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稀有金属世界的神族兄妹——电容“钽”与超导“铌”

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矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：范志伟熊伊曲邵拥军王李昌孙志标许康琦李想邸洪飞有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室有色资源与地质灾害探测湖南省重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院中南大学国家自然资源科普基地

稀有金属在21世纪的材料科学与工程领域备受重视，是高新技术发展不可或缺的关键材料之一。其中，钽、铌元素作为稀有金属的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。随着现代信息、新能源、空间、生物和超导等高新技术的蓬勃发展，钽、铌...

稀有金属在21世纪的材料科学与工程领域备受重视，是高新技术发展不可或缺的关键材料之一。其中，钽、铌元素作为稀有金属的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。随着现代信息、新能源、空间、生物和超导等高新技术的蓬勃发展，钽、铌金属的需求量急剧增加。美国政府在2018年将钽、铌列入关键矿产目录，随后于2022年，美国地质调查局再次将钽、铌等稀有金属列入《对美国安全至关重要的50种关键矿物目录》，而欧洲、澳大利亚等发达地区和国家也已将钽、铌视为战略性矿产。

关键词：

江南造山带中段仁里‒传梓源Li-Cs-Ta型伟晶岩中副矿物的稀土元素四分组效应

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大地构造与成矿学 2024年第3期48卷 478-492页

作者：汪程王岳军邵拥军熊伊曲张健李昌元陈泽毅中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西南宁530001 中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心湖南宁乡410600 湖南省地质院湖南长沙410014

Li-Cs-Ta(LCT)型伟晶岩是我国Li、Nb、Ta、Be等关键金属的重要资源类型,其副矿物的稀土元素四分组效应(TE1,3)是表征花岗伟晶质岩浆演化过程和稀有金属成矿效应的重要参数,但其形成机制还存在较大的争议。本文选择江南造山带中段仁里‒... 详细信息

Li-Cs-Ta(LCT)型伟晶岩是我国Li、Nb、Ta、Be等关键金属的重要资源类型,其副矿物的稀土元素四分组效应(TE1,3)是表征花岗伟晶质岩浆演化过程和稀有金属成矿效应的重要参数,但其形成机制还存在较大的争议。本文选择江南造山带中段仁里‒传梓源LCT型伟晶岩中的副矿物(独居石、磷灰石、石榴子石和铌钽铁矿)为研究对象,旨在揭示其稀土元素四分组效应的形成机制及其与花岗伟晶质岩浆演化过程的耦合关联。仁里‒传梓源四类LCT型伟晶岩带中副矿物均具有相似的“M”型稀土元素四分组效应,且表现出一致的Eu负异常,表明这些副矿物是从具有“M”型稀土元素四分组效应和强烈Eu亏损的岩浆中同时结晶的。随着微斜长石‒钠长石伟晶岩→钠长石伟晶岩→钠长石‒锂辉石伟晶岩的演化,副矿物的稀土元素含量逐渐降低,Y/Ho和TE1,3值升高,暗示矿物结晶分异与副矿物的稀土元素四分组效应存在一定的联系,但矿物的结晶分异可能并不是副矿物稀土元素四分组效应形成的直接原因。岩浆演化过程中矿物的结晶分异会使熔体富集挥发分,挥发分中的氯与稀土元素的络合作用可能是LCT型伟晶岩中副矿物产生稀土元素四分组效应的根本原因。

关键词：稀土元素四分组效应 LCT伟晶岩仁里‒传梓源江南造山带

胃混合性神经内分泌-非神经内分泌癌合并穿孔、出血1例

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中华普通外科杂志 2024年第6期39卷 487-487页

作者：陈琳李恒邵拥军汪元元涂从银中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)西区综合外科合肥230001 中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)病理科合肥230001

患者女,68岁.5个月前体检发现"胃大弯侧外缘软组织肿块".血常规检查:白细胞总数12.1×109/L,血红蛋白65g/L.胃镜检查:贲门胃底肿块,胃穿孔可能.贲门活检示:中-低分化腺癌.腹部CT平扫+增强检查:胃底巨大外生性肿块,考虑胃间质瘤可能,肿... 详细信息

患者女,68岁.5个月前体检发现"胃大弯侧外缘软组织肿块".血常规检查:白细胞总数12.1×109/L,血红蛋白65g/L.胃镜检查:贲门胃底肿块,胃穿孔可能.贲门活检示:中-低分化腺癌.腹部CT平扫+增强检查:胃底巨大外生性肿块,考虑胃间质瘤可能,肿块型胃癌待排除(图1).

关键词：胃大弯侧低分化腺癌胃间质瘤贲门胃底软组织肿块外生性白细胞总数肿块型

江东金矿床黄铁矿矿物学和微量元素特征对成矿过程的指示

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矿产勘查 2024年第5期15卷 708-723页

作者：王若依邵拥军刘清泉张毓策有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学) 湖南长沙410083 有色资源与地质灾害探测湖南省重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

江东金矿床位于湘东北地区万古金矿田,赋存于新元古代冷家溪群浅变质岩中,矿体受NW向断裂控制,金资源量约12.9 t,成矿规模大,能有效代表万古金矿田的成矿特征。目前,对于该矿床细致的矿相学、元素地球化学以及金的富集机制研究相对较少... 详细信息

江东金矿床位于湘东北地区万古金矿田,赋存于新元古代冷家溪群浅变质岩中,矿体受NW向断裂控制,金资源量约12.9 t,成矿规模大,能有效代表万古金矿田的成矿特征。目前,对于该矿床细致的矿相学、元素地球化学以及金的富集机制研究相对较少,限制了对其成矿过程的理解。本文在野外地质工作的基础上,对江东金矿床的成矿阶段进行了划分,通过背散射图像和LA-ICP-MS微区原位分析,获得江东金矿床不同世代黄铁矿的微量元素特征。研究表明,江东金矿床成矿阶段划分为:石英-白钨矿阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物-金阶段(Ⅲ)和石英-方解石阶段(Ⅳ)。根据黄铁矿的结构和微量元素特征,识别出4种类型的黄铁矿:第Ⅱ阶段的粗颗粒自形的Py1a(贫Co、Ni、As、Au)和多孔Py1b(富Co、Ni,贫As、Au);第Ⅲ阶段的Py2a(蚀变围岩中,富As、Au)以及Py2b(烟灰色石英脉中,富As、Au)。不可见金主要以固溶体金(Au~+)的形式赋存于黄铁矿晶格中,且其富集和As关系密切。结合前人研究,推断溶解-再沉淀、围岩硫化作用是江东金矿床主要的金沉淀机制。

关键词：黄铁矿江东金矿床元素赋存状态金沉淀机制江南造山带

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湘南宝山地区燕山期成矿花岗岩岩浆作用研究

岩石学报 2023年第3期39卷 886-906,I0001-I0003页

作者：曹亮许国锋刘磊邵拥军中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

本文对湘南宝山花岗闪长斑岩进行了系统的锆石和磷灰石U-Pb定年、岩石地球化学以及锆石Hf同位素研究,并探讨了宝山花岗闪长斑岩的岩石成因和构造意义。锆石和磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb定年显示,宝山花岗闪长斑岩的成岩年龄为160Ma。综合... 详细信息

本文对湘南宝山花岗闪长斑岩进行了系统的锆石和磷灰石U-Pb定年、岩石地球化学以及锆石Hf同位素研究,并探讨了宝山花岗闪长斑岩的岩石成因和构造意义。锆石和磷灰石的LA-ICP-MS U-Pb定年显示,宝山花岗闪长斑岩的成岩年龄为160Ma。综合元素和同位素地球化学证据,宝山花岗闪长斑岩的成因可能为新生地壳与古老地壳的混合熔融,同时宝山花岗闪长斑岩中发现的890±20Ma的继承锆石,验证了新元古代新生地壳的参与。磷灰石的主微量元素研究显示花岗闪长斑岩具有较高的氧逸度和Cl含量,Sr/Th比值具有较大变化,而La/Sm比值变化不大等特征,表明形成花岗闪长斑岩岩浆的母岩受到俯冲板片脱水形成的流体交代作用影响。在上述过程中,富含Cl和H2O的流体从板片中释放出来,引发地幔楔熔融,并对矿床中成矿金属元素进行提取。由于古太平洋板块俯冲引发的伸展-减薄运动,在地幔上涌过程中,新元古代新生地壳发生部分熔融,这些高温岩浆底侵老地壳源区,诱发老地壳部分熔融,进而发生了强烈的壳-壳混合作用,产生花岗闪长质岩浆。

关键词：宝山矿床花岗闪长斑岩锆石磷灰石岩浆混合作用

湘东北幕阜山梅仙花岗岩成因及其构造意义:锆石U-Pb-Hf同位素与全岩地球化学制约

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地质学报 2023年第7期97卷 2222-2240页

作者：陈旭邵拥军孟德保文春华陈剑锋曹创华中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 湖南省地质调查所博士后科研流动站协作研发中心湖南长沙410116 湖南省地质调查所湖南长沙410116

梅仙花岗岩体位于幕阜山复式花岗岩基西南部,其成岩时代、岩石成因对湘东北地区新元古代花岗岩带成因研究以及其构造背景有着重要的指示意义。本次研究对梅仙岩体中粗粒、细粒两种结构的黑云母花岗岩分别开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、... 详细信息

梅仙花岗岩体位于幕阜山复式花岗岩基西南部,其成岩时代、岩石成因对湘东北地区新元古代花岗岩带成因研究以及其构造背景有着重要的指示意义。本次研究对梅仙岩体中粗粒、细粒两种结构的黑云母花岗岩分别开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素和全岩地球化学测试。分析结果显示,中粗粒和细粒花岗岩年龄分别为819.6±4.6 Ma和810.4±4.7 Ma,证实梅仙岩体形成于新元古代,代表江南造山带中段新元古代构造-岩浆活动高峰的结束。梅仙岩体的中粗粒花岗岩ε_(Hf)(t)=5.4~10.1,t_(DM2)=1.31~1.04 Ga,细粒花岗岩ε_(Hf)(t)=5.0~9.9,t_(DM2)=1.33~1.06 Ga。梅仙花岗岩具有正的ε_(Hf)(t)值,且其Hf二阶段模式年龄接近冷家溪群碎屑锆石Hf二阶段模式年龄峰值(1.4~1.0 Ga),暗示其母岩浆有新生地壳物质的参与。梅仙花岗岩具有富硅铝、高钠、中低钾、弱过铝质,较富集Rb、Th、U、Li、LREE等元素,亏损Ba、Nb、Sr、Sm等元素的特征,以及复杂的Eu异常(δEu=0.58~1.61)特征,属于或近似于火山弧花岗岩。梅仙花岗岩的Mg#值(45~59)明显高于地壳熔体的Mg#值(17~38),又暗示其母岩浆可能混入一定比例幔源物质。结合前人研究,本文认为梅仙花岗岩应是幔源岩浆底侵导致新生火成岩地壳部分熔融形成的非典型I型、I-S型花岗岩,其形成于扬子-华夏板块陆陆碰撞后期,江南造山带构造背景由挤压向伸展转换的特殊时期。

关键词：锆石U-Pb定年 Hf同位素主微量元素梅仙花岗岩幕阜山地区

湖南香花岭晚侏罗世高分异花岗岩的岩石地球化学特征:岩石成因与稀有金属成矿效应

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岩石学报 2022年第7期38卷 2113-2138页

作者：袁玲玲王祎帆刘建平邵拥军刘忠法李斌郑旭丁涛张天栋中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083

湘南地区发育大量与Sn-W多金属矿床伴生的高分异花岗岩,其岩浆起源和高分异机制一直是众多学者争论的焦点。本次研究探讨了香花岭高分异花岗岩的形成机制及其与稀有金属成矿作用的关系。单矿物原位U-Pb定年揭示香花岭花岗岩中锆石结晶于... 详细信息

湘南地区发育大量与Sn-W多金属矿床伴生的高分异花岗岩,其岩浆起源和高分异机制一直是众多学者争论的焦点。本次研究探讨了香花岭高分异花岗岩的形成机制及其与稀有金属成矿作用的关系。单矿物原位U-Pb定年揭示香花岭花岗岩中锆石结晶于165~153Ma,指示岩浆长期脉动侵位增生;独居石结晶于156~154Ma,可能代表岩体最终固结年龄。香花岭花岗岩主要由碱长花岗岩和钠长花岗岩组成。碱长花岗岩富SiO_(2)(≥74.00%)和全碱,贫Ca、Mg、Fe,隶属准铝质-强过铝质系列;富集Li、Rb、Cs等碱金属元素,强烈亏损Ba、Sr、Eu等元素,轻-重稀土元素分异不明显,发育典型的稀土四分组效应。钠长花岗岩SiO_(2)(65.80%~78.18%)和K_(2)O含量变化范围较宽,属于弱过铝质-强过铝质系列;其微量元素配分模式总体与碱长花岗岩相似,但稀土总量趋低。二者的锆石ε_(Hf)(t)为-12.0~-4.1,δ^(18) O值为+7.2‰~+9.2‰。以上特征指示香花岭花岗岩具有高分异I型花岗岩属性,源区可能由古-中元古代富钾的玄武质下地壳和少量幔源新生物质组成。该源区部分熔融产生的二长花岗质母岩浆在较浅部地壳持续侵位增生,逐渐形成了热结构成熟的岩浆储库和晶粥系统,而后在同时期断裂活动所致的变形诱导下,晶粥系统中富挥发分的残余熔体迁出形成碱长花岗岩。钠长花岗岩则由逐渐冷却的碱长花岗岩晶粥压滤出的钠质残留岩浆固结形成。香花岭花岗岩多阶段复杂的结晶分异作用与岩浆演化晚期熔-流体反应为区内稀有金属矿化提供了有利的地质条件。

关键词：高分异花岗岩晶体-熔体分离作用稀有金属矿化钦-杭结合带湘南

安徽铜陵冬瓜山铜(金)矿床H-O-S-Pb同位素组成及其示踪成矿物质来源

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岩石学报 2014年第1期30卷 199-208页

作者：刘忠法邵拥军周鑫张宇周贵斌中南大学有色金属成矿预测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 山东黄金地质矿产勘查有限公司莱州261400 铜陵有色金属集团控股有限公司铜陵247127

冬瓜山铜(金)矿床中主矿体成层状,受石炭系层位控制,对于其物质来源尚存在较大分歧。为了查明冬瓜山铜(金)矿床成矿物质来源,本文对冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体的氢、氧、硫、铅同位素进行了系统地测定。并将冬瓜山铜(金)矿床与铜陵... 详细信息

冬瓜山铜(金)矿床中主矿体成层状,受石炭系层位控制,对于其物质来源尚存在较大分歧。为了查明冬瓜山铜(金)矿床成矿物质来源,本文对冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体的氢、氧、硫、铅同位素进行了系统地测定。并将冬瓜山铜(金)矿床与铜陵矿集区内典型矽卡岩型矿床的硫、铅同位素组成进行了对比研究。结果表明:冬瓜山铜(金)矿床不同类型矿体之间具有相同的物质成分来源,不同类型矿体的成矿流体主要来源于岩浆水,硫源均为岩浆硫,且与区域上典型矽卡岩型矿床的硫同位素组成一致,铅同位素特征表明,不同类型矿体铅的来源主要为与岩浆作用有关的幔源铅。

关键词：氢、氧、硫、铅同位素组成成矿物质来源冬瓜山铜(金)矿床长江中下游地区

云南个旧锡铜矿集区石榴子石地球化学特征及成矿指示

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矿床地质 2022年第4期41卷 682-701页

作者：张银平邵拥军熊伊曲席振铢芦磊张敏毛禹杰中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 云南锡业股份有限公司云南个旧661000

云南高松矿床中高峰山矿段和老厂矿床中竹叶山矿段分别是个旧超大型锡铜多金属矿集区发育的典型矽卡岩型锡、铜矿段。为查明个旧矿集区锡铜成矿环境的差异,文章选取上述2个矿段矽卡岩中的石榴子石为研究对象,根据产状和矿物共生关系将... 详细信息

云南高松矿床中高峰山矿段和老厂矿床中竹叶山矿段分别是个旧超大型锡铜多金属矿集区发育的典型矽卡岩型锡、铜矿段。为查明个旧矿集区锡铜成矿环境的差异,文章选取上述2个矿段矽卡岩中的石榴子石为研究对象,根据产状和矿物共生关系将石榴子石分为与高峰山花岗岩有关早期(Grt-GS1)、晚期(Grt-GS2)、与竹叶山花岗岩有关(Grt-ZS)和与玄武岩有关(Grt-ZX)共4类。电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)分析表明:Grt-GS1(Adr_(10.58-20.27)Grs_(38.62-48.28)Spe_(21.06-32.37)Alm_(11.88-18.03))成分复杂且变化范围较大,而Grt-GS2(Adr_(48.09-69.73)Grs_(23.84-48.87)Spe_(3.29-9.58))和Grt-ZS(Adr_(13.97-16.06)Grs_(78.08-79.71)Spe_(2.15-2.60))成分简单且变化小;稀土元素配分曲线均呈HREE富集、LREE亏损的“左倾型”,并具明显的负Eu异常。Grt-ZX成分简单且较均一(Adr_(20.12-21.99)Grs_(70.84-71.44)Pyr_(6.29-7.92)),稀土元素配分曲线呈HREE亏损、LREE富集的“右倾型”,呈明显的正Eu异常,且F、Cl、U、Th、Pb、V、Cr、Co、Ni、Zn、Ti等元素含量均高于其余3类石榴子石。所有石榴子石REE^(3+)与Mg^(2+)的正相关性表明,REE^(3+)受[X^(2+)]Ⅷ-1[REE^(3+)]Ⅷ+1[Y^(3+)]Ⅳ-1[Y^(2+)]Ⅳ+1替换机制的控制,REE^(3+)主要替代Mg^(2+)进入石榴子石晶格。石榴子石的U、Sn含量及稀土元素配分特征指示:高峰山石榴子石(Grt-GS1和Grt-GS2)在演化过程中氧逸度明显升高、竹叶山石榴子石(Grt-ZS和Grt-ZX)形成的氧逸度总体高于高峰山,但Grt-ZX形成时氧逸度低于Grt-ZS。稀土元素特征显示:Grt-GS1、Grt-GS2与Grt-ZS均形成于弱酸性环境,而Grt-ZX形成于近中性且富F、Cl的环境下。∑REE^(3+)与Y呈良好的正相关性和REE含量变化指示4类石榴子石均形成于封闭或近封闭的体系中,在接近平衡和低水岩比的条件中受扩散交代作用缓慢生长而形成。综合研究表明,玄武岩对成矿的影响在于改变了流体性质,为成矿提供了大量微量元素(如Co、Ni、V、Cr等)和有利于成矿离子运移和富集的卤族元素(如F、Cl),而高峰山矿段锡富集的原因可能是在演化过程中水岩反应的加强和氧逸度的升高。

关键词：地球化学石榴子石成矿指示锡矿床个旧