本书介绍了多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、稀土软泥等四种类型深海金属矿产资源的形成、分布、勘探、开采、物化特性、冶炼工艺及其他利用等,侧重于深海金属矿产资源冶炼工艺的开发和研究工作。
南海发育20多个类型多样的沉积盆地,地层和沉积样式复杂多样,长久以来缺乏系统的对比研究和统一的地层分区。本书基于近十多年来国家海洋地质保障工程实测的地质地球物理数据,结合以往国家专项以及国际大洋钻探和南海周边国家油气公司的研究成果,在相对统一的原则和标准下,分析了南海及台湾岛东部海域新生代以来地层分区以及主要构造变革时期沉积作用、沉积模式、海侵过程和充填演化。地层分区在南海地层区分区的基础上概括反映了各区地层的总体特征、在时间上的发展交替和展布规律,实现了南海全海域整体性地层对比和分析。沉积作用及主要模式部分,在南海周缘不同的构造背景下,建立了南海不同沉积环境中碎屑岩、碳酸盐岩的综合沉积模式,可指导南海未来矿产资源勘探。海侵过程及充填演化部分刻画了全南海古新世以来的海侵路线和各主要沉积盆地的海侵过程,阐述了南海沉积充填演化历史,诠释了现今南海的形成过程。
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冈底斯带(冈底斯岩浆带)是新特提斯洋俯冲和印度-亚洲板块碰撞的产物,为典型的复合型大陆岩浆弧,是研究板块增生、大陆地壳生长再造和碰撞造山的天然实验室。在野外地质调查基础上,本书对冈底斯带中段的火成岩、构造岩(糜棱岩)开展了系统性的研究工作,对不同时代的火成岩展开了成因分析,并对韧性剪切带的形成时限和动力学过程进行了限定,最后对冈底斯带中段的隆升剥蚀历史进行了约束。
本书以管状埃洛石的结构优化及其在电化学领域的应用为核心内容。具体包括管状埃洛石的矿物学研究、管状埃洛石的功能化改性、大规模管状埃洛石定向膜的制备、管状埃洛石定向膜的形成条件及其离子传输行为、管状埃洛石基复合正极材料的制备及其在锌离子电池中的电化学性能、管状埃洛石保护性涂层的制备及其离子传输规律和抗腐蚀机理等。
矿物中发现的许多元素
我们生活的地球,其体积的约 84% 是由矿物构成的。人类在生活中无法忽视矿物的存在。人们围绕矿物相关的各种现象,钻研、探索,取得了巨大成就。其中最突出的有:我们在矿物中发现了众多元素;通过 X 射线衍射法,揭示物质内部原子排列规律的奥秘;通过研究矿物,解读地球内部的信息。本书取其一小部分,围绕矿物,进行图文并茂、通俗易懂的重点介绍。
构成地球的矿物之谜
地球表面大部分被海水、土壤、植物等覆盖,即使只想搞清楚地球表层矿物的分布也并非易事。宇宙空间柔软、密度低,人造探测器能飞到数十亿千米外的天际进行探索。而地球主要是由坚硬且高密度的矿物构成的,以现在的技术水平,仅能到达地表下10千米左右的地方,这点儿深度比起地壳厚度来说并不算什么。
在现实中,人们无法直接观察地球内部,只能采取一些方法间接推测地底的情况。比如,通过调查被地质活动带到地表的在地球内部形成的矿物,并在实验室利用高温、高压合成类似性质的矿物,以判断其存在条件;通过记录地震波来测定地球内部岩石的密度;等等。
矿物学还有大量谜团有待解开,值得研究的对象数不胜数。希望读者朋友们阅读完本书后,能对矿物产生兴趣,主动去探索地球的矿物之谜。
从矿物中了解地球史
现在我们能找到的大部分矿物都来源于地球。地球形成之初,太阳系中的气体和固体大规模集聚,由冲击和放射性元素引起的热反应熔化了这些物质。之后,元素在重力和化学的作用下,不断分离、聚合,最终形成地球内部的圈层结构。直到今天,地球内部还在不停地发生反应,元素的聚合、分散从未停止。一些矿物是在地球诞生之初形成的,一些矿物是后来形成的。矿物形成后可能会受环境因素影响(温度和压力的变化,气体和液体的侵蚀)而被溶解,也可能发生化学反应转化为其他矿物,地球诞生之初形成的矿物中只有极少数留存至今。
研究矿物是人们了解地球史的重要方法。学习矿物学的一大乐趣便是研究那些记录着地球发展史的矿物。
本书以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷、渤南洼陷陡坡带沙四段致密砂砾岩,东营凹陷沙四上亚段致密滩坝砂岩,惠民凹陷沙三段致密三角洲前缘砂岩,东营凹陷和惠民凹陷沙三段致密浊积砂岩为研究对象,在对致密砂岩沉积成因分析的基础上,开展了致密砂岩储层岩性、物性、孔喉结构特征描述,研究了致密砂岩的成岩作用和成岩序列,建立了不同沉积成因类型、不同水介质条件下致密砂岩成岩序列,开展致密化过程半定量的分析以及古物性恢复,最终明确致密砂岩储层物性发育控制因素。本书适合从事石油地质等专业的科研人员参考。
本书是普通地质学课程的配套教材,主要用于该课程的实践教学及课余预习、复习,是学习普通地质学课程理论联系实际的重要环节。本书以室内手标本观察及鉴定为主,着重介绍了普通地质学课程教学中要求的常见矿物、常见岩浆岩、常见变质岩、常见沉积岩、岩石学综合实验、常见古生物的手标本鉴定方法,常见地质构造及地层接触关系在地质图中的识别,同时还增加了普通地质学课程之后地质认识实习中野外工作方法等相关内容。
白云鄂博矿是一个巨大的天然宝藏,目前对于白云鄂博矿物的利用仍然以传统选矿冶金的方式为主,造成的矿物资源利用率较低且缺乏高附加值的技术以及产品。例如在选矿过程中未利用的稀土、氟、磷等元素进入尾矿中堆存而造成严重浪费,铁精矿中的稀土、锰的进入高炉渣堆存。除此之外,球团烧结、稀土精矿的分解各个环节中,“三废”问题无法得到有效解决,对环境造成严重的污染。近年来,随着材料化冶金研究的深入,科研工作者对利用矿物直接制备复合材料进行了大量的研究,结果也表明这种方式是一种矿物利用的新型方式。因此,面对白云鄂博矿如此丰富的资源和可持续发展战略的推进,有必要开发一种白云鄂博矿物综合利用的新方法,对清洁、高值化利用白云鄂博矿物具有重要意义。本书以白云鄂博铁精矿作为主要原料,并结合我国的矿物优势,加入部分铝土矿作为陶瓷相。首次以矿物为主要原料利用碳热还原法直接制备高性能FeAl2O3复合材料。本书对该方法的还原过程,工艺条件进行了深入的研究,探索了制备FeAl2O3复合材料的最佳工艺条件及矿物中微量元素对材料结构和性能的影响机理。以为白云鄂博矿物以及其他金属矿物的高值化利用提供理论基础。