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分散元素及其研究歷史

分散元素(俄語是расеянныезле1084E нты)泛指。大部分分散元素在自然界中形成礦物的概率很低,產地稀少。分散元素包括八種元素:鎵、鍺、硒、鎘、銦、碲、稀土和鉈。

從19世紀初開始,人們就發現了壹些分散的元素,當時對它們的用途和自然產量幾乎壹無所知。主要原因是當時工業落後,它們在天然物質(如巖石)中的含量很低,無法提取(вввано)。виии(вернадскирви)in 1909 ~ 650。二戰前期,由於新技術革命,壹些分散元素得到了壹定程度的應用,需要尋找分散元素的礦產資源。當時,地球科學家主要關註壹些分散元素的地球化學特征,尋找具有經濟價值的資源來源。

彌散元素的研究經歷了以下四個階段:

第壹階段:從19年底到1912,只有少數科學家(如Wleügel,s .,1879;o .沃格爾,1894;c .裏馬托裏,1905;於爾班,C.1909)開始研究彌散元素。這壹階段的研究工作主要集中在銦、鍺、鎘、鉈、鎵等元素,研究對象是閃鋅礦中的壹些分散元素。在這期間,B.и Wernatsky (1910)的貢獻最大。他第壹個用光譜法分析了大量閃鋅礦樣品,獲得了第壹手資料,高度概括和總結了銦、鉈、鍺、鎘等元素的分布特征。在1922中,他引入了分散元素的概念。

第二階段:第壹階段後中斷了20年左右,20世紀30年代開始了新壹輪的分散元素地球化學研究。在這壹階段,前蘇聯和西方的科學家用光譜方法分析研究了不同礦床的各種礦物、礦石和尾礦中的分散元素(Goldschmidt,V.M .,1954;格拉頓,洛杉磯,1935;帕皮什,j .,1929;奧特曼,J,1940;h .羅梅因,1933;斯托伊伯,皇家郵政,1940;沃倫,h . 1945;Абрамов,Ф.И.,1939;Боровик,С.А,1938,1939,1941;Гольдшмидт,В.М,1939;Сауков,А.А.,1934;щербинавв,1940,1949),需要指出的是,在這個階段,著名的地球化學家ви。

第三階段:第二次世界大戰後,主要是五六十年代,由於高靈敏度的定量分析方法,分散元素測試數據的準確性提高,人們開始研究分散元素在不同成巖作用中的地球化學行為,開始研究分散元素遷移的物理化學條件。第三階段,Shaw,D.M.(1952)在《地球化學與宇宙學》雜誌上發表了關於銦和鉈的地球化學文章,在1957出版的專著《地球的物理與化學》中全面闡述了銦、鉈、鎵等元素在巖漿作用和沈積過程中的遷移富集規律。воскренская, нт.(1956, 190.герасимовский, ви.(1959, 190.Anderson,J.S.(1953)研究了澳大利亞某些礦物中銦的地球化學特征,Bilefield,L. (191)和Mookherjee,A.(1962)研究了鎘在不同類型巖石和礦物中的分布特征,on。H.(1956)和уковаас。(1959,1960,1964)等人研究過礦物巖石。在這壹階段,蘇聯科學院稀有元素礦物與地球化學研究所在分散元素的研究方面做了大量工作,如分散元素的礦物學、原料基礎及其經濟價值等,對當時的經濟發展起了很大作用,也為以後的研究奠定了基礎。然而,他們的研究工作涉及的分散元素數量太少,揭示的成礦規律也是片面的。виноградв, ап.(1944, 1956, 1959.之後,коринскикас。、щербина特別需要指出的是,在這壹階段,蘇聯科學家ввиванов (1966)出版了專著《熱液礦床中Ga、ge、Cd、in、Tl等分散元素的地球化學》,該書主要還首次計算了主要類型金屬礦床和礦物中銦、鉈、鎘、鎵、鍺五種分散元素的克拉克值,初步解釋了這五種元素成礦過程中的地質物理化學條件同期,Sindeeva,N.D.(1964)還出版了《硒和碲的礦物學和礦床類型》壹書,其中詳細描述了35種硒礦物和36種碲礦物的顯微特征、化學成分和自然賦存狀態,還分析了其中壹些礦物的晶體結構。本書研究了硒和碲在巖漿礦床、火山礦床、熱液礦床和外生礦床中的成礦作用,還研究了硒和碲在內生巖石成礦過程中的主要地球化學行為。總之,這壹時期(主要是五六十年代)國際上,特別是前蘇聯的分散元素礦物學和礦床學研究取得了很大進展,我國也有少數科學家進行了研究,為以後的研究打下了堅實的基礎。

第四階段:第三階段後,分散元素研究長期處於低潮,80年代末90年代達到高潮。20世紀80年代以後,國外零星有零星分散元素礦床的報道,如美國猶他州的佩克斯鎵鍺礦床、玻利維亞的帕卡哈卡硒礦床和納米比亞的楚姆布鍺礦床,但沒有對分散元素成礦作用進行系統總結。在這壹階段,來自中國的科學家(陳玉川,毛景文,1996;曹誌敏,羅耀南,1993,1996;宋,1989,,1996;張淑玲(1988)在我國西南地區發現碲、鍺、硒獨立礦床,分散元素成礦成為研究熱點。1990期間,中國科學院地球化學研究所屠光池院士課題組資助的“低溫地球化學”研究項目對貴州濫木廠獨立鉈礦床進行了研究(陳,1989;張忠(1999)和滇西臨滄獨立鍺礦床(張淑玲,1988);與此同時,中國地質科學院陳玉川院士等四川省地礦局和成都理工大學的研究人員在四川省石棉縣大水溝發現了壹個獨立的碲礦床(陳玉川,毛景文,1996;曹誌民,羅耀南,1993,1996),漁塘壩獨立硒礦床於20世紀80年代末在我國鄂西南恩施縣發現(宋,1989;王紅發,1996)。在上述研究的基礎上,屠光池院士分析了我國分散元素成礦的優越地質背景,認為在我國西南地區大型低溫成礦域中可能存在分散元素礦床的集中區。在這壹學術思想的指導下,提出了“分散元素成礦機理”重點基金研究項目,並在國家自然科學基金的資助下,對我國分散元素礦床進行了系統研究。主要研究了成礦地質背景、構造環境、巖石特征、礦化蝕變、元素和同位素特征、元素賦存狀態、成礦流體以及生物和有機質對礦床形成的貢獻。壹些分散元素(鍺、碲等)的遷移、富集、淋溶和吸附。);分散元素的賦存狀態決定了分散元素的三種存在形式:獨立礦物、類質同象和吸附。通過電子探針、拉曼光譜、掃描電鏡、透射電鏡、粉末照相和礦物顯微光度計及有機質分析等手段,研究了分散元素的三種賦存狀態。開展了壹些分散元素成礦帶和壹些大型、超大型有色金屬礦床的找礦預測。同時,還研究了壹些分散元素的環境效應。屠光池等人全面總結了分散元素的成礦機制和找礦方向,提出了分散元素獨立礦床和分散元素超常富集的概念,按其工業意義和礦化程度對分散元素礦床進行了分類,論述了分散元素的成礦特異性及其在西南地區集中賦存的有利因素。總結了分散元素在不同礦床中的賦存形式,並在分散元素礦物方面有了許多新發現。現階段,由於分析測試和實驗手段的進步,以及西南某大型低溫成礦域中分散元素礦集區的存在,特別是獨立分散元素礦床的發現,這些優越的地質環境和人們認識水平和思維方式的提高,使分散元素礦物學和地球化學,特別是有機質在某些分散元素成礦過程中的作用,特別是獨立分散元素成礦理論的提出,有了明顯的發展,具有原始創新意義。這壹階段的研究成果為分散元素地質地球化學的深入研究和分散元素礦產資源的尋找與開發提供了更加堅實的理論基礎和找礦方向。

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