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内蒙古中部乌兰陶勒盖铜镍矿床形成时代与岩浆源区

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现代地质 2024年第4期38卷 991-1012页

作者：王佳新焦建刚马云飞李峰高超长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054 西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队内蒙古呼和浩特010010 内蒙古第四地质矿产勘查开发有限责任公司内蒙古乌兰察布012000 内蒙古第二地质矿产勘查开发有限责任公司内蒙古巴彦淖尔015000

内蒙古中部存在多条镁铁-超镁铁质成矿岩带,其中位于黄花滩—小南山镁铁-超镁铁质成矿岩带中的乌兰陶勒盖中型铜镍硫化物矿床是近年来区域镍找矿的新突破。然而目前关于该矿床的形成时代、岩浆源区与构造背景研究属空白,对其开展深入研... 详细信息

内蒙古中部存在多条镁铁-超镁铁质成矿岩带,其中位于黄花滩—小南山镁铁-超镁铁质成矿岩带中的乌兰陶勒盖中型铜镍硫化物矿床是近年来区域镍找矿的新突破。然而目前关于该矿床的形成时代、岩浆源区与构造背景研究属空白,对其开展深入研究有利于实现区域镍成矿规律总结及下一步找矿部署。本文选择乌兰陶勒盖铜镍硫化物矿床中的辉长岩与煌斑岩开展了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Hf同位素组成、全岩元素与Sr-Nd同位素组成分析。结果表明,辉长岩206Pb/238U加权平均年龄为(270.8±3.2)Ma,煌斑岩锆石U-Pb年龄为251.5~250.9 Ma,依次对应于古亚洲洋最终闭合后、西伯利亚板块与华北克拉通碰撞后伸展两期构造事件。辉长岩SiO_(2)含量为47.29%~51.45%,Na2O+K2O含量为0.97%~3.08%,属于亚碱性系列。辉长岩有相对较高的(87Sr/86Sr)i(0.7199~0.7239)与较低的εNd(t)值(-12.18~-9.55),指示岩浆源区系EMⅡ型富集岩石圈地幔。煌斑岩具有较低的SiO_(2)含量(47.72%~52.15%)及高的K2O含量(4.47%~9.43%),属于钙碱性钾质、过钾质煌斑岩;富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素(HFSE),εHf(t)均为负值(-20.0~-2.9),表现出富集型岩石圈地幔受到俯冲流体交代作用的特征。

关键词：形成时代岩石成因铜镍硫化物矿床乌兰陶勒盖

甘肃金川铜镍硫化物矿床成岩成矿构造观测及解析

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现代地质 2024年第4期38卷 1026-1042页

作者：焦建刚谭福李林娜刘健杨兴科高栋长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054 西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 岭南师范学院地理科学学院广东湛江524048

甘肃金川超大型铜镍硫化物矿床形成于新元古代,从其母岩浆侵位到后期构造叠加改造,该矿床经历了复杂的地质演化过程。尽管前人开展了相关研究,但是关于该矿床的矿区构造研究仍然存在较大争议。此外,厘清矿区控岩控矿构造对探讨岩浆侵入... 详细信息

甘肃金川超大型铜镍硫化物矿床形成于新元古代,从其母岩浆侵位到后期构造叠加改造,该矿床经历了复杂的地质演化过程。尽管前人开展了相关研究,但是关于该矿床的矿区构造研究仍然存在较大争议。此外,厘清矿区控岩控矿构造对探讨岩浆侵入与就位过程、矿床深部找矿等具有重要意义。本次研究根据矿区构造分类、配套、交切关系与成岩成矿时序组合等,划分出成矿前、成矿期和成矿后构造系统,借助断裂、共轭节理产状统计分析了矿区构造应力场,确定主压应力方向分别为N-S向、NE-SW向和NNE-SSW向。最后将矿区构造与区域大地构造演化相结合,总结归纳出成矿前、成矿期与成矿后构造演化过程:成矿前经历吕梁运动阶段,该区发生强烈褶皱和变质作用。成矿期晋宁运动阶段,金川赋矿岩体的母岩浆沿着吕梁期形成的褶皱构造虚脱空间侵入就位。成矿后,加里东运动阶段,龙首山地区发生陆内造山,大量基性岩脉侵入;海西运动阶段,推覆造山运动强烈,形成泥盆纪地层,发育一系列同斜紧闭褶皱;燕山运动阶段,挤压-走滑作用占主导形成东西向展布的山前拉分盆地和北东向展布的断陷盆地;喜马拉雅运动阶段,急剧隆升和剥蚀,金川矿床从深部被抬升到了地表。研究成果为金川矿床深、边部找矿提供了新思路。

关键词：甘肃金川铜镍硫化物矿床构造解析构造演化

Origin of Chromitites in the Songshugou Peridotite Massif,Qinling Orogen (Central China): Mineralogical and Geochemical Evidence

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Journal of Earth Science 2019年第3期30卷 476-493页

作者： Huichao Rui jiangang jiao Mingzhe Xia Jingsui Yang Zhaode Xia School of Earth Sciences China University of Geosciences Wuhan 430074 China Key Laboratoiy of Deep-Earth Dynamics of Ministry of Natural Resources Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences Beijing 100037 China School of Earth Science and Resources Chang'an University Xi'an 710054 China

The Songshugou peridotite massif is located in the north of Shangdan suture zone, North Qinling orogenic belt of Central China. The massif is mainly composed of fine-grained mylonitic dunites, coarse-grained dunites, fine- and coarse-grained harzburgites, and minor clinopyroxenites. The coarsegrained dunites as well as parts of the harzburgites host small-scale chromitites? Chromite grains from various textural types of chromitites and dunites pervasively contain primary and secondary silicate inelusions. Primary inclusions are dominated by monophase olivine, with minor clinopyroxene and a few multiphase mineral assemblages consisting of olivine and clinopyroxene. Secondary inclusions, mainly Cr-chlorite and tremolite, show irregular crystal shapes. Besides, Cr2O3 contents (0.08 wt.%-0.71 wt.%) of primary olivine inclusions are remarkably higher than those of interstitial olivine (<0.1 wt.%). Chr0- mites in the Songshugou peridotite massif are high-Cr type, with Cr^# and Mg^# values ranging of 67.5-87.6, and 23.4-41.2, respectively. The Cr-chlorite, formed by reactions between olivine and chromite in the presence of fluid under middle temperature, indicates the Songshugou peridotite massif has undergone alteration/metamorphism process during emplacement. Chromite grains are modified by these processes, resulting in the various degrees of enrichment of Fe2O3, Cr2O3, Zn, Co and Mn, depletion of MgO, A12O3,Ga, Ti and Ni. Due to low silicate/chromite ratios in the massive ores, chromites from them are slightly influenced by alteration/metamorphism and thus preserve the pristine magmatic compositions. The parental magma calculated based on them has 11.17 wt.%-13.57 wt.% A12O3 and 0.15 wt.%-0.27 wt.% TiO2, which is similar to the parental melts of high-Cr chromitites from elsewhere and comparable with those of boninites. Combined with informations from previous studies, major and trace elements geochemistry of chromite, as well as the nature of the parental magma, it can

关键词： peridotite chromitite chromite trace element parental magma Songshugou Qinling Orogen

Classification of Magmatic Sulphide Deposits in China and Mineralization of Small Intrusions

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2006年第3期80卷 412-419页

作者： TANG Zhongli YAN Haiqing jiao jiangang LI Xiaohu Chang＇an University Xi＇an Shaanxi 710054 Lanzhou University Lanzhou Gansu 730000

Many important metal resources, such as Ni （Cu, Co）, PGE, exist in magmatic sulfide deposits, are a hot spot in geological research. We divide the magmatic sulphide deposits in China into four types according to their tectonic setting, intruding mode, ore deposit mode, main metallogenic elements. The four types are as follows：（1） Small-intrusion deposits in paleo-continent; （2） Smallintrusion deposits in continental flood basalt; （3） Small-intrusion deposits in orogenic belt; and （4） The deposits associated with ophiolites. On the basis of the classification, we put forward that the main magmatic metallogenic type in China is small-intrusion metallogeny, and describe its characteristics from small intrusions related concept, three geologic settings, three volcanic-intrusive assemblages and metallogenic key factors. According to the experiences of prospecting at home and abroad, we point out that there is big potential in prospecting small-intrusion deposits, which need further study. At last, we indicate that small-intrusion metallogeny not only widely distributes in mafic-ultramafic intrusions, but also has an important economic value and scientific significance in intermediate-acid intrusions.

关键词： magmatic sulfide deposits classification small intrusions metallogenesis

Exhumation and Preservation of the Jinchuan Ni-Cu-PGE Deposit under the East Longshou Mountain Thermal Evolution,Revealed by Apatite Fission Track Thermochronology

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2023年第2期97卷 486-500页

作者： LEI Xianghe YU Qiang jiao jiangang LIU Jian SUN Xianyao HE Lijuan YANG Qike School of Earth Science and Resources Chang'an UniversityXi'an 710054China Key Laboratory of Western China's Mineral Resources and Geological Engineering Ministry of EducationChang'an UniversityXi'an 710054China Xi'an Key Laboratory for Mineralization and Efficient Utilization of Critical Metals Xi'an 710054China Department of Geology Northwest UniversityXi'an 710069China

Uplift and exhumation are important factors affecting the preservation of *** anatomy of uplift-cooling evolution and exhumation in the East Longshou Mountain is of significant research value in understanding changes in the Jinchuan Ni-Cu-PGE deposit since its *** study uses apatite fission track(AFT)thermochronology to reconstruct the thermal history of the East Longshou Mountain,including the Jinchuan mine,revealing the uplift and exhumation history of the East Longshou Mountain and elucidating the preservation status of the Jinchuan *** AFT ages in the East Longshou Mountain are distributed from 62.3±3.0 Ma to 214.7±14 Ma,with significant differences in ages in distinct areas,the central and pooled ages being consistent within the margin of *** thermal history models reveal two rapid cooling events associated with exhumation from the Early Jurassic to the Early Cretaceous(200–100 Ma)and since the Miocene(15–0 Ma),the former attributable to the far-afield response to the closure of the PaleoTethys Ocean and plate assembly at the southern margin of Eurasia,the latter associated with the initial India-Eurasia plate collision.A slow cooling event from the Early Cretaceous to the Miocene(100–15 Ma)is thought to be related to the arid environment in northwest China since the *** cooling events have diverse responses and cooling rates in different blocks of the East Longshou Mountain:the southwest and centre of which are mainly cooled over 200–120 Ma and 120–0 Ma,with cooling rates of~0.25 and~0.33°C/Ma(~1.25 and~0.33°C/Ma in the centre);the Jinchuan mine primarily cooled over 160–100 Ma,100–15 Ma and 15–0 Ma,with cooling rates of~1.33,~0.25 and~2.00°C/*** differentiated coolings imply that the uplift of the East Longshou Mountain before the Miocene(~15 Ma)was *** uplift then occurred in the vicinity of the mining area,which is a critical period for the uplift of the Jinchuan deposit to the surface,mean

关键词： apatite fission track deposit preservation uplift-cooling Jinchuan Ni-Cu-PGE Deposit East Longshou Mountain

新华夏构造体系地块的多层次“构造隆起-拆离凹陷”特征:大兴安岭造山带例析

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现代地质 2024年第4期38卷 853-864页

作者：吕古贤张宝林焦建刚王翠芝毕珉烽付旭吕承训马立成中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710064 福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 内蒙古地质勘查有限责任公司内蒙古呼和浩特010010 中国地质调查局发展研究中心北京100037

地块形态分为构造带和构造地块两个类别。地块内部的岩石变形强烈且具复杂地质作用的延伸带被称为构造带,往往显示为隆起造山带;而岩石变形微弱、以沉积作用为主且长-宽相近的区域称为构造地块,多数是拆离构造控制的凹陷盆地。构造体系... 详细信息

地块形态分为构造带和构造地块两个类别。地块内部的岩石变形强烈且具复杂地质作用的延伸带被称为构造带,往往显示为隆起造山带;而岩石变形微弱、以沉积作用为主且长-宽相近的区域称为构造地块,多数是拆离构造控制的凹陷盆地。构造体系中这种地块“隆起-拆离”构造特征具有普遍意义。本文揭示地块分布显示层次的特点,某个层次的构造地块,可能在更大范围或更高层次被视为构造带,而在更小范围和更低层次表现为低级别的构造带与构造地块组合。本文以大兴安岭造山带为实例,阐述多层次“隆起-拆离凹陷”的地块构造特征。第一层次的新华夏构造体系,是具有海洋板块和大陆板块之间反时钟方向压剪动力成生联系的东亚地区构造形迹组合;中国东部新华夏构造体系发育的,北北东方向的巨型隆起构造带和巨型拆离沉积盆地带属于第二层次;大兴安岭造山带属于第三层次,隆起构造带和沉降凹陷带相间分布;而大兴安岭南段,或者赤峰地区等的“岩浆核杂岩隆起-拆离盆地凹陷带”,属于新华夏构造体系的第四层次;第五层次,柴胡栏子金矿田的“中生代花岗杂岩核隆起带-火山岩凹陷带”,成为矿田找矿的关键。新华夏构造体系的地块多层次“构造隆起-拆离凹陷带”的特征,可以指导成矿区划单元的确定、成矿规律研究和找矿勘查工作,特别是构造体系五级构造———矿田的地块分布,对于找矿突破具有基础性和指导性的意义。

关键词：新华夏构造体系构造隆起-拆离凹陷分布地块层次

基于OBE理念和课程思政的野外地质实习课程线上线下混合式教学模式探索

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中国地质教育 2024年第1期33卷 116-121页

作者：何虎军焦建刚杨兴科肖良雷万杉长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054

野外地质实习是地学类等高校专业人才实践能力和创新能力培养的重要环节,其线上线下混合式实习模式值得探索和完善。原有地质实习多以教师为中心,不利于发挥学生的主体学习能力;教学方式主要为线下教学,常受特殊事件(如疫情、极端天气等... 详细信息

野外地质实习是地学类等高校专业人才实践能力和创新能力培养的重要环节,其线上线下混合式实习模式值得探索和完善。原有地质实习多以教师为中心,不利于发挥学生的主体学习能力;教学方式主要为线下教学,常受特殊事件(如疫情、极端天气等)的影响;课程思政与实习课程教学有效融合不够,造成课程思政环节滞后;考评方式不能客观地反映实习课程的教学效果和学生的综合学习效果等。针对这些问题,基于工程教育成果导向教育理念和课程思政建设纲要,紧密围绕野外地质实践教学实习课程特点和实践内容,以树立正确价值观、知识传授和能力培养作为实习课程三位一体的教学目标,充分利用现代信息技术,构建了野外地质实习课程线上线下混合教学模式;深度挖掘、精心设计课程思政内容并有机融入线上和线下教学,达到润物细无声的协同育人效果。构建全方面多元立体全生命周期课程教学评价体系,提升和优化线上线下教学效果,着力培养创新型地学人才的综合素质,提升野外地质实习课程的教育教学质量。

关键词：教学模式野外地质实习线上线下混合式教学

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构造物理化学的理论纲要和应用前景

现代地质 2024年第4期38卷 837-852页

作者：吕古贤张宝林胡宝群周永胜王宗秀王红才曹代勇方维萱韩润生许德如杨兴科焦建刚王翠芝吕承训中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 中国地震局地质研究所北京100029 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 有色金属矿产地质调查中心北京100012 昆明理工大学国土资源学院云南昆明650093 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710064 福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108 中国地质调查局发展研究中心北京100037

构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影... 详细信息

构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影响压力的探索。构造应力场可以分解为两部分:一部分是应力差,使岩石发生变形;另一部分是平均应力部分,即各向相等的正压应力状态,使岩石体积变化。后者称为“构造附加静水压力”。“构造附加静水压力”叠加在其地质作用引起的压力之上,改变该点的压力并影响其他物理化学条件,由此控制成岩成矿地球化学过程。构造物理化学是研究“构造力改变物理化学条件进而影响化学过程”,即研究构造引起的构造附加压力、温度等物理化学条件及其控制物理化学过程的领域。构造物理化学和“成矿深度构造校正”等理论方法预测胶东金矿深部存在“第二富集带”已得到证实,为胶东成为全球第三大金矿区提供了理论和方法方面的支撑。经过30多年科研和找矿实践,构造物理化学产生了广泛学术影响;中国地质学会地质力学专业委员会1996年设立“构造物理化学专业学组”,中国地球物理学会2018年批准成立“构造物理化学专业委员会”。构造物理化学需继续深入研究的问题有:构造附加静水压力问题,构造作用影响温度问题,构造作用改变岩石物理性质问题,构造作用影响地质P-T相图问题,还要发展“构造结合建造”的构造变形岩相观测研究方法等。构造物理化学在地壳异常压力和地壳深部压力状态、构造对油气的驱动和圈闭问题、成岩成矿深度的构造校正测算和隐伏矿床预测、超高压变质带的“构造增压壳内成因”问题、煤变形-变质作用的物理化学条件、临界成矿的热力学分析、地震灾害流体对于岩石系统的构造物理化学约束以及构造变形岩相基础上的地球物理勘查等方面推广应用已取得长足进展,且具有广阔的发展前景。

关键词：构造物理化学构造附加静水压力构造附加参量深度校正测算构造地球化学

塔里木板块东北缘坡北杂岩体矿物成分和铂族元素特征:对硫化物熔离和构造环境的约束

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岩石学报 2018年第8期34卷 2223-2244页

作者：王梦玺陈炳龙焦建刚长安大学地球科学与资源学院西安710064 国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室西安710064 教育部西部矿产资源与地质工程重点实验室西安710064

坡北杂岩体位于塔里木板块东北缘北山裂谷带,主要由橄榄岩相、单辉辉石岩相、二辉岩相、辉长岩相、苏长岩相和辉长苏长岩相组成。坡一岩体中硫化物矿体赋存于超镁铁质岩中,而坡东岩体中硫化物矿体赋存于辉长苏长岩相中。坡一和坡东岩体... 详细信息

坡北杂岩体位于塔里木板块东北缘北山裂谷带,主要由橄榄岩相、单辉辉石岩相、二辉岩相、辉长岩相、苏长岩相和辉长苏长岩相组成。坡一岩体中硫化物矿体赋存于超镁铁质岩中,而坡东岩体中硫化物矿体赋存于辉长苏长岩相中。坡一和坡东岩体不同岩相中单斜辉石的MgO和CaO含量、斜长石的An值和SiO_2含量连续变化且呈负相关,说明二者可能是同一原始岩浆分离结晶的产物。根据前人计算的原始岩浆成分,我们利用MELTS软件模拟了坡北杂岩体的分离结晶过程。结果表明矿物结晶顺序为:橄榄石→橄榄石+单斜辉石→橄榄石+单斜辉石+斜长石→单斜辉石+斜长石+斜方辉石,与岩相观察一致。坡北杂岩体原始岩浆经过20%分离结晶达到S饱和而发生早期硫化物熔离,形成坡一岩体中矿体。因此,在利用具有最高Fo值(90.9mol%)的橄榄石成分进行的模拟中,坡一岩体早期结晶的纯橄榄岩中橄榄石成分与分离结晶趋势线一致,而斜长橄榄岩中橄榄石成分低于趋势线,可能形成于早期硫化物熔离之后。随后岩浆中S再一次不饱和,但坡一岩体橄榄单辉辉石岩和辉长岩中橄榄石Fo和Ni含量在分离结晶趋势线之下,同时坡东岩体不含矿岩石中铂族元素总量主要在8.9×10^(-9)～29.0×10^(-9)之间,且相对于Ni和Cu明显亏损,说明在岩浆分离结晶晚期再次发生硫化物熔离,而且可能是地壳混染引起的,并形成了坡东岩体中的硫化物矿体。坡东岩体橄榄二辉岩和橄榄辉长苏长岩中橄榄石Fo值(74.5mol%～81.0mol%)较低,但变化范围较大,且Fo和Ni呈负相关关系,这可能是由于橄榄石和硫化物熔体在不平衡状态下发生成分交换造成的。坡北杂岩体超镁铁质岩石中单斜辉石Ti O2含量为0.21%～0.83%,阳离子中呈四次配位的Al(AlZ)为0.8mol%～7.8mol%,与裂谷环境堆晶岩中单斜辉石成分相似。因此,坡北杂岩体可能形成于和塔里木二叠纪地幔柱活动相关的裂谷环境。然而,超镁铁质岩石全岩Nd同位素指示其来源于亏损地幔,并不是地幔柱物质熔融的直接产物。纯橄榄岩和异剥橄榄岩La/Sm,Sm/Yb和La/Yb比值指示其源区为尖晶石二辉橄榄岩地幔。因此,坡北杂岩体源区应为浅部以尖晶石二辉橄榄岩为主的亏损岩石圈地幔,地幔柱在源区部分熔融过程中提供了大量的热。

关键词：矿物成分铂族元素(PGE) 硫化物熔离坡北杂岩体大地构造环境