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岩石学报 2024年第9期40卷 2679-2702页

作者：徐兴旺洪涛张朋刘善科杨智全马垠策康凯李杭中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力学与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 新疆地矿局第三地质大队库尔勒841000 三明学院建筑工程学院三明365004

阿尔金是原特提斯构造带,曾是锂铍金属成矿研究与找矿的空白区。通过科学分析,研究团队认为阿尔金锂铍研究空白区有找锂铍金属矿床的潜力,并于2018年率先进入阿尔金山无人区开展锂铍成矿作用的调查与研究、并发现多个花岗伟晶岩型锂铍... 详细信息

阿尔金是原特提斯构造带,曾是锂铍金属成矿研究与找矿的空白区。通过科学分析,研究团队认为阿尔金锂铍研究空白区有找锂铍金属矿床的潜力,并于2018年率先进入阿尔金山无人区开展锂铍成矿作用的调查与研究、并发现多个花岗伟晶岩型锂铍矿床。本文对阿尔金中段地区花岗伟晶岩型锂铍矿床的成矿规律进行了梳理与总结,结果显示:(1)锂铍等稀有金属花岗伟晶岩类型多样,不同类型伟晶岩脉空间上分带,部分伟晶岩脉内部发育丰富的分带结构;(2)锂铍等稀有金属伟晶岩为花岗岩演化的产物,区域上发育有从黑云母花岗岩到二云母花岗岩、白云母花岗岩、钠长花岗岩及电气石伟晶岩、绿柱石伟晶岩、锡石伟晶岩、锂辉石伟晶岩、锂云母伟晶岩与铯沸石伟晶岩的分带结构;(3)花岗岩-伟晶岩成因于变泥砂岩在麻粒岩相变质过程中的黑云母脱水熔融形成的花岗岩浆的结晶分异,是区域构造演化的产物。吐格曼地区的锂铍矿床形成于阿南陆块与阿中陆块的拼贴-碰撞,而位于塔特布拉克花岗岩基两侧的瓦石峡南与塔木切锂铍矿集区的锂铍花岗伟晶岩则形成于三个微陆块的最终碰撞阶段。阿尔金中段地区早古生代花岗岩-伟晶岩发育,成矿条件优越,成矿潜力大,有望成为我国大型锂资源基地。

关键词：花岗岩-伟晶岩锂铍矿床成矿规律资源潜力阿尔金

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喜马拉雅吉隆淡色花岗岩-伟晶岩中云母的矿物学研究:对锂富集过程的指示

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岩石学报 2022年第7期38卷 2153-2173页

作者：周威谢磊王汝成吴福元田恩农刘晨刘小驰南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023 南京大学关键地球物质循环前沿科学中心南京210023 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

喜马拉雅造山带多个花岗岩-伟晶岩岩体与锂铍等稀有金属成矿作用相关,如普士拉、热曲、珠峰前进沟等。吉隆岩体位于喜马拉雅造山带中部,出露大量淡色花岗岩和含绿柱石伟晶岩,中国锂地球化学分布图上显示吉隆地区有锂富集异常。本次研究... 详细信息

喜马拉雅造山带多个花岗岩-伟晶岩岩体与锂铍等稀有金属成矿作用相关,如普士拉、热曲、珠峰前进沟等。吉隆岩体位于喜马拉雅造山带中部,出露大量淡色花岗岩和含绿柱石伟晶岩,中国锂地球化学分布图上显示吉隆地区有锂富集异常。本次研究在吉隆二云母花岗岩和伟晶岩(含细晶岩)不同岩相的样品中发现了富锂的云母。利用扫描电镜、电子探针和LA-ICP-MS,对不同岩相中云母族矿物的结构特征以及原位主、微量元素成分进行了分析。研究结果表明,云母具有良好的成分分带,原生铁叶云母和白云母为核部,铁锂云母和锂白云母出现在边部;还可见共生的铁锂云母与石英以后成合晶的结构交生产出,替代铁叶云母的核部。因此从核部到边部,云母成分变化存在两个演化序列,即从铁叶云母到铁锂云母±锂白云母,Al、Li和F的含量呈明显增高的趋势,铁锂云母的Li_(2)O和F含量分别达到~3.4%和~4.5%;而另一序列从白云母变为锂白云母±铁锂云母,锂白云母F含量最高达7.8%,通过计算得到Li_(2)O含量最高达到6.0%。云母的化学成分显示,从二云母花岗岩、伟晶岩到细晶岩,铁叶云母和白云母的K/Rb比值分别逐渐降低,而边部的富锂云母与各自核部的K/Rb比值接近。这些结构和成分特征显示了伟晶岩和细晶岩具有相对较高的演化程度,各岩相中的原生铁叶云母和白云母受到了岩浆晚期富Li-F流体的作用,发生了交代反应形成了富锂的云母,此反应中钾长石参与可以形成铁锂云母和石英的共生组合。原生的云母含有较高的稀有金属含量,如Nb、Ta、W和Sn分别高达~1100×10^(-6)、150×10^(-6)、60×10^(-6)和600×10^(-6),而次生的富锂云母中这些稀有金属含量降低。结合伟晶岩和细晶岩中岩浆成因的绿柱石中较低的锂含量(Li_(2)O小于0.2%),据此推断在岩浆早期体系中Li-F并不富集,在晚期才出现了富集Li-F的流体,且该流体中含有较低的稀有金属含量。本次研究首次从矿物学研究角度确认了吉隆地区富Li的特征。

关键词：花岗岩-伟晶岩成分分带铁锂云母锂白云母岩浆-热液演化

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初论高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统:以阿尔金中段地区为例

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岩石学报 2020年第12期36卷 3572-3592页

作者：徐兴旺洪涛李杭牛磊柯强陈建中刘善科翟明国中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 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 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 新疆地矿局第三地质大队库尔勒841000

花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床是锂铍矿床的重要类型。关于锂铍金属在源区花岗质岩浆形成过程的富集机制,岩石学家和矿床学家多强调锂铍花岗岩-伟晶岩的母花岗岩(淡色花岗岩)源于变沉积岩的白云母熔融,但实验岩石学显示白云母熔融其熔体量小(... 详细信息

花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床是锂铍矿床的重要类型。关于锂铍金属在源区花岗质岩浆形成过程的富集机制,岩石学家和矿床学家多强调锂铍花岗岩-伟晶岩的母花岗岩(淡色花岗岩)源于变沉积岩的白云母熔融,但实验岩石学显示白云母熔融其熔体量小(800℃)其结晶形成黑云母花岗岩并可分异演化为淡色花岗岩与锂铍花岗岩-伟晶岩、并构成高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,是花岗岩-伟晶岩型锂铍矿床形成的重要成矿系统,其特征与形成机制值得进一步研究。黑云母脱水熔融过程残留相没有富含锂铍矿物的形成,新形成的花岗质岩浆可以高效地从源岩中获取锂铍金属,是一种新的锂铍富集机制。研究团队于2018年率先进入阿尔金中段无人区开展稀有金属成矿作用的地质调查与考察。经过两年的野外地质调查,新发现2个中-大型花岗伟晶岩型锂铍矿(吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿)和塔什萨依金绿宝石矿,发现大量的黑云母花岗岩、二云母花岗岩与伟晶岩,指出这些淡色花岗岩与伟晶岩成因于黑云母花岗岩的分异演化并构成高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,初步构建花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统的3种组构类型,初步揭示吐格曼铍锂矿与吐格曼北锂铍矿形成于468~460Ma,为加里东期锂铍伟晶岩区。阿尔金中段高温花岗岩-伟晶岩系统成矿特征显示:1)高温黑云母花岗质岩浆可以通过连续的分异结晶形成从下往上依次分带、垂向叠置的系统(组构A),即从黑云母花岗岩到二云母花岗岩、白云母花岗岩与钠长花岗岩、及从近岩体的电气石带到依次远离岩体的绿柱石带、锂辉石带和锂云母带。组构A锂铍伟晶岩的分带与传统的淡色花岗岩-伟晶岩系统中锂铍伟晶岩的分带相似。2)在剪切构造背景下,花岗岩的分异结晶形成从外到里依次为糜棱岩化黑云母花岗岩、二云母花岗岩与白云母花岗岩的环状岩体,而金绿宝石钠长花岗岩从环状岩体中穿出、并向外演化为金绿宝石伟晶岩、绿柱石伟晶岩和锂辉石伟晶岩,金绿宝石钠长花岗岩与金绿宝石伟晶岩的发育是此组构(组构B)的显著特征。3)在强挤压与剪切构造背景下,黑云母花岗岩呈片麻状,伴生的伟晶岩为二云母花岗质伟晶岩、顺围岩片麻理发育、无锂铍矿化。这些特征给我们一些重要启示:即构造动力作用影响与控制岩浆的结晶分异方式,金绿宝石可形成于高温花岗岩-伟晶岩锂铍成矿系统,形成于岩浆分异与演化低程度阶段的低分异花岗伟晶岩不成矿。

关键词：高温花岗岩-伟晶岩锂铍矿床成矿系统阿尔金中段

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花岗岩—伟晶岩型钽铌矿的工艺矿物学特征及分选行为研究

花岗岩—伟晶岩型钽铌矿的工艺矿物学特征及分选行为研究

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作者：徐健中国地质科学院

学位级别：硕士

钽铌作为重要的战略资源,在诸多领域被广泛应用。钽铌矿普遍具有品位低、嵌布粒度细、性脆易碎等特点,经常采用粗选预先富集,粗精矿再选的选矿方法,选矿工艺较复杂,造成钽铌回收率低。论文以花岗岩型和伟晶岩型钽铌矿中钽铌矿物的分选... 详细信息

钽铌作为重要的战略资源,在诸多领域被广泛应用。钽铌矿普遍具有品位低、嵌布粒度细、性脆易碎等特点,经常采用粗选预先富集,粗精矿再选的选矿方法,选矿工艺较复杂,造成钽铌回收率低。论文以花岗岩型和伟晶岩型钽铌矿中钽铌矿物的分选行为为出发点,以国内典型花岗岩型钽铌矿-江西宜春钽铌矿为主要研究对象,以矿物参数自动分析系统和电子探针等仪器为分析方法,对矿床进行系统性工艺矿物学研究。对比国内典型花岗岩型和花岗伟晶岩型钽铌矿,包括江西松树岗花岗岩型钽铌矿、福建南平花岗伟晶岩型钽铌矿、钽铌为伴生元素的四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿,找出影响花岗岩型与伟晶岩型钽铌矿分选行为的工艺矿物学因素。在此基础上,分析不同磨矿细度下钽铌矿物的解离规律及钽铌矿物集合体的嵌布特征(论文所涉及的矿物集合体指试验样品磨矿后,由两种或两种以上矿物颗粒组合的连生体),研究钽铌矿物集合体在重力场和磁力场中的运动规律和分选行为。为钽铌精细化分选提供参考,对调节我国钽铌资源的生产和供给具有重要意义。江西宜春钽铌矿工艺矿物学研究结果表明:矿石中钽铌矿物为钽铌锰矿和细晶石;Ta主要赋存在钽铌锰矿和细晶石中,Nb主要赋在钽铌锰矿中;钽铌锰矿有两种嵌布形式,呈粒间分布占53.57%,呈包裹体分布占46.43%;钽铌锰矿嵌布粒度主要分布在0.043～0.3 mm,细晶石嵌布粒度主要分布在0.02～0.20 mm,细晶石比钽铌锰矿更易解离。论文创新性地研究了不同解离度的钽铌矿物在重力场/磁力场中的分选行为。发现在重力场/磁力场中,进入不同重选/磁选产品的钽铌锰矿和细晶石存在解离度差异,存在同解离度的钽铌锰矿和细晶石进入不同产品现象,但其粒度存在明显差异。从钽铌矿物集合体角度来看,在重力场/磁力场中,未解离的钽铌锰矿和细晶石与其它矿物组成的矿物连生体存在分选差异,主要体现在连生体类型和包裹与被包裹体粒径比上。在磁力场中,磨矿细度的改变,影响细晶石在磁选中的走向,磨矿细度过小或过大将会影响磁选精矿中钽铌锰矿和细晶石的粒度。上述研究结论是对以往钽铌矿分选认识的优化与提高,可为钽铌矿物精细化分选提供理论参考。在重/磁力场中,进入粗精矿的钽铌锰矿和细晶石解离度通常较高,且粒度较粗主要分布0.045.150 mm,未解离的钽铌锰矿和细晶石主要和钠长石、石英、钾长石和锂云母等矿物连生,连生类型主要为毗邻型;进入中矿的钽铌锰矿和细晶石解离度稍低,大部分未解离的钽铌锰矿和细晶石主要和钠长石、石英、钾长石和锂云母等矿物连生,连生类型主要为包裹型,钽铌锰矿包裹与被包裹体粒径比大于20,细晶石包裹与被包裹体粒径比小于40;进入尾矿的钽铌锰矿和细晶石大部分已单体解离,粒度主要为0.002.015 mm,未解离的钽铌锰矿和细晶石主要和钠长石、石英、钾长石和锂云母等矿物连生,连生类型主要为包裹型,钽铌锰矿包裹与被包裹体粒径比小于20,细晶石包裹与被包裹体粒径比大于40。

关键词：花岗岩-伟晶岩钽铌矿物工艺矿物学解离度分选行为

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