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滇东南老君山矿集区北部长田W(Sn)矿床成矿时代:来自白钨矿和萤石Sm-Nd同位素定年的制约

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地质学报 2023年第10期97卷 3347-3362页

作者：杜胜江温汉捷张锦让杨光树贵州理工学院矿业工程学院贵州贵阳550003 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

滇东南是我国重要的钨锡多金属成矿区,老君山矿集区是其重要组成部分,围绕燕山期老君山复式花岗岩体,分布有都龙、南秧田、新寨大型-超大型Sn-W多金属矿床及多个中小型矿床(点)。该区地质演化复杂,Sn、W多金属可能存在多期成矿作用,包... 详细信息

滇东南是我国重要的钨锡多金属成矿区,老君山矿集区是其重要组成部分,围绕燕山期老君山复式花岗岩体,分布有都龙、南秧田、新寨大型-超大型Sn-W多金属矿床及多个中小型矿床(点)。该区地质演化复杂,Sn、W多金属可能存在多期成矿作用,包括燕山期、印支期和加里东期。由于目前该区发现的Sn-W矿化多分布于老君山岩体南、东侧,而岩体北部Sn-W成矿作用的研究相对较薄弱,特别是成矿年代学方面,多数矿床依然缺少精确同位素年代学数据,制约了该区Sn-W多金属成矿作用的认识和地质勘探的深入。长田是老君山岩体北缘代表性W(Sn)多金属矿床,区内加里东期和燕山期花岗岩均有分布,由于缺少年代学数据和地质地球化学研究,W(Sn)成矿作用的认识尚缺少实际地质地球化学依据,难以建立合理的成矿模式,制约了区内地质勘探的深入和突破。基于此,本文通过对长田W(Sn)矿床中白钨矿及共生萤石的Sm-Nd同位素定年,分别获得97 Ma和79 Ma两个年代学数据,显示该矿床钨矿化主成矿期应为燕山晚期,与老君山花岗岩活动时限一致,表明长田钨成矿作用与燕山期老君山花岗岩的侵入活动关系密切,而与加里东期岩浆活动关系不大。该成果丰富了燕山晚期老君山花岗岩Sn-W成矿作用及其影响范围,也为进一步完善该区的年代学格架提供重要的成矿年代学数据。

关键词： Sm-Nd同位素定年白钨矿萤石长田W(Sn)矿床老君山矿集区

滇中下二叠统倒石头组富锂黏土岩系锂的赋存状态及富集机制研究

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岩石学报 2022年第7期38卷 2080-2094页

作者：崔燚温汉捷于文修罗重光杜胜江凌坤跃徐飞杨季华东华理工大学地球科学学院南昌330013 长安大学地球科学与资源学院西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 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阳550081 贵州理工学院矿业工程学院贵阳550003

战略性关键金属锂是重要的新能源金属。近期发现的碳酸盐黏土型锂矿床具有储量大、开采成本低等特点,将成为我国锂矿资源开发的又一重要方向。然而,该新发现的锂矿床存在锂的赋存状态和富集机制不明的问题,严重阻碍了对该类型锂资源的... 详细信息

战略性关键金属锂是重要的新能源金属。近期发现的碳酸盐黏土型锂矿床具有储量大、开采成本低等特点,将成为我国锂矿资源开发的又一重要方向。然而,该新发现的锂矿床存在锂的赋存状态和富集机制不明的问题,严重阻碍了对该类型锂资源的评价、预测及综合开发利用。本文以西南地区滇中碳酸盐黏土型锂矿为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDX)分析了富锂黏土岩的矿物成分和形态。在此基础上,采用聚焦离子束(FIB)切片结合飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)的方法分析了富锂黏土岩微米尺度上的元素分布特征。结果表明,Li的富集区域与Si和Mg吻合,指示Li的载体矿物为富Mg黏土矿物。基于透射电镜(TEM)和能谱(TEM-EDX)分析了FIB切片横截面纳米尺度上的元素分布和矿物组成特征,鉴定出富Li矿物为蒙皂石或锂绿泥石。综合滇中碳酸盐黏土型锂矿的地质背景、矿物学和地球化学特征,推测碳酸盐岩风化过程中形成了Li的载体矿物——蒙皂石,蒙皂石在风化-沉积过程中结合Li,并在成岩阶段转化为锂绿泥石。本研究获得的认识进一步丰富和完善了碳酸盐黏土型锂矿的成矿模型。

关键词：锂碳酸盐岩黏土矿物风化作用赋存状态滇中

滇东南马卡铅锌钨矿床成因:闪锌矿Rb-Sr、锡石U-Pb定年和硫化物原位硫、铅同位素制约

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岩石学报 2023年第6期39卷 1861-1879页

作者：刘明军杨光树陈爱兵温汉捷燕永锋杜胜江李建宽杨昕宇昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 长安大学地球科学与资源学院西安710054 贵州理工学院矿业工程学院贵阳550003

马卡铅锌钨矿床地处云南省马关县与麻栗坡县的南温河交界处,位于燕山晚期老君山复式花岗岩体北缘。野外地质调查发现,该矿床主要发育矽卡岩型、石英脉型铅锌矿化和萤石石英脉型白钨矿化,但它们的形成机制仍缺乏系统研究。本文通过闪锌矿... 详细信息

马卡铅锌钨矿床地处云南省马关县与麻栗坡县的南温河交界处,位于燕山晚期老君山复式花岗岩体北缘。野外地质调查发现,该矿床主要发育矽卡岩型、石英脉型铅锌矿化和萤石石英脉型白钨矿化,但它们的形成机制仍缺乏系统研究。本文通过闪锌矿Rb-Sr、锡石原位U-Pb同位素定年和硫化物原位S、Pb同位素分析,厘定了马卡矿床不同类型铅锌矿化年龄,并探讨了其成矿物质来源及成因机制。矽卡岩型和石英脉型铅锌矿石中闪锌矿分别获得了88.9±1.9Ma(MSWD=4.5)和85.18±0.72Ma(MSWD=1.2)的Rb-Sr等时线年龄,同时获得石英脉型铅锌矿石中锡石LA-ICP-MS U-Pb年龄为84.3±4.7Ma(MSWD=0.66)。结果指示锌、锡矿化时代为晚白垩世,矽卡岩型和石英脉型铅锌矿化分别与该区广泛出露的老君山花岗岩(-90Ma)和花岗斑岩年龄(80-86Ma)一致。矿石硫化物原位硫同位素测试结果显示,δ34S值范围为2.53‰-9.65‰,均值为4.7‰,与老君山花岗岩中硫化物硫同位素组成(4.07‰)相似,表明硫主要来源于老君山花岗岩,少部分源自沉积地层;原位铅同位素组成特征也表明矿石铅主要源自老君山花岗岩。综合研究认为,老君山花岗岩体南北缘地区具有相似的成矿地质条件。马卡矿床的形成主要与燕山晚期老君山复式花岗岩体有关,可能经历了与花岗岩有关的矽卡岩型矿化和与花岗斑岩有关的热液充填、交代成矿过程。

关键词： Rb-Sr同位素原位S、Pb同位素矽卡岩马卡铅锌钨矿床老君山

滇西北兰坪盆地金满-连城脉状Cu多金属矿床Cu-S同位素特征及其指示意义

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地球化学 2023年第6期52卷 734-745页

作者：张锦让温汉捷邹志超杜胜江顾纯源西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610059 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550002 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

兰坪盆地西缘发育一系列脉状Cu多金属矿床,成矿独具特色,它们的成矿流体普遍存在大量富CO_(2)流体包裹体,在整个兰坪盆地罕见,显著区别于世界上已知的各类贱金属矿床。本研究测定了兰坪盆地西缘两个代表性脉状Cu矿床(金满Cu矿床和连城Cu... 详细信息

兰坪盆地西缘发育一系列脉状Cu多金属矿床,成矿独具特色,它们的成矿流体普遍存在大量富CO_(2)流体包裹体,在整个兰坪盆地罕见,显著区别于世界上已知的各类贱金属矿床。本研究测定了兰坪盆地西缘两个代表性脉状Cu矿床(金满Cu矿床和连城Cu-Mo矿床)主成矿阶段黄铜矿和黝铜矿的Cu-S同位素组成,探讨其成矿物质来源和成矿机制。结果表明,金满Cu矿床黄铜矿的δ^(65)Cu值变化较大(-3.62‰~0.48‰),δ^(34)S值为-4.0‰~12.1‰,可能与多期流体活动、成矿物质多来源有关,成矿主要与深部岩浆活动有关,成矿晚期有地层物质的加入。连城Cu-Mo矿床主成矿期黄铜矿δ^(65)Cu值为-0.31‰~2.12‰,δ^(34)S值为-3.6‰~1.4‰,暗示成矿与深部岩浆作用有关。

关键词：富CO_(2)流体 Cu-S同位素脉状Cu多金属矿床兰坪盆地西缘云南

滇东南老君山矿集区马卡钨铍稀有金属矿床花岗岩年代学归属

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矿物学报 2022年第3期42卷 257-269页

作者：杜胜江温汉捷张锦让秦朝建罗重光东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 贵州省地质调查院贵州贵阳550005 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 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

滇东南地区处于扬子板块和华夏板块交汇处,该区地质活动频繁、成矿条件优越,分布有个旧岩体、薄竹山岩体、老君山岩体,并伴随形成了以个旧锡矿床、白牛厂银多金属矿床、都龙锡锌矿床为代表的大型-超大型矿床,构成了我国重要的滇东南钨... 详细信息

滇东南地区处于扬子板块和华夏板块交汇处,该区地质活动频繁、成矿条件优越,分布有个旧岩体、薄竹山岩体、老君山岩体,并伴随形成了以个旧锡矿床、白牛厂银多金属矿床、都龙锡锌矿床为代表的大型-超大型矿床,构成了我国重要的滇东南钨锡多金属成矿带。马卡钨铍多金属矿床分布于老君山岩体北缘,位于重要的滇东南成矿带上,该矿床与区内的马卡花岗岩成因上具有密切联系。本文通过对马卡花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学开展了系统研究,探讨了该花岗岩的形成年龄、物质来源等。结果显示,马卡花岗岩年龄位于400~415 Ma之间,表明其形成于加里东期,应归属于加里东期的南温河系列花岗岩系列,而不是燕山期老君山花岗岩的组成部分。马卡花岗岩具有高硅(w(SiO_(2))=72.47%~74.63%)、高碱(w(NaO_(2)O+KO_(2)O)=7.02%~7.79%)、高钾(w(KO_(2)O)>w(NaO_(2)O))、强过铝质(I_(A)/I_(CNK)>1.11)等特征,Y、Th与Rb演化趋势表明其应为S型花岗岩,综合分析,其原岩可能主要为富粘土的泥质来源。

关键词：锆石U-Pb定年马卡花岗岩南温河系列花岗岩老君山矿集区

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中国镓锗铊镉资源

科学通报 2020年第33期65卷 3688-3699页

作者：温汉捷朱传威杜胜江范裕罗重光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阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

稀散金属对高科技和未来能源的发展具有"四两拨千斤"的重要作用,由于稀散金属的储量相对稀少且地域分布高度不均,存在较高供应风险,近年来成为主要工业国关注和争夺的资源.稀散金属"稀"、"伴"、"细"的特点决定了其成矿难度很大,成矿富... 详细信息

稀散金属对高科技和未来能源的发展具有"四两拨千斤"的重要作用,由于稀散金属的储量相对稀少且地域分布高度不均,存在较高供应风险,近年来成为主要工业国关注和争夺的资源.稀散金属"稀"、"伴"、"细"的特点决定了其成矿难度很大,成矿富集需要特殊的成矿条件及控制因素.相对于其他矿种,对稀散金属矿产资源的研究还十分薄弱,这极大地制约了稀散矿产资源的理论认识和找矿突破.本研究以全球的稀散金属资源储量和分布规律为背景,对镓、锗、铊、镉4种稀散金属在中国的分布、主要矿床类型、地质地球化学特征,元素赋存状态及其主要富集过程进行了系统的总结.研究显示,中国的镓资源主要均伴生于各类矿床中,包括铝土矿型伴生镓矿床、铅锌矿型伴生镓矿床和煤型伴生镓矿床;锗资源则主要来自"煤型"含锗矿床和"铅锌型"含锗矿床,其中前者可形成独立锗矿床;真正具有工业意义的铊矿床类型包括低温热液型铊矿床和块状硫化物型含铊矿床,两者均可形成独立铊矿床;镉则主要来自铅锌矿床,而低温矿床(如MVT铅锌矿床)中具有最高的镉含量.通过以上的研究和总结,以期揭示稀散金属分布规律和形成条件,提高稀散矿产资源预测评价水平和预测精度,立足国内增强战略性矿产资源保障能力.

关键词：稀散金属矿床类型成矿规律超常富集

广西平果上二叠统合山组铝土矿中铌的赋存状态

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矿物学报 2022年第4期42卷 453-460页

作者：赵浩男邢乐才何洪涛杜胜江凌坤跃温汉捷河北工程大学地球科学与工程学院河北邯郸056038 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 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054

广西平果地区上二叠统合山组铝土矿中富集关键金属铌(Nb),全岩w(Nb_(2)O_(5))为0.025%~0.04%,平均0.035%,超过风化壳沉积型铌矿的最低工业品位,资源潜力巨大。之前的研究认为锐钛矿可能是Nb的主要载体矿物。然而,锐钛矿在铝土矿中含量较... 详细信息

广西平果地区上二叠统合山组铝土矿中富集关键金属铌(Nb),全岩w(Nb_(2)O_(5))为0.025%~0.04%,平均0.035%,超过风化壳沉积型铌矿的最低工业品位,资源潜力巨大。之前的研究认为锐钛矿可能是Nb的主要载体矿物。然而,锐钛矿在铝土矿中含量较低(平均4.55%),其能否提供足够的Nb来源尚未明确。此外,是否所有锐钛矿均富Nb、是否有其他富Nb矿物存在等问题也未解决,阻碍了对该类型Nb资源的评价和综合开发利用。针对以上问题,本文采用电子探针对典型样品进行富Nb矿物鉴定和Nb含量分析,以期评估锐钛矿对全岩Nb的贡献,查明Nb的赋存状态,并探讨Nb的来源。研究显示,铝土矿中含丰富的锐钛矿,电子探针分析获得锐钛矿w(Nb_(2)O_(5))为0.28%~0.73%(平均0.45%),结合锐钛矿总量进行计算,获得全岩w(Nb_(2)O_(5))为0.012%~0.032%,平均0.02%,接近但低于全岩ICP-MS分析结果(0.036%),表明铝土矿中Nb主要赋存于锐钛矿中,其余少部分可能赋存于金红石中或被粘土矿物吸附。铝土矿中富Nb锐钛矿的大量出现,表明铝土矿及Nb的物源主要来自富Nb的峨眉山大火成岩省相关碱性长英质岩类。本研究获得的认识对川—滇—黔地区宣威组及龙潭组等富Nb地层的研究提供一定的参考,也可为该类型Nb资源的评价预测及开发利用提供科学依据。

关键词：关键金属铌铝土矿锐钛矿广西平果

滇黔地区古风化-沉积型铌多金属矿床物源示踪:来自玄武岩中榍石的启示

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古地理学报 2021年第4期23卷 871-872页

作者：杜胜江温汉捷罗重光东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 贵州省地质调查院贵州贵阳550081 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 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

关键矿产资源是指当今社会必需的安全供应存在高风险的金属元素及其矿床的总称,主要包括稀土、稀有、稀散和稀贵金属。其中,稀有金属铌因具有良好的超导性、熔点高、耐腐蚀等优点而被广泛应用于钢铁及超导材料等新兴领域,是现代高科技... 详细信息

关键矿产资源是指当今社会必需的安全供应存在高风险的金属元素及其矿床的总称,主要包括稀土、稀有、稀散和稀贵金属。其中,稀有金属铌因具有良好的超导性、熔点高、耐腐蚀等优点而被广泛应用于钢铁及超导材料等新兴领域,是现代高科技产业不可或缺的原料。全球已探明铌资源总储量约430×10^(4)t,主要分布在巴西(约95%)和加拿大(USGS,2018)。

关键词：多金属矿床物源示踪稀贵金属玄武岩超导性沉积型高科技产业金属元素

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碳酸盐黏土型锂资源的发现及意义

科学通报 2020年第1期65卷 53-59页

作者：温汉捷罗重光杜胜江于文修顾汉念凌坤跃崔燚李阳杨季华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阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 昆明理工大学国土与资源学院昆明650093

黏土型锂资源具有矿床规模大、分布稳定、开发利用成本低的特点,成为近年来全球寻找新类型锂资源的一个重要方向.已报道的黏土型锂矿床成因上均与火山物质联系密切,本研究提出了成因机制与碳酸盐岩风化-沉积有关"碳酸盐黏土型锂矿床"的... 详细信息

黏土型锂资源具有矿床规模大、分布稳定、开发利用成本低的特点,成为近年来全球寻找新类型锂资源的一个重要方向.已报道的黏土型锂矿床成因上均与火山物质联系密切,本研究提出了成因机制与碳酸盐岩风化-沉积有关"碳酸盐黏土型锂矿床"的成矿新类型.主要地质地球化学特征可归纳为:(1)成矿物质来自基底的不纯碳酸盐岩;(2)主要以吸附方式存在于蒙脱石相中;(3)沉积环境对锂的富集具有重要的控制作用,还原、低能、滞留、局限的古地理环境有利于Li富集;(4)除Li外,还可能有Ga和REE的富集.根据这一新的成矿模型,通过科研示范性勘查,在滇中地区获得34×10~4t氧化锂资源量,达到超大型规模,验证了"碳酸盐黏土型锂矿床"这一新类型资源的成矿潜力.由于我国具有这一有利成矿条件的地区众多,可以预期,碳酸盐黏土型锂资源将有望成为我国新的重要的锂资源来源.

关键词：锂碳酸盐岩黏土型风化作用