西藏当雄错流域热泉成因机制及其对盐湖成矿物质(Li-Rb-Cs)的供给

【研究目的】西藏当雄错地区位于当惹雍错—许如错裂谷的北部,区内的曲热白玛和扎日取生等地分布有多处热水活动,由于泉水向当雄错盐湖供给了Li和B物质,因此对其水化学特征和成因研究具有十分重要的科学意义。【研究方法】采集了6件泉水样品并进行化学组分和稳定同位素分析,计算了泉水的主要化学系数和矿物饱和指数,对泉水的化学组分进行了聚类分析。【研究结果】结果表明,曲热白玛泉水富集元素Li、B、Rb、Cs等元素。泉水受大气降水和雪水补给,具有浅循环特征。曲热白玛泉水具有较长的径流路径和更强烈的水岩相互作用,泉水中的HCO_(3)-主要来自碳酸盐岩和岩浆活动产生的CO_(2)。SiO_(2)温标计算的热储温度相对可靠,曲热白玛样品的热储温度为123.33~128.22℃。【结论】当雄错地区的热水活动受控于南北向的当惹雍错—许如错裂谷,受地壳深部的局部熔融层影响,热水与硅酸盐矿物发生了水岩作用,携带了Li、Rb、Cs等微量元素,在混入地表冷水后,还与二叠系、白垩系的碳酸盐岩发生了水岩作用,沿区内的活动断裂上升至地表最终汇入当雄错湖水。这一现象表明,西藏部分富Li、Rb盐湖的成矿物质来源可能与广泛的南北向裂谷活动有关,这些裂谷不仅提供了盐湖聚集成矿的地理空间,同时也提供了沟通深部物源和地表空间的通道。

变质改造型关键金属矿——富集Li-Rb-Cs-Tl-Ga的云母片岩

关键金属矿产是国际上最近提出的资源概念,对战略性新兴产业的发展至关重要,但认知程度较低。洛扎岩浆-变质杂岩体位于喜马拉雅带东部,侵位于藏南拆离系内。在岩体东北侧,云母片岩被含电气石淡色花岗岩捕虏。云母片岩主要由金云母、绿泥石和少量黑云母组成。从全岩地球化学成分来看,云母片岩具有含量较高的Al2O3(13.38%~14.32%)、K2O(6.09%~9.66%)、FeO^(*)(27.11%~30.09%)、MgO(15.25%~17.21%)、TiO_(2)(0.09%~0.26%),富集关键金属Li(650×10^(-6)~1031×10^(-6))、Rb(1649×10^(-6)~2773×10^(-6))、Cs(98×10^(-6)~229×10^(-6))、Tl(5.7×10^(-6)~12.1×10^(-6))、Ga(121×10^(-6)~148×10^(-6))。单矿物化学成分分析结果表明,金云母与全岩相似,也富集Li-Rb-Cs-Ga,这些关键金属元素以类质同象形式替代K进入金云母。年代学分析结果显示,锆石记录了分布广泛的碎屑年龄和新生代的变质事件。通过研究认为,洛扎地区云母片岩的原岩为沉积岩,在淡色花岗岩侵位过程中被捕虏,发生了低级变质作用;本文报道的金云母成矿作用,是锂矿成因的新类型:变质改造型。喜马拉雅造山带变沉积岩富集稀散金属铊和镓,表明该地区除了稀有金属元素外,稀散金属也有成矿潜力,是我国未来关键金属矿产勘探的又一重要地区。本文为建立喜马拉雅造山带关键金属的成矿模型提供了新的思路,未来需要加强该区和其他造山带变沉积岩关键金属成矿潜力的调查和研究。

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定稀有多金属矿中锂铍铌钽铷铯

稀有多金属矿中的锂、铍、铌、钽、铷、铯6种元素经常伴生共存,铍的矿物大多难以被酸彻底溶解,铌、钽极易水解,准确测定这些元素需要多种方法,分析过程繁琐。通过考察微波消解升温后的保持时间、提取液用量,优化仪器测试条件、选择合适的测定同位素和内标元素,建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定稀有多金属矿中锂、铍、铌、钽、铷、铯的方法。结果表明,保持时间30 min可将样品完全溶解,10 mL盐酸(1+1)和3滴氢氟酸的提取液用量可将样品完全提取,各元素的质谱信号在0~20μg/mL浓度范围呈良好的线性关系,相关系数(r)均在0.9999以上。使用微波消解法和电热板消解法分别对6个稀有多金属矿石国家一级标准物质分别进行测定,结果表明,采用电热板消解法,铍的测定结果明显偏低,微波消解法各元素测定结果均在认定值的误差范围内。方法检出限值为3.0~10.0μg/g,测试范围为0.001%~4.3%,相对标准偏差RSD(n=12)为0.32%~12.5%。质量参数满足地质矿产实验规范要求。

阿尔泰可可托海3号脉花岗伟晶岩侵位机制、熔-流体演化、稀有金属富集机理及待解之谜

新疆阿尔泰可可托海3号脉以独特的实心礼帽形态、完美的同心环状结构分带和复杂的稀有金属矿化组合闻名于世,是我国最重要的稀有金属矿床之一。可可托海3号脉伟晶岩岩浆具有不均一性和高度演化特征。伟晶岩岩浆沿缓倾斜节理上侵,在周缘断裂的帮助下通过岩浆顶蚀形成实心礼帽形态。岩浆就位后经历了岩浆阶段、岩浆-热液阶段和热液阶段,分别伴随Be-Nb-Ta、Li-Be-Nb-Ta和Ta-Cs-Rb-Hf矿化。结晶分异作用和液相不混溶控制着3号脉的稀有金属富集和沉淀序列,流体交代可影响稀有金属再分配。外部带(Ⅰ~Ⅳ带)的强烈结晶分异过程和发生于Ⅳ带与Ⅴ带间的流体大规模出溶,有利于岩浆达到锂饱和浓度,开始锂的大规模沉淀。指出熔-流体演化过程的精细刻画、稀有金属成矿机理的进一步解析、岩浆成因的深入探讨、挥发分P、F、B、Li和CO_(2)对稀有金属成矿的影响以及缓倾斜帽沿深部找矿为未来研究方向。