320矿区当冲组_硅化带_的特征及成因初探_侯满平

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320矿区当冲组_硅化带_的特征及成因初探_侯满平

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华东地质学院学报 2001 年
带内组分发生重新聚类组合 , 尤其在构造应力相对部位富集 , 形成侧分泌的石英脉体与团块。FeO 在集中的地段 , 岩石破碎强度增大 , 不仅提高了断裂 “硅化带”岩石中的含量高于当冲组岩石 , 但 FeO 和溶液对围岩中 U 等成矿元素的萃取能力 , 而且使硅 Fe2O3 的总量 , 变化不大。Al2O3 , TiO2 在“硅化带”都的溶点降低、溶解速度增大 , 形成富硅成矿溶液 , 并有所降低。但两者无质的区别 , 基本上反映了就地在构造应力剃度作用下扩散、迁移并在适当的构造取材 , 就近改造的产物。
320 矿床勘探开采至今巳有 40 多年的历史 , 其间中南 310 队、230 研究所、贵阳地化所、及 711 矿等单位作过系统研究 , 积累了丰富的资料和科研成果 , 但由于研究的侧重点不同 , 对硅化带的成因与成矿提出了不同的认识 , 其中王学增(1960)等人强调“岩浆期后热液成因” ;涂光炽、张焘等(1964)提出“属沉积变质”的观点 ;周维勋(1963)强调“ 热水淋滤说”以及刘士录提出的“复成因层控成矿说” 等。但都一致认为铀矿化严格受硅化带的控制 , 与当冲组地层岩性组合及构造的发育程度密切相关。
3 “硅化带”岩石的元素地球化学特征。
根据“ 硅化带” 各大类岩石的化学成分及微量元素对比分析(表 1)在强硅化的石英岩中 , SiO2 平均含量为 93 .5 %, 个别样品可达 98 %;中等硅化微晶石英中 , SiO2 平均为 89 .34 %, 而弱硅化的围岩中 SiO2 含量多低于 82 .1 %。随着 SiO2 含量的增加 , 其他化学成分有相对递减的趋势 , 如 Al2O3 在硅化围岩中为 6 .44 %, 而在微石英中为 3 .91 %, 强硅化的石英岩仅为 1 .5 %。其它成分除 CO2 以外都有相似的情况。这种现象与构造动力分异和岩石的重结晶作用有关。并受原岩物质组成的控制。

沟系土壤地球化学测量在西准包古图乃比克金矿中的应用

１］对照新疆地球化学景观区划分方案［，该区属
半干旱荒漠区（一级）低山丘陵（二级）景观区。
２矿区地质特征
２１地层
矿区内出露下石炭统，为一套巨厚的浅海—半深海相碎屑岩、火山碎屑沉积建造（图１）。包古图组（Ｃｂ）岩性为凝灰岩、含砾砂岩、岩屑砂岩、凝灰１Ｃｔ）岩性为凝灰质砂岩、质粉砂岩等。太勒古拉组（１沉凝灰岩夹少量晶屑玻屑凝灰岩。
１矿区自然地理景观条件
矿区位于西准包古图地区，北东距克拉玛依市４５ｋｍ，中心地理坐标：东经８４ ° １９ ′ ００ ″ ，北纬４５ ° ３１ ′ ００ ″ ，行政区划属新疆塔城地区托里县管辖。该区属低山丘陵区，海拔高度１００３～１１３９ｍ，相对高差一般在２０～３０ｍ，局部可达５０～１００ｍ。矿区内沟系发育，除矿区南部包古图河为常年地表径流外，其他均为干沟，仅在下暴雨或融雪时有少量的水流。该区属典型大陆性气候，夏季炎热，冬季寒冷，年降雨量小于蒸发量，气候干燥。
３－５］。是寻找中低温热液型金矿的有利地段［
岗闪长岩，岩石具等粒花岗结构，局部呈似斑状结构，块状构造。围绕岩体发育明显的角岩化晕圈，在靠近岩体２００～３００ｍ范围内围岩具较强的硅４４８
第４卷第４期成勇等：沟系土壤地球化学测量在西准包古图乃比克金矿中的应用
２］地幔或下地壳，与典型的埃达克岩特征相似［，岩

青海南部熔积岩的发现_对寻找VMS型矿床的重要启示

2008年6月J une,2008　矿　床　地　质　MIN ERAL DEPOSITS第27卷　第3期Vol.27　No.3文章编号:025827106(2008)0320336209青海南部熔积岩的发现:对寻找VMS型矿床的重要启示Ξ杨志明1,侯增谦1,Noel C White2,杨开辉2,宋玉财1,王召林1 (1中国地质科学院地质研究所,北京　100037;2.加拿大亚洲资源股份公司,加拿大多伦多,M2J4A6)摘　要　熔积岩指的是侵入、混合到未固结或弱固结的湿沉积物中的熔浆分解、原位形成的一类特殊岩石。

正确地认识该类岩石,有利于增进人们对岩浆2水(沉积物)相互作用过程的理解,恢复古环境。

在青海南部沱沱河地区发现了一套角砾为撕片状、锯齿状及浑圆状的安山岩,胶结物为铁硅质组合的特殊熔积岩。

研究表明,该熔积岩的角砾为岩浆遇水后快速淬火、裂解的产物,铁硅质组合为海底喷气沉积形成的含铁建造;且安山岩与含铁建造发生混合时,含铁建造尚未固结。

该套熔积岩的发现,改变了长期以来对开心岭铁矿为火山热液交代安山岩而形成的认识,对于在矿区寻找VMS型矿床、区域内寻找海底热水喷流沉积型矿床具有重要的启示意义。

关键词　地质学;熔积岩;铁硅质岩;VMS型矿床;开心岭铁矿;沱沱河;青海中图分类号:P618.3 文献标志码:ADiscovery of peperite in south Q inghai and its inspiration to exploration ofvolcanogenic massive sulf ide(VMS)depositsYAN G ZhiMing1,HOU ZengQian1,Noel C White2,YAN G KaiHui2,SON G YuCai1and WAN G ZhaoLin1 (1Institute of G eology,Chinese Academy of G eological Sciences,Beijing100037,China;2Asia New Resources Corporation,Toronto M2J4A6,Canada)AbstractPeperite,a genetic term for a rock formed essentially in2situ by disintegration of magma intruding and min2 gling with unconsolidated or poorly consolidated,typically wet sediments.The study of peperite is important for several reasons.It can provide field evidence for the mechanism of magma2water/sediment interaction,and is of great value in palaeoenvironmental reconstruction.The peperite identified in south Qinghai mainly consists of zigzag,subrounded andesitic clasts and sediments composed of cherts,hematite and magnetite.A detailed petro2 logical study indicates that most of the zigzag clasts were generated by in2situ quench fragmentation of andesitic magma.The sediments were formed by sedimentary exhalation,and remained wet when mingling happened. Therefore,the Kaixinling iron deposit,which was originally thought to be a product of hydrothermal replace2 ment,should be a VMS deposit.K ey w ords:geology,peperite,iron2bearing cherts,volcanogenic massive sulfide(VMS),Kaixinling iron deposit,Tuotuohe,QinghaiΞ本文受到国家科技支撑计划项目(编号:2006BAB01A08)和国家重点基础发展规划项目(编号:2002CB412600)的联合资助第一作者简介　杨志明,男,1978年生,博士研究生,主要从事矿床学研究,E2mail:zm.yang@。

第九节稀有气体同位素

（一）在内生矿床方面的应用
王义天等研究了小秦岭金矿的黄铁矿、王义天等研究了小秦岭金矿的黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等矿物的氦同位素组成，方铅矿等矿物的氦同位素组成，结果多数黄铁矿样品的R/Ra 变化范围在0 36— 86之间，样品的 R/Ra变化范围在 0.36—1.86 之间，高出地壳氦同位素特征值1 壳氦同位素特征值 1—2个数量级，指示了成矿流个数量级，体中存在幔源氦。体中存在幔源氦。同时所测值又比地幔特征值相对偏低，同时所测值又比地幔特征值相对偏低，指示了流体中壳源氦的普遍存在，体中壳源氦的普遍存在，因此本区成矿流体中的氦是地幔和地壳氦的混合产物。氦是地幔和地壳氦的混合产物。
(2) 中部含油气区。该区介于太行山一武中部含油气区。陵山和贺兰山一龙门山两大构造地球物理梯度带之间，自北而南包括鄂尔多斯、理梯度带之间，自北而南包括鄂尔多斯、四川和百色3个含油气盆地。四川和百色3个含油气盆地。本区氦同位素组成的特征是 3He/4He 值基本都为10-8 ， He值基本都为 10 是典型壳源放射性成因氦。是典型壳源放射性成因氦。该区是中国构造最稳定的地区。构造最稳定的地区。由于本区稳定而与地幔的连通性差，地幔的连通性差，氦气基本为一元地壳放射性成因而无幔源氦的加入。放射性成因而无幔源氦的加入。
美国西部的Sacramento 盆地天然气被认美国西部的 Sacramento盆地天然气被认为是受俯冲作用影响的无机成因气田，为是受俯冲作用影响的无机成因气田，其 3He/4He=0.11—2.76Ra, CH4/3He 达 He=0 11— 76Ra, 109—1011 ，显示壳源有机组分对气田的贡献；

甘肃肃北多金属矿产地球化学特征及意义

Abstract: Ｍｅｔａｌｍｉｎｅｒａｌｓａｒｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｗｅｃｈｏｏｓｅＳｕｂｅｉＣｏｕｎｔｙ，ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ，ｗｈｅｒｅｉｓｒｅｇａｒｄｅｄａｓｆａｖｏｒａｂｌｅｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇａｒｅａ．Ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄａｔｏｔａｌｏｆ５０ｓｉｎｇｌｅｅｌｅｍｅｎｔａｂｎｏｒｍａｌａｒｅａｓａｎｄ５ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｂｎｏｒｍａｌａｒｅａｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ＴｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＣｕ，ＮｉａｎｄＺｎｍｅｔａｌｍｉｎｅｒａｌｓｈａｖｅｇｒｅａｔｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙａｒｅａ，ａｎｄｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｌｉｔｈｏｌｏｇｙｉｓｄｏｍｉｎａｔｅｄｂｙｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓ，ａｎｄｔｈｅｆａｕｌｔｚｏｎｅｉｓｄｅｎｓｅ，ｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｍａｇｍａｐｒｏｖｉｄｅｓｍａｔｅｒｉａｌｓｏｕｒｃｅ，ｆａｕｌｔｐｒｏｖｉｄｅｓｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｈａｎｎｅｌ，ａｎｄｅｌｅｍｅｎｔｅｘｃｈａｎｇｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｌｅａｄｓｔｏｅｌｅｍｅｎｔｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌａｎｄｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ． Keywords: Ｓｕｂｅｉ；Ｍｅｔａｌ；Ｍｉｎｅｒａｌ；ｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ

二连盆地下白垩统沉积相及含油性

⼆连盆地下⽩垩统沉积相及含油性第33卷　第2期1998年4⽉SC IEN T I A GEOLO G I CA S I N I CAV o l .33N o.2A p r .,1998　张⽂朝,男,1951年10⽉⽣,⾼级⼯程师,从事⽯油地质及沉积相研究。

1996211211收稿,1997208225改回,沈丽璞编辑。

⼆连盆地下⽩垩统沉积相及含油性张　⽂　朝(华北⽯油管理局勘探开发研究院　任丘　062552)摘　要　根据⼤量钻井剖⾯、地震剖⾯、岩芯观察、野外出露剖⾯和岩⽯分析资料,研究了⼆连盆地近30个凹陷的下⽩垩统沉积相,并以勘探程度较⾼的阿南、吉尔嘎朗图等7个凹陷为重点,恢复了早⽩垩世的岩相古地理环境,总结了下⽩垩统的沉积特征、主要沉积体系和油⽓分布规律,并指出今后的油⽓勘探⽅向。

关键词　⼆连盆地　沉积特征　砂体成因　沉积相　油⽓分布1　引⾔⼆连盆地是我国⼗⼤含油⽓盆地之⼀,其⼤地构造位置处于亚洲板块与西伯利亚板块缝合带上,东西分别与⼤兴安岭隆起和索伦⼭隆起为界,南北挟持在温都尔庙隆起和巴彦宝⼒格隆起之间。

东西长约1000km ,南北宽20—40km ,⾯积约10万km 2,是⼀个发育在海西褶皱基底上的中新⽣代断陷盆地,盆内发育五坳⼀隆,凸凹相间共有49个凹陷,约515万km 2(图1)。

下⽩垩统⾃下⽽上发育有阿尔善组、腾格尔组、都红⽊组和赛汉塔拉组(叶得泉等,1990),主要产油层是腾格尔组、阿尔善组和古⽣界。

⽬前,已在阿南等10个凹陷发现了近20个油藏,展现了⼆连盆地⼴阔的找油前景。

研究结果表明,⼆连盆地不是⼀个统⼀的⼤盆地,⽽是由许多具有相似发育史的、分散的⼩湖盆构成的盆地群。

它的沉积特征、演化历史、储集性能、构造活动特点,以及含油性等⽅⾯独具特⾊,即不同于中国东部第三纪断陷盆地,更不同于中⽣代⼤型坳陷式含油⽓盆地,⽽与蒙古2兴安早⽩垩世盆地具有近的沉积构造性质和⽯油地质条件。

因此,深⼊研究⼆连盆地的沉积相和沉积环境,对⼆连盆地乃⾄东北裂⾕盆地的油⽓⽥勘探和沉积学理论发展,具有重要的现实意义。

南金山金矿稳定同位素组成特征及成因意义

南金山金矿稳定同位素组成特征及成因意义曹亮;许荣科;陕亮;张雨莲【摘要】南金山金矿产于北山北部晚古生代活动大陆边缘,次生石英岩化火山碎屑岩内,是受近东西向和北东向断裂控制的浅成低温热液型金矿.矿床稳定同位素地球化学特征表明,成矿热液来源复杂,可能有岩浆水和大气降水的混合作用.矿石硫同位素值与自然界中花岗岩、玄武岩相似,反映出与花岗质岩浆有一定的亲缘关系.矿石硫可能是来自于由地壳火成岩源区熔融形成的岩浆,在岩浆侵入地层后形成含矿气水热液.铅同位素特征表明铅来自于造山带.同样,矿区附近侵入岩体的铅同位素投绘点也位于造山带附近,反映了南金山金矿床的成矿作用与其附近侵入岩体之间可能具有内在联系,因此推断成矿物质主要来自于岩浆活动.【期刊名称】《资源环境与工程》【年(卷),期】2010(024)004【总页数】7页(P348-353,361)【关键词】稳定同位素;成矿物质来源;南金山金矿;甘肃【作者】曹亮;许荣科;陕亮;张雨莲【作者单位】武汉地质矿产研究所,湖北,武汉,430023;中国地质大学,资源学院,湖北,武汉,430074;中国地质调查局发展研究中心,北京,100037;西安地质矿产研究所,陕西,西安,710054【正文语种】中文【中图分类】P618.51;P632+.7南金山金矿位于北山北部晚古生代活动大陆边缘,产于次生石英岩化火山碎屑岩内,受近东西向和北东向断裂控制的浅成低温热液型金矿。

江思宏等[1]研究认为:印支早期,伴随着北山地区南部哈萨克斯坦与塔里木板块的最终碰撞对接,本区再次处于构造—岩浆活动高峰期,中酸性岩浆侵入不仅可以带来大量的成矿物质,而且还可促进大气降水的对流循环,不断萃取周围火山—沉积岩地层中的金。

在花岗岩类侵入岩体定位之后,含矿的岩浆热液与大气降水发生混合,并且最终沉淀形成金矿床。

本文通过氢、氧、硫、铅稳定同位素地球化学特征对成矿物质来源进行探讨。

南金山金矿位于甘肃省肃北蒙古族自治县明水乡。

新疆阿克陶县卡兰古铅矿地质特征及成因探讨

矿石结构有粗晶结晶结构、细晶结晶结构、交
断层上盘的层间断层及角砾岩带是矿体主要的定位代溶蚀结构、嵌晶结构、孔洞交织结构。富矿体矿空间，成矿热液沿断层向上近于垂直运移，在其上盘有石结构为粗、细晶结晶结构及交代溶蚀结构。利空间成矿。矿石构造为浸染状、细脉浸染状、角砾状、块在同生断裂推覆挤压过程中，上盘形成软弱的破状。富矿体矿石主要为块状、角砾状、稠密浸染状，
性。二级盆地与同生断层是配套的作用系统，二者的
成矿提供了矿质来源和通道。本区铅锌矿床（点）均分布于同生断层上盘，同生
矿石矿物主要为方铅矿、闪锌矿；脉石矿物为
３．３矿石结构构造
相互作用，使成矿热液不断富集，并封存于断层中，为白云石、方解石及石英。
３．７１ｍ，平均品位铅８．５５×１０。铅品位变化大，目
前未构成富矿段。
矿区内无岩浆岩活动。
２．３构造
（１）褶皱
ＰＤ２４９０ｍ中段主要控制 Ⅱ号矿带，目前控制 Ⅱ
一
矿区处于奇自拉夫背斜的西侧，总体表现为向北１号矿体长１８９ｍ（未完全控制１，平均水平厚６．２２
２０１３钲
新疆有色金属
９
Ｂａ — Ｐｂ — ｃｕ — Ａｇ — Ａቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｓ — ｓｂ — ｃｏ — ｃｄ — ｚｎ组合，异常的浓集力变质现象。主要变质岩为灰岩及白云质灰岩。中心约２ｋｍｚ，系卡兰古铅矿（中型）所引起，浓集中３矿体地质心明显，各元素吻合较好，在整个异常区Ｂａ、Ａｓ、３．１矿体特征ｓｂ、Ａｇ等前缘元素也极为发育，尤其是Ｂａ异常极卡兰古铅矿分为南、北矿带，北矿带分上下两为宽广。个矿带，矿带岩石主要为灰色厚层状白云岩、白云区内矿产分布广、种类多，是西昆仑地区重要质灰岩或角砾岩；下部为Ｉ号矿带，长７５０ｍ，厚的找矿远景区之一。目前已发现层控中型铅矿ｌ处１Ｏ一３０ｍ；上部为 Ⅱ号矿带，长４００ｍ，厚ｌ０～５０ｍ。（卡兰古）、铅锌矿１处（塔木），铅锌及多金属小型矿总体表现为西薄，向东变厚，在东部转折处，形成床７处（铁克列克、卡拉牙斯卡克、阿帕勒克、乌苏厚大的矿体。矿带主要为铅矿化，锌含量极低。里克、卡拉塔什、吐洪木列克、托库斯阿特），矿点Ｉ号矿带Ｉ号矿体：长５５０ｍ，平均水平厚１０多处，矿化点１Ｏ多处。１３．６９ｍ，平均品位铅３．３９ ×１０；其中富矿主要集２矿区地质中于２线一７线，目前控制长１００ｍ，平均水平厚

大功率激电在新疆哈密市泉东山某铅锌矿区的应用效果

大功率激电在新疆哈密市泉东山某铅锌矿区的应用效果李启兴，蔡兰兰，颜伟裕，李慧（湖南省核工业地质局三○四大队，湖南　长沙　４１００１９）摘要：新疆哈密市泉东山某铅锌矿处于东天山地区卡瓦布拉克（沙泉子）断裂与星星峡断裂所夹持的铜、金、铅、锌、铁成矿带内，铅锌矿受卡瓦布拉克（沙泉子）韧性剪切带控制，与硅化破碎蚀变带关系密切。

通过在该区开展大功率激电中梯剖面工作，圈出两处激电异常，并通过激电测深工作对其中一个异常有深入了解，总结了该区的成矿地球物理模型，并在该区取得较好的找矿效果。

关键词：铅锌矿；大功率激电；中梯异常；测深中图分类号：Ｐ６１９．１４；Ｐ６３１．３文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１２－０２６０－４The application of High-power Induced Polarization in Hami City Langya spring lead-zinc mining areaLI Qi-xing, CAI Lan-lan, YAN Wei-yu, LI Hui（３０４　ｓｅｃｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｈｕｎａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００１９，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｌａｎｇｙａｑｕａｎ　Ｌｅａｄ－Ｚｉｎｃ　Ｄｅｐｏｓｉｔ，Ｈａｍｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｐｐｅｒ，ｇｏｌｄ，ｌｅａｄ，ｚｉｎｃ　ａｎｄ　ｉｒｏｎ　ｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇ　ｂｅｌｔ　ｉｎ　Ｋａｗａｂｕｌａｋｅ—Ｘｉｎｘｉｎ　Ｇｏｒｇｅ，Ｅａｓｔ　Ｔｉａｎｓｈａｎ　ａｒｅａ．Ｔｈｅ　ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　Ｋａｗａｂｕｌａｋｅ（Ｓｈａｑｕａｎｚｉ）ｄｕｃｔｉｌｅ　ｓｈｅａｒ　ｚｏｎｅ　ａｎｄ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｉｌｉｃｉｆｉｅｄ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｂｅｌｔ．Ｔｗｏ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｏｍａｌｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｃｉｒｃｌｅｄ　ｏｕｔ　ｂｙ　ｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ（ＩＰ）ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｓｅｃｔｉｏｎａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　ｉｎ－ｄｅｐｔｈ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｗａｓ　ｇａｉｎｅｄ　ｏｎ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅｍ　ｂｙ　ＩＰ　ｓｏｕｎｄｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｓｅｔ　ｕｐ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｏｒｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｗａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｅａ．Keywords: ｌｅａｄ－ｚｉｎｃ　ｏｒｅ；　ｈｉｇｈ　ｐｏｗｅｒ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ；　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｇｒａｄｉｅｎｔ　ａｂｎｏｒｍａｌｌｙ；　ｄｅｐｔｈ　ｓｏｕｎｄｉｎｇ矿区位于哈密市东偏南155°方向约220km 处，处于东天山地区卡瓦布拉克（沙泉子）断裂与星星峡断裂所夹持的铜、金、铅、锌、铁成矿带内。

新疆若羌县更新沟多金属矿床地质特征及成因浅析

３成矿控制因素
３．１地层控制
勘查区内矿体以原生矿石为主，氧化矿及混合
极少，分布在地表向下１５ＩＴＩ以内。以锌为主的多金属矿体内，主要金属矿物为黄铁矿、闪锌矿、方铅
或黄铜矿颗粒以集合体形式形成不规则小团块，或
沿脉石矿物所形成的网状小裂隙充填。条带状构造：闪锌矿和方铅矿集合体呈带状不均匀分布，条带
一
２矿床地质特征
更新沟铅锌铜多金属矿化蚀变带长大于５ｋｍ，
为闪锌矿多金属矿石，分布于西部锌多金属矿体。
安山岩、安山质熔结凝灰岩、沉凝灰岩、夹中薄层硅质岩、硅质粉砂岩、凝灰质粉砂岩等。中部靠近矿化
蚀变带北侧以细碎屑沉积岩为主，岩石类型主要为硅质岩、硅质粉砂岩、薄层钙质粉砂岩、凝灰质粉砂岩等。南部矿化蚀变带主要为蚀变中基性火山岩，岩石类型主要有蚀变玄武安山岩、中薄层硅质岩、硅
质粉砂岩、凝灰质粉砂岩等。勘查区内岩浆侵入作用十分发育，主要岩性从
基性超基性岩到中酸性岩体均有分布。勘查区火山岩主要为加里东期火山喷发的产物，为奥陶系拉配泉群主要构成岩石。勘查区内构造以断裂构造为主，主干断裂近东西向，此外有北东东和北西向的次级断裂。韧性变形带发育在勘查区东北部。

219529158_甘肃省后驮阳沟金矿控矿因素及成因类型分析

世界有色金属 2023年 4月下78矿产资源M ineral resources甘肃省后驮阳沟金矿控矿因素及成因类型分析余良，任少龙，沈作刚（中国建材地质勘查中心甘肃总队，甘肃　天水　７４１０００）摘要：后驮阳金矿为近年来发现的中小型金矿。

矿体产于秦岭造山带志留系－奥陶系丹凤群浅灰色石英夹绢云石英片岩、灰褐色绢云母石英片中。

丹凤群和附近的侵入岩浆提供成矿物质来源，变质热液和附近的岩浆热液提供成矿热动力，断裂构造为矿液提供运移通道和储矿空间，为一受断裂、岩浆活动、地层富矿物质影响的复合热液型矿床。

关键词：秦岭造山带；丹凤群；复合热液型金矿；后驮阳中图分类号：Ｐ６１８．５１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０８－００７８－３Analysis on ore controlling factors and genetic types of Houtuoyanggou gold deposit in Gansu ProvinceYU Liang, REN Shao-long, SHEN Zuo-gang（Ｇａｎｓｕ　Ｂｒａｃｈ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，　Ｔｉａｎｓｈｕｉ　７４１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｈｏｕｔｕｏｙａｎｇ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｓ　ａ　ｓｍａｌｌ　ａｎｄ　ｍｅｄｉｕｍ－ｓｉｚｅｄ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ．　Ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｂｏｄｙ　ｏｃｃｕｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ　ｇｒａｙ　ｑｕａｒｔｚ　ｍｉｘｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｅｒｉｃｉｔｅ　ｑｕａｒｔｚ　ｓｃｈｉｓｔ　ａｎｄ　ｇｒａｙ　ｂｒｏｗｎ　ｓｅｒｉｃｉｔｅ　ｑｕａｒｔｚ　ｓｈｅｅｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｉｌｕｒｉａｎ　Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ　Ｄａｎｆｅｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｑｉｎｌｉｎｇ　ｏｒｏｇｅｎｉｃ　ｂｅｌｔ．　Ｔｈｅ　Ｄａｎｆｅｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅａｒｂｙ　ｉｎｔｒｕｓｉｖｅ　ｍａｇｍａ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｏｆ　ｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　ｔｈｅ　ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅａｒｂｙ　ｍａｇｍａｔｉｃ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｏｒｅ－ｆｏｒｍｉｎｇ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｏｗｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌ　ａｎｄ　ｏｒｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｐａｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｆｌｕｉｄ，　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ａ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｏｒｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ，　ｍａｇｍａｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ，　ａｎｄ　ｏｒｅ　ｒｉｃｈ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒａｔｕｍ．Keywords:　Ｑｉｎｌｉｎｇ　ｏｒｏｇｅｎｉｃ　ｂｅｌｔ；　Ｄａｎｆｅｎｇ　Ｇｒｏｕｐ；　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ；　Ｂａｃｋｗａｒｄ　Ｙａｎｇ收稿日期：２０２３－０２作者简介：余良，男，生于１９９０年，汉族，甘肃甘谷人，本科，助理工程师，研究方向：资源勘查工程。

山东省马头崖地区铜金矿地质特征及找矿方向

找矿技术P rospecting technology 山东省马头崖地区铜金矿地质特征及找矿方向黄坤朋，陆林祥，李鹏飞（山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地勘局第二地质大队），山东　济宁　２７２１００）摘要：马头崖铜金矿位于沂沭断裂带西侧，受近南北向彭家岚子断裂控制。

金矿体赋存于彭家岚子断裂及其次级断裂带内，已圈定铜金矿化带２个，并在其延伸部位发现了小型铜金矿化体。

通过分析研究，认为马头崖地区金矿化主要受断裂构造控制，区内具有良好的找矿前景。

关键词：找矿方向；地质特征；铜金矿；马头崖中图分类号：Ｐ６１８．４１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２３－００６１－２Geological characteristics and prospecting direction of copper and gold depositsin matouya area, Shandong ProvinceHUANG Kun-peng, LU Lin-xiang, LI Peng-fei（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｌｕｎａｎ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　（ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｒｉｇａｄｅ　ｏｆ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ），Ｊｉｎｉｎｇ　２７２１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍａｔｏｕｙａ　ｃｏｐｐｅｒ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｅｓｔ　ｏｆ　Ｙｉｓｈｕ　Ｆａｕｌｔ　Ｚｏｎｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｎｅａｒｌｙ　ＮＳ　ｔｒｅｎｄｉｎｇ　ｐｅｎｇｊｉａｌａｎｚｉ　ｆａｕｌｔ．　Ｔｈｅ　ｇｏｌｄ　ｏｒｅ　ｂｏｄｉｅｓ　ｏｃｃｕｒ　ｉｎ　ｐｅｎｇｊｉａｌａｎｚｉ　ｆａｕｌｔ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｆａｕｌｔ　ｚｏｎｅ．　Ｔｗｏ　ｃｏｐｐｅｒ　ｇｏｌｄ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｚｏｎｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｅｌｉｎｅａｔｅｄ，　ａｎｄ　ｓｍａｌｌ　ｃｏｐｐｅｒ　ｇｏｌｄ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｂｏｄｉｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｆｏｕｎｄ　ｉｎ　ｉｔｓ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｙ，　ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｇｏｌｄ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｔｏｕｙａ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｈａｓ　ａ　ｇｏｏｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ．Keywords: ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ；　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；　ｃｏｐｐｅｒ　ｇｏｌｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ；　ｍａｔｏｕｙａ1 成矿地质背景马头崖铜金矿位于费县北18km处，大地构造位置属华北陆块，鲁西隆起区，鲁中隆起，蒙山-蒙阴断隆之蒙山凸起。

二连盆地第四系沉积物天然热释光特征及其找矿意义

二连盆地第四系沉积物天然热释光特征及其找矿意义王南萍;侯胜利;刘海生;李怀渊;程业勋【摘要】简要阐述了天然热释光形成机理,详细叙述了实用的室内热释光测量技术及最佳加热程序及相应参数.根据二连盆地370个实测的第四系沉积物样品热释光数据及26条典型热释发光曲线,将该盆地沉积物热释光发光曲线分为3种类型,并综合分析了2条剖面共60测线公里的地表物化探资料--U、Th、K、210Po和4He异常.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2002(026)004【总页数】6页(P258-263)【关键词】天然热释光;油气藏;铀矿,二连盆地【作者】王南萍;侯胜利;刘海生;李怀渊;程业勋【作者单位】中国地质大学,北京,100083;中国地质大学,北京,100083;中国地质大学,北京,100083;中国地质大学,北京,100083;中国地质大学,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P631.6第四系沉积物天然热释光测量系指采集近地表一定深度的沉积物样品，用高灵敏度热释光测量系统测量样品中天然矿物在最后一次热事件以来的热释光强度，利用其差异解决油气勘查及有关地质问题的新方法。

该方法与一般的天然热释方法的不同之处在于放弃了以前分选单矿物的方法，采用了地表沉积物样品，使该方法在实际应用方面大大迈进了一步。

岩石和矿物可产生天然热释光。

Trowbridge和Burbank在1898年就对莹石的天然热释光进行过研究［1］。

热释光在地质学上的应用在20世纪以前就开始了，主要是研究岩石和陨石的天然热释光。

然后是研究地层构造、地质年代测定及地质测温等。

国内外对利用热释光信息进行热液矿床和放射性矿产地质勘探已有过一些报道。

Macdiarmid R A用岩石的天然热释光信息勘查热液型铅锌矿床［2］，Mcdougall D J利用火成岩的天然热释光来寻找相关的矿床［3］，Nambi(1978)研究了印度镧矿床放射性物质含量与热发光之间数的关系。

杨家湾沟矿山泥石流发育特征及形成机制分析

杨家湾沟矿山泥石流发育特征及形成机制分析与自然泥石流相比，矿山泥石流在物源补给、形成过程等方面均存在一定差异。

本文从形成条件、分区特征、活动历史等方面分析了杨家湾沟矿山泥石流发育特征，并探讨了其形成机制。

标签：杨家湾沟矿山泥石流发育特征形成机制随着人类对矿产资源的大量开采，引发了一系列地质环境问题，例如矿山泥石流。

因其形成过程复杂、爆发突然、来势凶猛、历时短暂、破坏力强而成为山区经济建设、资源开发的一大灾害。

根据钟敦伦等人[1-3]1981年对我国大型矿山的研究，发现每个矿山都暴发过泥石流，有的还曾多次暴发。

九寨沟县草地乡杨家湾沟于2003年开始露天开采金矿，采选后的弃渣沿岸坡顺坡堆放，至2010年底弃渣量已达1200万m3。

2008年～2010年，每年均有泥石流发生，曾经将沟口的主河堵塞。

该沟一旦暴发大规模的泥石流，可能引发堵河-形成堰塞湖-溃坝等连锁反应，威胁下游3公里处文县村寨数千人的生命财产安全，属于典型的矿山泥石流。

本文通过总结杨家湾沟矿山泥石流的发育特征、形成机制，期望提高类似矿山泥石流的认识，增强防灾减灾措施的针对性。

1地质环境条件概况九寨沟县气候受地形影响显著，雨量少但降雨集中，常出现局地性暴雨和冰雹，县城年均降雨量552.3mm，降水集中在雨季（5～9月），约占全年降水量的75%。

九寨沟县草地乡地处青藏高原西北部，是青藏高原向四川盆地陡跌的两大地貌单元的过渡带，是我国第一大地形台阶的转折部位。

区内出露的地层主要为第四系矿渣、泥石流堆积和洪积层、崩坡积层、残坡积层，下伏基岩为三叠系上统侏倭组板岩、中统杂谷脑组灰岩。

九寨沟位于秦岭东西向构造带南缘，松潘-甘孜褶皱系东侧，南与龙门山北东向构造带相邻，三级不同方向构造线形成向南凸出的弧形弯曲，县境内及邻区地质构造复杂。

第四纪以来，由于新构造运动强烈抬升，沟谷下蚀作用强烈，形成纵比降较大的“V”型沟谷。

2泥石流基本特征2.1泥石流形成条件矿山泥石流形成需要具备三个基本条件：陡峻的地形条件和沟床比降、丰富的松散固体物质储备和高强度长历时的降雨过程[4]。

侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用

侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用素有“俯冲带工厂”之称的岩浆弧（岛弧和陆缘弧）是产出巨型斑岩铜矿的重要环境（图1），而缺乏活动大洋俯冲的其他构造环境（如大陆碰撞带、陆内造山带、克拉通内部及边缘）也发育众多的大型斑岩铜钼金矿。

迄今为止，人们对岩浆弧环境的斑岩铜矿已有相当深刻的理解，成矿理论模型也在日臻成熟，但新观点和新理念仍在不断涌现。

相比而言，非弧环境斑岩铜矿的研究起步较晚，但已取得长足进展。

近年来，非弧环境特别是碰撞环境斑岩铜矿的成因引起了人们极大兴趣，全方位多视角的深入研究已使得早期的认识不断得到深化，部分观点也在不断被修正。

图1 全球范围超大型斑岩铜矿分布图本文在综述斑岩铜矿最新研究进展基础上，结合最新资料，重点阐释了中国大陆非弧环境斑岩铜矿的地球动力学背景、成矿岩浆起源、岩浆-流体系统演化、成矿金属（Cu，Au，Mo）和H2O来源及富集过程。

中国大型斑岩铜矿除少量产于岩浆弧外，主要产于碰撞造山环境的构造转换和地壳伸展阶段、陆内造山环境的岩石圈伸展和崩塌阶段以及活化克拉通的边缘及内部（图2）。

这些非弧环境成矿斑岩多呈彼此孤立的近等间距分布的岩株或岩瘤产出，以高钾为特征，显示埃达克岩地球化学亲和性。

图2中国大陆非弧环境斑岩型矿床分布图成矿岩浆主要起源于加厚的镁铁质新生下地壳或拆沉的古老下地壳，少数起源于遭受早期俯冲板片流体/熔体交代改造过的富集地幔。

大陆碰撞和陆内俯冲引起的地壳大规模增厚和紧随其后的板片撕裂、断离、岩石圈拆沉和软流圈上涌，是形成这些成矿岩浆的主要动力机制。

a—碰撞造山带晚碰撞走滑阶段形成的斑岩铜矿。

大洋板片流体交代的楔形地幔和弧岩浆底侵形成的新生下地壳在碰撞期发生部分熔融，分别形成含Au-Cu和Cu-Mo岩浆，其侵位受大规模走滑断裂活动控制。

b—碰撞造山后碰撞地壳伸展阶段形成的斑岩铜矿。

碰撞前的弧岩浆在地壳底部底侵形成新生下地壳（含硫化物和含水堆积带），其部分熔融和硫化物分解形成含 Cu-Mo岩浆，其侵位受横切碰撞带的正断层系统控制。

甘肃当金山二号区块水泥用大理岩矿地质特征及矿床成因

甘肃当金山二号区块水泥用大理岩矿地质特征及矿床成因
任继昌
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2024(44)1
【摘要】甘肃当金山二号区块大理岩矿赋存于奥陶纪盐池湾组(Oyc)第二岩性段(Oyc2)中,矿体呈层状产出,矿石品位稳定,属Ⅰ级品。

总结了当金山二号区块大理岩矿床赋存层位、矿体形态及规模、矿石物质组成、结构构造、自然类型等地质特征。

通过综合分析该区地质特征,确定大理岩矿属于滨-浅海陆架相沉积变质型矿床,大理岩由区域岩浆热变质作用形成,表出露的大理岩为其找矿标志。

【总页数】5页(P36-40)
【作者】任继昌
【作者单位】甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】P611.3
【相关文献】
1.吉林省伊通县张家屯水泥用大理岩矿床地质特征及成因分析
2.甘肃省咸水沟大理岩矿地质特征及矿床成因探讨
3.甘肃天水马家山水泥用大理岩矿地质特征
4.敦煌
青墩峡北十四区块饰面用花岗岩矿地质特征、矿床成因及找矿标志5.广东省禄步
天窝塘矿区水泥用石灰岩矿地质特征——矿床成因及找矿标志
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Ni掺杂对ZnO磁光性能的影响

Ni掺杂对ZnO磁光性能的影响侯清玉;贾晓芳;许镇潮;赵春旺【摘要】在掺杂浓度范围为2.78％-6.25％(物质的量分数)时,Ni掺杂ZnO体系吸收光谱分布的实验结果存在争议,目前仍然没有合理的理论解释.为了解决存在的争议,在电子自旋极化状态下,采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,构建不同Ni掺杂量的ZnO超胞模型,分别对模型进行几何结构优化和能量计算.结果表明,Ni掺杂量越大,形成能越高,掺杂越难,体系稳定性越低,掺杂体系带隙越窄,吸收光谱红移越显著.采用LDA(局域密度近似)+U方法调整带隙.结果表明,掺杂体系的铁磁性居里温度能够达到室温以上,磁矩来源于p-d态杂化电子交换作用.Ni 掺杂量越高,掺杂体系的磁矩越小.另外还发现Ni原子在ZnO中间隙掺杂时,掺杂体系在紫外光和可见光区的吸收光谱发生蓝移现象.%Nowadays,the experimental results of absorption spectrum distribution of Ni doped ZnO suffer controversy when the mole fraction of impurity is in a range from 2.78％ to 6.25％.However,there is still lack of a reasonable theoretical explanation.To solve this problem,the geometry optimizations and energies of different Ni-doped ZnO systems are calculated at a state of electron spin polarization by adopting plane-wave ultra-soft pseudo potential technique based on the density function theory.Calculation results show that the volume parameter and lattice parameter of the doping system are smaller than those of the pure ZnO,and they decrease with the increase of the concentration of Ni.The formation energy in the O-rich condition is lower than that in the Zn-rich condition for the same doping system,and the system is more stable in the O-rich condition.With the same dopingconcentration of Ni,the formation energies of the systems with interstitial Ni and Ni replacing Zn cannot be very different.The formation energy of the system with Ni replacing Zn increases with the increase of the concentration of Ni,the doping becomes difficult,the stability of the doping system decreases,the band gap becomes narrow and the absorption spectrum is obviously red shifted.The Mulliken atomic population method is used to calculate the orbital average charges of doping systems.The results show that the sum of the charge transitions between the s state orbital and d state orbital of Ni2+ ions in the doping systems Zn0.9722Ni0.0278O,Zno.9583Nio.0417O and Zn0.9375Ni0.0625O supercells are all closed to +2.Thus,it is considered that the valence of Ni doped in ZnO is +2,and the Ni is present as a Ni2+ ion in the doping system.The ionized impurity concentrations of all the doping systems exceed the critical doping concentration for the Mott phase change of semiconductor ZnO,which extremely matches the condition of degeneration,and the doping systems are degenerate semiconductors.Ni-doped ZnO has a conductive hole polarization rate of up to nearly 100％.Then the band gaps are corrected via the LDA (local density approximation)+U method.The calculation results show that the doping system possesses high Curie temperature and can achieve room temperature ferromagnetism.The magnetic moment is derived from the hybrid coupling effect of p-d exchange action.Meanwhile,the magnetic moment of the doping system becomes weak with the increase of theconcentration of Ni.In addition,the absorption spectrum of Ni-interstitial ZnO is blue-shifted in the ultraviolet and visible light bands.【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2017(066)011【总页数】9页(P290-298)【关键词】Ni掺杂ZnO;电子结构;磁光性能;第一性原理【作者】侯清玉;贾晓芳;许镇潮;赵春旺【作者单位】内蒙古工业大学理学院,呼和浩特010051;内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室,呼和浩特010051;内蒙古工业大学理学院,呼和浩特010051;内蒙古工业大学理学院,呼和浩特010051;内蒙古工业大学理学院,呼和浩特010051;上海海事大学文理学院,上海 201306【正文语种】中文在掺杂浓度范围为2.78%—6.25%(物质的量分数)时,Ni掺杂ZnO体系吸收光谱分布的实验结果存在争议,目前仍然没有合理的理论解释.为了解决存在的争议,在电子自旋极化状态下,采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,构建不同Ni掺杂量的ZnO超胞模型,分别对模型进行几何结构优化和能量计算.结果表明,Ni掺杂量越大,形成能越高,掺杂越难,体系稳定性越低,掺杂体系带隙越窄,吸收光谱红移越显著.采用LDA(局域密度近似)+U方法调整带隙.结果表明,掺杂体系的铁磁性居里温度能够达到室温以上,磁矩来源于p-d态杂化电子交换作用.Ni掺杂量越高,掺杂体系的磁矩越小.另外还发现Ni原子在ZnO中间隙掺杂时,掺杂体系在紫外光和可见光区的吸收光谱发生蓝移现象.在室温条件下ZnO的直接带隙为3.37 eV[1],激子束缚能为60 meV,具有优异的物理和化学性能,并且原料丰富、价廉、环境友好.ZnO在室温下可能实现铁磁性.因此,ZnO基稀磁半导体(DMS)成为人们关注的焦点[2−13].目前,在理论计算方面,以往的研究主要集中在过渡金属Ni掺杂的ZnO的磁性能上,Gerami等[14]采用第一性原理广义梯度近似(GGA)研究了Ni掺杂对ZnO磁性的影响,结果表明,Ni的掺杂浓度为2.8%—12.5%(物质的量分数,下同)时,Ni掺杂量越大,磁矩越小,磁矩主要来源于Ni-3d态和O-2p态强杂化电子的交换作用.Haq 等[15]采用第一性原理GGA+U方法研究了Ni掺杂对ZnO铁磁性的影响,结果表明,Ni的掺杂浓度为6.25%—25%时,Ni掺杂ZnO具有铁磁性,同时,掺杂体系具有半金属化的特性.肖振林等[16]采用第一性原理局域密度近似(LDA)研究了Ni掺杂对ZnO铁磁性的影响,结果表明,掺杂体系铁磁性更稳定,磁矩主要来源于Ni-3d态和O-2p态杂化在费米能级附近电子态自旋极化交换作用,且掺杂体系表现出半金属化特征.在实验方面,过渡金属Ni掺杂对ZnO磁光性能影响的研究有大量报道[17−21],虽然取得了一定的成果,但是Ni掺杂ZnO中吸收光谱的分布频有争议.文献[20]实验指出,当ZnO中Ni的掺杂浓度为3%时,掺杂体系吸收光谱发生蓝移.该结论与文献[21]实验结果相悖.为了解决这一问题,本文在Ni掺杂浓度与文献[20,21]相近的情况下,在电子自旋极化条件下,用第一性原理研究了Ni掺杂对ZnO磁光性能的影响.研究显示,Ni掺杂量越大,掺杂体系吸收光谱红移越显著,这与文献[21]实验结果相符合.其次,ZnO中掺杂Ni能够实现室温以上的居里温度.另外,我们还发现ZnO中掺杂Ni时,掺杂体系在紫外光和可见光区的吸收光谱发生蓝移现象.这对设计和制备新型磁光功能材料有一定的理论参考价值.2.1 理论模型理想ZnO模型为六方纤锌矿结构,属于P63mc空间群,对称性为C46v,其晶格参数a=b=3.2342 Å(1 Å=0.1 nm)[22],c=5.1901 Å[22].构建未掺杂的ZnO单胞模型、一个Ni原子替换一个Zn原子的模型分别为Zn0.9722Ni0.0278O(3×3×2),Zn0.9583Ni0.0417O(2×2×3)和Zn0.9375Ni0.0625O(2×2×2)超胞,Ni在体系中的质量分数为1.99%—4.50%(用Ni原子的相对原子质量除以掺杂体系超胞的总相对分子质量).为了研究掺杂体系的铁磁性(FM)和反铁磁性(AFM),还构建了三种双掺杂Ni-Ni不同间距的Zn0.875Ni0.125O(2×2×2)超胞模型,一个Ni原子替换Zn原子的位置固定,用1,2和3分别代表另一个Ni原子的掺杂位置.另外,构建一个Ni原子间隙在中央位置(0.5,0.5,0.5)的Zn16NiiO16(2×2×2)超胞模型.所有构建模型如图1所示.2.2 计算方法所有体系都采用密度泛函理论(DFT)平面波基组的总能超软赝势方法(Cambridge sequentialtotal energy package,CASTEP)模块计算.交换关联能采用Ceperlev和Alder提出的局域密度近似,将密度相同的均匀电子的交换泛函看作对应的非均匀系统的近似值,可以得到较好的效果.原子核和电子间的相互作用采用超软赝势(Vanderbilt)来描述.在电子自旋极化状态下,计算中为了修正带隙使之与实验结果相符合,在模型中通过Hubbard参数U(排斥能)来描述强相关作用,称为LDA+U方法.取Ud,Zn=10 eV[23],Us,Zn=0 eV[23],Up,O=7 eV[23],Ud,Ni=7.1 eV[15].构建赝势的电子组态分别为Zn:3p63d104s2,O:2s22p4,Ni:4s23d8.计算中几何结构优化、能量、自洽场和能带的收敛精度皆设为2.0×10−5eV/atom;作用在每个原子上的力不超过0.5 eV/nm,内应力不超过0.1 GPa,公差偏移为0.0002 nm.计算采用电子自旋极化处理,平面波截断能设置为340 eV.判断掺杂体系是否具有铁磁性时,所有原子自旋向上;判断掺杂体系是否具有反铁磁性时,一半原子自旋向上,另一半原子自旋向下.3.1 晶体结构、稳定性和形成能分析对掺杂前后所有体系进行几何结构优化,优化后的晶胞参数、体积和总能量及形成能如表1所示.未掺杂ZnO单胞的晶格常数与实验结果相符合[22],偏差在2%左右,说明选取的参数设置是合理的.计算得出Ni掺杂后ZnO的晶格参数与相近浓度的文献结果[14]非常接近.Ni掺入对ZnO体系的体积有一定的影响.Ni掺杂量越大,掺杂体系体积越小.由量子化学理论可知,Ni2+离子半径为0.072 nm,比Zn2+离子半径0.074 nm小[18],当离子半径小的Ni2+取代离子半径大的Zn2+时,掺杂体系体积减小.计算结果与实验结果相符合[20].本文使用Mulliken方法计算了轨道电荷分布,结果发现,掺杂体系Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O超胞中,价电子组态4s23d8中Ni2+离子的s态轨道和d态轨道电荷转移之和趋近+2,因此可以认为Ni掺杂在ZnO中的化合价为+2,Ni以Ni2+离子的形式存在,这与文献[18]实验结果相符合.根据文献[24]可知,当Ni的掺杂浓度达到15%时,晶体不发生相变.之所以选取Ni 的掺杂浓度为0—12.5%这一范围进行探究,是因为Ni的掺杂浓度不超过15%,掺杂体系的结构就不会发生相变,满足本文限定的ZnO为六方纤锌矿结构的要求.杂质形成能Ef是用来判断原子掺杂难易程度的物理量,也可以表征掺杂对ZnO体系结构稳定性的影响.Ef的表达式为[25−27]式中EZnO:Ni为Ni掺杂后体系的总能量,EZnO为与掺杂体系大小相同的未掺杂ZnO超胞体系总能量,µNi为Ni最稳定(基态)金属相的每个分子的能量来替代的化学势.设µZn和µO分别为Zn原子和O原子的化学势,化学势依赖于材料制备过程中的实验条件.为了确定µZn和µO,考虑到热平衡条件下ZnO满足关系µZn+µO=µZnO,而且化学势µO6µO2/2,µZn6µZn(bulk),在样品制备过程中,满足富氧条件时有µO=µO2/2,在富锌条件下则有µZn=µZn(bulk),其他化学势可以由以上热平衡关系推算得到.在富氧条件下,µZn=µZnO(bulk)−EO2/2;在富锌条件下,µO=EZnO(bulk)−EZn(bulk),其中EZnO(bulk),EZn(bulk)和EO2分别为块体ZnO,Zn和O分子的总能量.在富氧或富锌条件下,掺杂体系中杂质形成能的计算结果如表1所示.从表1可以看出,富氧条件下同种掺杂体系的形成能比富锌条件下小,掺杂体系稳定性高.掺杂量越大,掺杂体系的形成能越高,掺杂越难,结构越不稳定.另外,在相同结构体系中,ZnO中Ni以间隙掺杂或替位掺杂方式掺入,掺杂体系的形成能差别不大.3.2 简并化分析根据文献[28]可知,ZnO半导体简并化的临界浓度计算公式为式中aH为波尔半径,aH=2.03 nm[29];nc为简并化临界浓度.将已知数据代入(2)式中可得临界浓度nc=9.56×1017cm−3.Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O超胞浓度分别约为1.12×1021,1.68×1021,2.51×1021cm−3.结果表明,电离杂质浓度均超过ZnO半导体简并化的临界浓度,掺杂体系均发生了半导体简并化.这在能带结构分布和态密度分布中获得进一步验证.3.3 电子自旋极化状态掺杂前后体系带隙和磁性分析在电子自旋极化状态下,计算得出ZnO,Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O 和Zn0.9375Ni0.0625O超胞的总能带结构分布和总态密度(DOS)分布如图2和图3所示.由图2(a)可以看出,未掺杂ZnO单胞采用LDA+U方法进行带隙调整后,未掺杂ZnO带隙宽度Eg约为3.40 eV,这与文献[30]实验结果一致.计算结果表明,未掺杂ZnO采用LDA+U的方法调整带隙宽度是合理的.由图2(b)—图2(d)可以看出,掺杂体系带隙宽度分别约为3.06,3.02,3.00 eV.采用LDA+U方法,由于Ni-3d轨道不满,Ni掺杂后,掺杂体系的电子在分布和成键时发生不同自旋状态电子间的重新分布,表现为占据在相近能级上的电子因分子场的影响而发生能级分裂,自旋向上的电子和自旋向下的电子在能量尺度上分离开,就是所谓的自旋劈裂.劈裂的过程是自发进行的,导致掺杂体系导带下移,且掺杂量越大,能级分裂越严重,导带下移越明显.由图2(b)—(d)和图3可以看出,价带顶有轻微带尾效应,使价带顶略微上移,掺杂体系带隙变窄,随着掺杂量增大,价带顶上移几乎不变.计算结果表明,在电子自旋极化状态下,掺杂体系带隙变窄,且Ni掺杂量越大,掺杂体系带隙越窄,这与文献[21]实验结果相符合.3.4 重整化理论分析由重整化理论分析可知在电子自旋极化状态下Ni掺杂量越大,Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O超胞的带隙越窄的原因是:1)Ni高掺杂量产生Burstein-Moss移动,使光学吸收边向低能方向移动,从而使带隙加宽;2)电荷之间相互作用产生多体效应或杂质及缺陷带之间的重叠,使带隙变窄[31].这两种因素互相竞争,在电子自旋极化状态下,前者的作用小于后者,Ni掺杂量越高,掺杂体系带隙越窄.由图3可以看出,所有掺杂体系中自旋向下的电子数大于自旋向上的电子数,所以,所有的掺杂体系具有磁性,且费米能级进入下旋价带中,没有进入上旋价带中.计算结果表明,所有掺杂体系表现出半金属化的特征,Ni掺杂ZnO的传导空穴极化率将近100%,这对设计和制备空穴注入源新型稀磁半导体非常有利.在电子自旋极化状态下,计算得出ZnO,Zn0.9722-Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O超胞的分波态密度(PDOS)分布,如图4所示.由图4(a)可以看出,所有分波态密度都是对称的,所以,未掺杂ZnO没有磁性.由图4(b)—图4(d)看出,O-2p态和Ni-3d态电子自旋向上和电子自旋向下的分波态密度电子数明显不相同,所以,掺杂体系产生磁矩.计算得出,Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O磁矩分别为2.04244µB,2.04148µB和2.04067µB,其中µB为玻尔磁子.掺杂体系的磁矩都非常接近整数2.这与实验结果变化趋势相符合[17,18].掺杂体系磁矩与文献[14]的理论计算结果相符合.根椐文献[32]报道可知,这是掺杂体系都表现为铁磁性的重要特征.在限定掺杂浓度范围(2.78%—6.25%)内,Ni掺杂量越大,掺杂体系磁矩越小.这是由于随着Ni掺杂量的增加,掺杂体系p-d态电子交换作用会减弱.这与RKKY相互作用磁性理论相符合[33−35].Ni掺杂ZnO中磁性来源为O-2p态和Ni-3d态电子的交换作用.计算得出Zn0.9583Ni0.0417O超胞的净自旋密度分布如图5所示.由图5可以看出,掺杂体系的总磁矩主要由自旋极化的Ni原子和近邻的O原子所贡献.这与态密度分布结果相符合.3.5 掺杂体系居里温度分析计算得出不同空间有序占位Ni双掺ZnO的AFM和FM总能量、总能量之差∆E=EAFM−EFM(EAFM为AFM总能量,EFM为FM总能量)和总磁矩如表2所示.Ni双掺ZnO体系的总磁矩与文献[36]的理论计算结果相符合.由表2可知,当掺杂Ni-Ni间距最短时,体系Zn14Ni2O1超胞模型磁矩淬灭,体系Zn14Ni2O1表现为反铁磁性;当掺杂Ni-Ni间距较远时,体系表现为铁磁性.计算结果表明,当双掺Ni-Ni间距最短时,掺杂体系磁矩淬灭;当双掺Ni-Ni间距较远时,掺杂体系有一定磁矩,随着Ni-Ni间距增大,掺杂体系磁矩略微减弱,但是差别不大.由平均场近似给出的DMS居里温度(TC)可近似表示为[37]式中kB为玻尔兹曼常数,TC为估算的DMS居里温度,∆E为磁性过渡金属原子AFM与FM之间的能量差.从(3)式可见,∆E越大,TC越大.将∆E=37和39 meV分别代入(3)式中,计算得出掺杂体系居里温度分别为370和390 K.计算结果表明,掺杂体系能够实现铁磁性的居里温度在室温以上.这与实验中室温下观察到了掺杂体系铁磁性相符合[38].3.6 电子自旋极化掺杂前后ZnO吸收光谱分析光波在介质中传播,当需要考虑吸收的影响时,介电函数可由复数ε(ω)=ε1(ω)+iε2(ω)来描述,其中ε1(ω)=n2(ω)−k2(ω),ε2(ω)=2n(ω)k(ω),n(ω)和k(ω)分别表示折射率和消光系数.ε2(ω)可以利用计算占据态和非占据态波函数的矩阵元素得到;ε1(ω)可以根据直接跃迁概率定义以及Kramers-Kronig色散关系求出.所有其他光学性质,如吸收系数α(ω)等均可由ε1(ω)和ε2(ω)推导得出.具体推导过程不再详细叙述,只给出与本文计算有关的内容.式中BZ为第一布里渊区,下角标C和V分别表示导带和价带,~为普朗克常量,k为倒格矢,ω′和ω分别为末状态和初状态的角频率,ρ0为极化响应,|MCV(k)|2为动量跃迁矩阵元,和分别为导带和价带上的本征能级.以上关系是分析晶体能带结构分布和吸收光谱分布的理论依据.在电子自旋极化状态下,计算得出未掺杂ZnO,Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O和Zn0.9375Ni0.0625O掺杂体系的吸收光谱分布,如图6所示.从图6可以看出,在波长320—600 nm范围内,Ni 掺杂量越大,掺杂体系吸收光谱红移越显著.这与实验结果[21]相符合,也与文献[39]掺杂体系吸收光谱红移分布的理论计算结果相符合.其次,计算得到了间隙掺杂体系Zn16NiO16的吸收光谱分布(图6),掺杂体系Zn16NiO16的吸收光谱发生蓝移现象.文献[20]得到了吸收光谱分布蓝移的实验结果,这种情况下Ni可能是间隙掺杂,但文献[20]疏忽了这一点,认为Ni替位掺杂Zn,掺杂体系吸收光谱分布与文献[21]的结果相悖.得到的结果对设计和制备新型Ni掺杂ZnO光催化剂有一定的理论参考价值.本文在电子自旋极化状态下,用第一性原理分别对Ni掺杂对ZnO电子结构和磁光性能的影响进行了研究,结论如下.在限定的掺杂浓度范围(2.78%—6.25%)内,富氧条件下同种掺杂体系的形成能比富锌条件下小,掺杂体系稳定性高,形成容易.Ni掺杂量越高,与未掺杂ZnO的晶格常数相比,掺杂体系沿a轴和c轴方向的晶格常数越小,体积越小,掺杂体系ZnO形成能越大,掺杂越难,能量越高,稳定性越低,带隙越窄,吸收光谱红移越显著.另外Ni间隙掺杂体系Zn16NiO16的吸收光谱分布显示光谱发生蓝移现象.这对设计和制备新型光催化剂有一定的理论指导作用.在限定的掺杂浓度范围内,获得了半金属稀磁半导体,Ni掺杂量越高,掺杂体系磁矩越小,磁矩来源于p-d态电子交换作用,且掺杂体系能够实现居里温度在室温以上.[1]Mocatta D,Cohen G,Schattner J,Millo O,Rabani E,Rabani E,Banin U 2011 Science 332 77[2]Beaulac R,Schneider L,Archer P I,Bacher G,Gamelin D R 2009 Science 325 973[3]Risbud A S,Spaldin N A,Chen Z Q,Stemmer S S 2003 Phys.Rev.B 68 205202[4]Bouloudenine M,Viart N,Colis S,Kortus J D 2005 Appl.Phys.Lett.87 052501[5]Thota S,Dutta T,Kumar J 2006 J.Phys.Condens.Matter 18 2473[6]Coey J M D,Venkatesan M,Fitzgerald C B 2005 Nat.Mater.4 173[7]Dietl T,Ohno H,Matsukura F,Cibert J,Ferrand D 2000 Science 287 1019[8]Wang X,Xu J,Zhang B,Yu H,Wang J,Zhang X,Yu J,Li Q 2006 Adv.Mater.18 2476[9]Pearton S J,Abernathy C R,Overberg M E,Thaler G T,Norton D P 2003 J.Appl.Phys.93 1[10]Azarang M,Shuhaimi A,Youse fiR,Sookhakian M 2014 J.Appl.Phys.116 084307[11]Youse fiR,Sheini F J,Cherag hizade M,Gandomani S K,Sa´aedi A,Huang N M,Basirun W J,Azarang M 2015 Mater.Sci.Semicond.Process.32 152[12]Khan I,Khan S,Nongjai R,Ahmed H,Khan W 2013 Opt.Mater.35 1189[13]Rekha K,Nirmala M,Nair M G,Anukaliani A 2010 Physics B 405 3180[14]Gerami A M,Zadeh M V 2016 J.Supercond.Nov.Magn.29 1295[15]Haq B U,Ahmed R,Abdellatif G,Shaari A,Butt F K,Kanoun M B,Said S G 2016 Front.Phys.11 117101[16]Xiao Z L,Shi L B 2011 Acta Phys.Sin.60 027502(in Chinese)[肖振林,史力斌2011物理学报60 027502][17]Guruvammal D,Selvaraj S,Sundar S M 2016 pd.682 850[18]Vijayaparkavi A P,Senthilkumaar S 2012 J.Supercond.Nov.Magn.25 427[19]Jadhav J,Biswas S 2016 pd.664 71[20]Pal B,Sarkar D,Giri P K 2015 Appl.Surf.Sci.356 804[21]Wahab M S A,Jilani A,Yahia I S,Ghamdi A A A 2016Superlattice.Microst.94 108[22]Wang S,Li P,Liu H,Li J B,Wei Y 2010 pd.505 362[23]Ma X G,Wu Y,Lv Y,Zhu Y F 2013 Phys.Chem.C 117 26029[24]Vijayaprasath G,Muruganrn R,Mahalingam T,Ravi G 2015J.Mater.Sci.Mater.Electron.26 7205[25]Feng Y,Huang B J,Li S S,Zhang B M,Ji W X,Zhang C W,Wang P J 2015 J.Mater.Sci.50 6993[26]Li M,Zhang J Y,Zhang Y 2012 Chem.Phys.Lett.527 63[27]Na P S,Smith M F,Kim K,Du M H,Wei S H,Zhang S B,Limpijumnong S 2006 Phys.Rev.B 73 125205[28]Roth A P,Webb J B,Williams D F 1981 mun.39 1269[29]Pires R G,Dickstein R M,Titcomb S L,Anderson R L 1990 Cryogenics 30 1064[30]Saravanakumar B,Mohan R,Thiyagarajan K,Kim S J 2013pd.580 538[31]Lu J G,Fujita S,Kawaharamura T T,Nishinaka H,Kamada Y,Ohshima T 2006 Appl.Phys.Lett.89 262107[32]Pickett W E,Moodera J S 2001 Phys.Today 54 39[33]Ruderman M A,Kittel C 1954 Phys.Rev.96 99[34]Kasuya T 1956 Prog.Theor.Phys.16 45[35]Yosida K 1956 Phys.Rev.106 893[36]Haq B U,Ahmed R,Abdellatif G,Shaari A,Butt F K,Kanoun M B,Said G 2016 Front.Phys.11 117101[37]Sato K,Bergqvist L,Kudrnovský J,Dederichs P H,Eriksson O,TurekI,Sanyal B,Bouzerar G,Katayama Y H,Dinh V A,Fukushima T,Kizaki H,Zeller R 2010 Rev.Mod.Phys.82 1633[38]Dana A S,Kevin R K,Daniel R G 2004 Appl.Phys.Lett.85 1395[39]Liu Y,Hou Q Y,Xu H P,Zhao C W,Zhang Y 2012 Chem.Phys.Lett.551 72 PACS:74.20.Pq,74.25.Gz,78.47.dbDOI:10.7498/aps.66.117401 Nowadays,the experimental results of absorption spectrum distribution of Ni doped ZnO su ff er controversy when the mole fraction of impurity is in a range from 2.78%to 6.25%.However,there is still lack of a reasonable theoretical explanation.To solve this problem,the geometry optimizations and energies of di ff erent Ni-doped ZnO systems are calculated at a stateof electron spin polarization by adopting plane-wave ultra-soft pseudo potential technique based on the density function theory.Calculation results show that the volume parameter and lattice parameter of the doping system are smaller than those of the pure ZnO,and they decrease with the increase of the concentration of Ni.The formation energy in the O-rich condition is lower than that in the Zn-rich condition for the same doping system,and the system is more stable in the O-rich condition.With the same doping concentration of Ni,the formation energies of the systems with interstitial Ni and Ni replacing Zn cannot be very di ff erent.The formation energy of the system with Ni replacing Zn increases with the increase of the concentration of Ni,the doping becomes difficult,the stability of the doping system decreases,the band gap becomes narrow and the absorption spectrum is obviously red shifted.The Mulliken atomic population method is used to calculate the orbital average charges of doping systems.The results show that the sum of the charge transitions between the s state orbital and d state orbital ofNi2+ions in the doping systems Zn0.9722Ni0.0278O,Zn0.9583Ni0.0417O and Zn0.9375Ni0.0625O supercells are all closed to+2.Thus,it is considered that the valence of Ni doped in ZnO is+2,and the Ni is present as aNi2+ion in the doping system.The ionized impurity concentrations of all the doping systems exceed the critical doping concentration for the Mott phase change of semiconductor ZnO,which extremely matches the condition of degeneration,and the doping systems are degenerate semiconductors.Ni-doped ZnO has a conductive hole polarization rate ofup to nearly 100%.Then the band gaps are corrected via the LDA(local density approximation)+U method.The calculation results show that the doping system possesses high Curie temperature and can achieve room temperature ferromagnetism.The magnetic moment is derived from the hybrid coupling e ff ect of p-d exchange action.Meanwhile,the magnetic moment of the doping system becomes weak with the increase of the concentration of Ni.In addition,the absorption spectrum of Ni-interstitial ZnO is blue-shifted in the ultraviolet and visible light bands.。

浅谈山区缓倾斜地层火烧区赋水特征

浅谈山区缓倾斜地层火烧区赋水特征发布时间：2022-10-08T03:51:47.438Z 来源：《工程管理前沿》2022年6月11期作者：王作路[导读] 山区地层沉积受地质营力作用王作路中煤能源新疆天山煤电有限责任公司106团煤矿、新疆维吾尔自治区昌吉州呼图壁县雀尔沟镇、831299摘要：山区地层沉积受地质营力作用，地表多成高低起伏形态，受风蚀及雨水冲刷，靠地表较近的地层出露。

埋藏较浅的出露煤层在一定的地质及环境下发生自燃，受煤层燃烧影响，煤层顶底板岩石受热膨胀产生变形、熔融，形成地表条带状展布的烧变岩。

由于烧变岩位于浅部位置，大气降水及雪融水多通过火烧岩露头对岩层进行充水。

因此，正确判断火烧区赋水情况，合理评价其对煤矿开采的影响非常重要。

关健词：火烧区、煤层露头、缓倾斜、赋水特征、评价、安全开采引言：本文以中煤能源新疆天山煤电有限责任公司106团煤矿为例，阐述火烧区赋水特征。

矿区井田岩层倾角为缓倾斜岩层，井田整体形态为单斜构造，火烧区位置位于矿井南端地势最高区域。

根据矿井实际地质条件，本着具体问题具体分析的原则，科学合理地对火烧区的赋水特征进行阐明、分析，给合已经开展的探查工作，对其可能对矿井开采产生的影响进行了全面评价，能够指导矿井今后的生产。

一、矿井概况矿井位于呼图壁县城南约83km处，呼图壁河东岸，属白杨河矿区，行政区划隶属呼图壁县。

井田内含煤地层为中侏罗统西山窑组，含煤地层平均厚度396.26m，煤层平均总厚度18.47m。

含煤系数4.66%。

可采煤层4层，为5、6、7、8煤层。

矿井Ⅰ1采区主采6、7、8煤，5煤不可采，煤层平均厚度分别为2.64m、9.15m、5.21m。

矿区的主体构造为昌吉背斜，构造线近东西向展布。

昌吉背斜是区域性长轴宽缓背斜，延伸近百千米，对该区侏罗系的分布起一定的控制作用。

勘查区位于昌吉背斜的北翼。

白杨沟-干沟一带煤系地层为向北北东倾斜的单斜构造，倾角8～29°。

侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用

侯增谦：再论中国大陆斑岩Cu-Mo-Au矿床成矿作用素有“俯冲带工厂”之称的岩浆弧（岛弧和陆缘弧）是产出巨型斑岩铜矿的重要环境，而缺乏活动大洋俯冲的其他构造环境（如大陆碰撞带、陆内造山带、克拉通内部及边缘）也发育众多的大型斑岩铜钼金矿。

迄今为止，人们对岩浆弧环境的斑岩铜矿（PCDｓ）已有相当深刻的理解，成矿理论模型也在日臻成熟，但新观点和新理念仍在不断涌现。

比而言，非弧环境PCDｓ的研究起步较晚，但已取得长足进展。

近年来，非弧环境特别是碰撞环境PCDｓ的成因引起了人们极大兴趣，全方位多视角的深入研究已使得早期的认识不断得到深化，部分观点也在不断被修正。

本文旨在系统综述PCDｓ研究进展基础上，结合最新资料，进一步阐释中国大陆非弧环境PCDｓ的地球动力学背景、成矿岩浆起源、浆流体系统演化、成矿流体和成矿金属来源及富集过程，以增进对PCDｓ的认识和理解。

最新研究表明：PCDｓ的形成贯穿于“威尔逊旋回”构造演化的始终，既可形成于大洋板块俯冲形成的增生造山带，也可以形成于陆陆汇聚拼贴形成的碰撞造山带、陆内俯冲形成的陆内造山带以及再活化或被破环的克拉通内部和边缘。

所周知，世界上大部分巨型ＰＣＤｓ产于大洋板片俯冲产生的陆缘弧和岛弧环境（图１），前者包括安第斯斑岩铜矿带，后者包括环西太平洋斑岩铜矿带。

大洋岩石圈板块俯冲无疑是导致弧岩浆作用和斑岩铜矿形成发育的根本性动力学机制，而洋脊俯冲、俯冲板片撕裂、俯冲角度变化与俯冲极性翻转等过程，常被视为控制地幔源区熔融、岩浆形成演化、岩浆热液系统发育及斑岩成矿系统形成的有利因素，促使PCDｓ形成，并使之在区域上沿平行岛弧的走滑断裂系统及其走滑拉分盆地分布，在局部地段受控于横切岛弧的断裂系统。

碰撞造山环境PCDｓ以青藏高原玉龙斑岩铜矿带和冈底斯斑岩铜矿带以及伊朗高原Kerman－Arasbaran巨型斑岩铜矿带为典型代表］（图１）。

青藏—伊朗高原，精细的板块构造再造和系统的碰撞过程研究为这些PCDｓ形成于大陆碰撞环境提供了确切限定［４１］。