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布青山—巴颜喀拉地区石炭系—二叠系研究新进展

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地层学杂志 2024年第2期 201-209页

作者：才航加陈光庭王春涛刘建栋李五福赵忠国曹锦山青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海省地质调查院

青海省布青山—巴颜喀拉地区石炭系—二叠系较为发育,前人将巴颜喀拉地区呈断块、透镜状镶嵌于巴颜喀拉山群中的基性火山岩—碳酸盐岩—碎屑岩组合,以及布青山地区以断层接触形式相互叠置在一起堆积形成的构造(蛇绿)混杂岩均划归布青山... 详细信息

青海省布青山—巴颜喀拉地区石炭系—二叠系较为发育,前人将巴颜喀拉地区呈断块、透镜状镶嵌于巴颜喀拉山群中的基性火山岩—碳酸盐岩—碎屑岩组合,以及布青山地区以断层接触形式相互叠置在一起堆积形成的构造(蛇绿)混杂岩均划归布青山群。本文结合近些年在该地区开展的1/5万、1/25万区域地质调查和相关的科研成果等资料,重新厘定了布青山—巴颜喀拉地区的石炭系—二叠系,在布青山地区废除了“布青山群”,将其中的“马尔争组”修订为非常规地层——石炭系—中二叠统马尔争蛇绿混杂岩。在巴颜喀拉地区呈断块状产出的一套基性火山岩、碳酸盐岩和碎屑岩从“布青山群”中解体出来,新建了玛曲组,为典型的洋岛玄武岩—海山碳酸盐岩沉积建造。马尔争组和玛曲组的确立,表明石炭纪—中二叠世布青山—巴颜喀拉地区仍为相当规模的洋盆,该大洋为一个多岛洋,其中存在许多微板块、海山及洋岛。

关键词：马尔争蛇绿混杂岩玛曲组布青山群马尔争组

东昆仑大格勒泥盆纪正长岩岩石成因和地质意义

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 61-81,I0003-I0007页

作者：王秉璋王强王春涛李五福李玉龙金婷婷刘建栋青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640

东昆仑大格勒地区发现了与铌、稀土共生的碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑造山带具有碱性岩-碳酸岩型稀有金属矿床的找矿前景。团队对大格勒杂岩体的岩石组合、岩石地球化特征、岩浆演化及构造背景等问题开展了一系列研究。最近新发现... 详细信息

东昆仑大格勒地区发现了与铌、稀土共生的碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑造山带具有碱性岩-碳酸岩型稀有金属矿床的找矿前景。团队对大格勒杂岩体的岩石组合、岩石地球化特征、岩浆演化及构造背景等问题开展了一系列研究。最近新发现了与碱性镁铁-超镁铁质岩、碳酸岩杂岩形成时代相近、空间上相伴共生的正长岩体,为深入了解大格勒杂岩体提供了新视角。大格勒岩体主体为角闪正长岩,少量为石英正长岩,主要矿物为正长石,次为更长石和铁浅闪石,少量为钠长石、石英、钙铁辉石、铁橄榄石和铁叶云母。锆石U-Pb定年结果表明角闪正长岩形成于407~402 Ma。主量元素组成显示,角闪正长岩的SiO_(2)(59.08%~63.14%)含量中等,Al_(2)O_(3)(16.16%~17.23%)、K_(2)O+Na_(2)O(9.54%~11.06%)含量高,富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.45~2.02),极富铁(Fe O^(T)/(MgO+Fe O^(T))=0.93~0.94),为准铝质、钾玄岩系列;微量元素富集Hf(18.6×10^(-6)~30.6×10^(-6))、Ba(937×10^(-6)~1386×10^(-6)),极富Zr(1017×10^(-6)~1842×10^(-6)),但亏损Nb、Ta等,Eu异常不明显-弱Eu正异常(δEu=0.94~1.35,平均值为1.14)。大格勒正长岩具富集的Nd同位素(ε_(Nd)(t)为-3.9~-3.4)和高放射性Pb同位素组成(^(208)Pb/^(204)Pb(t)=38.164~38.232,^(207)Pb/^(204)Pb(t)=15.636~15.640,^(206)Pb/204Pb(t)=18.321~18.400),其锆石Hf同位素组成较均一(εHf(t)=-1.57~1.18)。结合区域构造背景,认为大格勒正长岩形成于碰撞后岩石圈伸展环境,角闪正长岩可能由富集地幔熔融产生的岩浆经过分离结晶而成。

关键词：岩石成因正长岩泥盆纪大格勒东昆仑

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基于数字仿真的折弯机挠度补偿性能预测优化

计算机仿真 2024年第2期41卷 268-273,511页

作者：刘建栋申会鹏孙守林娜仁中国船舶集团第七一一研究所上海201108 河南工业大学机电工程学院河南郑州450001 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221

通过对液压板料折弯机的结构分析,构建折弯机数字仿真性能预测模型,并将性能预测结果与试验实测值进行比对,关键部位预测精度达到96%以上。提出以上、下模位移差曲线的直线度作为折弯角度一致性的评价指标,开展液压挠度补偿力优化,基于... 详细信息

通过对液压板料折弯机的结构分析,构建折弯机数字仿真性能预测模型,并将性能预测结果与试验实测值进行比对,关键部位预测精度达到96%以上。提出以上、下模位移差曲线的直线度作为折弯角度一致性的评价指标,开展液压挠度补偿力优化,基于折弯机数字仿真模型开展挠度补偿性能预测,对比不同液压挠度补偿力作用下的折弯机性能,发现当液压挠度补偿力为折弯压力的7/12时位移差曲线的直线度最高,直线度误差最大降低约40.9%;同步开展折弯试验,试验中当液压挠度补偿力设置为折弯压力的7/12时折弯角度一致性达到最小值,折弯角度一致性误差最大降低约55.5%,试验结果与预测结果保持一致。

关键词：数字仿真折弯机挠度补偿性能预测

东昆仑大格勒稀有金属矿化碳酸岩和橄榄岩斜锆石U-Pb年代学研究和找矿意义

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地球科学 2024年第4期49卷 1245-1260页

作者：王秉璋李五福金婷婷张晗李玉龙付长垒刘建栋王涛薛万文王泰山青海省地质调查院青海西宁810012 青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 青海省遥感大数据工程技术研究中心青海西宁810012 北京燕都中实测试技术有限公司北京100094 中国地质科学院地质研究所北京100037

东昆仑大格勒地区发现稀有和稀土矿化碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑稀有和稀土金属成矿也具有较大的前景,在东昆仑地质过程研究和稀有金属找矿方面具有重要的意义.以大格勒杂岩体中碳酸岩和橄榄岩为目标,针对斜锆石开展地球化学和同... 详细信息

东昆仑大格勒地区发现稀有和稀土矿化碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑稀有和稀土金属成矿也具有较大的前景,在东昆仑地质过程研究和稀有金属找矿方面具有重要的意义.以大格勒杂岩体中碳酸岩和橄榄岩为目标,针对斜锆石开展地球化学和同位素年代学研究工作,橄榄岩中斜锆石化学成分主要为ZrO_(2)(96.48%~97.21%),其次为HfO_(2)(0.83%~1.17%)和Nb_(2)O_(5)(0.61%~0.93%),LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,^(207)Pb校正年龄加权平均值为381.0±2.3 Ma和417.5±3.4 Ma,T-W图的下交点年龄为381.1±2.3 Ma和417.7±3.4 Ma;碳酸岩中斜锆石化学成分主要为ZrO_(2)(91.1%),其次为HfO_(2)(4.3%)、Nb_(2)O_(5)(1.22%)和FeO(2.31%),^(207)Pb校正年龄加权平均值为381.5±2.5 Ma和416.5±4.5 Ma,T-W图的下交点年龄为381.8±1.8 Ma和416.7±4.5 Ma.推断碳酸岩的形成时代为381.8 Ma,橄榄岩的形成时代为417.7 Ma,暗示富集Nb元素的硅不饱和岩浆活动至少存在两期,东昆仑加里东碰撞造山带碰撞后-造山后岩石圈伸展、地幔部分熔融是其形成的最主要的地球动力学机制.推断晚志留世-泥盆纪是东昆仑十分重要的一个稀有金属成矿期,大格勒-诺木洪河地区是东昆仑稀有金属成矿的重要远景区之一.

关键词：东昆仑大格勒橄榄岩碳酸岩斜锆石稀有金属地球化学岩石学

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东昆仑大格勒富铌碳酸岩矿物学特征

大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 82-96页

作者：金婷婷王秉璋王涛李五福刘建栋袁博武付长垒李玉龙张新远韩晓龙郑英曹锦山青海省地质调查院青海西宁810012 青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 青海省遥感大数据工程技术研究中心青海西宁810012 中国地质科学院地质研究所北京100037

东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成... 详细信息

东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成分分析。岩相学观察表明,铌矿物主要为铌铁矿族、铌钙矿、烧绿石、褐铈铌矿、铌易解石,含铌矿物为含铌钛铁矿、斜锆石。铌矿物嵌布粒度较细,嵌布关系紧密而复杂。其中,铌铁矿族常与磁铁矿、铌钙矿、褐铈铌矿和磷灰石紧密共生,多以细粒状集合体呈浸染状、星散型沿磁铁矿裂纹与边部进行交代。铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿常与铌铁矿、磁铁矿和磷灰石紧密共生,铌钙矿局部与铌铁矿呈不规则状接触分布,烧绿石呈不规则状沿铌铁矿边部分布,褐铈铌矿多以团块状沿铌铁矿边部分布。铌易解石与磁铁矿紧密共生,呈不规则状接触。初步推断铌矿物包括岩浆期形成的烧绿石和铌易解石,热液期形成的铌铁矿、铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿。矿物组合初步显示,大格勒富铌碳酸岩中的铌至少经过了岩浆和热液两个时期的富集。电子探针分析结果表明,主要铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:铌铁矿族69.92%,铌钙矿59.55%,烧绿石59.14%,褐铈铌矿43.12%,铌易解石41.55%;含铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:含铌钛铁矿1.33%,斜锆石1.22%。其中,铌铁矿族和铌钙矿、烧绿石为可选且具有工业价值的铌矿物。

关键词：碳酸岩铌矿物类型电子探针地球化学特征大格勒

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 125-143,I0008-I0011页

作者：王春涛李五福王秉璋王强张新远王涛郑英金婷婷刘建栋袁博武韩晓龙曹锦山王泰山谭运鸿李玉龙青海省地质调查院青海西宁810012 青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成... 详细信息

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

关键词：辉石岩年代学地球化学 Sr-Nd同位素大格勒

与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的铌-稀土成矿作用——兼论东昆仑大格勒铌-稀土矿床中的碱性岩-碳酸岩杂岩成因

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 1-37页

作者：王强李五福王秉璋王涛周金胜马林李玉龙袁博武王春涛王军张新远刘建栋薛尔堃胡万龙黄彤宇李旺超中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国科学院大学北京100049

铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀... 详细信息

铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀土、钇的磷钇矿,风化壳淋积型黏土矿等,而工业提取Nb元素的矿石矿物主要为烧绿石和铌铁矿等。与碱性岩-碳酸岩杂岩有关的Nb、REE矿床等是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。自然界中的Nb矿床分布较广,但绝大部分Nb资源集中在全球约十多个大型矿床中,且主要与碱性岩-碳酸岩及其相关的风化产物有关。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,具有极其重要的地球动力学和关键金属成矿意义。在东昆仑新发现了与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的大格勒Nb-REE矿,成矿岩石主要为碳酸岩、金云母岩和橄榄岩,包含多种含Nb、富REE和含P矿物,初步确定为碳酸岩型Nb-REE-P矿床。Nb矿体中最重要的含Nb矿石矿物是铌钙矿和铌铁矿,其Nb_(2)O_(5)含量最高分别达81.17%、76.06%~79.67%,粒径最大分别可达1.2 mm、~1 mm,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步的勘探工作圈定出5条铌矿体,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%(最高1.28%),估算Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,表明大格勒矿区Nb资源已经达到大型矿床规模。矿区杂岩体中镁铁质-超镁铁质岩和碳酸岩主要形成于早泥盆世早期(~418Ma),明显富集Nb、Ta、P和Sr等,具有相对稳定的ε_(Nd)(t)(-0.5~2.7)和变化的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7037~0.7063)。这些岩石主要起源于软流圈地幔,可能形成于碰撞后伸展背景中。但是大格勒矿区成岩与成矿的精确时代、岩浆来源与岩浆储库演化过程、岩石与矿床形成的深部动力学机制、金属超常富集与成矿作用、成矿元素的赋存状态与可利用性等还需要进一步深入研究。

关键词：碱性岩碳酸岩铌矿稀土矿岩石成因东昆仑青藏

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石角闪石岩的年代学、地球化学特征及地质意义

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 144-162,I0012-I0016页

作者：李五福王强王秉璋刘建栋王春涛周金胜马林王涛张新远刘金恒李玉龙袁博武王泰山曹锦山金婷婷韩晓龙谭运鸿中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640

东昆仑大格勒地区发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碱性杂岩体,辉石角闪石岩构成了杂岩体的主体且有弱矿化显示。为了查明辉石角闪石岩的成岩时代和岩石成因、了解稀有和稀土矿的成矿背景,指导区域找矿突破,本文对其进行了详细野外地质... 详细信息

东昆仑大格勒地区发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碱性杂岩体,辉石角闪石岩构成了杂岩体的主体且有弱矿化显示。为了查明辉石角闪石岩的成岩时代和岩石成因、了解稀有和稀土矿的成矿背景,指导区域找矿突破,本文对其进行了详细野外地质调查、年代学、矿物学、全岩元素地球化学及Sr-Nd同位素研究。辉石角闪石岩由角闪石、黑云母、少量辉石以及矿石矿物(易解石、褐帘石、磷灰石、含铌钛铁矿)等组成,其中角闪石主要为钙角闪石组中的镁绿钙闪石,少量为浅闪石和阳起石;黑云母为镁质黑云母;辉石为透辉石和普通辉石。辉石角闪石岩成岩年龄为418 Ma,岩石具有低硅(SiO_(2)=35.49%~42.62%)、高MgO(7.27%~16.04%)、CaO(11.94%~13.44%)、TiO_(2)(1.80%~6.13%)、P_(2)O_(5)(0.52%~2.79%)含量特征,轻稀土元素强烈富集,在微量元素蛛网图中显示Nb、Ta正异常以及Pb负异常,与OIB特征类似。岩石具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.700444~0.705404,ε_(Nd)(t)=-0.4~0.9),落入OIB型富集地幔的范围。综合研究表明大格勒辉石角闪石岩可能源于OIB型软流圈地幔,源区Nb-Ta的富集及Pb和K的亏损主要与再循环脱水洋壳有关。大格勒辉石角闪石岩的形成时代稍晚于东昆仑高压变质带榴辉岩相的峰期变质时代,因此其产出的构造环境可能与陆-陆碰撞期间俯冲大洋岩石圈断离软流圈地幔上涌熔融有关。

关键词：辉石角闪石岩年代学地球化学 Sr-Nd同位素大格勒东昆仑

东昆仑大格勒稀有金属矿床类型的厘定:碳酸岩型铌矿床

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 163-171页

作者：周金胜王强王秉璋王涛马林李五福李玉龙袁博武翟国良王春涛刘建栋郑英金婷婷史兆凯马玲刘懋锐李成余志伟杨其济中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 青海省地质调查院青海西宁810012

铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,... 详细信息

铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,使得我国目前铌资源的对外依存度高达99.5%。本文对新发现的东昆仑大格勒稀有金属矿床中典型的矿石样品进行了综合矿物分析系统(TIMA)和电子探针成分分析,该矿床中主要的含矿(Nb)岩性为金云母岩和碳酸岩以及少量辉石岩、角闪石岩,矿石矿物主要为铌钙矿(粒径最高可达1.2 mm)、铌铁矿(粒径最高可达1.0 mm)、钛锆钍矿(粒径最高可达1.5 mm)、铌钛铀矿(粒径最高可达0.4 mm)、含铌钛铁矿(粒径最高可达0.3 mm)等,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步识别出两期铌矿化,即岩浆期和热液期,岩浆期结晶的铌矿物有铌钙矿、铌铁矿、钛锆钍矿、铌钛铀矿、含铌钛铁矿等;热液期形成的铌矿物也有铌钙矿、钛锆钍矿等。基于本次分析,并对比若干个与大格勒矿床极其类似的世界级铌矿床(例如Araxá、Catalao I和St.Honoré),我们将大格勒矿床厘定为碳酸岩型铌矿床。

关键词：铌矿床碳酸岩金云母岩稀有金属大格勒