湘东北连云山上石地区伟晶岩型稀有金属矿床的发现及意义

湘东北地区位于钦杭成矿带中部北西缘,历来是中国重要的金、铜、钴、铅、锌多金属矿产区。在进行1∶10000地质填图过程中,在上石地区发现了大量锂辉石稀有金属矿脉,单样Li_(2)O含量达到了1.88%。其中包括:新发现伟晶岩脉25条,脉宽一米至数十米,延伸方向主要为北西西及近东西向,延伸数米至数百米;确定伟晶岩矿化点20余处,其中普遍发育锂辉石、铌钽铁矿、绿柱石等稀有金属矿物。伟晶岩脉与围岩存在明显的渐变分带,可细分为混合岩化片岩带(Ⅰ带)、二云母花岗岩带(Ⅱ带)、电气石伟晶岩带(Ⅲ带)和块状钠长石锂辉石带(Ⅳ带),各结构带之间分带明显。锂辉石多产于钠长石-锂辉石伟晶岩带中,伴生有大量巨晶电气石、白云母等,显示出良好的锂成矿潜力。同时大量伴生铌钽铁矿、绿柱石等稀有金属矿物,部分达到锂矿共伴生品位。矿床主要赋矿伟晶岩脉为近东西走向,长度超过1 km,宽数米至数十米,厚度超过百米,Li_(2)O平均品位为1.42%,初步预测储量约为2.56×10^(4)t,可达中型规模。该伟晶型锂稀有金属矿床的发现,彻底改变了湘东北地区以Be-Nb-Ta为主的稀有金属分布格局,暗示着区内稀有金属成矿的巨大潜力,对新一轮的找矿勘查具有启示意义。

湘东北万古金矿田江东金矿床成因——流体包裹体和H-O同位素制约

万古地区金矿床成矿流体的性质、来源和演化以及矿床成因类型尚存在争议。本次选择万古地区的江东金矿床,系统开展了不同阶段石英的SEM-CL分析、流体包裹体显微测温、激光拉曼光谱分析以及H-O同位素测试。流体包裹体测试结果表明,成矿流体由中温、中—低盐度的H_(2)O-NaCl-CO_(2)体系逐渐演化为中—低温、中—低盐度的H_(2)O-NaCl体系。H-O同位素测试结果表明:岩浆流体是主要的成矿流体来源,可能来源于燕山期的岩浆活动。金在成矿流体中主要以Au(HS)_(2)^(-)形式运移,流体不混溶作用和水—岩反应可能是金沉淀的主要机制。综合江东金矿床地质特征、流体包裹体特征和H-O同位素研究结果,认为其属于与岩浆活动有关的岩浆热液型金矿床。

湘东北地区大气降水和地下水的氢氧稳定同位素研究

深入认识湘东北地区的水文循环过程,对规范该区水资源的有效利用和减缓该区生态环境问题具有重要意义。2021年10月—2023年2月,每月对该区金井镇的大气降水和不同深度(约4.7 m和61 m)井水开展样品采集和测试。该区大气降水稳定同位素值(δ^(18)O、δD)呈现夏半年偏负、冬半年偏正,且氘盈余、水汽通量和HYSPLIT模型分析结果显示,影响该区夏季降水的气团主要来自暖湿的海洋洋面,冬季主要来自稳定的南支西风和局地水汽输送。浅井水和深井水的δ^(18)O和δD与该区大气降水δ^(18)O和δD的均值接近,变幅较小且呈现夏季偏正冬季偏负的特征,说明地下水受到大气降水的补给,但可能滞后于大气降水的变化。然而,不同深度地下水对大气降水的响应机制和滞后时间,还需进一步研究。

湘东北虎形山钨铍矿区隐伏花岗岩体地球化学特征及成因研究

湘东北虎形山钨铍多金属矿床为一大型的石英、云英岩细脉带型白钨矿床和绿柱石铍矿床。本文通过对矿区内新发现的隐伏花岗岩体详细的岩石地球化学分析,探讨了该岩体的成因、物质来源和构造环境,以期为区域岩浆作用与成矿关系研究提供理论支撑。结果表明,虎形山花岗岩为富SiO_(2)(71.86%~73.22%)和Al_(2)O_(3)(13.99%~14.55%),贫TFe_(2)O_(3)(1.17%~1.63%)和MgO(0.28%~0.36%),且相对贫钠富钾(K_(2)O/Na_(2)O介于1.11~1.78之间)的高钾钙碱性、过铝质花岗岩,并具有强烈富集轻稀土元素(La_(N)/Yb_(N)=9.29~21.9)和大离子亲石元素(Rb、Ba、U、K)而相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ti、P)的特征;虎形山花岗岩是在较低压力(<5 kbar)和初始温度为707~746℃环境中经高程度分离结晶作用(斜长石、钾长石、磷灰石等)形成的S型花岗岩,其地壳源区为泥质岩和砂屑岩组成的冷家溪群;结合区域构造演化,本文认为燕山期古太平洋板块的低角度俯冲造成湘东北地区地壳发生强烈的变形,随后区域应力的减弱使得增厚的岩石圈发生拆沉,在此情况下,地壳减薄或幔源物质底侵引起了该地区强烈的岩浆活动,进而形成了虎形山花岗岩。

湘东北幕阜山西北部黑(二)云母二长花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

近年来,湘东北幕阜山地区发现多个花岗伟晶岩型锂铌钽铍等大型稀有金属矿床,这些稀有金属矿与二云母二长花岗岩、伟晶岩具有密切成因关系。本次研究对幕阜山复式岩体西北部的黑(二)云母二长花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学研究。分析结果显示,该区花岗岩的主量元素富硅(w(SiO_(2))=71.99%~76.23%)、富铝(w(Al_(2)O_(3))=13.37%~14.86%),属于弱-强过铝质(A/CNK=1.08~1.14)、中高钾钙碱性(w(K_(2)O)=2.89%~5.27%,σ=1.67~2.38)S型(S-I型)花岗岩。两个样品的锆石U-Pb加权平均年龄分别为137.5±1.2 Ma和134.7±1.6 Ma,表明其形成于白垩纪早期。幕阜山西北部浅色花岗岩为典型壳源成因的高分异花岗岩,普遍相对富集Rb、Th、U、La、Ce,相对亏损Ba、Nb、Sr、Yb。此外,岩石具有显著的Li正异常(39.6×10^(-6)~97.8×10^(-6)),球粒陨石标准值标准化的稀土元素(REE)配分曲线图呈高分异花岗岩常见的富轻稀土(LREE/HREE=8.16~22.53)右倾特征,暗示其演化程度高,具有较大的锂成矿潜力。结合前人研究,本文认为该区浅色花岗岩母岩浆可能形成于冷家溪群地层或同时代地层的贫黏土变质砂岩部分熔融,其成因构造背景处于碰撞挤压向拉张转换的过渡期。

湘东北石炭系石英砂岩矿物组成、地球化学特征及沉积环境分析

为了了解湖南省石炭系石英砂岩的矿物组成、成矿沉积环境和成矿过程,本文以湘东北浦口-李畋地区石炭系石英砂岩为研究对象,将研究区内石英砂岩进行了分类,对不同类型的石英砂岩的矿物组成和石英包裹体特征进行了剖析,利用CM图型法和萨胡函数法对区内的颗粒级配进行了分析;最后,对石英砂岩的常量元素进行了分析。结果表明,中粒石英砂岩的SiO_(2)含量平均为98.54%,Al_(2)O_(3)含量平均为0.905%,Fe_(2)O_(3)含量平均为0.147%,杂质元素Al、Fe以白云母、黏土、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿矿物产出,偶见独居石、金红石等其他矿物。石英砂岩中石英包裹体数量较少,大小为0.8~2.5µm。研究区为河流三角洲沉积趋于浊流沉积,石英颗粒搬运方式以滚动为主,水动力条件一般。根据石英砂岩的地球化学特征表明该区砂岩属于典型的石英砂岩。研究区内中细粒石英砂岩的硅质成分纯度较高,杂质矿物少。石英砂岩碎屑来源于富含石英质的沉积岩物源区,并非来源于花岗岩的风化。区域内出露的冷家溪群变质砂岩和泥盆系石英砂岩,可能为该区提供了丰富的石英砂来源。

湘东北金宏金矿床原生叠加晕特征及深部找矿预测研究

随着地表金矿资源的开采与枯竭,深部勘探成为未来金矿勘查的必然选择,因此深部找矿预测研究也是势在必行。金宏金矿床成矿严格受构造控制,矿床类型为石英脉型,本文结合金宏金矿矿区地质背景、矿体地质特征、坑道及钻孔岩石地球化学特征分析,系统研究了矿区V8号金矿体原生晕地球化学特征。研究表明,金宏金矿床As、Ag、Hg与Au成矿关系最密切,Sn与金成矿关系不密切;与典型金矿床原生晕垂直分带序列对比分析,金宏金矿床具有原生叠加晕特征,是多期次成矿成晕的结果;并根据原始晕垂直分带序列特征对金宏金矿床开展了深部找矿预测。

湖南石坳金矿床地质特征及成因探讨

石坳金矿地处湘东北幕阜山-望湘隆起带中部,望湘岩体及金井岩体东北部外接触带上,是我国南方重要的金成矿区域。通过对矿区赋矿地层、含矿构造、矿脉特征、矿石特征以及深部矿化富集规律等分析研究,认为矿区内金矿脉赋存于新元古界冷家溪群坪原组地层中,矿区内NS向、SEE-NWW向断裂构造为容矿构造,矿区内含金矿化以蚀变破碎板岩型及含金石英脉型为主,与金矿化有关的蚀变主要有黄铁矿化、硅化、毒砂化。矿床成因类型为中(低)温热液金矿床。结合最新的勘查成果及成矿规律,预测矿区西部大源岭地区及矿区边深部有较大找矿潜力。

湘东北仁里-传梓源地区锂、铌钽矿找矿远景浅析

仁里-传梓源地区位于湘东北幕阜山岩体南缘,是湖南省最具潜力的花岗伟晶岩型稀有金属成矿区域,目前已发现仁里大型铌钽矿、传梓源中型锂铍铌钽矿等稀有金属矿床。该地区位于江南新元古代造山带中段,稀有金属成矿与燕山期岩浆活动有关,具有LCT伟晶岩典型分带特征,根据这一特征结合稀有金属成矿规律,对周边地区进行综合分析,圈定稀有金属找矿远景区。通过地质勘查和科研等工作,该地区有望成为湖南省重要的花岗伟晶岩型稀有金属矿田。

湘东北涧溪冲变质火山岩的Sm-Nd同位素年龄及其成因

最近的区域地质调查研究发现,湘东北地区原中元古代冷家溪群实际上应划分为4部分,它们均形成于不同的时代和不同的构造环境,将其中分离出的最老的基本无序的变质沉积—火山岩系建立为"涧溪冲岩群"。根据其岩石学、岩石地球化学及同位素年代学等方面的研究认为:"涧溪冲岩群"是变质火山岩夹变质粘土质沉积岩经构造叠置起来的变质岩系,属绿片岩相—高绿片岩相。变质火山岩的Sm Nd全岩等时线年龄为(2594±48)Ma,其形成的地质时代可能是新太古代。变质火山岩的原岩为在大洋拉张环境下形成的以拉斑玄武岩为主、钙碱性玄武岩次之的火山—次火山岩系,其物源为亏损地幔。

湘东北中生代基性岩脉微量元素地球化学特征及岩石成因

湘东北中生代基性岩脉可以分为煌斑岩和辉绿岩两类 ,前者形成于 136 .6 1Ma ,后者形成于 86 .18Ma ,与华南中生代主要拉张时期相对应。岩石富集LREE ,Eu负异常不明显 ,其形成主要受地幔部分熔融作用制约。早期煌斑岩类微量元素和Sr、Nd同位素总体上具有富集地幔 (EMⅡ型 )洋岛玄武岩 (OIB)特征 ,富集Nd、P、Cs,而K、Rb、Sr、U、Th等富集程度不明显 ,Ta、Nb略有富集 ,具有软流圈地幔上涌地幔热柱玄武岩岩浆源区性质 ,表现出软流圈地幔上涌部分熔融的成岩特点。晚期辉绿岩类表现出Ta、Nb、Ti亏损 ,但LILE并不富集 ,反映地壳混染程度的增强 ,具有大陆拉张带 (裂谷初期 )形成的玄武岩岩浆源区性质 ,为岩石圈地幔部分熔融形成。二者具有不同的岩浆源区性质 ,从早期到晚期岩浆源区向上迁移并致使部分陆壳物质混入 ,反映由热点式拉张到岩石圈伸展 减薄的作用过程。

湘东北中生代基性岩脉岩石地球化学特征

湘东北基性岩脉以 K2 O/ Na2 O<1,K2 O+Na2 O在 3.0 3～ 5 .5 7之间为特征 ,属陆内拉斑玄武岩系列 ,部分煌斑岩属于碱性系列。岩石富 L REE,δEu负异常不明显 ,其形成主要受软流圈地幔部分熔融作用制约。岩石微量元素总体上具有富集地幔 (EMII型 )洋岛玄武岩 (OIB)特征 ,富集 Nd,P,Cs,而 K,Rb,Sr,U,Th等富集程度不明显 ,Ta,Nb略有富集。湘东北的北部地区基性岩脉虽表现出 Ta,Nb,Ti亏损 ,但 L IL E并不富集 ,可能反映地壳混染程度的增强 ,基性岩脉的特质组成与湘东南玄武岩类岩石基本一致。推测两者应具有同一个地幔源区。依据侵入关系和区域对比 ,认为湘东北基性岩脉的形成是早白垩世以后晚燕山期岩石圈拉张 -减薄作用产物 ,湘东北基性岩脉所处的构造环境应属于整个湘东南岩石圈伸展 -减薄带的一部分。

湘东北燕山期花岗岩

在查明区域燕山期花岗岩类的期次及各期次岩石组合特征的基础上,重点研究和系统总结两类花岗岩的地质地球化学特征。壳幔质混熔型花岗岩类岩体多呈浅成-超浅成相小岩体,分布于长平深大断裂带附近及其东侧,其组成岩石主要为花岗闪长岩类,岩石化学成分属硅铝过饱和的钙碱性或钙性花岗岩类,为部分熔融岩浆的产物,与斑岩型和热液脉型铜多金属矿床在时空和成因上密切相关;陆壳改造型花岗岩类岩体多呈中深成相岩基、岩株状,分布于长平深大断裂带附近及其西侧,其岩石组合复杂程度取决于同源深部岩浆分异程度,岩石化学成分属硅铝过饱和钙碱性花岗岩类,其岩石总体特征表明此类花岗质岩浆形成于较深的壳层,源区的温度和压力较高。

湘东北中元古代冷家溪群的解体及其地质意义

近年来 1∶5万和 1∶25万区域地质调查研究发现,湘东北地区原中元古代冷家溪群实际上包含了时代更老的不同构造环境的物质建造,其应予以解体,分离出基本无序的变质沉积 -火山岩系,使之与区域上中元古代冷家溪群原有的基本属性能对比。根据对这些变质沉积 -火山岩系的岩石组合、岩石学、同位素年代学等研究,初步厘定出“涧溪冲岩群”、“仓溪岩群”和“连云山杂岩”3个群级构造-岩石地层单位,属绿片岩 -角闪岩相,其原岩形成地质时代是新太古-古元古代。

幕阜山及邻区地质构造及岩浆岩之航空地球物理特征

根据湘赣鄂交界区最新开展的高精度航空物探资料,从宏观地球物理的角度对幕阜山及邻区的地质构造及岩浆岩进行了研究。首先详细介绍了区内航空物探(包括航磁、航空伽玛能谱)的基本特征,重点分析了幕阜山特殊的航磁及伽玛能谱综合特征,并结合重力等相关资料,推断了主要的断裂构造和隐伏岩体,分析了区内的岩浆热液活动特征,进一步总结了花岗岩侵入体与主要断裂构造之间的关系,其成果能够为该地区进一步的地质研究工作提供一些参考。

基于化学浸取法的石煤中稀有金属元素赋存状态

石煤中伴生有多种稀有金属元素,开发利用潜力巨大。稀有金属元素的赋存状态限制和影响了其从石煤中被提取出来的可能和效率,同时也决定了有害元素向周边环境的迁移、转化能力。立足石煤属性特点,设计了一套石煤稀有金属元素赋存状态分析的实验方案,根据物料平衡原则及相关参数对实验结果进行了系统的评价和验证,认为该实验方案设计合理、逻辑严谨、可操作性强,结果可信,适用于石煤中稀有金属元素赋存状态研究。通过对不同赋存状态中稀有金属元素质量分数分配情况进行分析得出,石煤中稀有金属元素赋存状态种类多样,总体以无机态为主,其中以杂矿态居多。其中Zr,Nb,Hf,Ta与杂矿态(石英、伊利石及难溶硅酸盐矿物)结合紧密,Li,V,Cr,Ga,Y,Ba,Bi,Th以杂矿态形式存在为主,Cu,Rb,Mo,Cd,Sb,W与有机质关系密切,Co,Ni,Zn,Y,Cd,Bi,Th与碳酸盐矿物存在联系,Y,Mo,Tl,Th存在少量的氧化物态,其他元素氧化物态含量较低;Co,Ni,Cu,Zn,Mo,Cd存在一定量的水溶态形式;大部分元素不存在或存在微量吸附态形式。研究结果有助于指导稀有金属元素的联合开发,有助于减缓有害元素向周边环境的迁移。根据石煤中稀有金属元素赋存特征,建议在石煤稀有金属元素提取工艺设计中选取温和、可控的破坏有机质方案,有机质破坏后再进行无机矿物态元素提取;重点关注“杂矿态”中赋存的稀有金属元素的联合提取,并且要注意残渣、废液的回收,以减少和监控有害元素向环境的迁移转化。

湘南—桂东北地区寒武—奥陶纪沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

本文利用LA-ICP-MS分析技术,对湘南—桂东北地区寒武纪和奥陶纪沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学研究。获得有效年龄数据239组,年龄值变化范围较大（3146-474 Ma）,主要集中分布于2633-2473 Ma（峰值2500Ma）,1880-1521 Ma（峰值1650 Ma）,1146-911 Ma（峰值970 Ma）,896-720 Ma（峰值800 Ma）和682-474 Ma（峰值520 Ma）5个时间段。4件样品均记录了古太古代—中太古代年龄信息,同时以1146-911 Ma和896-720 Ma两个时间段年龄最集中,反映全球Grenville造山事件和全球Rodinia超大陆裂解事件对研究区影响显著。此外,本次还获得大量泛非期（520 Ma左右）锆石年龄,认为全球泛非事件对华夏地块及其邻区影响显著,反映华夏地块与冈瓦纳大陆可能有一定亲缘性。结合前人资料,认为研究区位于华夏地块和扬子地块西南段碰撞拼合带,研究区地层同时接受两地块物质沉积,物源主要来自华夏地块。

高精度航空物探在幕阜山地区地质构造研究中的应用

根据湘赣鄂交界区最新开展的高精度航空物探资料,从宏观地球物理的角度对幕阜山及邻区的地质构造及岩浆岩进行了研究。首先详细介绍了区内航空物探(包括航磁、航空伽玛能谱)的基本特征,重点分析了幕阜山特殊的航磁及伽玛能谱综合特征,并结合重力等相关资料,推断了主要的断裂构造和隐伏岩体,分析了区内的岩浆热液活动特征,进一步总结了花岗岩侵入体与主要断裂构造之间的关系,其成果能够为该地区进一步的地质研究工作提供一些参考。

湘东北正冲金矿区构造蚀变岩型金矿体构造地球化学成矿模型

湘东北地区已知规模较大的金矿床主要为石英脉带型。目前构造蚀变岩型金矿床较少,因此有关此类矿床构造地球化学成矿模型的研究甚少。文章选取区内规模最大的构造蚀变岩型金矿床——正冲金矿为研究对象,从微量元素特征入手,分析其元素相关性、地球化学参数及组合参数特征。类比已有构造叠加晕模型,总结出该区的构造地球化学成矿模型具多期多阶段性,将此认识应用于矿体的深部找矿预测,取得了较好效果。

湖南传统民居的文化特征——以湘东北地区“大屋”民居为例

通过对湘东北地区"大屋"民居的宗教信仰、村落选址、文化礼仪、建筑装饰等方面的分析,论述了湘东北地区大屋民居所蕴涵的传统建筑文化特征,揭示出大屋民居与中国传统建筑在文化思想和精神实质上的有机结合。