矿物热电性标型及其在大洋地质找矿中的应用.pdfVIP

卷(Volume)27，期(Number)1。总(Total)107 矿 物 岩 石 页(Pages)11—17，2007，3，(Mar，2007) JMINERALPETROL 矿物热电性标型及其在大洋地质找矿中的应用 杨赞中1， 石学法2， 于洪军2， 田贵山1， 唐竹兴1 f1．山东理工大学材料科学与工程学院，山东淄博255091；] 2．国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061 【摘 要】依据矿物热电性与地质找矿的关系和原理，通过对矿物热电效应机理及影响 热电性因素的讨论与分析，结合大洋矿物热电性标型的初步研究，发现金属或半导体矿物 处在温差条件下可产生热电效应，热电性标型可指示矿物形成的环境及物理化学条件，为 地质与找矿提供指示信息以实现其应用。根据矿物热电性标型可判断古地温和成矿温 度、预测隐伏矿体、研究成矿分带性、评价矿床剥蚀水平等，可望在大洋地质与找矿领域发 挥重要的作用。 【关键词】 海洋矿物；热电效应；热电系数；导型；标型；地质与找矿 中图分类号：P57 文献标识码：A 文章编号：1001～6872(2007)01—0011一07 子器件、光电子器件、仪器仪表和医疗器械上得到了 0 引 言 成功的应用[2]。目前，由于计算机技术、航天技术和 超导技术的发展，迫切需要小型、静态制冷且能固定 19世纪初期，在实验中发现，某些金属及金属 安装的长寿命的制冷装置，但现有热电材料的热／电 矿物处于温差条件下可产生热电效应[1]。其后，科 转换效率较低(5％左右)，难以满足要求，因而新型 学工作者根据这一现象，展开了一系列理论与应用 热电材料的研发再次引起人们的关注口]。 研究。从上世纪50年代以来，在热能／电能相互转 SeebeckTY报道了某些矿物具有热电效应之 化(温差发电、制冷)及半导体元器件(如热电偶、太 后，同样引起了矿物学工作者的高度重视，并将其应 阳能电池等)方面取得了大量研究成果，并已在微电 用于地质与找矿研究中。长期的研究发现，矿物热 收稿日期：2006—11—18；改回日期：2007—02—27 点基金，2005KJZ02) 作者简介：杨赞中，男，42岁，教授(博士)，矿物学与矿物材料学专业，研究方向：矿物材料结构与性能．E—mail：yzz@sdut．edu．cn 矿 物 岩 石 电性具有特殊的标型意义，可反映矿物成分和晶体 势的极性(即Ot值的“+”或“一”)是以热极为参考点 结构的某些细微差异，由此联系到矿物形成的环境 反映在冷极上的极性。 及物理化学条件(如温度、压力、介质成分变化等 由于矿物形成环境条件的复杂性，矿物的热电 等)，为矿物学研究和地质与找矿提供重要的指示信 势往往呈现出离散性，即使在同一地点采集的样品 息。通过对矿物的热电性机理、主要影响因素及测 也不例外。因此，矿物热电性的测量以采用统计方 试分析方法，综合阐述矿物热电性标型在地质与找 法为宜，样品应尽量满足表征矿物形成条件及其时 矿方面的应用，特别是在海洋矿物热电性方面的初 空分布的要求。对于系统的热电性数据，常使用其 步研究成果，同时寻找出该研究领域存在的问题和 范围值、平均值、相对值、变化率、趋势值等。矿物热 今后的发展方向。 电性填图常需制订切合实地条件的数学处理方法， 依此对每一观测点的大量数据求