-,WO2F42-等)对钨迁移也具有重要的作用。因此,不同矿化剂类型具有一定的成矿专属性,热液铜矿床主要与Cl、S有 关,而热液钨矿床大多与F有关。

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The ignition processes for the catalytic partial oxidation of methane (POM) to synthesis gas over oxidic nickel catalyst (NiO/Al2O3), reduced nickel catalyst (Ni-0/Al2O3), and Pt-promoted oxidic nickel catalyst (Pt-NiO/Al2O3) were studied by the temperature-programmed surface reaction (TPSR) technique. The complete oxidation of methane usually took place on the NiO catalyst during the CH4/O-2 reaction, even with a pre-reduced nickel catalyst, and Ni-0 is inevitably first oxidized to NiO if the temperature is below the ignition temperature. It is above a certain temperature that Ni-0 is formed again, which leads to the start of the POM. The POM can be initiated at a much lower temperature on a Pt-NiO catalyst because of Pt promotion of the reduction of NiO. The POM in a fluidized bed can be easily initiated due to the addition of Pt.

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A one-meter long column packed with silica gel is used to separate light hydrocarbons. The silica gel has been modified with several kinds of gas chromatography stationary phases. Among these, PEG 2000 shows fairly good effect when using 80-100 meshes silica gel for the separation of mixture of methane, ethane, ethylene, acetylene, propane, propylene and n-, i-butane. The different behavior of silica gel between batch to batch is also found. When silica gel is coated with a small amount of Al2O3 prepared with sol-gel method, better resolution has been observed on a 2-meter column compared with the non-modified silica gel.

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A perovskite-type oxide of Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-delta (BSCFO) with mixed electronic and oxygen ionic conductivity at high temperatures was used as an oxygen-permeable membrane. A tubular membrane of BSCFO made by extrusion method has been used in the membrane reactor to exclusively transport oxygen for the partial oxidation of ethane (POE) to syngas with catalyst of LiLaNiO/gamma-Al2O3 at temperatures of 800-900 degreesC. After only 30 min POE reaction in the membrane reactor, the oxygen permeation flux reached at 8.2 ml cm(-2) min(-1). After that, the oxygen permeation flux increased slowly and it took 12 h to reach at 11.0 ml cm(-2) min(-1). SEM and EDS analysis showed that Sr and Ba segregations occurred on the used membrane surface exposed to air while Co slightly enriched on the membrane surface exposed to ethane. The oxygen permeation flux increased with increasing of concentration of C2H6, which was attributed to increasing of the driving force resulting from the more reducing conditions produced with an increase of concentration of C2H6 in the feed gas. The tubular membrane reactor was successfully operated for POE reaction at 875 degreesC for more than 100 h without failure, with ethane conversion of similar to 100%, CO selectivity of >91% and oxygen permeation fluxes of 10-11 ml cm(-2) min(-1). (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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Pd and Pd-Ag (24 wt.%) alloy composite membrane were prepared by electroless plating and magnetron sputtering, respectively. The membranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and H-2 permeation measurement. Commercial microfiltration ceramic membrane were coated with gamma-Al2O3-based layer by the sol-gel method and used as substrate of Pd and Pd-Ag alloy film. Both the as-prepared membranes were shown: to be He gas-tight at room temperature with a thickness of <1 mu m. Permeation results showed that H-2 permeation through these composite membranes is mainly dominated by the surface chemistry of H-2 on or/and in the membranes. The membranes exhibited a high permeation rate of H-2 and a H-2/N-2 permselectivity of higher than 60 in the optimized operation conditions. (C) 2000 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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CH4-CO2-O-2 reforming to syngas in a never Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3.delta oxygen-permeable membrane reactor using LiLaNiO/gamma-Al2O3 as catalyst was successfully reported. Excellent reaction performance was achieved with around 92% methane conversion efficiency, 95% CO2 conversion rate, and nearly 8.5mL/min.cm(2) oxygen permeation flux. In contrast to the oxygen permeation model with the presence of large concentration of CO2 (under such condition the oxygen permeation flux deteriorates with time), the oxygen permeation flux is really stable under the CH4CO2-O-2 reforming condition.

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A high quality NaA zeolite membrane, which shows a H-2/n-C4H10 permselectivity of 106, has been synthesized on a seeded alpha-Al2O3 support by a multistage synthesis method.

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NaA zeolite membrane was successfully synthesized on the porous alpha-Al2O3 support by microwave heating. The synthesis of NaA zeolite membrane in the microwave field only needs 15 min and the synthesis time is 10 times shorter than that by conventional heating. SEM characterization indicates that the zeolite crystals in the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are uniform in size; the membrane thickness is about 4 mu m and is thinner than that of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating. Gas permeation studies indicate that the permeances of the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are 3-4 times higher than those of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating, while their permselectivities are comparable.

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Adsorption and interaction of H2S/SO2 on titania as well as on alumina for comparison has been studied by temperature programmed desorption (TPD), infrared (IR) spectroscopy and temperature programmed electronic conductivity (TPEC) techniques. It was found that the adsorption of both H2S acid SO2 on TiO2 is much greater than on Al2O3. The electronic conductivity of TiO2 measured by TPEC varies significantly as adsorption and desorption takes place on TiO2, showing a strong interaction between TiO2 and adsorbates. At temperature above 200 degrees C, H2S or SO2 adsorbed on TiO2 can be converted into S, H2O and SO2 or SO3. While on the hydrogen treated TiO2, H2S is decomposed into S and H-2, SO2 into S. The active sites on TiO2 surface cannot be so strongly adsorbed by SO2 that it is much more resistant to the sulfation reaction. Unlike TiO2, Al2O3 only provides surface adsorption sites, which can be readily sulfated. The data obtained support one's understanding why TiO2 exhibits a better catalytic performance than that of Al2O3 as a Claus reaction catalyst. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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The reduction behaviors of the supported platinum-iron catalysts and their comparison with supported iron catalysts were studied by TPR (temperature-programmed reduction)-in situ Fe-57 MBS (Mossbauer spectroscopy). The results indicated that the TPR processes of all Fe-containing catalysts were different from that of bulk alpha-Fe2O3. There were interactions between Pt, Fe and the gamma-Al2O3 or SiO2 support for the Pt-Fe/gamma-Al2O3 and Pt-Fe/SiO2 catalysts. All the iron-containing catalysts show that Fe3+ was highly dispersed on the support (gamma-Al2O3 and SiO2) before reduction. No Fe-0 was found in the reduction processes. The Fe3+ was reduced to Fe2+ in tetrahedral vacancy first for the reduction of the Pt-Fe/gamma-Al2O3 catalyst. No Fe2+ in octahedral vacancy was found in the reduction of the Pt-Fe/SiO2 catalyst. Adding Pt to Fe/support (gamma-Al2O3 or SiO2) could promote the reduction of the Fe species. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

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An in-situ modified sol-gel method for the preparation of a Ni-based monolith-supported catalyst is reported. With the presence of a proper amount of plasticizer and binder, and at an optimized pH value, the stable boehmite sol was modified with metal ions (Ni, Li, La) successfully without distinct growth of the particle size. Monolith-supported Ni-based/gamma-Al2O3 catalysts were obtained using the modified sol as the coating medium with several cycles of dip-coating and calcination. Combined BET, SEM-EDS, XRD and H-2-TPR investigations demonstrated that the derived monolith catalysts had a high specific surface area, a relatively homogeneous surface composition, and a high extent of interaction between the active component and the support. These catalysts showed relatively stable catalytic activities for partial oxidation of methane (POM) to syngas under atmospheric pressure. The monolith catalysts prepared by this sol-gel method also demonstrated an improved resistance to sintering and loss of the active component during the reaction process.