① 爱迪生的一生以及是全部的发明
爱迪生发明创造年表:
1868年10月11日发明“投票计数器”,获得生平第一项专利权。
1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。
1870年发明普用印刷机,出让专利权,获4万美元。在纽约克自设制造厂。
1872—1876年发明电动画机电报,自动复记电报法,二重、四重电报法,制造蜡纸炭质电阻器等。
1875年发明声波分析谐振器。
1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。
1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。获得三项专利:穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。 8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。
1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机,设计微音器,扩音器,空中扬声器,声音发动机,调音发动机,微热计,验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀,并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园,重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。
1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法,电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。
1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文,正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。
12月成立纽约爱迪生电力照明公司。
1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机,地下电线,电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。
1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。 12月底美国各地建立了150多个小电站。
1885年5月23日提出无线电报专利。
1887—1890年改良圆筒式留声机,取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机,唱片,授语机等制造和发售事业。
1888年发明唱筒型留声机。
1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动电影机。
1890—1899年设计大型碎石机,研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。
1891年发明“爱迪生选矿机”,开始自行经营采矿事业。获得“活动电影放映机”专利。5月20日第一台成功的活动电影视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。
1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座电影“摄影棚”。
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映机影院。
1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片,受到公众热烈欢迎。
1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验,行程为5000英里,每充一次电,可走100英里,获得成功。
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
1909年费时十年,蓄电池的研究,终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。
1910—1914年完成圆盘式留声机,不损唱片和金钢石唱片。完成有声电影机。
1910年发明“圆盘唱片”。
1912年发明“有声电影”。研制成传语留声机。
1914—1915年发明石碳酸综合制造法,并合留声机和授语机为远写机,一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。
1915—1918年完成发明39件之多,其中最著名的是鱼雷机械装置,喷火器和水底潜望镜等。
1927年完成长时间唱片。
1928年从野草中提炼橡胶成功。
② 爱迪生资料
爱迪生(1847~1931)是美国著名的发明家。一生勤奋好学,善于思考,努力工作,在75岁的时候,还每天准时到实验室签到上班,他在几十年间几乎每天工作十几个小时,晚间在书房读3至5小时书,若用平常人一生的活动时间来计算,他的生命已经成倍的延长了。因此,爱迪生在79岁生日的那天,他骄傲地对人们说,我已经是135岁的人了。他活到84岁,一生中的发明有1100项之多,其中最大贡献是发明留声机和自动电报机,实验并改进了白炽灯和电话。爱迪生20岁出头开始研究电灯,历时10余年,他先后选用了竹棉、石墨、钽……等等上千种不同物质作灯丝材料进行试验,时常通霄达旦,有一次他和助手们竟连续工作5昼夜。1879年爱迪生用碳丝作为白炽灯丝,并点燃40小时。由于碳丝表面多孔,性脆,强度很低。不久被钨丝代替。
1883年爱迪生发现了热电子发射现象,也叫“爱迪生效应”,即金属表面附近的部分电子或离子因高温而使其无规则运动得到足够的动能,克服表面的束缚,逸出金属之外。爱迪生效应对于一切真空管的操作至为重要,作为发射表面的阴极常涂上一层碱土金属氧化物,以利电子发射,并用电流加热以维持高温。
1900年爱迪生发明了铁镍蓄电池,是一种碱性蓄电池,电动势约为1.3~1.4伏,寿命长,但效率不高。爱迪生一生有许多发明,可是当别人问爱迪生成功原因时,他说:有些人以为我有什么天才,这是不正确的,“天才”是百分之一的灵感,百分之九十
回答者:xiaobebe - 魔法学徒 一级 11-2 19:39
爱迪生(Thomas Alva Edison 1847~1931)美国著名的发明家、企业家。1847年2月11日诞生于美国俄亥俄州米兰镇的一个农民家庭。8岁进学校读书,只学习了三个月,就不得不退学回家,由当过乡村教师的母亲、辅导他自学。12岁时,家庭生活困难,开始在列车上卖报,16岁时发明了自动定时发报机,之后不断有发明问世,一生中共完成2000多项发明,1928年被授与美国国会金质特别奖章。1931年10月18日,爱迪生在西奥伦治逝世,终年84岁,1931年10月21日,全美国熄灯以示哀悼。
二、科学成就
爱迪生是一位闻名世界的伟大发明家。他一生的发明在世界上是无与伦比的。爱迪生的主要贡献有:
1.爱迪生在科学技术中最重大的贡献是发明了留声机和白炽电灯。
今天,我们很难想象生活中可以没有电——无法开亮一盏灯,听唱片,去电影院,或给某人打个电话。然而,所有这些我们认为理所当然的事情,全都是一个人实用的发明创造的结果——他就是托马斯·爱迪生。
在爱迪生之前,马路上,居室里,工厂里,都只能使用靠手工点燃的昏昏蒙蒙的煤气灯。夜幕一降,工厂纷纷关门。电或者电话并不是爱迪生发明的。但是他那种实用性的发明和改进把电和电话的用途推向了每一个角落。
爱迪生也许是有史以来最伟大的发明家,他开现代世界技术革新之先河。这位不知疲倦的发明家把我们从蒸气时代带入了20世纪。
2.爱迪生还在电影、有轨电车、矿业、建筑以及兵器等方面,有许多著名的发明创造。
3. 爱迪生还在一个真空灯泡里观察到热电子发射现象,后人把它称做“爱迪生效应”,热电子发射的发现,为研制电子管奠定了基础。
三、趣闻轶事
1.孵蛋的经历
爱迪生在童年时代就爱动脑筋,好奇心特别强,有一天早晨,全家突然发现爱迪生不见了,到处找也找不到,一直到了晚上,才发现他趴在鸡舍旁,肚子下面压了一大堆鸡蛋,原来他异想天开,要用自己的身体来孵小鸡,结果事与愿违:蛋壳破裂,蛋黄横溢。小爱迪生也明白了:鸡可以孵蛋,但是出于某种原因,人不能孵蛋。
2.最差的学生
爱迪生喜欢了解他自己感兴趣的事物。但是对于上学就另当别论了。爱迪生8岁那年上学,当时他家刚搬迁到另一个大湖旁的休伦港不久。整天困在教室里,他感到太没意思了。
像当时的大多数教师一样,这所学校的老师也信奉棍棒教育。爱迪生非常害怕藤条,尽管如此,他仍然学不进老师教的那一大堆知识。而他好问的习惯更使得老师生气。
爱迪生成了班上最差的学生,一连3个月都是如此。后来他听见老师议论他,说他有毛病,说他“addled”。爱迪生知道这是什么意思:addled蛋就是坏的、变质的蛋。一怒之下,他冲出了教室,再也不愿回去。
在家里,他的母亲南茜站在他一边。有一段时间爱迪生时断时续地去过一些别的学校。但大部分时间里是母亲亲自教他。或者不如说,她任由他去自学。在她的鼓励下,他如饥似渴地读书:莎士比亚、历史、《圣经》。在他9岁那年,有一天,她给了他一本科学方面的书,这是他第一次看这种书。书名叫《自然哲学的学校》,它让读者们在家里做一些简单的实验。从那时候起,艾尔的生活就起了变化。
他如痴似醉地将这本书读完,做了里面所有的实验,然后他做起了自己的实验。他买来化学制品,四处搜寻电线之类的边角料,在卧室里建起了一个实验室。他做的实验之一是将两只大猫的尾巴搁在电线上,将它们的毛相互摩擦,试图产生静电。唯一的结果是他被两只猫抓得鲜血淋淋!
他的另一项早期实验是让一个朋友服用大剂量的起泡粉,希望这种粉在人体内产生的气会像充满气的气球一样将他送上天。
3.艰苦探索,“大海捞针”终于成功了
爱迪至12岁时开始他艰苦的闯荡生涯,他作过火车上的报童,学会了发报技术,到过波士顿、纽约,一直到24岁时才有了自己的工厂和美满幸福的家庭,爱迪生在1878年时宣布要发明一种光线柔和、价格便宜的安全电灯。为了找到合适的灯丝,爱迪生试验过硼、钌、铬、碳精以及各种金属合金,共1600 多种材料,历时13个月,但是都没有成功。一些人吹起了冷风,说爱迪生这次是“吃进了自己啃不动的东西”。一个曾经在爱迪生那里工作过的物理学家称这个试验是“大海捞针”。但是,爱迪生不怕失败,坚持试验,下决心要从大海中捞起针来。功夫不负有心人。1879年10月10日星期天下午5时,爱迪生点亮了用碳化棉丝作灯丝的灯泡,他亲自观察和做记录。这一次,灯泡明亮、稳定,1小时、2小时、3小时、……灯泡一直亮着。从19日、20日到21日,没有一个人去休息。直到21日下午2时,当点燃到第45个钟头的时候,爱迪生叫助手把电压加高一点,灯泡更亮了。又过了几分钟,灯丝终于烧断了。12月21日,纽约先驱论坛报用整版篇幅详细报道了灯泡试验成功的消息。爱迪生获得了全部专利,人们公认白炽灯是由他发明的。1879年除夕,爱迪生把60个灯泡点亮了挂在门罗公园里,当时下着大雪,竟有3000多人顶着大雪来参观。
爱迪生是一个讲究实际的人。他的座右铭是:“我探求人类需要什么,然后我就迈步向前,努力去把它发明出来。”有人说,发明是命运的产物,爱迪生是天才。爱迪生却感叹地说:“天才,百分之一是灵感,百分之九十九是血汗!”当有人问他在发明灯泡的1万次失败期间是怎样坚持下去的时候,他说,在这个过程中他从未失败过;相反,他找到了1万种无效的方法。他一生中写下的3400本详细记录发明设想、实验情况的笔记,就是这段话的有力佐证。爱迪生77岁那年有人问他:“您什么时候退休?”他脱口而出说:“在我出殡前的那一天!”有一次,有人半开玩笑地问爱迪生:“您是否同意给科学十年休假?”爱迪生严肃地回答说:“科学是一天也不会休息的,在已经过去的亿万年间,它每分钟都在工作,并且还要这样继续工作下去。”的确,爱迪生实践了自己的诺言,他已经80多岁了,为了“做出更多的发明”,仍在勤奋地工作,致力于从本国的杂草中提取胶乳。
大事年表
1847年 2月11日,托马斯·艾尔瓦·爱迪生出生于美国俄亥俄州米兰镇。
1854年 爱迪生全家迁往密歇根的休伦港。不久爱迪生得了猩红热,病情严重。这场大病成为他后来耳聋的主要病因。
1855年 爱迪生在英格尔学校读了3个月的书。
1859年 12岁的爱迪生成为休伦港一底特律火车上的报童。
1861年 美国南北战争爆发。
1862年 希洛之战;爱迪生用电报使报道战斗消息的报纸畅销。
1863年 16岁的爱迪生成为报务员,后来的几年里四处浪游,做报务工作。
1868年 爱迪生到达波士顿,在西方联合电报公司找到一份工作。他申请第一项专利(表决器),报务员同业杂志上刊登了他的双向电报机的消息。
1869年 1月,爱迪生成为自由发明人。他申请第二项专利,改进的股票行情自动收录器。
4月,双向电报机试验失败。
10月,爱迪生与电气工程师富兰克林·L·波普建立合伙企业。
1871年 爱迪生在新泽西州的纽瓦克开设了门市部。
12月,托马斯·爱迪生与玛丽·斯迪威尔结婚。
1874年 爱迪生成功地制造了多路电报系统,四重传输系统,可以通过单一线路在两个方向同时传输两个信息。
1876年 1月,爱迪生开始在新泽西州的蒙罗园建造新的实验室,并在不久之后搬了进去。
3月,亚历山大·格雷厄姆·贝尔获得他新发明的电话的专利权。
1877年 1月,爱迪生开始研究炭精电话送话器。
11月,爱迪生使用灯黑对炭精送话器的效果作了重大改进。
12月,爱迪生发明了留声机。
1878年 爱迪生开始研究电灯和输电系统
1879年 夏季,“低腰身的玛丽·安”发电机设计完成。
1879年 10月,爱迪生发现,将炭化棉线作灯丝,装进高度真空的玻璃灯泡里,会持续发亮好多小时才被烧坏。
1880年 一辆电动火车建成,并在蒙罗园投入使用。
1881年 爱迪生离开蒙罗园,重回纽约。
1882年 爱迪生在研究电灯的同时,注意到灯泡内部有一些黑色沉积点,“爱迪生效应”的第一个证明。
9月4日,纽约珍珠街上的发电站启动。
1884年 爱迪生的妻子玛丽去世。
1886年 托马斯·爱迪生与米娜·米勒结婚,并与她一起在“格兰蒙特”——新泽西奥兰治谷的一座大庄园里定居。
1887年 爱迪生开始改进留声机的研究;并在西奥兰治建造了一座新的实验室。
1888年 爱迪生救活了一家始建于70年代的铁矿石处理公司。
在此后的几年里,他购买了新泽西大片有铁矿的土地,开办了一家矿产加工厂和一座矿场。
1891年 爱迪生在美国为他的“活动物体的连续照片放映机”申请了专利。
1899年 爱迪生开始研究电动汽车的蓄电池。
1900年 爱迪生对铁矿石处理的研究最终停止。
1902年 爱迪生成功地开办了一家水泥制品厂。(他从这项生意中发展出筑路和房屋建造工程。)
1912年 爱迪生开始为福特公司的T型汽车设计电气自动起动器,T型汽车取代了市场上的电动汽车。
1914—1918年 第一次世界大战爆发,爱迪生把大量的时间花在美国海军的科学发展上。
1927年 爱迪生在佛罗里达建立了一座实验室,研究国产橡胶资源,用以取代通常的马来亚产品。
1931年 8月,爱迪生心力交瘁,被诊断为患了重病。
10月18日,托马斯·艾尔瓦·爱迪生去世,终年84岁。
10月21日,全美国熄灯以示哀悼。
③ 钛铁矿用浓硫酸处理为什么产物是硫酸亚铁
钛在1791年被发现,而第一次制得纯净的钛却是在1910年,中间经历了一百余年。原因在于:钛在高温下性质十分活泼,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:
fetio3+3h2so4
==
ti(so4)2+feso4+3h2o
fetio3+2h2so4
==
tioso4+feso4+2h2o
feo+h2so4
==
feso4+h2o
fe2o3+3h2so4
==
fe2(so4)3+3h2o
为了除去杂质fe2(so4)3,加入铁屑,fe3+
还原为fe2+,然后将溶液冷却至273k以下,使得feso4·7h2o(绿矾)作为副产品结晶析出。
ti(so4)2和tioso4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是:
ti(so4)2+h2o
==
tioso4+h2so4
tioso4+2h2o
==
h2tio3+h2so4
锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:
h2tio3
==
tio2+h2o
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将tio2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100k,进行氯化处理,并使生成的ticl4,蒸气冷凝。
tio2+2c+2cl2=ticl4+2co-
在1070k
用熔融的镁在氩气中还原ticl4可得多孔的海绵钛:
ticl4+2mg=2mgc12+ti
这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。
④ 爱迪生发明了什么
爱迪生发明创造年表:
1868年10月11日发明“投票计数器”,获得生平第一项专利权。
1869年10月与友人合设“波普——爱迪生公司”。
1870年发明普用印刷机,出让专利权,获4万美元。在纽约克自设制造厂。
1872—1876年发明电动画机电报,自动复记电报法,二重、四重电报法,制造蜡纸炭质电阻器等。
1875年发明声波分析谐振器。
1876年在新泽西州的门罗公园建立了一个实验室——第一个工业研究实验室。它是现代的“研究小组”这一概念的创始。发明碳精棒送话器。申请电报自动记录机专利。
1877年在门罗公园改进了早期由贝尔发明的电话,并使之投入了实际使用。获得三项专利:穿孔笔、气动铁笔和普通铁笔。 8月20日发明了被证实为爱迪生心爱的一个项目——留声机。
1878年爱迪生宣称要解决电照明的问题。英国皇家学会举办留声机展览。改良留声机,设计微音器,扩音器,空中扬声器,声音发动机,调音发动机,微热计,验味计等。2月19日获留声机专利。7月与宾夕法尼亚大学派克教授赴怀俄明观察日全蚀,并用他发明的气温计测量太阳周围全体的温度。8月返回门罗公园,重新投入科研实验当中。英国批准爱迪生“录放机”专利申请。9月访问康涅狄克州的威廉·华莱士。开始进行发明电灯的研究。10月5日提出等一份关于铂丝“电灯”的专利申请。
1879—1880年经数千次的挫折发明高阻力白炽灯。改良发电机。设计电流新分布法,电路的调准和计算法。发明电灯座和开关。发明磁力析矿法。
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。10月21日发明高阻力白炽灯,它连续点燃了40个小时。11月1日申请碳丝灯专利。12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。12月25日对来自纽约市的3000名参观者在门罗公园作公开电灯表演。
1880年研究直升机。获得电灯发明专利权。制成磁力筛矿器。1月28日提出“电力输配系统”专利书。2月18日《斯克立柏月刊》发表了《爱迪生的电灯》一文,正式发表了电灯的发明。5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。
12月成立纽约爱迪生电力照明公司。
1881纽约第五大街总部设立。成立一个白炽灯厂于纽约克。设立发电机,地下电线,电灯零件的制造厂。在门罗公园试验电车。
1882发明电流三线分布制。申请专利141项。9月4日成立第一所中央厂。 12月底美国各地建立了150多个小电站。
1885年5月23日提出无线电报专利。
1887—1890年改良圆筒式留声机,取得关于留声机的专利权80余份。经营留声机,唱片,授语机等制造和发售事业。
1888年发明唱筒型留声机。
1889年参加巴黎百年博览会。发明电气铁道多种。完成活动电影机。
1890—1899年设计大型碎石机,研磨机。在奥格登矿地亲自指挥用新方法大规模开发铁矿。
1891年发明“爱迪生选矿机”,开始自行经营采矿事业。获得“活动电影放映机”专利。5月20日第一台成功的活动电影视镜在新泽西州西奥兰治的爱迪生实验室向公众展示。
1893年爱迪生实验室的庭院里建立起世界上第一座电影“摄影棚”。
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映机影院。
1896年年4月23日第一次在纽约的科斯特—拜厄尔的音乐堂使用“维太放映机”放映影片,受到公众热烈欢迎。
1902年使用新型蓄电池作车辆动力的试验,行程为5000英里,每充一次电,可走100英里,获得成功。
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
1909年费时十年,蓄电池的研究,终于成功。制成传真电报。获得原料机、加细碾机、长窑设计专利。
1910—1914年完成圆盘式留声机,不损唱片和金钢石唱片。完成有声电影机。
1910年发明“圆盘唱片”。
1912年发明“有声电影”。研制成传语留声机。
1914—1915年发明石碳酸综合制造法,并合留声机和授语机为远写机,一方电话机可自动纪录对方说话。自行制造苯、靛油等。
1915—1918年完成发明39件之多,其中最著名的是鱼雷机械装置,喷火器和水底潜望镜等。
1927年完成长时间唱片。
1928年从野草中提炼橡胶成功。
⑤ 基鲁纳含磷灰石铁矿矿床模型
瑞典北极圈内的基鲁纳矿区位于瑞典首都斯德哥尔摩北部克布内凯赛峰(海拔2123m)以东50km。基鲁纳矿床是世界上最大的铁矿床之一,仅Kiirunnavaara矿含有大约20亿t的磁铁矿石,同时该矿床又是世界上最大的地下开采矿山之一。矿区内矿体长可达6km,矿区可分为Kiirunnavaara和Luossavaara矿床,Kiirunnavaara矿体长度约4km,平均宽度为90m,钻探深度为1100m,可能会延伸至2000m。该类矿床矿石主要为含磷灰石铁矿石,许多作者将其划为IOCG矿床(Hitzmanetal.,1992;Smith et al.,2005;Smith et al.,2005)。Williams等(2005)认为基鲁纳磷灰石氧化铁矿和矽卡岩铁矿不属于IOCG矿床,但是他同时又具有IOCG矿床的某些特征,包括:①成矿省内其他类型的矿床较少,②矿床通常与大规模的碱性,特别是含钠的蚀变作用有关,③叠加少量的相关元素,如Cu、Au、P、F、REE等。
基鲁纳地区的元古宙岩石,无论在区域范围内还是在矿区范围内,均受到方柱石化和钠长石化的影响,这一影响与本区的氧化铁矿床的矿化有关(Frietsch,1997)。在本地区具有经济价值的氧化铁矿有Kirunavaara、Leveaniemi、GruvbergetFe、Mertainen、Lappmalmen、Malmberget、Rakkurijoki、Tuolluvaara、Rektorn、Luossavaara、Henry等矿床(图4-27)。区域内铜矿床包括Aitik、Wiscaria(Martinsson,1997)、Oahthavare(Lindblom et al.,1996)和Natanen(Martinssion et al.,2004)以及一些远景区(图4-27a)。大部分矿床为后生矿床,多产于Karelian绿岩和斑岩群中。
一、地质背景
基鲁纳矿区产于中元古代大陆环境(1.85~1.8Ga,U-Pb法测年,Skiold et al.,1984;Skiold,1984)。围岩为大面积碱性流纹岩、粗面岩和粗安岩火山灰和熔岩流组成,同时一些同成因的侵入岩侵入到大陆沉积盖层中(Geijer,1930;Geijer et al.,1974;Parak,1975a;Frietsch,1979;Forselletal.,1980;Frietsch,1980)。该组地层由Kurravaara砾岩、基鲁纳斑岩、下Hauki组沉积岩和火山岩,以及上Hauki组沉积岩组成(图4-28;表4-3)。这一火山-沉积岩带内侵入有几组正长岩、花斑岩和花岗岩,含磷磁铁矿石产于基鲁纳斑岩和下Hauki组层内。该地层最底部为砾岩地层,砾岩地层之上为基鲁纳绿岩———基鲁纳地区的元古宙岩石,无论在区域范围内还是在矿区范围内,均受到方柱石化和钠长石化的影响,这一影响与本区的氧化铁矿床的矿化有关(Frietsch,1997)。
图4-27 瑞典北部地区铁和铜矿床分布图
不同组合侵入岩均与造山事件相对应,Haparanda岩体主要存在于Norrbotten北部地区的最东部,由一套岩石组成,即从辉长岩和闪长岩到二长岩-二长闪长岩、花岗闪长岩和一些花岗岩,其化学特征从碱质-钙质到钙碱系列。条纹长石-二长岩岩体在该区最为发育,由形成于1.88~1.86Ga的二长岩和石英二长岩组成(Bergman et al.,2001)。辉长质侵入体可能与条纹长石-二长岩体和那些正常发育于二长花岗岩侵入岩边界的岩石有关。同/后碰撞深成岩代表了侵入事件的后期阶段对本区的影响作用。花岗岩-伟晶岩岩体的年龄为1.81~1.78Ga,伟晶岩的分布面积较广,通常与主要的二长岩有关。该区的变形变质作用很可能发生于这一时期。
构造运动序列开始于古元古代的古生代地壳的伸展作用和裂谷作用。造山作用始于裂谷作用之后,在与俯冲作用有关的构造环境下,早期形成的陆/岛弧与古生代形成的克拉通碰撞,发生造山作用。大约于1.93Ga,在大陆裂谷之下开始了南西向的俯冲作用(Juhlin et al.,2002)。1.93~1.87Ga之间,古老克拉通、造山带与Svecofennian火山岩带一起形成了新的大陆地壳(Mellqvist et al.,1999)。在碰撞期间,变沉积岩和沉积岩由于不同地块之间的挤压作用发生变形,随后,岛弧与微陆块再次发生碰撞,推覆于古生代克拉通之上(Juhlin et al.,2002)。
第二阶段的碰撞作用期间,在右旋转换挤压体系作用下的变形作用可能导致了东西向至北东-南西向的地壳缩短。随后,局部堆积的透镜体和盖层逆冲于古生代大陆地壳之上。Svecofennian造山事件期间的岩浆作用和构造活动是引起热液蚀变和成矿事件的最可能诱导因素,在空间上这一岩浆和构造活动带似乎与主要的变形带相对应。最后,在地壳伸展期(1.6~1.5Ga,Korja et al.,1993)以非造山岩浆作用为特征的下地壳移除作用使得地壳沿东西走向伸展变薄。
图4-28 基鲁纳地区地质简图
表4-3 基鲁纳地区前寒武纪地层表
二、矿床地质特征
基鲁纳矿床位于残余的太古宙芬诺斯堪迪亚地盾南部边缘,矿床产于由古元古代盖层和大面积的似花岗岩以及这些地层内发育的一系列长英质火山岩地层中。有关含磷灰石铁矿矿体与围岩之间的关系问题先后引起了许多地质工作者的兴趣,例如Geijer(1910)对这些矿床及其围岩进行了较为详尽的描述,他也因此成为这类含磷灰石铁矿床研究的权威。随后,他穷其毕生精力对基鲁纳地区的地质工作进行研究,作出了不可磨灭的贡献。Odman(1957,转引自Forsell,1987)和他的助手们在20世纪50年代的地质工作完成了Norrbotten郡第一份现代地质图,引起了有关基鲁纳地区地层层序问题探讨的再次升温。在20世纪六七十年代,许多工作者对于基鲁纳含磷铁矿的成因问题展开了激烈的讨论。直到1992年Hitzman等(1992)的有关IOCG矿床论述的发表,才使得基鲁纳矿床的成因认识有了新的进展。有关该地区部分含磷灰石铁矿床的特征如表4-4所示。
表4-4 基鲁纳矿区含磷灰石铁矿床地质特征统计表
续表
注:资料来源于瑞士地质调查局矿床数据库:http://www.sgu.se/sgu/en/service/kart-tjanststarte.html。
(一)围岩特征
基鲁纳地区铁矿床的围岩地层主要为中性到长英质火山岩,该围岩火山岩在区内大约有6km厚,整个火山岩地层均发生铁氧化物矿化。Kiirunavaara和Luossavaara矿床产于火山岩与沉积岩接触带之间,矿体下部由斑状、粗面状沉凝灰岩、熔岩流及其相关的侵入岩组成,上部以流纹质沉凝灰岩和凝灰质沉积岩为主的岩石组成(Frietsch,1979)。本区的大多数火山岩均发生过蚀变,因此围岩的原始化学特征尚不能完全确定,可能为富碱质火山岩。许多研究者认为矿床形成与斑岩有关。火山活动与矿体之间具有紧密关系,如①Kiirunavaara矿体被正长岩、次流纹岩和镁铁质岩脉所切割,②含有磁铁矿碎屑的岩脉和岩床本身就含有磁铁矿脉,③Hauki地层沉积岩中含有氧化铁矿石碎屑(Geijer,1960;Geijer et al.,1974;Frietsch,1979)。尽管下Hauki地层发生过强烈的片理化作用破坏了大多数的岩石原始结构,但是局部仍然保留完好。Nukutusvaara矿床以东发育多孔状构造的岩石,与Luossavaara-Kiirunavaara矿床的结核状正长斑岩很相似。在Nukutuscaara矿床内同样发育有像Luossavaara-Kiirunavaara矿带内发育的正长斑岩,并且这两个矿区内的正长斑岩内的磁铁矿具有相似的微量元素含量特征(表4-5)。两个矿区矿石和正长斑岩之间相似的岩性特征和微量元素含量使得矿石与地层之间的相关性很难确定。
表4-5 磁铁矿和围岩正长斑岩中微量元素含量w(B)/10-6
通过对Luossavaara-Kiirunavaara矿区和下Hauki矿正长斑岩之间的微量元素对比,发现下Hauki正长斑岩为富钾岩石,而Luossavaara-Kiirunavaara矿区的正长斑岩为富钠岩石。碱金属含量的不同可能与发育于PerGeijer矿区和Hauki地区之间的富钾熔结凝灰质火山岩有关。褶皱过程中形成发生的熔结凝灰岩的钾长石活化作用产生下Hauki地层的片理化特征,并导致地层内部钾交代作用。
(二)矿体特征
基鲁纳含磷磁铁矿主要为不规则状,如球状、透镜状、长条状、板状,部分地段为网脉状,该矿体类型有时被称为矿石角砾岩,与围岩地层呈整合接触(图4-28)。根据矿体的位置和磷的含量可将该含磷磁铁矿体划分为两类,第一类包括Kiirunavaara和Luossavaara磁铁矿床,产于正长斑岩和含石英斑岩之间的接触部位。这些矿床的平均磷含量小于1%。另一组包括许多小型矿床,总体称其为“PerGeijer矿床”,这些矿床的磷含量为3%~5%。他们产于含石英斑岩和上覆的下Hauki组之间的接触部位(图4-28)。Kiirunavaara矿体主要由块状磁铁矿组成,与之共生的矿物有磷灰石、阳起石和少量石英。在块状矿体顶部和边部的矿石角砾岩逐渐由磁铁矿-磷灰石±阳起石±石英带向流纹岩中浸染状和脉状磁铁矿-磷灰石±阳起石转变。另外,均质不含磷的磁铁矿(B矿带)和层状富含磷灰石层磁铁矿(D矿带)之间为突变接触关系。实际上,在Luossavaara和PerGeijer矿床中也存在层状含磷灰石磁铁矿石。在Kiirunavaara和PerGeijer矿区,纯磷灰石层(0.1~0.5m厚)也很常见。
1.矿石矿物特征
基鲁纳矿床矿石矿物以磁铁矿铁矿为主,在某些矿床的局部发育有赤铁矿,其次为磷灰石、阳起石-透闪石和透辉石。以磁铁矿为主的矿床(PerGeijer、Nukutusvaara、Rektor、Lapp)与富磷灰石铁矿床(Luossavaara、Kiirunavaara)具有相似的岩性特征。Luossavaara-Kiirunavaara和PerGeijer矿区同样存在两个世代的磷灰石,一种为原生磷灰石,为灰色细粒(0.05~0.15mm),呈浸染状产于相同粒级的磁铁矿中,通常具有明显的纹层状结构。另一种为先存的磷灰石经重结晶作用而来的磷灰石,这类磷灰石存在许多中间转换类型,总体来说为粗粒,呈红色或绿色的细脉和脉状。在特殊情况下,存在以磁铁矿为角砾,以磷灰石为基质的角砾岩。在Kiirunavaara矿区北部100多平方米的区域内发育有红色、粗粒的(达1cm长的棱柱体)不含磁铁矿的磷灰石。此外,另一种典型的磷灰石与磁铁矿共生的实例为“骨骼矿”,例如在Luossavaara-Kiirunavaara和PerGeijer矿区均可见到针状磁铁矿产于磷灰石基质内形成的这类“骨骼矿石”。Luossavaara-Kiirunavaara矿区的脉石矿物为少量的阳起石和方解石,黑云母虽然很常见,但是含量却非常少。在PerGeijer矿区方解石为常见的矿物,方解石是浸染状矿石中的常见矿物,同时在不含磷的矿石中也或多或少的存在水平薄层状的方解石脉。在矿区的某一部位的底板围岩以上20m处,发现了一个2m厚的方解石层,被厚度为3m的角砾状方解石铁矿床所覆盖。在Kiirunavaara矿区北部B矿带发育有薄的硬石膏夹层(厚为1~10cm)。
2.围岩蚀变
基鲁纳矿区围岩地层蚀变广泛,并且蚀变作用与埋深之间存在一定的关系,表现出由深部钠质(富钠长石)的蚀变向中部钾质蚀变(钾长石+绢云母)再向浅部绢云母和硅质蚀变(绢云母+石英)转化的蚀变规律。如Kiirunavaara矿区,深度2~6km,蚀变类型为钠化,蚀变矿物组合为磁铁矿-磷灰石-阳起石-钠长石;PerGeijer矿区,深度250m~1.5km,蚀变类型为钾质/绢云母化,蚀变矿物组合为赤铁矿-磁铁矿-绢云母-碳酸盐-钾长石-石英-磷灰石;在Haukivaara矿区深度0~250m之间,蚀变类型为水解化和硅化,蚀变矿物组合为赤铁矿-石英绢云母-重晶石-萤石-碳酸盐。
围岩火山岩主要的蚀变组合为磁铁矿-钠长石-阳起石-绿泥石。区内围岩火山岩中的斜长石大部分转变为钠长石。在Kiirunavaara和Luossavaara矿体之下,磁铁矿±钠长石±阳起石脉较多。Kiirunavaara矿体和围岩之间为一厚1~50cm的含少量榍石的角闪石层(Geijer et al.,1974)。封闭于矿体内部的残留粗面岩和流纹岩通常都转变成了钠长岩。
基鲁纳含磷灰石铁矿的斑岩围岩受到几种类型的蚀变影响,其中发育最为广泛的蚀变是碱质交代作用。Kiirunavaara和Luossavaara矿床中围岩正长斑岩具有富钠特点,这可能是一种次生产物(Gei-jer,1910)。这种富钠正长斑岩含有杏仁状榍石。Kiirunavaara矿床围岩中的正长岩含榍石,这些榍石为交代长石和地幔磷灰石的产物。下Hauki矿区中岩石同样受到强烈围岩蚀变的影响,主要为硅化和绢云母化,同时伴随有少量的其他蚀变,如赤铁矿化、方解石化、磷灰石化、重晶石化、褐帘石化、电气石化、黄铜矿化、斑铜矿化、辉铜矿化和萤石化等(Geijer,1910;Parak,1975;Frietsch,1979)。
三、地球化学特征
(一)化学特征
基鲁纳矿区磁铁矿中稀土氧化物平均含量为0.7%(Parak,1973,1975a,1985)。稀土元素主要存在于磷灰石中,有少量则存于矿区内分布不均的独居石中。矿区内赤铁矿中的稀土氧化物的平均含量为0.5%,主要存在于磷灰石中。基鲁纳矿石中金含量测试较低,但少量磁铁矿和赤铁矿样品测试结果显示,金含量大于2×10-6。铁矿中磷灰石的稀土含量为1250×10-6~6700×10-6,(La/Yb)N=3~7,Eu/Eu*=-2.5~-0.67,为Eu的负异常。富磷矿石和贫磷矿石中磷灰石稀土元素配分模式相似。磁铁矿中稀土元素含量较低,为5×10-6~110×10-6,但是磁铁矿和磁铁矿中磷灰石以及中性长英质火山岩具有相似的稀土配分模式,说明三者存在成因联系(Rudyard et al.,1995)。
(二)温度和盐度
基鲁纳矿区氧同位素地球化学数据揭示磁铁矿的形成温度大于为600℃(Cliff et al.,1990)。Kiirunavaara矿床稳定同位素结果显示出硫源于低温热液事件(70~250℃)的晚期阶段。这与Kiirunavaara矿床磷灰石流体包裹体均一温度测试结果相匹配。因此,已获得的证据显示,该区矿床成矿温度为低于岩浆的热液温度范围,早期埋藏较深的磁铁矿显示出较高的成矿温度,其变化范围较大(多数为150~400℃,最高可达600℃),晚期埋藏较浅的赤铁矿显示出较低的成矿温度(大多为100~200℃)。磷灰石流体包裹体比较复杂,且多为次生包裹体,其封闭流体的盐度大约为19%,Smith等(2005)测试成矿晚阶段石英脉流体包裹体的均一温度为100~150℃,盐度为32%~38%。磷灰石流体包裹体反映出磷灰石经过重结晶作用,正好与后期铁矿石导致稀土元素重新分配的热液事件相一致。同位素研究结果显示,对磷灰石的流体包裹体进行详细研究将可能发挥较好的效果。
(三)同位素特征
基鲁纳磁铁矿和赤铁矿矿体中碳酸盐岩稳定同位素研究结果显示,δ13C值为-3~-5,虽然显示出较奥林匹克坝地区的IOCG矿床具有更多的岩浆参与特征,但总体上还是与其具有相似的特征。成矿晚期阶段石英脉流体卤族元素Br/Cl对数比值范围大致为-2.5~-3.7,总数范围在-2.8~-3.5之间,该数据说明Norrbotten地区成矿流体为岩浆来源,而非变质蒸发岩来源。富Br样品的存在可能暗示了岩浆流体与围岩变沉积岩之间发生了水岩反应。含磷氧化铁矿石内晚期石英脉流体氯同位素经大洋氯同位素平均值标准化后其范围为-5.63~-0.99,该氯同位素结果与先存的流体包裹体、岩石、矿物以及天然孔隙水样品测试结果相比相对富35Cl,而岩盐溶解作用不能形成37Cl亏损的流体,故该地区的矿床形成可能与蒸发岩无关(Smith et al.,2005)。
(四)成矿时代
Cliff等(1990)通过对切割矿体的花斑岩脉测试结果显示,基鲁纳矿区成矿最小年龄为1.88Ga,该年龄与围岩地层的形成年龄(1.9Ga)大体一致(Skiold et al.,1984)。U-Pb和Rb-Sr同位素重置年龄显示,基鲁纳矿区大致于1.54Ga再次受到次级事件的影响,这与本区发育的晚期花岗侵入体相对应(Welin et al.,1971)。单颗粒磷灰石裂变径迹测年结果显示Tuolluvaara矿体年龄为486±95Ma。但是从火山岩与矿化之间的地质特征来看,成矿作用应与火山岩有关,测年结果可能与后期变质作用有关。Smith等(2005)采用激光剥蚀ICP-MS对榍石进行U-Pb测年,获得3组年龄数据,第一组最老年龄为2.07~2.00Ga,代表基鲁纳地区围岩沉积盖层的年龄,这比以前认为的更老一些;第二组中间年龄为1.875~1.820Ga,该年龄与Cliff等(1990)测定的年龄相一致,代表主要成矿年龄;第三组年龄为1.790~1.700Ga,该年龄与长期活动的区域规模构造运动引起的成矿后变质作用有关。
四、矿床成因认识
过去的一百多年来,对于基鲁纳含磷灰石铁矿床的成因认识存在许多争论。早期的成矿模型完全建立在矿石与围岩之间野外相互关系的基础之上。岩浆特征和沉积特征分别出现于含矿地层和矿体的不同部位,而这些不同部位的含矿地层和矿体正是解释野外资料的有利证据。最早矿床被解释为沉积成因,后来被认为是火山热液成因、岩浆分异作用经后期喷出岩或侵入岩所改造(Geijer,1931a;Nystrom,1985;Nystrom et al.,1994)、与到后期阶段岩浆流体有关的交代作用成因(Bookstrom,1995)、喷流沉积成因(Parak,1975a;1975b)以及形成于特定构造伸展背景下的岩浆成因(Hitz-man et al.,1992)。根据Geijer(1910)的观点,矿床是岩浆分异的产物,后来,Geijer(1919)修正了自己早期的假设,提出了所有铁矿的侵入作用成因观点。Parak(1975a)认为铁矿是火山喷流沉积的产物。在20世纪60年代的大规模勘探活动中,LKAB公司对基鲁纳地区的地质认识取得了很大的进展,发现了一些新的铁矿和铜矿,这些铁矿床为连续分布,向东倾斜的层控矿床。Hitzman等(1992)通过对诸如奥林匹克坝、基鲁纳、东南密苏里、白云鄂博等矿床的研究,提出关于IOCG矿床的类型划分观点,并提出基鲁纳含磷灰石铁矿床的热液成因观点。铁的氧化物和磷灰石的化学数据和结构特征(如磁铁矿特殊的柱状结构和树枝状结构),均进一步支持了岩浆成因观点。许多不同解释之间的最大分歧在于,是否贫磷的Kiirunavaara和Luossavaara矿床和富磷的PerGeijer矿床具有各自不同的、可对照的成矿模式。
五、矿床实例
(一)Kiirunavaara矿床
1.成矿围岩
Kiirunavaara矿床是基鲁纳地区最大的矿床,其容矿围岩主要为前寒武纪地层。矿体呈板状产于火山岩与沉积岩接触带之间,矿体底板为粗面安山质熔岩,传统上划分为正长斑岩;顶板为流纹英安质熔结凝灰岩,通常被称为石英斑岩(图4-28)。本区的大多数火山岩均发生过蚀变,可能为富碱质火山岩。围岩蚀变广泛,例如在底板火山岩围岩内矿化侧向延伸可达数千米,向下延伸可达5km。
2.矿体特征
Kiirunavaara矿床矿体呈板状产于层状火山岩地层当中,长度约4km,平均宽度为90m,钻孔深度为1100m,估计延深可达2000m,矿体走向近南北向,倾向向东,倾角为60°,主要矿石类型为磁铁矿,细分为两个类型,富磷灰石矿石(D矿)和贫磷灰石矿石(B矿),D矿磷的含量为0.4%~4%,铁品位为60%,B矿磷含量小于0.1%,铁品位为67%(Malmgren,2007;Lupo,1997)。
3.矿石矿物
Kiirunavaara矿床主要矿石矿物为块状磁铁矿,其次为与之共生的磷灰石、阳起石和少量石英。在块状矿体顶部和边部的矿石角砾岩逐渐由磁铁矿-磷灰石±阳起石±石英带向流纹岩中浸染状和脉状磁铁矿-磷灰石±阳起石转变。浸染状黄铁矿和少量的黄铜矿产于矿体底部的块状磁铁矿和矿体附近围岩中的磁铁矿和磁铁矿-阳起石矿脉中,该硫化物切穿磁铁矿体。
4.围岩蚀变
围岩蚀变类型主要为钠化,蚀变矿物组合为磁铁矿-磷灰石-阳起石-钠长石。围岩火山岩地层主要的蚀变矿物组合为磁铁矿-钠长石-阳起石-绿泥石。区内围岩火山岩地层中的斜长石大部分转变为钠长石。Kiirunavaara矿体和底板围岩之间存在一厚0.2~0.4m的斜长角闪岩和阳起石矽卡岩带,顶板围岩和矿体之间为0.1~1.5m厚的富高岭石和绿泥石层,矿体之下磁铁矿±钠长石±阳起石脉较多。存在于矿体内部的残留粗面岩和流纹岩通常发生钠长岩化。
5.化学特征
Kiirunavaara矿床铁矿石主要由磁铁矿-赤铁矿-磷灰石组成,矿石特征为富磷灰石,含有少量的Cl和OH-。磷含量高低变化较大(0~4%),Ti(榍石或偶尔存在的钛铁矿中)和S(主要为黄铁矿中)的含量很低(<1%)。
6.成矿时代
Cliff等(1990)通过测定切割矿石的花岗斑岩岩墙的时代,获得其成矿年龄的上限为1.88Ga,与容矿岩石的年龄相一致(1.9Ga,Skiold et al.,1984)。U-Pb和Rb-Sr同位素体系显示,该区受1.54Ga的第二次热事件的影响,这个时代与区域上晚期花岗质侵入体相对应(Welin et al.,1971,转引自Cliff et al.,1992)。
7.矿床成因认识
岩浆成因解释了Kiirunavaara矿区底板正长岩杂岩体内富含浸染状磁铁矿这一特征,在有些地区磁铁矿含量较高,因此Geijer(1931,转引自Cliff et al.,1992)称其为“磁铁正长岩”,并认为底板围岩的正长岩是成矿金属的主要来源。但是Parak(1985,转引自Cliff et al.,1992)认为该矿床为喷流沉积热液矿床,铁来源于下伏的基鲁纳绿岩。Cliff等(1992)通过对围岩和矿石的Sm-Nd同位素测试结果及稀土元素分析排除了成矿物质来源于基鲁纳绿岩的可能性。认为磁铁矿的成矿物质可能为古老地壳,它的Nd同位素组成与古老地壳的同位素组成相似。
基鲁纳Kiirunavaara矿床位于太古宙基底西南边缘地带,总体上可能为大西洋活动大陆边缘的一部分。该矿床的成矿作用可能发生于这一岩浆形成、冷却时期。在矿床形成和发生变形以后,沉积盖层覆盖于瑞典北部地区,因此该地区的铁矿床在形成以后大部分处于深埋状态。直到1.5Ga的地壳上隆和剥蚀作用,使得矿床接近于地表。同时该时期的构造活动导致了大规模热液流体的形成,从而Rb-Sr、U-Pb同位素体系也建立新的平衡体系。
(二)Aitik矿床
Aitik矿床是瑞典最大的铜矿床,位于Norrbotten成矿省内Gallivare东南15km处,同时也是欧洲最重要的生产铜矿石矿床之一。从1968年开始矿山生产到2002年,Ailik矿床已经生产了约3.8亿t矿石,其平均品位为Cu0.39%,Au0.21×10-6,Ag3.9×10-6。保有储量为2.26亿t矿石,平均品位为Cu0.37%,Au0.2×10-6,Ag3×10-6。
1.围岩特征
Aitik露天采场规模为2500m×800m,根据构造界线和含铜的品位将矿区划分为顶板围岩、矿体和底板围岩。顶板围岩和矿体围岩主要为长石-黑云母-角闪石片岩和斑状石英二长闪长岩。围岩地层中铜的含量小于0.26%,其余矿体的界线为发生强烈钾长石和绿帘石化蚀变的断裂带。围岩中石英二长闪长岩的锆石U-Pb年龄为1.87±23Ga(Witschard,1996;Wanhainen et al.,2003)。矿带主要由含石榴子石的黑云母片岩和片麻岩组成,顶板围岩以白云母(绢云母)片岩为主(图4-29)。强烈的蚀变和变形破坏了岩石的原始特征,但是通过矿区外观察,认为这些岩石原岩为火山碎屑岩Wanhainen et al.,1999)。底板围岩主要由未发生矿化蚀变的长石-黑云母-角闪石片岩组成,通过以逆冲断层将其与矿带分开。顶板围岩和矿带中伟晶岩脉分布较广泛,通常沿岩层走向或者横切节理面发育。
图4-29 Aitik矿床平面地质简图
矿区内主要矿物为黄铜矿和黄铁矿,其次为磁铁矿、磁黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿和辉铜矿。矿石通常呈浸染状和网脉状产出,底板围岩中也存在这类矿物组合的矿化现象,但未达到开采品位。在几种石英脉以及角闪石、长石细脉中常发育一些硫化物。在采场东南部矿带和底板围岩的接触部位发育有细的石英网脉,石英网脉的厚度变化较大,变化范围为3~30mm,网脉中主要含有黄铜矿和黄铁矿,这种网脉一直向下延伸至斑状石英二长闪长岩地层中。重晶石脉中含有含量不等的磁铁矿和阳起石,偶尔含有黄铜矿和黄铁矿。在矿带内部,伟晶岩脉中通常含有黄铜矿和黄铁矿,偶尔出现辉钼矿。在矿体和底板围岩的接触部位的钾长石和绿帘石蚀变矿物中存在有少量的硫化物。除了铜以外,金也是本区的另一具有经济价值的元素,自然金和金的化合物通常与黄铜矿、黄铁矿共生。
2.围岩蚀变
Aitik矿区发育有广泛的围岩蚀变,矿带内的蚀变主要为黑云母化和绢云母化,伴随有石榴子石变斑晶、石英化和黄铁矿化。钾长石化和绿帘石化主要发育于矿带与围岩接触的断层附近,同时在矿区内部的局部地区也有发育,特别是伟晶岩发育的周围具有明显的钾长石化和绿帘石化。电气石化和方柱石化很少发育,方柱石化出现于矿区北部角闪石岩周围和矿体南部底板围岩侵入体内。
3.地球化学特征
Aitik矿区石英中流体包裹体存在3种类型,第一种类型为与黄铜矿有关的原生包裹体,通常为气液和固体子晶,子晶为石盐或方解石,部分均一温度范围为110~228℃,盐度范围为31%~37%;第二种为与斑铜矿有关的包裹体,通常由水溶液和气泡组成,均一温度范围为100~222℃,盐度范围为17.9%~24.0%,该包裹体与斑铜矿的形成是否有关尚不能确定;第三种为沿颗粒边界和微裂隙成群出现的次生包裹体,在室温下为液相CO2,有时可以出现气相CO2。Aitik矿石形成与底板围岩中于1.89Ga形成的侵入体有关。与黄铜矿的形成有关的流体为高盐度流体,与斑铜矿形成有关的流体为低盐度流体。地质年代学数据显示,北Norrbotten地区存在有1.87Ga和1.77Ga两期主要的成矿事件(Martinsson,2001)。Norrbotten地区的以斑铜矿为主的矿化主要形成于1.77Ga,为切穿石英脉和1.80~1.76Ga形成的伟晶岩晚期成矿阶段(Martinsson,2001)。Aitik矿床流体分别具有斑岩铜矿和IOCG矿床的双重特征,因此成矿流体可能为多来源流体,然而流体中具有高的钙含量,说明成矿流体可能为流经下伏蒸发岩地层的岩浆热液流体(Wanhainen et al.,2003)。
4.矿床成因认识
Aitik矿床的第一个成矿模型是Zweifel(1976)提出的,他认为该矿床为同沉积成因。这种层状早期富集成因的铜矿床被后期的花岗岩侵入体(1.8Ga)所改造。Yngstrom(1986)依据同位素研究提出了Aitik矿化岩浆来源的观点,这一岩浆成因观点后被Monro(1988)进一步发展,认为成矿作用与底板围岩地层中的同造山期石英二长闪长岩有关,他指出热液流体自侵入体中出溶出来沿南北向剪切带形成Cu-Au-Ag矿带。矿床形成后受后期变形变质作用的影响发生过多阶段的再活化作用。
⑥ 现在废钢多少钱一公斤
【卖废品就上废品之家,您的问题我来回答】
近期钢铁原料是轮番上涨走势。先是铁矿石强势,后焦炭轮番提涨,废钢也不会闲着,主要是原料供应端吃紧。
钢厂螺纹钢最近盈利水平虽然不足200,但也是盈利。为当下产能利用率持续高运行提供支持。短期这种格局不会被打破,生产利润也会维持在100-150元左右。总而言之是赚钱的。
电弧炉的生产成本近期变化不大,目前废钢的价格是2350-2400,华东电弧炉钢厂成本约为3300元/吨,螺纹钢市场价减去成本约价差及税 票差,目前亏损即十元左右,也有部分电炉厂是赚钱的,就看钢厂在那个地方了。
6月钢市各品种间表现较为分化。其中热卷需求延续旺盛、库存不断去化,热卷走强。螺纹下游需求下滑明显压制螺纹价格。
长流程炼钢盈利尚可,短流程又未大幅度亏损,钢铁产量仍在不断推升。铁水正向板材生产方向转移阵地,废钢需求健康,并且比较旺盛。昨天炒得沸沸扬扬的沙钢,日钢到货暴增,只是昙花一现,其实是某些媒体的炒作。真实废钢局部地区还会涨。
今日部分钢厂钢价如下:
27日江苏张家港废钢到船34条,海船7艘,大小299车,压块54车,26日废钢卸17600吨,较25日减少500吨。
27日江苏连云港兴鑫废钢涨20:钢板模具最高收2520,重废最高收2420,10个厚以上的优质重废2480,次重废和重废差价100。中废每吨500起扣。规格要求60×60,超规格按100元/吨起扣。中废轻废少量混入重罚,超过20%给予退货处理!需加工的废钢加工到40公分以下另补40元加工费。重废以下不允许混装,否则重罚。
27日天津轧三废钢采购价格执行:优质2700,重废6厚以上2580,10厚以上2700,机铁件、机铁件破碎2670,含税。
27日天津荣钢废钢上调20-30:钢坯头、圆钢头、火车轮、轨道钢2620,弓子板2530,优质一级2610,二级2590,重A停收,剪切料2300,铁销2250,钢板滚剪料2590,钢板料一级2610,钢筋切头2630,冲豆2630,不含税。
27日河北秦皇岛安丰废钢采购价格上调30:模具钢、钢轨头、20厚钢板下脚料、冲豆2610,大槽钢(纯)2560,无油汽车大梁2520,无锈小定子、 转子2420,2个厚以上新管头2430,轿车轮毂2490,干磨铁2530,冷板小料2540,三角矽钢片2540,08铝散片2430,硅钢片、瓜子料 2510,薄冷板散片2460,不含税。
27日河北秦皇岛龙安铁销上调30:精品A2550,精品B2520,优质2460,重A2430,无锈定子、大转子2440,普销一级2240-2290,小钢爆花2290-2330,大钢爆花2330-2390,钢销压块2290-2340,不含税。
27日河北唐山金州废钢涨20:1-2厚2300,3-5厚2380,6厚2400,8厚2430,钢筋头2450,钢筋压块2400,新冷板小料2420,新镀锌小料2400,一级破碎料2430,二级破碎2330,生铁暖气片2380,不含税。27日贵州遵义长岭特殊钢(坪桥钢厂)上调20:清一色钢筋头50公分2430,10公分钢筋切头暂时停收,生铁、焦钢、重废2360-2390,中废4-6厚2300-2330。
27日辽宁辽阳鑫亿部分涨20-30:1-3厚2170-2200,4-6厚2300-2330,6重废2330-2360,生铁铸件2280-2300,纯鸡笼压块1800-1850,08铝压块2340,08铝散片2330,水洗粒1920。
⑦ 41号元素的四个量子数
钛titanium一种化学元素,化学符号Ti,原子序数22,原子量47.88,属周期系ⅣB族。发现1791年英国化学家兼矿物学家W.格雷哥尔首先在钛铁矿中发现钛的氧化物。1795年德意志科学家M.H.克拉普罗特在研究金红石矿石时再次发现钛,并命名为titanium,它来源于希腊神话中大地之子Titans之名,以表示金属钛所具有的天然强度。1910年美国冶金家M.A.亨特用金属钠还原四氯化钛,制得金属钛。存在钛在地壳中的含量为0.6%,占第9位。钛广泛存在于许多岩石中,特别是砂石和粘土中。石油、煤炭、天然水、植物、动物机体和骨骼、火山灰烬、深海污泥以及陨石中也都含钛。含钛量较大的矿物有金红石TiO、钛铁矿FeTiO、钙钛矿CaTiO、榍石CaTiSiO和钒钛铁矿等,其中以钛铁矿和金红石经济价值较高。钛铁矿中含钛32%,金红石含钛量比钛铁矿高,但它常与其他矿石相掺杂,而且分布也没有钛铁矿广。钛在自然界中有5种稳定同位素:钛46、钛47、钛48、钛49、钛50。物理性质钛为银灰色金属(见彩图[金属钛]),质软,有延展性;熔点1660℃。沸点3287℃,密度4.5克/厘米(20℃)。杂质的存在会改变钛的熔点。通常,碳、氧、氮等杂质会使其熔点升高,铁、锰、铬、铜等金属杂质会使其熔点降低。金属钛有两种晶形:钛为六方密堆积结构(常温);β钛为立方体心结构(882~1670℃)。钛有顺磁性,导电和导热性较差。钛能与大多数金属和许多非金属形成合金,金属钛中加入其他金属可以增加钛的强度,例如,含7%锰的钛合金的抗拉强度能增加一倍。化学性质氧化态有-1、+2、+3、+4。钛具有优异的抗腐蚀性。常温下,金属钛表面容易形成一层保护性氧化膜,不受王水、硝酸、潮湿氯气、稀硫酸、稀盐酸和稀碱溶液的侵蚀。钛对海水的抗腐蚀能力特别强。氢氟酸、磷酸和中等浓度的碱溶液对钛有侵蚀作用。低温时,钛在空气中稳定,随着温度上升,氧化速率也随之增加。在250℃左右,钛的表面即失去光泽,形成蓝至金黄色的氧化物薄层;温度再升高,氧化层增厚,颜色变为黄棕色;温度高达1200℃时,氧化过程加速。钛在高温下能与大多数非金属单质直接化合,如与氧、氮、氢、碳、硫和卤素等。此外,钛能溶于热浓盐酸,形成Ti(离子,也能与热的硝酸生成TiOHO。在发烟硝酸中,钛易被侵蚀。在强热下,[kg2]钛还能使水蒸气分解。钛的+4价化合物最稳定,如二氧化钛和四卤化钛;在一般情况下,+2、+3价的化合物都不稳定,易被氧化为+4价钛还可与联吡啶(CHN)形成氧化态为0和-1的配位化合物,例如Li[Ti(dipy)]3.5CH8O和Ti(dipy),dipy为联吡啶。制法工业上,先将钛铁矿或金红石在碳存在下加热,通氯气,使二氧化钛转化为挥发性的四氯化钛:2TiO+3C+4Cl─→2TiCl+2CO+CO把蒸出的四氯化钛冷凝提纯,然后在氩气氛中用金属钠或金属镁高温还原四氯化钛,即得金属钛。克罗尔法用镁作还原剂,在常压下以熔融的镁还原四氯化钛:[951-02]反应在氩气氛中进行,当镁消耗到60%左右时,可将熔融的氯化镁从反应器中放出,使四氯化钛蒸气与留下的金属镁继续反应。此法制得的钛呈海绵状,中间混杂有氯化镁,可在粉碎后用稀酸浸提法或高真空蒸馏法除去。应用钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等特性,钛合金强度高,大量用于制造军用超音速飞机的结构部件,喷气发动机的压缩部件,飞机机架的构件、机壳、隔火墙、铆钉,空运装备的结构部件,军事设施和军事舰艇的装甲板、上层结构部件、热交换管、开关,以及螺旋桨的叶片等。在民用工业中,钛及其合金可用于制造各种泵、阀门、过滤设备的金属丝网和各种机器零件。粉末状钛可在电子管制造工艺中用作除氧剂。元素符号Ti,银白色金属,在元素周期表中属ⅣB族,原子序数22,原子量47.90,钛为密排六方晶体,常见化合价为+4、+3。1947年以后成为重要的结构材料。也有把它归入轻金属的。1791年英国格雷戈尔(W.Gregor)在研究钛铁矿时,认为其中含有一种新的金属元素。1795年奥地利科学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)在研究金红石时,发现了这一新元素,并以希腊神话人物Titans(提坦神)命名。1910年美国人亨特(M.A.Hunter)用金属钠还原四氯化钛制得较纯的金属钛。卢森堡科学家克劳尔(W.J.Kroll)1932年用钙还原四氯化钛制得钛;1940年又在氩气保护下用镁还原四氯化钛制得钛,此方法是70年代工业生产方法的基础。钛在自然界分布极广,地壳中钛含量为4400克/吨,居第九位,比常见金属铜、铅和锌的总量还多已发现含钛1%以上的矿物有80多种,工业上使用的仅有两种:金红石(TiO)和钛铁矿(FeTiO)金红石含[kg02]TiO品位高,但储量有限。钛铁矿储量丰富,将逐渐成为钛工业的主要原料,但含TiO低,必须进行富集。钛铁矿分岩矿和砂矿两种。岩矿主要产于中国、加拿大、美国、苏联、挪威等国;砂矿主要产于澳大利亚、南非、印度、斯里兰卡和中国。中国四川攀枝花以西地区有丰富的钛矿资源,为岩矿;广东、广西、福建的海滨钛铁矿为砂矿。性质和用途钛的化学性质同硅和锆相似。钛在水溶液中低价态的某些性质同钒和铬相似,钛在高温下容易与氧、氮、氢、水汽、氨、CO、CO等气体反应,所以是良好的吸气剂。吸收量小时,呈固溶体存在;吸收量大时,生成相应的化合物如TiH、TiO等。钛的表面能生成致密的氧化膜,有保护作用。因此钛在海水、碱性溶液、硝酸、含水氯气中有很强的抗腐蚀能力;在浓度小于5%的稀盐酸和稀硫酸中,也有一定的抗腐蚀能力。氢化钛很脆,易磨成粉末,常制成钛粉,作粉末冶金原料。钛在一定温度范围内吸氢,升高温度后放氢,因此70年代开始研究用作贮氢材料。
⑧ 查一下爱迪生的资料是什么
托马斯·阿尔瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison,1847年2月11日—1931年10月18日),出生于美国俄亥俄州米兰镇,逝世于美国新泽西州西奥兰治。发明家、企业家。[1]
爱迪生是人类历史上第一个利用大量生产原则和电气工程研究的实验室来进行从事发明专利而对世界产生重大深远影响的人。他发明的留声机、电影摄影机、电灯对世界有极大影响。他一生的发明共有两千多项,拥有专利一千多项。
无奈迁居
1854年,发生了一件对他的发展有较大影响的事,伊利湖南岸沿着湖铁路通车,使得米兰运河的商船生意大减,爱迪生父亲的生意已经没有办法再维持下去
儿时的爱迪生
,因为一家生活日渐困苦,为了另谋发展,爱迪生一家就此迁居,他们离开米兰搬到密歇根州休伦港北郊的格拉蒂奥特堡开始新的生活,搬到新居不久,爱迪生就患了猩红热。[4]
撵出学校
1855年,他开始上学,那所学校只有一个班级,校长和老师都是恩格尔先生。因为爱迪生有刨根问底的天性,在上课时经常经常问老师问题一些另类的问题(如:风是怎么产生的;一加一为什么等于二而不是四),仅仅三个月的时间,就被老师以“低能儿”的名义撵出学校。[5]
亦师亦母
因为母亲南希当时是一家女子学校的教师,是一个富有教育经验的人,她不认为自己的孩子是“低能儿”,因此南希自己教授爱迪生。据南希平日留心地观察,爱迪生不但不是“低能儿”,而且时常显出才华。南希经常让爱迪生自己动手做实验,有一次讲到伽利略的“比萨斜塔实验”时,南希让爱迪生到自己家旁边的高塔上尝试,爱迪生拿了两个大小和重量不同的球并同时从高塔上抛下,结果两球同时落地,爱迪生觉得很神奇并兴奋地告诉母亲实验结果,这次实验也铭刻在爱迪生脑海里。[6]
阅读书籍
由于母亲良好的教育方法,使得爱迪生认识到书的重要性。他不仅博览群书,而且一目十行并过目不忘。爱迪生在母亲的指导下阅读了英国文艺复兴时期剧作家莎士比亚、狄更斯的著作和许多重要的历史书籍,如爱德华·吉本的《罗马帝国衰亡史》、大卫·休谟的《英国史》,他还读过托马斯·潘恩的一些著作,爱迪生被书中洋溢的真知灼见所吸引,并一直影响他的一生。[7]
研究化学
1857年,
爱迪生开始对化学产生了兴趣,他在自己家中的地窖按照教科书做实验,并且经常搞得事故频繁。
1859年,爱迪生为了有足够的前购买化学药品和实验设备,他开始找工作赚钱,经过一番努力他找到了在火车上售报的工作,每天辗转于休伦港和底特律之间,他一边卖报还一边捎带着水果、蔬菜生意,但只要一有空他就会去图书馆看书。
1861年,爱迪生用卖报挣来的钱买了一架旧印刷机,开始出版自己主编的周刊《先驱报》,创刊号是在列车上印刷的,他既是社长、记者、发行人,同时也是印刷工人和报童。在爱迪生工作的火车上有一间休息室由于空气不流通,所以没人去那休息成了空房间。因为爱迪生天天都在火车上奔波,每天很晚才回家,常常感到时间不够用,爱迪生认为如果把那间休息室改为实验室的话,在返回休伦港的途中,就可以做实验了,在征得列车长的同意后,那间无人的休息室便成为了爱迪生的实验室。虽然做实验方便了很多,但意外也时常发生,有一次他的实验室中的化学物品突然着火,造成了损失,列车长一气之下把他的实验器材被扔出车外。[8] [4]
成长阶段
电报生涯
18
爱迪生青年时期 (3张)
62年8月的一天,爱迪生救了一个在火车轨道上救了一位男孩,而那个孩子的父亲是这个火车站的站长麦肯齐,对此非常感激,便传授爱迪生电报技术,在麦肯齐的指导下,爱迪生学会了电报技术并发出了他的第一份电报。
1863年,爱迪生经麦肯齐的介绍,他担任了大干线铁路斯特拉福特枢纽站电信报务员,但没多久就被解雇了。[9]
在1864年至1867年间,爱迪生在美国境内担任报务员,过着流浪似的生活,生活没有保障,期间爱迪生换了十个工作地点,五次是被免职,另五次是自己辞职,足迹所至斯特拉福特、艾德里安、韦恩堡、印第安纳波利斯、辛辛那提、纳什维尔、田纳西、孟斐斯、路易斯维尔、休伦。
第一项专利
1868年底,爱迪生以报务员的身份来到了波士顿,同年他获得了第一项发明专利权,这是一台自动记录投票数的装置,也就是“投票计数器”,爱迪生认为这台装置会加快国会的工作并且会受到欢迎,但是一位国会议员告诉他有的时候慢慢地投票也是出于政治上的需要,因此爱迪生决定再也不创造人们不需要的发明。[10]
找到方向
1869年的深秋,爱迪生只身来到美国纽约寻找工作,但他在一家公司找工作时,恰巧碰到那里的一台电报机坏了,爱迪生很快就修好了那台电报机,收到了总经理的赏识,结果他成为了总电报技师,有了安定的工作环境和工资待遇,为他以后的发明提供了良好条件。同年10月,爱迪生与富兰克林·波普联合创办“波普—爱迪生”公司,专门经营电气工程的科学仪器,与此同时发明了普通印刷机。[11]
发明和创业
第一桶金
青年和中年时期
1870年,爱迪生把普用印刷机的专利权售给华尔街一家公司,让经理自己出个价钱,本想索价几千美元就够了,那位经理居然给了爱迪生四万美元。爱迪生得到四万美元后,在新泽西州瓦克市的沃德街建了一座工厂,专门制造各种电气机械。[12]
1873年,爱迪生投入到同步发报机的研究中。
1874年12月,同步发报机的研究工作接近尾声,西方联合公司答应付给爱迪生5000美元,并出价2.5万美元购其专利,每天还付给他233美元,作为使用这种设备的每条线路费用,但是西方联合公司未能践约,最终杰伊·古尔德以30000美元收购了同步发报机的专利,使爱迪生渡过了难关。[13-14]
爱迪生与他的留声机 (2张)
艾迪斯与灯泡 (2张)
1875年底,爱迪生即将迎来第二个孩子的出世,觉得家里的空间显得过于狭窄,纽瓦克工厂所处的狭窄灰暗的街道、喧闹的环境也影响研究人员的工作情绪,爱迪生终于下定搬迁的决心。[15]
1876年初,爱迪生一家迁至新泽西州的门罗公园,他在这里建造了一所实验室。[11]
留声机出世
1877年,爱迪生改进了早期由亚历山大·贝尔发明的电话机,并使之投入了实际使用,不久便开办了电话公司。爱迪生和贝尔两家敌对的公司在伦敦展开了激烈的竞争。而在改良电话机的过
爱迪生两度登上《时代周刊》封面人物 (2张)
程中,发现传话筒里的膜板,随话声而震动,他找了一根针,竖立在膜板上,用手轻轻按着上端,然后对膜板讲话,声音的快慢高低,能使短针相应产生不同变化的颤动,爱迪生为此画出草图让助手制作出机器,再经过多次改造,第一台留声机诞生了。[16-18]
研究电灯
1878年9月,爱迪生开始研究电灯,但由于爱迪生经济问题不得不寻找经济资助,于是成立一家股份公司,以便为实验提供经济资助,不久洛雷找到了几个股东,他们愿意出钱资助爱迪生研究电灯。但爱迪生屡屡失败,很快用完了五万美元用完了,一部分股东的信念开始摇动,爱迪生苦苦劝诱,股东们决定再拿五万美元资助爱迪生。[19]
1879年10月21日,电灯研制成功,他为此试用了接近1600种材料进行试验,连续用了45个小时之后这盏电灯的灯丝才被烧断,这是人类第一盏有广泛实用价值的电灯,这种电灯有“高阻力白炽灯”、“碳化棉丝灯”多种名称,用碳化棉丝制成。[20]
1880年,爱迪生派遣助手和专家们在世界各地寻找适用的竹子,有六千种左右,其中日本竹子所制碳丝最为实用,可持续点亮一千多个小时,达到了耐用的目的,这种灯称之为“碳化竹丝灯”。[21-22]
1881年,在巴黎世博会上,爱迪生展出一台重27吨、可供1200只电灯照明的发电设备。[23]
1883年,爱迪生在一次电灯试验中观察到在灯泡内另行封入一根铜线,认为可以阻止碳丝蒸发,延长灯泡寿命,经过反复试验,碳丝虽然蒸发如故,但他却从这次失败中发现碳丝加热后,铜线上竟有微弱的电流通过,后来这种现象被称之为“爱迪生效应”,1904年英国物理学家弗莱明根据“爱迪生效应”发明了电子管。[24]
重重波折
1884年,爱迪生申请“爱迪生效应”的专利,但他并未进行下一步研究。[25] 尼古拉·特斯拉带着雇主查尔斯·巴奇勒的推荐函(其中大致内容:我知道有两个伟大的人,你是其中之一,另一个就是这个年轻人了。)来到纽约,去爱迪生的实验室求职,爱迪生即刻雇佣了特斯拉,安排他在爱迪生机械公司工作。特斯拉开始为爱迪生进行简单的电器设计,他进步很快,帮公司解决了许多难题。但特斯拉认为向用户供电,交流电应该比直流电更好,并表示自已可以制造交流发电机,不过爱迪生不同意特斯拉的观点,他认为直流电比交流电好而且更安全。[26-27]
1885年,特斯拉提出可以重新设计爱迪生公司里的无效的直流发电机,爱迪生答应了并且表示如果能做出来,就给特斯拉五万美元。结果特斯拉成功之后,爱迪生说只是开了个“美国式玩笑”。[28]
1886年,特斯拉因与爱迪生科学理念上的分歧和他的处处阻挠而辞职离开了爱迪生的公司,并且自己创建了“特斯拉电灯与电气制造公司”开始研究交流电,而爱迪生的公司是靠直流电经营,因此特斯拉成为爱迪生最大的竞争对手。[27]
1887年,爱迪生创办了“爱迪生留声机公司”,利用留声机技术盈利,当时的留声机可以把声音录制在蜡筒上,然而,蜡筒很难实现量产因此销售受到了限制,为了改善不足,爱迪生留声机公司的竞争对手哥伦比亚唱片公司设计并出售了一种更为轻巧的唱片,而且生产速度比蜡筒更快。[30]
1888年,爱迪生开始研究“活动照片”,这得益于当时产生的连续底片技术,爱迪生从乔治·伊斯曼手中将连续底片买回来,请实验室的助手进行研究。[31]
1889年,在
爱迪生与乔治·伊斯曼在摄影机旁 (2张)
巴黎世博会的机械展厅内,最受欢迎的是爱迪生的发明作品展台,人们为了聆听留声机而排了很久的队,而白炽灯在其中也很突出,在这次世博会中,爱迪生看到法国摄影家艾蒂安·朱尔·马雷发明的一种连续显示照片的装置,还有乔治·伊斯曼发明的新型感光胶片,爱迪生就利用视觉暂留现象,开始研究电影机。[23]
1891年5月20日,爱迪生第一次在实验室展示并公开放映活动电影放映机技术,这是利用视觉暂留现象而制成的。[33]
因为交流电更适合远距离传输,比直流电更具有竞争优势,而且利润更大成本更低,爱迪生电气公司渐渐丧失市场份额,财务状况也急剧恶化。[18] 1892年,在美国“金融巨头”摩根的主导下,爱迪生通用电气公司与汤姆·逊休士顿电力公司合并,去掉了“爱迪生”,成为“通用电气公司”,爱迪生黯然出局。[34-35]
公司合并后,爱迪生转而采矿,他花钱在新泽西州买了上万英亩的低品位铁矿,发明了巨型的机器碾碎矿石。爱迪生采用新的选矿法,不仅铁矿质量比旧式机械生产的要好,而且售价低了许多。他乐观地估计:不出七八年,就可以每年生产出价值1000万—1200万美元的矿石,净赚三百万美元。
但不幸的是,1898年,明尼苏达州发现了很大的铁矿,铁矿不仅品位高,分布广,而且可以露天采掘,成本低廉,铁矿石的价格陡降了三分之一,这样爱迪生就不得不亏本生产,两百万美元的投资打了水漂,51岁的爱迪生不但耗尽了全部财产,而且还负了很多的债。
采矿事业失
爱迪生与他的铁镍蓄电池
败了,爱迪生又转向水泥业——他从矿场运来了石灰石,利用开采铁矿时粉碎矿石的机器粉碎。与其他水泥厂相比,爱迪生的水泥厂最大特点莫过于全面采用机械动力装置,他的水泥厂收获利润很高,1905年,该水泥厂成为全美五大水泥厂之一,而且爱迪生开采铁矿所负下的债不出三年全部还清了。[34]
发电机可以提供充足的电能,但发电机不便于携带,这是它的美中不足,而蓄电池和发电机比起来很轻便,但只能使用短暂时间,因此爱迪生决心研制新型的蓄电池。1900年,爱迪生开始着手蓄电池的研究。
1902年,爱迪生发明了“镍铁碱性蓄电池”,这种蓄电池是用镍、铁和碱溶液制成的,他用铁镍碱性蓄电池作车辆动力的试验,每充一次电,行程可达100英里。[37]
1903年,爱迪生的
爱迪生的门洛帕克实验室
公司摄制了第一部电影《火车大劫案》(又名“列车抢劫”)。[38]
1904年,爱迪生开始在新泽西的银湖出售新型蓄电池,很快蓄电池便投产了而且销路不错,但不久后用户们发现了这种蓄电池的几个严重问题——在车辆行驶时,电池中的化学液体会流出来;许多蓄电池还出现了典礼衰减状况。因此爱迪生立刻把工厂关闭并停产蓄电池,并寻找蓄电池漏电的根源。[39]
1909年,爱迪生终于研制出性能更加良好的蓄电池。[40]
1910年8月27日,爱迪生向公众宣布把留声机的声音和电影摄影机上的图像合二为一的发明——有声电影。[41]
1915年,爱迪生获得了“诺贝尔物理学奖提名”和“诺贝尔化学奖提名”。[42]
1917年1月,爱迪生受海军部长约瑟夫斯·丹尼尔斯之邀,研究美国如果参加第一次世界大战,应作何计划和借助何种发明来作战。因此,爱迪生把自己的事务全部托付给了自己的副手和同事,并停止自己正在进行的其他实验工作,致力于研讨作战计划和研制打仗需要的一些发明,历时两年之久。[43]
尽管爱迪生在1913年也开始注重唱片生产,爱迪生还是仍然大力推广蜡筒产品,这个“致命决策”导致了他在录音方面的失败——1929年,爱迪生留声机公司倒闭。[30]
⑨ 袁家村式(Superior-type,碎屑岩型)铁矿床成矿模式
袁家村式铁矿普遍被认为是我国苏必利尔型铁矿的典型代表。与鞍山式铁矿的区别是:含矿原岩建造为正常的海相沉积岩,与海相火山岩关系不密切。典型矿床是山西袁家村铁矿床。
一、矿区地质
袁家村铁矿床的矿区地质图如图3-3所示。
1.地层
矿区出露地层有新太古界吕梁山群宁家湾组和袁家村组,古生界寒武-奥陶系。与铁矿有关的袁家村组由下而上可分为3个含铁岩段:
第一含铁岩段:延长2800 m,厚210~390 m。底部为似层状或透镜状石英岩;中部为含矿层,中夹绿泥片岩、镁铁闪石片岩和绢云片岩;上部为绿泥片岩、镁铁闪石片岩和黑云片岩。
第二岩性段:延长6000 m,厚380~650 m。底部为不稳定的石英岩,下部为本区的主矿层,中夹少量绿泥片岩和绢云片岩。上部以绿泥片岩和镁铁闪石片岩为主,夹绢云片岩及铁矿薄层。顶部为较稳定的炭质绢云片岩。
第三含矿岩段:厚度>300m,底部为较稳定的石英岩,中、下部为矿层夹绿泥片岩和绢云片岩,上部为绿泥片岩和炭质绢云片岩。
整个袁家村组为一套低温-中压的绿片岩相变质岩,原岩为伴有酸-基性火山岩的沉积岩(砂岩、泥砂岩、泥岩和细碧岩)。
寒武系下统缺失,中统呈角度不整合直接盖于吕梁山群之上,底部为砾岩铁矿。它盖于铁矿层之上或附近,有两个层位,下层厚9.24 m,上层厚3.57 m,两者相隔2~14 m。其上依次有厚层泥灰岩、石英砂岩、紫色页岩、薄层灰岩、鲕状灰岩和致密块状灰岩,厚62~139 m。上统为薄层灰岩和白云质灰岩夹竹叶状灰岩,厚25 m。
2.构造
袁家村组构造总体走向NNE至SN向,倾向SE至E,倾角60°~80°。剖面上矿体呈单斜层,但矿层中紧密褶曲很发育。
寒武系为一系列向东倾伏或扬起的平缓对称褶曲,轴向15°~30°。其底部砾岩铁矿层的走向NE,倾向SE,倾角7°~18°。
断裂分两期。太古宙后期的古断裂为纵向和斜向(NNW向)张扭性断裂。海西-燕山期断裂以逆断层为主,波及矿区的有10条之多。断裂延长100~800 m,断距20~200 m。大多数走向NE,倾向SE,倾角70°以上。正断层只有两条,长400 m和1000 m,倾角85°,距断15 m以上。此期断裂对矿体破坏不严重,不影响开采。
3.岩浆岩
有变辉绿岩和片麻状花岗岩2种。变辉绿岩呈脉状贯入,宽数米至百余米,个别达450m,破坏矿体完整性。其他岩脉对矿体无影响。
图3-3 岚县袁家村铁矿地质图
二、矿体规模、形态与产状
该矿区铁矿分布在南北长6 km、东西宽0.4~1.5 km的范围内,计有3个矿带,15个矿体。矿体走向为近SN向和NNE向,局部为NE向,倾向E或SE,倾角60°~80°。主要矿体呈似层状,其他矿体呈透镜状、板状和不规则状(图3-4)。变辉绿岩对矿体破坏较大,是矿体中的主要夹石。
Ⅰ矿带:分布于矿区西侧。全长1910 m,包括1、2、5号矿体。其中1号矿体主要由石英磁(赤)铁矿组成,全长1375 m,矿体平均厚度84.7 m,工程控制延深425~650 m,平均延深603.6m。矿体走向近SN,倾向E,倾角70°~60°,局部近于直立。由于受变辉绿岩脉穿插,矿体有被分割、吞蚀现象,特别是3线以南沿走向方向被分割、吞蚀现象较为明显;沿倾向方向则较为稳定,基本上呈似层状。
Ⅱ矿带:分布于矿区中部,为区内纵横南北、规模最大的矿带。长达5000 m,宽200~600 m,包括大小矿体7个(即6、7、8、9、10、11及14号矿体),断续相连,呈近SN向分布。矿体主要集中在1~6线间,南北两端矿体厚度明显变薄,多呈平行的透镜状小矿体。10号矿体为区内最大的矿体,全长2600 m,平均厚度为154.9 m,控制矿体延深140~830 m,平均延深612.1 m,除6、7线矿体向深部有所变薄外,其他剖面均无变薄趋势,表明矿体沿倾斜方向十分稳定,为一巨大的扁豆体,矿体走向为NNE,倾向SEE,倾角70°~80°,其连续性较好,仅有少量夹石及变辉绿岩脉穿插,矿石类型以石英磁、赤(镜)铁矿为主。
Ⅲ矿带:分布于矿区东侧,全长2700 m,宽约200~300 m,包括5个矿体(即12、13、15、16及17号矿体),断续出现。15号矿体为该矿带中最大的矿体,全长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,矿体的形态在平面上向南收敛,厚度增大,向北撒开,厚度变薄,并渐趋尖灭,在剖面上往深部有变薄的趋势,矿石类型多,组成较复杂,以闪石石英磁(赤)铁矿为主,次为石英磁(赤)铁矿,石英镜(赤)铁矿仅在矿体底部有少量分布。
三、矿石物质成分与结构构造
矿石矿物以磁铁矿、赤铁矿和镜铁矿为主,此外尚有褐铁矿和菱铁矿。脉石矿物以石英和镁铁闪石为主,还有绿泥石、铁黑硬绿泥石、阳起石、铁滑石、铁白云石、白云石和方解石等。硫化物有少量黄铁矿、黄铜矿和毒砂,并含微量自然金。矿物多呈自形、半自形或他形,具粒状变晶结构、鳞片变晶结构和变余砂状结构。矿石具条带状和条纹状构造,系铁矿物和脉石矿物分别相对集中形成韵律薄层,条带宽0.1~5 mm。矿石类型可分为5种:
1)石英磁铁矿型:石英占46.9%,金属物以磁铁矿为主,含量26.2%;赤铁矿占4.4%。铁矿物粒度0.01~0.05 mm。是重要的矿石类型,占总资源储量27.9%。
图3-4 袁家村铁矿Ⅳ线剖面图
2)石英镜(赤)铁矿型:石英占57.8%~63.3%,金属矿物以赤铁矿和假象赤铁矿为主,占14.8%,磁性铁占4.6%~8.2%。含5%以下的镜铁矿。是重要的氧化矿石类型,占总资源储量的37.4%。
3)石英假像赤铁矿型:石英占54%,金属矿物以假像赤铁矿、褐铁矿为主,约占21%。次要金属矿物有磁铁矿,占5.5%~13.2%,系氧化矿石,最大氧化深度可达235 m。约占总资源储量5.5%。
4)闪石石英磁铁矿型:石英占23.5%~35.7%,镁铁闪石占21.3%~31.1%,金属矿物以磁铁矿为主,占22%~36.9%,次为铁白云石,占3.8%~7.7%,赤铁矿仅占1.2%~2.1%。占总资源储量22.8%。
5)闪石石英假像赤铁矿型:石英占41.4%~48.9%,镁铁闪石占15.6%~20.1%,金属矿物以赤铁矿为主,约占23%,次为磁铁矿(5.3%~9.6%)。为闪石石英磁铁矿型矿石之矿表生氧化结果,占总储量5.2%。
图3-5 山西省岚县袁家村铁矿典型矿床成矿模式图
四、矿床成因及成矿模式
根据潜力评价成果,将袁家村式铁矿的成矿模式总结如下(图3-5)。
1)沉积形成条带状铁建造阶段(图3-5(a)):太古宙晚期至元古宙早期,华北克拉通西北缘发生裂陷,形成五台弧盆、云中山逆冲带、吕梁裂陷槽和吕梁陆块。在五台弧盆中,由于海底基性火山活动强烈,带来了大量铁质,在金刚库组中形成黑山庄BIF(黑山庄铁矿的前身,在柏枝岩组中形成山羊坪BIF(山羊坪铁矿的前身),它们属于阿尔果马型BIF。在吕梁裂陷槽中,与基性岩墙贯入有关的海底喷气带来大量铁质,其与上升洋流从五台弧盆带来的与基性火山活动有关的铁质和陆源风化带来的铁质一起,沉淀形成苏比利尔型BIF(袁家村铁矿的前身)。
2)变质变形成矿定位阶段:含铁建造在早期变形阶段,由于变质变形、逆冲上升及花岗岩类侵入,BIF中物质组分发生分异和重结晶,形成袁家村铁矿床(图3-5(b1))。在随后的强期变形过程中,含铁建造进一步片理化并伴随混合岩化,成矿物质进一步分异富集,最终形成袁家村大型矿床(图3-5b2)。在变质变形过程中,黑山庄铁矿床和山羊坪铁矿床也最终形成。
从上述成矿模式中可以看出,该区阿尔果马型铁矿(山羊坪铁矿床、黑山庄铁矿床)与苏比利尔型铁矿(袁家村铁矿床)是同期不同环境中形成的。这也是目前国内多数研究者的新认识,如辽宁铁矿潜力评价认为,阿尔果马型的齐大山铁矿和苏比利尔型的西鞍山铁矿是同时不同环境的产物,前者为近火山口相沉积产物,后者是远火山口相正常沉积的产物。