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蒙古阿尔泰哈勒赞布勒格泰碱性岩有关的Zr-Nb-Ta-REE矿床地质特征、地球化学与成因初探

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岩石学报 2023年第11期39卷 3210-3228页

作者：刘翼飞江思宏陈雷张伟波曹会季根源张博辉闫鹏程中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质调查局发展研究中心北京100037 内蒙古西金矿业有限公司巴彦浩特750300

哈勒赞布勒格泰稀有稀土矿床产出于蒙古国阿尔泰地区,是一处与碱性杂岩体有关的超大型Zr-Nb-Ta-REE矿床。该杂岩体具有多期次侵位和多岩相的特征,主要由含钠铁闪石和霓石的碱长正长岩、英碱正长岩、碱长花岗岩、蚀变碱长花岗岩和碱长花... 详细信息

哈勒赞布勒格泰稀有稀土矿床产出于蒙古国阿尔泰地区,是一处与碱性杂岩体有关的超大型Zr-Nb-Ta-REE矿床。该杂岩体具有多期次侵位和多岩相的特征,主要由含钠铁闪石和霓石的碱长正长岩、英碱正长岩、碱长花岗岩、蚀变碱长花岗岩和碱长花岗伟晶岩等组成,并被碱性辉长岩和辉绿岩侵入。其中,蚀变碱长花岗岩发生了全岩Zr、Nb、Ta和REE矿化,并具有广泛的热液交代特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,该杂岩体中的长英质碱性岩和基性碱性岩具有相似的侵位年龄,均为~400Ma,侵入于~463Ma的黑云母正长花岗岩中。主微量元素地球化学研究显示,该杂岩体具有强过碱性的特征。岩浆演化主要受到碱性长石分异的控制,使硅逐渐聚集于晚期粒间熔体之中,并逐渐演化为英碱正长岩和碱长花岗岩。这个过程使岩浆的过碱性特征不断加强,也使钠铁闪石和霓石逐渐富集。杂岩体的岩浆演化经历了一定程度的锆石、富集稀土的磷灰石、独居石和磷钇矿以及富集Nb的异性石的分异,使Zr、Nb、Ta和REE等成矿元素在岩浆的演化过程中没有得到显著的富集,因此岩浆的演化并非是该杂岩体中稀有稀土元素发生矿化的关键因素。在蚀变碱长花岗岩的石英、碱性长石和钠铁闪石中,普遍发育顺着晶格生长的“雪球状”钠长石,是碱性花岗质共结岩浆演化晚期流体发生周期性饱和并释放,造成Ab周期性过饱和而沉淀的结果。流体的周期性过饱和及释放萃取成矿元素并汇聚于蚀变碱长花岗岩,造成其Zr、Nb、Ta和REE等元素与硅含量相似但未发生蚀变的碱长花岗岩相比富集了近10倍,因此这是发生矿化的根本原因。

关键词： REE矿床稀有金属矿床碱性杂岩关键金属阿尔泰蒙古国

越南广宁省晋磨锑矿床地质地球化学特征及成因机制研究

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越南广宁省晋磨锑矿床地质地球化学特征及成因机制研究

作者：季根源中南大学

学位级别：硕士

晋磨锑矿床位于印支地块和华南地块碰撞界限的边缘,紧靠红河走滑大断裂的东侧,属于华南地块。本文对该矿床的地质特征、矿物学特征、地球化学特征、成矿流体来源、矿床成因机制等方面进行了较为详细的阐述和探讨,取得了一些进展和认识。... 详细信息

晋磨锑矿床位于印支地块和华南地块碰撞界限的边缘,紧靠红河走滑大断裂的东侧,属于华南地块。本文对该矿床的地质特征、矿物学特征、地球化学特征、成矿流体来源、矿床成因机制等方面进行了较为详细的阐述和探讨,取得了一些进展和认识。研究表明：本矿床含矿地层为上奥陶统一下志留统的变质杂砂岩、变质石英杂砂岩、千枚岩、含炭质千枚岩;矿体主要受控于断裂及层间破碎带,与构造关系密切;主要矿石矿物为辉锑矿、黄铁矿黄铜矿等;根据矿床地质特征将成矿作用划分为内生成矿期和表生成矿期,共4个成矿阶段。地球化学研究发现：（1）矿区变质岩原岩主要为杂砂岩、泥质砂岩、含炭泥质砂岩;（2）围岩对成矿流体中稀土元素浓度的贡献很小,对矿区内锑矿物质的来源的贡献比较小;（3）微量元素的蜘蛛网图反映了成矿物质与赋矿围岩来源上的不同。矿区石英流体包裹体的均一温度在138℃～303℃之间,与辉锑矿形成温度相吻合;成矿流体盐度较低,在O.3%～4.0%NaCleqv,平均值为1.7%NaCleqv,属于低温低盐度包裹体;群体包裹体分析显示成矿流体气相富含H20.CH4和CO2,成矿流体液相显示阳离子主要为Ca2+、Na+、K+,阴离子以SO42-为主;包裹体氢、氧同位素研究表明成矿流体为大气降水和岩浆水的混合热液。在结合区域地质,矿床地质的基础上,讨论了晋磨锑矿床形成的可能机制,并建立了成矿模式,得出晋磨锑矿床成矿具有如下的特点：（1）晋磨锑矿床主要受华南地块与印支地块的碰撞带、红河走滑大断裂控制;（2）成矿流体主要为循环大气降水和岩浆水的混合热液;（3）海西—印支期的岩浆活动和构造运动对晋磨锑矿床的形成具有相当重要的影响。

关键词：晋磨锑矿床地球化学流体包裹体氢氧同位素

苏丹东北部哈维特金矿地质特征及控矿构造研究

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地质与勘探 2022年第1期58卷 207-216页

作者：张龙升张志强林芳梅于建华付海中陈泽锋季根源徐国志华北地质勘查局综合普查大队河北廊坊065201 河北华勘地质勘查有限公司河北廊坊065201 天津华北地质勘查局天津300170 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 自然资源实物地质资料中心河北廊坊065201 河北地质大学河北石家庄050031

哈维特金矿床位于阿拉伯-努比亚地盾Gabgaba地块,是苏丹东北部近年来新发现的一个金矿床。通过系统的野外地质调查和控矿构造研究,初步揭示了该矿床的地质特征及矿床类型,基本查明了矿区的构造特点及其含矿性,为矿区进一步勘查指明了方... 详细信息

哈维特金矿床位于阿拉伯-努比亚地盾Gabgaba地块,是苏丹东北部近年来新发现的一个金矿床。通过系统的野外地质调查和控矿构造研究,初步揭示了该矿床的地质特征及矿床类型,基本查明了矿区的构造特点及其含矿性,为矿区进一步勘查指明了方向。该矿区金矿(化)体呈脉状,严格受NW向脆-韧性剪切带控制,产于低绿片岩相的片理化带内,主要以含金硅化碳酸盐化黄铁矿化绢英岩或碎裂岩的形式产出。硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和绢云母化与金成矿关系密切。就矿床成因类型而言,应属于造山型金矿床。综合分析矿区构造特征发现,矿区脆-韧性剪切带具左行特征,其内广泛发育NW、NE、NEE、NNW、NNE向断裂构造;NW向左行左列断裂、NE向右行左列断裂和NEE向右行断裂是本区最主要的含矿构造,而NNW、NNE向断裂多为成矿期后的断裂构造;矿区构造形成演化过程中,先后经历了挤压变形、后挤压和伸展作用三个阶段,金成矿作用主要形成于后挤压作用阶段。矿区今后勘查找矿工作应重点针对NW向、NE向断裂构造控制的金矿体展开。

关键词：地质特征剪切带构造造山型哈维特金矿苏丹

闽西南马坑铁矿稀土元素地球化学及其对矿床成因的指示

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大地构造与成矿学 2021年第4期45卷 705-726页

作者：易锦俊张达季根源王楠王森自然资源实物地质资料中心河北廊坊065201 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 北京探矿工程研究所北京100083

马坑铁矿是国内著名的大型磁铁矿床之一,为闽西南地区最重要的铁多金属矿床,其矿体主要呈层状、似层状、透镜状赋存于晚古生代‒中三叠世的碎屑岩‒碳酸盐岩沉积建造中。本次研究对马坑铁矿的辉绿岩、大理岩、林地组砂岩和磁铁矿矿石进行... 详细信息

马坑铁矿是国内著名的大型磁铁矿床之一,为闽西南地区最重要的铁多金属矿床,其矿体主要呈层状、似层状、透镜状赋存于晚古生代‒中三叠世的碎屑岩‒碳酸盐岩沉积建造中。本次研究对马坑铁矿的辉绿岩、大理岩、林地组砂岩和磁铁矿矿石进行了全岩稀土元素测试,并利用激光剥蚀‒电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位微区分析法对各类磁铁矿矿石中的磁铁矿单矿物进行稀土元素测试,以探讨马坑铁矿的成因类型和成矿作用机制。结果显示,磁铁矿矿石的稀土元素地球化学特征具有一定的差异,但Y/Ho值大多变化于24~37之间,指示为岩浆热液成因;各类蚀变围岩的稀土元素地球化学特征显示其与磁铁矿矿石具有成因联系;磁铁矿单矿物具有十分相似的稀土元素地球化学特征,表明其成因一致;岩石、矿石以及磁铁矿单矿物的稀土元素地球化学特征表明,马坑铁矿的成矿作用有较多的壳源物质参与,成矿流体与矿区内具有明显分异特征的大洋和莒舟花岗岩体密切相关。综合矿床地质特征、前人研究成果以及本次测试结果,认为马坑铁矿属层间破碎带控制的钙矽卡岩型矿床。

关键词：稀土元素 LA-ICP-MS 成矿流体马坑铁矿闽西南

越南广宁省晋磨锑矿床流体包裹体和氢氧同位素地球化学研究

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地质与勘探 2014年第6期50卷 1173-1180页

作者：季根源戴塔根易锦俊姜爱玲赵旸国土资源实物地质资料中心河北廊坊065201 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 河北省地矿局探矿技术研究院河北廊坊065201

晋磨锑矿床位于印支地块和华南地块碰撞界线的边缘、金沙江-红河断裂带的南段东侧,属于华南地块。对矿床开展的石英流体包裹体均一法测温、气液相成分测试和氢氧同位素测试分析表明,流体包裹体液相成分以Ca2+、Na+、K+、SO2-4、Cl-和F-... 详细信息

晋磨锑矿床位于印支地块和华南地块碰撞界线的边缘、金沙江-红河断裂带的南段东侧,属于华南地块。对矿床开展的石英流体包裹体均一法测温、气液相成分测试和氢氧同位素测试分析表明,流体包裹体液相成分以Ca2+、Na+、K+、SO2-4、Cl-和F-为主,气相成分以H2O与CO2为主。流体包裹体均一温度在138℃~308℃之间,平均值为208℃,盐度在0.3%~4.0%之间,平均值为1.7%。石英流体包裹体的δ18OSMOW值在14.6×10-3~15.5×10-3之间,δDSMOW值在-84.1×10-3^-73.8×10-3之间,δ18OH2O值在2.7×10-3~3.6×10-3之间。综合以上表明:成矿流体以大气降水为主,混有岩浆热液。

关键词：流体包裹体氢氧同位素晋磨锑矿越南广宁省

大兴安岭南段毛登Sn-Cu矿床岩浆作用对成矿制约:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb同位素证据

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大地构造与成矿学 2021年第4期45卷 681-704页

作者：季根源江思宏李高峰易锦俊张莉莉刘翼飞中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 自然资源实物地质资料中心河北廊坊065201 北京大学造山带与地壳演化重点实验室北京100871

毛登Sn-Cu矿床位于大兴安岭南段内蒙古锡林浩特境内,其Sn、Cu储量均达到中型。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得与成矿关系密切的花岗斑岩成岩年龄为138±0.6 Ma;利用LA-ICP-MS锡石U-Pb法测得锡石‒硫化物‒石英脉型矿石中锡石的Tera-Wass... 详细信息

毛登Sn-Cu矿床位于大兴安岭南段内蒙古锡林浩特境内,其Sn、Cu储量均达到中型。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得与成矿关系密切的花岗斑岩成岩年龄为138±0.6 Ma;利用LA-ICP-MS锡石U-Pb法测得锡石‒硫化物‒石英脉型矿石中锡石的Tera-Wasserburg谐和年龄为139±3.2 Ma,表明花岗斑岩体形成年龄与毛登矿床成矿年龄在误差范围内一致,均形成于早白垩世。花岗斑岩富硅(SiO_(2)=73.18%~77.3%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O=8.00%~8.69%)、富钾(K_(2)O=4.80%~5.22%)、贫铝(Al_(2)O_(3)=11.67%~12.83%),贫钙(CaO=0.49%~0.95%)、镁(MgO=0.12%~0.46%),具有较高的FeO^(T)/(MgO+FeO^(T))值(0.74~0.91)、10000×Ga/Al值(3.64~4.28);微量元素亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,富集Rb、Th、K、Hf等元素;稀土元素配分模式图呈典型的“海鸥型”以及显著的Eu负异常(δEu=0.05~0.2);锆石饱和温度为817~861℃,以上均说明花岗斑岩具有A型花岗岩特征。全岩Sr-Nd同位素结果显示低初始(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.702907~0.704506)、较高的ε_(Nd)(t)值(+0.8~+4.4)以及年轻的二阶段模式年龄(t_(DM2)=572~863 Ma),说明花岗斑岩可能为新生地壳经部分熔融后,在上升过程中经历较强烈的结晶分异演化作用而形成。Pb同位素组成指示岩体和矿石的Pb同位素组成接近,说明成矿物质主要来源于岩浆。微量元素特征、构造环境判别图解显示花岗斑岩具有A_(2)型造山后花岗岩特征,成岩环境处于伸展构造背景。结合前人研究成果以及矿区地质特征、成岩(矿)年代学、Sr-Nd-Pb同位素特征,认为毛登矿床成矿物质的富集与花岗斑岩体侵入密切相关,矿床成矿物质的富集规模受花岗斑岩结晶分异演化程度制约。

关键词：大兴安岭南段毛登锡铜矿床锡石U-Pb年龄锆石U-Pb年龄 Sr-Nd-Pb同位素

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中国稀土矿产资源现状及其可持续发展对策

中国矿业 2018年第8期27卷 9-16页

作者：季根源张洪平李秋玲夏浩东中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 国土资源实物地质资料中心河北三河065201 四川省地质矿产勘查开发局化探队四川德阳618000

稀土已成为21世纪国民经济、国防工业、高新技术等诸多领域不可或缺的战略性矿产资源。中国稀土资源丰富,类型齐全,分布范围广且相对集中,资源储量、年产量、出口量、消费量均长期占据世界第一位,但也存在着可采储量增长缓慢、资源消耗... 详细信息

稀土已成为21世纪国民经济、国防工业、高新技术等诸多领域不可或缺的战略性矿产资源。中国稀土资源丰富,类型齐全,分布范围广且相对集中,资源储量、年产量、出口量、消费量均长期占据世界第一位,但也存在着可采储量增长缓慢、资源消耗过快、出口依存度高、环境破坏、稀土综合回收利用不高、科技创新不足和价格偏低等问题。本文从可持续发展的角度出发对我国稀土资源的开发利用提出了优化产业结构、加大科研投入、加强出口管理、建立战略储备、促进境外勘查和入库稀土实物地质资料等建议。

关键词：稀土资源开发利用可持续发展

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中国锗矿资源现状及其可持续发展对策研究

矿产保护与利用 2017年第2期37卷 6-12页

作者：张苏江季根源王楠姜爱玲尚磊国土资源实物地质资料中心河北三河065201

锗矿已成为信息通讯、现代航空、现代军事及新能源等诸多高新技术领域不可或缺的战略性稀有金属资源。在分析全国锗矿资源特点、主要矿床类型与分布、储量与产量、需求与保障及产业结构等形势的基础上,指出当前国内锗矿资源开发利用过... 详细信息

锗矿已成为信息通讯、现代航空、现代军事及新能源等诸多高新技术领域不可或缺的战略性稀有金属资源。在分析全国锗矿资源特点、主要矿床类型与分布、储量与产量、需求与保障及产业结构等形势的基础上,指出当前国内锗矿资源开发利用过程中面临的一些亟待解决的问题。对此,提出加大勘查投入、强化国际合作、入库含锗实物、加强科学研究、优化资源配置、完善行业规范、降低环境污染、构建生态矿业等促进国内锗矿产业健康可持续发展的对策与建议。

关键词：锗矿可持续发展对策

大兴安岭南段毛登矿区阿鲁包格山岩体成岩成矿意义——锆石、角闪石和黑云母矿物学证据

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矿床地质 2021年第3期40卷 449-474页

作者：季根源江思宏张龙升李高峰刘翼飞易锦俊张苏江中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 自然资源实物地质资料中心河北廊坊065201 华北地质勘查局综合普查大队河北廊坊065201 北京大学造山带与地壳演化重点实验室北京100871

毛登矿区位于内蒙古锡林浩特,是大兴安岭南段典型的锡钼铋多金属矿床。文章选择毛登矿区阿鲁包格山斑状二长花岗岩为研究对象,开展了高精度锆石U-Pb定年和锆石、角闪石、黑云母矿物学研究,以探讨成岩时代、岩浆结晶的物理化学条件及其... 详细信息

毛登矿区位于内蒙古锡林浩特,是大兴安岭南段典型的锡钼铋多金属矿床。文章选择毛登矿区阿鲁包格山斑状二长花岗岩为研究对象,开展了高精度锆石U-Pb定年和锆石、角闪石、黑云母矿物学研究,以探讨成岩时代、岩浆结晶的物理化学条件及其对成矿的意义。研究显示,斑状二长花岗岩锆石U-Pb年龄(140±0.9)Ma,侵位于早白垩世;锆石w(Ti)为(3.99~10.9)×10^(-6),结晶温度672~805℃(平均734℃),岩浆氧逸度lgf(O_(2))为-19.6~-14.4。角闪石化学成分显示富铁(w(TFeO)为22.38%~26.41%)、富钙(w(CaO)为9.57%~10.36%)、贫镁(w(MgO)为5.67%~8.09%),暗示了岩浆经历了明显的结晶分异演化作用;w(Al_(2)O_(3))为5.13%~6.29%,小于10%,以及Si/(Si+Ti+Al)值(0.86~0.88)大于0.765,表明具壳源角闪石特征;角闪石结晶温度709~753℃,形成压力145~241 MPa,形成深度5.5~9.1 km,寄主岩浆氧逸度lgf(O_(2))为-16.6~-15.4,含水量H_(2)O_(melt)为3.6%~4.4%。黑云母化学成分显示,富铁(w(TFeO)为24.73%~28.53%)、镁(w(MgO)为6.21%~9.02%),I_(Mg)(Mg/(Fe+Mg))值(0.28~0.39)小于0.5,表明具壳源黑云母特征;黑云母结晶温度为650~712℃,寄主岩浆氧逸度lgf(O_(2))为-18.3~-16.5;黑云母I_(Mg)值与华南含锡花岗岩I_(Mg)值区间范围一致,且I_(Fe)值(0.61~0.72)较高,显示岩体与矿区内Sn矿化关系密切。结合前人研究,认为斑状二长花岗岩可能为新生地壳经部分熔融后,在上升过程中经历较明显的结晶分异演化作用而形成;具A型花岗岩特征,成岩环境处于伸展构造背景。岩浆演化处于较低氧逸度,较高温度,较高的水、F和Cl含量的环境,是毛登矿区锡、钼、铋多金属矿化形成的重要条件。

关键词：地球化学锆石角闪石黑云母大兴安岭南段毛登矿床