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中国锂矿的多旋回深循环内外生一体化成矿理论及其找矿应用

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地质学报 2024年第3期98卷 889-897页

作者：王登红代鸿章刘善宝王成辉李建康李鹏陈郑辉于扬秦锦华孙艳娄德波姚佛军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

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代... 详细信息

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代均有成矿潜力,可构成一个完整的多旋回成矿谱系。锂的“深循环”,一是锂深度参与成岩成矿的物质循环;二是需要一个“圈闭”的构造背景将锂“捕获”以避免其过度分散,锂从开始加入到岩浆与最终定位的深度之差,是硬岩型锂矿成矿的关键之一,压差越大越有利于伟晶岩型锂矿的形成。大量锂矿实例显示锂的物质循环是“内外生一体化”的统一过程,高海拔地区(山上)的含锂地质体(花岗岩类甚至直接就是含锂矿床)经风化剥蚀之后,可能成为沉积型锂矿的物质来源之一;而富含锂的沉积岩经过埋藏、变质、深熔也可以形成含锂的岩浆岩、伟晶岩。我国西部塔里木盆地、四川盆地、扎布耶盆地及东部的江汉盆地、吉泰盆地、周田盆地等大小不一的盆地均含锂,而其周边造山带中也不同程度发育硬岩型锂矿,这就为区域找矿指明了方向。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论是三稀矿产成矿理论的重要组成部分,为我国锂矿找矿工作提供了指导和借鉴,在甲基卡、可尔因、阿尔金、幕阜山等锂矿矿集区的找矿实践中发挥了积极作用。

关键词：锂矿构造运动 “多旋回深循环内外生一体化”成矿理论找矿应用

贵州半边街锗锌矿床锗的富集特征及其地质意义

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岩石学报 2024年第1期40卷 43-59页

作者：程涌周家喜孙国涛黄智龙云南大学地球科学学院云南省高校关键矿产成矿学重点实验室昆明650500 昆明冶金高等专科学校冶金与矿业学院昆明650033 云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室昆明650500 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室昆明650500 贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 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

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源,是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中,目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石,Zn平均品... 详细信息

锗(Ge)属于战略性关键矿产资源,是众多高新技术领域的重要原材料。Ge主要以共/伴生形式产出于Zn、Pb和Cu等热液贱金属矿床和煤矿床中,目前全球Ge资源主要来源于铅锌矿的副产品。近期取得较大找矿突破的半边街锌矿床(7.70Mt矿石,Zn平均品位5.1%)伴生有超大型规模的金属Ge(>900t@110×10^(-6)),然而Ge超常富集的机制不清。本次研究利用LA-ICPMS对闪锌矿进行了微区原位微量元素组成和Mapping分析,以揭示Ge等元素的富集特征、赋存状态和替代方式,探讨Ge的富集机制。分析结果表明,半边街矿床闪锌矿中高含量(平均值>100×10^(-6))微量元素有Fe、Pb、Ge和Cd等,较高含量(平均值100×10^(-6)~10×10^(-6))的有Mn、Ga、Sn和Tl,以及较低含量(平均值作用;Ge、Cd等稀散元素的共生分异制约了Ge的最终超常富集。因此,半边街矿床中Ge的超常富集是“源、运、聚”复杂过程多要素耦合作用的结果。

关键词：微量元素闪锌矿锗(Ge) 替代机制半边街锗锌矿床

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中国近海主要表层沉积物类型的原位声学特性

哈尔滨工程大学学报 2024年第1期45卷 189-197页

作者：李官保王景强孟祥梅阚光明刘保华自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用部重点实验室山东青岛266061 崂山实验室山东青岛266237 国家深海基地管理中心山东青岛266237

海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据... 详细信息

海底表层沉积物的声学特性对于海洋声传播和声探测有重要影响。不同类型的海底沉积物表现出不同的声学特性。针对海洋声学研究对海底声学特性参数快速获取的需求,本文利用近年来获得的100个站位的声学特性原位测量和沉积物样品测试数据,统计了中国近海8种典型沉积类型的声速、声衰减系数等声学特性和平均粒径、密度等物理性质。通过与已有测量数据和统计结果的对比显示,其与多种原位测量系统获得的数据有很好的一致性,但Hamilton统计的声速比、声衰减因子等参数则显著偏高。基于VGS理论的频散模型计算结果表明:Hamilton统计结果的偏高并非完全由其较高的测量频率引起。对于缺少直接测量数据的海域,本文的统计结果提供了一种基于沉积物类型进行海底声学特性初步估计的方案。

关键词：沉积类型声速声衰减频散原位测量密度孔隙度中国近海

海底高原与俯冲带相互作用的地质效应的研究进展

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地球科学进展 2024年

作者：闫施帅鄢全树石学法袁龙自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室河海大学海洋学院山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹)

全球俯冲汇聚系统中，俯冲输入组分包括正常大洋板片以及具浮力的海底高原等正地形，两者对俯冲带将产生迥异的地质效应，因此，深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义... 详细信息

全球俯冲汇聚系统中，俯冲输入组分包括正常大洋板片以及具浮力的海底高原等正地形，两者对俯冲带将产生迥异的地质效应，因此，深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系统总结了目前正处于一些关键俯冲带处的典型海底高原的地质与地球物理特征，结合俯冲带特征及数值模拟成果，深入探讨海底高原与俯冲带相互作用的地质效应。在俯冲带运动学和几何学方面，位于俯冲前缘的具浮力的海底高原等正地形通常会抵制俯冲，并可能造成俯冲带后撤和俯冲极性反转并形成新的俯冲带，甚至可能会终止俯冲并增生于成熟岛弧/陆壳边缘。然而，近来的研究显示，部分海底高原的俯冲行为并没有终止，而是俯冲角度变缓呈现平板俯冲的样式，从而造成俯冲带地区上覆板块的构造缩短与增厚以及岩浆活动逐渐向板内迁移。在岩石地球化学方面，具富集地球化学特征的海底高原的俯冲消减不仅影响着壳幔圈层相互作用过程、岛弧—弧后熔岩的地球化学组分以及俯冲带地区热液矿床的形成，而且这些地质体的深俯冲也将对地幔不均一性的形成作出重要贡献。最后，指出未来会在海底高原深部精细结构及演化，岛弧及弧后盆地对“海底高原—海沟”新俯冲构造格局的地质响应，以及控制海底高原发生俯冲/增生的因素及其之间的定量关系等方面较大的发展潜力。

关键词：海底高原俯冲带地质效应岩浆作用

赣西北狮子岭花岗岩型锂矿床成因:来自岩石地球化学和锆石U-Pb年代学的约束

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矿床地质 2024年第1期43卷 195-214页

作者：刘金宇王成辉刘善宝秦锦华陈振宇刘泽赵晨辉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

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成... 详细信息

赣西北矿集区是中国重要的花岗岩型锂矿资源基地,以发育多期次多阶段岩浆作用和大规模锂等稀有金属矿床著称。区内花岗质岩浆与稀有金属成矿关系密切,为进一步研究该地区花岗质岩浆演化特征及其与稀有金属成矿的联系,确定相关花岗岩成岩时代及成因类型,查明稀有金属成矿机制,笔者选择九岭地区狮子岭花岗岩作为研究对象,对其开展了岩相学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。结果显示,狮子岭花岗岩属高钾钙碱性系列,具有高Si,富P,贫Ca、Mg、Fe,富集U、Hf等高场强元素,亏损Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土元素总量较低(ΣREE=2.12×10^(-6)~146.24×10^(-6)),轻稀土元素相对富集(LREE/HREE=3.5~16.53),弱Eu负异常(δEu=0.23~0.59)的特征。整体上具有S型花岗岩的地球化学特征。锆石U-Pb定年显示,黑云母二长花岗岩成岩年龄为(141.02±0.59)Ma,锂(白)云母碱长花岗岩成岩年龄为(113.96±0.72)Ma。锂(白)云母碱长花岗岩成岩过程中形成磷锂铝石及锂云母等含锂矿物,其成岩年龄可视为锂等稀有金属成矿年龄。该区稀有金属矿化受燕山晚期岩浆结晶分异作用及后期热液交代作用共同影响,岩浆结晶分异作用是Li、Nb、Ta成矿的决定性因素,后期热液交代作用为Li等成矿元素的二次富集提供条件。

关键词：锂矿床岩石地球化学锆石U-Pb定年稀有金属矿化狮子岭赣西北

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斑岩-矽卡岩型钼矿成矿控制因素

矿物岩石地球化学通报 2024年第2期43卷 271-281,I0002页

作者：欧阳荷根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

本文从成钼矿岩浆的化学组分和物理化学性质,以及成钼矿流体的出溶和金属堆积过程两个层次,探讨了斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿控制因素。研究揭示,不同构造环境中的斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿岩浆均不富集钼,氧化性富水岩浆是形成斑岩-矽卡... 详细信息

本文从成钼矿岩浆的化学组分和物理化学性质,以及成钼矿流体的出溶和金属堆积过程两个层次,探讨了斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿控制因素。研究揭示,不同构造环境中的斑岩-矽卡岩型钼矿的成矿岩浆均不富集钼,氧化性富水岩浆是形成斑岩-矽卡岩型钼矿的基础,成矿流体沿岩浆房顶部衍生的小岩株高度聚集是成钼矿之关键环节。研究还揭示,大型-超大型斑岩-矽卡岩型钼矿均具有多期岩浆-热液活动叠加成矿的特点,成矿岩体与大岩浆房相连,并且成矿岩浆能多期侵位与成矿,是形成大型-超大型钼矿的关键因素。综合来看,斑岩-矽卡岩型钼矿是岩浆体量、岩浆氧逸度和水含量、流体聚集程度以及多期岩浆-热液活动叠加成矿多因素耦合的产物。岩浆体量、岩浆氧逸度和岩浆水含量是基础,流体聚集程度是关键,要形成大型-超大型斑岩-矽卡岩型钼矿,还需要多期岩浆-热液活动的叠加成矿。研究提出,寻找斑岩-矽卡岩型钼矿,在关注岩体地球化学属性的同时,还应关注岩体的空间结构属性以及多期岩浆-热液活动叠加成矿特征的识别。

关键词：斑岩-矽卡岩型钼矿熔体钼含量岩浆体量流体聚集程度多期岩浆-热液活动

内蒙古白云鄂博铁-铌-稀土矿床矿化蚀变矿物组合及流体组成

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现代地质 2024年第1期38卷 13-24页

作者：李厚民李立兴李以科柯昌辉李瑞萍李小赛王亿自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

针对内蒙古白云鄂博铁-铌-稀土矿床是否多期成矿及底板白云岩的成因争论,本文通过光薄片岩矿鉴定和扫描电子显微镜研究,获得如下信息:(1)碳酸岩脉、磁铁矿石、蚀变岩及矿化白云岩中矿化蚀变的矿物组成类似,均以磁铁矿(碳酸岩脉中除外)... 详细信息

针对内蒙古白云鄂博铁-铌-稀土矿床是否多期成矿及底板白云岩的成因争论,本文通过光薄片岩矿鉴定和扫描电子显微镜研究,获得如下信息:(1)碳酸岩脉、磁铁矿石、蚀变岩及矿化白云岩中矿化蚀变的矿物组成类似,均以磁铁矿(碳酸岩脉中除外)、独居石、氟碳酸稀土矿物(氟碳铈矿等)、方解石、萤石、磷灰石、富钡矿物(重晶石或毒重石)、黑云母、富钠矿物(钠闪石、霓石)等为主,常见硫化物,显示为同一种富含Fe、REE、Ca、Ba、K、Na、Si及挥发分CO_(2)、P_(2)O_(5)、F、S的流体,岩(矿)石的结构构造也显示出明显的一期成矿特点,支持白云鄂博矿床主体是一期成矿事件的产物。(2)稀土矿化与底板白云岩不是同一流体的产物,稀土矿化与方解石为主的碳酸岩脉有关,有可能为火成碳酸岩或浆液过渡态流体;底板白云岩是稀土矿化的围岩,有更多的沉积成因信息,可能为热水沉积岩,或者为热液改造的沉积碳酸盐岩。(3)磁铁矿化与稀土矿化是同一成矿事件的产物,但碳酸岩中缺乏磁铁矿表明,铁质来源与稀土来源是否相同仍需要进一步研究。

关键词：磁铁矿稀土矿物组成流体成分白云鄂博内蒙古

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2011年全球发现的新矿物种

岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 131-198页

作者：蔡剑辉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

在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其... 详细信息

在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对122个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。

关键词：新矿物矿物种中文译名晶体化学式晶体结构特征产地与产状 2011年

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胶东型金矿

岩石学报 2024年第6期40卷 1691-1711页

作者：杨立强邓军张良杨伟谢东汪龙邱昆峰李大鹏中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室深时数字地球前沿科学中心北京100083 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室山东省地质科学研究院济南250013 山东黄金地质研究院济南250101

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌... 详细信息

胶东是全球唯一已知赋存于前寒武纪变质地体中的晚中生代巨型金矿省,其成矿系统独具特色,具体表现为:(1)位于陆内复合构造域,经历了多期重大构造-热事件,大规模金成矿作用受控于120±2Ma古太平洋板块俯冲方向变化及其诱发的软流圈上涌、岩石圈改造和伸展-挤压变形交替及控矿断裂剪压-剪张转换;(2)多重控矿构造和多样赋矿建造联合控制了不同规模和类型金矿的发育,形成了三山岛、焦家、招平、栖霞、郭即和牟乳六条NE向金矿带和三山岛-栖霞EW向富金廊带,导致了金矿化类型(焦家式/破碎带蚀变岩型、玲珑式/石英脉型、蓬家夼式/蚀变砾岩±角砾岩型、辽上式/黄铁矿-碳酸盐脉型)及其地质-地球化学特征的多样性;(3)主要矿化元素Au、Ag、Cu、Pb和Zn均达到工业利用要求,并有多种共/伴生关键金属超常富集;(4)不同金矿带中硫化物Pb同位素组成与探明金资源储量及到郯庐断裂带的距离线性相关,反映距离幔源流体主通道越近、金属硫化物中放射性成因Pb含量和幔源组分占比越多、金成矿强度越大;(5)区域总体相对均一的Δ199 Hg(平均~0.012‰)及Δ199 Hg/Δ201 Hg与金品位呈线性负相关,表明成矿物质来源于富集岩石圈地幔、且地幔被俯冲洋壳及其上覆沉积物交代的程度控制了金品位的高低;(6)区域恒定的Δ33 S同位素组成(~0‰)排除了巨量金源自太古宙变质基底及其重熔花岗岩的可能,重的δ34 S(平均9.0±3.7‰)来源于俯冲的古太平洋板片及其上覆沉积物的脱挥发份;不同金矿带Δ33 S/δ34 S与探明金资源储量及其到郯庐断裂带距离线性相关,反映成矿期地壳伸展程度控制了金成矿强度;(7)区域He-Ar和H-O同位素组成显示壳幔混合特征,焦家式金矿的成矿流体组成更靠近地幔、玲珑式金矿位于地幔与地壳过渡带;三山岛、焦家和招平金矿带的成矿流体相对接近幔源流体,而郭即金矿带具有相对开放的构造环境;不同金矿带氢-氧同位素组成和探明金资源储量正相关,可能表征了从西到东成矿流体通量和流体-岩石反应强度逐渐降低。基于对上述特征的总结,提出了胶东型金矿的成因模式,明确了其成矿地球动力学背景和深部驱动、巨量金属和流体及络合物来源、输运通道和方式、源→汇过程和机制、成矿后变化和保存等成矿系统形成的关键因素,确立了“拆离断裂系与基底活化带及幔源流体通道复合控矿”的勘查思路和“四步式”的勘查模型。综上,胶东金矿不同尺度的鉴别特征及其形成的关键因素明显不同于全球已知的其他金矿类型,难以被已有成矿模式所涵盖,属于一种新的金矿类型——胶东型,其成因模式对华北、华南、西伯利亚、西澳伊尔岗、北美怀俄明和南美圭亚那等陆内金矿床具有普适性;系列找矿突破则验证了该成因模式与勘查模型的合理性和适用性。因此,本文认为胶东型金矿是全球研究热点和重要的金矿勘查方向,而该地区找矿的主攻目标是资源量大且品位和产状稳定的破碎带蚀变岩型金矿。

关键词：矿床地质-地球化学特征成矿系统时-空结构成矿动力学控矿因素成因及勘查模型胶东型金矿