离子吸附型轻稀土和重稀土矿床成矿母岩地球化学特征对比研究:以关西和大埠花岗岩体为例

离子吸附型稀土矿床是花岗质岩石为主的成矿母岩经历后期风化淋积作用而形成,是世界上重要的稀土资源之一,因此其矿床成因备受关注。目前不同类型离子吸附型稀土矿床的成矿母岩的性质还没有得到很好限制,这也制约对该类型矿床成矿理论的完善。本次以关西离子吸附型轻稀土矿床(母岩为碱性长石花岗岩)和大埠离子吸附型重稀土矿床(母岩为白云母花岗岩)的成矿母岩为研究对象,对它们进行系统的年代学和地球化学分析,并结合前人研究成果进行对比,揭示离子吸附型轻稀土和重稀土矿床在成矿母岩的系统性差异。结果显示,关西碱性长石花岗岩(190 Ma)和大埠白云母花岗岩(155 Ma)均形成于燕山期,且具有较高的铝饱和指数,A/CNK均为1.07~1.38,指示二者均属于过铝质岩石,为地壳沉积物熔融的产物。关西碱性长石花岗岩高场强元素(Zr、Nb、Ce)含量高、Ga/Al(3.33~4.33)值和锆饱和温度(895~922℃)较高,表明其为铝质A型花岗岩。而大埠白云母花岗岩具有较低的锆饱和温度(762~795℃),含石榴子石和白云母等铝饱和矿物,应属于S型花岗岩;且大埠白云母花岗岩具有较低Nb/Ta(2.55~5.10)和Zr/Hf(12.2~20.7)值,并含有萤石等富F矿物,显示出高演化花岗岩的特征。通过系统的统计对比发现,A型花岗岩形成的温度更高,有利于源区富稀土矿物的熔融,并抑制了岩浆上升过程中稀土矿物的分离结晶,最终促进了稀土元素在岩体中聚集,从而有利于形成离子吸附型轻稀土矿床;而部分高演化的S型花岗岩中,由于出现石榴子石等富重稀土的矿物,从而富集重稀土,而且其普遍富F的特征也有利于岩浆经历更为充分的演化,促进重稀土元素在岩石中的富集,有利于形成离子吸附型重稀土矿床。

海南岛雷鸣盆地鹿母湾组碎屑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成:对物源及构造环境的启示

海南岛雷鸣盆地鹿母湾组的确切沉积时限和沉积物来源是研究的空白区域。本文选取雷鸣盆地鹿母湾组作为研究对象,通过全岩地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析,旨在限定其沉积时限及物质来源,并探讨其沉积构造环境。鹿母湾组碎屑沉积岩的最年轻碎屑锆石年龄峰(113.3 Ma)与侵入其中的花岗闪长岩岩体年龄(~107 Ma)限定鹿母湾组沉积时限为109.9~113.3 Ma。全岩地球化学研究表明,鹿母湾组碎屑沉积岩的分异指数(ICV)为0.78~1.52(平均值0.96)、化学风化指数(CIA)为51.11~73.45(平均值65.27),反映其源区岩石具有中等成熟度并经历了弱的化学风化作用。结合微量元素、稀土元素含量及相关比值(如La、Th、Sc、Zr、Hf、∑REE及δEu)、源区判别图和构造环境判别图解,本文认为鹿母湾组碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘相关的盆地,主要来源于同时代的长英质火山岩或火山物质,少量碎屑来自华南内陆和海南岛早古生代岩浆岩。

花岗岩中黑云母地球化学特征对铟矿化的启示:以栾川矿集区鱼库‒石宝沟岩体为例

传统观点认为,铟常在锡多金属矿床中富集。但近年来发现,一些与花岗岩有关的贫锡多金属矿床中,铟也能够富集到一定程度。不可否认的是,无论在贫锡还是富锡的矿床中,铟的富集均与花岗质岩浆活动密切相关。然而,目前对于岩浆演化过程中控制In超常富集的因素尚不清楚。在花岗岩中,黑云母是Sn和In的重要载体矿物,其化学成分也可以有效反映岩浆成因及成岩物理化学条件。栾川矿集区的赤土店矿床为贫锡富铟的岩浆热液铅锌银矿床,其矿化与燕山期鱼库-石宝沟花岗岩关系密切。本文以鱼库-石宝沟花岗岩作为贫锡花岗岩的代表,对岩体中的黑云母开展了详细的矿物地球化学研究,并与华南典型锡铟矿化花岗岩中的黑云母进行对比。结果表明,鱼库-石宝沟花岗岩中的黑云母为镁质黑云母,华南锡铟矿化花岗岩中的黑云母为铁质黑云母-铁叶云母。且鱼库-石宝沟花岗岩中的黑云母具有较低的Sn、In含量,指示该花岗质岩浆贫锡和铟,而华南锡铟矿化花岗岩岩浆源区本身就富锡和铟。与鱼库-石宝沟花岗岩相比,华南锡铟矿化花岗岩起源于变沉积岩的部分熔融,且具有高温、低氧逸度、高挥发分的特征,这些物理化学条件对铟矿化有重要控制作用。而贫锡铟的鱼库-石宝沟花岗岩并不具备这些有利于铟矿化的条件,与之相关的矿床中之所以出现铟的富集,可能与后期地质事件使矿体中的In元素发生活化和再富集有关。

西昆仑克里雅地区晚三叠世S型花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf-Nd同位素特征及其地质意义

锂是当今中国重要的战略金属资源。近年来,在西昆仑稀有金属成矿带中陆续发现卡拉瓦拉、牧林场、康西瓦、白龙山、雪凤岭等中大型高品位伟晶岩型锂矿。为了在具有锂铍化探异常圈定区域寻找新的稀有金属矿床,本次研究以西昆仑造山带东缘大红柳滩稀有金属矿集区的白龙山矿床为模型,建立“晚三叠世S型花岗岩-伟晶岩+巴颜喀拉群地层+韧性剪切带的薄弱地段就位+锂铍化探异常”的组合找矿模型。为了探究位于大红柳滩东缘的克里雅地区是否具有发现稀有金属矿床的潜力,本文以这套组合找矿模型为指导思想,结合地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf-Nd同位素等方法对克里雅花岗岩体的研究成果,同时通过区域地层及其构造背景与白龙山矿床的对比分析,结果表明:克里雅岩体属于S型二长花岗岩,平均年龄为207±1.1Ma,与白龙山矿床母岩S型二云母花岗岩在误差范围内一致;此外,尽管克里雅区域锂铍化探异常较高,出露地层相同,且出露伟晶岩,构造形成环境同为后碰撞,但两者岩浆源区不一致。基于以上研究,本文认为克里雅地区不适合运用以白龙山伟晶岩型锂矿床为模型的找矿理论指导。

西昆仑三十里岩体黑云母二长花岗岩和暗色包体锆石U-Pb年代学、地球化学特征、Sr-Nd同位素组成及其地质意义

三十里岩体位于西昆仑造山带东段甜水海地体北缘,本文对三十里岩体黑云母二长花岗岩及其暗色包体进行了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学、同位素地球化学研究。结果表明:黑云母二长花岗岩SiO_(2)含量为67.84%~68.95%,Al_(2)O_(3)含量为14.77%~15.28%,铝饱和指数A/CNK为1.02~1.06,属于弱过铝质岩石;强烈富集LREE,具有轻微Eu负异常;富集Rb、Th、K、La、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti和P等高场强元素。锆石U-Pb测年结果显示,黑云母二长花岗岩及其暗色包体均形成于约216 Ma,二者有相似的Sr-Nd同位素特征及二阶段模式年龄。暗色包体为岩浆混合作用的产物。Sr-Nd同位素数据表明,黑云母二长花岗岩可能由前寒武纪变质火成岩和变质沉积岩的混合物部分熔融形成。结合区域地质和本次研究成果,三十里岩体应属于碰撞后阶段的产物。

粤北左坑离子吸附型稀土矿床含矿岩体地球化学特征与稀土元素迁移‒富集机理

广东省新丰县左坑大型稀土矿床为典型的华南离子吸附型矿床,位于佛冈复式岩体的北部,已查明稀土矿石量17152万吨,总稀土氧化物(TREO)资源量约18万吨,离子相稀土氧化物(SREO)资源量约11万吨。对该矿床成矿母岩黑云母花岗岩进行主量和稀土元素分析发现,其岩石性质和地球化学特征与佛冈花岗岩主体类似,同属于高硅、富碱、贫钙镁的铝质A型花岗岩。对6个钻孔的SREO含量、TREO含量、离子相稀土氧化物析出率、地理位置、成矿母岩稀土含量等信息进行对比研究后发现:①基岩稀土含量相似的情况下,产出于山顶的矿体上方风化壳厚度越大,形成矿体所需要的离子相稀土氧化物析出率越小;②稀土元素在成矿母岩浆中完成初始富集后,进而在风化过程中完成二次富集,还可能在剥蚀过程中随地表水下渗迁移至风化壳中渗透系数更小的位置完成第三次富集。因此,在离子吸附型稀土矿床中影响稀土元素垂向分布模式的因素除了风化壳中水体pH值和水化学类型外,还需考虑静水面与矿体的相对位置和渗透系数的共同作用。

离子吸附型稀土矿床的诱导成矿学研究

诱导成矿学的核心理念是针对低品位矿石、尾矿和具有成矿潜力岩石中的关键金属资源,通过人工干预手段诱导目标金属元素活化和富集,在有限的时间尺度内形成具有经济价值的可利用资源。离子吸附型稀土矿床是全球稀土资源的主要来源之一,近年来为全球提供了80%以上的中、重稀土资源供给。该类矿床的形成主要受控于内生稀土初始富集和表生风化淋积成矿两个过程,而后者对于成矿极为关键。由于我国华南地区具有适宜形成离子吸附型稀土矿床的气候条件、大量出露的花岗质岩石及风化壳,因此对该地区开展人工诱导成矿技术研发将具有重要应用前景。通过分析离子吸附型稀土矿床形成的控制因素,预计可选择具有成矿潜力的花岗岩、含稀土风化壳和低品位矿床作为主要诱导成矿对象。通过调控地形地貌、生态、水文和风化壳物理化学条件等加速风化进程,促进稀土元素释放,引导稀土元素定向迁移,并在指定位置进行沉淀成矿,形成具有经济价值的富集稀土的矿体。特别是在该过程中可控制轻重稀土元素的分异,促使其形成富集重稀土的矿体,为解决全球重稀土资源紧缺和保障重稀土资源持续供给提供有效实施方案。因此,对离子吸附型矿床开展诱导成矿学研究具有重要的理论意义和应用价值,可作为诱导成矿学的重点研究方向之一。

长江中下游成矿带贵池抛刀岭金矿含矿岩体年代学及地球化学研究

贵池抛刀岭金矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是该地区首次发现的独立玢岩型金矿床,含矿岩体主要为蚀变矿化的英安玢岩。经过近两年的地质勘查,该矿床已接近大型金矿床规模。通过对抛刀岭金矿含矿岩体锆石LA-ICPMSU-Pb测定,其成岩年龄为146.8±2.4Ma和141.3±1.0Ma(2σ),与长江中下游地区中生代大规模铜金成矿事件时间一致。全岩地球化学研究表明,该岩石为过铝质,富集大离子亲石元素(K、Rb、Pb),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和轻稀土富集等地球化学特征。较高的锆石Ce4+/Ce3+和EuN/EuN*显示抛刀岭含矿岩体具有较高的氧逸度特征。构造判别图解显示这套含矿岩石属火山弧花岗岩(VAG),与长江中下游铜金矿床含矿岩体形成于同一构造背景下,即太平洋俯冲作用引起的洋壳和地幔楔熔融形成。

钼同位素地球化学研究进展及其在成矿作用研究中的应用潜力

近年来,随着多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用和测试精度的不断提高,非传统稳定同位素成为同位素地球化学最前沿和最活跃的研究领域。其中钼同位素作为非传统稳定同位素发展较为成熟的方向之一,已经逐步应用到地球科学、生命科学、环境科学等各个重要领域,并取得了长足的发展。本文对近些年国内外所取得的钼同位素研究成果进行了系统整理、总结,并对钼同位素的应用潜力进行了概括性的综述,主要包括钼元素及其同位素的地球化学特征、钼同位素分析测试技术、钼同位素的分馏机制、不同地球化学储库的钼同位素组成、成矿作用过程中钼同位素组成的变化特征及其在矿床中的应用。以期让更多人了解钼同位素这一非传统稳定同位素的最新研究进展,进一步探索成矿作用过程中钼同位素的组成特征、分馏机制和影响因素等,并有效推动钼同位素地球化学在成矿作用研究方面的应用。

河南舞阳铁山庙式BIF铁矿的矿物学与地球化学特征及对矿床成因的指示

河南舞阳铁矿位于华北克拉通南缘。铁山庙式铁矿是舞阳铁矿的一部分,赋存于新太古界太华杂岩铁山庙组表壳岩中。本文根据铁山庙式铁矿中三种不同类型矿石(条带状石英-辉石-磁铁矿、块状辉石-磁铁矿、块状石英-磁铁矿)中磁铁矿的矿物成分、全岩/矿的主量元素及微量元素特征,探讨铁山庙式铁矿床的成因。磁铁矿单矿物成分分析表明,条带状石英-辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.6%～93.1%,平均91.8%;块状辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.7%～91.2%,平均91.0%;块状石英-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量92.0%～93.0%,平均92.4%。上述平均值均与磁铁矿FeOT的理论值(93.1%)接近。三种类型矿石的其它元素如TiO2、MgO、MnO、CaO、Al2O3、Cr2O3、NiO等含量均<0.1%,无明显区别,表明该区磁铁矿为含杂质极少的纯磁铁矿,表现出沉积变质成因磁铁矿的特征。矿石中斜方辉石-单斜辉石及近矿围岩紫苏辉石-长石-石英矿物组合,表明铁山庙式矿床经受了高级变质作用,石英、磁铁矿等矿物普遍发生变质重结晶,颗粒粗大,但仍保存原有的地球化学组成。元素地球化学分析显示,三种类型矿石中SiO2、TiO2、Al2O3、P2O5的含量相近;块状辉石-磁铁矿较其它二者相对贫铁、富钙、镁,这是由于块状辉石-磁铁矿石中富含铁普通辉石和铁次透辉石所致;矿石中TiO2、Al2O3含量都极低,说明该区成岩成矿过程中未受到碎屑物质的混染。三种不同类型矿石的主量元素含量总体上都与世界典型BIF的相近。对于稀土元素,三种类型矿石均具有轻稀土亏损、重稀土富集((La/Yb)PAAS=0.29～0.995<1),La、Eu、Y的正异常(La/La*=1.10～1.89;Eu/Eu*=1.30～2.23;Y/Y*=1.47～1.84),较高的Y/Ho比值(39.7～51.3),具有现代海水及高温热液混合特征。因此,我们认为铁山庙式铁矿三种不同类型的矿石是极少受到陆源碎屑混染的化学沉积成因,虽遭受后期变质作用,但仍属BIF型铁矿。

西昆仑大红柳滩二云母花岗岩地球化学和地质年代学研究及其地质意义

大红柳滩花岗岩体位于康西瓦构造带南侧,甜水海地体的北部,是三十里营房-奇台达坂花岗岩带的主要岩体之一。该岩体具有明显的岩相分带,其东部-东北部为二长花岗岩,而西南部则为二云母花岗岩。本文对西南部二云母花岗岩进行了岩石学、元素和同位素地球化学及同位素年代学综合研究,同时对二长花岗岩进行了元素地球化学研究。二云母花岗岩明显富SiO_2、Al_2O_3和K_2O,贫MgO、CaO和TiO_2,属于高钾钙碱性系列岩石;二云母花岗岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为(209.6±1.5)Ma,与东部二长花岗岩年龄一致,表明两者是同一构造事件的产物。二云母花岗岩稀土总量低(∑REE 56.0~66.1μg/g),强烈亏损重稀土元素,Eu负异常不明显(δEu为0.81~0.98),低Y(~7μg/g)和Yb(~0.5μg/g),Sr/Y比值较高(~20),Nb、Ta和Ti含量低,Nb/Ta比值高(21~23),表明其源区有石榴子石和金红石残留,说明二云母花岗岩形成压力可能为1~1.5 GPa,是壳源物质部分熔融形成。研究显示,大红柳滩花岗岩形成于古特提斯洋闭合之后的同碰撞过程,是甜水海地体和西昆仑地体碰撞造山作用的产物,西昆仑造山带东部的古特提斯洋闭合以及碰撞造山时代可能晚于该造山带的中部和西部。

新疆喀喇昆仑喀拉果如木铜矿成矿岩体地球化学和锆石年代学

喀拉果如木铜矿是近年在新疆喀喇昆仑地区发现的铜多金属矿。铜矿化赋存在二长花岗斑岩中,矿石呈细脉浸染状、斑点状。矿石矿物主要为黄铜矿,少量黄铁矿、斑铜矿和毒砂。围岩蚀变有硅化、绢云母化和青磐岩化,具有与斑岩铜矿类似的蚀变组合。二长花岗斑岩主要由斜长石、钾长石、石英、黑云母及蚀变的暗色矿物组成。二长花岗斑岩的SiO2(67.28%～73.08%)、Al2O3(13.38%～15.53%)、K2O(2.92%～6.15%)和Na2O(2.78%～4.89%)含量较高,CaO和TiO2含量较低,属于高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素,Nb和Ta负异常,显示准铝质-弱过铝质过渡的特点,岩浆结晶分异作用明显,具有陆缘弧花岗岩的地球化学亲缘性,微量元素显示其为同碰撞-后碰撞花岗岩。成矿岩体锆石LA-ICP-MS测年结果为189.3±2.8Ma,成岩成矿作用发生在早侏罗世。结合区域地质演化,本文认为喀拉果如木铜矿形成于南昆仑地体与喀喇昆仑-甜水海地体之间的古特提斯洋消减闭合之后的后碰撞伸展背景,喀喇昆仑在晚三叠世-早侏罗世进入后碰撞造山时期。

长江中下游贵池李湾铜多金属矿区岩浆岩年代学及Hf同位素地球化学研究

李湾铜多金属矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,与矿区岩浆岩有密切的成因联系,是一个典型的矽卡岩型矿床。该区侵入岩主要由钾长花岗岩、闪长岩等组成,总体上具有较高的总碱（K2O＋Na2O）和K2O含量,低MgO、TiO 2和P2O5含量,富集大离子亲石元素（Rb、Th、U）和高场强元素（Zr、Hf、Nb和Y）,亏损Ba、P、Ti,轻稀土富集、亏损重稀土等地球化学特征。通过对闪长岩和钾长花岗岩锆石U-Pb年代学研究表明,前者形成于123.4±2.4Ma,后者形成于122.6±1.3Ma,这与长江中下游125±5Ma岩浆活动及成矿事件一致。两者的锆石稀土元素配分均显示典型的轻稀土亏损、重稀土富集,Ce正异常、Eu负异常特征。前者相对后者锆石的Ce4＋/Ce3＋要高,其均值为345,显示其具有相对较高的氧逸度;锆石Ti温度计计算显示两者形成温度大体一致,为703~748℃范围内。同时钾长花岗岩锆石均具有均一的Hf同位素组成,εHf（t）均值为-4.7,二阶段模式年龄为1118~1356Ma,较高的εHf（t）值,指示源区可能有地幔物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为该区闪长岩可能是板块后撤过程中残留的洋壳与地幔物质的混合,而附近的钾长花岗岩则是陆壳部分熔融与地幔混溶的结果,两者均位于太平洋板块125Ma前后俯冲后撤形成的拉张背景中。

皖南乌溪斑岩型金矿床赋矿侵入岩体的岩石地球化学及年代学研究

皖南乌溪金矿床位于安徽省泾县榔桥镇,介于长江中下游多金属成矿带与华南成矿带之间,属于江南造山带。本文对乌溪含矿花岗斑岩钻孔样品以及地表出露的岩体开展锆石LA-ICP-MS定年,分别获得139.6±1.7 Ma(ZK7301)、137.3±1.6 Ma(ZK7001)、137.3±1.1 Ma(10WX-1)三组年龄,表明钻孔中的斑岩和地表出露的岩体年龄一致,形成于燕山期早白垩世。同时该岩体主要受断裂构造控制,在成岩过程中受到少量新太古代地壳物质的混染。岩体中发育大量的隐爆角砾岩以及矿化角砾,表明乌溪矿床的矿体与花岗斑岩岩体可能同时形成。乌溪花岗斑岩元素分析结果表明该岩体属过铝质,具有富集大离子亲石元素,亏损高场强元素以及重稀土元素的特征,其中轻重稀土元素分异显著,且具有轻微Eu负异常。乌溪花岗斑岩中的磷灰石与长江系列花岗岩的磷灰石稀土特征相似,表明该区磷灰石的稀土元素特征受到幔源岩浆流体活动的影响;同时因为磷灰石δEu值较高,说明岩浆在演化过程中处于相对开放的构造环境并且具有较高的氧逸度条件。锆石氧逸度计算表明乌溪花岗斑岩在形成过程中具有较高的氧逸度,有利于Cu、Au等成矿元素富集沉淀成矿。同时乌溪花岗斑岩的形成与古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲碰撞作用密切相关。乌溪金矿床的矿体中Pb、Zn元素出现明显的矿化,Au元素含量相对大陆地壳略高。乌溪金矿矿区内发育的大量断裂构造为成矿流体提供了充分的运移通道,有利于金矿的形成;进一步的野外勘测以及地球化学工作对乌溪矿区探矿和找矿工作具有重要的指示意义。

卢氏八宝山花岗斑岩地球化学特征及成因研究

河南省卢氏县八宝山岩体位于华北克拉通南缘、东秦岭造山带西段。岩体呈筒状,可能为古火山机构岩颈相的超浅成侵入体。岩体的形成时代为（146±2）Ma（LA-ICPMS锆石U-Pb年龄）。岩体边缘相为钾长花岗斑岩、中心相为黑云母二长花岗斑岩。岩体出现以铁为主的多金属矿化,与区内同时代成矿花岗岩有着显著的差别。岩石SiO2含量较高（64.8%～73.5%）,ACNK值为0.98~1.56,属于准铝质-过铝质钾玄岩系列花岗岩类。轻稀土相对富集（La/Yb）N=2.29～23.8,Eu异常不显著（δEu=0.61~1.39）,Rb、Ba、U和K等元素强烈富集,Sr、Nb、Ti和P等元素显著亏损,属于高分异的I型花岗岩,并且钾长花岗斑岩具有相对较高的演化分异程度。岩体具有较低的Nd（t）初始值（-19.46～-16.4）和较古老的二阶段模式年龄（2.49～2.27 Ga）,与锆石Hf同位素模式年龄一致,表明该岩体的源区物质以壳源物质为主。斑岩体为碰撞后的拉伸环境下地壳物质部分熔融的产物。根据黑云母地质压力计估算,八宝山岩体的的侵位深度为1.89～2.55 km,与该岩体浅成相的地质产状一致,推测其深部可能存在有利于斑岩Cu-Au-Mo-Pb-Zn的多金属成矿区段。

西秦岭铧厂沟金矿床C-H-O-S同位素地球化学研究

铧厂沟金矿位于西秦岭勉略缝合带南侧,赋矿围岩为泥盆系细碧岩、凝灰质绢云千枚岩和灰岩,矿床产出受脆-韧性剪切带控制。前人对铧厂沟金矿进行了部分地质地球化学研究,认为其成矿流体来源于岩浆热液(白忠,1996;宗静婷,2004),然而,本文根据矿床地质和流体包裹体地球化学特征提出其为造山型金矿床(周振菊等,

湘中龙山锑金矿热液蚀变作用及元素地球化学迁移规律

龙山锑金矿床是湘中锑–金–钨矿集区内最重要的脉状锑金矿床之一,其容矿围岩主要为震旦系江口组板岩。本研究以该矿区2个近矿剖面的围岩为研究对象,利用X射线衍射和元素等浓度分析法(Isocon法)等手段,对其蚀变矿物和地球化学特征开展研究,并探讨蚀变过程中的元素迁移规律。结果表明:蚀变作用的类型主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化和绢云母化。热液蚀变过程中,CaO、SO_(3)、LOI(代表挥发分)、Sb、Au、As、Cs和W明显迁入围岩,Na_(2)O、Cu、LREE以及局部的MgO、Fe_(2)O_(3)T、Pb和Bi从围岩中迁出,而Al_(2)O_(3)、TiO_(2)和P_(2)O_(5)活动性较弱。黄铁矿化的Fe来自于围岩自身绿泥石的分解,S则主要由蚀变热液带入;蚀变热液带入的Ca和CO_(2)与绿泥石分解产生的Fe和Mg结合发生碳酸盐化;硅化作用所需的游离SiO_(2)则主要由绿泥石分解及斜长石蚀变(绢云母化及局部高岭土化)所提供。结合元素迁移特征与区域构造背景,认为龙山锑金矿床成矿流体可能与湘中地区元古界甚至太古界的深部变质作用有关。

龙门山造山带北段黄泥坪金矿床的矿床地质和元素地球化学特征

黄泥坪金矿床位于龙门山造山带北段,是近年来新发现的一个中型金矿床,包括汉树沟、山关石、柳树坪和石罐子4个矿段,以蚀变岩型矿化为主,兼具石英脉型矿化。为进一步扩展深部找矿空间,评价深部找矿潜力,本文针对汉树沟和山关石蚀变岩型矿化开展了矿床地球化学研究。结果表明,汉树沟矿段的主要伴生元素为As、Ba,山关石矿段的主要伴生元素为As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba,其中As与Au的关系最为密切,可以作为指示Au矿化异常信息的最佳元素,且As含量>3785×10^(-6)、Au含量>0.075×10^(-6)、Hg含量>0.13×10^(-6)、Sb含量>11×10^(-6)可作为矿化蚀变带的判别标志。黄泥坪金矿床各元素在垂向上发生了不同程度的迁移富集,矿体前端元素组合为Hg、Sb、Ag、Pb,近矿元素组合为Au、As,矿体尾部元素组合为Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。汉树沟矿段北西方向钻孔深部出现矿体上盘角砾白云岩以及矿体前端和尾部Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)值的显著增大,指示其深部具有较大成矿潜力。

稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为

稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。

鄂东南铜绿山大型铜铁金矿床成矿岩体年代学、地球化学特征及成矿意义

通过详细的野外地质调查及室内岩相学观察,在鄂东南铜绿山矿区新发现的深部矿体中厘定出两类中酸性侵入岩与夕卡岩矿化密切相关,分别为石英二长闪长岩和石英二长闪长玢岩,两者在岩相上呈过渡关系。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,两者形成时代基本一致,锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为(141.0±0.8)Ma和(141.3±1.1)Ma,属长江中下游地区早白垩世构造岩浆活动的产物。两类岩浆岩都具有高硅(SiO_2>63%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.38%~8.22%)、富铝(Al_2O_3>15%)和准铝质等特征,属I型高钾钙碱性花岗岩系列。在微量元素组成上,两者都具有高Sr和贫重稀土元素(Y和Yb)等特征,显示出埃达克质岩的地球化学属性,可能是富集地幔源区的碱性玄武质岩浆混染下地壳物质经同化混染分离结晶(AFC)过程形成。此外,两类岩浆岩都富含角闪石、磁铁矿和榍石,且锆石微量元素Ce^(4+)/Ce^(3+)比值较高(347~1231),指示岩浆形成源区为高氧逸度和富水环境,有利于铜铁金等成矿元素在岩浆熔体中富集。