应用矿物学未来和发展_第十一届国际应用矿物学大会综述_赵学钦

第33卷　第1期2014年1月

岩　石　矿　物　学　杂　志

ACTA　PET ROLOGICA　ET　M INERALOGICA

Vol.33,No.1:194～198

Jan.,2014应用矿物学未来和发展

———第十一届国际应用矿物学大会综述

赵学钦,董发勤

(西南科技大学固体废弃物处理与资源化教育部重点实验室,四川绵阳　621010)

摘　要:以“应用矿物学未来和发展”为主题的第十一届国际应用矿物学大会于2013年7月8～10日在绵阳召开,会议发表的技术报告内容涉及环境与医用矿物学、工业矿物、生物矿物学与生物材料、先进材料、工艺矿物学、矿业与冶金、矿物结构与表面、矿物与微生物的相互作用、固体废物处理与资源化等9个方面。

关键词:应用矿物学;工业矿物;工艺矿物学;矿物与微生物的相互作用

中图分类号:P579 文献标识码:A 文章编号:1000-6524(2014)01-0194-05 Applied mineralogy and its future:A review of the11th International

Congress for Applied Mineralogy

ZHAO Xue-qin and DONG Fa-qin

(Key L aboratory of Solid Waste T reatment and Resource Recy cle M inistry of Education,Southw est U niversity of

Science and T echnology,M ianyang621010,China)

A bstract:The technical repo rts devo ted to the11th International Cong ress for Applied Mineralogy(11th ICAM) w hich was held in M ianyang of Sichuan Province in July8～10,2013are review ed in this paper.These repo rts involve such research fields as environmental and medical mineralogy,industrial minerals,biominerals and bio-materials,advanced materials,process mineralogy,mining and metallurgy,mineral structure and surface,inter-action of mineral with microo rganisms and solid w aste treatment and recy cling.

Key words:applied mineralogy;industrial minerals;process mineralogy;interaction of mineral w ith microorganisms

由国际应用矿物学委员会、西南科技大学、中国矿物岩石地球化学学会、中国国家自然科学基金委员会等多家单位共同发起的第11届国际应用矿物学大会(11th International Cong ress of Applied Miner-alogy,11th ICAM)于2013年7月8日～10日,在位于中国科技城———绵阳的西南科技大学举行。自1981年创办以来,该矿物界国际学术盛会已先后在欧洲、美洲、澳洲、非洲等地连续召开十届。会议期间,来自美国、巴西、南非、埃及、俄罗斯、挪威、澳大利亚、爱尔兰、西班牙、中国等200多名国内外知名学者,共同就近3年来国际科学家在环境与医用矿物学、工业矿物、生物矿物学与生物材料、先进材料、工艺矿物学、矿业与冶金、矿物结构与表面、矿物与微生物的相互作用、固体废物处理与资源化等议题进行了7场大会主题发言、9场分组讨论共计122个分会报告以及22个海报展示交流。会议高度关注涉及“矿物应用与未来可持续发展”的前沿及热点问题,展示了应用矿物学研究领域近3年来取得的一

收稿日期:2013-11-10;修订日期:2013-12-17

基金项目:国家自然科学基金资助项目(41310304023)

作者简介:赵学钦(1977-　),男,汉,博士,主要从事矿物岩石、油气沉积、构造地质方向的研究,E-mail:zxqch@https://www.wendangku.net/doc/87877557.html,。

批具有重要科研价值和应用价值的新成果;进一步加强了各国在应用矿物学领域的学术交流与合作,促进了应用矿物学的快速发展。大会主要取得以下9方面成果和认识。

1　环境与医用矿物学

近年来,环境与健康间的复杂机理使得医学和地质学领域的研究结合越来越紧密。孟繁露等利用8个典型案例的研究成果表明,卵巢浆液性囊性癌主要是由最大直径为35μm的碳酸羟基磷灰石(Ca5 [PO4,CO3]3(OH))组成,畸胎瘤主要是由最大直径为70μm的羟基磷灰石(Ca5(PO4)3(OH))组成,这种区别为医疗调查提供了一个重要线索。霍婷婷等通过测定A549细胞与石英晶体、纳米SiO2和蒙脱石接触后的LDH、(TNF)-α、(IL)-6值,利用微核试验和彗星试验对其毒性进行了评价,结果表明石英、纳米SiO2和蒙脱石都能够触发炎症反应。张凌等详细介绍了大气粉尘、人造粉尘和工业粉尘的矿物组成,对3种粉尘进行了详细的对比研究。曾娅莉等以PM2.5矿物粉尘为对象,研究其对A549细胞的遗传毒性,结果认为PM2.5矿物粉尘对细胞具有遗传毒性。严鹏等认为天然的管状埃洛石自然界中大量存在,同时具有独特的颗粒内腔,以及良好的生物相溶性特征,是一种潜在药物的载体,这种发现对埃洛石做为药物载体及在制药、农药和涂料工业中的推广具有重要的意义。

本次大会对古气候、古环境也有所涉及,洪汉烈等通过对贵州省鹏达地区二叠-三叠系边界海底环境下的蚀变火山灰中的伊利石-蒙脱石混层矿物研究,指出该地区鹏达段的I/S粘土含有45%～95%的蒙脱石层,这种现象是由于沉积环境的不同导致的蚀变和蒙脱石伊利石化过程的不同而导致蒙脱石含量较高。于娜等利用XRD和SEM研究了临夏盆地新世纪毛狗组粘土的矿物学特性与古气候环境的关系,根据物相结构和矿物组成的变化,尤其是粘土矿物,可以推断出在中世纪,伴随温暖和寒冷交替出现,干旱环境一度盛行。

2　工业矿物

有关工业矿物方面的论文共25篇,主要围绕工业矿物的发展与应用。何宏平等研究了水热法合成皂石过程中皂石八面体结构中铝离子的含量对其结构的影响,经分析表明Al(Ⅳ)/Al(Ⅵ)是影响皂石结晶的一个重要因素,皂石八面体结构中Mg2+取代Al3+不利于皂石的结晶合成。王小雨等研究了亚甲基蓝加入ε-MnO2的微波诱导催化反应,认为ε-M nO2的是一种较好的微波诱导催化剂。何倩等研究了在直接由钙基膨润土合成A型沸石的碱性水热方法中,初始Si/Al摩尔比和NaOH浓度对形成沸石A的影响。分析表明在2.2mol/L NaOH浓度下,Si/Al在0.5～2.0时形成X型沸石,Si/Al大于2时形成P型沸石;高浓度NaOH下形成方钠石。廖立兵等以中国河南上天梯膨润土矿的纯化过程为例,以焦磷酸钠为分散剂,对膨润土悬浮浓度、离心速率进行优化,得到纯度91%的蒙脱石;利用三相水力旋流分离,最终得到纯度达95%的蒙脱石。罗利明等研究了二氧化钛/蛭石纳米复合材料中二氧化钛和纯二氧化钛在煅烧温度为800℃条件下的相转化特性,认为煅烧温度是影响相转化的主要因素。此外,Orhan Yavuz等进行了煅烧对方解石晶粒尺寸效应的研究。

Nadur等以4种不同抛光材料和6种宝石为对象,研究影响抛光宝石表面粗糙度的因素,并提出对宝石表面粗糙类型进行级别定义。 enel zdamar等对土耳其红宝石的地质学和矿物学特性进行研究,表明土耳其红宝石和世界其他地区红宝石的地质学和矿物学参数具有可比性。Sulaiman Alaabed对阿拉伯联合酋长国北海岸海滩砂砾中金属矿物含量进行研究,结果表明砂砾中含有大量磁铁矿、铬铁矿及其它具有可以利用价值的矿物。许虹等对河北东坪金矿床中黄铁矿和石英矿进行了成因矿物学研究,以期为金矿矿床进行预测。

3　生物矿物学和生物材料

此议题主要包含生物矿物学和生物材料两大主要领域及生物学与矿物学的内在联系。鲁安怀等在模拟系统中模拟太阳光下的半导体矿物产生光电子,发现非光养微生物可以利用光电子来进行新陈代谢,这一发现对生命的起源及进化提供一个新的理论,同时拓宽关于非光养微生物对太阳能利用的认识,对探索早期地球生命提供了新的线索。何霞等通过纤维症的发病机理,研究了镧系元素诱导细胞信号转导,为纤维化疾病中跨膜和细胞内信号转导的卷入是由镧系元素及相关颗粒物质引起提供了新证据,并为肾系统纤维症的治疗提供了新思路。纳米材料引起的微生物的毒性作用已经得到相当多

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的关注,张野等对多壁碳纳米管(MWCNTs)和二氧化硅纳米球(MSNs)两个不同的纳米材料对新杆状线虫的毒性影响进行了研究,研究显示同时接种后2小时谷氨酸功能化多壁碳纳米管(his-M WCN Ts)已经被新杆状线虫吸入,而经过24小时或更长时间异硫氰酸荧光素二氧化硅纳米球(FITC-MSNs)才被新杆状线虫吸入。

刘欢等通过对南京栖霞山软锰矿和黑锌锰矿形成的研究分析了含锰碳酸盐岩风化过程中铁和锰的关系,同时指出表生环境下锰和锌的富集可能会导致重金属污染。陆现彩等认为微生物作用在尾矿对环境的影响中起了重要作用,他们通过对铜陵狮子山铜-金矿尾矿堆的研究指出,尾矿堆中可以分为氧化带、还原带和过渡带,这三个带中微生物的作用明显不同。而孙仕勇等介绍了一种新型三元复合硅藻土的吸附性能,认为该硅藻土矿具有广泛的工业应用前景。此外,孔祥恺等利用拉曼光谱仪对石墨烯这种新型材料进行了理论研究;SH IH Kaimin等介绍了定量X射线衍射技术在陶瓷制品的危险金属稳定评估中的应用。

4　先进材料

先进材料在现代工业行业中扮演着关键角色,其制备和性能始终是应用矿物学一个重要研究内容。Abdel Monem M.Soltan等以埃及含白云石菱镁矿为原料,通过配级优选,得到具有良好性能的白云石氧化镁耐火材料。林舜佳等分别在用聚苯胺和氧化石墨烯片作为基质的基础上,通过十六烷基三甲基溴化铵插入石墨氧化物(CGO)原位聚合合成新颖的高性能纳米复合材料高分子聚苯胺(PANI)和氧化石墨烯片材(GOs)。曹曦等通过对采用绿坡缕石模板介孔碳的合成和测试表征,说明在微米级别,碳材料模板与自然绿坡缕石有相似的形态。氮吸附分析表明,所得多孔碳,具有宽孔隙分布和大孔隙体积。

刘冬等研究了具有高孔隙度的物理活化硅藻土模板碳对亚甲基蓝的吸附,结果表明被CO2或H2O 经两个步骤活化可以大大提升硅藻土模板碳的孔隙率,而且CO2活化比H2O活化更有效率,这种活化方法在制备高吸附能力的分层多孔碳中具有广阔前景。谭道永等通过研究温度对一步分层法将高岭石转化埃洛石过程中的影响,结果证实,十六烷基三甲基氯化铵(C TMACl)甲氧基改性高岭土形成夹层嵌入到埃洛石中,温度影响比较明显,增加反应温度(30～80℃)可以促进高岭石的转化。王跃松等尝试通过电气石混合粉末和聚乙烯醇(PVA)制备被碳包覆的电气石,然后在氩气环境下进行热处理。结果表明,残留的碳含量受热处理温度和PVA量的影响。张泽朋等使用非离子型表面活性剂X-100(OP-10)、阴离子表面活性剂硬脂酸钠(SS TA)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行蒙脱石(M MT)的改性研究。试验表明阴离子表面活性剂SSTA和SDBS均可以实现对M M T的改性;当选用不同的MM T时, SSTA/OP-10均可以实现对MM T-1、2、3的改性。

5　工艺矿物学

从论文的数量来看,该议题是国外学者最为感兴趣的研究方向,主要包括两个大的方向:一方向是矿产评价和成矿机理,另一方向是先进技术(尤其是先进仪器)的应用探索。

Emin ift i等通过对晚白垩世土耳其块状硫化物矿床研究,发现该区域的矿床具有4个主要的成矿阶段。第1阶段主要生成黄铁矿和黄铜矿;第2阶段主要生成闪锌矿、方铅矿和硫盐矿物;第3阶段是黄铜矿替代早期的物相组分;在最后一个阶段主要生成斑铜矿(即表生富集)及辉铜矿、铜蓝,它们替代了其它所有阶段组分(包括脉石矿物)。Abra-ham Rozendaal等研究了新元古代Riviera地区白钨矿,利用紫外荧光和LA-ICP-MS分析了该白钨矿主要矿物成分,该矿区形成的3个矿段,包括内矽卡岩矿段、钾质蚀变矿段、石英碳酸盐脉矿段,反映了热流体从初期的还原态到后期的氧化态的演化过程。Akbar M ehdilo等从应用矿物学角度研究了Qara-aghaj和Skandian的钛矿床以及Kahnooj的冲击矿床,认为这些矿物中钛铁矿和磁铁矿是最主要的有价值矿物。Aleksandra Kozlow ska等对南波兰中侏罗菱镁矿石进行了研究,认为该矿主要是粘土类菱铁矿和铁矿砂岩。

Juliana Lívi Antoniassi等介绍了近年来巴西稀土矿的开发和研究,以自动化图像分析仪(M LA)分析了岩石矿物中的解离度和相位关系以及其他的因素。梁冬云等系统介绍了中国钨矿的工艺矿物学及其相关的方法和原理。Liudmila Azarnova详细介绍了俄罗斯Bolshetagninskoe矿床微斜长石-烧绿石开采中的工艺矿物学。

Wells M A等认为拉曼光谱学的使用是当前表征方法的一个飞跃,他介绍了拉曼光谱利用HyLog-ging(tm)平台来映射条状铁层岩矿的铁矿石和脉石

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(原位矿物学映射),以此作为该技术具有被大量使用潜力的一个示范。Emin ift i等以光学阴极荧光显微镜为手段研究田纳西闪锌矿化学成分变化,探究了矿物所含元素差异对光化学特性的影响。Christian Lang等认为利用矿物解离度显微镜分析矿物的解离度,能很好地计算样品中解离度的分布、矿物组分以及其他不同物相。Eddy Hill利用EM PA以及SEM等分析测试仪器,准确分析了矿物中元素的分类以及元素浓度。Ying Gu介绍了一种定量图像分析仪,这种先进的仪器可以优化传统矿床加工,也可以用来表征矿物和冶金。Tatyana M oroz等首次使用Horiba Jobin Ivon LabRam光谱仪对页岩和岩浆矿中的石墨和类石墨进行了详细的分析。由于矿物的颗粒尺寸比较小,通过实验测试其力学性质目前仍然很困难,但Walid Oueslati等应用实验模型测试了钠-蒙脱石水化行为中机械约束的影响及其与弹性属性间的关系。Carina Ulsen等通过分析不同地区含细粒金矿物的组分以及品位,提出了一种表征低品位金矿的方法,这种方法的提出对于低品位金矿中提取黄金具有一定的意义。Daniel Uliana等展示了一种研究低品位红土镍矿砂的方法。

6　矿业与冶金

本届会议矿业与冶金方向主要以选矿、矿物组成、矿物学特性、方法学研究为重点,研究了某些矿床主要矿物组成及提取技术,并利用矿物特性进行了显微方法、X射线法、物理化学方法等矿物应用、改性和表征方法研究。

傅开彬等研究了利用石灰提高Ajialongw a金矿中金浸出率的效率,使用氰化物在pH=10,在有与没有CaO存在的条件下进行了堆浸和柱浸实验,结果表明石灰的存在能显著提高金浸出率。徐龙华等研究了高岭土的粒径对季铵盐法中的浮选和吸附的影响,研究表明细粒高岭土比粗粒高岭土有更多的边缘来吸附阳离子,因而细粒高岭土的可浮性较差。吴彩斌等应用筛选、分类、磁选、研磨和浮选等技术对会昌高岭土矿进行详细的实验,指出利用这些技术可实现高岭土矿石的综合利用。秦浪等通过综合研究山东石墨矿床的氧化还原的矿物学特性,结果显示该地区的岩石普遍遭受了绿泥石化、区域变质作用,这表明石墨矿床的形成应与辉长岩岩熔有关。

Lau S H等介绍了亚微米分辨率下利用快速体积3D选矿和自由表征技术,并介绍了这项技术在表征孔隙度、粒度分布、裂缝和孔隙网络分析等领域的优越性。Lau S H等还介绍了利用XRM进行工业矿物、复合材料及建筑材料的非破坏性3D、4D显微检查及矿物相表征研究,并指出XRM技术对混合材料研究十分有利。

7　矿物结构与表面

随着科技的不断发展,矿物学家已经开始放眼宇宙,谢先德院士等通过对随州L6球粒陨石中矿物成分的研究,提出矿物在冲击诱导熔融和相变转换过程中微量元素的再分配。研究结果显示:①亲铁元素Ni、Co、Cr和V部分从硅酸盐矿物中释放出来,并且释放出来的Ni和Co转移到FeNi金属+ FeS熔脉中,Cr和V置换镁铁榴石中Al3+;②亲铜元素Cu、As和Sb在FeNi金属+FeS熔脉中富集, Zn在熔脉中微量存在但大量置换镁铁榴石中Fe2+而富集;③分散的Ga由于与Al相近,所以主要在镁铁榴石中富集,Se由于其亲铜特性,在FeNi金属+FeS熔脉中富集,但Sr不但在林伍德石和镁铁榴石中消失殆尽,在熔脉中也消失殆尽;④硅酸盐矿物是Zr、Nb和Ta的主要载体,它们的浓度在岩脉的冲击熔融和相变过程中相对稳定;⑤稀土元素(REE)浓度在随州球粒状陨石中非常低,总含量只有n×10-6。在熔脉冲击熔融和相变过程中,稀土元素(REE)从富REE的硅酸盐矿物橄榄石和斜长石中转移到钙-镁铁-镁铝榴石岩脉中。

梁晓亮等研究了均相Fenton反应中磁铁矿催化性能的同晶取代约束。他们的研究结果对于过渡金属在环境工程中取代磁铁矿有很大的益处。朱润良等针对蒙脱石对悬浮颗粒物吸附能力增强的原理,测试了一种新型的有机膨润土,通过实验证实这种新型的有机膨润土比传统的有机膨润土具有更规则的层状结构,更大的表面积,对悬浮颗粒物有更强的吸附能力。此外,周红等对锐钛矿氧化钛的有机表面改性及其表征进行了研究;李娟等研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的矿物表面氧化作。朱建喜等研究了两性表面活性剂改性的蒙脱石的结构和它的吸附能力。

沈俊峰等通过白龙江断层中石英的微形貌的特征及其年代学的研究,提取出断层移动的大量信息(例如断层活动时间、强度、频率、甚至动态背景等),这些结果对于西秦岭造山带的自然灾害风险评估是极为重要的。

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8　矿物与微生物的相互作用

微生物-矿物相互作用对环境修复具有重要意义,相关研究是当前地球科学界发展最为迅速的前沿领域之一。代群威等研究了一种硅酸盐细菌与硅灰石的相互作用,结果表明在硅灰石作用下硅酸盐细菌的葡萄糖消耗量是无粉尘细菌的2.5倍,说明硅灰石对硅酸盐细菌生长有明显促进作用,而硅酸盐细菌对硅灰石中Si等元素有明显增溶作用。杨晓雪等利用ICP-AES、FTIR、XANES、XRD和SEM 等分析测试手段对胶质芽孢杆菌3027介导蒙脱石的矿物转化作用进行了研究,结果发现胶质芽孢杆菌3027作用于蒙脱石,可在矿物颗粒表面形成絮状包裹并改变矿物形貌,且细菌的生命活动改变了蒙脱石矿物晶体结构中Si—O键长,使硅氧四面体的对称性发生变化,造成矿物晶面缺陷,并可能进一步导致矿物局部结构的坍塌或畸变。刘明学等利用三维荧光光谱法研究了二氧化钛纳米材料与牛血清白蛋白的相互作用,结果表明纳米二氧化钛在低浓度范围内能与牛血清白蛋白发生相互作用,而在高浓度下纳米二氧化钛会凝结成块。Anatoly T.Titov 等通过对被金黄色葡萄球菌菌落感染了的矿化心脏瓣膜和它们的生物假体的结构、形貌和化学组成的分析,确定了金黄色葡萄球菌激活人体器官中磷酸钙矿化的能力。

连宾等对恶臭假单胞菌诱导方解石沉积作用展开了研究,研究发现恶臭假单胞菌可通过自身生长和新陈代谢作用分泌酶,并利用大气中的二氧化碳或通过呼吸作用诱导碳酸钙的产生。董海良对各种功能的微生物对粘土矿物结构中的铁进行还原与氧化作用以及在重金属、硝酸盐、有机污染物方面的应用展开了研究,结果表明经过微生物还原以后产生的Fe(Ⅲ),可用于还原高价态的重金属,可将溶解度高-迁移能力强的高价态重金属降价成溶解度低-迁移能力弱的低价态重金属,而后者往往以固体矿物沉淀下来,从而将重金属从地下水中去除,并且降价以后的低价态重金属会被包裹在粘土矿物结构或粘土微小颗粒之间,因此降低二次污染的可能性,此种方法在重金属治理方面有广阔的应用前景。

9　固体废物处理与资源化

随着工业的发展,固体废物,特别是危险固体废物导致了越来越突出的环境问题,固体废物处理与资源化成为本届大会的一个重要议题。杨燕等通过煅烧试验,研究了在惰性气体环境下,使用胶体硫铁矿煅烧除去水溶液中的Cu(Ⅱ)。结果显示利用胶体黄铁矿,煅烧温度在500～550℃是一种低成本、从铜废水中去除铜的好方法。Abdel M onem M.Soltan 等对钙质装饰石材废料作为膨润土稳定剂进行了评估,结果发现,膨胀土中加入6%的煅烧废料作为添加剂,膨胀土的工程特性可以被提高。连芳等介绍了在高温下对钢渣性能进行早期干预,通过改性剂与尾矿混合的方法,将钢渣作为建筑材料。

矽卡岩金矿尾矿的处理一直是一个难题,程云虹等以湖北矽卡岩金矿为例,将尾矿用做建筑用砂和通过处理(煅烧)作为混泥土的附属胶结材料,并对此进行测试和分析,结果显示该方法是一种有效的尾矿处理方法。朱翔宇等对中国中部常德市石门碳酸盐型雄黄矿中的雌-雄黄尾矿的风化次生矿物进行了研究,认为该尾矿中的黄、雄矿的风化可以分为两个阶段。孙红娟等研究了从石棉尾矿硫酸铵制备片状碱式碳酸镁的方法,认为该过程是一个成核溶解再结晶生长机理过程,温度在这一过程中扮演了一个重要的角色。

文明芬等针对高放射性废物处理这一世界难题,进行了Np/Pu放射性焚烧灰的钛锆钍矿(CaZr-Ti2O7)固化模拟研究,结果表明钛锆钍矿具有良好的化学凝固稳定性。

10　结语

从本次大会来看,目前关于应用矿物学的研究趋向于多学科的交叉,研究方法更先进,研究内容更深入;今后应用矿物学的研究应向着内容多元化、方法多样化、技术先进化的方向发展。

大会期间,经国际应用矿物学(ICAM)理事会的投票选举,西南科技大学的董发勤教授当选为第11届国际应用矿物学委员会主席,并担任2015年在土耳其首都伊斯坦布尔召开的第12届国际应用矿物学大会主席。

本次大会论文摘要集已在《矿物学报》上刊载,全文论文集将由世界著名的科技出版集团德国Springer出版,优秀论文将在《Mineralogy and Petrol-ogy》上发表。

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《结晶学与矿物学》思考题

《结晶学与矿物学》思考题 绪论 1、什么是矿物？矿物与岩石、矿石的区别？ 2、什么是晶体？晶体与非晶体有何本质区别？ 3、判别下列物质中哪些是晶体，哪些是非晶体？哪些是矿物，哪些不是矿物？ 冰糖金刚石沥青水晶 玻璃水空气方解石 4、为什么要学习矿物学？ 第一篇 第一章 1、网面密度大的面网，其面网间距也大，这种说法对不对？试画简图加以定性的说明。 2、为什么晶体被面网密度较大的晶面所包围？ 3、为什么形态各异的同种晶体，其对应晶面夹角恒等? 4、为什么晶体具有均一性和异向性？ 5、为什么晶体具有一定的熔点？试举例说明之 6、从能量的角度说明晶体的稳定性 7、晶体与非晶体在内部结构和基本性质上的主要区别是什么？ 8、什么是晶体构造中的相当点？下图是石墨（C）晶体构造中的碳原子层，黑圆点代表碳 原子的中心位置。找出点m的所有相当点，并画出平行四边形（二维格子——面网）的形状。再找出点A的相当点，用另外的颜色画出平行四边形的形状。比较两次画出的平行四边形的形状和大小是否相同。 第二章 1、对称的概念？晶体的对称与其他物体的对称有何本质区别？ 2、什么是对称面、对称中心、对称轴及旋转反伸轴？ 3、为什么晶体上不可能存在L5及高于六次的对称轴？ 4、怎样划分晶族与晶系？下列对称型各属何晶族与晶系？ L2PC 3L23PC L44L25PC L66L27PC C 3L44L36L29PC L33L2L33L23PC 3L24L33PC

5、中级晶族的晶体上，若有L2与高次轴并存，一定是彼此垂直而不能斜交，为什么？ 第三章 1、为什么在实际晶体上，同一单形的各个晶面性质相同？在理想发育的晶体上同一单形的 各个晶面同形等大？ 2、怎样区别八面体、四方双锥、斜方双锥？ 3、五角十二面体和菱形十二面体与三根彼此垂直的L4（或L2）的空间交截关系有何异同？ 4、四角三八面体与三根彼此垂直的L4（或L2）相交的特点？ 5、菱面体与三方双锥都是六个晶面，他们之间的区别何在？ 6、在四十七种几何单形中，下列单形能否相聚 八面体与四方柱六方柱与菱面体五角十二面体与平行双面三方双锥与六方柱斜方柱与四方柱三方单锥与单面 第四章 1、晶体定向的定义？ 2、晶体定向的原则，各晶系晶体定向的方法及晶体常数特点？ 3、何谓晶面的米氏符号？某晶面与X、Y、Z轴上的截距系数分别为2、2、4，请写出此晶 面的米氏符号。 4、在某等轴晶系的晶体上，某晶面与X、Y、Z轴上的截距分别为2.5mm，5mm，∞，试 写出此晶面的米氏符号 5、为什么四方晶系及三、六方晶系晶体的轴单位具有a=b≠c的特征？ 6、下列晶面，哪些属于[001]晶带，哪些属于[010]晶带，哪些晶面为[001]与[010]二晶带共 有？ （100）、（010）、（001）、（001）、（100）、（010）、（110）、（110）、（011）、（011）、（101）、（101）、（110）、（110）、（101）、（101）、（011）、（011） 7、{111}在等轴、四方、斜方、单斜（L2PC对称型）和三斜晶系中分别代表什么单形？ 8、判断晶面与晶面、晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交） （1）等轴晶系、四方晶系及斜方晶系： （001）与[001]；（010）与[001]；[001]与[110]；（110）与（010）。 （2）单斜晶系晶体 （001）与[001]；（001）与（100）；[100]与[001]；（100）与（010）。 （3）三、六方晶系晶体 （1010）与（0001）；（1010）与（1120）；（1010）与（1011）；（0001）与（1120）。 9、写出各晶系常见单形及形号，并总结、归纳以下形号在各晶系中各代表什么单形？ {100}、{110}、{111}、{1011} {1010} {1120} {1121} 第五章 1、双晶的定义。 2、双晶与平行连生的区别？ 3、双晶面、双晶轴、接合面的涵义及其空间方位的表示方法？ 4、双晶面为什么不能平行晶体的对称面？ 5、双晶轴为什么不能平行晶体的偶次对称轴？ 6、斜长石（C）可以有卡式律双晶和钠长石律双晶，为什么正长石（L2PC）只有卡式律双 晶，而没有钠长石律双晶？ 第二篇 第一章

地质学生活中的矿物

生活中的矿物 地质学最令人叹为观止的是外动力地质作用造成的各种奇观，最惊心动魄的是板块运动产生的各种地质灾害，最引人入胜的是那一块块化石后蕴藏的奇异故事，但是地质学中最贴近生活的则非矿物与岩石学莫属了。 大家都知道许多珠宝是矿石，但是大家了解自己身边都有什么样的矿物吗？爱美的女生可能要惊诧了，怎么化妆品里居然含有这些矿石？居然我们的食物里也有许多想不到的矿物?原来颜料是由这些矿物组成的…….看完这篇文章，你就会知道原来矿物在生活中有多么大的用处，联系它们的性质想想我们就会感叹各种矿物在生活中用得那是理所当然啊。 本文将会从以下四个方面讲述矿物与生活的故事： 1.矿物与化妆品 2.矿物颜料 3.矿物与食物及饰品 4.矿石岩石与建筑 读者莫急，看我如何从矿物与生活千丝万缕的联系中抽丝剥茧，理出一些头绪给您娓娓道来，一定能开启你发现的眼睛，于生活点点滴滴处体会地质学的奥妙，发现更多你身边的地质学。 你抹的是矿物？ 粉底、唇膏、面膜……假若谈论这些，化妆品控们肯定能说的头头是道。滑石、云母、碧玺、蒙脱石……对于矿物爱好者，这些也已经为其熟知。可是，当化妆品遭遇矿物，这场奇妙的碰撞，你看清楚了吗？ 每日涂涂抹抹的时候，你可曾想到深山老林里各种各样的石头？矿物和化妆品的联系，可以同人类爱美的历史一起追溯到6000多年前的古埃及。最早的化妆品发明者就是古埃及人，他们将香料和油脂混合起来涂抹身体，用于朝圣和尸体的防腐。绿色的孔雀石和蓝色的青金石也被他们磨成粉末，做成眼影用于打扮。（参见下一节：矿物颜料）从古至今，矿物成分一直就是化妆品的重要原料。 在化妆品中，最常用到的矿物原料就是滑石粉，细致研磨的滑石粉是粉底（图1）的主要原料之一。滑石一般呈纤维状或叶片状外观，手感十分柔软滑腻，它的质地极其柔软，添入化妆品中可以使质地更加细腻。除了化妆品，滑石粉也常常被用来作为婴儿爽身粉的主要原料。 图1 图2 滑石（图2）是一种常见的硅酸盐矿物，化学组成为Mg 3Si 4 O 10 (OH) 2 。在摩氏 硬度计中，滑石的硬度为1，是已知最软的矿物。滑石的颜色有白色、暗绿色、

海洋地质学概论复习题及答案

海洋地质学概论 CH1 绪论 1、海洋地质学的定义 以传统的地质学理论和板块构造理论为基础，以海洋高新探测和处理技术为依托，在地球系统科学理论的指导下，研究大洋岩石圈地质过程及其与地球相关圈层（尤其是大气、水圈和地幔）间相互作用，为人类开发资源、维护海洋权益和保护环境服务的科学。 2、海洋地质学结构 1）海洋地貌学； 研究海底形态、空间分布及成因为主要内容。大洋地貌的研究对于板块构造学说的建立做出过重要贡献。 2）海洋地球物理学； 是地球物理学的重要分支，是支撑海洋地质发展的重要技术手段。包括海洋重力、海底地磁场、海底地震学、海洋地电学和海洋地热学等。 3）海底构造地质学 是20世纪海洋地质学发展中最辉煌的领域，板块构造模式不只是海洋构造，而且建立了全球构造体系。 4）海洋沉积学； 研究海洋沉积物的特征、时空分布及形成和演变机制为主要内容。海洋沉积学的发展极大地丰富了沉积学的内容并革新了传统沉积学的理论。海洋沉积学已发展成为一个涵盖很广的学科领域，例如海洋沉积矿物学、海洋沉积地球化学、海洋沉积动力学、碳酸盐沉积学、构造沉积学等。 5）海洋地层学； 是地质学的重要理论基础，重建地质历史和解释历史是它的主要任务。由于现代技术的广泛应用及深海钻探计划和浅海钻探的开展，在岩石地层划分、生物地层划分和年代地层划分方面取得了长足的进展。 6）古海洋学； 它是深海钻探计划(DSDP)的产物，以探索海洋环境和海水物理学、化学特征演变历史及研究海洋生产力和海洋生物的宏观演化为目的，它的主要研究材料是海洋沉积物，发展了从沉积物中提取高分辨地质信息的一切现代手段。古海洋学已成为大洋钻探计划(ODP)、全球变化研究等重大国际研究计划的重要内容，是20世纪末地球科学中发展最快的分支学科，也是21世纪通过气圈／水圈／地圈探索地球历史的重要领域。 7）海底矿产地质学 它是研究赋存于海底的矿物资源和有机物矿产的形成、富集规律及矿产资源的赋存状态和开采条件的科学。海洋石油、天然气；滨海及浅海固体砂矿；大洋多金属结核、结壳、磷块岩、块状硫化物矿和多金属软泥等热液矿产及天然气水合物等。

工艺矿物学

工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展，地球上的矿石资源越来越少，易选铁矿石日益减少，难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系，矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。因此，选矿试验前，必须进行详细的工艺矿物学研究，查清各种元素的状态，才能对症下药，选择合理的工艺流程。 工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说，它的任务及其应用范围是比较广泛的，可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。 对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有：矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布；有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态，在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。综合这些方面的研究，一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。 含铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。 工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作，对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。 采用的方法，有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定，化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析；用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析；用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系；用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律；用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质；用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定；用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。下面简单介绍几种工艺矿物学的分析方法的应用。 （1）光谱分析

结晶学及矿物学试题及答案

考试课程名称：结晶学学时： 40学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容： 一、填空题（每空分，共10分） 1.晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在上。 2.中级晶族中，L2与高次轴的关系为。 3.下面的对称型国际符号对应晶系分别为：23为晶系，32为晶系，mm2为晶系，6mm为晶系。 4.金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中F表示，d表示，根据其空间群符号可知金刚石属于晶系，其宏观对称型的全面符号为。 5.正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。 6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。 7.最紧密堆积原理适用于晶格和晶格的晶体。 二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单选） 1.对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多（） A、大晶体的 B、小晶体的 C、一样多 D、以上均错误 2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（） A、离子类型和键型 B、原子或离子半径 C、温度 D、压力 3. 具有L i 4和L i 6的晶体的共同点是：（） A、有L2 B、无P C、无C D、有垂直的P 4.关于布拉维法则说法不正确的是：（） A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网 B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要

C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快 D、面网密度越大，与之平行的晶面生长越慢 5.可以与四面体相聚的单形有（） A、四面体 B、立方体 C、八面体 D、四方柱 E、斜方双锥 6.黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质： A、自限性 B、均一性 C、异向性 D、对称性 7.下面说法中正确的有：（） A、准晶体具有近程规律 B、非晶体具有远程规律 C、准晶体具有远程规律 D、非晶体具有近程规律 8.某晶面在X、Y、Z轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（） A、（hhl） B、（hkl） C、（1011） D、（hh h2l） 9.同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（） A、基圆上 B、直径上 C、大圆弧上 D、小圆弧上 10.关于有序-无序现象说法正确的有（） A、有序-无序是一种特殊的类质同象 B、形成的温度越高晶体越有序 C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序-无序是一种特殊的同质多象 三、名词解释（5个，每个2分，共10分） 1.平行六面体 2.晶体对称定律 3.空间群 4.双晶律 5.多型 四、问答题（29分） 1.石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图a，b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象，画出各自的平面格子的最小重复单元。它们的形态相同吗为什么（6分）

地质学基础全套讲义

《地质学基础》讲义 前言 一、课程介绍 1、课程性质 地质学基础是为资源环境与城乡规划管理本科专业学生开设的一门专业基础课，属于必修课程。本课程对引导学生学习地理科学、环境科学、城市与区域规划具有重大作用，能够使学生树立科学的地球观和世界观，初步掌握地质学的基础理论和基本技能；同时为其他城乡规划专业课程的学习奠定基础。 2、目的任务 （1）目的：使学生对地质学有一个系统的认识和了解，逐步学习和掌握地质学的思维方法，为进一步学好其他专业课程打下基础。 （2）任务：学习和掌握地质学主要分支学科的基本容、意义及相互关系，从地球的组成、演化与各种地质作用的性质、特点、过程和结果入手，掌握地质学的基本原理、主要概念和术语、重要理论及地质思维和分析的基本方法。 3、与其它课程的关系 本课程是学生在低年级最先学习的一门专业基础课，主要为城乡规划综合实习提供基础理论知识，为后续的自然地理学、环境科学导论、经济地理学、土地资源学、区域分析与规划、环境影响评价等专业课程打下基础。 二、教学要求 1、了解 地质学的研究对象、研究特点及研究方法；现代地质学发展的特点；地球的圈层结构及不同圈层的特点；组成地壳的主要元素；地壳类型及其特点；软流圈和岩石圈的特点；地质作用的分类；鉴定矿物的主要依据及其基本特征；矿物的分类；火成岩的分类，代表性的岩石及其特点；沉积岩的形成过程；影响变质作用的因素；变质作用的类型及相应的变质岩；板块边界的类型；岩层的产状要素；褶曲的分类；断层的分类；描述地震特征的相关术语；火山和地震的空间分布规律；人类的演化阶段。 重要术语：重力异常；地磁异常；地热增温级；克拉克值；硅铝层；硅镁层；软流圈；岩石圈；地质作用；矿物；岩石；晶质体；非晶质体；类质同像；同质多像；解理；风化壳；变质作用；变质强度；接触变质晕；双变质带；贝尼奥夫带；构造运动；构造变动；地槽；地台；地盾；板块；褶曲；地形倒置；断层；地层层序律；化石；标准化石；地层；岩相；构造旋回；沉积旋回；矿石；矿床；品位。 2、理解 人类在认识地球形状的历程中获得的启示；酸性岩浆和基性岩浆的特征区别，岩浆性质与火山喷发类型之间的联系；鲍温反应系列对于认识矿物共生组合规律和掌握火成岩分类特征的意义；野外识别背斜与向斜；各种大地构造学说的主要观点；分析印支运动、燕山运动对中国古地理环境的影响；第四纪时期地理环境演化的主要特征；分析矿床的形成与岩石成因之间的关系。 3、掌握 三大类岩石之间的区别和转化关系；各种大地构造学说；人类的演化与地理环境变化的联系；概括地壳构造演化阶段，分析各主要构造运动对世界古地理环境的影响；概括地球生物发展阶段，归纳主要生物门类的繁盛时期与灭绝时期，并分析其可能原因；概括地球气候变化历史，分析地球经历的温暖时期和寒冷时期及其特征；分析早古生代、晚古生代和中生代中国

工艺矿物学在矿物加工中的应用及发展趋势 冯晟

工艺矿物学在矿物加工中的应用及发展趋势冯晟 发表时间：2019-12-18T10:11:40.813Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：冯晟 [导读] 摘要：进入二十一世纪以来，我国在经济发展上取得了可喜的成绩，在此背景下，我国加强对矿物加工技术的研究，也取得了一定的成就。 安徽太平矿业有限公司安徽淮北 235000 摘要：进入二十一世纪以来，我国在经济发展上取得了可喜的成绩，在此背景下，我国加强对矿物加工技术的研究，也取得了一定的成就。但到了现阶段，我国对于矿物加工的质量要求更高，为了能够提高矿物加工质量，矿物加工也改变了工作的重心，逐步提高对于应用工艺矿物学的研究。根据资料显示，从十九世纪开始，矿物加工的重要性就逐渐凸显出来，到了上个世纪矿物加工更是从采矿体系中分离出来，成为一个独立的技术． 关键词：工艺矿物学；矿物加工；应用；发展 引言 选矿工艺矿物学在矿产资源合理化开发过程中发挥了极其重要作用。随着现代科学技术和社会经济的快速发展，工艺矿物学正在经历从传统向现代工艺矿物学的转变。因此，本篇文章选择研究工艺矿物学在矿物加工中应用及发展趋势具有现实意义。 1工艺矿物学研究现状 在矿产资源开发趋向于贫?细?杂?新的大背景下，工艺矿物学研究与选矿工艺研究生产实践相结合得愈加紧密，并在矿产资源开发过程中的重要作用得到了广泛的认可。此外，由于激光剥蚀等离子质谱仪（LA-ICP-MS）的应用，加深了对微量元素赋存状态的认识。下面简单介绍我国选矿工艺矿物学近5年的主要研究成果。 贫?细?杂矿多是我国金属矿产资源分布的特点，如何合理开发是我国目前矿业领域研究的重点。通过对低品位矿进行系统的工艺矿物学研究，查明矿石的矿物组成?有价元素的赋存状态?目的矿物的嵌布特征和粒度分布；根据矿石性质的特点推荐合适的磨矿制度和选矿原则流程方案，并取得了较好的回收指标。共伴生多金属矿矿石性质复杂，利用光学显微镜?矿物自动分析仪（MLA?AMICS）?扫描电子显微镜-X射线能谱分析等手段对矿石中共伴生元素的赋存状态和有用矿物的分布特征进行系统研究，在保证主回收金属的选矿指标的前提下，合理兼顾伴生有价元素的综合回收，提高矿石的综合利用价值。有些矿石由于有价元素以分散形式存在，而且载体矿物本身含量又高，致使有价元素在回收的时候富集比低；此外，有用矿物的嵌布粒度细也是造成矿石难选的主要原因。目前矿业开发趋向于规模化生产，因此在生产实践中，可能由于矿石性质的变化或其他因素造成选矿生产指标的不稳定或不理想。通过研究选矿厂生产过程的原矿?精矿?尾矿?中间产品的矿物组成及其工艺特性，分析存在的技术问题，为其生产流程的优化提供依据并指明方向，对提高企业经济效益具有积极作用。 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）具有原位?实时?检测限低（10-6）等特点，能实现矿物微区痕量元素分析，在元素赋存状态的研究中得到了应用，加深了对元素赋存特征的认识。白云鄂博稀土矿尾矿中Sc的品位为0.012%，钪主要以类质同象的形式分布于含铁矿物中。矿石中的锡?铍除了一般以独立矿物存在外，还会以类质同象的形式赋存在铝硅酸盐矿物中。会泽铅锌矿Ge?Cd?Ga主要富集在闪锌矿中，其中Cd主要以类质同象替换Zn的形式存在于闪锌矿中，而Ge和Ga可能以固溶体形式分布于闪锌矿中。铜镍硫化物矿床中磁黄铁矿一般都含有Co和Ni，通过研究发现磁黄铁矿中的Co和Ni以类质同象形式替换Fe。磷矿中伴生的稀土元素主要富集在胶磷矿中而且主要是以类质同像形式存在。卡林型金矿床中的金究竟是以独立矿物形式存在还是以晶格金形式存在，一直存在争议；通过LA-ICP-MS载金矿物含砷黄铁矿进行分析，推断Au主要以亚微米至纳米级的金矿物存在于黄铁矿中。 2矿物加工应用工艺矿物学的现状 2.1辅助作用 在实际的矿物加工过程中，我们经常会遇到不知道如何选取矿石的问题，加强对于工艺矿物学的重视，我们可以知道为什么难以选择出合适的矿石，进而解决目前存在的选矿指标不合格的问题。我们通过大量的研究发现，有用的矿物分布众多，有的是存在于易磨晶间，还有的是和无用矿物混杂在一起。所以，在对矿物进行加工的时候，我们要重点关注磨矿细度，采取相关的技术让有用矿物和无用矿物可以分开，尽力提供更为全面有效的技术，这样就可以帮助建立相关选矿标准。 每一个矿产品中拥有的有用的矿物数量有多有少，而且还会随着环境的变化而变化，为了能够检测数量和变化，了解该矿产品中矿物的组成，最后提高每一个矿产品的利用效率，我们必须继续研究工艺矿物学选矿过程及产品。就比如，在进行矿物加工之前，相关的工作人员用化学分析该块原矿的元素组成，并选出适合加工的原矿。可是往往事与愿违，工作人员选出的产品有时候并不能符合加工的标志，没有加工的价值。这时候如果可以进行工艺矿物学的研究，我们就可以发现该原矿产晶税度小或原矿内有用矿物成分存在于非金属矿物内。这样可以弥补目前选矿模式中存在的问题，双管齐下选择出合适加工的原矿。 2.2指导作用 目前的理论上的选矿标准存在着不明确的地方，有时候利用选矿标准却不能选出合适的原矿，为此可以以工艺矿物学为依托，分析每一块原矿中的具体的物质组成，了解该原矿是否有可选性，这可以为选矿指标从理论走向实际提供技术支持。 3矿物加工应用工艺矿物学的发展趋势 3.1图像处理 目前，我国的工艺矿物学的理论体系已经较为完善，关于研究主体?目的和手段都有完善的规定。在此背景下，工艺矿物学的研究取得了很大的进步，例如，现在的工艺矿物学已经脱离了人工，实现了自动检测，可以用机器分析原矿的组成部分，而且准确性也得到了很大的提高。同时，随着科学技术的进步，我国对于原矿的利用效率也得到了提高，在目前开采过度的背景下，可以供人们加工的原矿越来越少，我国矿产杂乱?贫瘠等问题逐渐显现出来。如何能够提高原矿利用效率是我们现在面临的主要问题。例如：对于那些很小的铁矿，目前的设备不能使得他们成像，而且工作效率也低，准确性低。 为了能够解决这些问题，在实践中，工作人员必须着力研究工艺矿物学，改变原来那种老旧落后的工作理念和工作方法。把矿物加工技术和计算机技术联系到一起，提高效率和质量。例如：为了解决目前光学显微镜的成像问题，我们可以利用计算机技术，将显微镜所呈现出的图片生成专门光学图片，然后传输到电脑中去，利用电脑中的相关软件处理图片，识别不同的颜色，从而了解原矿的组成部分。这

地质学发展简史(精简版)

地质发展简史 1.地质知识积累和地质学的萌芽时期（远古～1450） 岩石和矿物知识的积累 对地质作用的认识 对地球的启蒙认识 中世纪的地质学 2.地质学的奠基时期(1450～1750) 地质哲学思想的初步发展 对化石和地层的认识 岩石学、矿物学和矿床学的发展 3.地质学的形成时期(1750～1840) 地质考察旅行的兴起 水成论和火成论 地质学体系的形成 灾变论和均变论 4.地质学的发展时期(1840～1910) 地层学和古生物学 岩石学、矿物学和矿床学 动力地质学 地槽地台学说和全球地质构造的理论综合 5.20世纪地质学的发展(1910～) 地质学各分支学科的发展 大陆漂移说 地质学的新阶段及板块构造学说 地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的过程中，逐步认识地球的组成和结构，地球及其生物界演变的规律，特别是地壳和岩石圈运动规律，并为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境服务的历史。 人们对地球的认识源远流长。在曲折的历史发展过程中，原始朴素的地质知识逐渐形成了地质科学的知识体系。根据地质知识发展的程度，并参照其社会文化背景，可将地质学发展史划分为5个时期。①地质知识积累和地质学萌芽时期(远古～1450)，以认识的直观和解释的猜测性为主要特征。②地质学奠基时期(1450～1750)，其特征是随着自然科学的诞生，地质知识趋向系统化。对地质现象试作理性解释，并逐步建立了观察和推理方法。③地质学形成时期（1750～1840），一方面地质知识得到较全面的概括和总结，另一方面，人们将地质作用、过程和结果联系起来加以思考，给予解释。地质思想、理论和学说十分活跃，由此初步形成了地质学体系。④地质学发展时期(1840～1910)，其特征是地质知识和理论的发展，逐步形成了综合分析方法，初步提出了全球性地质发展史的认识。 ⑤20世纪的地质学(1910～)，这一时期特点是科学技术的发展使新的地质学说、地质学理论不断涌现，地质学分支学科之间日益相互渗透，地质学与地球科学的其他学科相互沟通，形成了全球性地质学体系。

普通地质学概论

第一章绪论 1.地质学：研究对象是地球，主要研究地球的组成物质、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因的学问。 2.地球由固体地球以及覆盖在其上的水圈、生物圈、大气圈（这三个构成了地球的外部圈层）构成。 3.固体地球又分为地壳、地幔（分为上地幔和下地幔）、地核（分为内核和外核）。（这三部分构成了地球的内部圈层） 4.大气圈在垂向上的分层：对流层、平流层，中间层、暖层、逃逸层。对流层对地球表面的影响大，平流层上有臭氧层，大气的循环影响不到平流层。 5.岩石圈：地壳加软流圈上的固体地幔，具有一定规模的岩石圈块体称为板块，分为大洋板块和大陆板块。 6.地质学研究内容：组成地球的物质，物质组成方式、形成、演化与分布，地球的历史，应用问题，地质学的研究方法与手段，综合性研究 7.地质作用：形成和改变地球物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。氛围内力地质作用（岩浆作用、地震作用、构造作用、变质作用、地球个圈层相互作用）与外力地质作用（地质体的风化作用，重力滑动作用、地壳表层载体的剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用）两类。 8.地质作用（或地质学）的特点：

（1）涵盖空间广阔，具有地域特色， （2）地质现象复杂， （3）地质作用过程漫长。 （4）无法再现 第二章矿物 1.地壳元素丰富度：又名克拉克之，指地壳各种元素的平均含量与总质量的比值。 2.地壳中元素丰富度：氧、硅、铝、铁、钙、镁 3.地球中元素丰富度：铁、氧、硅、镁 4.矿物：由地质作用形成的，在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。冰是矿物，冰山也是矿物。 5.准矿物：与矿物具有相同特征，但不具有结晶构造的均匀固体。A 型蛋白石和水铝英石 6.晶体：内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。 7. 8.非晶质体：内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体。 9.晶体结构：晶体内部原子、离子或分子呈有序排列的状态。除个别特例之外，矿物均属于晶体。 10.同质多象：相同化学成分的物质在不同的环境条件下具有不同的晶体结构，从而形成不同的矿物。如金刚石和石墨。 11.类质同象：矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分的被性质

工艺矿物学研究内容与规范

工艺矿物学研究内容与规范 国土资源部成都矿产资源监督检测中心 四川省地质矿产勘查开发局成都综合岩矿测试中心 二零一五年四月八日

一、采集试验样品 （1）规范：DZ/T0130—200X《地质矿产实验室测试质量管理规范》。 （2）样品采集要求：试样必须具有代表性，试样的主要化学成分（主要有用组分及伴生有益、有害组分）的品位应与所代表的矿体（矿床）基本一致；试样的矿石类型、矿物组分、结构构造、有用矿物粒度和嵌布特性应与所代表的矿体（矿床）基本一致。 （3）采样设计：由地质勘查专业人员和设计人员对地质勘查资料进行认真研究，并到矿区实地调查和踏勘，协同委托单位共同商定采样方法和方案，编制采样设计和采样说明书。 （4）样品采取：根据采样设计研究内容和深度并考虑施工和运输等具体情况确定采样点及数量数目，采样点位置根据矿床的空间变化特征合理布置，样品采集由委托方负责。 （5）样品包装、运输 根据采样设计，分别采取各采样点、各类型（矿层）、各品级的矿石和近矿围岩夹石，进行分别编号包装、运输。 二、矿石工艺矿物学研究 （一）工艺矿物学研究内容 1、矿石（岩石）类型、结构构造、矿物组成、物质组分、矿物粒度、嵌布关系及选矿工艺特征等 1）矿石中主要矿物工艺粒度特征

2）有用元素的赋存状态及迁移特征 3）目的矿物的嵌布特征 4）选矿试验过程中各阶段工艺路线及指标评估。 5）选矿方法及工艺指标评估 2、冶烁工艺的工艺矿物学研究内容 1）矿物的相变 2）元素的迁移及分布规律 3）人造矿物的定性定名 4）人造矿物的物化性质测定 5）人造矿物的嵌布特性和关联度 3、工艺矿物学在材料制造中的应用 1）材料物化性质测定硬度、轫度、化学组成 2）材料表面组织及浸蚀后内部组织的鉴定 3）材料内部形状鉴定（主要是非金属材料） （二）工艺矿物学研究方法与手段 （1）试验工作按DZ/T 0130-200X《地质矿产实验室测试质量管理规范》标准要求进行。 （2）工艺矿物学研究方法与手段： 1）化学分析； 2）光学显微镜（偏光、透光、体视显微镜）； 3）单矿物分离及分析； 4）X荧光光谱分析（XRF）；

《冶金工艺矿物学》

《冶金工艺矿物学》课程教学大纲 开课单位：冶金工程教研室 课程负责人：万新 适用于本科冶金工程专业 教学学时：32学时 一、课程概况 《冶金工艺矿物学》课程是冶金工程专业的一门专业任选课。本课程的任务是以冶金固体原料和产物的矿物学特征和生产时的组成性状为研究目标，主要讲授冶金固体原料与产物中的矿物组成和分布，了解其在矿产资源评估、选冶加工、产品质量分析与控制中的实际应用。 本课程的先修课程主要有《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后续课程主要有《铁冶金学》、《钢冶金学》、《炼铁原料》等。 二、教学基本要求 1．了解矿物学的基本知识； 2．理解矿物晶体结构和晶体光学的基本原理； 3．掌握用光学显微镜等仪器对冶金原料和产物进行岩相和矿相分析； 4．掌握冶金产品生产条件对冶金原料和产物显微结构的影响，并掌握利用显微分析结果处理生产工艺中的实际问题； 三、教学内容及要求 (一)概论 主要内容：矿物学基础、冶金工艺矿物的研究内容、取样及误差控制。 重点：工艺矿物的研究内容；取样。 难点：取样及误差控制。 基本要求：了解矿物学的基本知识，掌握取样和误差控制方法。 (二)矿物的偏光显微镜鉴定 主要内容：晶体光学基本知识、偏光显微镜构造、透明矿物在单偏光镜下的光学性质、透明矿物在正交偏光镜下的光学性质、透明矿物在锥光镜下的光学性质、油浸法测定折射率、常见透明矿物鉴定表。 重点：晶体的分类；光率体；偏光显微镜构造；透明矿物在单偏光镜下的光学性质；常见透明矿物鉴定表（相关冶金矿物特性学习）。 难点：光率体的概念及应用；透明矿物在单偏光镜下光学性质。 基本要求：了解晶体光学的基本知识，理解光率体的概念及在透明矿物鉴定中的应用，掌握透明矿物在单偏光镜下的系统鉴定方法。 (三)反光显微镜下的矿物鉴定 主要内容：光片、反光显微镜构造、矿物的反射率与鹤双反射、矿物的反射色与和反射多色性、矿物的内反射、矿物的均质性与非均质性、矿物的偏光图、矿物的硬度、矿物的结构、矿物的浸蚀鉴定、矿物的其他鉴定特征、矿物鉴定表。 重点：光片的磨制方法；反光显微镜的构造；矿物在反光显微镜下的系统鉴定光学性质；矿物鉴定表。 难点：反光显微镜的构造；矿物在反光显微镜下的光学性质。 基本要求：了解反光显微镜工作的基本原理；理解光率体在矿物的反光显微镜鉴定中的应用；掌握矿物反光显微镜下系统鉴定方法。 (四)矿物研究的其他常用测试技术 主要内容：电子与固体物质的相互作用、X射线衍射分析、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、

工艺矿物学

Gongyikuangwuxue (proeess mineralogy) 的一个分支。它是一门以研究处理和矿物原料加工为主要内容的。在方面，工艺矿物学主要研究的成分，，矿石的和及其物理、化学性质和矿物在选矿过程的，为途释选矿、制定选矿工艺方案和实现选矿过程提供矿物学依据。简史1830年问世，人们即借此进行岩矿，为早期的选矿工艺提供了某些矿石性质的资料。20世纪初，结合选矿研究低铁、的矿物组成、特性和选矿的，为选矿提供半定量和定量。1939年，. Gaudin)所著《选矿》，总结了岩矿鉴定在选矿学科中的应用与。1940年，高登及桃崎顺二郎等应用和原理，研究矿物晶格与浮游度的，研究和与矿物性的关系，为理提供论据。中国于1919年开始应用光学显微镜方法为提供的岩矿鉴定资料。1960年由一般的岩矿鉴定过渡到对矿石物质组成的研究。70年代以后，随着现代技术的迅猛发展，近代物理、化学的、配位场理论、、以及各种谱学手段、微束、计算等引人了矿石物质组成研究领域，使对矿石的化学成分、矿物组成、矿物嵌布粒度、矿物理化性质及矿物解离等的得到新的发展，从而能够为的综合利用和选冶工艺提供深入的矿物学资料，并发展成为一门独立的工艺矿物学学科。1979年，选矿学术委员会成立工艺矿物学学组，并于1980年举行首届全国工艺矿物学学术会议，1981年首次《工艺矿物学论文集》。也是在1979年美国成立了隶属、冶金和工程师协会(TMS一AIME)的工艺矿物学委员会，举行了首届工艺矿物学学术研讨会，并于1981年出版《工艺矿物学论文集》。1991年，中国的《选矿》中，专门列入“工艺矿物学”篇。这些工作均促进了工艺矿物学研究成果的，推动着该学科的发展。 研究内容工艺矿物学的基本研究内容为: (l)矿石和矿物的化学、与选矿工艺的关系; (2)矿物表面性质和工艺特性;(3)矿石化学成分、矿物组成、及其的研究，选矿理论;(4)矿石结构和构造、组成及;(5)矿物在选矿过程中的行为和选矿产品的矿物学分析;(6)工艺矿物学的研究方法。应用在中，工艺矿物学的主要研究是针对不同层位、不同矿石类型、不同品级的各类矿石，在充分查明矿石化学成分、矿物组成及可选性的上，确定有用矿物的及编制矿物工艺图。在查明矿石

内质网病变的超微结构观察

内质网病变的超微结构观察 徐娇等 摘要：电镜技术的应用使人们对细胞的超微结构有了更深入的了解。各种细胞器的结构以及其病理状况时发生的改变为人们判断疾病的发生提供了直观科学的依据。本文主要概述了投射电镜观察下内质网的各种超微病理变化。 关键词：电镜；内质网；病理变化 20世纪30年代，德国的RUSKA第一次发现了电子显微镜，随后利用刚刚形成的电子显微镜技术第一次看到了烟草花叶病毒[1]。随着电子显微镜技术的不断完善和发展，电镜的应用使人们对细胞的研究逐步深入到亚细胞结构，各种细胞器的结构也不断被人们认知。同时，在医学科研和诊断疾病中做出了重要贡献。例如，Gyorkey[2]等在2000例肿瘤诊断中8%要靠电镜帮助诊断。Kuzela[3]等对49例肿瘤的诊断结果分析，11例电镜可进一步提供明确的诊断，占22%，纠正6%的错误诊断，确诊率28%。国内周晓军[4]报道223例肿瘤电镜诊断，电镜确诊135例，占60%，纠正原病例诊断11例，占5%。有诊断价值者占65%。有由此可见，电镜技术在诊断疾病中的应用价值。 电镜分为扫描电镜和投射电镜。由于其分辨率高，放大倍数大，而且使用较为方便，电镜已经成为研究细胞微观结构最有效的方法之一[5]。本文所的总结的内质网超微结构变化主要通过投射电镜来观察。 1 内质网的超微结构及生理功能 内质网（endoplasmic reticulum），ERKR. Porter、A. Claude 和EF. Fullam等人于1945年发现，是细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管状的腔，彼此相通形成一个隔离于细胞基质的管道系统，为细胞中的重要细胞器。它实际上是一个连续的膜囊和膜管网，可分为粗面内质网（RER，Rough Endoplasmic Reticulum）和滑面内质网（SER，Smooth Endoplasmic Reticulum）两大部分。粗面内质网上附着有大量核糖体，合成膜蛋白和分泌蛋白；滑面内质网上无核糖体。 内质网是哺乳细胞中一种重要的亚细胞器。膜分泌性蛋白、氨基多糖、磷脂、胆固醇及钙信号等的代谢均与内质网功能直接相关，例如分泌性蛋白的合成与空间折叠、蛋白质糖基化修饰、蛋白质分泌等均在内质网内发生。目前研究认为，胰腺细胞、心肌细胞、神经元细胞等内质网功能障碍可能分别是糖尿病、心脑组织缺血梗塞、退行性神经疾病等发生的重要原因[6-8]。 真核细胞的内质网具有四个主要的生理功能：合成膜蛋白和分泌蛋白；折叠形成蛋白质正确的三维空间构象；储存Ca2+；参与脂质和胆固醇的生物合成[9]。 2 内质网的病理性变化形态观察 2.1内质网增多内质网的多少可以反应细胞病变状况。例如在蛋白质合成及分泌活性高的细胞（如浆细胞、胰腺腺泡细胞、肝细胞等）以及细胞再生和病毒感染时，粗面内质网有增多现象。 李颖智[10]等研究了脊髓损伤后继发骨质疏松的骨组织超微结构，发现进行手术后第11w，胫骨成骨骨细胞核空化，粗面内质网增多。熊娟[11]等观察了锯缘青蟹病毒感染的超微病理变化，发现其胃细胞中粗面内质网肿胀增多。 2.2内质网减少和水祥[12]等用秋水仙素灌大鼠慢性肝损伤大鼠，用电镜观察细胞，发现胞浆内内质网减少。谢学军[13]等研究了糖尿病大鼠视觉系统三级神经元的病理变化，发现糖尿病大鼠视皮质，神经细胞胞浆中，粗面内质网减少且变形。山羊冰川棘豆中毒[14]，缺血[15，16]等也可导致细胞内粗面内质网减少。

《地质学与矿物学》教学大纲

《地质学》教学大纲 一、课程教学目的 地质学基础是矿物资源工程专业的一门必修课。主要讲授地球的构造、地质作用、矿物、岩石、地质年代、地质构造和地形地质图等地质学基础知识。教学方式以课堂教学与实验教学相结合。课程着重培养学生野外地质现象的观察、肉眼鉴定矿物、岩石及判读地形地质图 的基本方法和技能，并为后续“矿山地质学”等专业课程打基础。 二、课程教学基本要求 1．课程重点： 1）理解内外力地质作用的概念 2）常见矿物的形态、物理性质、化学成分及主要鉴定特征 3）常见岩石的结构、构造和岩石的肉眼鉴定方法 4）了解地质年代和地层系统的划分和地质年代表 5）岩层产状、各种地质构造（节理，断层，褶皱）的野外判别及描述方法 6）地形地质图的及其阅读 2．课程难点： 1）各种内外力地质作用的理解 2）矿物中主要物理性质的理解和鉴定 3）地质构造的理解和野外识别 4）地形地质图中地层及各种地质构造的表现 3．能力培养要求： 熟练掌握地质学基础知识，熟悉肉眼鉴定矿物、岩石的方法和常见的岩石、矿物的鉴定特征。通过学习使学生学会野外地质现象的观察方法，并能给出合理的地质解释；能够熟练阅读和使用地形地质图，为今后进一步学习和从事地质、采矿等方面的研究工作打下良好的 基础。 三、课程教学内容与学时 课堂教学（22学时） 1．地壳及地质作用概述（4学时） 1.1 地球及地球的构造 1.2 地球的主要物理性质 1.3 地壳的物质组成 1.3 地质作用概述 2．矿物（2学时） 2.1 矿物的形态 2.2 矿物的物理性质

2.3 矿物的形成与共生（自学） 2.4 矿物的分类及鉴定 3．岩石（6学时） 3.1 岩浆岩 3.2 沉积岩 3.3 变质岩 4．地质年代及地层系统（2学时） 4.1 确定地质年代的方法 4.2 地质年代及地层系统 4.3 我国地史简述 5．地质构造（4学时） 5.1 岩层的产状及其测定 5.2 岩石变形的力学分析（自学） 5.3 褶皱构造 5.4 断裂构造 5.5 地质构造与成矿的关系 5.6 地质构造对矿山开采的影响（自学） 5.7 大地构造简介 6．地形地质图及其阅读（4学时） 6.1 地形图简介 6.2 矿区（矿床）地形地质图的用途 6.3 矿区（矿床）地形地质图的填绘过程简介 6.4 地形地质图的读图步骤 6.5 不同产状的岩层或地质界面在地形地质图上的表现 6.6 不同地质构造在地形地质图上的表现 6.7 地形地质剖面图及其绘制方法 实验教学（10学时） 1．矿物的物理性质及肉鉴定（2学时） 实验一自然元素，硫化物及其类似化合物的肉眼鉴定实验二氧化物、氢氧化物和卤化物的肉眼鉴定 实验三硅酸盐矿物的肉眼鉴定 实验四其它含氧盐矿物的肉眼鉴定 2．常见岩石的肉眼鉴定（2学时） 实验五岩浆岩 实验六沉积岩

中国矿业大学能源地质学考试材料概论

第一章沉积有机质的形成与聚集 化合物稳定性序列（抗降解能力） 蛋白质<色素<脂肪<半纤维素<纤维素<木质素<木栓质<种子皮壳<角质<孢粉素<蜡质和树脂 一、沉积有机质的三重属性（掌握） 2、干酪根:不溶于有机溶剂的有机质浓缩物. 沉积岩中有机质的含量大都在0.5～1.5％之间， 生物遗体向沉积有机质转变分泥炭化作用和腐泥化作用 3、腐植酸（HA）的定义：具有酸性、亲水性、吸附性和复杂多样结构的芳香性化合物。 腐植酸的分类： 根据溶解性质黄腐酸溶于酸1~2% 富里酸棕腐酸 溶于丙酮或乙 醇 10% 胡敏酸黑腐酸沉淀部分85~90% 腐植酸的成因判别：（1）H/C、N/C、O/C原子比海相和湖相软泥腐 殖酸中的氢和氮总体上高于泥炭和土壤，但碳含量相对较低，造成氢碳比和氮碳比显著较高。（2）稳定碳同位素δ13C 生物质向沉积有机质的转化 3、影响因素 生物体本身的化学组成、水体的动力状态、水介质性质（氧化还原、酸碱度、温度

4、氯仿沥青Ａ族组分研究的环境意义（详细了解） 1）生物质的烃类/非烃比率远远高于沉积有机质，表明在生物质向沉积有机质转化过程中生物烃类受到明显损失； 2）海相和湖相沉积有机质的饱和烃／芳烃比率往往高于泥炭沼泽相，这是浮游生物脂肪含量较高而陆生植物富含木质纤维素的必然结果； 3）泥炭氯仿沥青A中烃含量和烃类/非烃比率均具有藓类泥炭＞草本泥炭＞木本泥炭的特征，这同样与沉（堆）积介质条件、微生物活动性以及植物有机组成有关； 4）年轻沉积有机质内从活的生物体中继承下来的直接烃类起着生物标记化合物的作用。 5、泥炭沼泽（掌握） （1、泥炭沼泽的概念：地表土壤充分润湿，有季节性或长期性积水，而且生长了大量的喜湿植物，在地洼地带堆积有机质，并使其转化为泥炭层的地区。 （2、泥炭沼泽的形成：水域沼泽化：由湖泊、河流、泻湖等水域转化而来；陆地沼泽化：由陆地演化而来（存在草甸泥炭沼泽化和森林泥炭沼泽化两种基本形式） （3、泥炭沼泽的演化阶段：（1）低位沼泽（营养沼泽），地下水潜水面高于沼泽水面，地下水、地表水供应营养成分，生长富营养的植物，介质为中性或微碱性，泥炭厚、灰分高、沥青质含量和焦油产率较低。（2）高位沼泽（贫营养沼泽或凸起沼泽）地下水潜水面低于沼泽水面，仅有大气降水补给，沼泽水源供应不充足，水中缺少矿物质养分，尤其是中心地带植物残体分解速度慢，与沼泽周边相比，泥炭层凸起，水质介质为酸性，泥炭灰分低、有机质含量高，厚度较薄。（3）中位沼泽，介于高位与低位沼泽之间的一种过渡类型，介质处于中性到微酸性。 6、泥炭堆积方式（1）原地聚集（微异地聚集）----- 底板“根土岩”，煤中陆源物质少，大面积稳定。（2）异地聚集----- 直接底板为粗碎屑岩，碳酸岩底板，斜插、倒立的树干和树桩化石。

石煤钒矿工艺矿物学讲解

原矿工艺矿物学研究 2.2.1 化学成分及化学物相分析 原矿的X荧光光谱半定量分析结果列于表2-1，多元素化学成分分析结果见表2-2，钒的价态和化学物相分析结果分别见表2-3、2-4，碳的化学物相分析结果见表2-5。 敏度范围，未能检出。

由表2-1~2-5可以看出： （1）矿石中可供选冶回收的主要组分V2O5含量仅为0.65%，铜、铅、锌等其他有价金属元素含量都很低，综合回收的意义不大。（2）钒的价态以四价为主，其次是三价，而五价钒为痕量。钒主要分布在碳质物中，分布率占72.31％；其次是分布在云母中，占21.54%。与价态相关联，碳质物中钒的分布比例与四价钒相当。 （3）矿石中主要成分为SiO2，其次是C、CaO、Al2O3和K2O等，并有较高的烧失量（Ig）。 （4）碳主要以游离碳形式存在，分布率占79.15％，这类碳即为镜下所见的大量碳质物。其次是以碳酸盐形式存在，分布率为20％。 综合化学成分特点，可以认为区内矿石属单一的含钒碳质页岩或板岩。 2.2.2 矿物组成及含量 样品为破碎颗粒样，质地较为坚硬，未见明显风化现象。颗粒呈黑色，但污手现象不严重，这可能与矿床产生的地质变质作用有关。镜下可见部分颗粒中矿物平行定向分布特点较为明显，在部分颗粒中

为无定向混杂分布。经镜下鉴定、X射线衍射分析和扫描电镜分析综合研究表明，矿样中主要矿物为石英、方解石、伊利云母和碳质物，其次有高岭石、蒙脱石、磷灰石、重晶石、钡解石、长石、榍石等。金属硫化物主要为黄铁矿，其次为闪锌矿。金属氧化物含量很少，见有褐铁矿和金红石（或锐钛矿）。 矿石的X射线衍射矿物相分析见图2-2，图谱中反映了矿石中含量较高，结晶较好的矿物相；由于碳质物为非晶质物或结晶程度差，在图谱中未能出现峰值。 图2-2 原矿的X射线衍射矿物相分析图谱 经综合鉴定，结合化学成分分析，将矿石中主要矿物的重量含量列于表2-6。 表2-6 矿石中主要矿物的含量（%）