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基于文献计量学的碳酸岩研究现状与趋势分析

地质学报 2024年第6期98卷 1904-1917页

作者：尹淑苹贾敬伍谢玉玲曲云伟赵嘉棋北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值。对来自WebofScience(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件... 详细信息

碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值。对来自WebofScience(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件进行了大数据和可视化分析,从文献计量学角度对中英文碳酸岩相关研究的文献进行了发文量、来源国家、来源期刊、基金来源、发文机构和作者情况的统计与分析,并重点基于文献关键词对碳酸岩的研究现状及未来发展趋势进行了挖掘与探讨。通过关键词共现分析和聚类分析将现阶段碳酸岩研究划分为4个重点领域:岩石成因与构造背景、岩浆源区与岩浆演化、成矿作用及相关矿床、相关的高温高压实验。通过关键词的趋势演变分析认为,这4个传统碳酸岩研究领域在未来将会持续受到较高的关注。其中,稀土矿床及其成矿作用始终是碳酸岩研究领域的重点,对稀土元素的富集分异机制的探讨将会更加深入;与碳酸岩相关的其他关键金属(如铌)矿产将会得到更多的关注;实验技术和设备的进步将会推动与碳酸岩相关的高温高压实验实现更多的突破。此外,碳酸岩成因与地球深部碳循环的关系已经成为当下研究的热点;白云鄂博巨型FeNb-REE矿床无论在过去还是在将来都将是国内外学者研究的焦点;坦桑尼亚OldoinyoLengai的相关研究文献在2015年之后有所减少,但其受关注程度不会显著降低。在国内,以华阳川碳酸岩型铀矿床和黄龙铺碳酸岩型钼矿床为代表的秦岭碳酸岩带,以及以新生代牦牛坪为代表的冕宁-德昌稀土成矿带将继续受到国内学者的青睐。碳酸岩研究正朝着深度和广度的方向发展,基于大数据和人工智能的碳酸岩研究将会迎来显著增长,并成为未来碳酸岩研究领域新的趋势和亮点。

关键词：碳酸岩文献计量学研究现状未来趋势可视化分析

虎峪沟长城系底部富硅火山岩、火山碎屑岩及其中富铁钛熔体包裹体的发现

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岩石矿物学杂志 2024年第5期43卷 1235-1250页

作者：孙嘉婧谢玉玲于超曲云伟夏加明北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

元古宙是地球演化的关键时期,对该时期岩石记录的研究为理解前寒武纪地球演化提供了重要依据。对岩石成因的正确解读是岩石大地构造研究的基础,也是基于岩石记录揭示地球环境变化的前提。华北克拉通长城系底部普遍发育一套富硅的层状岩... 详细信息

元古宙是地球演化的关键时期,对该时期岩石记录的研究为理解前寒武纪地球演化提供了重要依据。对岩石成因的正确解读是岩石大地构造研究的基础,也是基于岩石记录揭示地球环境变化的前提。华北克拉通长城系底部普遍发育一套富硅的层状岩石,被认为是一套由裂谷沉积形成的海相石英砂岩和硅质岩浅变质而成。本文以北京昌平虎峪沟出露的长城系底部常州沟组富硅层状岩石为研究对象,通过详细的野外地质观察,典型样品的岩矿相、SEM/EDS(扫描电镜/X射线能谱)分析、CL(显微阴极发光)成像分析、石英原位LA-ICP-MS(电感耦合等离子质谱)分析以及石英中熔体包裹体的岩相学、显微测温、马弗炉加温-淬火实验和包裹体成分的SEM/EDS、EPMA(电子探针)、LRM(显微激光拉曼光谱)分析等,提出了长城系底部富硅层状岩石的火山成因新认识。研究结果表明,长城系底部富硅层状岩石包括碎屑结构(前人定义的石英砂岩)和镶嵌结构(前人定义的石英岩)两类,其矿物组成主要为石英和钾长石,另外还含有少量锆石、金红石等。碎屑结构岩石中石英、钾长石碎屑可见棱角-次棱角状,且钾长石未见黏土化的边缘。两类岩石中石英的CL多显示蓝紫色的发光特征。另外,据石英钛饱和温度计估算的形成温度集中在550~650℃之间,也显示了高温石英的特征。两类岩石中的石英和钾长石中均发育有富铁钛的两相熔体包裹体。熔体包裹体显微测温结果表明,熔体包裹体在加温过程中至1000℃后,不混溶两相的成分持续变化,并在1050℃发生颜色深浅的反转,在约1350℃左右临界均一。马弗炉加温淬火实验也证实,在加温至1350℃淬火后的样品中的两相熔体包裹体发生了均一。SEM/EDS和EPMA结果表明,熔体包裹体的主要成分为铁、钛的氧化物,暗色部分相对富铁,而浅色部分相对富钛,熔体包裹体两相的Fe/Ti值变化较大。LRM分析结果表明,熔体包裹体的两相均为非晶质。综合岩石的结构特征、石英的CL发光特征、石英的形成温度估算和石英中熔体包裹体的显微测温结果等,笔者认为,长城系底部的富硅层状岩石应为富硅的火山岩和火山碎屑岩,表明古元古代华北克拉通曾存在与哥伦比亚超大陆裂解有关的大规模富硅火山活动。这一发现为华北克拉通元古宙地质演化提供了新证据。石英中富铁钛熔体包裹体的发现也为解释前寒武纪岩浆成因铁矿床、铁钛矿床的形成,特别是岩浆过程中铁、钛的富集机理提供了新的思路。

关键词：华北克拉通长城系富硅火山岩熔体包裹体熔体不混溶

四川什邡式磷矿床中、重稀土元素富集规律及资源潜力——以绵竹清平磷矿为例

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岩石矿物学杂志 2024年第5期43卷 1175-1187页

作者：代作文谢玉玲徐航航曲云伟秦绪岩北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

什邡式磷矿床是我国重要的磷矿类型,其以矿床规模大、矿石磷品位高和富含稀土元素为特征。然而,对该类型矿床中稀土元素的富集规律及资源潜力尚缺乏详细的研究。本文以四川绵竹典型的什邡式磷矿床——清平磷矿为研究对象,在野外地质调... 详细信息

什邡式磷矿床是我国重要的磷矿类型,其以矿床规模大、矿石磷品位高和富含稀土元素为特征。然而,对该类型矿床中稀土元素的富集规律及资源潜力尚缺乏详细的研究。本文以四川绵竹典型的什邡式磷矿床——清平磷矿为研究对象,在野外地质调研基础上,对矿区含磷层(磷块岩层、深灰色和褐红色富硫-磷-铝-锶层)和顶、底板岩石(白云岩)开展系统的显微岩相学、扫描电镜/能谱分析和全岩地球化学分析,探索矿床中稀土元素的分布和富集特征,并在此基础上揭示四川什邡式磷矿床中伴生的稀土资源潜力。结果显示,清平磷矿顶、底板白云岩稀土元素(La~Lu+Y)含量低(平均13.6×10^(-6)),磷块岩稀土元素含量中等(平均280.0×10^(-6)),而富硫-磷-铝-锶层稀土元素高度富集(平均2053.9×10^(-6)),尤其是褐红色富硫-磷-铝-锶层(高达3257.2×10^(-6))。结合前人已有的分析数据,四川什邡式磷矿床中的富硫-磷-铝-锶层的稀土元素含量平均为2259.4×10^(-6),最高达3286.8×10^(-6),其中的中、重稀土元素(Sm~Lu+Y)平均为1276.9×10^(-6),最高达2213.0×10^(-6),在稀土元素总量中的占比高,达55.1%,远高于华南离子吸附型稀土矿、织金磷矿中伴生的稀土元素以及富稀土元素的深海沉积物。初步估算,四川什邡式磷矿床伴生的总稀土元素潜在资源量达25.2万吨,其中的中、重稀土元素含量达15.6万吨,仅富硫-磷-铝-锶层中伴生的中、重稀土元素就高达9.6万吨。因此,四川什邡式磷矿床具有重要的经济和社会价值,对其中的中、重稀土元素的开发利用将有望缓解我国中、重稀土元素资源短缺的现状。

关键词：什邡式磷矿床清平磷矿稀土元素绵竹四川

贵州织金磷-稀土矿床磷块岩的矿物组成及胶磷矿中杂质元素成因

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岩石矿物学杂志 2024年第5期43卷 1139-1156页

作者：李紫苇谢玉玲秦绪岩代作文曲云伟尉玉蓉北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

海相沉积磷块岩中常伴生较高含量的稀土元素,其中的重稀土元素含量占稀土总量的30%以上,有望成为未来重稀土元素的重要来源。我国磷块岩资源丰富,主要产于扬子克拉通西南缘的云南、贵州、四川等地。贵州织金磷矿床稀土元素含量高、规模... 详细信息

海相沉积磷块岩中常伴生较高含量的稀土元素,其中的重稀土元素含量占稀土总量的30%以上,有望成为未来重稀土元素的重要来源。我国磷块岩资源丰富,主要产于扬子克拉通西南缘的云南、贵州、四川等地。贵州织金磷矿床稀土元素含量高、规模大,其中的稀土资源达大型矿床规模,具有重要的资源意义,但对磷块岩的矿物组成及造成胶磷矿中复杂化学组成的原因仍缺乏系统的研究。本文在对贵州织金磷-稀土矿床磷块岩样品详细的岩矿相观察基础上,通过SEM/EDS、XRD、FIB-TEM、LA-ICP-MS分析,查明了磷块岩的矿物组成和胶磷矿的内部结构及其中多种杂质元素的成因。研究结果表明,颗粒结构是磷块岩最主要的结构类型,由磷质颗粒和碳酸盐胶结物组成。磷质颗粒的矿物组成复杂,主要为氟磷灰石和白云石,另含有少量石英、白云母、黄铁矿(有些氧化后成为褐铁矿)、固体沥青、重晶石,胶结物的矿物组成主要为白云石,并含少量石英、黄铁矿、重晶石和微量的锆石、金红石、铀钙石(可能为其他铀矿物氧化而成)。FIB-TEM结果表明,磷质颗粒外层的隐晶质部分(胶磷矿)由纳米级矿物集合体组成,主要为氟磷灰石,并含少量白云石、黄铁矿和有机质,其矿物组成与磷质颗粒的矿物组成相似。胶磷矿中纳米级氟磷灰石、白云石、黄铁矿和有机质的发现为解释胶磷矿中杂质元素的来源提供了依据。固体沥青和铀钙石的发现及有机质中的高的稀土元素含量也为解释磷块岩中U和稀土元素的赋存状态提供了新的证据。

关键词：织金磷-稀土矿床磷块岩胶磷矿矿物组成纳米矿物集合体

四川冕宁包子山稀土矿床富Sr碳酸岩的发现及意义

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岩石学报 2021年第9期37卷 2861-2874页

作者：曲云伟谢玉玲尹淑苹于超夏加明崔凯北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

全球范围内出露的碳酸岩大多为钙质、镁质、铁质碳酸岩,少量为钠质和硅质碳酸岩,极少有富Sr碳酸岩的报道,其岩石成因、资源意义及对碳酸岩岩浆演化的指示意义尚不清楚。本次在四川省牦牛坪稀土矿区南部包子山稀土矿床的露天采坑中发现... 详细信息

全球范围内出露的碳酸岩大多为钙质、镁质、铁质碳酸岩,少量为钠质和硅质碳酸岩,极少有富Sr碳酸岩的报道,其岩石成因、资源意义及对碳酸岩岩浆演化的指示意义尚不清楚。本次在四川省牦牛坪稀土矿区南部包子山稀土矿床的露天采坑中发现了超级富Sr的碳酸岩,其呈不规则的脉状侵入到构造角砾岩中。岩石呈紫色-淡紫色,微晶-斑状结构,斑晶主要为萤石,基质主要为菱锶矿、方解石、氟碳铈矿、氟碳钙铈矿、金云母、重晶石并含少量的金属硫化物和氧化物。全岩的微量元素分析表明,其稀土元素总量(∑REE)达3.5%~6.1%,Sr含量达19.0%~27.7%,已超过稀土矿床和锶矿床的工业品位要求。岩石中的中、重稀土元素含量占稀土元素总量的1.14%~1.77%,一些高价值稀土元素含量较高,如Pr(939×10^(-6)~1399×10^(-6))、Nd(2783×10^(-6)~3937×10^(-6))、Gd(237×10^(-6)~320×10^(-6)),因此除轻稀土元素外,中、重稀土和锶元素也具有重要的资源意义。岩石强烈富集REE、Sr、Ba,而明显亏损P、Nb、Ta、Zr、Hf元素,可能与岩浆演化过程中锆石和其它基性矿物的结晶分离有关。全岩的Sr-Nd同位素组成与牦牛坪、里庄稀土矿床的碳酸岩相似,表明它们为同源岩浆产物。笔者认为,富Sr的碳酸岩代表了碳酸岩岩浆演化晚期的产物,REE、Sr、Ba、F和S元素均在岩浆演化晚期的碳酸岩中高度富集。碳酸岩岩浆超浅成侵位至构造角砾岩中,并与下渗的大气水相遇导致岩浆的淬冷和微晶-斑状结构的形成。早期基性矿物(如霓辉石、黑云母)及碳酸盐矿物(如方解石、白云石等)的结晶分离是造成晚期碳酸岩中稀土元素富集的重要原因。富Sr碳酸岩中石英斑晶的发现和其较低的SiO 2含量表明碳酸岩岩浆演化晚期可能是硅饱和的,且这种岩浆具有很低的SiO 2溶解能力。以菱锶矿(体积分数>50%)为主要碳酸盐矿物的稀土碳酸岩可能代表了一种新的碳酸岩类型,明显不同于已知的钙质、镁质、铁质和钠质碳酸岩。

关键词：富Sr碳酸岩碳酸岩岩浆演化资源意义包子山稀土矿床四川冕宁

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中国碳酸岩型稀土矿床:时空分布与成矿过程

科学通报 2020年第33期65卷 3794-3808页

作者：谢玉玲夏加明崔凯曲云伟梁培钟日晨北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

中国是世界最大的稀土资源国,约98%稀土资源来自碳酸岩型稀土矿床.对碳酸岩型稀土矿床的成矿背景和矿床成因前人进行了大量的工作,但仍存在认识上的分歧.本文在综合已有研究基础上,对我国碳酸岩型稀土矿床的时空分布、岩浆起源、稀土富... 详细信息

中国是世界最大的稀土资源国,约98%稀土资源来自碳酸岩型稀土矿床.对碳酸岩型稀土矿床的成矿背景和矿床成因前人进行了大量的工作,但仍存在认识上的分歧.本文在综合已有研究基础上,对我国碳酸岩型稀土矿床的时空分布、岩浆起源、稀土富集及沉淀机理进行探讨,旨在为我国的稀土成矿理论研究和稀土找矿提供参考.研究表明,我国碳酸岩型稀土矿床主要分布于古老的克拉通边缘,构成了4条时代各异的稀土成矿带.克拉通边缘由于受俯冲板片流体(或熔体)交代形成富稀土的地幔源区,其部分熔融形成稀土成矿母岩浆,初始岩浆成分可能为碳酸盐化硅酸岩浆.母岩浆演化过程中的硅酸盐熔体与碳酸盐熔体的不混溶或多相硅酸岩熔体、磷镁质熔体与碳酸岩熔体的不混溶及基性矿物的结晶分离形成碳酸岩浆,并造成碳酸岩浆中稀土,特别是轻稀土的强烈富集.碳酸岩侵位和冷凝过程中碳酸盐矿物的结晶分离造成了稀土在晚期碳酸岩浆和碳酸岩流体中的进一步富集,因此稀土矿化多发生在碳酸岩浆演化晚期或碳酸岩流体阶段.初始碳酸岩流体以富SO_(4)^(2-)和CO_(2)为特征,具有超高的稀土迁移能力,因此在碳酸岩熔体-流体转化过程中稀土主要富集于富硫酸盐的流体相中.碳酸岩流体演化过程中的硫酸盐熔体与水流体的不混溶造成水流体中SO_(4)^(2-)浓度的快速降低,并导致了稀土的大规模沉淀.由于碳酸岩多以板状侵入体或岩脉形式侵入,快速的减压和降温使碳酸岩流体演化,特别是硫酸盐熔体与水流体的快速分离和稀土的快速沉淀,因此稀土矿化或发生在碳酸岩体内或紧邻碳酸岩体的围岩中.碳酸岩体上部或相对富流体的中心相是最佳成矿部位,向深部或边部,碳酸岩中黑云母等矿物增加,稀土矿化相对减弱.

关键词：战略矿产资源稀土矿床碳酸岩时空分布成矿过程

浙江郎村钨钼矿床花岗斑岩岩石地球化学、年代学及岩石成因

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地球科学 2023年第10期48卷 3725-3742页

作者：崔凯谢玉玲曲云伟唐燕文李腊梅陈琦北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国冶金地质总局矿产资源研究院北京101300 浙江省第一地质大队浙江杭州310012

郎村钨钼矿床位于浙西北安吉县境内,是钦杭成矿带东段新发现的中型斑岩型矿床.矿体主要产于花岗斑岩岩体中以及岩体与围岩的内外接触带中.为探讨成矿岩浆来源及动力学背景,在野外地质工作基础上对矿区与成矿相关的花岗斑岩进行了详细的... 详细信息

郎村钨钼矿床位于浙西北安吉县境内,是钦杭成矿带东段新发现的中型斑岩型矿床.矿体主要产于花岗斑岩岩体中以及岩体与围岩的内外接触带中.为探讨成矿岩浆来源及动力学背景,在野外地质工作基础上对矿区与成矿相关的花岗斑岩进行了详细的岩相学、锆石年代学和岩石地球化学研究.结果表明,花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为129.7±1.1 Ma.岩石地球化学结果显示高硅、富碱和弱过铝质特征,属于钾玄岩系列花岗岩类,其稀土配分曲线显示轻稀土富集型特征,并具有明显的Eu负异常(δEu=0.36~0.40).高硅、富碱、高的10000 Ga/Al比值(2.57~2.90)和高Zr+Nb+Ce+Y值(379.5×10^(-6)~462.0×10^(-6)),显示了A型花岗岩的特征.花岗斑岩全岩的(87Sr/86Sr)i为0.70717~0.70908,ε_(Nd)(t)为-6.1~-4.0,二阶段模式年龄(T_(DM2))为1.25~1.42 Ga;锆石的ε_(Hf)(t)为-5.94~-0.87,二阶段模式年龄(TMD2)介于1.23~1.56 Ga,表明花岗斑岩来源于中元古代地壳部分熔融,并有少量地幔物质的参与.花岗斑岩可能形成于中国东部岩石圈伸展—减薄的构造背景下,是华南大规模岩浆-构造事件的产物.

关键词：郎村钨钼矿床花岗斑岩地球化学年代学岩石学矿床学

藏南马扎拉金-锑矿床:成矿流体性质和成矿物质来源

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地球科学 2019年第6期44卷 1998-2016页

作者：谢玉玲杨科君李应栩李光明曲云伟董磊北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京金有地质勘查有限责任公司北京100010 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081

马扎拉金-锑矿床是藏南巨型金-锑成矿带的重要组成部分,其矿床成因目前仍存在不同认识.通过主要矿石和蚀变围岩的岩相学、矿相学、流体包裹体和稳定同位素分析,探讨了马扎拉金-锑矿床的成矿流体性质、矿质迁移和沉淀机制.结果表明,马扎... 详细信息

马扎拉金-锑矿床是藏南巨型金-锑成矿带的重要组成部分,其矿床成因目前仍存在不同认识.通过主要矿石和蚀变围岩的岩相学、矿相学、流体包裹体和稳定同位素分析,探讨了马扎拉金-锑矿床的成矿流体性质、矿质迁移和沉淀机制.结果表明,马扎拉金-锑矿床成矿流体主要来自岩浆水,主成矿期流体为中温(约255℃)、低盐度(2.8%~3.5%NaCleqv)、富CO2流体,成矿压力约150 MPa,流体演化过程中的CO2与水的不混溶是造成矿质沉淀的主要原因,成矿金属主要来源于地层,特别是区域广泛分布的海相火山岩地层.

关键词：藏南金-锑成矿带马扎拉金-锑矿床流体包裹体成矿金属来源矿床

中国东部燕山期斑岩钼-热液型铅锌(银)成矿系统的成矿物质来源

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地学前缘 2020年第2期27卷 182-196页

作者：谢玉玲崔凯夏加明王莹曲云伟于超单小瑀北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

中国是世界第一大钼生产国和资源国,同时也是铅、锌的重要资源国。中国东部燕山期斑岩型钼矿床及热液脉型、夕卡岩型铅锌(银)矿床是中国钼、铅、锌的主要来源。前人基于斑岩钼和热液型铅锌(银)矿床的地质、地球化学研究,提出了中国东部... 详细信息

中国是世界第一大钼生产国和资源国,同时也是铅、锌的重要资源国。中国东部燕山期斑岩型钼矿床及热液脉型、夕卡岩型铅锌(银)矿床是中国钼、铅、锌的主要来源。前人基于斑岩钼和热液型铅锌(银)矿床的地质、地球化学研究,提出了中国东部燕山期斑岩型钼-热液型铅锌(银)成矿系统的新认识,但对该成矿系统的岩浆起源、成矿物质来源等仍存在认识上的分歧。近年来,越来越多的地质、地球化学证据表明,斑岩钼矿的成矿可能与幔源岩浆活动有关,成矿斑岩的Sr、Nd、Pb同位素组成也显示有幔源物质的贡献。碳酸岩作为典型的幔源岩浆岩,是研究地幔物质组成的探针岩石,源自俯冲交代富集地幔的碳酸岩是已知Mo含量最高的岩浆岩,同时其Pb、Zn、Ag含量也很高,并具有富水、富F、富S、富CO2的特征。中国东部与斑岩钼矿同期的碳酸岩、基性岩的地球化学研究表明,中国东部中生代地幔为经历了俯冲交代的富集地幔,富集地幔的部分熔融可能为斑岩钼-热液型铅锌(银)成矿系统提供了成矿岩浆、成矿金属,同时还可能提供了S、F和成矿流体。

关键词：中国东部燕山期钼-铅锌(银)成矿系统岩浆起源成矿物质来源