沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源(矿床)的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩(凝灰岩)以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。

新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值(67.9~72.5)指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w(TiO_(2))更高的原因。小海子岩体虽然w(TiO_(2))较低(3%~4%),但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。

中国锗矿资源保障程度与潜力评价

中国的锗资源主要以伴生形式产出,得益于国内庞大的铅锌冶炼产能和煤炭消费的支撑,已成为全球最大的锗生产国。2020年,全球锗总产量为140 t,其中,中国产量为95 t。在储量方面,中国保持全球第二的地位,仅次于美国。锗作为半导体产业中的关键金属之一,其资源保障愈加受到重视。本文科学评估了中国锗矿资源的保障程度与潜力,通过深入调查和分析,掌握了详尽的资源分布、开采利用、成矿作用等信息,总结了中国锗矿的空间分布规律,伴生锗的富含硫化物铅锌矿主要分布于扬子地块边缘和粤北地区,煤中锗矿分布于二连盆地-海拉尔盆地和滇西三江等两大成矿区带。综合成矿地质条件和未来需求预测等因素,评估中国锗矿资源保障程度存在一定忧患,建议加强锗矿床成因和成矿规律研究,促进勘查增储,指出川滇黔、粤北富锗铅锌矿富集区、滇西富锗煤盆地等找矿方向,提高综合利用水平、提升中国锗资源话语权、健全锗资源保护利用与储备体系。本文研究结果为锗矿资源的管理与开发提供了重要参考,对于保障国家锗资源供应、提升资源利用效率具有重要意义。

云南墨江金矿区内凝灰岩的成因及对金成矿作用的意义

云南墨江金厂金矿是哀牢山金矿带内的一个大型金矿床,矿床受剪切带控制,矿体赋存于古生代浅变质岩中,其成矿物质来源一直是争论的焦点。为进一步精确约束赋矿地层的形成时代和大地构造背景,探讨其与金成矿物质来源和成矿作用之间的关系,本文对古生代浅变质岩中的凝灰岩开展了年代学、地球化学、黄铁矿成分和同位素特征研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果(256.6±2.3Ma)表明墨江金矿区内存在晚二叠世火山碎屑岩。锆石稀土元素含量较高,Ce正异常(δCe=2.02~32.98)和Eu负异常明显(δEu=0.06~0.38)。岩石具有低钛(TiO_(2)=0.47%~0.71%)、较高铝(Al_(2)O_(3)=10.96%~16.33%)、富铁(Fe_(2)O_(3)T=3.21%~9.12%)和硫(S=0.95%~3.92%)等特征,属于英安质-流纹质凝灰岩;此外,所有样品轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)_(N)=7.50~15.7),Eu异常明显(δEu=0.54~0.68),亏损Nb、Ta、Ti、Sr、Ba,富集K、Pb,显示出弧火山岩的地球化学特征。Nd同位素(ε_(Nd)=-9.24~-9.61)显示富集特征,二阶段钕模式年龄为1.61~1.79Ga。凝灰岩中富含黄铁矿,黄铁矿属铁亏损型(S/Fe=2.00~2.09),存在Ni对Fe、As对S的类质同象置换;S主要来自地壳(δ^(34)SV-CDT=-8.8‰~-9.7‰);Co、Ni含量高但没有相关性,指示其为火山成因,后期受到了富Ni流体交代;黄铁矿的Au含量偏高,但未发现独立金矿物,推测可能存在纳米金。全岩地球化学特征、Nd同位素特征和锆石微量元素特征指示墨江金矿区凝灰岩形成于陆缘弧构造背景,为古特提斯洋俯冲消减过程中玄武质岩浆底侵导致古元古代变质基底重熔的产物,岩浆形成过程中伴有地幔物质的加入,同时存在金的初始富集,形成含金黄铁矿,并在随后的区域变质作用及构造热事件中发生金的活化迁移,为金矿床的最终形成提供成矿物质。晚二叠世弧岩浆作用对于墨江金矿的形成具有重要意义。

新疆东准噶尔蕴都卡拉金铜钴矿成矿作用:来自流体包裹体和H-O-S同位素证据

蕴都卡拉矿床是少见的金铜钴矿床,包括与侵入岩有关的金铜钴成矿系统和与剪切变形有关的金成矿系统。与侵入岩有关的金铜钴成矿系统矿化主要分布于细粒闪长岩中或与玄武岩接触带附近,包括块状矿化和细脉状矿化,后者经历了绿泥石阶段、石英-多金属硫化物阶段(主成矿阶段)和石英(方解石)阶段。硫化物的δ^(34)S为-5.3‰~4.3‰,峰值为-3.5‰,表明硫来自深源岩浆。主成矿阶段均一温度集中于120~300℃,流体盐度集中在4%~11%NaCl_(eqv)和16%~20%NaCl_(eqv)范围内,密度为0.34~1.06 g/cm^(3),表明主成矿阶段成矿流体具有中低温、中低盐度和中低密度的特征,成矿作用发生于浅成环境(<1 km)。石英δD值为-91‰~-58‰,δ^(18)O_(H_(2)O)值为-0.7‰~5.9‰,表明成矿流体为岩浆水混合大气降水。主成矿阶段不混溶作用导致CO_(2)-CH_(4)±N_(2)从NaCl-H_(2)O中分离出来,岩浆水与大气降水混合是导致金铜钴等成矿物质沉淀的主要因素。

中国高岭土矿成矿地质特征与资源潜力评价

【研究目的】本文主要对中国高岭土矿开展资源潜力定量评价,指导后期勘查找矿与开发。【研究方法】首先是对中国高岭土矿成矿规律进行研究,按地质成因中国高岭土矿可以分为3种类型:风化型、热液蚀变型和沉积型。然后对中国高岭土矿划分预测类型、总结成矿模式、归纳预测要素,最后对高岭土矿远景区进行划分并估算资源潜力。【研究结果】风化型和热液蚀变型高岭土矿远景区69个,预测资源量72.22亿t,主要分布在华南亚热带季风气候区;沉积型高岭土远景区109个,预测资源量608亿t,主要分布在中国东北、西北等主要产煤区。【结论】中国高岭土矿资源潜力巨大,其中煤系高岭土是中国特有高岭土资源,但是由于技术利用和环境原因,开发利用率很低,建议今后开展应用开发技术的研发和政策支持,对于中国煤系高岭土的规模化加工利用具有重大的社会与经济意义。

“深部综合信息矿产资源预测评价”专辑特邀主编寄语

深部综合信息矿产资源预测评价研究是地球系统科学研究中最具有交叉学科性质的领域。随着地表矿、浅部矿、易识别矿的日益减少,地质找矿工作逐步向第二深度空间发展。深部矿产资源三维预测已成为当前成矿预测研究的重点领域,地质学家们经过长期的持续研究,在该领域取得了一系列重大成果与重要认识。《地球学报》集中在2020年第2期刊发15篇文章作为“深部综合信息矿产资源预测评价”专辑,专辑涵盖了三个方向的研究成果:(1)矿产资源三维预测;(2)地质调查与研究;(3)地质、地化数据处理方法等。这些工作主要涉及矿产资源预测评价的两个方面,即预测方法和成矿规律,具体包括深部构造三维重建技术方法、同位素定年及示踪在成矿规律研究中的应用以及地球化学异常信息机器学习提取方法等方面的内容。本文将简要介绍收入本专辑论文的研究工作,对深入研究和认识深部综合信息矿产资源预测评价提供一定参考价值。

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等。结果表明:中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关;成矿时代集中分布在印支晚期—燕山早期。但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之。今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据。

东秦岭夜长坪钼矿床流体包裹体特征及对成矿作用的指示

夜长坪钼矿床位于东秦岭钼成矿带中段,其矿石类型以矽卡岩型为主,其次为斑岩型。在东秦岭钼成矿带,针对矽卡岩型-斑岩型复合钼矿床流体包裹体研究相对较少,其流体演化特征及成矿作用机制是需要关注的重要科学问题。夜长坪钼矿床成矿阶段从早到晚划分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩石英-钾化阶段(Ⅰ阶段石英)、石英-辉钼矿阶段(Ⅱ阶段石英,主成矿阶段)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ阶段石英)和石英-碳酸盐阶段(Ⅳ阶段石英)。对上述Ⅰ—Ⅳ阶段石英采集包裹体样品进行岩相学特征、显微镜下观察及显微测温和激光拉曼光谱特征分析。结果表明,矿床石英中流体包裹体类型包括WG型(NaCl-H_(2)O富气型)、WL型(NaCl-H_(2)O富液型)、C型(CO_(2)型)和S型(含子晶型)。从成矿早阶段到晚阶段,流体包裹体的均一温度依次集中在380~437℃、331~370℃、312~320℃和257~350℃,对应的平均盐度(NaCleqv.)分别为10.83%、9.29%、7.16%和4.51%,成矿流体从早阶段高中温、中高盐度与富(含)CO_(2)的NaCl-H_(2)O-CO_(2)体系逐渐演化为晚阶段中低温、低盐度与贫CO_(2)的NaCl-H_(2) O体系。流体混合作用导致流体的温度下降、盐度降低,流体由氧化状态转化为还原状态,由此造成流体中的Mo元素溶解度大幅降低并迅速卸载与沉淀富集成矿。进一步根据“岩浆流体-建造”成矿体系,构建了矿区(床)尺度成矿模式。

卤水型锂资源勘查开发综合评价指标体系构建与应用

基于指标选择的系统性、可得性、易操作性原则,从影响卤水型锂矿床的地质条件、开采条件、社会经济条件和环境约束条件4个方面优选“成矿地质条件”“卤水Mg/Li比值”等19项具有代表性的评价指标,首次构建了一套卤水型锂资源勘查开发综合评价指标体系,可为同类型矿床勘查开发综合评价提供一定的思路和借鉴。运用层次分析法确定指标权重,结合初步确定的各指标参考评价标准,对西藏扎布耶盐湖等5个典型卤水型锂矿床的勘查开发条件进行综合评价,认为影响卤水型锂资源勘查开发的首要因素是地质条件,反映在矿区卤水型锂资源的地质特征、水化学特征和资源禀赋等方面,次要因素是环境约束条件和社会经济条件。柴达木盆地一里坪盐湖的卤水型锂资源勘查开发优势度得分最高,为87.69,其次依次为:察尔汗盐湖别勒滩矿段,得分87.50;西藏扎布耶盐湖,得分85.02;江汉盆地江陵凹陷,得分73.53;马海盐湖,得分56.96。评价结果反映了当前经济社会形势下卤水型锂矿床勘查开发利用的实际情况,可作为卤水型锂资源勘查、投资开发和国民经济发展规划等工作的重要依据,同时验证了评价模型的可操作性和评价方法的可行性。

广西贵金属矿产资源特征、成矿规律与找矿方向

广西贵金属矿产以金、银和铂为主,资源较为丰富,共发现金矿产地283处,累计查明资源量621.01539 t;银矿产地184处,累计查明资源量23347.64 t;伴生铂矿产地1处。矿床类型复杂多样,独立金矿以浅成中-低温热液型为主,岩浆热液型和陆相火山岩型次之;银矿以共伴生矿床为主,常与铅锌金同体共伴生;铂矿以微细粒浸染型金伴生铂为主。成矿时代上,金银矿既有成矿期次多、时间跨度长的特点,又有集中爆发成矿的特征,均以燕山期最为主,形成了广西主要的大、中型金银矿床。空间分布上,金银矿以地域性集中分布为特征,且明显受构造和岩浆岩控制,常沿区域性断裂/褶皱成群、成带分布或沿岩体与围岩的内外接触带分布,寒武系和三叠系是主要的赋矿层位。通过对广西贵金属区域成矿地质条件和资源潜力分析,圈定了成矿远景区,其中,金矿划分出13个成矿远景区,银矿划分出8个成矿远景区,预测资源量分别为1033 t和77655 t,表明金银矿仍有较大的找矿潜力。广西具有铂高背景值,成矿条件良好,应注意基性-超基性岩的评价,以及微细粒浸染型金矿种伴生铂的评价,同时也要注意新类型铂矿的查找,如与黑色岩系有关的铂矿床。

辽宁省重点金矿集区地质特征及成岩成矿作用

作为我国重要的产金省份,辽宁省的中生代构造、岩浆活动较为强烈,并伴有强烈的金成矿作用。根据金矿床的空间分布特征,将辽宁省划分出5个重点金矿集区,为深入了解各金矿集区内金矿床的成岩成矿作用,对金矿集区的地质特征、成岩成矿时代、地球化学等方面进行了系统分析。研究表明:各金矿集区的金成矿作用与印支期、燕山期岩浆活动有关,成矿时间集中于126~118 Ma、225~188 Ma;辽西金矿集区金矿石中的S属于地幔硫,而辽东金矿集区S来源于岩浆和变质岩地层,各矿集区矿石的Pb具有壳幔混合源特征,5个重点金矿集区的成矿物质源区组成为同一岩浆源区、不同岩浆演化阶段的产物,成岩成矿物质为下地壳部分熔融的产物,并有部分幔源物质参与。结合近年找矿进展,建立了辽宁省金矿找矿预测地质模型,可为下一步开展区域矿产勘查工作提供新思路。

中国稀散金属矿资源概况

中国稀散金属资源丰富,在全球占有重要的战略地位。对中国542处矿产地(包括759个矿床/点)的稀散金属资源调查数据分析表明,目前中国已查明稀散金属资源储量102.82万t,其中,镓矿44.65万t,锗矿1.39万t,铟矿2.52万t,铊矿2.96万t,镉矿47.12万t,硒矿2.56万t,碲矿1.53万t,铼矿893.00 t。中国稀散金属资源具有如下特征:①分布广泛,但主要集中在西南地区、中南地区和华北地区,云南、河南、广西、内蒙古、山西、贵州、广东等是稀散金属资源较丰富的省(区);②独立矿床极少,但资源储量占到全国稀散金属资源总量的6.64%;③矿床规模以中、小型为主,但大型矿床和超大型矿床资源储量占全国稀散金属资源总量的80%以上;④主要伴生在铅锌多金属矿、铝土矿和煤矿中,3类矿床中的稀散金属资源储量占全国稀散金属资源总量的80%左右;⑤总体综合利用率较低。中国镓、锗、铊资源的储备充足,但硒、碲、铼、铟、镉资源相对缺乏。

论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:(1)产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-0.4‰~+0.3‰);(2)大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-1.9‰~+1.7‰);(3)经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ^(13)C_(V-PDB):-4.1‰~-3.5‰)。因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。

花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束:以秦岭地区为例

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育,是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一,学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究,但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物,也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此,本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究,为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示,北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异,揭示其岩浆物源有别,进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小,以MgO(8%~13%)、TiO_(2)(3%~5%)和Cl(0.02%~0.6%)含量较高,F(0.2%~0.4%)含量较低,以及较高的氧逸度(log f O_(2)值为-16.96~-14.62)和温度(682~771℃)为特征;而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大,具有MgO(3%~15%)、TiO_(2)(2%~4.5%)、Cl(0.01%~0.18%)含量较低,F(0.1%~1.6%)含量较高,以及较低的氧逸度(log f O_(2)值为-20.88~-15.08)和温度(536~754℃)。此外,研究还显示,黑云母的形成压力与岩浆演化程度和矿物组合相关,当岩石中出现黑云母+白云母±石榴子石组合时,压力较高。秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成条件的差异,特别是氧逸度和Cl含量的明显不同,揭示各自的成矿种类和成矿潜力不同,如北秦岭较高的氧逸度和Cl含量,形成铜矿的潜力比南秦岭大。同时,两个构造单元中黑云母的成分差异,还揭示了岩浆物源及深部物质组成的不同,即北秦岭比南秦岭具有更为年轻的地壳,这与区域同位素填图示踪的深部物质组成差异基本一致。由此可见,对区域上同时代花岗质岩石中黑云母成分的研究,不仅可以揭示岩浆演化、岩浆结晶过程物理化学条件等,还可示踪深部物质组成的空间变化与差异及成矿种类和潜力,有望成为探测深部物质组成的新方法和了解区域成矿背景和潜力的新途径。

九岭式狮子岭岩体型稀有金属成矿作用研究进展及其找矿意义

赣西北是我国重要的稀有金属成矿区,成矿作用主要集中于武功山隆起和九岭隆起,其中的武功山隆起产有我国最大的岩体型稀有金属矿床414矿,在九岭隆起是否也能找到类似于414的大型稀有金属矿床成为业界关注的焦点。本文在华南稀有稀散和稀土矿产调查评价项目开展过程中,查明了赣西北九岭地区的狮子岭岩体也存在类似的稀有金属矿化,矿化主要赋存于黑磷云母—含锂白云母碱长花岗岩、锂(白)云母碱长花岗岩和黄玉锂云母碱长花岗岩三类岩石中,三类岩石的分带特点与武功山隆起雅山含矿岩体从Ⅴ带的二云母碱长花岗岩到Ⅱ带的黄玉—锂云母—钠长石花岗岩演变趋势有非常明显的相似性。同时,详细的矿物学研究表明,狮子岭岩体稀有金属矿化特征与414矿也存在一定差异,如狮子岭黄玉—锂云母碱长花岗岩中磷锂铝石超常富集,含量可到4%~5%,已成为矿石中锂的主要载体之一;岩体中绿柱石、富钽锡石、铌钽铁矿、钽铌铁矿等工业稀有金属矿物也普遍存在,这些发现为该地区Li、Be、Ta及Sn的找矿工作部署提供了直接依据。同时,文章对九岭地区锂矿资源的成矿潜力、成矿机制以及华南地区岩体型锂矿找矿方向进行了探讨,深化了稀有元素在花岗岩类中成矿作用的认识,对华南地区稀有金属的找矿工作可能也将产生积极的影响。

内蒙古维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床的成矿作用:来自花岗质岩浆结晶分异的启示

内蒙古维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡,是一个以锡为主,共伴生锌、钨、铜、钼、铌、钽、锂和铷的大型矿床。该矿床以发育铌、钽、铷、锂矿化有别于大兴安岭南段的其他锡多金属矿床。本文对维拉斯托地区的北大山岩体和维拉斯托岩体开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学研究和锆石Lu-Hf同位素分析。北大山岩体和维拉斯托岩体的结晶年龄分别为140±2Ma和137±1Ma~138±1Ma。2个岩体均具有高硅、富碱、贫铁镁钙特征,主体为高钾钙碱性的弱过铝质碱长花岗岩,轻重稀土分馏不明显,呈现出显著的负铕异常。2个岩体均富集Rb、Th、U、K、Ta、Hf和轻稀土元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Eu和Ti等元素。与北大山岩体相比,维拉斯托岩体有更低的稀土总量,更明显的Eu负异常,展示了明显的稀土元素四分组效应;Ba、Sr、Eu、Ti和Y亏损更强烈。二者的时空关系和地球化学特征表明2个岩体为同一期岩浆活动不同演化阶段的产物,岩浆演化过程经历了钾长石、斜长石、黑云母、独居石、榍石、褐帘石、磷灰石、磷钇矿、锆石和钛铁矿的分离结晶,维拉斯托岩体还发生了熔体-流体相互作用。北大山岩体和维拉斯托岩体锆石的εHf(t)值分别为5.4~8.6和4.2~9.9,两阶段Hf同位素模式年龄分别为643~847Ma和556~921Ma,表明它们的岩浆源区为起源于亏损地幔的新元古代新生地壳物质。北大山岩体属于高分异I型花岗岩,维拉斯托岩体发育钠长石、天河石、黄玉、锂云母和萤石,属于超分异的Li-F花岗岩。花岗质岩浆的高程度分离结晶和熔体-流体相互作用是形成维拉斯托超分异花岗岩并发生稀有金属-锡多金属成矿作用的重要控制因素。维拉斯托稀有金属-锡多金属矿床属于岩浆-热液矿床。维拉斯托地区的早白垩世花岗质岩石形成于伸展环境。

西秦岭西成和凤太矿集区三叠纪多金属成矿作用特征、规律及找矿方向

近十几年来,在西秦岭地区陆续开展的找矿勘查、成矿研究和同位素年龄精测等工作,取得了许多找矿新发现和成矿理论新认识,尤其是获得了一批精细的成岩成矿年龄数据,逐渐揭开了区内三叠纪多金属成矿作用的面纱,显示出三叠纪成矿作用的普遍性和多样性,并指示了巨大的成矿潜力。在西秦岭东段的西成和凤太矿集区中,三叠纪发育的矿种主要包括铅锌、金、银、铜,其次还有钨、钼、铁等,其中铅锌和金是区内的优势矿产。最新的研究进展表明:区内多金属矿床的年龄为231~197 Ma,集中于220~200 Ma;岩浆岩的年龄为248~195 Ma,集中于230~200 Ma。多金属成矿作用与岩浆活动在时间上相耦合,二者的峰期为220~210 Ma。矿床类型主要有与岩浆活动和变质作用有关的热液充填交代型,与岩浆热液成矿系统有关的斑岩型、矽卡岩型和云英岩型等。构造活动及其产物是多金属成矿作用的主导控矿因素,各种类型、不同尺度的构造直接控制了各类矿体的产出位置、形态、产状和规模大小等。区内的多金属成矿作用形成于秦岭造山带印支期造山过程的后碰撞阶段,是晚三叠世区域广泛而强烈的变形变质-岩浆活动-流体耦合作用的产物。基于研究区的成矿地质条件、成矿作用特征、矿床成因、控矿因素和成矿规律,初步提出进一步的找矿方向,以期助推区内今后的深部找矿勘查工作取得新突破。

长江中下游地区成矿作用研究新进展和存在问题的思考

长江中下游地区是中国成矿理论的重要发源地之一,迄今已经完成大量研究,取得了一系列重要进展,前人已进行了多次总结。文章在此工作基础上,概括总结了最新的研究进展,并提出尚待解决的一些科学问题:该带成矿过程的深化研究和新测试、新技术的应用,有望破解层状铜金矿成因难题;越来越多单独或者伴生钨矿被发现,成矿显示多样性和多期次的特点。建立了该带矽卡岩型铜金矿+金稀散金属矿床组合新模型,有望推动在斑岩-矽卡岩型铜金矿外围发现贵金属和稀散金属矿床;研究发现该带含膏盐层在矽卡岩铁矿和玢岩铁矿的成矿过程中贡献明显;利用红外和矿物原位测试技术示踪该带深部矿化中心;通过三维找矿预测和成矿过程数值模拟,为隐伏矿找矿突破增添了新路径。最后,文章提出有待进一步研究的5个方面的科学问题,以期推动深化研究和找矿新突破。

新疆阿尔泰稀有金属矿地质特征及成矿作用

在前人工作和野外调查基础上,文章总结了新疆阿尔泰稀有金属矿地质特征、时空分布和成矿背景。稀有金属矿分为花岗伟晶岩型和花岗岩型,以前者为主,分布于哈龙-青河稀有金属成矿亚带和加曼哈巴-大喀拉苏稀有金属成矿亚带的9个矿集区中。依据成矿时代稀有金属成矿作用分为4期:奥陶纪-早志留世(476～436 Ma)、晚泥盆世(～370 Ma)、二叠纪(296～258 Ma)和三叠纪-侏罗纪(250～151 Ma),其中三叠纪-侏罗纪为主要成矿期。前2个成矿期以形成工业白云母矿伴有稀有金属、稀土矿为特色,形成于板块俯冲阶段,二叠纪到侏罗纪出现了连续成矿作用,以形成稀有金属矿为特色,成矿元素组合复杂。二叠纪为后碰撞环境,三叠纪-侏罗纪为陆内环境,区域大规模伸展是形成大规模稀有金属矿的地球动力学背景。阿斯喀尔特Be-Nb-Mo矿床与白云母钠长花岗岩、大喀拉苏Be-Nb-Ta矿床与黑云母花岗岩存在成因关系,可可托海稀有金属矿床与阿拉尔花岗岩的关系存在很大争议,其他稀有金属矿床与赋矿花岗岩不存在成因关系。