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英石拓股票分析

发布时间: 2021-08-25 06:48:59

㈠ 这是什么石头

这是英石。



英石,广东省英德市特产,中国国家地理标志产品。

英石,始拓产于英德,故又称英德石。英石,是经大自然的千百年骤冷曝晒,箭雨风刀,神工鬼斧雕塑而成的玲珑剔透,千姿百态的石灰石,“瘦、皱、漏、透”四字简练的描述了英石的特点。英石大的可砌积成园、庭之一山景,小的可制作成山水盆景置于案几,极具观赏和收藏价值。

英石就其质地而论,可分为阳石和阴石两类。阳石裸露地面,长期风化,质地坚硬,色泽青苍,形体瘦削,表面多折皱,扣之声脆,适宜制作假山和盆景。阴石深埋地下,风化不足,质地松润,色泽青黛,有的间有白纹,形体漏透,造型雄奇,扣之声微,适宜独立成景。

2006年04月27日,原国家质检总局批准对“英石”实施地理标志产品保护。

详见 网络

㈡ 英德景盛英石和大家所说的石英石石同一个石种吗,有什么区别

英石,广东省英德市特产,英石,始拓产于英德景盛园艺,故又称英德石。英石,是经大自然的千百年骤冷曝晒,箭雨风刀,神工鬼斧雕塑而成的玲珑剔透,
天然的石英石是变质岩,密度和硬度都很高!耐久度好! 人造石英石是石英石粉加胶加颜料高温高压压制而成,硬度和密度没有天然的石英石好! 但是相对来说也很好了!唯一一点比较大的缺点就是随着时间的推移!

㈢ 利用中子活化法评价石英脉型矿体深部潜力的尝试

一、概述

石英是常见的造岩矿物,也是最常见的脉石矿物,在大多数的热液矿床中都可以找到石英,尤其是石英脉型金矿和石英脉型的钨矿等矿床中,石英更是最主要的矿物之一。因此,这些矿床中的石英,无论是热液充填结晶的自形石英还是交代围岩或围岩蚀变过程中生成的他形石英,都必然蕴含着与成矿作用有关的信息。这些信息除了常用的氢氧同位素、温度、压力和氧逸度等成矿物理化学条件方面的信息之外,还包括成矿物质及流体来源、成矿演化的过程、矿化分带,等等。但是,除了成矿物理化学条件方面的研究比较多之外,如何从石英矿物本身挖掘关于物质来源、矿化分带乃至于如何指导找矿方面的研究,相对少见。

由于石英主要是SiO2(而SiO2又是地壳中最主要的成分),晶体结构和矿物化学成分相对简单而稳定,是利用中子活化法测定其中微量元素含量的最理想矿物。国内外利用中子活化法测定金矿中石英的微量元素含量,已经有不少的成果积累(李幼宁,1989;管和国等,1991;曹志敏,1991;胡楚雁等,1992;屈文俊等,1997),但对石英脉型黑钨矿中石英的研究还鲜见报道。曹志敏(1991)曾对四川大渡河黄金坪金矿的石英进行过中子活化分析,结果表明,分散在石英中的超显微金在矿体上部含量较高,最高达6.7×10-6,向深部减少,ZK301孔揭露的矿体石英含金0.115×10-6,六中段0.12×10-6~1.5×10-6。对于少硫化物石英脉型矿石,如无可见金出现,很难形成独立金矿体。石英中的Ba/As比值表现为上部小(<36.7),中部大(185~225),下部又变小(7.7),因为金矿化的原生晕一般以Ba为前缘晕,As为尾晕,而Mn含量与六中段的富金矿有关。

我国江西南部地区是石英脉型钨矿的最主要产地,但那里也有破碎带-石英脉型金矿;赣南地表的石英脉更是星罗棋布,这些石英脉是否含矿、含什么矿、如果含矿其潜力多大、是否值得进一步工作?这些问题既现实又具体。本次利用中子活化法,对赣南钨矿区的典型石英脉型金矿(留龙金矿)和钨矿(淘锡坑钨锡多金属矿)作了初步对比研究,获得了很有意义的成果,即:不但可以从石英中获得是否含矿的信息,可以了解其含矿性的好坏,还可以为勘探工作的部署提供参考依据。

二、方法及要求

石英样品中子活化分析的方法和步骤简述如下:将准确称取的试料和标准物质,用高压聚乙烯薄膜包好,放入辐照管中,送入中国原子能科学研究院微型反应堆内辐射孔道中进行辐照,按照所测量元素的种类不同,选择短照和长照两种辐照方式,时间分别为2分钟~35小时,反应堆的中子注量率为2~8×1011n/s·cm2,照射后的试料和标准物质经过不同时间的冷却,在相同的几何条件下用高纯Ge探测器测量γ-射线放射性强度。其中,γ-射线能谱分析、各种干扰校正及元素含量的计算,均由微机γ-射线能谱仪系统完成。

本次研究对淘锡坑矿区宝山区段的V11号钨矿脉(是淘锡坑的王牌脉之一)、留龙金矿的10号金矿脉(主矿脉)以及八仙脑和岿美山矿区的部分矿脉分别进行了采样,分别采集、选纯石英单矿物样品进行中子活化分析,每个样品可以一次性测定24个元素。中子活化分析由国家地质测试中心屈文俊研究员在中国原子能研究院进行照射处理后完成测试。从分析结果看,石英中除了有0.2%左右的Al2O3之外,其他物质W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn的含量均在×10-6级别而Sb、Sm、Au、Ag、Ce、Co、Hf、Lu、Sc、Ta、Th、Yb的含量均在×10-9级别,表明石英中SiO2的含量在99.7%以上,即单矿物中无杂质,测试结果具有很好的代表性。

另外,石英中子活化测试对于石英样品的用量很小,同时可以直接精确地测定W、Au、Ag、Pb、Zn、Sb等主要成矿元素(尤其是对Au的灵敏度是各类方法中最高的),较其他分析测试方法有其显著的优势。

三、石英脉型金矿———以留龙金矿为例

1.地质概况与样品代表性

留龙金矿是赣南发现和勘探的第一个有工业价值的中型岩金矿床。矿区位于兴国县城东南20km的留龙乡,地处SN向永丰-安远构造带与新华夏系于山构造带交接复合部位,区内断裂构造发育,以SN向、EW向、NE至NNE向为主,对成矿均有不同程度的控制作用。矿区内仅见呈岩墙状和岩脉状产出的辉绿岩和斜闪煌斑岩,但区域内岩浆活动频繁,四周被早自加里东期、晚至燕山晚期的花岗岩体所围绕。矿脉赋存于下震旦统上施组的变凝灰岩、变沉凝灰岩、变凝灰质砂岩及凝灰质千枚岩中。矿床类型为石英脉型和石英复脉型金矿。全区已知矿脉31条,以10号矿脉规模最大,全脉金平均品位8.31g/t。主要金属矿物有黄铁矿、毒砂,脉石矿物为石英、绢云母、绿泥石、绿帘石等。金矿物为自然金、银金矿和金银矿,主要赋存于黄铁矿中。

本次研究的样品采自10号主矿脉,同时也采集了八仙脑矿区含钨石英脉中的石英,同时利用中子活化法测定其微量元素的含量,以便于对比。

2.结果与讨论

对留龙金矿和八仙脑两种不同类型石英脉型矿床中石英中子活化测定的结果列于表8-4中。

表8-4 八仙脑钨矿和留龙金矿区石英脉中石英的中子活化分析结果

注:单位为×10-6。样号带LL者采自留龙金矿,其余采自八仙脑钨矿。Ag的含量在LLw-0113中为0.00652×10-6,在V2H44-3Q中为0.000419×10-6。留龙金矿石英脉中的硫化物主要是黄铁矿,未见黑钨矿和白钨矿,也未见闪锌矿和方铅矿;八仙脑钨矿石英脉中除了黑钨矿之外还有闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿。

3.成因类型的判别及示踪意义

根据初步的分析结果可以看出,留龙金矿与八仙脑钨矿虽然都是石英脉型矿床,但主矿种不同,因此,石英脉石英中所蕴含的微量元素信息是不一样的,具体表现为:

1)从表中可见,无论是留龙金矿还是八仙脑钨矿,石英中Au的含量甚微,均小于0.03×10-6。如此低含量的Au能被准确地测定,有赖于中子活化分析方法的精确性。其中,金矿平均0.00776×10-6,钨矿平均0.00192×10-6,前者是后者的4倍。

2)相对于钨矿区石英而言,金矿区石英中富集的元素有:Cl、Mn、As、Sb、Fe、Zn,尤其是Mn、As、Sb的富集较为显著。这与As、Sb、Cl等元素经常作为金矿的找矿标志也是一致的。Mn和W的含量在金矿石英中比钨矿石英中还要高,其原因待进一步研究,也可能是由于南岭W区域性富集而留龙金矿尚未发现钨的独立矿物,以至于在由“石英”代表的热熔体-流体中相对富集。八仙脑钨矿石英中K、Rb、Cs的含量明显高于金矿,显示钨矿与花岗岩(富含K、Rb、Cs)在成因上具有明显的物质来源上的联系。

3)从元素组合的角度考察(图8-5),在Cl-Au图解中,在Mn-Au图解中,在As-Au图解中,在Cs-Au图解中,在Sc-Au图解中,在Rb-Au图解中,在Cl×Mn-As×La图解中,在Cl×Mn-As×Sb图解中(图8-6),金矿区石英与钨矿区石英均落在不同的区域。其中,金矿石英中Au的含量与Cl的含量明显高于钨矿区石英,与Au在热液中迁移主要与Cl有关的基本规律是一致的。

图8-5 八仙脑石英脉型钨矿与留龙石英脉型金矿中石英中子活化分析双元素对比

图8-6 八仙脑石英脉型钨矿与留龙石英脉型金矿中石英中子活化结果元素组合乘积对比

4)对于同为钨矿的淘锡坑和八仙脑,前者属于岩浆热液充填型石英脉,后者属于破碎带蚀变岩型石英脉。通过对比,二者具有明显不同的微量元素分组特征。八仙脑矿区石英中微量元素的种类比较少,不同元素之间的相关性程度也不同于淘锡坑。由于淘锡坑的石英样品主要采自充填型石英脉中,成矿流体主要来自于深部花岗岩结晶分异出来的岩浆热液,因此微量元素含量比较多且具有岩浆热液成矿元素的典型组合特征;八仙脑的样品也采自石英脉但主要属于破碎带热液充填交代型石英脉,构造变形的特点比较明显,因此微量元素种类较少而且岩浆热液的特征不那么直接显示。这在聚类分析图中明显可见,八仙脑石英中的W与亲硫化物元素(As、Sb、Fe等)的关联程度较高,而淘锡坑石英中的W则与稀土元素关联程度最高(图8-7)。

图8-7 石英中子活化分析结果的R型聚类分析左为八仙脑;右为淘锡坑

5)石英中的W含量与储量具有较强的相关性。这在下文论述。

总体上看,钨矿区石英中W的含量变化大且可高达1000×10-6以上,金矿区石英中Au的含量变化大且较高(四川黄金坪矿区高达6700×10-9。曹志敏等,1991)。

对于钨矿来说,淘锡坑、岿美山和八仙脑也有区别(图8-8,图8-9),八仙脑石英中的Fe含量变化小而Al含量变化大(即随着Al的变化Fe基本不变),岿美山石英中的Fe含量与Al含量呈正相关(即随着Al含量升高Fe也升高),淘锡坑矿区则与八仙脑明显不同,Fe含量变化大而Al含量变化小(即随着Fe含量的变化Al含量基本不变)。

图8-8 不同类型石英脉型矿床石英W-Au关系图

图8-9 不同类型石英脉型钨矿石英Al-Fe关系图

四、石英脉型钨矿———以淘锡坑为例

我国的石英脉型黑钨矿闻名天下,石英是其中最常见的脉石矿物。石英作为纯净矿物,其中蕴含的各种信息对于研究成矿物质的来源、成矿流体的性质以及矿化分带都有很大的帮助。利用中子活化分析的办法可以获得多种信息,但以往多应用于金矿而对钨矿的研究少见。此处对江西南部崇义县淘锡坑钨矿中一条王牌钨矿脉进行了系统的分析测试,获得了有意义的结果。

1.地质特征概述及样品代表性对于淘锡坑钨矿的地质特征,已在前述章节有详细介绍,此不赘述。本次研究对淘锡坑矿区宝山区段的V11号钨矿脉(是淘锡坑的王牌脉之一。图8-10)进行了系统采样,共采集、选纯42个石英单矿物样品进行了中子活化分析,每个样品包括24个元素。中子活化分析由国家地质测试中心屈文俊研究员在中国原子能研究院进行照射处理后完成测试。

V11号矿脉在地表出露长度340~682m不等,倾向延深250~660m。矿体产出标高为690至-56m,已控制最低标高-56m,尚未尖灭。矿化属于石英大脉型,局部见黑钨矿赋存于云英岩脉或云英岩化岩石中。矿脉形态变化不大,脉幅稳定,延伸较深。根据赣南地质调查大队在该矿区的工作资料,在宝山区段V11号矿脉由356m中段标高到106m中段标高,矿体厚度由0.3~0.5m变大到1.7~1.9m,WO3品位上也由浅部到深部有变富的趋势。

图8-10 淘锡坑104线剖面图(据赣南地质大队改编)

2.测试结果

从分析结果(表8-5)看,石英中除了有0.2%左右的Al2O3之外,其他物质W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn的含量均在×10-6级别而Sb、Sm、Au、Ag、Ce、Co、Hf、Lu、Sc、Ta、Th、Yb的含量均在×10-9级别,表明石英中SiO2的含量在99.7%以上,即单矿物中无杂质,测试结果具有很好的代表性。

表8-5 淘锡坑V11号脉中石英的中子活化分析结果

注:Al含量单位是%,W、Ca、Mn、As、K、Na、Cr、Cs、Fe、Rb、Zn的含量单位为×10-6,其他元素为×10-9

3.元素之间的相关性分析

对淘锡坑全部元素进行R型聚类分析和因子分析,获得所有元素之间的相关性信息(表8-6,图8-9)。由表8-6可以看出,W元素主要与Sm、Lu、Yb、Mn、Sc、Ta、Fe等元素相关性比较好,相关性系数分别为0.76、0.66、0.55、0.45、0.41、0.33、0.28,而与Cs、Co、K、Rb、Zn、Ag、Al、Na等元素成负相关。从聚类分析谱系图上也能够得到类似的信息,即:如果以0.4为分界线(图8-9中红线所在位置),则这24个元素可以分为8组:①W、Sm、Mn、Sc、Ta、Lu、Yb等;②Al、K、Rb;③As、Fe、Ag、Co、Zn;④Au、Hf、Th;⑤Na、Sb;而Ca、Cr、Cs各自独立。这说明W与稀有、稀土元素和Mn的相关性比较好。这和区域上W与稀有、稀土元素的良好相关性是一致的,同时也代表了石英-氧化物组合的特征,As、Fe、Ag、Co、Zn等的一组与本区的黄铜矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿等硫化物组合是相关的,代表了石英硫化物组合。

表8-6 淘锡坑V11号脉各个元素的相关性系数

4.W元素的空间分布特征

W元素在不同矿脉之间石英单矿物中的分布特征是有区别的,同一脉中也有低含量和特高含量,而且与深度似乎无关。此外,相邻样品之间也可能出现较大的差异,如Bs156-1、Bs156-2、Bs156-3、Bs156-4、Bs156-5为相邻的间隔50m的样品,W的含量分别为172×10-6、7.43×10-6、130×10-6、1855×10-6、17.1×10-6。统计全部数据,W的最大值为1855×10-6,最小值为0.215×10-6,均值为187.67×10-6,方差为373.12。说明数据的分布极分散。

从W元素空间分布的等值线图上可以看出:自深部往地表,W品位有逐渐降低的趋势。据目前采矿资料,156~56m中段是宝山区段V11号矿脉相对富的地方。这与矿区采样分析的结果极为相似(表8-7)。在宝山区段156m、106m中段的平面等值线图上(图8-11),两个中段都有3个W的浓集中心,但两个区段的浓集中心位置不完全对应,而是有“偏移”,显示浓集中心在空间上从南东往北西迁移的趋势。这可能代表了矿液的运移方向。这意味着,宝山区段的V11号矿脉往南东方向有可能延伸到枫林坑区段,而目前枫林坑区段虽然开拓到了256m中段,但尚未见比较大的黑钨矿石英脉体,预测在枫林坑区段深部可能存在比较富大的矿体。

图8-11 淘锡坑钨矿W元素在宝山区段156m、106m中段的平面等值线图(×10-6)

5.矿体储量的预测研究

对区内矿体储量的预测,是矿山企业非常关注的,也是矿产资源潜力评价的基本工作。除了通过勘探工程揭露、采样分析的常规方法外,石英中子活化分析的结果也可以提供可参考的信息。鉴于钨在自然界中非常稳定,不溶于酸碱溶液,钨在从溶液中沉淀时存在一个非常低的临界含量,此时W以络合物或卤化物等形式存在。因此,可以根据流体的体积和矿床中W的平均品位来探讨成矿流体中W的原始丰度(李逸群等,1991)。成矿流体的体积,主要根据矿体体积、非矿和贫矿脉体的体积、蚀变带的范围以及可能逸散流失物质的体积来估算。假若在整个矿化体系中,蚀变体积为矿体体积的10倍,非矿和贫矿脉体的体积为矿体体积的2倍,并有20%的滤后残液被逸散流失,按此推算,现见的矿体是由比它体积约大37.5倍的成矿流体浓缩而成。据此可根据矿床的平均品位推算成矿流体中的原始钨丰度。例如,形成含钨品位为0.12%的一般工业钨矿床,其成矿流体中的原始钨丰度不能低于32×10-6(相当于10~3.86mol/L的水溶液);若形成品位为1%的富钨矿床,则成矿流体中的原始钨丰度不能低于267×10-6(相当于10~2.94mol/L浓度的水溶液)。那么,在不考虑蚀变体积而只考虑了钨矿体体积时,用石英中实测的W含量来代替原始W丰度,与坑道中刻槽取样测定的W品位之间是否也存在对应关系呢?下面以淘锡坑V11号脉为例进行探讨(表8-7,图8-12)。

淘锡坑V11号王牌矿脉从356中段到156中段已经进行了勘探,上部356中段到206中段基本采空,目前正在开采206中段到156中段,迫切需要预测106中段~56中段乃至更深部位的储量,并对该储量有个评价(实际开采获得的储量是否与探明储量一致),为深部找矿和矿山生产提供依据。

表8-8是V11号脉体156中段~356中段探明的储量计算结果。根据W元素中子活化分析资料,假定W的实测数据代表了含矿溶液中的W含量,根据156~356中段计算的体积,可以得出在相当体积的水溶液中W的原始含量=W平均丰度×V体积;然后根据这个部分矿体W的储量除以(W平均丰度×V体积),得到矿体流体的体积倍数,然后根据这个倍数进行106m、56m中段的储量计算。

表8-7 淘锡坑V11号矿脉的矿体特征

注:据赣南地质大队《江西省崇义县章源钨制品有限公司淘锡坑钨矿区北西段储量地质报告》资料整理。

图8-12 淘锡坑钨矿V11矿脉石英中微量元素含量与钨矿品位之间的关系

体积倍数的计算为,F=W储量/(W平均丰度×V体积)=9576.247/(155.7×65731.16×10-6)=935.697

其中W平均丰度是根据156中段~356中段中采样的数据进行加权平均得到的,为155.7×10-6,根据这个计算的倍数。我们根据矿体在坑道中的变化情况(如在进行矿体形态描述中所述)假定106m和56m中段的矿体走向上均为600m,厚度均为1m,进行计算。计算结果见表8-8。

表8-8 淘锡坑V11号脉体156m和56m中段资源量预测结果

说明:合计1中106中段采用的是该区段W的算术平均丰度。56中段采用的是网格化后的推测丰度,合计2中106中段采用的是该区段网格化后W的算术平均丰度。

赣南地质大队在《江西省崇义县章源钨制品有限公司淘锡坑钨矿区北西段储量地质报告》中探明的V11号脉体储量共19643.07t。那么,对106m中段的W元素丰度采用原始的算术平均丰度,则计算得到的106m中段与56m中段的储量合计为10275.69t,加上156中段~356中段的9576.24t共计19851.93t,与探明储量接近;如果106m中段采用网格化后的W算术平均丰度,则计算得到106m中段与56m中段的储量共8046.33t,加上156中段~356中段合计为17922.57t,略小于探明储量。这两组数据都较好地说明,应用这种方法可以比较有效地进行矿体深部储量的预测。而据矿区的烂埂子区段值班长介绍,现在开采的156中段有矿体贫化现象。因此,可考虑用本方法进行储量预测和W丰度的空间预测模拟,以指导找矿。

五、结论和讨论

对淘锡坑矿区的研究表明:①通过对淘锡坑矿区V11号王牌矿脉不同中段石英的中子活化分析,发现W元素主要与Sm、Lu、Yb、Mn、Sc、Ta、Fe等元素相关性比较好;②在矿体的纵投影面上,通过对156中段和106中段钨元素等值线的绘制,均识别出3个浓集中心,并有从地表往深部W含量逐渐升高的趋势,显示矿液由南东往北西富集。这意味着成矿流体是自下而上、由南东向北西迁移的,故可预测枫林坑深部具有较好的找矿前景;③尝试性地进行了矿脉深部储量的预测研究,获得了106m和56m两个中段的储量共10275.6t,加上156中段~356中段,合计V11号脉体的储量为19851.93t,与探明储量接近。可见,利用石英中子活化分析资料,有助于矿体深部储量的估算。

应该指出,利用石英中子活化方法测定石英单矿物中微量元素的含量,虽然具有用量少,样品易采集易加工处理等优点,但总体上还处于探索性阶段,需要在积累大量资料之后才能得出更加科学的规律性认识。

㈣ 广东产什么玉石

广东产英石,独居石等。

1,英石

英石,广东省英德市特产,中国国家地理标志产品。英石,始拓产于英德,故又称英德石。英石,是经大自然的千百年骤冷曝晒,箭雨风刀,神工鬼斧雕塑而成的玲珑剔透,千姿百态的石灰石,“瘦、皱、漏、透”四字简练的描述了英石的特点。

2,独居石

独居石,在一些沉积岩中也存在。不论岩浆成因或变质成因独居石,其同位素年龄的地质意义都较为清楚。独居石为单斜晶系,晶体为板状或柱状。因经常呈单晶体而得名。

(4)英石拓股票分析扩展阅读

英石类别:英石分为阳石、阴石两大类:阳石露于天,阴石藏于土,阳石按表面形态分为直纹石、斜纹石、叠石等,阴石玉润通透;阳石皱瘦漏透,各有特色,各有千秋。据专家估测,可开发的英石资源有6亿吨,居全国四大名石之首。

独居石特征:独居石内部经常出现复杂的分区,每一区域可能都记录了独居石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程。因此,在进行微区分析前,详细研究独居石的形貌和内部结构对解释独居石的U-Pb年龄、微区化学成分和同位素以及微量元素组成的成因至关重要。

㈤ “哑层”的ESR测年研究及其应用

业渝光刁少波邬象隆

(国土资源部海洋沉积开放研究实验室)(国土资源部海洋地质研究所)

关键词“哑层”ESR测年石英氧空位

对于石油勘探中既缺乏生物化石,又缺少同位素年龄资料的所谓“哑层”,目前还无法确定其地质年代,这给石油地质的深入研究带来了许多困难。运用ESR(Elecrton Spin Resonance)技术测试石英中氧空位(oxygen vacancy)相对浓度,寻求其与所接受的总剂量(可换算成沉积年龄)之间的相关关系,以确定“哑层”的地质年代成为一种重要手段。使用ESR技术较简便地把地层单位上升到年代地层单位,有利于各种不同成因的含油气盆地或其他沉积盆地之间、每个盆地周边与盆地内部的地层对比,乃至和国际标准地层剖面的对比。就年代学而言,也有益于开拓新的思路。

1石英氧空位ESR测年的原理和概况

ESR测年是近年来迅速发展的一种测年新技术(W.J.Rink,1997)。出露在地表的岩石由于风化作用而破碎和分解的岩石物质,它们经水、风等营力的搬运沉积在陆地和海洋。当这些物质受到本身和周围环境物质中铀、钍、钾等放射性所造成的电离辐射时,物质内部生成一些缺陷,同时形成一些游离电子。这些游离电子被其他杂质或缺陷捕获时就形成捕获电子心(如石英的E′、Ge、Ti心),或原来的原子失去电子而形成空穴心(如石英的OHC、Al心)。这些捕获电子心和空穴心由于含有未偶电子而带有磁性,物质中这些未偶电子的浓度与埋藏时间成正比增加。ESR谱仪是测试未偶电子惟一的现代分析仪器。物质未偶电子的浓度用未偶电子对入射的微波吸收效应来探测,被吸收的微波能量正比于自旋的数量,它可以在ESR谱中显示出来,从而达到测年的目的。

ESR测年多用于第四纪地质学,A.L.Odom和W.J.Rink(1988)首次报道了花岗岩石英中的E′心和过氧基(peroxy radical)的ESR信号强度和样品的放射性同位素年龄相关,并认为这些心是由于石英晶体内的a反冲引起的,从而提出石英中的E′心和过氧基可作为一种地质计时计。他们还指出在整个地质时期里石英的氧空位是在自然聚集,比较稳定,然而没能提出测试氧空位的办法。该文发表后,反响很大,被认为是石英ESR测年的突破。著名ESR专家R.Grun(1989)对此给予了很高的评价,认为用石英样品使用ESR技术可测整个地球的历史。S.Toyoda等(1992)报道了火山岩中石英氧空位浓度和其放射性同位素年龄正相关,他们采用热活化技术测试石英中的E′心的ESR信号以代替氧空位的相对浓度,这就使实验大大简化,而且更易测准。他们认为天然β和γ射线是在漫长的地质时期使石英氧空位浓度增加的主要原因。根据这种观点,他们把放射性同位素年龄换算出石英所接受的总剂量和石英的氧空位浓度相关,结果使相关系数得到了很好的改善,从而提出石英的氧空位浓度可成为一种 Ma-Ga范围内的地质计时计,他们的研究范围是12~1700Ma。

图1氧空位和E′心的结构模型(据W.J.Rink,1991改绘)

大圆表示硅,小圆表示氧,箭头表示电子。

a—正常的晶格位置;b—已位移氧,形成氧空位;c—捕获 一个游离电子形成E′心

天然石英中的氧空位不易被测出、测准,而E′心是石英的一个非常特征的信号。S.Toyoda实验的技术关键是测试已热活化的E′心的ESR信号来代替氧空位的相对浓度,因此,有必要介绍一下E′心和氧空位之间的关系。石英的氧空位和E′心的结构模型如图1所示。

由图1可看出,E′心是由氧空位捕获一个电子而形成的顺磁中心,没有氧空位就不会有E′心。在石英晶体中不仅存在像E′心这样的深能级缺陷电子,也存在着许多浅能级缺陷电子。加热到某一温度可将一些浅能级的缺陷电子激发出来而被氧空位捕获形成E′心,直至所有的氧空位被电子填满全部形成E′心。在此基础 上可以测试E′心的ESR信号以代替氧空位的相对浓度。

美日学者的报道在学术上是十分有意义的,揭示了石英许多新的ESR特征,为前第四纪石英的ESR测年打下了理论基础。我们采用S.Toyoda的实验方法对国内几个油田进行了前第四纪沉积物的ESR测年研究,试图寻求沉积物中石英的氧空位浓度和接受的总剂量(可换算成年龄)的相关关系。

2样品和实验

辽河油田、胜利油田和渤海油田的样品取自钻井岩心,南海珠江口盆地的样品取自钻井岩屑,塔里木盆地库车河剖面的样品取自野外露头,样品基本上都取自砂岩层。样品用颚式破碎机和盘式粉碎机粉碎,个别样品比较松散仅用手工碾磨,在水中筛取0.1~0.25mm粒级部分,加入H2O2除去有机物,冲洗干净,在6mol/L HCl溶液中浸泡一昼夜以上除去碳酸盐,冲洗干净。然后把样品放入浓HF中酸蚀30~60min以除去石英因a辐射而损伤的表层,冲洗至中性在40℃烘干,最后用磁选机去掉任何磁性矿物。精选的石英用X射线衍射技术确定其纯度,以便归一实测的ESR信号。按照S.Toyoda的方法处理后的样品进行热活化。用BRUKER公司的ECS-106型ESR谱仪(具高灵敏度4103TM腔)测试已热活化后石英的E′心的信号以代替氧空位浓度。测试条件:室温,X波段,磁场扫描范围(348±2.5)mT,转换时间5.12ms(1024个点),时间常数40.96ms,放大倍数1×105,微波功率0.01mW,连续测试3次。另外,取一部分原样研磨过160目分别用激光测铀仪、比色分光光度法和原子吸收技术测试U、Th、K2O含量,以计算环境物质的年剂量贡献。图2为样品典型的ESR波谱图。

图2样品的典型ESR波谱图

3地质应用

3.1辽河坳陷

样品取自坳陷占近系砂岩,从东营组一段顶到沙河街组三段下,年龄从24.7Ma至42.4Ma,相应的吸收总剂量由95095Gy到212424Gy。把所测得的归一后的氧空位浓度和相应的吸收总量相关,绘于图3中,相关系数达0.94,线性关系相当好(Ye Y.G.,1998)。根据上述结果,业渝光等(1996)提出了含油气盆地前第四纪沉积物ESR测年的模式。大量的实验表明,没有经过破碎和风化样品中的天然石英往往观测不到氧空位和E′心的ESR信号,现在观测到的信号是在破碎和风化后形成的。辽河坳陷的沉积物一般

图3辽河盆地沉积物中石英氧空位浓度和所接受总剂量的关系图

。所测的离散数据点;·所测的回归数据点

来自坳陷四周古老的太古宇和元古宇,这些古老岩系只有在风化破碎后才能搬运沉积于坳陷中,其风化时间和沉积物的埋藏时间相比是短暂的,大部分观测到的石英氧空位和E′心的ESR信号是在埋藏后形成的。另一方面,这些风化了的物质只存在于古老岩系的表层,只有当它们被搬运后,风化作用才有可能向岩石深部继续进行。这个模式的核心是:沉积物中石英的氧空位在沉积前(风化和剥期间)存在的时间远小于沉积埋藏时(古近纪—三叠纪)。就是说,现在我们测试的坳陷内沉积物中石英的氧空位浓度主要是沉积埋藏后受到环境物质中U、Th、K的β和γ射线的电离辐射而产生的。这个模式对辽河坳陷的实验结果做出了较好的解释。

3.2胜利油田

胜利油田的地质条件十分复杂,尽管如此,我们还是成功地建立了东营凹陷东营组一段到孔店组一段的ESR测年序列,从而第一次提出了胜利油区老第三纪绝对年龄序列,补充完善了老第三纪、中新世界限,早、晚渐新世界限及始新世、渐新世界限,给出了相应的绝对年龄值。这些ESR年龄已为胜利油田所接受,他们根据前人的资料并结合ESR年龄编制了新的胜利油区新生界地质年代表。图4为东营凹陷石英氧空位的ESR信号与吸收剂量的关系图,相关系数可达0.98。

3.3库车河地质剖面

库车地区是塔里木盆地中、新生代地层出露最齐全的地区,尤以库车河剖面最具代表性。我们曾对该剖面的上二叠统到新第三纪进行了系统采样。由于侵入岩的热作用、晚三叠世和中侏罗世煤层自燃,使晚二叠世至中侏罗世岩石中石英的氧空位部分退火(业渝光等,1998),不能用于本项研究。而上侏罗统齐古组至新第三纪康村组样品(都在库车西岸)的石英氧空位ESR信号和所接受的总剂量标绘在图5中,同样呈现明显的线性关系,相关系数可达0.97。

图4东营凹陷ESR信号强度与吸收剂量的关系图

图5库车河石英氧空位的ESR信号强度与吸收剂量的关系图

I为9个样品线性回归;Ⅱ为10个样品线性回归

3.4渤海油田

在油田两次采样,共采取59个砂岩岩心做ESR测年实验,渤海石油研究院对我们的实验结果给予了较高的评价,认为ESR法的层位成功率达70%,较本区采用K-Ar法的17%层位成功率高得多,建议此法可在渤海进行试用。图6为样品的石英氧空位ESR信号和所接受剂量的相关图,线性相关系数可达0.94。

图6渤海油田线性关系图

3.5珠江口盆地

根据大量的古生物资料,珠江口盆地珠江组以上皆为海相地层,当时盆地已被海水淹没形成一个统一的海盆,沉积物主要来自北面大陆。珠海组和恩平组上部地层既有陆相地层也有海相地层,当时海浸刚开始,有的地方被淹没,有的地方还是陆地,地质情况比较复杂。从珠海组开始,珠海组以下的地层大致以惠州凹陷为线划分为东、西两部分。西部为珠海期的古珠江三角洲,东部为珠海期的古韩江三角洲。根据这种情况,我们珠江口盆地回归了3种关系图。由于物源情况清楚,回归的线性相关系数都比较高,测年精确性得到了较大的提高。

4讨论

从我们采集到的近300个砂岩岩心或岩屑样品测试的结果来看,沉积物中石英的氧空位ESR信号和所接受的总剂量间确实存在很强的线性关系,相关系数都在0.8以上,石英氧空位浓度极有可能成为一种新的测定沉积物沉积年龄的地质计时计。

在工作中也发现,我们当初提出的前第四纪沉积物ESR测年模式太理想化,这个模式对于特定的狭长的辽河坳陷也许是合适的,但对其他一些盆地却要复杂得多,因此,存在一些需要考虑的问题。

(1)物源问题 这个问题我们在胜利油田工作时就已发现,济阳坳陷的样品和昌潍坳陷的样品拟合出来的相关系数要比单独济阳坳陷拟合出来的相关系数低;同为济阳坳陷的东营凹陷和沾化凹陷单独拟合出来的相关系数要比两凹陷样品合在一起拟合出来的相关系数高。在渤海盆地也有类似的情况,东营组和沙河街组样品的ESR信号反而比孔店组至中生代样品的ESR信号大。这些都说明物源不同,直接影响到石英氧空位的ESR信号的大小,从而影响关系曲线的建立。在珠江口盆地,我们按照实际的地质情况,分别建立各自的相关曲线,相关系数得到了很大的提高。

(2)后期改造 沉积物的后期改造对其中的石英ESR信号影响也较大。这个问题从样品的U、Th、K等实测的地化指标上很容易发现。有的样品上下层位和ESR信号都比较正常,突然出现地化指标异常,这样的样品就会大大影响相关曲线的拟合。

(3)热作用的影响 据日本学者的研究,石英氧空位的ESR信号在300℃后就开始减小,至600℃就可完全消失。在地层中石英受热的因素是很多的,比如侵入岩的加热,喷发岩和火山灰的覆盖都有可能使沉积物受到加热。再一个重要因素就是断裂作用,在断裂时机械摩擦产生大量的热,假如在这样的位置采样,就可能使石英退火。最典型的实例就是库车河煤层自燃,而使岩石中的石英退火。

上述的问题都可以影响相关曲线的建立和ESR年龄的计算,因此,在采取样品或数据回归时把这些问题都考虑到,成功的把握就大一些。其他测年方法同样也存在这些问题。

通过本项研究可以得出如下结论:沉积物中石英的氧空位浓度和所接受的剂量间确实存在着很强的线性关系,沉积物石英的氧空位浓度有可能作为一种Ma-Ga范围内的新的地质年代计时计。这种方法仍处于探索阶段,还存在一些问题,在没有更好的方法开发出来前,它依然有着很强的生命力,尤其是解决“哑层”的年代问题。石英的氧空位除了有计时意义外,还能给我们有关沉积物的物源、再沉积和热历史方面的许多有用信息,这些信息对地层的划分还是很有帮助的。

参考文献(略)

(第三届全国地层会议论文集,地质出版社,2000年,370~375页)

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中国古代四大名石——灵璧石、太湖石、昆石、英石

中国观赏石的四大名石是指灵璧石、太湖石、英石、昆石,这四大名石是古老而传统的玩石品牌,古今藏石界公认的有名的四大奇石。我们要了解中国的玩石历史,继承古代石文化,然后在传承基础之上拓展现代石文化,这样才能把石头玩好,玩出内涵、玩出修养、玩出文化,真正的玩石人必须了解石文化与玩石历史。

古代玩石赏石主要以庭院石为主,赏玩理念以“瘦、漏、皱、透、形、纹、质、色、韵”为奇石鉴赏标准。而中国古代的四大名石,四大玩石、奇石把瘦、漏、皱、透表现的淋漓尽致。

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英石(英文:Stone,缩写st)是不列颠群岛使用的英制质量单位之一,亦被英联邦国家普遍采用。

许多北欧国家在采用公制之前也使用英石作为质量单位。1986年,不列颠群岛废除了英石作为质量单位的法定地位,但在称量体重时,英石仍被广泛使用。1英石等于14磅。

英石还表示一定数量或重量的某些商品。在伦敦,1英石的牛肉是8磅;在哈福德郡,是12磅;在苏格兰,是16磅。



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在古罗马时期,商业活动中的砝码是以罗马磅(327.54克)为基础倍数而制作出来的石头。

在中世纪,一个大小适当石头会被选为当地农产品的称重标准,但针对于不同的商品和地区,其实际重量并不相等。中世纪晚期的国际贸易,比如英国出口到佛罗伦萨的羊毛原料,需要一个固定的标准。

1389年,爱德华三世颁布了一项皇家法令,将一英石固定在14磅。在英国,出售土豆传统上以英石和半英石为基础(14磅和7磅),以此递增。

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