战略性关键金属矿产资源:现状与问题

以稀有、稀散和稀土元素为主体的战略性关键金属矿产资源,在新材料、新能源和信息技术等新兴产业具有不可替代的重大用途。近年来,美欧等发达经济体先后制定了各自的关键矿产资源发展战略。未来几十年,世界主要国家将会为这些资源的持续安全供给进行不懈努力。本文扼要总结了战略性关键金属矿产资源的基本特征为"稀"、"伴"和"细";提出关键金属矿床的五种主要类型,即花岗岩-伟晶岩型、碱性岩-碳酸岩型、镁铁质-超镁铁质岩型、热液贱金属硫化物型和风化-沉积型;建议应重点关注的关键科学问题为关键金属元素多圈层循环与超常富集机理以及关键金属元素赋存状态与高效清洁利用。

伟晶岩中不同副矿物U-Pb同位素定年和示踪的问题与应用

定年和示踪一直是伟晶岩成岩成矿过程和稀有金属富集机制研究的关键问题。副矿物不仅是伟晶岩中稀有稀土元素的重要载体,还蕴含丰富的微量元素并常常具有较高的U-Th含量,是研究伟晶岩年代学、成岩成矿过程和物质源区的“理想探针”。伟晶岩中常用的适合于U-Pb同位素定年的副矿物有锆石、铌钽铁矿、独居石、锡石、榍石、褐帘石、磷钇矿和磷灰石等。由于封闭温度、矿物学特性和不同性质流体中元素行为的差异,伟晶岩中不同副矿物的U-Pb系统常表现出复杂的年龄谱系,可能记录了伟晶岩中潜在的后期地质过程,如:自交代、后期变质与流体改造等。因此,基于前期光学显微镜、扫描电镜、冷阴极发光、激光拉曼光谱分析等矿物微观结构研究,对不同期次或世代的副矿物进行原位微区U-Pb定年及主微量元素和同位素地球化学分析,对于全面认知多期地质事件和伟晶岩成岩成矿过程演化历史,进而更准确地构建其构造-岩浆-热液-成矿作用时空框架具有重要的科学意义。

湖相沉积黏土型锂矿主要地质特征及成因

锂是重要的战略性新能源矿产,主要有卤水型、硬岩型和沉积黏土型3种类型。前两者已有大量开采。现阶段具有开发利用前景的沉积黏土型锂矿主要产于湖相盆地中,其产出规模大、层位浅、矿体分布稳定、厚度大、品位高,具有重要的地质意义和潜在的经济价值。现已发现的湖相沉积黏土型锂矿床主要分布在北美洲、欧洲和中国。该类型矿床赋矿沉积岩的沉积特征、锂的赋存状态、成矿物质来源、成矿环境与成矿机理等研究目前还较薄弱。本文主要介绍全球主要湖相沉积黏土型锂矿的地质特征、赋矿矿物特征和成矿规律,并对国内外湖相沉积黏土型锂资源的成矿作用机理进行综合分析。湖相沉积黏土型锂矿床中锂主要赋存于蒙脱石、伊利石等黏土矿物中,个别为独立含锂矿物贾达尔石。锂的主要物质来源及成矿方式有多种,包括喷发至湖盆中的富锂火山岩(特别是火山灰地层)、深部富锂岩浆热液运移至湖相盆地中并与沉积黏土水岩反应形成,或者通过富锂盐湖卤水与围岩黏土岩的相互作用使得锂吸附在黏土矿物中。全球湖相沉积锂成矿作用的差异主要是成矿物源区和沉积环境的差异所致。

铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿床:研究现状与展望

沉积岩型锂矿是自然界中最主要的锂矿床之一,我国铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿主要分布在扬子地块西南部和华北地块,该类型锂矿分布广、储量大,对其进行研究对破解我国未来锂资源困局具有重要意义。本文总结了我国铝土岩系和煤系地层中黏土型锂矿的分布状况,锂的赋存状态、来源,以及开发利用现状等方面的研究进展。锂的富集过程主要与风化-沉积作用及火山岩浆活动有关,锂主要来源于火山凝灰岩、早期形成的岩浆岩、黏土岩等富锂基底岩石。锂以锂绿泥石独立矿物或者类质同象/吸附在黏土矿物、三水铝石和勃姆石中。锂的提取流程与锂的赋存状态密切相关。随着实验及工业提锂技术的发展,该类型锂资源具有广阔的前景。

伟晶岩结晶动力学和热力学及稀有金属超常富集成矿机制

本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态(超临界态)可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体-流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分(如挥发分)直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。

华夏地块造山型金矿床:时空分布规律、地质-地球化学特征、成矿机制与动力学背景

造山型金矿床具有重要的经济价值,其成矿理论研究对金矿勘查和矿床学学科发展具有重要意义。华夏地块是我国重要的钨-锡-银-铅-锌多金属成矿带,近年来在华夏地块的变质地体中发现数十处造山型金矿床和矿化点,为该区的成矿理论研究提供了新的课题。较之区域钨锡等多金属矿床的研究程度,造山型金矿床成矿作用研究较为薄弱,尚未进行系统的成矿作用和成因机制总结。华夏地块内发育的造山型金矿床主要包括东华夏武夷山地区的双旗山和何宝山金矿,西华夏云开地区的河台与海南岛的抱伦金矿等。本文重点对上述四个典型矿床的地质-地球化学特征、成矿时代、成矿流体和成矿物质来源等方面已有数据和文献资料进行系统的归纳总结,以期阐明华夏地块造山型金矿床的时空分布规律、成矿机制和地球动力学背景。研究发现,华夏地块造山型金矿床主要发育浸染状与石英-硫化物型矿化,金矿体主要赋存于前寒武纪变质地体中,受脆-韧性剪切带控制。成矿流体为H_(2)O-CO_(2)-NaCl±CH_(4)±N_(2)体系,主成矿阶段成矿温度集中于220~280℃,成矿流体可能具有变质、地幔或岩浆热液来源;而流体不混溶、热液体系氧逸度升高和铋熔体捕获是金沉淀的重要机制。华夏地块存在加里东期、印支期和燕山期三期造山型金成矿事件,分别对应陆内造山、古太平洋板块俯冲及后撤的地球动力学背景。

江西九瑞矿集区成矿与未成矿中酸性侵入岩年代学、岩石化学、矿物化学特征的异同及地质意义

江西九瑞矿集区主要发育有斑岩型、矽卡岩型及块状硫化物型三种类型的铜多金属矿床，其中斑岩型与矽卡岩型为典型的岩浆热液矿床，块状硫化物型矿床产在五通组砂岩与黄龙组白云岩界面之中，但多数也均位于侵入体附近，通常认为岩浆热液对层状黄铁矿体的叠加作用对其成矿起了重要作用。区内同时发育有大量与成矿岩体岩性相似的未成矿侵入岩，长期以来，一直未能找出成矿侵入岩的判别标志和侵入岩成矿与否的原因。本文对区内岩性为花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩的成矿与未成矿侵入岩进行了锆石U-Pb定年、岩石主量元素分析以及造岩矿物电子探针测试工作，结果显示，九瑞地区岩浆活动的时代相对集中，成矿侵入岩的年龄分布于138.21.8Ma至148.01.0Ma之间，未成矿侵入岩的年龄分布于139.01.3Ma至149.63.0Ma之间，成矿与未成矿侵入岩的侵位时代基本相同，年龄在误差范围内一致。二者的SiO2以及其它9种主量元素含量的变化范围都非常接近，或有很大重叠，表明成矿与未成矿侵入岩的主要岩石化学成分基本相同。通过造岩矿物成份计算了岩浆开始固结的温度和侵位压力，成矿侵入岩的平均温度769℃与未成矿侵入岩的平均温度723℃在误差范围内大体一致，但成矿侵入岩的温度变化范围（580~915℃）明显大于未成矿侵入岩（656~796℃）。侵位压力方面，未成矿侵入岩的压力值（平均5.7kbar）显著大于成矿侵入岩（平均1.4kbar）。因此我们认为，成矿与未成矿侵入岩相比，前者经历了更为显著的减压过程，该过程也许对形成岩浆热液矿床非常重要，可能是产生独立热液相的一个主要途径，并且能够在岩体内及围岩中造成大量裂隙，为热液循环提供通道。但是，数据同时显示，并非经历了显著减压过程的侵入岩都能够成矿，最终成矿与否是受到不同阶段多种因素联合控制的，因此显著减压并不是成矿的充要条件，而更可能是前提条件。由已获得的未成矿侵入岩数据来推测，在九瑞地区，侵位压力大于4kbar的中酸性侵入岩，成矿潜力可能较小。由黑云母成份估算的氧逸度显示，成矿侵入岩的氧逸度变化较大并且覆盖了未成矿侵入岩的氧逸度范围，但是未成矿侵入岩的氧逸度均没有超过HM（Fe3O4-Fe2O3）缓冲线，而成矿侵入岩中有一半左右的数据点高于该缓冲线，表明较高的氧逸度对成矿更为有利，在九瑞地区，氧逸度高于HM（Fe3O4-Fe2O3）缓冲线的侵入岩，其成矿潜力可能更大。

江西相山铀矿田如意亭剖面火山岩的年代学格架及其地质意义

江西相山铀矿田如意亭剖面最底部的熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的开始时间，本文首次报导了该熔结凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果，得出其形成年龄为137.30.9Ma，表明相山火山-侵入活动开始于早白垩世。此外，对如意亭剖面的两个流纹英安岩样品的锆石U-Pb定年结果分别是136.82.5Ma和136.41.5Ma，对采自如意亭剖面的流纹英安斑岩的锆石U-Pb定年结果是135.02.0Ma，对采自如意亭剖面的碎斑熔岩的定年结果是134.11.6Ma，这些定年结果结合前人已有的研究，得出相山火山-侵入杂岩的形成时代集中在135Ma左右（137~132Ma），再次证实了相山火山-侵入活动始于早白垩世，是一次集中且短暂的火山-侵入活动。本文对如意亭剖面的定年结果证实相山地区打鼓顶组和鹅湖岭组的火山岩地层应属于早白垩世。然而赣杭构造带上原先所划分的打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩形成的时间与武夷山北坡冷水坑盆地中火山岩系并不相同，因此，打鼓顶组与鹅湖岭组地层在区域上应予重新厘定。

江西省峡江铀矿床两期印支期花岗岩的年代学、岩石地球化学和岩石成因--对华南印支期构造背景和产铀花岗岩成因的指示

位于江西省的峡江铀矿床为华南一个典型的花岗岩型铀矿床,铀矿体产在金滩花岗岩体中。野外地质调查和锆石U-Pb同位素定年工作表明金滩花岗岩体主要由两期的印支期花岗岩组成,其中含矿的等粒状二云母花岗岩形成于239±1Ma,而主体的斑状黑云母花岗岩则形成于226±2Ma。二云母花岗岩具有较高的SiO2含量(74.09%~74.53%)和明显低的TiO2、CaO和MgO含量,铝饱和指数为1.20~1.46,含有白云母和石榴子石等过铝质矿物,属于典型的强过铝S型花岗岩。斑状黑云母花岗岩的地球化学特征略微不同于二云母花岗岩,相对富集高场强元素和稀土元素,具有明显更低的Rb/Sr比值以及更小的Eu负异常,铝饱和指数变化为1.05~1.13,属于弱过铝到强过铝花岗岩。同位素组成上,两者都具有较低的εNd(t)值(二云母花岗岩:-9.0^-8.8;斑状黑云母二长花岗岩:-9.8^-9.4)和古元古代的模式年龄(二云母花岗岩:1.73~1.75Ga;斑状黑云母二长花岗岩:1.77~1.80Ga)。地球化学和同位素特征表明金滩岩体中的这两期印支期花岗岩应该都为S型花岗岩。较高的Rb/Sr比值和较低的CaO/Na2O比值表明二云母花岗岩主要由富粘土的泥质沉积岩部分熔融而来,而斑状黑云母二长花岗岩则主要由贫粘土的碎屑沉积岩部分熔融而来。金滩岩体中的两期印支期花岗岩分别对应于华南印支期同碰撞挤压和碰撞后伸展期的岩浆作用。二云母花岗岩含有更高的U含量,矿物学以及地球化学特征与华南其他的典型产铀花岗岩类似。对比研究表明,华南印支期产铀花岗岩的形成应与同碰撞期挤压背景下的泥质沉积岩的部分熔融有关。

伟晶岩型锂矿中矿物原位微区元素和同位素示踪与定年研究进展

锂是重要的战略性关键金属,伟晶岩型锂矿是锂资源的主要来源之一。伟晶岩的成因及锂等关键金属在花岗质岩浆-热液演化过程中是如何富集成矿的,是人们十分关注的重要科学问题。多种方法可对伟晶岩的成岩成矿年龄进行限定,除锆石外,其他副矿物和矿石矿物如磷灰石、铌铁矿族矿物、锡石等的原位微区U-Pb定年己得到广泛应用,但需根据定年矿物的共生关系、结晶学及矿物化学特征进行系统研究,合理解释所获年龄的地质意义;伟晶岩型锂矿的成岩成矿一般具有同时性,个别存在多期成矿。伟晶岩的地球化学类型主要有LCT型(富集Li-Cs-Ta)和NYF型(富集Nb-Y-F)及它们的混合类型;成因有"母体花岗岩浆的结晶分异"和"源岩直接部分熔融"两种主要模型;多种矿物学和地球化学方法可用于区分这两种成因。伟晶岩型锂矿床的成矿机制研究包括成矿元素在源区的初始富集,成矿元素在岩浆过程中的富集和沉淀,以及在岩浆-热液过程中的行为和富集作用。伟晶岩中贯通性矿物和矿石矿物的原位微区分析是研究锂等关键金属成矿过程的重要方法。

九瑞矿集区燕山期构造-岩浆作用及其与铜金多金属成矿关系研究

九瑞地区是长江中下游成矿带中最重要的铜金多金属矿集区，成矿作用可分为海西期喷流沉积期及燕山期岩浆热液期，其中燕山期的构造-岩浆热事件对成矿至关重要。本文在详细的野外矿田构造-地层-岩浆岩调查与分析及室内成岩成矿机理研究基础上，对九瑞矿集区构造系统、岩浆系统和成矿系统进行了综合研究。梳理厘定出该区主要控岩成矿断裂构造为NEE（近EW）向脆韧性走向叠掩逆冲断裂带和SN（近SN）向张扭性横向破碎断裂带。两组断裂形成“井”字形的构造格架，制约着该区的岩浆岩分布并与成矿密切相关。区内岩浆岩种类繁多，与成矿有关的主要是花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩。两类岩体侵位的时期都集中在燕山早中期（138~148Ma）。其产状一般为岩株、岩锥、岩枝和岩墙等。岩枝、岩墙多沿NEE向逆冲断层带，尤其是沿其特有的“Y”字形断裂分布。而与成矿关系最为密切的岩株、岩锥则都侵位于NEE向和SN向断裂的交汇处。本文特别强调前人关注不够的SN（近SN）向张裂带及其控岩成矿作用。在本区确定的4组SN向张扭性带中，其中第2组宋家湾-严家村一线同NEE断裂带的几处交汇处是值得进一步详查的预测区。九瑞矿集区矿床成因类型主要包括矽卡岩型、斑岩型（包括隐爆角砾岩型）、沉积-热液叠加改造型和热液脉型等。在不同矿区，各种不同成因类型的矿床可以叠加复合为不同的矿床式，如①武山式（沉积-热液叠加改造型＋矽卡岩型矿化）；②丰山洞式（矽卡岩型＋隐爆角砾岩型矿化）；③城门山式（斑岩型＋矽卡岩型＋沉积-热液叠加改造型矿化）；④洋鸡山式（隐爆角砾岩型＋斑岩型矿化）。

福建紫金山矿田二庙沟铜(金)矿区英安玢岩的成因及其成矿意义

二庙沟铜金矿床位于福建省西南部的紫金山矿田内,与紫金山铜金矿床发育有相似的矿化蚀变类型,二者矿化均围绕着中酸性次火山岩分布,与英安玢岩以及隐爆角砾岩关系密切,这表明二者在矿床成因上存在亲缘性。二庙沟与紫金山铜金矿床同属高硫型浅成低温热液矿床,明显不同于罗卜岭斑岩铜钼矿床以及悦洋低硫型热液银矿床。二庙沟铜金矿床矿化与英安玢岩关系密切。本文运用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)对二庙沟英安玢岩中锆石进行了U-Pb年龄测定,获得了108.3±1.5Ma(n=7,MSWD=1.3)和105.7±1.5Ma(n=17,MSWD=1.8)的形成年龄。该年龄与此前已报道的紫金山铜金矿床内发育的英安玢岩的年龄相一致,进一步表明两者为同一期岩浆活动的产物,而且紫金山矿田内与矿化有关的大规模火山活动的时间为早白垩世。二庙沟英安玢岩具有高硅,富钾的特点,属弱过铝质岩系。该岩石还具有LILEs、LREE相对富集,Nb、Ta、P、Ti等高场强元素相对亏损,无铕异常,明显的轻重稀土分异以及高Sr/Y、La/Yb的特点。岩石的锶同位素初始比值I Sr为0.712698~0.713174,εNd(t)值为-6.26^-4.94,锆石的εHf(t)值为-4.52~1.66。微量元素以及同位素特征表明二庙沟英安玢岩类似于埃达克质岩石,主要由富集地幔起源的基性岩浆与下地壳部分熔融形成的酸性岩浆发生岩浆混合作用而形成,所对应的地球动力学背景为受古太平洋板块俯冲影响而导致的弧后伸展。富集地幔熔融形成的高f O2、富H2O基性岩浆是成矿物质的主要来源。其与下地壳部分熔融产生的岩浆发生混合改变了岩浆的含水性和氧化还原状态,在高压环境下发生岩浆分异形成类埃达克质岩浆,上升到上地壳形成二庙沟铜金矿床。

江西大湖塘富钨花岗斑岩年代学、地球化学特征及成因研究

在江西大湖塘地区发现具有高钨含量的花岗斑岩体,钨含量是普通花岗岩的几十甚至上百倍。本文对该富钨花岗斑岩进行了详细的锆石U-Pb年代学、主量元素、微量元素以及Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法测得大湖塘花岗斑岩成岩年龄为134.6±1.2Ma。岩相学和岩石地球化学研究表明这种花岗斑岩属于高分异的S型花岗岩,具有高硅,富碱,过铝质,较高的Ga/Al值,锆饱和温度低,轻重稀土分馏明显,Eu负异常明显的特点。大湖塘富钨花岗斑岩的εNd(t)值和锆石εHf(t)值分别变化于-7.45^-8.20,-2.43^-8.23之间,两阶段Nd和Hf模式年龄分别为t DM C(Nd)=1534~1595Ma,t DM C(Hf)=1312~1677Ma。结合其CaO/Na2O值都小于0.3,本文认为它的源区很可能来源于双桥山群的泥质变质沉积岩。这种富钨花岗斑岩有富Li、Rb,贫Ba、Zr,ΣREE含量低,GCI值大于零的特征。Ba/Rb<0.6,Rb/Zr>6可作为富钨花岗岩的判别标志而与贫钨的花岗岩区分开来。富钨的双桥山群泥质变质岩部分熔融可初步形成富钨的花岗岩浆,岩浆在高度结晶分异过程中则可使得钨进一步富集在花岗斑岩岩浆热液中并进一步形成了超大型的大湖塘钨矿床。

基于LA-(MC)-ICP-MS的矿物原位微区同位素分析技术及其应用

近年来,激光剥蚀技术与单接收或多接收电感耦合等离子体质谱法联用(LA-(MC)-ICP-MS)得到了广泛应用,实现了由激光剥蚀系统对固体岩矿样品微区采样后产生的气溶胶输送至电感耦合等离子体质谱的同位素分析,具有原位、实时、快速的分析优势及高空间分辨率、高灵敏度、多元素及其同位素比值同时测定的优点。本文介绍了本实验室近年来开展和建立的基于LA-(MC)-ICP-MS的一系列矿物微区原位同位素分析方法,主要有含硼矿物(如电气石、白云母)的硼同位素组成、碳酸盐矿物的碳同位素组成、硫化物和硫酸盐矿物的硫同位素组成、含锶矿物(如磷灰石)的锶同位素组成、锆石的铪同位素组成,以及锡石、黑钨矿、独居石、榍石和石榴子石等矿物的U-Pb定年分析方法。

江西九瑞矿集区郎君山第三纪玄武岩的成因与岩浆演化:来自辉石和长石的矿物学证据

近期在江西九瑞矿集区朗君山地区通过钻探获取了新鲜的第三纪火山岩样品,本文对这些样品进行了系统的矿物学研究。结果表明：这些火山岩样品均为玄武岩,可明显分为两个喷发旋回,主要组成矿物为单斜辉石和斜长石,并有少量的磷灰石和铁钛氧化物等矿物。根据其矿物成分特征判断,早期旋回的玄武岩属于钾玄岩系列,晚期旋回的玄武岩属于拉斑玄武岩系列。对比两套玄武岩中单斜辉石的成分可以发现,早期玄武岩岩浆朝着富钙富锰和贫铝贫碱的方向演化,而晚期玄武岩岩浆则朝着富钛富锰和贫铝贫钙贫铬的方向演化。早期旋回玄武岩中斜长石斑晶发育反环带和韵律环带,辉石斑晶中发育正环带、反环带和韵律环带,且基质中斜长石普遍被碱性长石所交代,推测早期喷发的岩浆遭受过多次岩浆混合作用。早期旋回玄武岩中单斜辉石形成的温度为1124～1157℃,压力为1.23～1.42GPa,相应深度为41～47km,表明这套玄武岩可能是由相对原始岩浆上升到较浅部位分异形成的。根据单斜辉石F1-F2图解和Ti O2-Al Z图解判断,该区玄武岩具有明显的与弧有关的构造环境特征,推测应为弧后拉张盆地环境。

花岗岩主要造岩矿物间硼同位素分馏的初步研究

本文报道了南岭地区两个花岗岩(大东山和千里山)的全岩以及主要造岩矿物(黑云母、斜长石和石英)的硼含量和硼同位素组成。结果显示,黑云母含有最高的硼含量,斜长石次之,石英中的硼含量则非常低。花岗岩中的硼可能主要以晶格替换方式赋存在黑云母和斜长石中,而石英中的微量硼则来自其包裹的流体包裹体。同时,黑云母具有最低的硼同位素组成,斜长石次之,而石英则具有最高的硼同位素组成。本次研究首次发现花岗岩中的主要造岩矿物间存在着较大的硼同位素分馏:大东山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-9.3‰的分馏,黑云母与石英之间存在-9.9‰的分馏;千里山花岗岩中黑云母与斜长石之间存在着-6.6‰的分馏,黑云母与石英之间存在着-10.2‰的硼同位素分馏。结合镜下观察和氧同位素研究发现,造成不同矿物间这一大的硼同位素分馏的原因很可能是岩浆后期的热液蚀变作用。综合以往所发表的研究数据,得到含四次配位硼为主的硅酸盐矿物与中酸性热液流体之间的硼同位素分馏方程:1000lnα硅酸盐-流体=-11.19×(103/T[K])+5.09,该分馏是由于硼的四次配位和三次配位之间的转换引起的。

钴镍成矿规律与勘查技术研究进展:前言

钴和镍为我国紧缺战略矿产资源,消耗量位居世界第一,对外依存度分别达95%和85%。我国现有钴矿规模小,类型多,赋存状态不清,成矿过程复杂,富集机理不明,针对性勘查技术缺失,亟待开展成矿规律研究,查明有效示矿信息与找矿标志,建立高效勘查技术体系,提升钴镍资源保障能力。本专辑以国家重点研发计划项目“钴镍成矿规律与高效勘查技术示范研究”为依托,收录的17篇学术论文对我国主要的钴镍矿床类型进行了梳理.

九瑞矿集区志留纪西坑组疑源类化石和碎屑锆石年代学研究及其地层意义

九瑞矿集区是长江中下游成矿带中一个最重要的铜金多金属矿集区,区内发育了城门山铜矿、武山铜矿、洋鸡山金矿等重要的多金属矿床。本文对该区域的城门山和望夫山两个剖面的疑源类化石及碎屑锆石开展了详细研究,在城门山剖面原来被认为是志留纪西坑组的地层中发现了化石面貌为新元古代或早寒武世的化石,结合碎屑锆石U-Pb定年工作,推测其时代为早寒武世,该地层与上覆地层泥盆系五通组之间存在一个明显的角度不整合。望夫山剖面仍旧为正常志留纪西坑组地层,疑源类化石和碎屑锆石U-Pb年代学研究表明九瑞西坑组沉积时代应该晚于特列奇阶。九瑞矿集区"扬子抬升"的开始时间应该晚于特列奇阶,结束时间应该晚于中泥盆世早期。

原生晕地球化学方法在老矿山外围评价的应用

危机矿山是关系国家资源安全和社会经济可持续性发展的重要问题。扩大矿山的找矿远景,是以寻找深部和外围隐伏矿为基础的。勘查地球化学方法是矿山找矿的有效手段之一。通过对已采矿床的地球化学研究,掌握矿床元素组合、分带特征,建立已知矿床的地球化学评价指标,以此为依据,对预测区进行准确合理的评价,是一种有效的危机矿山资源评价方法,对于勘查和寻找同类型的矿床效果显著,是老矿山深边部资源评价的重要手段。

江西九瑞矿集区南港成矿远景区煌斑岩中辉石矿物成分特征与岩浆演化过程

九瑞矿集区隶属于长江中下游铜-铁-金成矿带,该矿集区内主要发育有武山、城门山、洋鸡山、丁家山等大中型铜金多金属矿床。区内的南港成矿远景预测区位于横立山-黄桥向斜的南翼,地质条件与该向斜北翼的武山铜矿基本一致。本文以南港地区发现的煌斑岩为研究对象,对其中的辉石进行了详细的岩相学和电子探针成分分析工作,来探讨煌斑岩的演化过程及岩石成因。测试结果显示,南港煌斑岩中的辉石,具有高Ca、高Mg,低Ti,贫Al、贫Fe的特点。斑晶中的辉石属于透辉石和普通辉石,基质中的辉石则属于普通辉石。辉石斑晶的viAl和Na2O含量很低,指示其形成压力较小。由早到晚从斑晶到基质,辉石向着富铁富钙的方向演化。辉石发育有反环带及韵律环带,显示在岩浆房中可能受到过岩浆混合作用的影响。辉石的矿物化学特征指示南港煌斑岩属碱性岩石系列。