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秦岭造山带铅锌矿床中稀散金属分布规律与资源评价

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地球科学 2025年

作者：李占轲胡佳张君李晓明王畅索祖真周俊杰柯达中国地质大学(武汉)资源学院中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室

Ga、Ge、In等稀散金属对高科技发展及国防建设有着重要作用，被我国和美欧列为战略性关键矿产资源。铅锌矿床不仅是我国铅、锌有色金属的主要来源，同时蕴藏丰富的稀散金属资源。秦岭造山带是我国重要的铅锌资源产地，但其稀散金属研究... 详细信息

Ga、Ge、In等稀散金属对高科技发展及国防建设有着重要作用，被我国和美欧列为战略性关键矿产资源。铅锌矿床不仅是我国铅、锌有色金属的主要来源，同时蕴藏丰富的稀散金属资源。秦岭造山带是我国重要的铅锌资源产地，但其稀散金属研究较为薄弱，尚缺乏系统性的稀散金属资源评价工作。本研究选取秦岭造山带西秦岭和东秦岭地区19个代表性铅锌矿床为研究对象，利用LA-ICP-MS测定了不同矿床中闪锌矿微量元素组成并收集前人分析数据，揭示闪锌矿中稀散金属Ga、Ge、In、Cd的含量和赋存状态。研究结果显示，西秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中Ga、Ge含量略高于东秦岭地区，其中冷水北沟矿床Ga平均含量最高（约210ppm），锡铜沟矿床平均Ge含量最高（约145ppm）。东秦岭地区铅锌矿床闪锌矿中In、Cd含量显著高于西秦岭，其中骆驼山矿床In平均含量最高（约304ppm），破山矿床Cd平均含量最高（约7186ppm）。除少数矿床出现少量含Ge独立矿物以外，秦岭造山带铅锌矿床中Ga、Ge、In稀散金属主要以类质同象形式与Cu离子（个别矿床有Ag离子）共同替代Zn离子进入闪锌矿晶格。Cd则以直接替代Fe或与Fe共同替代Zn的方式进入闪锌矿晶格。结合本次研究结果和铅锌矿床锌资源量数据，利用矿物计算法开展秦岭造山带稀散金属资源评价。评价结果表明，秦岭造山带Ga资源分布不均匀，其中东秦岭冷水北沟矿床Ga资源量最高（约479吨）。Ge资源主要分布在西秦岭地区，其中洛坝矿床Ge资源量最高（约190吨）。In资源集中分布在东秦岭地区，其中骆驼山矿床In资源量最高（约450吨）。秦岭造山带Cd资源较为丰富，西秦岭厂坝-李家沟矿床Cd资源量高达2.18万吨。本研究系统查明了秦岭造山带铅锌矿床中稀散金属的分布规律并进行了初步资源评价，对区域铅锌矿床中伴生稀散金属的综合利用有着重要的指导意义。

关键词：秦岭造山带铅锌矿床稀散金属资源评价综合利用

斑岩系统中低熔点亲铜元素与稀贵金属赋存状态和富集机制研究:以藏东南普朗超大型斑岩Cu-Au矿床为例

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岩石学报 2025年第2期41卷 621-641页

作者：王大钊梁丰王艳军李凯旋刘家军冷成彪东华理工大学铀资源探采与核遥感全国重点实验室南昌330013 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

斑岩铜矿床常伴生大量低熔点亲铜元素(LMCE,包括Te、Se、Bi、Sb、As等)和稀贵金属(NM,包括Au、Ag、PGE),但这些元素的相互作用关系、富集分异机制及其控制因素尚不清楚。普朗斑岩Cu-Au矿床是位于特提斯-喜马拉雅成矿带中的超大型矿床,... 详细信息

斑岩铜矿床常伴生大量低熔点亲铜元素(LMCE,包括Te、Se、Bi、Sb、As等)和稀贵金属(NM,包括Au、Ag、PGE),但这些元素的相互作用关系、富集分异机制及其控制因素尚不清楚。普朗斑岩Cu-Au矿床是位于特提斯-喜马拉雅成矿带中的超大型矿床,矿床中富集伴生元素,具有重要的经济价值,成为探讨这些问题的理想研究对象。本文利用扫描电镜、电子探针及硫化物LA-ICP-MS等原位分析技术对普朗矿床中伴生元素的分布规律、赋存状态及形成过程开展研究。结果表明,LMCE和NM主要以微粒包体形式赋存于硫化物中,并形成富硒方铅矿、辉碲铋矿、辉铋矿、辉硒铋矿、硫银铋矿、银金矿/金银矿、硒银矿、碲银矿、碲钯矿、碲铂矿、砷碲钯矿和富钯辉钴矿等矿物。普朗矿床中的铂族元素矿物(PGM)至少存在早期高温、晚期低温两个阶段的结晶,其中自形粒状的碲钯矿和碲铂矿结晶温度高、结晶空间开阔,可能是高温下直接由LMCE-Pt-Pd熔体固结形成,PGM形成后继续在流体中迁移并被后期结晶的硫化物捕获;而碲银矿±砷锑钯矿±辉碲铋矿±辉铋矿矿物组合具有固溶体分解和二面角等典型的熔体固结结构,推测为低温下NM-LMCE熔体充填在已结晶的硫化物裂隙和孔洞中形成。斑岩铜矿床从岩浆形成到热液出溶再到矿质沉淀的全过程均伴随着LMCE和NM的分异和富集,其中LMCE熔体对NM的高效富集具有重要意义。

关键词：斑岩铜矿低熔点亲铜元素铂族元素富集分异机制普朗

西南天山托云盆地古近纪熔积岩成因及其古环境意义

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现代地质 2025年第1期39卷 46-61页

作者：刘帆程志国郭祝芳冀文涛中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

熔积岩是一种由炙热的熔岩流与湿冷沉积物混合形成的特殊火山碎屑岩,主要由浆源碎屑和宿主沉积物两部分构成。其独特的成因和产出环境为岩浆喷发期的沉积环境研究提供了重要依据。西南天山托云盆地记录了中生代以来塔里木湾海退的地质演... 详细信息

熔积岩是一种由炙热的熔岩流与湿冷沉积物混合形成的特殊火山碎屑岩,主要由浆源碎屑和宿主沉积物两部分构成。其独特的成因和产出环境为岩浆喷发期的沉积环境研究提供了重要依据。西南天山托云盆地记录了中生代以来塔里木湾海退的地质演化,新发现的古近纪熔积岩揭示了区域海陆转换过程。本研究以托云熔积岩为对象,通过典型剖面宿主碳酸盐岩的主微量元素和碳氧稳定同位素分析,探讨其古环境特征。分析结果显示,宿主碳酸盐岩的δ^(13)C_(VPDB)变化范围为-4.05‰~-7.74‰,δ18OVPDB变化范围为-6.42‰~-11.93‰。基于经验公式计算,其形成的古环境温度为30.3~6.9℃,古盐度指数为114.6~105.5(平均为110.2),古盐度值为24.77‰。综合研究表明,该熔积岩形成于海陆边界的微咸水潟湖环境。

关键词：托云盆地熔积岩始新世古环境白云岩

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银同位素在矿床学中的应用

地学前缘 2025年

作者：江玲张红雨刘家军赵青青许康宁豆明新张翊卓翟德高中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室

银同位素在矿床研究中的应用领域相对新颖。近年来随着分析测试技术的提升，研究人员已开始运用银同位素追踪并探究热液成矿系统中贵金属的迁移与矿化机制，进而深入理解贵金属矿床的形成过程，尤其揭示成矿流体中银的运移规律与同位素... 详细信息

银同位素在矿床研究中的应用领域相对新颖。近年来随着分析测试技术的提升，研究人员已开始运用银同位素追踪并探究热液成矿系统中贵金属的迁移与矿化机制，进而深入理解贵金属矿床的形成过程，尤其揭示成矿流体中银的运移规律与同位素分馏机制。本文综述了银同位素在矿床研究中的应用，深入探讨了银的地球化学性质及银同位素的分馏机制，认为银同位素示踪对于理解矿床形成过程效果显著。在此基础上，本文详细阐述了银同位素在不同类型矿床及其成矿流体演化过程中的应用。此外，本文还归纳讨论了银同位素对判定矿床形成温度的应用以及在中国重要银多金属矿集区（东北部地区大型银多金属矿床）的研究前景，将有助于深入理解该区矿床成因和成矿过程。文末展望了未来银同位素的研究焦点：（1）进一步研究不同地质储库的银同位素组成特征；（2）深入理解岩浆-热液矿床银同位素分馏机制；（3）结合矿物学、地球化学数据及其它金属同位素体系（如铅、铜、锌等）进行综合分析；（4）数据解释与数值模拟相结合，挖掘内在过程。综上所述，本文通过对银同位素在矿床学中的应用进行评述，旨在深化理解银同位素体系，进一步示踪矿床的形成过程及矿化机制。

关键词：银同位素分馏机制银矿床成矿过程

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大陆岩石圈地幔卤素的组成和分异

中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 314-318页

作者：陈春飞中国地质大学(武汉)地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074

1引言.卤素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I),是高度活泼且强水溶性的元素,能够在熔流体中高度富集.在熔流体中,卤素几乎与所有金属高度反应,容易与金属阳离子形成络合物,显著影响不同相间金属元素的分配,因此卤素在岩石圈中关键金属... 详细信息

1引言.卤素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I),是高度活泼且强水溶性的元素,能够在熔流体中高度富集.在熔流体中,卤素几乎与所有金属高度反应,容易与金属阳离子形成络合物,显著影响不同相间金属元素的分配,因此卤素在岩石圈中关键金属元素的迁移、富集和成矿中扮演着关键角色(Weis等,2012;刘金宇等,2024).此外,富含氯和碳酸盐的熔流体可以增加克拉通岩石圈金刚石的生长速率,是形成金刚石矿床的催化剂(Palyanov等,2007).高温高压实验研究表明,卤素可以降低橄榄岩的熔点,并影响熔体的组成,在大陆岩石圈地幔的形成与演化中发挥重要作用(Brey等,2009).

关键词：金刚石矿床大陆岩石圈地幔高温高压实验橄榄岩金属阳离子克拉通岩石圈金属元素卤素

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岩浆热液流体组成与金属成矿

中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 207-226页

作者：舒启海邓军中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学深时数字地球前沿科学中心北京100083

岩浆热液矿床是众多大宗金属、贵金属和稀有金属的重要来源,是国际学术界和工业界关注的焦点.然而,这类矿床成矿金属的富集作用主要发生在母岩浆源区、岩浆演化阶段还是出溶后的流体过程仍存在争议.流体从岩浆中出溶后、矿化发生前的早... 详细信息

岩浆热液矿床是众多大宗金属、贵金属和稀有金属的重要来源,是国际学术界和工业界关注的焦点.然而,这类矿床成矿金属的富集作用主要发生在母岩浆源区、岩浆演化阶段还是出溶后的流体过程仍存在争议.流体从岩浆中出溶后、矿化发生前的早期高温阶段热液矿物所捕获的流体包裹体记录了接近初始流体组成的信息,可用以探讨流体从岩浆中出溶前是否已经发生显著富集作用这一关键科学问题.对文献中已报道的全球岩浆热液流体成分综合分析表明:金属Cu、Sn和W在其对应的成矿流体中含量显著偏高,反映了流体出溶前的岩浆中已经发生了金属富集,而该富集过程可能是岩浆源区预富集和岩浆演化再富集共同作用的结果;金属Mo在其成矿流体和不成Mo矿流体中含量无显著差异,表明其在流体出溶前的岩浆源区和岩浆演化阶段均未发生显著富集,而控制Mo成矿的关键在于母岩浆的体量及流体阶段的矿质汇聚和沉淀效率;金属Zn-Pb和Fe在大多岩浆热液中均具有较高含量,但仅部分发生了有效矿化,体现了热液演化过程对金属选择性成矿的控制作用.不同金属在岩浆热液系统中具有不同的富集-矿化过程和机理,反映了成矿规律的多样性.除岩浆和热液本身的成矿物质组成外,其他因素(包括但不限于岩体形貌、侵位深度、构造通道、围岩属性等)对岩浆热液矿床的形成和规模也起到了重要的控制作用.

关键词：岩浆热液矿床流体包裹体 LA-ICP-MS 金属预富集成矿机理

普通铅对LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响及校正方法

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岩矿测试 2025年第1期44卷 51-62页

作者：罗涛王瀚林朱松柏卿丽媛胡兆初中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国石油塔里木油田公司克拉采油气管理区新疆库尔勒841000

磷灰石是火成岩、变质岩和沉积岩中广泛分布的含铀矿物,开展磷灰石U-Pb年代学研究对揭示岩浆演化过程、示踪溯源等方面具有重要意义。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)是开展磷灰石U-Pb年龄微区分析的重要手段之一。当前,基... 详细信息

磷灰石是火成岩、变质岩和沉积岩中广泛分布的含铀矿物,开展磷灰石U-Pb年代学研究对揭示岩浆演化过程、示踪溯源等方面具有重要意义。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)是开展磷灰石U-Pb年龄微区分析的重要手段之一。当前,基体匹配磷灰石U-Pb定年矿物标样缺乏和标样中不可避免的普通铅是制约LA-ICP-MS高精度磷灰石U-Pb年龄分析的主要瓶颈。本文对比研究了标样中普通铅对LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年结果的影响,采用含普通铅的磷灰石MAD作外标直接开展U-Pb年龄校正,获得的被测样品年龄会产生显著的系统偏差(最大约6%);采用207Pb法或Tera-Wasserburg图解法先校正标样中普通铅,再利用校正后的数据进行元素分馏和仪器漂移校正则可获得准确的磷灰石U-Pb年龄,与推荐值偏差在2%以内。另一方面,为消除标样中普通铅对分析结果的影响,本文还采用水蒸气辅助激光剥蚀方法,实现以NIST612玻璃作为外标准确分析磷灰石U-Pb年龄,解决了磷灰石U-Pb定年微区分析高质量标样缺乏的难题。本研究通过对标样中普通铅进行预校正或采用非基体匹配分析,建立了高精度LA-ICP-MS磷灰石U-Pb定年新方法,将促进磷灰石U-Pb年代学在地球科学研究中的应用。

关键词：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法磷灰石 U-Pb定年普通铅校正非基体匹配分析

潮水洞岩溶系统中有机氯农药的时空分布特征,来源与迁移

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中国环境科学 2025年第1期45卷 292-301页

作者：赵培培熊俊武张超杨秀雯秦超杰钱喆赵亚辉张学明刘伟祁士华陈伟中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078 中国地质大学(武汉)地下水质与健康教育部重点实验室湖北武汉430078 中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队山东泰安271000 湖北省地质局资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034

为研究岩溶地下水易受地表污染物影响的问题,选取了湖北宜昌一典型岩溶泉域——潮水洞为研究对象,采集了一年四季的水体.土壤和沉积物样品,分析了有机氯农药(OCPs)在岩溶泉系统中的污染特征,来源及迁移过程.结果表明,潮水洞地表水和泉水... 详细信息

为研究岩溶地下水易受地表污染物影响的问题,选取了湖北宜昌一典型岩溶泉域——潮水洞为研究对象,采集了一年四季的水体.土壤和沉积物样品,分析了有机氯农药(OCPs)在岩溶泉系统中的污染特征,来源及迁移过程.结果表明,潮水洞地表水和泉水中OCPs的平均浓度为8.25ng/L和5.11ng/L,土壤及沉积物中OCPs的平均浓度分别为15.9ng/g和12.6ng/g.与其他地区相比,潮水洞岩溶泉域中OCPs的污染处于较低水平,其季节性变化特点与当地水文地质条件及OCPs迁移过程密切相关.HCHs和DDTs的特征比值溯源结果显示,水体和沉积物中的HCHs主要来源于林丹(γ-HCH)的输入,土壤中的HCHs则主要来源于工业HCHs的输入;DDTs在水体,土壤和沉积物3种介质中都是属于混合来源,即来源于工业DDT和三氯杀螨醇.研究表明,补给区土壤中OCPs对上游地表水中OCPs的贡献率为87.8%,对泉水的贡献率为58.3%,排泄区泉水中OCPs对泉沉积物中OCPs的贡献率为64.2%.OCPs可通过地表迁移和地下迁移两种方式从补给区迁移至排泄区污染水体.

关键词：岩溶泉系统有机氯农药多介质迁移污染分布来源解析

大兴安岭西南段银铅锌多金属矿床地质特征与成矿作用

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地学前缘 2025年

作者：王银宏王康刘家军张方方张梅张涛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院地质过程与矿产资源国家重点实验室内蒙古自治区地质调查院

大兴安岭地区位于西伯利亚克拉通和华北克拉通之间的中亚造山带东段，属兴蒙造山带组成部分，其成矿地质条件优越，发育以银、铅锌、铁、铜、钼、钨、锡、金为主的多类型矿化系统，是我国北部一个重要的金属矿产资源区带，其西南段二连... 详细信息

大兴安岭地区位于西伯利亚克拉通和华北克拉通之间的中亚造山带东段，属兴蒙造山带组成部分，其成矿地质条件优越，发育以银、铅锌、铁、铜、钼、钨、锡、金为主的多类型矿化系统，是我国北部一个重要的金属矿产资源区带，其西南段二连—东乌旗成矿带银铅锌多金属矿化尤为发育。本文基于前期对高尔旗、哈达特陶勒盖、花脑特等银铅锌矿床的考察，结合前人在区内的研究成果，对中型规模以上的银铅锌多金属矿床地质和地球化学特征等进行了系统疏理，进而总结相关矿床的成因机制及成矿规律。研究发现，带内银铅锌多金属矿床均赋存于泥盆纪火山-沉积岩系中，属岩浆-热液脉型成因，断裂构造对成矿有重要控制作用。热液矿化可分为石英-黄铁矿-毒砂（Ⅰ）、石英-多金属硫化物（Ⅱ）及石英-黄铁矿-方解石（Ⅲ）等3个阶段；银常呈独立银矿物和类质同象银形式产出。成矿流体具中高温、中低盐度特征，属典型的NaCl-H2O±CO2体系。H-O同位素特征表明，早期成矿流体主要来自岩浆水，较晚阶段有大气降水的混入。S和Pb同位素显示成矿物质来源于岩浆热液和地层围岩。温度下降及水岩反应是岩浆-热液脉型银铅锌多金属矿化体系重要的沉淀机制。成岩成矿主要受古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋板块演化的制约，俯冲弧环境及造山后伸展环境利于银铅锌成矿，且多与斑岩矿化构成同一岩浆热液体系。

关键词：大兴安岭二连—东乌旗成矿带银铅锌多金属矿床岩浆-热液脉型成因机制