10
喀斯喀特弧第四纪火山活动地表和地下特征随时间的变化
限制地形和地壳结构的数据分辨率提高，为人们提供了新的定量方法，用以评估火山区省级规模的地表-地下连通性质。研究人员结合北美西部喀斯喀特弧（Cascades arc）的第四纪火山口填图数据、表面地形数据和各种地球物理数据集，探究了火山作用与下伏地壳结构之间的关系。结合火山口填图数据库，从该区的数字高程模型（DEM）中提取已知时代的火山机构，估算得出的体积可能占第四纪总喷发量的50％左右。火山机构体积和空间上火山口密度与指示上层地壳影响的各种地球物理数据联系密切。在整个岩浆弧的第四纪火山口下，地下结构变化与火山作用一致的现象很普遍，但与年轻火山口的联系更为强烈。在喀斯喀特山脉中部和南部，地球物理识别的岩浆特征增加，那里的火山喷发量最大，火山口间距很小。火山口和相关的地壳结构，以及空间上局部喷发相对于分散喷发的程度随时间变化，定义了整个弧段横向延伸约100 km的喷发中心，表明岩浆上升随时间变化而发生空间上的聚集。
原文链接：
Geology (2020) 48 (11): 1088–1093.
DOI：
doi.org/10.1130/G47706.1
（译者：唐演@CUGB）
11
波罗的大陆在苏格兰的遗迹：基底地体在格林威尔造山运动期间的迁移
苏格兰加里东群岛北高地地体（NHT）内的太古宙基底被认为与劳亚大陆的前陆的刘易斯片麻杂岩有关。新的锆石U-Pb年龄表明，NHT基底显示了2823-2687Ma和1772-1655Ma岩浆作用的证据。第一组年龄与前陆太古宙片麻岩的结晶年龄相近。然而，第二个组年龄以及覆盖基底上的岩石单元的形成时间都晚于前陆内发育新生岩浆作用和沉积作用的时间，为其最年轻的主阶段之后的100–250Ma。此外，在NHT基底内没有前陆内常见的古元古代镁铁质和长英质侵入体存在的迹象。因此研究者认为，NHT与劳亚大陆的前陆缺乏对比的可行性。由于存在1100-1000 Ma的东格雷尔榴辉岩，分离前陆和NHT基底的加里东莫因逆冲断层被认为是被改造了的格伦维尔期缝合线。根据新的同位素数据，研究者认为NHT基底是波罗的大陆的碎片，在格林威尔造山运动期间侵位到劳亚大陆，是环北大西洋造山带基底地体迁移的又一实例。
原文链接：
Geology (2020) 48(11): 1094–1098.
DOI：
doi.org/10.1130/G47615.1
（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）
12
加蓬的古元古代Francevillian序列以及Lomagundi-Jatuli事件
加蓬古元古代Francevillian序列在全球早期氧化的概念，以及碳同位素值大幅度正向漂移（即Lomagundi-Jatuli事件，LJE）的成因中占据着重要地位。研究人员对一个长139米的Francevillian岩芯进行了详细的研究，岩芯的碳酸盐δ 13 C（δ 13 C carb ）值为5‰-9‰，向上减小趋近于0‰，这一趋势被很多其他研究人员认为是LJE及其结束的标志。然而，本次研究发现δ 13 C carb 值的变化与沉积相的变化相一致：浅海相以强正值为特征，而较深的水域（风暴浪基面之下）为0‰左右。对于δ 13 C carb 与沉积相的相关性，最可靠的解释是，浅海环境记录了局部物理和生物化学过程的同位素效应，驱动周围环境的溶解无机碳（DIC）达到较大值，而较深相中较小值（ 0‰）与开阔海洋的DIC相近，其中δ 13 C在很大程度上不受浅水环境中发生的分馏的影响。此外，海侵氧化还原作用为含锰矿物和化学营养微生物群落的形成创造了条件。其中还包括甲烷循环群落，其有机δ 13 C（δ 13 C org ）值为 47‰，Δδ carb-org 值高达46‰。因此，Francevillian碳同位素剖面反映了盆地的特定条件，并不是全球碳循环扰动或LJE结束的前兆。
加蓬Lastoursville次盆LST12岩芯Franceville层序的沉积模式。浅水碳酸盐岩（单元I-III）的特点是真光层生产力提高，促使环境中的溶解无机碳的 13 C富集并沉积碳酸盐。随后发生海侵（单元IV-VI），盆地加深，以同位素正常的海相碳酸盐沉淀为标志，同时在风暴波基面以下的氧化还原层发育锰富集。持续的海侵导致盆地最深处沉积了富含有机质的含甲烷生物群落的泥岩。
原文链接：
Geology (2020) 48(11):1099–1104.
DOI：
doi.org/10.1130/G47651.1
（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）
13
砂粒跃移作用对粉砂的产生的有效性测试—对黄土解释的启示
黄土形成所需要的粉砂生成可归因于冰川系统（冰川研磨）和砂质沙漠（跃移诱发破碎）的地质过程。然而跃移作用对大量粉砂的产生的有效性还存在争议。了解沙漠中粉砂产生的潜力对于确定黄土的古气候具有至关重要的意义。为了更好评估风成磨损对粉砂的产生的重要性，该研究在一个设计用于模拟砂粒在25m/s速度的暴风中跃移的装置中进行实验性磨损。该研究与之前的工作与众不同的地方在于（1）长时间保持较高速度的测量强度，（2）清除预先存在的粉砂并设置对照组，（3）根据缩放结果来评估黄土堆积的潜力。根据一定的地质比例缩放实验获得的粉砂产生速率显示，风成磨损产生的粉砂不足以形成具有地质意义上的黄土沉积物。
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Geology(2020) 48(11): 1105–1109.
DOI：
doi.org/10.1130/G47282.1
（译者：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院岩石学矿物学与矿床学在读硕士生徐睿）
14 太古宙和古元古代变质火山岩变质脱水作用中的金迁移
太古宙和古元古代绿岩带中的火山岩十分丰富，被认为是造山型金矿的潜在矿源。然而，金在这些岩石变质过程中的经历却鲜为人知。该研究对加拿大太古宙拉格兰德亚区和芬兰古元古代中央拉普兰绿岩带的一套变质岩石进行了金的超低检出限分析。这两个地区都有丰富的金矿资源，具有发现新的造山型金矿的巨大潜力。这些带中的变质火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性岩浆岩系列，其中原岩中金的含量用绿片岩相样品的金的Zr/Y幂律回归计算。在拉斑玄武岩中，金是相容元素，并随分异作用而减少；而在钙碱性岩石中，金是不相容元素，并随分异作用而增加。质量变化计算表明，在拉格朗德和中央拉普兰进行递进变质作用至形成上部角闪岩相的条件（> 550 ）期间，初始金含量损失高达77%和59%。本研究强调：第一，变质火山岩在太古宙和古元古代绿岩带变质作用中析出金，是造山型金矿床的良好潜在源岩；第二，变质火山岩的含金性受地幔源区和岩浆演化的控制；第三，变质脱挥发分模式可应用于太古宙和古元古代造山型金矿床。
原文链接：
Geology (2020) 48 (11): 1110–1114.
DOI：
doi.org/10.1130/G47658.1
（译者：王天奇，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院）
15
钙质超微化石将北冰洋沉积物的年代追溯到50万年以前
北冰洋中部更新世沉积物年龄波动较大，给重建古海洋学增加了相当大的不确定性。这个问题的根源在于北极海洋沉积物中记录的令人费解的磁极模式，以及缺乏能够提供校准的生物地层层位或连续的氧同位素地层图的微体化石。研究人员记录了在北冰洋中部的一个海洋沉积岩芯中发现的两个关键的钙质超微化石物种，为50万年以前的沉积物提供了有力的，并且可全球校准的年代界限。起关键作用的物种是颗石藻（Pseudoemiliania lacunosa），它们在42.4-47.8万年间灭绝，而赫氏圆石藻（Emiliania huxleyi）则在24.3-30万年间进化。这是第一次在北冰洋中部的沉积物中发现Pseudoemiliania lacunosa的化石。通过岩石地层对比，可以在北冰洋内450多公里的范围内找到含有这些年龄物种的沉积层。它们首次为北极这个区域的更新世沉积物年代学提供了明确的支撑，也为开发和测试其他用于测定北极海洋沉积物年代的地质年代学工具奠定了基础。
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Geology (2020) 48 (11): 1115–1119.
DOI：
doi.org/10.1130/G47479.1
（译者：黄永慧-中国地质大学（北京））
16
加拿大北部科迪勒拉山脉Tintina断层对岩石圈地幔的克拉通凿移的地震证据
位于加拿大西北部的加拿大北部科迪勒拉山脉（NCC）被划分为几个平行向右滑动的走滑断层，在晚白垩世和始新世之间累积了数百公里的位移。这些断层的深度范围，尤其是Tintina断裂（TF）对NCC岩石圈地幔的地壳构造组合和演化具有重要的影响意义，但是地球物理模型和地球化学数据仍然没有定论。该研究利用最新的三维纵波地震速度模型，解决了位于TF表层轨迹之下的最高地幔深度的一系列锐化的（~10km）纵波速度对比度（~4%）突变。代表了上地幔组构的地震各项异常数据显示在TF附近各向异性的方向和幅度大小发生了相似的变化。这些数据表明TF是岩石圈尺度的剪切带且在沿着TF恢复了430公里处的右侧位移后，纵波的速度快速异常与北美克拉通边缘轮廓一致。该研究认为，目前位于阿拉斯加东部的快速构造异常是Mackenzie克拉通的一块轮廓清晰的碎片，其在晚白垩世至始新世期间被TF凿穿并向西北位移。目前位于NCC南部的第二个克拉通碎片，可能与上地幔深度的Cassiar岩层有关。这些观察首次证明，大型岩石圈尺度的剪切带穿过难熔地幔，并且在世界范围内的科迪勒拉山脉内产生克拉通地幔物质的主要侧向位移的证据。
原文链接：
Geology (2020) 48 (11): 1120–1125.
DOI：
doi.org/10.1130/G47688.1
（译者：袁梦）
17
金红石中纳米级微量元素团块的地球化学和地质年代学意义
金红石中的微量元素地球化学分析（例如：铅Pb，铀U，锆Zr）通常被用来获取地质事件的性质和时间。但是微量元素的迁移会影响温度和时间的厘定，且其迁移性的主控因素仍存在争论。鉴于此，研究人员使用电感耦合等离子体质谱法和原子探针层析成像表征了西澳大利亚Capricorn造山带中金红石的微米至纳米级微量元素分布。在大于20微米的尺度下，单个矿物颗粒中没有明显的微量元素分异，而且锆石谐和年龄1872 6 Ma（2σ）也没有同位素扰动的迹象。在纳米级尺度下，可以观察到20纳米的富微量元素（铝Al，铬Cr，铅Pb，钒V）团块。团块的 207 Pb/ 206 Pb比值为0.176 0.040 （2σ），说明他们形成于结晶前，可能是区域变质作用的产物。作者认为这些团块是由于上部角闪岩相变质过程中瞬时形成的放射性破坏点捕获流体活动性元素形成的。这种捕获会影响团块中元素体扩散的活化能。团块较低的数量及密度指示了其形成时间，说明变质作用峰值温度持续时间较短，为小于10 百万年的事件。研究结果说明运用微量元素手段判断金红石中的体扩散将比假定其为均一介质时更为复杂。
原文链接：
Geology (2020) 48 (11): 1126–1130.
DOI：
doi.org/10.1130/G48017.1
（译者：韩舒筠@CUGB/MQ）
18
次年稳定同位素记录揭示的南极洲西摩岛与白垩纪-古近纪界线附近两个灭绝期有关的气候变暖和季节性缺氧
碳酸盐双壳贝类高分辨率稳定同位素（δ 18 O和δ 13 C）增生的贝壳年轮年代学可以提供对了解灭绝期有用的次年环境记录，这种灭绝期通常是快速变化和不稳定的时期。该研究展示了在南极洲西摩岛白垩纪-古近纪界线（KPB）对Lahillia larseni双壳贝类的高分辨率连续采样结果。这些数据突出了δ 18 O和δ 13 C值不规则的两个灭绝期与形成化石的最后时期一致：一个是在KPB，另一个是在明显灭绝事件的15万年之前。由于表现为较低的δ 18 O值，该研究将这两个时期都解释为气候变暖的时期，并且有季节性缺氧，表现为低异常（ 21.6‰至 3.0‰VPDB）的δ 13 C值和高的（2‰至19‰）的季节变化。低氧条件可能是较早灭绝事件的一种引发机制，并可能延长了KPB灭绝后的恢复时间。
原文链接：
Geology (2020) 48(11):1131–1136.
DOI：
doi.org/10.1130/G47758.1
（译者：掉帧青年萧暮春@YU）
美编&校对：覃华清
1、阿拉善变质基底中的早二叠世岩浆热事件——来自同位素年代学的证据 耿元生;周喜文; 2667-26852、山东半岛高压麻粒岩中花岗质浅色脉体的成因 刘福来;刘平华;丁正江;刘建辉;杨红;胡伟华; 2686-26963、胶北～2.5Ga岩浆热事件的锆石Hf同位素特征及其对地壳演化的指示意义 刘建辉;刘福来;丁正江;刘平华;王舫;游君君; 2697-27044、胶北高级变质基底中高压基性麻粒岩的地球化学特征及其成因 刘平华;刘福来;王舫;刘建辉;杨红;施建荣; 2705-27205、胶东邢家山钼钨矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义 丁正江;孙丰月;刘建辉;刘殿浩;李碧乐;张丕建;钱烨;李杰; 2721-27326、华北板块北缘东段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约 曹花花;许文良;裴福萍;郭鹏远;王枫; 2733-27507、吕梁地区2.2～2.1Ga岩浆事件及其构造意义 杜利林;杨崇辉;任留东;宋会侠;耿元生;万渝生; 2751-27698、华北克拉通中部造山带早元古代盆地演化 刘超辉;刘福来;赵国春; 2770-27849、华北克拉通古元古代中期伸展体制新证据:鞍山-弓长岭地区变质辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和全岩地球化学 董春艳;马铭株;刘守偈;颉颃强;刘敦一;李雪梅;万渝生; 2785-279210、辽东南长海地区花岗质片麻岩类的地球化学特征:对其原岩性质及形成环境的制约 孟恩;刘福来;刘建辉;施建荣; 2793-280611、赞皇变质杂岩区西南部斜长角闪岩的地球化学、变质演化研究及其构造意义 肖玲玲;卢俊生;王国栋;蔡佳;吴春明; 2807-281812、山西恒山巨晶状直闪石岩的成因:来自地球化学和Sm-Nd同位素的证据 钱加慧;魏春景;周喜文;初航; 2819-283013、泰山地区古元古代末期基性岩墙形成时代厘定——斜锆石U-Pb精确定年 相振群;李怀坤;陆松年;周红英;李惠民;王惠初;陈志宏;牛健; 2831-284214、内蒙古固阳东部碱性侵入岩:年代学、成因与地质意义 王惠初;相振群;赵凤清;李惠民;袁桂邦;初航; 2843-285415、麻山杂岩的两种变质作用及其与花岗岩的关系 任留东;王彦斌;杨崇辉;赵子然;郭进京;高洪林; 2855-286516、中国东北地区西部～500Ma泛非期孔兹岩系地球化学特征及其地质意义 董策;周建波; 2866-287817、冀北单塔子群凤凰嘴杂岩的年代学研究 曲军峰;李锦轶;刘建峰; 2879-288918、白云鄂博矿床成因的Mg同位素制约 孙剑;房楠;李世珍;陈岳龙;朱祥坤; 2890-290219、河北省宣龙式铁矿的地球化学特征及其地质意义 李志红;朱祥坤; 2903-291120、早古生代阿拉善地块与华北地块之间的关系:来自阿拉善东缘中奥陶统碎屑锆石的信息 张进;李锦轶;刘建峰;李岩峰;曲军峰;冯乾文; 2912-2934
提要本文从成因矿物学角度对所述岩体中主要造岩矿物橄榄石、辉石与斜长石的颜色、形态、晶胞参数、化学成分、微量元素，稀土及氧、硫、锶稳定同位素等方面进行了研究，从而揭示了岩体的成岩成矿物质来源、形成温度、压力，fo2，Eh、pH值等物理-化学条件与成岩成矿作用特征。同时，概括出岩体的成矿特点与找矿准则。关键词基性侵入体成因矿物学预测准则
1地质概况
所述岩体为阜平期侵入的橄榄苏长岩类复式杂岩体。产于华北地台北缘东段，围岩是太古宙灰色片麻岩，其Pb-Pb法等时线年龄为29.5±0.3百万年，岩体走向5°～10°，倾向与倾角于南、北两段不一，北段倾向南东东，倾角55°～86°;南段倾向北西西，倾角63°～85°。岩体北端翘起，以45°角向南东东侧伏。岩体长4800m，宽40～140m，面积约0.4km2。由变质辉长辉绿岩、中色与暗色橄榄辉长苏长岩、细粒辉长苏长岩及辉长玢岩等侵入相构成。赋存有大型硫化铜镍矿床。矿体主要含在暗色橄榄辉长苏长岩、细粒辉长苏长岩侵入相中。岩体的铷锶法同位素年龄为19.22～22.42百万年，同世界上著名的萨得贝里、布什维尔德、贝辰加等含镍基性-超基性体一样，同属林波波(Limpopo)期热事件产物。
2成因矿物学研究
2.1橄榄石
出现在中、暗色橄榄辉长苏长岩相中，是岩体中结晶最早的造岩矿物。按Каневский的橄榄石化学分类(图1)［1］属于镁橄榄石与镁铁橄榄石亚种。
计算表明，含矿岩相中橄榄石Fo=70%～85%，非含矿岩相中者，Fo=61%～73%，故橄榄石的Fo可作为成矿预测的矿物学准则之一。这一结论与苏联柯拉半岛、阿拉列琴等一些含镍基性-超基性岩体是一致的。
按夏林圻提出的公式［2］:
傅德彬地质学论文选集
算得岩体中橄榄石的结晶温度为1412℃。
图 1 赤柏松矿田侵入岩体橄榄石化学成分分类
根据橄榄石成分(Fa)、温度(℃)与lgfo2的函数关系(Никольский，1977)，把暗色橄榄辉长苏长岩中的3个结晶温度分别为1216，1227，1412℃，端元组分Fa分别为27.14%，20.52%，20.00%的橄榄石投图，得出其相应的fo2分别为10－4.7，10－4.1，10－3.1×101325Pa。较辉石结晶时的氧逸度偏低(见下文)，说明含矿岩相是在相对还原条件下形成的。这一结论与此岩相的Fs，αs较高一致。
2.2斜长石
它是岩体各岩相中普遍存在的矿物。
2.2.1颜色
在含矿岩相中斜长石呈浅灰—灰色，非含矿岩相中呈白色。镜下，前者为褐色，后者无色。化学分析揭示含矿岩相中斜长石含一定数量的FeO，MgO等。
2.2.2晶胞参数
见表1。值得强调的是从中色到暗色橄榄辉长苏长岩中的斜长石晶胞参数有a，b，c，α变大，β与γ变小的趋势。此变化是由于Al进入晶格，有序形式AlSi3向Al2O3变化以及Na与Ca互相代替，引起了晶格轴角的畸变之故。诚然，Or的百分比对晶胞参数也有一定影响，但主要的是由化学成分及Si/Al有序状况决定的［3］。
2.2.3化学成分
斜长石的化学成分与化学式及端元组分分别列入表2，表3中。
表 1 不同侵入相中斜长石的晶胞参数
注: 1，2—辉长辉绿岩; 3，4—中色橄榄辉长苏长岩; 5，6—暗色橄榄辉长苏长岩; 7—混熔岩; 8—细粒辉长苏长岩。
表 2，表 3 主要表明: ①斜长石的 An 偏低，其中含矿岩相中者较非含矿岩相的更偏低; ②含矿岩相中斜长石含 FeO，MgO 偏高。
表 2 不同侵入相中斜长石的化学成分与化学式
注: 岩石名称同表 1，其中序号为 5，6，8 者系含矿岩相。
表 3 斜长石端元组分
2. 2. 4 微量元素
斜长石中微量元素及其含量列于表 4 中。由表 4 得知，随岩相生成由早到晚 ( 辉长辉绿岩→中色橄榄辉长苏长岩→暗色橄榄辉长苏长岩→混熔岩) ，B，V，Ag，Sr 递减，而Pb，Mn，Ni，Co 则递增。后者递增规律与岩浆演化到晚期铜镍富集成矿的规律是一致的。
表 4 不同侵入相中斜长石的微量元素含量
注: 用 ICP、AAS 等法分析，As，P，Sb，Hf，Ge，Pt，Au，Ta，U，Th，W，In，Bi，Ce，Li，La，Cd 均为零。
2.2.5稀土元素
图2表明，中、暗色橄榄辉长苏长岩中的斜长石在REE分配模式、δEu与δCe异常等方面均相一致，说明它们的物质来源与成岩作用、REE分馏作用等是相同的。
2.2.6氧同位素
各岩相中斜长石的δ18O含量变化在6.11‰～9.82‰之间，平均为7.15‰。介于正常玄武岩的δ18O(5.5‰～7.4‰)之间［4］，即接近于球粒陨石的δ18O值。故成岩物质来源于上地幔，其原始熔浆属玄武岩浆体系。此外，随岩相生成由早到晚，其δ18O值具渐次增加趋势(图3)，该规律与氧同位素(δ18O)在岩浆分异过程中逐渐增加的规律相一致。
图 2 赤柏松 1 号岩体斜长石稀土球粒陨石标准化分配模式图
图3不同侵入岩相斜长石中δ18O图
2.3辉石
2.3.1矿物化学
把用化学、探针等不同方法分析的辉石化学成分的计算结果展示在图4上。由图4得知:①中色橄榄辉长苏长岩中的单斜辉石主要是透辉石与次透辉石，而暗色橄榄辉长苏长岩中的单斜辉石则主要是斜顽透辉石与普通辉石。②暗色橄榄辉长苏长岩中的辉石较中色中者富镁。③在同一岩相中存在两个系列的辉石，即含有CaSiO330%～40%的斜顽辉石-普通辉石系列的辉石与含有CaSiO340%～50%左右的普通辉石-次透辉石系列的辉石。二者在成分上具不连续性，各有不同的结晶温度。结合其他方面的研究得知它们分别是两次岩浆相混合的产物。④中色与暗色橄榄辉长苏长岩中的斜方辉石En值分别为65%～80%及55%～92%，且前者相对稳定，后者变化较大，这一差别也与岩体的岩浆混合作用有关。
2.3.2微量元素
由表5微量元素含量可知，同一岩相中斜方辉石内Cu，Ni含量比单斜辉石中高，不同岩相中偏基性者内辉石的Cu，Ni含量较偏酸性者高，从而得出一个结论，同一个基性岩体，Cu，Ni在较基性岩相中相对富集，早结晶的富铁镁的斜方辉石较晚结晶的单斜辉石相对富含铜镍。
图4不同侵入相中辉石类在CaSiO3-FeSiO3-MgSiO3系统中的分布图
表 5 不同侵入相中辉石类微量元素含量
2.3.3穆斯堡尔效应
辉石的穆斯堡尔参数表明［5］，只有CMP2－1a是由4个Fe2+双峰和一个Fe3+双峰组成，余者均系由两个Fe2+双峰与一个Fe3+双峰组成，它们的穆谱特征与斜方辉石类似。Q·S=1.88～2.08mm/s的内双峰是由M2晶位上的Fe2+贡献的，Q·S=2.43～2.79mm/s的外双峰是由M1晶位上的Fe2+贡献的。I·S=0.42～0.47mm/s的双峰是由M1和M2晶位上的Fe3+形成的。
此外，Fe2+M1/Fe2+M2比值在中色与暗色橄榄辉长苏长岩的辉石中分别为0.12～0.13与0.04，这意味着在含矿的暗色橄榄辉长苏长岩中的辉石内有较多比例的Fe2+进入了M2晶位。
2.3.4氧同位素
不同岩相中辉石的氧同位素(δ18O)均变化在6.49‰～7.73‰之间(表6)，说明其来自地幔。
表 6 不同侵入相中辉石氧同位素分析结果
2.3.5氧逸度以文献［6］提供的方法，据fs与T(℃)测算的中色与暗色橄榄辉长苏长岩形成时fo2分别为10－2.4～10－2.5与10－3.5～10－4.5×101325Pa，表明岩浆演化到后期具氧逸度降低的趋势，因此，对增加硫容(Cs)、富集硫化物成矿有利。
3矿物的成因信息
3.1成岩成矿物质来源
不同岩相中斜长石的δ18O=6.1‰～7.73‰，斜长石与辉石中的87Sr/86Sr=0.70321～0.70888，矿石中δ34S=－0.5‰～+0.5‰，32S/34S=22.258～22.236，这些数据均证明成岩成矿物质来源于上地幔。
3.2岩体形成温度
前已述及，岩体中结晶最早的造岩矿物橄榄石是在1412℃左右结晶的;用辉石地质温度、压力计算得的不同岩相中27个辉石的结晶温度主要是在1107.90～1124.68℃之间，压力为9.5×105～10×105kPa，用王润民［7］限定后的Kudo与Weill(1977)的实验方法计算的斜长石结晶温度为1155.81～1206.26℃，可见所述岩体的主要结晶温度区间是1412～1110℃之间。
3.3岩体形成深度
根据岩体中有结晶温度<1000℃的辉石存在，结合岩石的共结结构推断岩石中必有形成温度<1000℃的斜长石存在。按Bowen与Yoler(1957)的斜长石相图，结晶温度在890～1110℃之间的斜长石其形成压力为5×105kPa，从而导出岩体的形成深度在14km左右。
3.4成岩氧逸度
利用橄榄石，单斜辉石的结晶温度与端元组分(Fa，Fs)测算的岩体形成时fo2介于10－4.7～10－2.1×101325Pa之间。
3.5成岩的Eh－pH条件
铁的硫化物与氧化物生成顺序的交替(即磁铁矿→磁黄铁矿→磁铁矿→黄铁矿)，表明成岩过程中Eh，pH值是交替变化的。由铁的氧化物与硫化物的Eh-pH图解［8］得知，各成岩阶段的pH=4～7，Eh=－0.1～－0.16，即岩体是在酸性介质、还原条件下形成的。
4成矿特点及找矿准则
(1)含矿岩相或多或少都含有斜长石，其明显特征之一首先是An偏低，与所在岩相的基性度不相协调;呈浅灰或灰色，镜下呈红褐色。再次，晶胞参数a，b，c与α相对偏大，β与γ角相对偏小。再次，是Cu，Ni，Co与δ18O在较晚形成的岩相中的斜长石内相对富集，其中δ18O变化在6.11‰～9.82‰之间，平均为7.15‰。
(2)含矿性佳的暗色橄榄辉长苏长岩中的橄榄石fo偏高(77.38%～82.90%)，属Каневский［1］的镁橄榄石变种。不含矿或仅具矿化的中色橄榄辉长苏长岩中的橄榄石，除个别者外均属镁铁橄榄石，fo=63.96%～75.71%。
(3)含矿暗色橄榄辉长苏长岩中的单斜辉石主要是斜顽透辉石与普通辉石，以相对富镁为特征。不含矿或仅具矿化的中色橄榄辉长苏长岩中的单斜辉石则主要是透辉石与次透辉石，以相对富钙为特征。
(4)含矿岩相的斜方辉石中En=65%～80%，单斜辉石中W0=36%～44%，En≈50%，Fs<10%;斜方辉石含Ni0.124%，单斜辉石含Ni0.53%，橄榄石与斜长石含Ni分别为0.22%与0.06%。
(5)在同一含矿岩相中存在着两个成分系列拥有两种生成温度的单斜辉石，与两次岩浆混合有关，有利于成矿。
(6)含矿岩相内辉石中的Ni，Cu，Co含量比非含矿岩相中者高出一倍。同一含矿岩相中的斜方辉石内Ni，Cu，S含量比单斜辉石内的高1～3倍。
(7)含矿岩相单斜辉石中的Fe2+M1/Fe2+M2=0.04，非含矿岩相中者Fe2+M1/Fe2+M2=0.12，是前者的3倍。
参考文献
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Genesis-Mineralogical Study ofNi-Bearing Basic Intrusives in TheChibaisong Orefield
Abstract
Genesis-mineralogical study has shown that δ18O = 6. 1‰ ～ 7. 73‰ for plagioclase，87Sr/86Sr= 0. 70321 ～ 0. 70888 for plagioclase and pyroxene，and δ34S=－0.5‰～+0.5‰，32S/34S=22. 218‰ ～ 22. 236‰ for the ores. Evidence shows that the rock-and ore-forming materials werederived from the upper mantle. The crystallization sequece of major rock-forming minerals in therocks is OL→Py→Pl. The crystallization temperature of the former was estimated at 1412℃ andthat of the latter at 1155. 81 ～ 1206. 26℃ . The pressure and depth of formation of the intrusivebodies were estimated at 1 ～ 5 kb and 3 ～ 14 km respectively，belonging to the moderately deepfacies intrusions. fo2=10－4.7～10－2.1. 1atm，pH = 4 ～ 7 and Eh = － 0. 1 ～ 0. 16 at which the intru-sive bodies were formed，indicate that they were formed from acidic mediums under reducing con-ditions. In the ore-bearing intrusive Fo = 77. 38% ～ 82. 90% for olivine，En = 65% ～ 86% for or-thopyroxenes with Ni accounting for 0. 124% ; Wo = 36% ～ 44% ，En = 50% ，and Fs = 10% forclinopyroxenes with Ni coming up to 0. 53% ; olivine and plagioclase contain as much as 0. 22%and 0. 06% ，respectively. The contents of Ni，Cu and Co of the ore-bearing intrusive are twotimes those in the barren intrusive，and the contents of Cu，Ni and S of the orthopyroxene in thesame ore-bearing petrographic facies are 2 ～ 4 times those of clinopyroxenes.
Key words basic intrusive; genetic mineralogy; predictive criteria
各专业委员会、工作委员会、各地方学会：
顷接第11届国际岩石力学大会组委会通知，第11届国际岩石力学大会将于2007年7月9—13日在葡萄牙里斯本召开，会议主题为“岩石力学发展的后半个世纪”。专题为：（1）岩石工程与环境问题；（2）模拟岩石力学性质问题；（3）边坡、地基与露天采矿；（4）隧道、地下洞室及地下开采；（5）地震工程与岩石动力学；（6）石油工程与碳氢化合物（Hydrocarbon）地下储存；（7）安全评估与风险管理。近几年来学会已成为国际岩石力学界大国，本次大会分配给我国家小组的论文篇幅为62页，请学会各有关部门及各有关单位尽快发动本部门所属有关人员，依大会主题、分题撰写论文于2006年7月15日将所有撰写的论文提要汇总寄学会秘书处（100029，北京9825信箱，中国岩石力学与工程学会秘书处收），并注明作者的详细联系方式。提要经学会学术评委会评选后，通知被录取的作者正式撰写论文。论文收齐后再次组织专家评审把关，并以中国国家小组名义统一报送大会组委会（大会对个人报送论文，一律不予受理）。提交论文提要的同时，须同时交纳300元论文评审费。
?1.王建平、翟裕生，2000，金成矿系统分析与找矿方法选择–––以山东莱州市北部隐伏区找金为例，地球科学，25(4):384～389。2.王建平、戚开静，2001，我国黄金资源开发战略浅析，中国矿业，10(1):47～49。3.王建平、戚开静、杨立强，2001，中国金矿床发现的启示，地质找矿论丛，16(2):104～108。4.王建平、邓军、孙忠实，2003，我国东西部矿产资源开发问题探讨，中国矿业，12（9）19～22。5.王建平，2004，大洋中Ni、Co、Pt资源概况及开发建议，中国矿业，13(8):40～446.王建平，2005，浅议地学的发展历程与可持续发展，资源·产业，7(1)：85～88。7.王建平、程志中、张立生. 2006，地震勘探在隐伏金矿寻找中的作用. 矿床学研究面向国家重大需要新机遇与新挑战－第八届全国矿床会议论文集，762~765。8.丁式江、王建平，1998，胶东望儿山金矿带有限应变分析及其意义，华东地质学院学报，21(1)。9.翟裕生、王建平、邓军、彭润民，2002，成矿系统与矿化网络研究，矿床地质，21(2)：106～112。10.邓军，王建平，王建国，王庆飞，孙忠实. 2002, 胶东半岛西北部金矿带构造动力控矿.见：涂光炽主编，中国金都招远国际金矿地质与勘查学术论坛论文集. 地震出版社， 55～5811.刘家军，王建平. 硅岩建造中的成矿作用. 矿物岩石地球化学通报，2005，24(Supp): 222～22312.戚开静、王建平、周淑敏. 2006，构造动力体制转换与流体成矿效应. 矿床学研究面向国家重大需要新机遇与新挑战－第八届全国矿床会议论文集， 222~224。13.邓军、孙忠实、王建平、杨立强、王庆飞，2001，动力系统转换与金成矿作用，矿床地质，20(1)，71～77。14.邓军，孙忠实，王建平，王庆飞，王喜臣，燕长海. 2003， 太古宙－元古宙过渡分界及构造动力体制转换，地球科学， 28（1）：87～9615.孙忠实，邓军，王建平，姜延国，王庆飞，韦延光，杨晓东．2003．吉林古陆边缘新太古古元古代过渡时期变质杂岩构造演化史，中国科学，33(8)：723～73316.王银宏，彭润民，王建平，胡华斌．2003．克立格算法的若干思考，地质与勘探，40(2):77～7917.翟裕生、邓 军、王建平、彭润民、刘家军、杨立强，2004，深部找矿研究问题，矿床地质，23(2):142～14918.Deng Jun，Wang Jianping, Wang Qingfei, Wang Jianguo, Sun Zhongshi. 2002, Structural dynamic control of the gold ore deposits in northwestern Jiaodong peninsula. In: International Symposium on Gold Geology and Exploration in Zhaoyuan, the Gold City of China, Proceedings, Tu Guangzhi, eds, Seismological Press, 138～14219.Zhai Yusheng, Wang Jiangping, Dengjun and Peng Runmin, 2004, Research on superimposed system. Journal of China University of Geosciences, 15(1): 9～1420.Zhai Yusheng, Wang Jianping, Peng Runmin, Dengjun. 2005, Mesozoic Superimposed Metallogenic System in Eastern China. Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge. Vol.2:1209-1212, Springer.21.Deng Jun, Zhai Yusheng, Wang Jianping, Yang Liqiang, Fan Yun and Sun Zhongshi, 2000, Shear alteration, mass transfer and gold mineralization: An example from Jiaodong ore deposit concentrating area, Shandong, China. Journal of China University of Geosciences, 11(3): 281～287.
4.10 地质学类(30) 沉积学报、大地构造与成矿学、地层学杂志、地球化学、地球科学(中国地质大学学报)、地球学报、地球与环境、地学前缘、地质科技情报、地质科学、地质论评、地质通报、地质学报、地质与勘探、第四纪研究、高校地质学报、古地理学报、吉林大学学报(地球科学版)、矿床地质、矿物学报、矿物岩石地球化学通报、水文地质工程地质、物探与化探、现代地质、新疆地质、岩石矿物学杂志、岩石学报、中国地质、中国科学(D辑:地球科学)
7.8 矿业工程（除煤矿开采）类(14) 爆破、非金属矿、工程爆破、化工矿物与加工、金属矿山、矿山机械、采矿与安全工程学报、矿冶工程、矿业安全与环保、矿业研究与开发、西安科技大学学报、岩矿测试、中国矿业、中国矿业大学学报
7.9 煤矿开采类(10) 煤矿安全、煤矿机械、煤矿开采、煤炭工程、煤炭技术、煤炭科学技术、煤炭学报、煤田地质与勘探、选煤技术、中国煤炭
1．余志伟，萍乐坳陷西部中石碳世黄龙期沉积相分析，岩相古地理研究及编图通讯，86（1）.2．余志伟，江西萍乐坳陷西部中石碳统黄龙组白云岩成因探讨，沉积学报(核心期刊)，88（3）.3．余志伟等，TR-B/PE薄膜试验研究，大连科技情报，90（1）.4．余志伟等，研磨碳酸钙填料在文化印刷用纸中的应用，江西造纸，90（2）.5．余志伟等，新型电工电子级填料的特征及应用，电子化工材料信息，90（12）.6．余志伟等，TR材料的工艺特性及应用效果，热固性树脂，91（2）.7．余志伟，粉石英在微孔硅酸钙保温材料中的应用研究，华东地质学院学报，97（3）.8．余志伟等，硅微粉增韧环氧树脂的研究，华东地质学院学报，98（1）.9．廖巨浪 余志伟，粉石英在蓄电池胶壳中的应用”，华东地质学院学报，98（2）.10．余志伟等，“增韧硅微粉研制”，非金属矿(核心期刊)，98（4）.11．余志伟等，“硅微粉染色研究”，非金属矿(核心期刊)，98（6）.12．余志伟，“粉石英分级技术研究”，非金属矿(核心期刊)，99（1）.13．余志伟，“粉石英表面改性研究”，无机盐工业(核心期刊)，99（1）.14．余志伟等，一种新型工业矿物原料-粉石英，中国非金属矿工业导刊，99（1）.15．余志伟，包膜硅微粉增韧环氧树脂机理的研究，热固性树脂，99（1）.16．余志伟，碳氧同位素在白云岩成因研究中的应用，矿物岩石地球化学通讯(核心期刊)，99（1）.17．余志伟等，电工专用填料开发研究，华东地质学院学报，99（2）.18．余志伟等，利用粉石英尾砂开发电工填料的研究，中国非金属矿工业导刊，99（3）.19．余志伟等，粉石英改性及效果研究”，非金属矿(核心期刊)，99（4）.20．余志伟等，石英表面改性及应用效果，化工冶金(核心期刊)，99（10）.21．邓慧宇 余志伟等，粉石英尾砂超细粉碎研究，中国粉体技术，2000（2）.22．余志伟，改性粉石英在PE薄膜中的应用，非金属矿(核心期刊)，2000（4）.23．余志伟，江西滑石矿成矿条件及成因分析，中国非金属矿工业导刊，2001（1）.24．余志伟，粉石英填料在硬质橡胶制品中的应用，非金属矿(核心期刊)，2001（2）.25．余志伟等，矿物填料改性工艺研究，化工矿物与加工(核心期刊)，2001（4）.26．余志伟，改性填料提高复合材料抗冲击性能研究，西安工程学院学报(核心期刊)，2001（3）.27．余志伟等，纳米稀土转光材料研究，稀有金属材料与工程(核心期刊)，2001（11）（SCI检索）.29．余志伟，粉石英在环氧树脂封装材中的应用，非金属矿(核心期刊)，2002（2）.30．余志伟等，西部粉石英矿开发利用研究，中国非金属矿工业导刊，2002（3）.31．余志伟等，江西省非金属矿产资源及开发，中国粉体技术(核心期刊)，2002（3）.32．邓慧宇 余志伟等，金溪膨润土钠化改型研究”，非金属矿(核心期刊)，2002（2）.33．余志伟等，镁质粘土抗菌材料研究，非金属矿(核心期刊)，2003（2）.34．余志伟等，膨润土纳米抗均材料研制，矿物岩石(核心期刊)，2003(4) （EI检索）.35．余志伟等，Reseach on rare earth encapsulated luminescent material，journal of rare earths(核心期刊)，December 2004（EI检索）.36．漆小鹏 余志伟，溶胶—凝胶法制备稀土无机发光材料及其发光性能的研究”，中国稀土学报(核心期刊)，2003(2).37．余志伟等，明矾石合成4A分子筛研究，云南大学学报(核心期刊)，2004(4A).38．余志伟等，天然粉石英矿加工技术研究，云南大学学报(核心期刊)，2004(4A).39．周春为 余志伟，宜黄晶质石墨碱法提纯研究，中国非金属矿工业导刊，2004(增刊).40．葛金龙 余志伟，环氧树脂/纳米粘土复合材料制备与性能研究，中国非金属矿工业导刊，2004(增刊)42．余志伟等，纳米粘土增韧环氧树脂的研究，塑料科技(核心期刊)，2005(4).43．漆小鹏 余志伟，纳米级稀土-微米级无机填料复合转光材料的研究，稀土(核心期刊)，2005(1).44．余志伟等，纳米粘土/EP复合材料性能研究，中国非金属矿工业导刊，2005(4).45．余志伟等，纳米粘土提高环氧树脂绝缘材料力学性能研究，绝缘材料，2005(3)46．张延峰 余志伟，镁质粘土新型抗菌材料，中国非金属矿工业导刊，2005(5).47．余志伟，纳米粘土增强材料研究，精细化工(核心期刊)，2007（9）48．余志伟，云阳微结晶石英岩矿成因探讨，地质科技情报(核心期刊)，2007（9）49．余志伟等，宜黄细晶质石墨酸法提纯实验研究，东华理工大学学报，7007（）50．邢丽华，余志伟（通讯作者），石墨伴生钒矿中钒的焙烧浸取及分析研究，非金属矿(核心期刊)，2007（6）51．海霞，余志伟（通讯作者），石英表面覆钛研究，非金属矿(核心期刊)，2008，31（4）52．余志伟，玉山蒙脱土结构改性几应用研究，非金属矿(核心期刊)， 2008，31（4）53．余志伟，邢丽华，石墨尾矿提钒及综合利用研究，金属矿山(核心期刊)，2008,386期（8）54．余志伟，海霞，赵安，Mg-土吸附剂的吸附性能，精细化工(核心期刊)， 2008,(12)
廖立兵
1 材料科学与工程学简介
1.1 基本概念
材料（Material）：人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质。
材料是物质，但不是所有的物质都可以称为材料，如燃料、化学原料、工业化学品、食物和药物，一般不算是材料。
材料是科学技术发展水平的标志，是国家现代化程度的标志。
材料科学、能源科学、信息科学是现代科学技术的三大支柱。
新材料、信息和生物技术是新技术革命的主要标志。材料科学（Material Science）是以晶体学、固体物理学、热力学和动力学、冶金学和化工等学科为基础，对材料的内在规律和应用进行探讨的科学。材料工程学（Material Engineering or Technology）是根据材料应用中所需要的性能，应用已知的规律和理论，从成分、结构、性质等直到工程中的具体应用进行设计和实施的科学。
材料科学与工程（Material Science and Technology）是研究和应用材料的成分、组织、结构、制备工艺与材料性能和用途之间关系的一门学科。
1.2 材料的分类
（1）根据材料的成分、显微结构和性质划分：无机非金属材料（Inorganic Nonmetallic Materials）、有机高分子材料（Organic Polymers）、金属材料（Metals and Alloys，Metallic Materials）和复合材料（Composites）。
（2）根据材料的性质和用途划分：①工程（结构）材料（Structural Materials）。由其结构特点而决定材料的强度、硬度等力学性能能够满足工程技术结构上的需要，主要应用于工程技术方面的一类材料。包括金属材料、陶瓷材料、高聚物材料、复合材料。②功能材料（Functional Materials）。具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料；是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料；同时对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。在全球新材料领域中，功能材料约占85%。特种功能材料对高技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是新世纪生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，成为各国新材料领域发展的重点，是各国高技术发展中的战略竞争热点。功能材料按使用性能分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料、机敏（智能）材料。
（3）纳米材料（Nano-Materials）：是关于原子团簇、纳米颗粒、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。原子团簇：包含几个到数百个原子或尺度小于1nm的粒子，是介于原子与固体之间的原子集合体。纳米颗粒：尺寸大于原子团簇，小于通常的微粒，一般尺寸为1～100nm。纳米薄膜：指含有纳米粒子和原子团簇的薄膜、纳米尺寸厚度的薄膜、纳米级第二相粒子沉积镀层、纳米粒子复合涂层或多层膜。具有准三维结构与特征，性能异常。纳米固体：由纳米尺度水平的晶界、相界或位错等缺陷的核中的原子排列来获得具有新原子结构或微结构性质的固体。纳米晶体材料（有高密度缺陷核，超过50%的原子位于缺陷核内），纳米结构材料（由弹性畸变结晶区所分隔的许多缺陷核心区所组成），纳米复合材料（O-O复合：不同种类纳米粒子复合；O-2复合：纳米粒子分散到二维薄膜材料中；O-3复合：纳米粒子分散到三维固体中）。纳米微粒的基本性质：电子能级不连续（准连续能级离散化）、量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应。由于纳米粒子具有特殊性质，导致纳米材料具有一系列特殊性质。
（4）多孔材料（Porous Materials）：具有高比表面积、高吸附性、离子交换性等性质。在吸附、分离、催化、纳米技术、分子识别、石油化工、精细化工和分子电子器件等领域广泛应用。根据国际纯粹与应用化学学会（IUPAC）的分类方案，将多孔材料依孔径大小分为：微孔材料（d＜2nm）、介孔材料（2nm＜d＜50nm）、宏孔材料（d＞50nm）。
（5）材料研究的四要素：性质与性能（Property and Performance）、成分（Composi-tion）、结构（Structure）和合成与加工（Process）
2 矿物材料学简介
2.1 基本概念
矿物材料（Mineral Material）：以天然矿物或岩石为主要原料，经不以提纯金属和化工原料为目的的加工、改造所获得的材料或者能直接应用其物理、化学性质的矿物或岩石。矿物材料学（Mineral Material Science）：是研究矿物材料的成分、结构、性质、性能、加工制备工艺及相互间的关系和矿物材料的工程应用技术的一门综合性边缘学科。
2.2 矿物材料学的研究内容
基础理论研究：矿物材料的性质与其矿物成分、非晶质成分、化学成分、微量元素等物质组分的关系；矿物材料的性质与其所含矿物的晶体结构、晶体化学、多型、结晶度、有序度等以及岩石结构、构造等的关系；矿物材料的性质与其晶界、表面、粒度等的关系；矿物材料的性质与其使用的原料种类、矿石类型、原料产地等的关系；矿物材料的性质与其加工改造温度、压力、气氛、矿化剂、黏结剂、乳化剂、偶联剂等加工工艺条件的关系；等等。
生产技术和应用研究：矿物材料的生产工艺路线、流程、设备、最佳配方等工程技术问题，以及矿物材料的应用领域、适用条件和保存方法等。
2.3 矿物材料的分类
按矿物材料的成分、结构和性质划分（一元系、二元系……）；
按矿物材料的用途划分（陶瓷、玻璃、耐火材料……）；
按矿物材料的状态划分（单晶、多晶、非晶、复合、分散）；
按加工工艺特点划分：天然矿物材料、深加工矿物材料、复合及合成矿物材料；
综合分类：熔浆型材料（熔注结晶、玻璃釉料纤维等）、烧结型材料（耐火材料、陶瓷等）、保温材料、胶凝型材料、其他材料（建筑石材、粉体材料等）；
建议的分类方案（按材料性质和用途划分）：结构矿物材料（石材、结构陶瓷、矿物增强聚合物复合材料等）、功能矿物材料（环境矿物材料、纳米矿物材料、生物医用矿物材料、特种功能矿物材料等）。
2.4 矿物材料研究的意义
非金属矿产在国民经济中具有十分重要的作用，几乎应用于国民经济的各个领域，随着科学技术的不断发展，非金属矿产的应用领域还在不断扩大。在经济发达国家，非金属矿产的总产值大于金属矿产的总产值，因此一些学者把非金属矿产值是否大于金属矿产值作为衡量一个国家是否达到工业化国家的标志，并预言21世纪将进入“新石器时代”。非金属矿产的开发应用不仅在于是否掌握有非金属矿产资源，更在于是否掌握了非金属矿产开发应用的先进技术。我国非金属矿产资源非常丰富，已探明储量的就有87种，产地6000多处。但由于我国非金属矿产开发应用技术落后，大多数非金属矿产均为粗加工制品，因此总产值很低。
开展并加强矿物材料学研究对提高我国非金属矿物资源利用水平，提高人民生活质量，推动经济和社会发展具有重要意义。
3 我国矿物材料学研究现状
3.1 非金属矿物原料深加工研究
研究主要朝着超细粉碎、精细分级、提纯改性和多品种方向发展。由于在粉碎技术、超细粉碎和分级设备研制方面取得进展，我国目前已能进行多种粒度的粉碎和分级，个别矿种的粉碎分级水平已达国际先进水平。提纯研究也取得很大进展，主要表现在：针对新矿种的提纯新工艺大量涌现，传统非金属矿提纯工艺有了改进，微细粒提纯及高纯加工工艺设备有显著发展。
总之，在理论、方法、设备、选矿工艺、选矿药剂的应用研究方面都取得了可喜的成果。我国目前已基本具备成熟的加工高纯石墨、石英、硅藻土、高岭石、膨润土、金红石等的技术。
3.2 矿物孔道或层间域的离子、分子交换、插入有关的研究
已成为矿物材料研究的热点。研究对象主要是沸石等具孔道结构的矿物、岩石和以蒙脱石为主的各种粘土矿物和石墨等层状结构矿物。研究内容包括：孔道或层间离子交换技术及其应用；粘土矿物层间“柱撑”、插层技术及其应用等。目的是利用这些矿物孔道或层间域中的物质可交换性和层间域的可膨胀性质，或通过对这些性质加以改造，使其具有新的可利用的优异特性。比如通过对粘土矿物、沸石或膨胀石墨进行改性处理，使其具有吸附不同有害组分的性能，制备可用于各种环境治理的吸附剂。这方面的研究和应用领域很广，除在污水治理方面的应用外，改性过的孔道结构和层状结构矿物岩石还广泛用作催化剂载体、肥料增效剂、防水剂、膨胀剂、防沉降剂、凝胶剂、黏结剂、增塑剂、增稠剂、悬浮剂、脱色剂、导电材料、快离子导体材料、染色剂、干燥剂、过滤剂等。
3.3 矿物表面改性技术及其应用研究
即利用物理、化学方法对矿物表面进行处理，改变其表面性质，如表面原子结构和功能团、表面疏水性、电性、化学吸附和反应特性等，达到改善或提高矿物应用性能的目的。主要是为将矿物作为填料加到各种有机聚合物中时，使矿物与聚合物间有好的相容性，同时也提高矿物填料在聚合物中的分散效果。研究内容主要包括：表面改性剂的选取，不同表面改性剂对不同矿物的作用效果，表面改性工艺，表面改性效果等。
表面改性剂分有机和无机两类：①有机表面改性剂：偶联剂（硅烷类、钛酸酯类、锆类和络合物类等）、高级脂肪酸及其盐类、聚烯烃低聚物、不饱和有机酸、有机胺；②无机表面改性剂：氧化钛、氧化钠、氧化铁、氧化锆、氧化铝、氧化硅等金属氧化物。
目前应用最广泛的表面改性剂是偶联剂，其中又以硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂应用最多。硅烷偶联剂对表面有活性羟基的矿物作用效果较好，对硼、铁、碳的氧化物作用效果次之，对表面不含羟基的碳酸盐、碱金属氧化物几乎无效。
钛酸酯类偶联剂对矿物适用范围广，对表面有活性羟基的石英以及表面呈中性或碱性的碳酸钙、二氧化钛、长石、角闪石等大多数非金属矿物都有较好的偶联效果。
3.4 以非金属矿物为原料的新型建材研究
非金属矿物作为建材原料是矿物材料最传统的研究领域。随着科学技术的发展，这一领域的研究水平也随之提高，新技术不断涌现，仍然是矿物材料研究的一个重要领域。
研究内容主要集中在三个方面：传统原料矿物的应用新工艺研究、新原料矿物的发现和代替传统原料矿物的研究、新型建材开发研究。
应用领域极为广泛，涉及各种涂料、耐火材料、水泥、玻璃、陶瓷制品等。
3.5 非金属矿物中有用元素综合利用研究
一般而言，非金属矿产开发利用不以提取和利用其中的某种元素为目的，这是与金属矿产最大的区别。
由于资源紧缺和一些非金属矿物、岩石具有特殊的成分、结构，综合利用非金属矿物中某些元素的研究越来越受重视。
例如，由于我国钾资源严重短缺，已成为影响我国农业发展的一大因素，而很多非金属矿物岩石又富含钾元素，因此开发利用非金属矿物岩石中的钾，引起矿物材料研究者的关注，钾长岩、含钾页岩、伊利石等富钾矿物岩石相继被进行过活化、制备成矿物钾肥。
3.6 合成矿物材料研究
合成矿物材料的研究包括两个方面：利用某种天然矿物合成另一种矿物；用化学试剂合成矿物。
主要新成果：用凹凸棒石与磷酸反应生产活性二氧化硅、用天然沸石生产超轻硅酸钙、用叶蜡石合成沸石、人工合成金刚石、人工合成皂石、人工合成黄铜矿型太阳电池材料、以石英、粉煤灰等为原料，合成氮化硅、sialon等。
3.7 环境矿物材料研究
环境矿物材料是指以天然矿物岩石为主要原料，在制备和使用过程中能与环境相容和协调或在废弃后可被环境降解或对环境有一定净化和修复功能的材料。
利用天然矿物开发研制环境矿物材料具有得天独厚的条件，因为：矿物材料原料是天然矿物，与环境有很好的相容性；矿物材料生产能耗小、成本低；矿山尾矿综合利用本身即属于环境材料学研究内容；很多矿物材料有很好的环境修复、环境净化的功能。
因此，大力开展和加强矿物环境材料研究符合矿物材料的特点，建立环境矿物材料学科分支是时代的要求，是矿物材料的重要发展方向。
根据矿物材料的特点和在环保领域的应用情况，环境矿物材料的主要发展方向是：①环境工程矿物材料——即具有环境修复（如大气、水污染治理等）、环境净化（如杀菌、消毒、过滤、分离等）和环境替代功能（如替代环境负荷大的材料）的矿物材料；②环境相容矿物材料——即与环境有很好相容协调性的矿物材料（如生态建材等）。
矿物材料用于环保目的很早以前就开始，近年来更是备受关注，新技术、新材料、新应用成果层出不穷。
矿物材料除了在传统的污水处理、大气吸附、过滤脱色等方面应用水平不断提高外，在生态建材（如低温快烧陶瓷，具有保温、隔热、吸音、调光等功能的建材等）、杀菌、消毒剂、矿山尾矿综合利用等方面有新的应用技术和产品。
3.8 纳米矿物材料研究
这是矿物材料研究新领域，与以上很多研究领域相关。例如，非金属矿物深加工中的超细粉碎，正向纳米级方向发展，已制备出一些纳米级非金属矿制品；通过柱撑，将层状结构硅酸盐矿物剥离至纳米级颗粒用于橡塑制品增强等已成为层状结构矿物改性应用的新方向；微孔、介孔矿物材料的合成、充填（自组装）也将越来越受到人们的重视，等等。
3.9 生物医用矿物材料研究
包括生物医学材料和矿物药。
生物医学材料：用于和生物系统接合，以诊断、治疗或替换生物机体中的组织、器官或增进其功能的材料。又称生物材料。
矿物药：以天然矿物为原料或原料之一制备的各种药材。
3.10 特种矿物功能材料研究
例如发现光子晶体具有蛋白石型结构、有序方石英用于制备非线性光学晶体或作为制备光子晶体的模板、改性蒙脱石用于制备复合电极，具有高稳定性、可重复性和催化性的特点、纤维状海泡石作为增强材料用于制备摩擦材料。
3.11 矿物材料的其他应用研究
矿物材料研究还包括宝石加工和改善、矿物材料的基础理论研究等诸多方面，很难简单概括。宝石加工和改善已发展成一个专门领域，不作重点介绍。
4 矿物材料的重要发展方向
4.1 重要非金属矿物在不同物理场和化学环境中的各种效应研究
金属矿产主要是以应用它的某一元素为主，而非金属矿产主要是应用它的物化性质与工艺特性。工艺特性又主要取决于非金属矿物的化学组成、结构、构造和它的光学性、电性、热学性、磁性、声学性以及溶解、吸附、催化、扩散等物化特性。
因此，非金属矿物开发应用的基础是对非金属矿物的成分、结构及各种物化性能的研究。开展非金属矿物场效应及应用基础研究，将可获得重要非金属矿物完整的物化性能参数并查清这些参数与矿物成分、结构、外界环境间的关系，可建立起非金属矿物数据库，有利于开展矿物材料设计研究等。对改进已有的选矿工艺、改进现有的以这些矿物为原料的材料制备工艺、开拓这些非金属矿物新的应用途径和新的应用领域、开展矿物材料设计研究等都有十分重要的意义。
研究内容：在电场、磁场、光波、声波等作用下，或在各种化学环境中，对非金属矿物的各种参数（即非金属矿物的物化性能）进行测试；探讨这些参数与矿物成分、结构的关系，与外界条件的关系。
目的是获取重要非金属矿物全面的物理化学参数，为其有效应用或开拓其应用新领域奠定基础。
4.2 非金属矿物表面及界面学研究
矿物表面是指矿物和真空或气体的界面，表面有很多活跃的化学性质以及与体内不同的物理性质。
矿物材料界面是指矿物材料中相与相之间的接触表面。界面对多相矿物材料的性能起着极其重要的作用，甚至控制作用。表面与界面既有区别又有联系。矿物原料的表面是矿物材料界面的基础，对矿物材料界面有重要影响。因此矿物表面和界面的研究不能截然分开。矿物材料的表面及界面问题尚未获得足够的重视。随着矿物材料学的发展和研究的深入，表面、界面及其工程学研究将会成为矿物材料学研究的一个前沿领域。比如矿物超细、超纯加工、纳米矿物材料研制等都离不开表面、界面及其工程学。研究内容利用高分辨电子显微术、衍射衬度电子显微术、扫描隧道电子显微术、X射线能谱、电子能量损失谱、同步辐射连续X射线能量色散衍射等先进的分析测试技术，对矿物、矿物材料的表面、界面的层相组成及成分变化、位错类型及分布、残余应力等进行研究，在各种微观尺度上揭示表面、界面成分、结构细节及其与材料性能间的关系；重点研究架状、层状矿物的孔道结构特征、层间结构特征、孔道与层间域的各种化学、物理学特性等；研究各种产状、各种粒级矿物粉体的表面特性及与加工工艺间的关系。重点探讨矿物的超纯、超细工艺及其对矿物粉体表面、界面特性的影响；利用对矿物表面、界面的研究成果，利用已有的表面与界面工程学手段，研究开发以层状矿物为主的一系列重要非金属矿物的深加工新工艺技术，研制出一系列具优异性能的新型矿物材料。
4.3 矿物新材料设计研究
材料设计是近年来迅速形成和发展起来的一门材料学分支学科，是材料学理论和现代计算机技术相结合的产物，是社会经济发展对材料学研究提出的要求，因为传统的“试错”法已无法制备出能满足时代要求的新材料，只有在理论指导下进行“理性设计”，即根据对材料的具体要求，对材料配方、制备工艺、材料性能和行为机理进行预测。
矿物材料设计还未有人明确提出，但与此有关的工作已有一些报道。可以预料，随着矿物材料设计的开展，矿物材料研制水平将会提高到新的层次，矿物新材料也将不断出现。这项工作应注意吸引材料化学、材料物理学和计算机专业的专家学者广泛参与。
4.4 环境矿物材料学研究
近年来，环境矿物材料虽然发展迅猛，成果丰硕，但是环境矿物材料学作为一门学科分支还没有建立，环境矿物材料、环境工程矿物材料、环境相容矿物材料、环境降解矿物材料、环境负担性评估、生命周期评估（LCA）等概念尚未被广泛接受。
今后应进一步加强环境矿物材料学研究，提高环境矿物材料的研究和应用水平，扩大环境矿物材料的应用领域，发展环境矿物材料的相关理论（生态设计、生态加工、生态评价），扩大环境矿物材料在学术界、产业界的影响。
因此，发展环境矿物材料学仍然任重而道远。
4.5 农用矿物资源的高效应用理论及应用工艺研究
我国是人口大国、农业大国，面临着用少量土地养活众多人口的巨大压力。解决的途径只能是依靠科学种田，提高产量，保持生态平衡。天然非金属矿物在这些方面均可发挥重要作用。非金属矿物在农业上的应用主要包括：生产化肥，包括氮、磷、钾肥；微量元素化肥；稀土元素化肥、有机肥等；作饲料原料或添加剂；作为药剂矿物和载体矿物用于生产农药或直接用作农药；用于土壤改良。
以上应用均已有所开展，但应用技术水平低，范围窄，远远不能满足农业发展的需要，也远远没有充分发挥非金属矿物在这方面的应用潜力。比如我国是钾肥资源紧缺的国家，对含钾矿物岩石中的不可溶钾进行开发研究，可解决我国钾肥资源紧缺的问题。但目前这方面研究仍没有大的突破，主要问题是尚未寻找到高效、低成本、环境负担小的工艺技术。
研究内容包括：含钾矿物岩石钾元素活化、提取和综合利用新工艺研究；非金属矿物中微量元素、稀土元素和其他有用元素的综合利用研究；非金属矿物岩石在水土改良、生态环境改善方面的应用研究。
4.6 纳米矿物材料研究
由于纳米材料具有独特的成分、结构、性能及制备方法，这方面的研究仍将是材料学的前沿领域。纳米矿物材料与其他纳米材料相比，研究深度、广度均需提高。因此，除其他纳米材料所面临的共性问题外，纳米矿物材料更应加强以下方面研究：纳米矿物材料制备新技术、新型纳米矿物材料研制、纳米矿物材料有关理论研究。
参考文献
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邱克辉.1996.材料科学概论.成都：电子科技大学出版社
Lesson 16
A
1 It is an English car.
2 It is a Japanese car.
3 It is an Italian car.
4 It is a French car.
5 It is an American car.
6 Robert is not a teacher.
B
1 What colour are your shirts? Our shirts are white.
2 What colour are your coats? Our coats are grey.
3 What colour are your tickets? Our tickets are yellow.
4 What colour are your suits? Our suits are blue.
5 What colour are your hats? Our hats are black and grey.
6 What colour are your passports? Our passports are green.
7 What colour are your umbrellas? Our umbrellas are black.
8 What colour are your handbags? Our handbags are white.
9 What colour are your ties? Our ties are orange.
10 What colour are your dogs? Our dogs are brown and white.
11 What colour are your pens? Our pens are blue.
12 What colour are your cars? Our cars are red.
Lesson 18
A
1 That man is tall. He is a policeman.
2 Those girls are busy. They are keyboard operators.
3 Our names are Britt and Inge. We are Swedish.
4 Look at our office assistant. He is very hard-working.
5 Look at Nicola. She is very pretty.
6 Michael Baker and Jeremy Short are employees. They are sales reps.
B
1 Are they keyboard operators or air hostesses?
They aren't keyboard operators. They're air hostesses.
2 Are they postmen or policemen?
They aren't postmen. They're policemen.
3 Are they policewomen or nurses?
They aren't policewomen. They're nurses.
4 Are they customs officers or hairdressers?
They aren't customs officers. They're hairdressers.
5 Are they hairdressers or teachers?
They aren't hairdressers. They're teachers.
6 Are they engineers or taxi drivers?
They aren't engineers. They're taxi drivers.
7 Are they policewomen or keyboard operators?
They aren't policewomen. They're keyboard operators.
8 Are they milkmen or engineers?
They aren't milkmen. They're engineers.
9 Are they policemen or milkmen?
They aren't policemen. They're milkmen.
10 Are they nurses or housewives?
They aren't nurses. They're housewives.
Lesson 20
A
1 Those children are tired.
2 Their mother is tired, too.
3 That ice cream man is very busy.
4 His ice creams are very nice.
5 What's the matter, children? We are thirsty.
6 What's the matter, Tim? I am tired.
Answers
B
1 Are the children tired or thirsty? They're not tired. They're thirsty.
2 Are the postmen cold or hot? They're not cold. They're hot.
3 Are the hairdressers thin or fat? They're not thin. They're fat.
4 Are the shoes small or big? They're not small. They're big.
5 Are the shops shut or open? They're not shut. They're open.
6 Are his cases heavy or light? They're not heavy. They're light.
7 Are grandmother and grandfather young or old? They're not young. They're old.
8 Are their hats old or new? They're not old. They're new.
9 Are the policemen short or tall? They're not short. They're tall.
10 Are his trousers short or long? They're not short. They're long.
Lesson 22
A
1 Is this Nicola's coat? No, it's not. Her coat is grey.
2 Are these your pens? No, they're not. My pens are blue.
3 Is this Mr. Jackson's hat? No, it's not. His hat is black.
4 Are these the children's books? No, they're not. Their books are red.
5 Is this Helen's dog? No, it's not. Her dog is brown and white.
6 Is this your father's tie? No, it's not. His tie is orange.
B
1 Give me a cup please. Which one? This ditty one? No, not this dirty one. That clean one. Here you are. Thank you.
2 Give me a glass please. Which one? This empty one? No, not this empty one. That full one. Here you are. Thank you.
3 Give me a bottle please. Which one? This large one? No, not this large one. That small one. Here you are. Thank you.
4 Give me a box please. Which one? This big one? No, not this big one. That little one. Here you are. Thank you.
5 Give me a tin please. Which one? This new one? No, not this new one. That old one. Here you are. Thank you.
6 Give me a knife please. Which one? This sharp one? No, not this sharp one. That blunt one. Here you are. Thank you.
7 Give me a spoon please. Which one? This new one? No, not this new one. That old one. Here you are. Thank you.
8 Give me a fork please. Which one? This large one? No, not this large one. That small one. Here you are. Thank you.
Lesson 28
A
1 There are some pencils on the desk.2 There are some knives near that tin.
3 There are some policemen in the kitchen.
4 There are some newspapers in the living room.
5 There are some keyboards operators in the office.
B
1 Are there any books in the room?
No, there aren't any books in the room.
There are some magazines.
Where are they?
They're on the television.
2 Are there any ties on the floor?
No, there aren't any ties on the floor.
There are some shoes.
Where are they?
They're near the bed.
3 Are there any glasses on the cupboard?
No, there aren't any glasses on the cupboard.
There are some bottles.
Where are they?
They're near those tins.
4 Are there any newspapers on the shelf?
No, there aren't any newspapers on the shelf.
There are some tickets.
Where are they?
They're in that handbag.
5 Are there any forks on the table?
No, there aren't any forks on the table.
There are some knives.
Where are they?
They're in that box.6 Are there any cups on the stereo?
No, there aren't any cups on the stereo.
There are some glasses.
Where are they?
They're near those bottles.
7 Are there any cups in the kitchen?
No, there aren't any cups in the kitchen.
There are some plates.
Where are they?
They're on the cooker.
8 Are there any glasses in the kitchen?
No, there aren't any glasses in the kitchen.
There are some bottles.
Where are they?
They're in the refrigerator.
9 Are there any books in the room?
No, there aren't any books in the room.
There are some pictures.
Where are they?
They're on the wall.
10 Are there any chairs in the room?
No, there aren't any chairs in the room.
There are some armchairs.
Where are they?
They're near the table.
Lesson 40
A
1 Send that letter to George.
2 Take those flowers to her.
3 Show that picture to me.
4 Give these books to Mrs. Jones.
5 Give these ice creams to the children.
B
1 I'm going to put it on.
2 I'm going to take them off.
3 I'm going to turn them on.
4 I'm going to turn it off.
5 I'm going to put it on.
6 I'm going to take it off.
7 I'm going to turn them on.
8 I'm going to turn it off.
9 I'm going to turn them off.
10 I'm going to turn it on.
