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锆石氧逸度对义敦岛弧南段中甸矿集区斑岩型矿床差异性成矿控制因素的指示

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地球科学 2022年第4期47卷 1435-1458页

作者：李守奎刘学龙卢映祥张世涛刘思晗陈建航李振焕余海军张传昱昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650032 云南省地质矿产勘查院云南昆明650051 云南省地质调查局云南昆明650051

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸... 详细信息

中甸铜钼多金属矿集区位于义敦岛弧南段,区内绝大多数矿床与晚三叠世和晚白垩世岩浆活动有关,目前两期斑岩锆石氧逸度及差异性成矿研究薄弱.对4个斑岩体5类岩石的锆石开展LA-ICPMS微量元素分析,数据经筛选检验后进行了氧逸度估算.氧逸度结果由高到低为:地苏嘎铜矿晚三叠世石英闪长玢岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为515)、休瓦促晚三叠世贫矿黑云母花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为443)、铜厂沟钼铜矿晚白垩世花岗闪长斑岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为368)、热林钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为237)、休瓦促钨钼矿晚白垩世二长花岗岩(Ce^(4+)/Ce^(3+)比值为104).综合前人资料,认为俯冲或碰撞环境的斑岩型铜矿,高氧逸度是成矿的必要非充分条件,Cu铜主要直接或间接(有幔源贡献的新生下地壳)来自地幔;碰撞型斑岩矿床钼、钨主要来自古老地壳,对氧逸度的要求相对较低,偏氧化环境有利钼矿形成,偏还原环境有利于钨矿形成.矿产评价时,斑岩型铜矿应注重幔源/壳源比例和氧逸度条件的研究,斑岩型钼、钨矿不适用斑岩型铜矿氧逸度评价标准.

关键词：氧逸度差异性成矿义敦岛弧中甸矿集区斑岩型矿床锆石微量元素矿床

东昆仑黑石山铜多金属矿床闪长岩锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素

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地球科学 2023年第12期48卷 4465-4480页

作者：李治华李碧乐李鹏孙亚明史雨凡吉林大学地球科学学院吉林长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林长春130061 青海省第一地质勘查院青海海东810699 青海省柴达木周缘大型超大型金矿深部探测技术创新工程技术中心青海海东810699

黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内中三叠世的侵入岩十分发育,与矿体近平行产出的闪长岩为限定东昆仑地区古特提斯洋闭合时间提供了很好的研究对象.对黑石山闪长岩进行了LA‐ICP‐MS锆石U‐Pb定年、全岩地球化学... 详细信息

黑石山铜铅锌矿床位于东昆仑造山带中段的五龙沟地区,矿区内中三叠世的侵入岩十分发育,与矿体近平行产出的闪长岩为限定东昆仑地区古特提斯洋闭合时间提供了很好的研究对象.对黑石山闪长岩进行了LA‐ICP‐MS锆石U‐Pb定年、全岩地球化学和Sr‐Nd‐Hf同位素分析.定年显示,黑石山闪长岩形成于241.6±1.0 Ma.样品的Si O2含量为52.23%~56.19%,全碱含量为K_(2)O+Na_(2)O=3.99%~6.26%,Na_(2)O=2.79%~3.63%,K_(2)O=1.06%~2.71%,样品富铝、钙、铁,Mg O=2.55%~4.84%,Ti O2=1.11%~1.43%;样品富集大离子亲石元素如Rb、Ba、K,明显亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,大多具有较为明显的Eu负异常,δEu为0.39~0.59.锆石εHf(t)值为-4.1~+0.7;全岩(^(87)Sr/^(87)Sr)t为0.708860~0.708960,εNd(t)为-4.5~-4.3.综合研究认为,黑石山闪长岩为壳幔混合成因,结合区域构造演化历史,认为其形成于俯冲构造背景,指示东昆仑地区古特提斯洋闭合晚于241.6 Ma.

关键词：东昆仑闪长岩锆石U-Pb定年 Sr-Nd-Hf同位素壳幔混合矿床年代学

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床碱性岩中榍石的地球化学、U-Pb年龄和Nd同位素特征

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地球科学 2022年第4期47卷 1415-1434页

作者：李志丹李山坡郭虎曾威崔玉荣李效广陈俊魁张哨波中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 华北地质科技创新中心天津300170 河南省地质调查院河北郑州450001

位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中,黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LAICP-MS等方法对大庄... 详细信息

位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中,黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LAICP-MS等方法对大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石开展了主量、微量元素、U-Pb年代学和微区Nd同位素研究.大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石的SiO_(2)(28.597%~31.169%)、CaO(25.492%~28.949%)、TiO_(2)(34.126%~38.940%)平均含量明显低于理论值,含有相对较高的F(0.141%~1.086%)、Al_(2)O_(3)(1.573%~2.817%)和FeO(0.446%~2.147%).榍石具有极高的稀土元素总量(∑REE=781.47×10^(-6)~31766.59×10^(-6)),球粒陨石标准化稀土配分曲线呈明显的右倾型,轻重稀土分馏明显,样品具有明显的负δEu异常(0.27~0.86)和不明显的δCe异常(0.97~1.22),Th/U值介于1.40~11.86,暗示大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石为岩浆成因榍石,榍石Zr温度计获得大庄碱性岩的形成温度为667~964℃,平均为933℃.大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石具有极高的Nb和REE含量,表明榍石是大庄铌-稀土矿的重要成矿矿物,铌、稀土等元素是伴随岩浆演化逐步富集的结果.富铌榍石样品获得848±35 Ma、849±22 Ma、843±30 Ma、845±20 Ma、845±24 Ma和849±40 Ma的形成年龄,限定大庄铌-稀土矿化富集的时代为新元古代,与Rodinia超大陆裂解事件相关.榍石具有较为均一的Nd同位素值(ε_(Nd)(t)=-3.25~-0.66),表明方城地区霞石正长岩的原始岩浆形成于富金云母的地幔源区.

关键词：大庄铌-稀土矿 U-Pb年龄 Nd同位素榍石华北克拉通南缘矿床

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全球矿床数据库建设现状、应用与展望

岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 74-88页

作者：史蕊张洪瑞中国地质科学院地质研究所北京100037

基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”... 详细信息

基于大数据和人工智能技术的数据驱动科学范式推动地球科学研究发生了变革。作为地球科学的重要分支,现代矿床学经历了百余年的发展,已经积累了海量的数据资料,这些数据的流通和共享是发挥其资源价值的关键。文章介绍了中国“地质云”与全球矿产资源储量动态评估数据库、澳大利亚深部地球探测计划AuScope、美国矿产资源在线空间数据库、国际经济地质学家学会(SEG)Geofacets数据库、美国标准普尔公司SNL Metals&Mining数据库等国际主要矿床数据库的情况;同时,列举了应用大数据思维和人工智能方法在区域成矿规律、矿床成因机制、矿床类型判别、资源潜力评价、战略咨询等方面取得的若干重要进展。文章提出,未来在深时数字地球国际大科学计划的平台下,整合全球海量矿床数据,建设开放、共享、统一的矿床大数据平台势在必行。

关键词：矿床数据库大数据深时数字地球

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区域矿床成矿谱系的概念、内涵及其应用

矿床地质 2022年第5期41卷 879-892页

作者：王登红黄凡王岩徐志刚陈毓川董连慧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 中国地质科学院北京100037 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局新疆乌鲁木齐830000

谱系学是一种方法论,原义是指分析关于家族世系、血统关系和重要人物事迹的方法,它有助于辨明人物的身份、认识事物的特征和理解事物的起源及其演变过程。研究者将其应用到自然科学领域,提出了区域矿床成矿谱系(简称“区域成矿谱系”)... 详细信息

谱系学是一种方法论,原义是指分析关于家族世系、血统关系和重要人物事迹的方法,它有助于辨明人物的身份、认识事物的特征和理解事物的起源及其演变过程。研究者将其应用到自然科学领域,提出了区域矿床成矿谱系(简称“区域成矿谱系”)的概念,揭示出一定区域内地质历史发展过程中成矿作用的演化轨迹及其时空结构。地质历史跟人类历史一样是连续演化的,尽管有时缺失记录,但每一个特定空间范围内,成矿作用也是必然在发生的,只是其成矿的效果带有极大的偶然性,究竟形成的是什么矿种、什么类型、多大规模的矿床等,都取决于该空间范围内不同历史时期的成矿作用及其发育程度。区域成矿谱系相当于成矿作用的“家谱”,即以图谱的方式记录一定时空范围内的成矿作用及其演化轨迹。此概念是在区域成矿规律研究的基础上结合矿床的成矿系列理论新进展而提出来的,不仅充实了矿床的成矿系列理论,并且更形象地表达了矿床成矿系列的时间顺序和空间定位规律,有助于阐述区域成矿作用与地质构造环境之间的关系及其发生、发展的过程。由区域成矿谱系进一步提出“全位成矿,缺位找矿”的理念,至今已经20年了,其已在实践中得到了检验和发展,并在指导找矿的过程中发挥了积极作用。

关键词：地质学矿床成矿系列区域成矿谱系演化规律

云南姚安Au-Pb-Ag矿床含矿富碱岩浆岩地球化学特征及岩石成因

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地球科学 2019年第6期44卷 2063-2083页

作者：罗晨皓周晔沈阳中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

通过锆石U-Pb定年、全岩主微量元素、Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素测试,对滇西姚安Au-Pb-Ag矿床含矿正长斑岩和粗面岩的地球化学特征进行了分析,系统探讨了其岩浆起源和演化过程.正长斑岩和粗面岩的锆石U-Pb年龄分别为33.8±0.42 Ma和33.9±0... 详细信息

通过锆石U-Pb定年、全岩主微量元素、Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素测试,对滇西姚安Au-Pb-Ag矿床含矿正长斑岩和粗面岩的地球化学特征进行了分析,系统探讨了其岩浆起源和演化过程.正长斑岩和粗面岩的锆石U-Pb年龄分别为33.8±0.42 Ma和33.9±0.60 Ma,它们与同时代滇西镁铁质火山岩和煌斑岩具有相似的稀土和微量元素配分模式和Sr-Nd-Pb同位素组成,而与区内同时代加厚地壳来源的富碱埃达克质岩石存在Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成的明显差异.全岩SiO2与主微量元素关系指示正长斑岩和粗面岩总体上可由矿区内同时代的基性岩浆岩分异演化而来,表明它们与这些基性岩浆岩起源相似,较高的Rb/Sr(≥0.1)和较低的Ba/Rb(﹤20)比值,指示其源区为富金云母富集地幔,较低的εHf和古老的模式年龄暗示源区的交代富集发生在中元古代.姚安富碱岩浆活动与矿化关系密切.正长斑岩和粗面岩较滇西镁铁质火山岩和煌斑岩具有稍高的初始Pb同位素组成,暗示岩浆可能遭受了地壳混染,从而提高了母岩浆中的金属含量,增强了岩浆成矿潜力;适中的氧逸度利于Au富集;角闪石分离结晶和较多黑云母发育指示母岩浆含水量较高,利于成矿流体的形成.这些特征综合起来为矿化发育提供了有利条件.

关键词：姚安富碱岩浆岩岩浆源区岩石成因 Au-Pb 富集岩石学矿床

硼同位素分馏的实验理论认识和矿床地球化学研究进展

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地学前缘 2020年第3期27卷 14-28页

作者：李银川董戈雷昉魏海珍南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

硼是一种中等挥发性元素,具有^11B和^10B两个稳定同位素。两个同位素间高达10%的相对质量差使其在地质过程中引起高达-70‰至+75‰的硼同位素变化。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO3)和四配位(BO4)结构,因而^11B和^10B间同位素分... 详细信息

硼是一种中等挥发性元素,具有^11B和^10B两个稳定同位素。两个同位素间高达10%的相对质量差使其在地质过程中引起高达-70‰至+75‰的硼同位素变化。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO3)和四配位(BO4)结构,因而^11B和^10B间同位素分馏主要受控于三配体(BO3)和四面体(BO4)间配分。本文综述了低温和高温地质过程的硼同位素分馏的理论和实验研究进展。在溶液中B(OH)3和B(OH)^-4间硼同位素分馏受pH和热力学p-T条件控制,实验和理论表征获得常温常压条件下的B(OH)3和B(OH)^-4间同位素分馏系数α3-4变化范围为1.019 4至1.033 3。低温条件下矿物(如碳酸盐、黏土矿物(蒙脱石和伊利石)、针铁矿、水锰矿、硼酸盐)与溶液间硼同位素分馏行为除了受p-T-pH影响外,矿物表面吸附引起的分馏效应十分显著。在中高温过程(蒙脱石伊利石化、富硼电气石和白云母矿物与热液流体,以及硅酸盐熔体与流体)中硼同位素分馏行为受到硼配位构型、化学成分以及物理化学条件的控制。随着硼同位素分馏机理研究的深入以及越来越完善的地质储库硼同位素端员特征表征,硼同位素地球化学指标可以灵敏示踪成矿物质来源、探究成矿作用与成因模式和重建成矿过程物理化学条件。目前矿床硼同位素地球化学研究的难点在于实现不同赋存相(如流体、矿物和熔体)中硼配位键合结构和硼同位素组成的精细化表征。

关键词：硼同位素量子力学计算平衡/动力学同位素分馏电气石-云母矿床

特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区姐纳各普金矿床成因:黄铁矿He-Ar及原位S同位素约束

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地球科学 2021年第12期46卷 4291-4315页

作者：李洪梁李光明张志张林奎董随亮卿成实李应栩中国地质科学院探矿工艺研究所四川成都611734 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

姐纳各普金矿床是特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区内新近发现的中新世热液金矿床,但其成因认识较为模糊.矿体呈层状或似层状,严格受伸展断裂构造控制,具蚀变岩型和石英脉型2种矿石,主要发育硅化、黄铁矿化、绢云母化和方解石化.为厘定... 详细信息

姐纳各普金矿床是特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区内新近发现的中新世热液金矿床,但其成因认识较为模糊.矿体呈层状或似层状,严格受伸展断裂构造控制,具蚀变岩型和石英脉型2种矿石,主要发育硅化、黄铁矿化、绢云母化和方解石化.为厘定矿床成因,对矿床Ⅱ号和Ⅲ号矿体中的蚀变岩型矿石进行了系统采样,分析其黄铁矿He-Ar和原位S同位素组成特征.结果表明:黄铁矿内的4He含量介于0.038×10-7~0.446×10^(-7)cm^(3)STP/g,平均含量0.200×10^(-7)cm^(3)STP/g;3He/4He比值介于0.08~0.09 Ra,平均比值为0.08 Ra;^(40)Ar含量变化于0.049×10^(-7)~0.132×10^(-7)cm^(3)STP/g,平均含量0.084×10^(-7)cm^(3)STP/g;^(40)Ar/36Ar比值介于308.0~386.3,平均比值347.1,指示成矿流体主要来自壳源变质流体;黄铁矿δ34S值分布集中,总体变化于1‰~3‰,平均值2.98‰,显示成矿物质来自地壳深部壳幔物质均一化的深源.结合前人研究成果,文章认为姐纳各普金矿床属于造山型金矿床,其成因的厘定对丰富和完善大陆碰撞造山成矿作用理论和指导区域矿床勘查具有重要意义.

关键词：造山型金矿床 He-Ar同位素原位S同位素姐纳各普扎西康矿集区特提斯喜马拉雅矿床

西藏甲岗雪山钨钼矿床成矿流体及成矿物质来源

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地球科学 2019年第6期44卷 1974-1986页

作者：徐培言郑远川杨竹森沈阳王梓轩马睿吴昌炟中国地质大学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北京100037

甲岗雪山钨钼矿床位于西藏自治区申扎县境内,是西藏首例云英岩型钨矿床,关于该矿床的研究对探讨区域成矿机制和指导找矿都具有重要意义.成矿作用与矿区内的二长花岗岩紧密相关,矿体主要产于岩体内部和紧邻岩体的围岩中.矿体的类型包括... 详细信息

甲岗雪山钨钼矿床位于西藏自治区申扎县境内,是西藏首例云英岩型钨矿床,关于该矿床的研究对探讨区域成矿机制和指导找矿都具有重要意义.成矿作用与矿区内的二长花岗岩紧密相关,矿体主要产于岩体内部和紧邻岩体的围岩中.矿体的类型包括云英岩型和石英脉型,矿石多呈细脉状或者浸染状产在云英岩或云英岩化二长花岗岩体内部,少量呈大脉状产于围岩地层中.为了研究该矿床成矿流体及成矿物质的来源,挑选云英岩型矿体和石英脉型矿体中的黑钨矿、石英进行H、O同位素测试,挑选金属硫化物进行S、Pb同位素测试.结果显示,黑钨矿δ18OV-SMOW(‰)值集中在3.7~4.7;石英的δ18O水值为2.0‰~4.3‰,δD值为-131‰^-84‰,表明成矿流体主要来源于脱气后的岩浆水,可能混入了极少量大气降水.矿石硫化物δ34S的值为+2.2‰^+5.3‰,表明硫来自岩浆;硫化物的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb值分别为18.582 2~18.797 1、15.671 7~15.760 6、39.462 5~39.501 2,进一步表明成矿物质铅主要来源于中拉萨地体前寒武纪变质基底部分熔融产生的岩浆,可能有少量来自围岩地层.

关键词：成矿流体成矿物质钨矿床甲岗雪山西藏矿床