① 愛迪生的一生以及是全部的發明
愛迪生發明創造年表:
1868年10月11日發明「投票計數器」,獲得生平第一項專利權。
1869年10月與友人合設「波普——愛迪生公司」。
1870年發明普用印刷機,出讓專利權,獲4萬美元。在紐約克自設製造廠。
1872—1876年發明電動畫機電報,自動復記電報法,二重、四重電報法,製造蠟紙炭質電阻器等。
1875年發明聲波分析諧振器。
1876年在新澤西州的門羅公園建立了一個實驗室——第一個工業研究實驗室。它是現代的「研究小組」這一概念的創始。發明碳精棒送話器。申請電報自動記錄機專利。
1877年在門羅公園改進了早期由貝爾發明的電話,並使之投入了實際使用。獲得三項專利:穿孔筆、氣動鐵筆和普通鐵筆。 8月20日發明了被證實為愛迪生心愛的一個項目——留聲機。
1878年愛迪生宣稱要解決電照明的問題。英國皇家學會舉辦留聲機展覽。改良留聲機,設計微音器,擴音器,空中揚聲器,聲音發動機,調音發動機,微熱計,驗味計等。2月19日獲留聲機專利。7月與賓夕法尼亞大學派克教授赴懷俄明觀察日全蝕,並用他發明的氣溫計測量太陽周圍全體的溫度。8月返回門羅公園,重新投入科研實驗當中。英國批准愛迪生「錄放機」專利申請。9月訪問康涅狄克州的威廉·華萊士。開始進行發明電燈的研究。10月5日提出等一份關於鉑絲「電燈」的專利申請。
1879—1880年經數千次的挫折發明高阻力白熾燈。改良發電機。設計電流新分布法,電路的調准和計演算法。發明電燈座和開關。發明磁力析礦法。
1879年8月30日愛迪生和貝爾在薩拉托加溪市的市政廳各自演示了電話裝置,結果愛迪生的電話比貝爾的清晰。10月21日發明高阻力白熾燈,它連續點燃了40個小時。11月1日申請碳絲燈專利。12月21日《紐約快報》報道了愛迪生的白熾電燈。12月25日對來自紐約市的3000名參觀者在門羅公園作公開電燈表演。
1880年研究直升機。獲得電燈發明專利權。製成磁力篩礦器。1月28日提出「電力輸配系統」專利書。2月18日《斯克立柏月刊》發表了《愛迪生的電燈》一文,正式發表了電燈的發明。5月第一艘由電燈照明的「哥倫比亞號」輪船試航成功。
12月成立紐約愛迪生電力照明公司。
1881紐約第五大街總部設立。成立一個白熾燈廠於紐約克。設立發電機,地下電線,電燈零件的製造廠。在門羅公園試驗電車。
1882發明電流三線分布制。申請專利141項。9月4日成立第一所中央廠。 12月底美國各地建立了150多個小電站。
1885年5月23日提出無線電報專利。
1887—1890年改良圓筒式留聲機,取得關於留聲機的專利權80餘份。經營留聲機,唱片,授語機等製造和發售事業。
1888年發明唱筒型留聲機。
1889年參加巴黎百年博覽會。發明電氣鐵道多種。完成活動電影機。
1890—1899年設計大型碎石機,研磨機。在奧格登礦地親自指揮用新方法大規模開發鐵礦。
1891年發明「愛迪生選礦機」,開始自行經營采礦事業。獲得「活動電影放映機」專利。5月20日第一台成功的活動電影視鏡在新澤西州西奧蘭治的愛迪生實驗室向公眾展示。
1893年愛迪生實驗室的庭院里建立起世界上第一座電影「攝影棚」。
1894年4月14日在紐約開辟第一家活動電影放映機影院。
1896年年4月23日第一次在紐約的科斯特—拜厄爾的音樂堂使用「維太放映機」放映影片,受到公眾熱烈歡迎。
1902年使用新型蓄電池作車輛動力的試驗,行程為5000英里,每充一次電,可走100英里,獲得成功。
1903年愛迪生的公司攝制了第一部故事片《列車搶劫》。
1909年費時十年,蓄電池的研究,終於成功。製成傳真電報。獲得原料機、加細碾機、長窯設計專利。
1910—1914年完成圓盤式留聲機,不損唱片和金鋼石唱片。完成有聲電影機。
1910年發明「圓盤唱片」。
1912年發明「有聲電影」。研製成傳語留聲機。
1914—1915年發明石碳酸綜合製造法,並合留聲機和授語機為遠寫機,一方電話機可自動紀錄對方說話。自行製造苯、靛油等。
1915—1918年完成發明39件之多,其中最著名的是魚雷機械裝置,噴火器和水底潛望鏡等。
1927年完成長時間唱片。
1928年從野草中提煉橡膠成功。
② 愛迪生資料
愛迪生(1847~1931)是美國著名的發明家。一生勤奮好學,善於思考,努力工作,在75歲的時候,還每天准時到實驗室簽到上班,他在幾十年間幾乎每天工作十幾個小時,晚間在書房讀3至5小時書,若用平常人一生的活動時間來計算,他的生命已經成倍的延長了。因此,愛迪生在79歲生日的那天,他驕傲地對人們說,我已經是135歲的人了。他活到84歲,一生中的發明有1100項之多,其中最大貢獻是發明留聲機和自動電報機,實驗並改進了白熾燈和電話。愛迪生20歲出頭開始研究電燈,歷時10餘年,他先後選用了竹棉、石墨、鉭……等等上千種不同物質作燈絲材料進行試驗,時常通霄達旦,有一次他和助手們竟連續工作5晝夜。1879年愛迪生用碳絲作為白熾燈絲,並點燃40小時。由於碳絲表面多孔,性脆,強度很低。不久被鎢絲代替。
1883年愛迪生發現了熱電子發射現象,也叫「愛迪生效應」,即金屬表面附近的部分電子或離子因高溫而使其無規則運動得到足夠的動能,克服表面的束縛,逸出金屬之外。愛迪生效應對於一切真空管的操作至為重要,作為發射表面的陰極常塗上一層鹼土金屬氧化物,以利電子發射,並用電流加熱以維持高溫。
1900年愛迪生發明了鐵鎳蓄電池,是一種鹼性蓄電池,電動勢約為1.3~1.4伏,壽命長,但效率不高。愛迪生一生有許多發明,可是當別人問愛迪生成功原因時,他說:有些人以為我有什麼天才,這是不正確的,「天才」是百分之一的靈感,百分之九十
回答者:xiaobebe - 魔法學徒 一級 11-2 19:39
愛迪生(Thomas Alva Edison 1847~1931)美國著名的發明家、企業家。1847年2月11日誕生於美國俄亥俄州米蘭鎮的一個農民家庭。8歲進學校讀書,只學習了三個月,就不得不退學回家,由當過鄉村教師的母親、輔導他自學。12歲時,家庭生活困難,開始在列車上賣報,16歲時發明了自動定時發報機,之後不斷有發明問世,一生中共完成2000多項發明,1928年被授與美國國會金質特別獎章。1931年10月18日,愛迪生在西奧倫治逝世,終年84歲,1931年10月21日,全美國熄燈以示哀悼。
二、科學成就
愛迪生是一位聞名世界的偉大發明家。他一生的發明在世界上是無與倫比的。愛迪生的主要貢獻有:
1.愛迪生在科學技術中最重大的貢獻是發明了留聲機和白熾電燈。
今天,我們很難想像生活中可以沒有電——無法開亮一盞燈,聽唱片,去電影院,或給某人打個電話。然而,所有這些我們認為理所當然的事情,全都是一個人實用的發明創造的結果——他就是托馬斯·愛迪生。
在愛迪生之前,馬路上,居室里,工廠里,都只能使用靠手工點燃的昏昏蒙蒙的煤氣燈。夜幕一降,工廠紛紛關門。電或者電話並不是愛迪生發明的。但是他那種實用性的發明和改進把電和電話的用途推向了每一個角落。
愛迪生也許是有史以來最偉大的發明家,他開現代世界技術革新之先河。這位不知疲倦的發明家把我們從蒸氣時代帶入了20世紀。
2.愛迪生還在電影、有軌電車、礦業、建築以及兵器等方面,有許多著名的發明創造。
3. 愛迪生還在一個真空燈泡里觀察到熱電子發射現象,後人把它稱做「愛迪生效應」,熱電子發射的發現,為研製電子管奠定了基礎。
三、趣聞軼事
1.孵蛋的經歷
愛迪生在童年時代就愛動腦筋,好奇心特別強,有一天早晨,全家突然發現愛迪生不見了,到處找也找不到,一直到了晚上,才發現他趴在雞舍旁,肚子下面壓了一大堆雞蛋,原來他異想天開,要用自己的身體來孵小雞,結果事與願違:蛋殼破裂,蛋黃橫溢。小愛迪生也明白了:雞可以孵蛋,但是出於某種原因,人不能孵蛋。
2.最差的學生
愛迪生喜歡了解他自己感興趣的事物。但是對於上學就另當別論了。愛迪生8歲那年上學,當時他家剛搬遷到另一個大湖旁的休倫港不久。整天困在教室里,他感到太沒意思了。
像當時的大多數教師一樣,這所學校的老師也信奉棍棒教育。愛迪生非常害怕藤條,盡管如此,他仍然學不進老師教的那一大堆知識。而他好問的習慣更使得老師生氣。
愛迪生成了班上最差的學生,一連3個月都是如此。後來他聽見老師議論他,說他有毛病,說他「addled」。愛迪生知道這是什麼意思:addled蛋就是壞的、變質的蛋。一怒之下,他沖出了教室,再也不願回去。
在家裡,他的母親南茜站在他一邊。有一段時間愛迪生時斷時續地去過一些別的學校。但大部分時間里是母親親自教他。或者不如說,她任由他去自學。在她的鼓勵下,他如飢似渴地讀書:莎士比亞、歷史、《聖經》。在他9歲那年,有一天,她給了他一本科學方面的書,這是他第一次看這種書。書名叫《自然哲學的學校》,它讓讀者們在家裡做一些簡單的實驗。從那時候起,艾爾的生活就起了變化。
他如痴似醉地將這本書讀完,做了裡面所有的實驗,然後他做起了自己的實驗。他買來化學製品,四處搜尋電線之類的邊角料,在卧室里建起了一個實驗室。他做的實驗之一是將兩只大貓的尾巴擱在電線上,將它們的毛相互摩擦,試圖產生靜電。唯一的結果是他被兩只貓抓得鮮血淋淋!
他的另一項早期實驗是讓一個朋友服用大劑量的起泡粉,希望這種粉在人體內產生的氣會像充滿氣的氣球一樣將他送上天。
3.艱苦探索,「大海撈針」終於成功了
愛迪至12歲時開始他艱苦的闖盪生涯,他作過火車上的報童,學會了發報技術,到過波士頓、紐約,一直到24歲時才有了自己的工廠和美滿幸福的家庭,愛迪生在1878年時宣布要發明一種光線柔和、價格便宜的安全電燈。為了找到合適的燈絲,愛迪生試驗過硼、釕、鉻、碳精以及各種金屬合金,共1600 多種材料,歷時13個月,但是都沒有成功。一些人吹起了冷風,說愛迪生這次是「吃進了自己啃不動的東西」。一個曾經在愛迪生那裡工作過的物理學家稱這個試驗是「大海撈針」。但是,愛迪生不怕失敗,堅持試驗,下決心要從大海中撈起針來。功夫不負有心人。1879年10月10日星期天下午5時,愛迪生點亮了用碳化棉絲作燈絲的燈泡,他親自觀察和做記錄。這一次,燈泡明亮、穩定,1小時、2小時、3小時、……燈泡一直亮著。從19日、20日到21日,沒有一個人去休息。直到21日下午2時,當點燃到第45個鍾頭的時候,愛迪生叫助手把電壓加高一點,燈泡更亮了。又過了幾分鍾,燈絲終於燒斷了。12月21日,紐約先驅論壇報用整版篇幅詳細報道了燈泡試驗成功的消息。愛迪生獲得了全部專利,人們公認白熾燈是由他發明的。1879年除夕,愛迪生把60個燈泡點亮了掛在門羅公園里,當時下著大雪,竟有3000多人頂著大雪來參觀。
愛迪生是一個講究實際的人。他的座右銘是:「我探求人類需要什麼,然後我就邁步向前,努力去把它發明出來。」有人說,發明是命運的產物,愛迪生是天才。愛迪生卻感嘆地說:「天才,百分之一是靈感,百分之九十九是血汗!」當有人問他在發明燈泡的1萬次失敗期間是怎樣堅持下去的時候,他說,在這個過程中他從未失敗過;相反,他找到了1萬種無效的方法。他一生中寫下的3400本詳細記錄發明設想、實驗情況的筆記,就是這段話的有力佐證。愛迪生77歲那年有人問他:「您什麼時候退休?」他脫口而出說:「在我出殯前的那一天!」有一次,有人半開玩笑地問愛迪生:「您是否同意給科學十年休假?」愛迪生嚴肅地回答說:「科學是一天也不會休息的,在已經過去的億萬年間,它每分鍾都在工作,並且還要這樣繼續工作下去。」的確,愛迪生實踐了自己的諾言,他已經80多歲了,為了「做出更多的發明」,仍在勤奮地工作,致力於從本國的雜草中提取膠乳。
大事年表
1847年 2月11日,托馬斯·艾爾瓦·愛迪生出生於美國俄亥俄州米蘭鎮。
1854年 愛迪生全家遷往密歇根的休倫港。不久愛迪生得了猩紅熱,病情嚴重。這場大病成為他後來耳聾的主要病因。
1855年 愛迪生在英格爾學校讀了3個月的書。
1859年 12歲的愛迪生成為休倫港一底特律火車上的報童。
1861年 美國南北戰爭爆發。
1862年 希洛之戰;愛迪生用電報使報道戰斗消息的報紙暢銷。
1863年 16歲的愛迪生成為報務員,後來的幾年裡四處浪遊,做報務工作。
1868年 愛迪生到達波士頓,在西方聯合電報公司找到一份工作。他申請第一項專利(表決器),報務員同業雜志上刊登了他的雙向電報機的消息。
1869年 1月,愛迪生成為自由發明人。他申請第二項專利,改進的股票行情自動收錄器。
4月,雙向電報機試驗失敗。
10月,愛迪生與電氣工程師富蘭克林·L·波普建立合夥企業。
1871年 愛迪生在新澤西州的紐瓦克開設了門市部。
12月,托馬斯·愛迪生與瑪麗·斯迪威爾結婚。
1874年 愛迪生成功地製造了多路電報系統,四重傳輸系統,可以通過單一線路在兩個方向同時傳輸兩個信息。
1876年 1月,愛迪生開始在新澤西州的蒙羅園建造新的實驗室,並在不久之後搬了進去。
3月,亞歷山大·格雷厄姆·貝爾獲得他新發明的電話的專利權。
1877年 1月,愛迪生開始研究炭精電話送話器。
11月,愛迪生使用燈黑對炭精送話器的效果作了重大改進。
12月,愛迪生發明了留聲機。
1878年 愛迪生開始研究電燈和輸電系統
1879年 夏季,「低腰身的瑪麗·安」發電機設計完成。
1879年 10月,愛迪生發現,將炭化棉線作燈絲,裝進高度真空的玻璃燈泡里,會持續發亮好多小時才被燒壞。
1880年 一輛電動火車建成,並在蒙羅園投入使用。
1881年 愛迪生離開蒙羅園,重回紐約。
1882年 愛迪生在研究電燈的同時,注意到燈泡內部有一些黑色沉積點,「愛迪生效應」的第一個證明。
9月4日,紐約珍珠街上的發電站啟動。
1884年 愛迪生的妻子瑪麗去世。
1886年 托馬斯·愛迪生與米娜·米勒結婚,並與她一起在「格蘭蒙特」——新澤西奧蘭治谷的一座大庄園里定居。
1887年 愛迪生開始改進留聲機的研究;並在西奧蘭治建造了一座新的實驗室。
1888年 愛迪生救活了一家始建於70年代的鐵礦石處理公司。
在此後的幾年裡,他購買了新澤西大片有鐵礦的土地,開辦了一家礦產加工廠和一座礦場。
1891年 愛迪生在美國為他的「活動物體的連續照片放映機」申請了專利。
1899年 愛迪生開始研究電動汽車的蓄電池。
1900年 愛迪生對鐵礦石處理的研究最終停止。
1902年 愛迪生成功地開辦了一家水泥製品廠。(他從這項生意中發展出築路和房屋建造工程。)
1912年 愛迪生開始為福特公司的T型汽車設計電氣自動起動器,T型汽車取代了市場上的電動汽車。
1914—1918年 第一次世界大戰爆發,愛迪生把大量的時間花在美國海軍的科學發展上。
1927年 愛迪生在佛羅里達建立了一座實驗室,研究國產橡膠資源,用以取代通常的馬來亞產品。
1931年 8月,愛迪生心力交瘁,被診斷為患了重病。
10月18日,托馬斯·艾爾瓦·愛迪生去世,終年84歲。
10月21日,全美國熄燈以示哀悼。
③ 鈦鐵礦用濃硫酸處理為什麼產物是硫酸亞鐵
鈦在1791年被發現,而第一次製得純凈的鈦卻是在1910年,中間經歷了一百餘年。原因在於:鈦在高溫下性質十分活潑,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法製取二氧化鈦,再由二氧化鈦製取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦(精礦),發生下面的化學反應:
fetio3+3h2so4
==
ti(so4)2+feso4+3h2o
fetio3+2h2so4
==
tioso4+feso4+2h2o
feo+h2so4
==
feso4+h2o
fe2o3+3h2so4
==
fe2(so4)3+3h2o
為了除去雜質fe2(so4)3,加入鐵屑,fe3+
還原為fe2+,然後將溶液冷卻至273k以下,使得feso4·7h2o(綠礬)作為副產品結晶析出。
ti(so4)2和tioso4水解析出白色的偏鈦酸沉澱,反應是:
ti(so4)2+h2o
==
tioso4+h2so4
tioso4+2h2o
==
h2tio3+h2so4
鍛燒偏鈦酸即製得二氧化鈦:
h2tio3
==
tio2+h2o
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將tio2(或天然的金紅石)和炭粉混合加熱至1000~1100k,進行氯化處理,並使生成的ticl4,蒸氣冷凝。
tio2+2c+2cl2=ticl4+2co-
在1070k
用熔融的鎂在氬氣中還原ticl4可得多孔的海綿鈦:
ticl4+2mg=2mgc12+ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最後製成各種鈦材。
④ 愛迪生發明了什麼
愛迪生發明創造年表:
1868年10月11日發明「投票計數器」,獲得生平第一項專利權。
1869年10月與友人合設「波普——愛迪生公司」。
1870年發明普用印刷機,出讓專利權,獲4萬美元。在紐約克自設製造廠。
1872—1876年發明電動畫機電報,自動復記電報法,二重、四重電報法,製造蠟紙炭質電阻器等。
1875年發明聲波分析諧振器。
1876年在新澤西州的門羅公園建立了一個實驗室——第一個工業研究實驗室。它是現代的「研究小組」這一概念的創始。發明碳精棒送話器。申請電報自動記錄機專利。
1877年在門羅公園改進了早期由貝爾發明的電話,並使之投入了實際使用。獲得三項專利:穿孔筆、氣動鐵筆和普通鐵筆。 8月20日發明了被證實為愛迪生心愛的一個項目——留聲機。
1878年愛迪生宣稱要解決電照明的問題。英國皇家學會舉辦留聲機展覽。改良留聲機,設計微音器,擴音器,空中揚聲器,聲音發動機,調音發動機,微熱計,驗味計等。2月19日獲留聲機專利。7月與賓夕法尼亞大學派克教授赴懷俄明觀察日全蝕,並用他發明的氣溫計測量太陽周圍全體的溫度。8月返回門羅公園,重新投入科研實驗當中。英國批准愛迪生「錄放機」專利申請。9月訪問康涅狄克州的威廉·華萊士。開始進行發明電燈的研究。10月5日提出等一份關於鉑絲「電燈」的專利申請。
1879—1880年經數千次的挫折發明高阻力白熾燈。改良發電機。設計電流新分布法,電路的調准和計演算法。發明電燈座和開關。發明磁力析礦法。
1879年8月30日愛迪生和貝爾在薩拉托加溪市的市政廳各自演示了電話裝置,結果愛迪生的電話比貝爾的清晰。10月21日發明高阻力白熾燈,它連續點燃了40個小時。11月1日申請碳絲燈專利。12月21日《紐約快報》報道了愛迪生的白熾電燈。12月25日對來自紐約市的3000名參觀者在門羅公園作公開電燈表演。
1880年研究直升機。獲得電燈發明專利權。製成磁力篩礦器。1月28日提出「電力輸配系統」專利書。2月18日《斯克立柏月刊》發表了《愛迪生的電燈》一文,正式發表了電燈的發明。5月第一艘由電燈照明的「哥倫比亞號」輪船試航成功。
12月成立紐約愛迪生電力照明公司。
1881紐約第五大街總部設立。成立一個白熾燈廠於紐約克。設立發電機,地下電線,電燈零件的製造廠。在門羅公園試驗電車。
1882發明電流三線分布制。申請專利141項。9月4日成立第一所中央廠。 12月底美國各地建立了150多個小電站。
1885年5月23日提出無線電報專利。
1887—1890年改良圓筒式留聲機,取得關於留聲機的專利權80餘份。經營留聲機,唱片,授語機等製造和發售事業。
1888年發明唱筒型留聲機。
1889年參加巴黎百年博覽會。發明電氣鐵道多種。完成活動電影機。
1890—1899年設計大型碎石機,研磨機。在奧格登礦地親自指揮用新方法大規模開發鐵礦。
1891年發明「愛迪生選礦機」,開始自行經營采礦事業。獲得「活動電影放映機」專利。5月20日第一台成功的活動電影視鏡在新澤西州西奧蘭治的愛迪生實驗室向公眾展示。
1893年愛迪生實驗室的庭院里建立起世界上第一座電影「攝影棚」。
1894年4月14日在紐約開辟第一家活動電影放映機影院。
1896年年4月23日第一次在紐約的科斯特—拜厄爾的音樂堂使用「維太放映機」放映影片,受到公眾熱烈歡迎。
1902年使用新型蓄電池作車輛動力的試驗,行程為5000英里,每充一次電,可走100英里,獲得成功。
1903年愛迪生的公司攝制了第一部故事片《列車搶劫》。
1909年費時十年,蓄電池的研究,終於成功。製成傳真電報。獲得原料機、加細碾機、長窯設計專利。
1910—1914年完成圓盤式留聲機,不損唱片和金鋼石唱片。完成有聲電影機。
1910年發明「圓盤唱片」。
1912年發明「有聲電影」。研製成傳語留聲機。
1914—1915年發明石碳酸綜合製造法,並合留聲機和授語機為遠寫機,一方電話機可自動紀錄對方說話。自行製造苯、靛油等。
1915—1918年完成發明39件之多,其中最著名的是魚雷機械裝置,噴火器和水底潛望鏡等。
1927年完成長時間唱片。
1928年從野草中提煉橡膠成功。
⑤ 基魯納含磷灰石鐵礦礦床模型
瑞典北極圈內的基魯納礦區位於瑞典首都斯德哥爾摩北部克布內凱賽峰(海拔2123m)以東50km。基魯納礦床是世界上最大的鐵礦床之一,僅Kiirunnavaara礦含有大約20億t的磁鐵礦石,同時該礦床又是世界上最大的地下開采礦山之一。礦區內礦體長可達6km,礦區可分為Kiirunnavaara和Luossavaara礦床,Kiirunnavaara礦體長度約4km,平均寬度為90m,鑽探深度為1100m,可能會延伸至2000m。該類礦床礦石主要為含磷灰石鐵礦石,許多作者將其劃為IOCG礦床(Hitzmanetal.,1992;Smith et al.,2005;Smith et al.,2005)。Williams等(2005)認為基魯納磷灰石氧化鐵礦和矽卡岩鐵礦不屬於IOCG礦床,但是他同時又具有IOCG礦床的某些特徵,包括:①成礦省內其他類型的礦床較少,②礦床通常與大規模的鹼性,特別是含鈉的蝕變作用有關,③疊加少量的相關元素,如Cu、Au、P、F、REE等。
基魯納地區的元古宙岩石,無論在區域范圍內還是在礦區范圍內,均受到方柱石化和鈉長石化的影響,這一影響與本區的氧化鐵礦床的礦化有關(Frietsch,1997)。在本地區具有經濟價值的氧化鐵礦有Kirunavaara、Leveaniemi、GruvbergetFe、Mertainen、Lappmalmen、Malmberget、Rakkurijoki、Tuolluvaara、Rektorn、Luossavaara、Henry等礦床(圖4-27)。區域內銅礦床包括Aitik、Wiscaria(Martinsson,1997)、Oahthavare(Lindblom et al.,1996)和Natanen(Martinssion et al.,2004)以及一些遠景區(圖4-27a)。大部分礦床為後生礦床,多產於Karelian綠岩和斑岩群中。
一、地質背景
基魯納礦區產於中元古代大陸環境(1.85~1.8Ga,U-Pb法測年,Skiold et al.,1984;Skiold,1984)。圍岩為大面積鹼性流紋岩、粗面岩和粗安岩火山灰和熔岩流組成,同時一些同成因的侵入岩侵入到大陸沉積蓋層中(Geijer,1930;Geijer et al.,1974;Parak,1975a;Frietsch,1979;Forselletal.,1980;Frietsch,1980)。該組地層由Kurravaara礫岩、基魯納斑岩、下Hauki組沉積岩和火山岩,以及上Hauki組沉積岩組成(圖4-28;表4-3)。這一火山-沉積岩帶內侵入有幾組正長岩、花斑岩和花崗岩,含磷磁鐵礦石產於基魯納斑岩和下Hauki組層內。該地層最底部為礫岩地層,礫岩地層之上為基魯納綠岩———基魯納地區的元古宙岩石,無論在區域范圍內還是在礦區范圍內,均受到方柱石化和鈉長石化的影響,這一影響與本區的氧化鐵礦床的礦化有關(Frietsch,1997)。
圖4-27 瑞典北部地區鐵和銅礦床分布圖
不同組合侵入岩均與造山事件相對應,Haparanda岩體主要存在於Norrbotten北部地區的最東部,由一套岩石組成,即從輝長岩和閃長岩到二長岩-二長閃長岩、花崗閃長岩和一些花崗岩,其化學特徵從鹼質-鈣質到鈣鹼系列。條紋長石-二長岩岩體在該區最為發育,由形成於1.88~1.86Ga的二長岩和石英二長岩組成(Bergman et al.,2001)。輝長質侵入體可能與條紋長石-二長岩體和那些正常發育於二長花崗岩侵入岩邊界的岩石有關。同/後碰撞深成岩代表了侵入事件的後期階段對本區的影響作用。花崗岩-偉晶岩岩體的年齡為1.81~1.78Ga,偉晶岩的分布面積較廣,通常與主要的二長岩有關。該區的變形變質作用很可能發生於這一時期。
構造運動序列開始於古元古代的古生代地殼的伸展作用和裂谷作用。造山作用始於裂谷作用之後,在與俯沖作用有關的構造環境下,早期形成的陸/島弧與古生代形成的克拉通碰撞,發生造山作用。大約於1.93Ga,在大陸裂谷之下開始了南西向的俯沖作用(Juhlin et al.,2002)。1.93~1.87Ga之間,古老克拉通、造山帶與Svecofennian火山岩帶一起形成了新的大陸地殼(Mellqvist et al.,1999)。在碰撞期間,變沉積岩和沉積岩由於不同地塊之間的擠壓作用發生變形,隨後,島弧與微陸塊再次發生碰撞,推覆於古生代克拉通之上(Juhlin et al.,2002)。
第二階段的碰撞作用期間,在右旋轉換擠壓體系作用下的變形作用可能導致了東西向至北東-南西向的地殼縮短。隨後,局部堆積的透鏡體和蓋層逆沖於古生代大陸地殼之上。Svecofennian造山事件期間的岩漿作用和構造活動是引起熱液蝕變和成礦事件的最可能誘導因素,在空間上這一岩漿和構造活動帶似乎與主要的變形帶相對應。最後,在地殼伸展期(1.6~1.5Ga,Korja et al.,1993)以非造山岩漿作用為特徵的下地殼移除作用使得地殼沿東西走向伸展變薄。
圖4-28 基魯納地區地質簡圖
表4-3 基魯納地區前寒武紀地層表
二、礦床地質特徵
基魯納礦床位於殘余的太古宙芬諾斯堪迪亞地盾南部邊緣,礦床產於由古元古代蓋層和大面積的似花崗岩以及這些地層內發育的一系列長英質火山岩地層中。有關含磷灰石鐵礦礦體與圍岩之間的關系問題先後引起了許多地質工作者的興趣,例如Geijer(1910)對這些礦床及其圍岩進行了較為詳盡的描述,他也因此成為這類含磷灰石鐵礦床研究的權威。隨後,他窮其畢生精力對基魯納地區的地質工作進行研究,作出了不可磨滅的貢獻。Odman(1957,轉引自Forsell,1987)和他的助手們在20世紀50年代的地質工作完成了Norrbotten郡第一份現代地質圖,引起了有關基魯納地區地層層序問題探討的再次升溫。在20世紀六七十年代,許多工作者對於基魯納含磷鐵礦的成因問題展開了激烈的討論。直到1992年Hitzman等(1992)的有關IOCG礦床論述的發表,才使得基魯納礦床的成因認識有了新的進展。有關該地區部分含磷灰石鐵礦床的特徵如表4-4所示。
表4-4 基魯納礦區含磷灰石鐵礦床地質特徵統計表
續表
注:資料來源於瑞士地質調查局礦床資料庫:http://www.sgu.se/sgu/en/service/kart-tjanststarte.html。
(一)圍岩特徵
基魯納地區鐵礦床的圍岩地層主要為中性到長英質火山岩,該圍岩火山岩在區內大約有6km厚,整個火山岩地層均發生鐵氧化物礦化。Kiirunavaara和Luossavaara礦床產於火山岩與沉積岩接觸帶之間,礦體下部由斑狀、粗面狀沉凝灰岩、熔岩流及其相關的侵入岩組成,上部以流紋質沉凝灰岩和凝灰質沉積岩為主的岩石組成(Frietsch,1979)。本區的大多數火山岩均發生過蝕變,因此圍岩的原始化學特徵尚不能完全確定,可能為富鹼質火山岩。許多研究者認為礦床形成與斑岩有關。火山活動與礦體之間具有緊密關系,如①Kiirunavaara礦體被正長岩、次流紋岩和鎂鐵質岩脈所切割,②含有磁鐵礦碎屑的岩脈和岩床本身就含有磁鐵礦脈,③Hauki地層沉積岩中含有氧化鐵礦石碎屑(Geijer,1960;Geijer et al.,1974;Frietsch,1979)。盡管下Hauki地層發生過強烈的片理化作用破壞了大多數的岩石原始結構,但是局部仍然保留完好。Nukutusvaara礦床以東發育多孔狀構造的岩石,與Luossavaara-Kiirunavaara礦床的結核狀正長斑岩很相似。在Nukutuscaara礦床內同樣發育有像Luossavaara-Kiirunavaara礦帶內發育的正長斑岩,並且這兩個礦區內的正長斑岩內的磁鐵礦具有相似的微量元素含量特徵(表4-5)。兩個礦區礦石和正長斑岩之間相似的岩性特徵和微量元素含量使得礦石與地層之間的相關性很難確定。
表4-5 磁鐵礦和圍岩正長斑岩中微量元素含量w(B)/10-6
通過對Luossavaara-Kiirunavaara礦區和下Hauki礦正長斑岩之間的微量元素對比,發現下Hauki正長斑岩為富鉀岩石,而Luossavaara-Kiirunavaara礦區的正長斑岩為富鈉岩石。鹼金屬含量的不同可能與發育於PerGeijer礦區和Hauki地區之間的富鉀熔結凝灰質火山岩有關。褶皺過程中形成發生的熔結凝灰岩的鉀長石活化作用產生下Hauki地層的片理化特徵,並導致地層內部鉀交代作用。
(二)礦體特徵
基魯納含磷磁鐵礦主要為不規則狀,如球狀、透鏡狀、長條狀、板狀,部分地段為網脈狀,該礦體類型有時被稱為礦石角礫岩,與圍岩地層呈整合接觸(圖4-28)。根據礦體的位置和磷的含量可將該含磷磁鐵礦體劃分為兩類,第一類包括Kiirunavaara和Luossavaara磁鐵礦床,產於正長斑岩和含石英斑岩之間的接觸部位。這些礦床的平均磷含量小於1%。另一組包括許多小型礦床,總體稱其為「PerGeijer礦床」,這些礦床的磷含量為3%~5%。他們產於含石英斑岩和上覆的下Hauki組之間的接觸部位(圖4-28)。Kiirunavaara礦體主要由塊狀磁鐵礦組成,與之共生的礦物有磷灰石、陽起石和少量石英。在塊狀礦體頂部和邊部的礦石角礫岩逐漸由磁鐵礦-磷灰石±陽起石±石英帶向流紋岩中浸染狀和脈狀磁鐵礦-磷灰石±陽起石轉變。另外,均質不含磷的磁鐵礦(B礦帶)和層狀富含磷灰石層磁鐵礦(D礦帶)之間為突變接觸關系。實際上,在Luossavaara和PerGeijer礦床中也存在層狀含磷灰石磁鐵礦石。在Kiirunavaara和PerGeijer礦區,純磷灰石層(0.1~0.5m厚)也很常見。
1.礦石礦物特徵
基魯納礦床礦石礦物以磁鐵礦鐵礦為主,在某些礦床的局部發育有赤鐵礦,其次為磷灰石、陽起石-透閃石和透輝石。以磁鐵礦為主的礦床(PerGeijer、Nukutusvaara、Rektor、Lapp)與富磷灰石鐵礦床(Luossavaara、Kiirunavaara)具有相似的岩性特徵。Luossavaara-Kiirunavaara和PerGeijer礦區同樣存在兩個世代的磷灰石,一種為原生磷灰石,為灰色細粒(0.05~0.15mm),呈浸染狀產於相同粒級的磁鐵礦中,通常具有明顯的紋層狀結構。另一種為先存的磷灰石經重結晶作用而來的磷灰石,這類磷灰石存在許多中間轉換類型,總體來說為粗粒,呈紅色或綠色的細脈和脈狀。在特殊情況下,存在以磁鐵礦為角礫,以磷灰石為基質的角礫岩。在Kiirunavaara礦區北部100多平方米的區域內發育有紅色、粗粒的(達1cm長的稜柱體)不含磁鐵礦的磷灰石。此外,另一種典型的磷灰石與磁鐵礦共生的實例為「骨骼礦」,例如在Luossavaara-Kiirunavaara和PerGeijer礦區均可見到針狀磁鐵礦產於磷灰石基質內形成的這類「骨骼礦石」。Luossavaara-Kiirunavaara礦區的脈石礦物為少量的陽起石和方解石,黑雲母雖然很常見,但是含量卻非常少。在PerGeijer礦區方解石為常見的礦物,方解石是浸染狀礦石中的常見礦物,同時在不含磷的礦石中也或多或少的存在水平薄層狀的方解石脈。在礦區的某一部位的底板圍岩以上20m處,發現了一個2m厚的方解石層,被厚度為3m的角礫狀方解石鐵礦床所覆蓋。在Kiirunavaara礦區北部B礦帶發育有薄的硬石膏夾層(厚為1~10cm)。
2.圍岩蝕變
基魯納礦區圍岩地層蝕變廣泛,並且蝕變作用與埋深之間存在一定的關系,表現出由深部鈉質(富鈉長石)的蝕變向中部鉀質蝕變(鉀長石+絹雲母)再向淺部絹雲母和硅質蝕變(絹雲母+石英)轉化的蝕變規律。如Kiirunavaara礦區,深度2~6km,蝕變類型為鈉化,蝕變礦物組合為磁鐵礦-磷灰石-陽起石-鈉長石;PerGeijer礦區,深度250m~1.5km,蝕變類型為鉀質/絹雲母化,蝕變礦物組合為赤鐵礦-磁鐵礦-絹雲母-碳酸鹽-鉀長石-石英-磷灰石;在Haukivaara礦區深度0~250m之間,蝕變類型為水解化和硅化,蝕變礦物組合為赤鐵礦-石英絹雲母-重晶石-螢石-碳酸鹽。
圍岩火山岩主要的蝕變組合為磁鐵礦-鈉長石-陽起石-綠泥石。區內圍岩火山岩中的斜長石大部分轉變為鈉長石。在Kiirunavaara和Luossavaara礦體之下,磁鐵礦±鈉長石±陽起石脈較多。Kiirunavaara礦體和圍岩之間為一厚1~50cm的含少量榍石的角閃石層(Geijer et al.,1974)。封閉於礦體內部的殘留粗面岩和流紋岩通常都轉變成了鈉長岩。
基魯納含磷灰石鐵礦的斑岩圍岩受到幾種類型的蝕變影響,其中發育最為廣泛的蝕變是鹼質交代作用。Kiirunavaara和Luossavaara礦床中圍岩正長斑岩具有富鈉特點,這可能是一種次生產物(Gei-jer,1910)。這種富鈉正長斑岩含有杏仁狀榍石。Kiirunavaara礦床圍岩中的正長岩含榍石,這些榍石為交代長石和地幔磷灰石的產物。下Hauki礦區中岩石同樣受到強烈圍岩蝕變的影響,主要為硅化和絹雲母化,同時伴隨有少量的其他蝕變,如赤鐵礦化、方解石化、磷灰石化、重晶石化、褐簾石化、電氣石化、黃銅礦化、斑銅礦化、輝銅礦化和螢石化等(Geijer,1910;Parak,1975;Frietsch,1979)。
三、地球化學特徵
(一)化學特徵
基魯納礦區磁鐵礦中稀土氧化物平均含量為0.7%(Parak,1973,1975a,1985)。稀土元素主要存在於磷灰石中,有少量則存於礦區內分布不均的獨居石中。礦區內赤鐵礦中的稀土氧化物的平均含量為0.5%,主要存在於磷灰石中。基魯納礦石中金含量測試較低,但少量磁鐵礦和赤鐵礦樣品測試結果顯示,金含量大於2×10-6。鐵礦中磷灰石的稀土含量為1250×10-6~6700×10-6,(La/Yb)N=3~7,Eu/Eu*=-2.5~-0.67,為Eu的負異常。富磷礦石和貧磷礦石中磷灰石稀土元素配分模式相似。磁鐵礦中稀土元素含量較低,為5×10-6~110×10-6,但是磁鐵礦和磁鐵礦中磷灰石以及中性長英質火山岩具有相似的稀土配分模式,說明三者存在成因聯系(Rudyard et al.,1995)。
(二)溫度和鹽度
基魯納礦區氧同位素地球化學數據揭示磁鐵礦的形成溫度大於為600℃(Cliff et al.,1990)。Kiirunavaara礦床穩定同位素結果顯示出硫源於低溫熱液事件(70~250℃)的晚期階段。這與Kiirunavaara礦床磷灰石流體包裹體均一溫度測試結果相匹配。因此,已獲得的證據顯示,該區礦床成礦溫度為低於岩漿的熱液溫度范圍,早期埋藏較深的磁鐵礦顯示出較高的成礦溫度,其變化范圍較大(多數為150~400℃,最高可達600℃),晚期埋藏較淺的赤鐵礦顯示出較低的成礦溫度(大多為100~200℃)。磷灰石流體包裹體比較復雜,且多為次生包裹體,其封閉流體的鹽度大約為19%,Smith等(2005)測試成礦晚階段石英脈流體包裹體的均一溫度為100~150℃,鹽度為32%~38%。磷灰石流體包裹體反映出磷灰石經過重結晶作用,正好與後期鐵礦石導致稀土元素重新分配的熱液事件相一致。同位素研究結果顯示,對磷灰石的流體包裹體進行詳細研究將可能發揮較好的效果。
(三)同位素特徵
基魯納磁鐵礦和赤鐵礦礦體中碳酸鹽岩穩定同位素研究結果顯示,δ13C值為-3~-5,雖然顯示出較奧林匹克壩地區的IOCG礦床具有更多的岩漿參與特徵,但總體上還是與其具有相似的特徵。成礦晚期階段石英脈流體鹵族元素Br/Cl對數比值范圍大致為-2.5~-3.7,總數范圍在-2.8~-3.5之間,該數據說明Norrbotten地區成礦流體為岩漿來源,而非變質蒸發岩來源。富Br樣品的存在可能暗示了岩漿流體與圍岩變沉積岩之間發生了水岩反應。含磷氧化鐵礦石內晚期石英脈流體氯同位素經大洋氯同位素平均值標准化後其范圍為-5.63~-0.99,該氯同位素結果與先存的流體包裹體、岩石、礦物以及天然孔隙水樣品測試結果相比相對富35Cl,而岩鹽溶解作用不能形成37Cl虧損的流體,故該地區的礦床形成可能與蒸發岩無關(Smith et al.,2005)。
(四)成礦時代
Cliff等(1990)通過對切割礦體的花斑岩脈測試結果顯示,基魯納礦區成礦最小年齡為1.88Ga,該年齡與圍岩地層的形成年齡(1.9Ga)大體一致(Skiold et al.,1984)。U-Pb和Rb-Sr同位素重置年齡顯示,基魯納礦區大致於1.54Ga再次受到次級事件的影響,這與本區發育的晚期花崗侵入體相對應(Welin et al.,1971)。單顆粒磷灰石裂變徑跡測年結果顯示Tuolluvaara礦體年齡為486±95Ma。但是從火山岩與礦化之間的地質特徵來看,成礦作用應與火山岩有關,測年結果可能與後期變質作用有關。Smith等(2005)採用激光剝蝕ICP-MS對榍石進行U-Pb測年,獲得3組年齡數據,第一組最老年齡為2.07~2.00Ga,代表基魯納地區圍岩沉積蓋層的年齡,這比以前認為的更老一些;第二組中間年齡為1.875~1.820Ga,該年齡與Cliff等(1990)測定的年齡相一致,代表主要成礦年齡;第三組年齡為1.790~1.700Ga,該年齡與長期活動的區域規模構造運動引起的成礦後變質作用有關。
四、礦床成因認識
過去的一百多年來,對於基魯納含磷灰石鐵礦床的成因認識存在許多爭論。早期的成礦模型完全建立在礦石與圍岩之間野外相互關系的基礎之上。岩漿特徵和沉積特徵分別出現於含礦地層和礦體的不同部位,而這些不同部位的含礦地層和礦體正是解釋野外資料的有利證據。最早礦床被解釋為沉積成因,後來被認為是火山熱液成因、岩漿分異作用經後期噴出岩或侵入岩所改造(Geijer,1931a;Nystrom,1985;Nystrom et al.,1994)、與到後期階段岩漿流體有關的交代作用成因(Bookstrom,1995)、噴流沉積成因(Parak,1975a;1975b)以及形成於特定構造伸展背景下的岩漿成因(Hitz-man et al.,1992)。根據Geijer(1910)的觀點,礦床是岩漿分異的產物,後來,Geijer(1919)修正了自己早期的假設,提出了所有鐵礦的侵入作用成因觀點。Parak(1975a)認為鐵礦是火山噴流沉積的產物。在20世紀60年代的大規模勘探活動中,LKAB公司對基魯納地區的地質認識取得了很大的進展,發現了一些新的鐵礦和銅礦,這些鐵礦床為連續分布,向東傾斜的層控礦床。Hitzman等(1992)通過對諸如奧林匹克壩、基魯納、東南密蘇里、白雲鄂博等礦床的研究,提出關於IOCG礦床的類型劃分觀點,並提出基魯納含磷灰石鐵礦床的熱液成因觀點。鐵的氧化物和磷灰石的化學數據和結構特徵(如磁鐵礦特殊的柱狀結構和樹枝狀結構),均進一步支持了岩漿成因觀點。許多不同解釋之間的最大分歧在於,是否貧磷的Kiirunavaara和Luossavaara礦床和富磷的PerGeijer礦床具有各自不同的、可對照的成礦模式。
五、礦床實例
(一)Kiirunavaara礦床
1.成礦圍岩
Kiirunavaara礦床是基魯納地區最大的礦床,其容礦圍岩主要為前寒武紀地層。礦體呈板狀產於火山岩與沉積岩接觸帶之間,礦體底板為粗面安山質熔岩,傳統上劃分為正長斑岩;頂板為流紋英安質熔結凝灰岩,通常被稱為石英斑岩(圖4-28)。本區的大多數火山岩均發生過蝕變,可能為富鹼質火山岩。圍岩蝕變廣泛,例如在底板火山岩圍岩內礦化側向延伸可達數千米,向下延伸可達5km。
2.礦體特徵
Kiirunavaara礦床礦體呈板狀產於層狀火山岩地層當中,長度約4km,平均寬度為90m,鑽孔深度為1100m,估計延深可達2000m,礦體走向近南北向,傾向向東,傾角為60°,主要礦石類型為磁鐵礦,細分為兩個類型,富磷灰石礦石(D礦)和貧磷灰石礦石(B礦),D礦磷的含量為0.4%~4%,鐵品位為60%,B礦磷含量小於0.1%,鐵品位為67%(Malmgren,2007;Lupo,1997)。
3.礦石礦物
Kiirunavaara礦床主要礦石礦物為塊狀磁鐵礦,其次為與之共生的磷灰石、陽起石和少量石英。在塊狀礦體頂部和邊部的礦石角礫岩逐漸由磁鐵礦-磷灰石±陽起石±石英帶向流紋岩中浸染狀和脈狀磁鐵礦-磷灰石±陽起石轉變。浸染狀黃鐵礦和少量的黃銅礦產於礦體底部的塊狀磁鐵礦和礦體附近圍岩中的磁鐵礦和磁鐵礦-陽起石礦脈中,該硫化物切穿磁鐵礦體。
4.圍岩蝕變
圍岩蝕變類型主要為鈉化,蝕變礦物組合為磁鐵礦-磷灰石-陽起石-鈉長石。圍岩火山岩地層主要的蝕變礦物組合為磁鐵礦-鈉長石-陽起石-綠泥石。區內圍岩火山岩地層中的斜長石大部分轉變為鈉長石。Kiirunavaara礦體和底板圍岩之間存在一厚0.2~0.4m的斜長角閃岩和陽起石矽卡岩帶,頂板圍岩和礦體之間為0.1~1.5m厚的富高嶺石和綠泥石層,礦體之下磁鐵礦±鈉長石±陽起石脈較多。存在於礦體內部的殘留粗面岩和流紋岩通常發生鈉長岩化。
5.化學特徵
Kiirunavaara礦床鐵礦石主要由磁鐵礦-赤鐵礦-磷灰石組成,礦石特徵為富磷灰石,含有少量的Cl和OH-。磷含量高低變化較大(0~4%),Ti(榍石或偶爾存在的鈦鐵礦中)和S(主要為黃鐵礦中)的含量很低(<1%)。
6.成礦時代
Cliff等(1990)通過測定切割礦石的花崗斑岩岩牆的時代,獲得其成礦年齡的上限為1.88Ga,與容礦岩石的年齡相一致(1.9Ga,Skiold et al.,1984)。U-Pb和Rb-Sr同位素體系顯示,該區受1.54Ga的第二次熱事件的影響,這個時代與區域上晚期花崗質侵入體相對應(Welin et al.,1971,轉引自Cliff et al.,1992)。
7.礦床成因認識
岩漿成因解釋了Kiirunavaara礦區底板正長岩雜岩體內富含浸染狀磁鐵礦這一特徵,在有些地區磁鐵礦含量較高,因此Geijer(1931,轉引自Cliff et al.,1992)稱其為「磁鐵正長岩」,並認為底板圍岩的正長岩是成礦金屬的主要來源。但是Parak(1985,轉引自Cliff et al.,1992)認為該礦床為噴流沉積熱液礦床,鐵來源於下伏的基魯納綠岩。Cliff等(1992)通過對圍岩和礦石的Sm-Nd同位素測試結果及稀土元素分析排除了成礦物質來源於基魯納綠岩的可能性。認為磁鐵礦的成礦物質可能為古老地殼,它的Nd同位素組成與古老地殼的同位素組成相似。
基魯納Kiirunavaara礦床位於太古宙基底西南邊緣地帶,總體上可能為大西洋活動大陸邊緣的一部分。該礦床的成礦作用可能發生於這一岩漿形成、冷卻時期。在礦床形成和發生變形以後,沉積蓋層覆蓋於瑞典北部地區,因此該地區的鐵礦床在形成以後大部分處於深埋狀態。直到1.5Ga的地殼上隆和剝蝕作用,使得礦床接近於地表。同時該時期的構造活動導致了大規模熱液流體的形成,從而Rb-Sr、U-Pb同位素體系也建立新的平衡體系。
(二)Aitik礦床
Aitik礦床是瑞典最大的銅礦床,位於Norrbotten成礦省內Gallivare東南15km處,同時也是歐洲最重要的生產銅礦石礦床之一。從1968年開始礦山生產到2002年,Ailik礦床已經生產了約3.8億t礦石,其平均品位為Cu0.39%,Au0.21×10-6,Ag3.9×10-6。保有儲量為2.26億t礦石,平均品位為Cu0.37%,Au0.2×10-6,Ag3×10-6。
1.圍岩特徵
Aitik露天采場規模為2500m×800m,根據構造界線和含銅的品位將礦區劃分為頂板圍岩、礦體和底板圍岩。頂板圍岩和礦體圍岩主要為長石-黑雲母-角閃石片岩和斑狀石英二長閃長岩。圍岩地層中銅的含量小於0.26%,其餘礦體的界線為發生強烈鉀長石和綠簾石化蝕變的斷裂帶。圍岩中石英二長閃長岩的鋯石U-Pb年齡為1.87±23Ga(Witschard,1996;Wanhainen et al.,2003)。礦帶主要由含石榴子石的黑雲母片岩和片麻岩組成,頂板圍岩以白雲母(絹雲母)片岩為主(圖4-29)。強烈的蝕變和變形破壞了岩石的原始特徵,但是通過礦區外觀察,認為這些岩石原岩為火山碎屑岩Wanhainen et al.,1999)。底板圍岩主要由未發生礦化蝕變的長石-黑雲母-角閃石片岩組成,通過以逆沖斷層將其與礦帶分開。頂板圍岩和礦帶中偉晶岩脈分布較廣泛,通常沿岩層走向或者橫切節理面發育。
圖4-29 Aitik礦床平面地質簡圖
礦區內主要礦物為黃銅礦和黃鐵礦,其次為磁鐵礦、磁黃鐵礦、斑銅礦、輝鉬礦和輝銅礦。礦石通常呈浸染狀和網脈狀產出,底板圍岩中也存在這類礦物組合的礦化現象,但未達到開采品位。在幾種石英脈以及角閃石、長石細脈中常發育一些硫化物。在采場東南部礦帶和底板圍岩的接觸部位發育有細的石英網脈,石英網脈的厚度變化較大,變化范圍為3~30mm,網脈中主要含有黃銅礦和黃鐵礦,這種網脈一直向下延伸至斑狀石英二長閃長岩地層中。重晶石脈中含有含量不等的磁鐵礦和陽起石,偶爾含有黃銅礦和黃鐵礦。在礦帶內部,偉晶岩脈中通常含有黃銅礦和黃鐵礦,偶爾出現輝鉬礦。在礦體和底板圍岩的接觸部位的鉀長石和綠簾石蝕變礦物中存在有少量的硫化物。除了銅以外,金也是本區的另一具有經濟價值的元素,自然金和金的化合物通常與黃銅礦、黃鐵礦共生。
2.圍岩蝕變
Aitik礦區發育有廣泛的圍岩蝕變,礦帶內的蝕變主要為黑雲母化和絹雲母化,伴隨有石榴子石變斑晶、石英化和黃鐵礦化。鉀長石化和綠簾石化主要發育於礦帶與圍岩接觸的斷層附近,同時在礦區內部的局部地區也有發育,特別是偉晶岩發育的周圍具有明顯的鉀長石化和綠簾石化。電氣石化和方柱石化很少發育,方柱石化出現於礦區北部角閃石岩周圍和礦體南部底板圍岩侵入體內。
3.地球化學特徵
Aitik礦區石英中流體包裹體存在3種類型,第一種類型為與黃銅礦有關的原生包裹體,通常為氣液和固體子晶,子晶為石鹽或方解石,部分均一溫度范圍為110~228℃,鹽度范圍為31%~37%;第二種為與斑銅礦有關的包裹體,通常由水溶液和氣泡組成,均一溫度范圍為100~222℃,鹽度范圍為17.9%~24.0%,該包裹體與斑銅礦的形成是否有關尚不能確定;第三種為沿顆粒邊界和微裂隙成群出現的次生包裹體,在室溫下為液相CO2,有時可以出現氣相CO2。Aitik礦石形成與底板圍岩中於1.89Ga形成的侵入體有關。與黃銅礦的形成有關的流體為高鹽度流體,與斑銅礦形成有關的流體為低鹽度流體。地質年代學數據顯示,北Norrbotten地區存在有1.87Ga和1.77Ga兩期主要的成礦事件(Martinsson,2001)。Norrbotten地區的以斑銅礦為主的礦化主要形成於1.77Ga,為切穿石英脈和1.80~1.76Ga形成的偉晶岩晚期成礦階段(Martinsson,2001)。Aitik礦床流體分別具有斑岩銅礦和IOCG礦床的雙重特徵,因此成礦流體可能為多來源流體,然而流體中具有高的鈣含量,說明成礦流體可能為流經下伏蒸發岩地層的岩漿熱液流體(Wanhainen et al.,2003)。
4.礦床成因認識
Aitik礦床的第一個成礦模型是Zweifel(1976)提出的,他認為該礦床為同沉積成因。這種層狀早期富集成因的銅礦床被後期的花崗岩侵入體(1.8Ga)所改造。Yngstrom(1986)依據同位素研究提出了Aitik礦化岩漿來源的觀點,這一岩漿成因觀點後被Monro(1988)進一步發展,認為成礦作用與底板圍岩地層中的同造山期石英二長閃長岩有關,他指出熱液流體自侵入體中出溶出來沿南北向剪切帶形成Cu-Au-Ag礦帶。礦床形成後受後期變形變質作用的影響發生過多階段的再活化作用。
⑥ 現在廢鋼多少錢一公斤
【賣廢品就上廢品之家,您的問題我來回答】
近期鋼鐵原料是輪番上漲走勢。先是鐵礦石強勢,後焦炭輪番提漲,廢鋼也不會閑著,主要是原料供應端吃緊。
鋼廠螺紋鋼最近盈利水平雖然不足200,但也是盈利。為當下產能利用率持續高運行提供支持。短期這種格局不會被打破,生產利潤也會維持在100-150元左右。總而言之是賺錢的。
電弧爐的生產成本近期變化不大,目前廢鋼的價格是2350-2400,華東電弧爐鋼廠成本約為3300元/噸,螺紋鋼市場價減去成本約價差及稅 票差,目前虧損即十元左右,也有部分電爐廠是賺錢的,就看鋼廠在那個地方了。
6月鋼市各品種間表現較為分化。其中熱卷需求延續旺盛、庫存不斷去化,熱捲走強。螺紋下游需求下滑明顯壓制螺紋價格。
長流程煉鋼盈利尚可,短流程又未大幅度虧損,鋼鐵產量仍在不斷推升。鐵水正向板材生產方向轉移陣地,廢鋼需求健康,並且比較旺盛。昨天炒得沸沸揚揚的沙鋼,日鋼到貨暴增,只是曇花一現,其實是某些媒體的炒作。真實廢鋼局部地區還會漲。
今日部分鋼廠鋼價如下:
27日江蘇張家港廢鋼到船34條,海船7艘,大小299車,壓塊54車,26日廢鋼卸17600噸,較25日減少500噸。
27日江蘇連雲港興鑫廢鋼漲20:鋼板模具最高收2520,重廢最高收2420,10個厚以上的優質重廢2480,次重廢和重廢差價100。中廢每噸500起扣。規格要求60×60,超規格按100元/噸起扣。中廢輕廢少量混入重罰,超過20%給予退貨處理!需加工的廢鋼加工到40公分以下另補40元加工費。重廢以下不允許混裝,否則重罰。
27日天津軋三廢鋼采購價格執行:優質2700,重廢6厚以上2580,10厚以上2700,機鐵件、機鐵件破碎2670,含稅。
27日天津榮鋼廢鋼上調20-30:鋼坯頭、圓鋼頭、火車輪、軌道鋼2620,弓子板2530,優質一級2610,二級2590,重A停收,剪切料2300,鐵銷2250,鋼板滾剪料2590,鋼板料一級2610,鋼筋切頭2630,沖豆2630,不含稅。
27日河北秦皇島安豐廢鋼采購價格上調30:模具鋼、鋼軌頭、20厚鋼板下腳料、沖豆2610,大槽鋼(純)2560,無油汽車大梁2520,無銹小定子、 轉子2420,2個厚以上新管頭2430,轎車輪轂2490,干磨鐵2530,冷板小料2540,三角矽鋼片2540,08鋁散片2430,硅鋼片、瓜子料 2510,薄冷板散片2460,不含稅。
27日河北秦皇島龍安鐵銷上調30:精品A2550,精品B2520,優質2460,重A2430,無銹定子、大轉子2440,普銷一級2240-2290,小鋼爆花2290-2330,大鋼爆花2330-2390,鋼銷壓塊2290-2340,不含稅。
27日河北唐山金州廢鋼漲20:1-2厚2300,3-5厚2380,6厚2400,8厚2430,鋼筋頭2450,鋼筋壓塊2400,新冷板小料2420,新鍍鋅小料2400,一級破碎料2430,二級破碎2330,生鐵暖氣片2380,不含稅。27日貴州遵義長嶺特殊鋼(坪橋鋼廠)上調20:清一色鋼筋頭50公分2430,10公分鋼筋切頭暫時停收,生鐵、焦鋼、重廢2360-2390,中廢4-6厚2300-2330。
27日遼寧遼陽鑫億部分漲20-30:1-3厚2170-2200,4-6厚2300-2330,6重廢2330-2360,生鐵鑄件2280-2300,純雞籠壓塊1800-1850,08鋁壓塊2340,08鋁散片2330,水洗粒1920。
⑦ 41號元素的四個量子數
鈦titanium一種化學元素,化學符號Ti,原子序數22,原子量47.88,屬周期系ⅣB族。發現1791年英國化學家兼礦物學家W.格雷哥爾首先在鈦鐵礦中發現鈦的氧化物。1795年德意志科學家M.H.克拉普羅特在研究金紅石礦石時再次發現鈦,並命名為titanium,它來源於希臘神話中大地之子Titans之名,以表示金屬鈦所具有的天然強度。1910年美國冶金家M.A.亨特用金屬鈉還原四氯化鈦,製得金屬鈦。存在鈦在地殼中的含量為0.6%,占第9位。鈦廣泛存在於許多岩石中,特別是砂石和粘土中。石油、煤炭、天然水、植物、動物機體和骨骼、火山灰燼、深海污泥以及隕石中也都含鈦。含鈦量較大的礦物有金紅石TiO、鈦鐵礦FeTiO、鈣鈦礦CaTiO、榍石CaTiSiO和釩鈦鐵礦等,其中以鈦鐵礦和金紅石經濟價值較高。鈦鐵礦中含鈦32%,金紅石含鈦量比鈦鐵礦高,但它常與其他礦石相摻雜,而且分布也沒有鈦鐵礦廣。鈦在自然界中有5種穩定同位素:鈦46、鈦47、鈦48、鈦49、鈦50。物理性質鈦為銀灰色金屬(見彩圖[金屬鈦]),質軟,有延展性;熔點1660℃。沸點3287℃,密度4.5克/厘米(20℃)。雜質的存在會改變鈦的熔點。通常,碳、氧、氮等雜質會使其熔點升高,鐵、錳、鉻、銅等金屬雜質會使其熔點降低。金屬鈦有兩種晶形:鈦為六方密堆積結構(常溫);β鈦為立方體心結構(882~1670℃)。鈦有順磁性,導電和導熱性較差。鈦能與大多數金屬和許多非金屬形成合金,金屬鈦中加入其他金屬可以增加鈦的強度,例如,含7%錳的鈦合金的抗拉強度能增加一倍。化學性質氧化態有-1、+2、+3、+4。鈦具有優異的抗腐蝕性。常溫下,金屬鈦表面容易形成一層保護性氧化膜,不受王水、硝酸、潮濕氯氣、稀硫酸、稀鹽酸和稀鹼溶液的侵蝕。鈦對海水的抗腐蝕能力特別強。氫氟酸、磷酸和中等濃度的鹼溶液對鈦有侵蝕作用。低溫時,鈦在空氣中穩定,隨著溫度上升,氧化速率也隨之增加。在250℃左右,鈦的表面即失去光澤,形成藍至金黃色的氧化物薄層;溫度再升高,氧化層增厚,顏色變為黃棕色;溫度高達1200℃時,氧化過程加速。鈦在高溫下能與大多數非金屬單質直接化合,如與氧、氮、氫、碳、硫和鹵素等。此外,鈦能溶於熱濃鹽酸,形成Ti(離子,也能與熱的硝酸生成TiOHO。在發煙硝酸中,鈦易被侵蝕。在強熱下,[kg2]鈦還能使水蒸氣分解。鈦的+4價化合物最穩定,如二氧化鈦和四鹵化鈦;在一般情況下,+2、+3價的化合物都不穩定,易被氧化為+4價鈦還可與聯吡啶(CHN)形成氧化態為0和-1的配位化合物,例如Li[Ti(dipy)]3.5CH8O和Ti(dipy),dipy為聯吡啶。製法工業上,先將鈦鐵礦或金紅石在碳存在下加熱,通氯氣,使二氧化鈦轉化為揮發性的四氯化鈦:2TiO+3C+4Cl─→2TiCl+2CO+CO把蒸出的四氯化鈦冷凝提純,然後在氬氣氛中用金屬鈉或金屬鎂高溫還原四氯化鈦,即得金屬鈦。克羅爾法用鎂作還原劑,在常壓下以熔融的鎂還原四氯化鈦:[951-02]反應在氬氣氛中進行,當鎂消耗到60%左右時,可將熔融的氯化鎂從反應器中放出,使四氯化鈦蒸氣與留下的金屬鎂繼續反應。此法製得的鈦呈海綿狀,中間混雜有氯化鎂,可在粉碎後用稀酸浸提法或高真空蒸餾法除去。應用鈦具有密度小、耐高溫、耐腐蝕等特性,鈦合金強度高,大量用於製造軍用超音速飛機的結構部件,噴氣發動機的壓縮部件,飛機機架的構件、機殼、隔火牆、鉚釘,空運裝備的結構部件,軍事設施和軍事艦艇的裝甲板、上層結構部件、熱交換管、開關,以及螺旋槳的葉片等。在民用工業中,鈦及其合金可用於製造各種泵、閥門、過濾設備的金屬絲網和各種機器零件。粉末狀鈦可在電子管製造工藝中用作除氧劑。元素符號Ti,銀白色金屬,在元素周期表中屬ⅣB族,原子序數22,原子量47.90,鈦為密排六方晶體,常見化合價為+4、+3。1947年以後成為重要的結構材料。也有把它歸入輕金屬的。1791年英國格雷戈爾(W.Gregor)在研究鈦鐵礦時,認為其中含有一種新的金屬元素。1795年奧地利科學家克拉普羅特(M.H.Klaproth)在研究金紅石時,發現了這一新元素,並以希臘神話人物Titans(提坦神)命名。1910年美國人亨特(M.A.Hunter)用金屬鈉還原四氯化鈦製得較純的金屬鈦。盧森堡科學家克勞爾(W.J.Kroll)1932年用鈣還原四氯化鈦製得鈦;1940年又在氬氣保護下用鎂還原四氯化鈦製得鈦,此方法是70年代工業生產方法的基礎。鈦在自然界分布極廣,地殼中鈦含量為4400克/噸,居第九位,比常見金屬銅、鉛和鋅的總量還多已發現含鈦1%以上的礦物有80多種,工業上使用的僅有兩種:金紅石(TiO)和鈦鐵礦(FeTiO)金紅石含[kg02]TiO品位高,但儲量有限。鈦鐵礦儲量豐富,將逐漸成為鈦工業的主要原料,但含TiO低,必須進行富集。鈦鐵礦分岩礦和砂礦兩種。岩礦主要產於中國、加拿大、美國、蘇聯、挪威等國;砂礦主要產於澳大利亞、南非、印度、斯里蘭卡和中國。中國四川攀枝花以西地區有豐富的鈦礦資源,為岩礦;廣東、廣西、福建的海濱鈦鐵礦為砂礦。性質和用途鈦的化學性質同硅和鋯相似。鈦在水溶液中低價態的某些性質同釩和鉻相似,鈦在高溫下容易與氧、氮、氫、水汽、氨、CO、CO等氣體反應,所以是良好的吸氣劑。吸收量小時,呈固溶體存在;吸收量大時,生成相應的化合物如TiH、TiO等。鈦的表面能生成緻密的氧化膜,有保護作用。因此鈦在海水、鹼性溶液、硝酸、含水氯氣中有很強的抗腐蝕能力;在濃度小於5%的稀鹽酸和稀硫酸中,也有一定的抗腐蝕能力。氫化鈦很脆,易磨成粉末,常製成鈦粉,作粉末冶金原料。鈦在一定溫度范圍內吸氫,升高溫度後放氫,因此70年代開始研究用作貯氫材料。
⑧ 查一下愛迪生的資料是什麼
托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(Thomas Alva Edison,1847年2月11日—1931年10月18日),出生於美國俄亥俄州米蘭鎮,逝世於美國新澤西州西奧蘭治。發明家、企業家。[1]
愛迪生是人類歷史上第一個利用大量生產原則和電氣工程研究的實驗室來進行從事發明專利而對世界產生重大深遠影響的人。他發明的留聲機、電影攝影機、電燈對世界有極大影響。他一生的發明共有兩千多項,擁有專利一千多項。
無奈遷居
1854年,發生了一件對他的發展有較大影響的事,伊利湖南岸沿著湖鐵路通車,使得米蘭運河的商船生意大減,愛迪生父親的生意已經沒有辦法再維持下去
兒時的愛迪生
,因為一家生活日漸困苦,為了另謀發展,愛迪生一家就此遷居,他們離開米蘭搬到密歇根州休倫港北郊的格拉蒂奧特堡開始新的生活,搬到新居不久,愛迪生就患了猩紅熱。[4]
攆出學校
1855年,他開始上學,那所學校只有一個班級,校長和老師都是恩格爾先生。因為愛迪生有刨根問底的天性,在上課時經常經常問老師問題一些另類的問題(如:風是怎麼產生的;一加一為什麼等於二而不是四),僅僅三個月的時間,就被老師以「低能兒」的名義攆出學校。[5]
亦師亦母
因為母親南希當時是一家女子學校的教師,是一個富有教育經驗的人,她不認為自己的孩子是「低能兒」,因此南希自己教授愛迪生。據南希平日留心地觀察,愛迪生不但不是「低能兒」,而且時常顯出才華。南希經常讓愛迪生自己動手做實驗,有一次講到伽利略的「比薩斜塔實驗」時,南希讓愛迪生到自己家旁邊的高塔上嘗試,愛迪生拿了兩個大小和重量不同的球並同時從高塔上拋下,結果兩球同時落地,愛迪生覺得很神奇並興奮地告訴母親實驗結果,這次實驗也銘刻在愛迪生腦海里。[6]
閱讀書籍
由於母親良好的教育方法,使得愛迪生認識到書的重要性。他不僅博覽群書,而且一目十行並過目不忘。愛迪生在母親的指導下閱讀了英國文藝復興時期劇作家莎士比亞、狄更斯的著作和許多重要的歷史書籍,如愛德華·吉本的《羅馬帝國衰亡史》、大衛·休謨的《英國史》,他還讀過托馬斯·潘恩的一些著作,愛迪生被書中洋溢的真知灼見所吸引,並一直影響他的一生。[7]
研究化學
1857年,
愛迪生開始對化學產生了興趣,他在自己家中的地窖按照教科書做實驗,並且經常搞得事故頻繁。
1859年,愛迪生為了有足夠的前購買化學葯品和實驗設備,他開始找工作賺錢,經過一番努力他找到了在火車上售報的工作,每天輾轉於休倫港和底特律之間,他一邊賣報還一邊捎帶著水果、蔬菜生意,但只要一有空他就會去圖書館看書。
1861年,愛迪生用賣報掙來的錢買了一架舊印刷機,開始出版自己主編的周刊《先驅報》,創刊號是在列車上印刷的,他既是社長、記者、發行人,同時也是印刷工人和報童。在愛迪生工作的火車上有一間休息室由於空氣不流通,所以沒人去那休息成了空房間。因為愛迪生天天都在火車上奔波,每天很晚才回家,常常感到時間不夠用,愛迪生認為如果把那間休息室改為實驗室的話,在返回休倫港的途中,就可以做實驗了,在徵得列車長的同意後,那間無人的休息室便成為了愛迪生的實驗室。雖然做實驗方便了很多,但意外也時常發生,有一次他的實驗室中的化學物品突然著火,造成了損失,列車長一氣之下把他的實驗器材被扔出車外。[8] [4]
成長階段
電報生涯
18
愛迪生青年時期 (3張)
62年8月的一天,愛迪生救了一個在火車軌道上救了一位男孩,而那個孩子的父親是這個火車站的站長麥肯齊,對此非常感激,便傳授愛迪生電報技術,在麥肯齊的指導下,愛迪生學會了電報技術並發出了他的第一份電報。
1863年,愛迪生經麥肯齊的介紹,他擔任了大幹線鐵路斯特拉福特樞紐站電信報務員,但沒多久就被解僱了。[9]
在1864年至1867年間,愛迪生在美國境內擔任報務員,過著流浪似的生活,生活沒有保障,期間愛迪生換了十個工作地點,五次是被免職,另五次是自己辭職,足跡所至斯特拉福特、艾德里安、韋恩堡、印第安納波利斯、辛辛那提、納什維爾、田納西、孟斐斯、路易斯維爾、休倫。
第一項專利
1868年底,愛迪生以報務員的身份來到了波士頓,同年他獲得了第一項發明專利權,這是一台自動記錄投票數的裝置,也就是「投票計數器」,愛迪生認為這台裝置會加快國會的工作並且會受到歡迎,但是一位國會議員告訴他有的時候慢慢地投票也是出於政治上的需要,因此愛迪生決定再也不創造人們不需要的發明。[10]
找到方向
1869年的深秋,愛迪生隻身來到美國紐約尋找工作,但他在一家公司找工作時,恰巧碰到那裡的一台電報機壞了,愛迪生很快就修好了那台電報機,收到了總經理的賞識,結果他成為了總電報技師,有了安定的工作環境和工資待遇,為他以後的發明提供了良好條件。同年10月,愛迪生與富蘭克林·波普聯合創辦「波普—愛迪生」公司,專門經營電氣工程的科學儀器,與此同時發明了普通印刷機。[11]
發明和創業
第一桶金
青年和中年時期
1870年,愛迪生把普用印刷機的專利權售給華爾街一家公司,讓經理自己出個價錢,本想索價幾千美元就夠了,那位經理居然給了愛迪生四萬美元。愛迪生得到四萬美元後,在新澤西州瓦克市的沃德街建了一座工廠,專門製造各種電氣機械。[12]
1873年,愛迪生投入到同步發報機的研究中。
1874年12月,同步發報機的研究工作接近尾聲,西方聯合公司答應付給愛迪生5000美元,並出價2.5萬美元購其專利,每天還付給他233美元,作為使用這種設備的每條線路費用,但是西方聯合公司未能踐約,最終傑伊·古爾德以30000美元收購了同步發報機的專利,使愛迪生渡過了難關。[13-14]
愛迪生與他的留聲機 (2張)
艾迪斯與燈泡 (2張)
1875年底,愛迪生即將迎來第二個孩子的出世,覺得家裡的空間顯得過於狹窄,紐瓦克工廠所處的狹窄灰暗的街道、喧鬧的環境也影響研究人員的工作情緒,愛迪生終於下定搬遷的決心。[15]
1876年初,愛迪生一家遷至新澤西州的門羅公園,他在這里建造了一所實驗室。[11]
留聲機出世
1877年,愛迪生改進了早期由亞歷山大·貝爾發明的電話機,並使之投入了實際使用,不久便開辦了電話公司。愛迪生和貝爾兩家敵對的公司在倫敦展開了激烈的競爭。而在改良電話機的過
愛迪生兩度登上《時代周刊》封面人物 (2張)
程中,發現傳話筒里的膜板,隨話聲而震動,他找了一根針,豎立在膜板上,用手輕輕按著上端,然後對膜板講話,聲音的快慢高低,能使短針相應產生不同變化的顫動,愛迪生為此畫出草圖讓助手製作出機器,再經過多次改造,第一台留聲機誕生了。[16-18]
研究電燈
1878年9月,愛迪生開始研究電燈,但由於愛迪生經濟問題不得不尋找經濟資助,於是成立一家股份公司,以便為實驗提供經濟資助,不久洛雷找到了幾個股東,他們願意出錢資助愛迪生研究電燈。但愛迪生屢屢失敗,很快用完了五萬美元用完了,一部分股東的信念開始搖動,愛迪生苦苦勸誘,股東們決定再拿五萬美元資助愛迪生。[19]
1879年10月21日,電燈研製成功,他為此試用了接近1600種材料進行試驗,連續用了45個小時之後這盞電燈的燈絲才被燒斷,這是人類第一盞有廣泛實用價值的電燈,這種電燈有「高阻力白熾燈」、「碳化棉絲燈」多種名稱,用碳化棉絲製成。[20]
1880年,愛迪生派遣助手和專家們在世界各地尋找適用的竹子,有六千種左右,其中日本竹子所制碳絲最為實用,可持續點亮一千多個小時,達到了耐用的目的,這種燈稱之為「碳化竹絲燈」。[21-22]
1881年,在巴黎世博會上,愛迪生展出一台重27噸、可供1200隻電燈照明的發電設備。[23]
1883年,愛迪生在一次電燈試驗中觀察到在燈泡內另行封入一根銅線,認為可以阻止碳絲蒸發,延長燈泡壽命,經過反復試驗,碳絲雖然蒸發如故,但他卻從這次失敗中發現碳絲加熱後,銅線上竟有微弱的電流通過,後來這種現象被稱之為「愛迪生效應」,1904年英國物理學家弗萊明根據「愛迪生效應」發明了電子管。[24]
重重波折
1884年,愛迪生申請「愛迪生效應」的專利,但他並未進行下一步研究。[25] 尼古拉·特斯拉帶著僱主查爾斯·巴奇勒的推薦函(其中大致內容:我知道有兩個偉大的人,你是其中之一,另一個就是這個年輕人了。)來到紐約,去愛迪生的實驗室求職,愛迪生即刻僱傭了特斯拉,安排他在愛迪生機械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進行簡單的電器設計,他進步很快,幫公司解決了許多難題。但特斯拉認為向用戶供電,交流電應該比直流電更好,並表示自已可以製造交流發電機,不過愛迪生不同意特斯拉的觀點,他認為直流電比交流電好而且更安全。[26-27]
1885年,特斯拉提出可以重新設計愛迪生公司里的無效的直流發電機,愛迪生答應了並且表示如果能做出來,就給特斯拉五萬美元。結果特斯拉成功之後,愛迪生說只是開了個「美國式玩笑」。[28]
1886年,特斯拉因與愛迪生科學理念上的分歧和他的處處阻撓而辭職離開了愛迪生的公司,並且自己創建了「特斯拉電燈與電氣製造公司」開始研究交流電,而愛迪生的公司是靠直流電經營,因此特斯拉成為愛迪生最大的競爭對手。[27]
1887年,愛迪生創辦了「愛迪生留聲機公司」,利用留聲機技術盈利,當時的留聲機可以把聲音錄制在蠟筒上,然而,蠟筒很難實現量產因此銷售受到了限制,為了改善不足,愛迪生留聲機公司的競爭對手哥倫比亞唱片公司設計並出售了一種更為輕巧的唱片,而且生產速度比蠟筒更快。[30]
1888年,愛迪生開始研究「活動照片」,這得益於當時產生的連續底片技術,愛迪生從喬治·伊斯曼手中將連續底片買回來,請實驗室的助手進行研究。[31]
1889年,在
愛迪生與喬治·伊斯曼在攝影機旁 (2張)
巴黎世博會的機械展廳內,最受歡迎的是愛迪生的發明作品展台,人們為了聆聽留聲機而排了很久的隊,而白熾燈在其中也很突出,在這次世博會中,愛迪生看到法國攝影家艾蒂安·朱爾·馬雷發明的一種連續顯示照片的裝置,還有喬治·伊斯曼發明的新型感光膠片,愛迪生就利用視覺暫留現象,開始研究電影機。[23]
1891年5月20日,愛迪生第一次在實驗室展示並公開放映活動電影放映機技術,這是利用視覺暫留現象而製成的。[33]
因為交流電更適合遠距離傳輸,比直流電更具有競爭優勢,而且利潤更大成本更低,愛迪生電氣公司漸漸喪失市場份額,財務狀況也急劇惡化。[18] 1892年,在美國「金融巨頭」摩根的主導下,愛迪生通用電氣公司與湯姆·遜休士頓電力公司合並,去掉了「愛迪生」,成為「通用電氣公司」,愛迪生黯然出局。[34-35]
公司合並後,愛迪生轉而采礦,他花錢在新澤西州買了上萬英畝的低品位鐵礦,發明了巨型的機器碾碎礦石。愛迪生採用新的選礦法,不僅鐵礦質量比舊式機械生產的要好,而且售價低了許多。他樂觀地估計:不出七八年,就可以每年生產出價值1000萬—1200萬美元的礦石,凈賺三百萬美元。
但不幸的是,1898年,明尼蘇達州發現了很大的鐵礦,鐵礦不僅品位高,分布廣,而且可以露天採掘,成本低廉,鐵礦石的價格陡降了三分之一,這樣愛迪生就不得不虧本生產,兩百萬美元的投資打了水漂,51歲的愛迪生不但耗盡了全部財產,而且還負了很多的債。
采礦事業失
愛迪生與他的鐵鎳蓄電池
敗了,愛迪生又轉向水泥業——他從礦場運來了石灰石,利用開采鐵礦時粉碎礦石的機器粉碎。與其他水泥廠相比,愛迪生的水泥廠最大特點莫過於全面採用機械動力裝置,他的水泥廠收獲利潤很高,1905年,該水泥廠成為全美五大水泥廠之一,而且愛迪生開采鐵礦所負下的債不出三年全部還清了。[34]
發電機可以提供充足的電能,但發電機不便於攜帶,這是它的美中不足,而蓄電池和發電機比起來很輕便,但只能使用短暫時間,因此愛迪生決心研製新型的蓄電池。1900年,愛迪生開始著手蓄電池的研究。
1902年,愛迪生發明了「鎳鐵鹼性蓄電池」,這種蓄電池是用鎳、鐵和鹼溶液製成的,他用鐵鎳鹼性蓄電池作車輛動力的試驗,每充一次電,行程可達100英里。[37]
1903年,愛迪生的
愛迪生的門洛帕克實驗室
公司攝制了第一部電影《火車大劫案》(又名「列車搶劫」)。[38]
1904年,愛迪生開始在新澤西的銀湖出售新型蓄電池,很快蓄電池便投產了而且銷路不錯,但不久後用戶們發現了這種蓄電池的幾個嚴重問題——在車輛行駛時,電池中的化學液體會流出來;許多蓄電池還出現了典禮衰減狀況。因此愛迪生立刻把工廠關閉並停產蓄電池,並尋找蓄電池漏電的根源。[39]
1909年,愛迪生終於研製出性能更加良好的蓄電池。[40]
1910年8月27日,愛迪生向公眾宣布把留聲機的聲音和電影攝影機上的圖像合二為一的發明——有聲電影。[41]
1915年,愛迪生獲得了「諾貝爾物理學獎提名」和「諾貝爾化學獎提名」。[42]
1917年1月,愛迪生受海軍部長約瑟夫斯·丹尼爾斯之邀,研究美國如果參加第一次世界大戰,應作何計劃和藉助何種發明來作戰。因此,愛迪生把自己的事務全部託付給了自己的副手和同事,並停止自己正在進行的其他實驗工作,致力於研討作戰計劃和研製打仗需要的一些發明,歷時兩年之久。[43]
盡管愛迪生在1913年也開始注重唱片生產,愛迪生還是仍然大力推廣蠟筒產品,這個「致命決策」導致了他在錄音方面的失敗——1929年,愛迪生留聲機公司倒閉。[30]
⑨ 袁家村式(Superior-type,碎屑岩型)鐵礦床成礦模式
袁家村式鐵礦普遍被認為是我國蘇必利爾型鐵礦的典型代表。與鞍山式鐵礦的區別是:含礦原岩建造為正常的海相沉積岩,與海相火山岩關系不密切。典型礦床是山西袁家村鐵礦床。
一、礦區地質
袁家村鐵礦床的礦區地質圖如圖3-3所示。
1.地層
礦區出露地層有新太古界呂梁山群寧家灣組和袁家村組,古生界寒武-奧陶系。與鐵礦有關的袁家村組由下而上可分為3個含鐵岩段:
第一含鐵岩段:延長2800 m,厚210~390 m。底部為似層狀或透鏡狀石英岩;中部為含礦層,中夾綠泥片岩、鎂鐵閃石片岩和絹雲片岩;上部為綠泥片岩、鎂鐵閃石片岩和黑雲片岩。
第二岩性段:延長6000 m,厚380~650 m。底部為不穩定的石英岩,下部為本區的主礦層,中夾少量綠泥片岩和絹雲片岩。上部以綠泥片岩和鎂鐵閃石片岩為主,夾絹雲片岩及鐵礦薄層。頂部為較穩定的炭質絹雲片岩。
第三含礦岩段:厚度>300m,底部為較穩定的石英岩,中、下部為礦層夾綠泥片岩和絹雲片岩,上部為綠泥片岩和炭質絹雲片岩。
整個袁家村組為一套低溫-中壓的綠片岩相變質岩,原岩為伴有酸-基性火山岩的沉積岩(砂岩、泥砂岩、泥岩和細碧岩)。
寒武系下統缺失,中統呈角度不整合直接蓋於呂梁山群之上,底部為礫岩鐵礦。它蓋於鐵礦層之上或附近,有兩個層位,下層厚9.24 m,上層厚3.57 m,兩者相隔2~14 m。其上依次有厚層泥灰岩、石英砂岩、紫色頁岩、薄層灰岩、鮞狀灰岩和緻密塊狀灰岩,厚62~139 m。上統為薄層灰岩和白雲質灰岩夾竹葉狀灰岩,厚25 m。
2.構造
袁家村組構造總體走向NNE至SN向,傾向SE至E,傾角60°~80°。剖面上礦體呈單斜層,但礦層中緊密褶曲很發育。
寒武系為一系列向東傾伏或揚起的平緩對稱褶曲,軸向15°~30°。其底部礫岩鐵礦層的走向NE,傾向SE,傾角7°~18°。
斷裂分兩期。太古宙後期的古斷裂為縱向和斜向(NNW向)張扭性斷裂。海西-燕山期斷裂以逆斷層為主,波及礦區的有10條之多。斷裂延長100~800 m,斷距20~200 m。大多數走向NE,傾向SE,傾角70°以上。正斷層只有兩條,長400 m和1000 m,傾角85°,距斷15 m以上。此期斷裂對礦體破壞不嚴重,不影響開采。
3.岩漿岩
有變輝綠岩和片麻狀花崗岩2種。變輝綠岩呈脈狀貫入,寬數米至百餘米,個別達450m,破壞礦體完整性。其他岩脈對礦體無影響。
圖3-3 嵐縣袁家村鐵礦地質圖
二、礦體規模、形態與產狀
該礦區鐵礦分布在南北長6 km、東西寬0.4~1.5 km的范圍內,計有3個礦帶,15個礦體。礦體走向為近SN向和NNE向,局部為NE向,傾向E或SE,傾角60°~80°。主要礦體呈似層狀,其他礦體呈透鏡狀、板狀和不規則狀(圖3-4)。變輝綠岩對礦體破壞較大,是礦體中的主要夾石。
Ⅰ礦帶:分布於礦區西側。全長1910 m,包括1、2、5號礦體。其中1號礦體主要由石英磁(赤)鐵礦組成,全長1375 m,礦體平均厚度84.7 m,工程式控制制延深425~650 m,平均延深603.6m。礦體走向近SN,傾向E,傾角70°~60°,局部近於直立。由於受變輝綠岩脈穿插,礦體有被分割、吞蝕現象,特別是3線以南沿走向方向被分割、吞蝕現象較為明顯;沿傾向方向則較為穩定,基本上呈似層狀。
Ⅱ礦帶:分布於礦區中部,為區內縱橫南北、規模最大的礦帶。長達5000 m,寬200~600 m,包括大小礦體7個(即6、7、8、9、10、11及14號礦體),斷續相連,呈近SN向分布。礦體主要集中在1~6線間,南北兩端礦體厚度明顯變薄,多呈平行的透鏡狀小礦體。10號礦體為區內最大的礦體,全長2600 m,平均厚度為154.9 m,控制礦體延深140~830 m,平均延深612.1 m,除6、7線礦體向深部有所變薄外,其他剖面均無變薄趨勢,表明礦體沿傾斜方向十分穩定,為一巨大的扁豆體,礦體走向為NNE,傾向SEE,傾角70°~80°,其連續性較好,僅有少量夾石及變輝綠岩脈穿插,礦石類型以石英磁、赤(鏡)鐵礦為主。
Ⅲ礦帶:分布於礦區東側,全長2700 m,寬約200~300 m,包括5個礦體(即12、13、15、16及17號礦體),斷續出現。15號礦體為該礦帶中最大的礦體,全長1125 m,厚度8.3~94.3 m,平均厚度45.8 m,延深100~515 m,平均293.8m,礦體的形態在平面上向南收斂,厚度增大,向北撒開,厚度變薄,並漸趨尖滅,在剖面上往深部有變薄的趨勢,礦石類型多,組成較復雜,以閃石石英磁(赤)鐵礦為主,次為石英磁(赤)鐵礦,石英鏡(赤)鐵礦僅在礦體底部有少量分布。
三、礦石物質成分與結構構造
礦石礦物以磁鐵礦、赤鐵礦和鏡鐵礦為主,此外尚有褐鐵礦和菱鐵礦。脈石礦物以石英和鎂鐵閃石為主,還有綠泥石、鐵黑硬綠泥石、陽起石、鐵滑石、鐵白雲石、白雲石和方解石等。硫化物有少量黃鐵礦、黃銅礦和毒砂,並含微量自然金。礦物多呈自形、半自形或他形,具粒狀變晶結構、鱗片變晶結構和變余砂狀結構。礦石具條帶狀和條紋狀構造,系鐵礦物和脈石礦物分別相對集中形成韻律薄層,條帶寬0.1~5 mm。礦石類型可分為5種:
1)石英磁鐵礦型:石英佔46.9%,金屬物以磁鐵礦為主,含量26.2%;赤鐵礦佔4.4%。鐵礦物粒度0.01~0.05 mm。是重要的礦石類型,占總資源儲量27.9%。
圖3-4 袁家村鐵礦Ⅳ線剖面圖
2)石英鏡(赤)鐵礦型:石英佔57.8%~63.3%,金屬礦物以赤鐵礦和假象赤鐵礦為主,佔14.8%,磁性鐵佔4.6%~8.2%。含5%以下的鏡鐵礦。是重要的氧化礦石類型,占總資源儲量的37.4%。
3)石英假像赤鐵礦型:石英佔54%,金屬礦物以假像赤鐵礦、褐鐵礦為主,約佔21%。次要金屬礦物有磁鐵礦,佔5.5%~13.2%,系氧化礦石,最大氧化深度可達235 m。約占總資源儲量5.5%。
4)閃石石英磁鐵礦型:石英佔23.5%~35.7%,鎂鐵閃石佔21.3%~31.1%,金屬礦物以磁鐵礦為主,佔22%~36.9%,次為鐵白雲石,佔3.8%~7.7%,赤鐵礦僅佔1.2%~2.1%。占總資源儲量22.8%。
5)閃石石英假像赤鐵礦型:石英佔41.4%~48.9%,鎂鐵閃石佔15.6%~20.1%,金屬礦物以赤鐵礦為主,約佔23%,次為磁鐵礦(5.3%~9.6%)。為閃石石英磁鐵礦型礦石之礦表生氧化結果,占總儲量5.2%。
圖3-5 山西省嵐縣袁家村鐵礦典型礦床成礦模式圖
四、礦床成因及成礦模式
根據潛力評價成果,將袁家村式鐵礦的成礦模式總結如下(圖3-5)。
1)沉積形成條帶狀鐵建造階段(圖3-5(a)):太古宙晚期至元古宙早期,華北克拉通西北緣發生裂陷,形成五台弧盆、雲中山逆沖帶、呂梁裂陷槽和呂梁陸塊。在五台弧盆中,由於海底基性火山活動強烈,帶來了大量鐵質,在金剛庫組中形成黑山莊BIF(黑山莊鐵礦的前身,在柏枝岩組中形成山羊坪BIF(山羊坪鐵礦的前身),它們屬於阿爾果馬型BIF。在呂梁裂陷槽中,與基性岩牆貫入有關的海底噴氣帶來大量鐵質,其與上升洋流從五台弧盆帶來的與基性火山活動有關的鐵質和陸源風化帶來的鐵質一起,沉澱形成蘇比利爾型BIF(袁家村鐵礦的前身)。
2)變質變形成礦定位階段:含鐵建造在早期變形階段,由於變質變形、逆沖上升及花崗岩類侵入,BIF中物質組分發生分異和重結晶,形成袁家村鐵礦床(圖3-5(b1))。在隨後的強期變形過程中,含鐵建造進一步片理化並伴隨混合岩化,成礦物質進一步分異富集,最終形成袁家村大型礦床(圖3-5b2)。在變質變形過程中,黑山莊鐵礦床和山羊坪鐵礦床也最終形成。
從上述成礦模式中可以看出,該區阿爾果馬型鐵礦(山羊坪鐵礦床、黑山莊鐵礦床)與蘇比利爾型鐵礦(袁家村鐵礦床)是同期不同環境中形成的。這也是目前國內多數研究者的新認識,如遼寧鐵礦潛力評價認為,阿爾果馬型的齊大山鐵礦和蘇比利爾型的西鞍山鐵礦是同時不同環境的產物,前者為近火山口相沉積產物,後者是遠火山口相正常沉積的產物。