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扬子板块西南缘早前寒武纪地质演化:来自撮科元古宙变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素的制约

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岩石学报 2025年第1期41卷 304-320页

作者：高嘉敏谢士稳刘倩王舫陶鹏龙涛中国地质大学(北京)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离子探针中心北京100037 山东省第四地质矿产勘查院潍坊261021

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐... 详细信息

扬子板块的太古宙-古元古代基底出露十分有限,制约了对扬子早前寒武纪地质演化的认识。本次研究对扬子板块西南缘撮科地区的大红山群和昆阳群变沉积岩开展了碎屑锆石原位U-Pb年龄、Hf-O同位素及微量元素研究。测年结果显示,大红山群谐和锆石年龄分布于3092~1786Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1786Ma,限定大红山群最大沉积时代为古元古代晚期。昆阳群谐和锆石年龄分布于2874~1031Ma之间,最年轻碎屑锆石年龄为1031Ma,表明昆阳群最大沉积时代为中元古代晚期。除少量较年轻锆石(<1.75Ga)外,昆阳群和大红山群具有相似的年龄分布特征,两个主要的年龄峰为2.0~1.85Ga和2.4~2.2Ga。尽管古元古代碎屑锆石的年龄峰与撮科地区已报道的古元古代岩浆活动期次一致,但仅有少部分碎屑锆石的Hf-O同位素特征与撮科古元古代岩浆岩相似,大多数碎屑锆石Hf-O同位素组成与加拿大Rae克拉通古元古代变沉积岩中碎屑锆石相似,暗示古元古代碎屑物质可能仅少部分来自撮科地区已识别的古元古代岩浆岩,而大部分可能来自与Rae克拉通发育的古元古岩浆岩相似的源区。大红山群和昆阳群中1.9~1.03Ga的碎屑锆石可能来自扬子西南缘发育的古元古代晚期-中元古代晚期岩浆岩。结合前人的资料,我们认为我国撮科和越南北部的Phan Si Pan带经历了与加拿大Rae克拉通相似的古元古代演化过程,支持2.4~2.3Ga扬子西南缘卷入Arrowsmith造山事件,并与Rae克拉通一起参与哥伦比亚超大陆聚合过程的认识。

关键词：扬子西南缘撮科地区哥伦比亚超大陆大红山群和昆阳群碎屑锆石

岩芯高光谱成像及勘查指示意义研究--以西藏邦铺大型多金属矿床为例

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 38-44页

作者：吴畅宇代晶晶宋扬陈伟刘治博刘洪成白龙洋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 自然资源部深地科学与探测技术实验室中国地质科学院北京100094 核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室北京100029

西藏邦铺矿床是冈底斯成矿带上重要的斑岩-矽卡岩型矿床,矿区东段矽卡岩矿体研究程度较低。高光谱成像技术可以快速获取岩芯样品“图谱合一”的高光谱数据,选取邦铺矿床东段矽卡岩典型岩芯为样品,应用国产核工业北京地质研究院自主研发... 详细信息

西藏邦铺矿床是冈底斯成矿带上重要的斑岩-矽卡岩型矿床,矿区东段矽卡岩矿体研究程度较低。高光谱成像技术可以快速获取岩芯样品“图谱合一”的高光谱数据,选取邦铺矿床东段矽卡岩典型岩芯为样品,应用国产核工业北京地质研究院自主研发岩芯扫描仪与国外SPECIM岩芯成像仪,开展短波红外(SWIR)高光谱成像测试及对比分析,揭示典型矿物的短波红外光谱特征,并探讨先进的高光谱成像技术应用于矽卡岩勘探的潜力与优势。对同一批岩芯样品分别进行了国内外仪器的高光谱成像测试,利用最小噪声分离变换以及纯净像元指数进行端元提取,而后结合光谱信息散度法选取不同矿物的训练集和验证集样本,采用光谱角填图法进行蚀变矿物填图。共识别出方解石、绿帘石、绿泥石、角闪石、石英、白云母六种矿物,两种仪器矿物填图的结果大体一致,并反映了不同蚀变矿物之间的组合与分布。SPECIM成像仪对两个钻孔样品的平均填图精度为91.5%,Kappa系数为0.87;核工业高光谱成像仪对两个钻孔的填图精度为75%左右,Kappa系数为0.66。两种仪器获取的高光谱数据信噪比均较高,但是由于核工业仪器的数据空间分辨率相对更低,导致图像中存在更多的混合像元,进而影响了填图精度,其空间分辨率的进一步提高是下一步研发的重点。高光谱成像数据表明ZK0010钻孔绿泥石Fe-OH吸收峰波长变化范围为2252.3~2260 nm,ZK0011钻孔绿泥石Fe-OH吸收峰变化范围为2251.7~2258.5 nm,由上至下均向短波方向移动,表明了绿泥石远离矿化中心而相对富Mg,其高值指示了矿体中心位置。高光谱成像技术相较于传统的点测法可以提供更加丰富的空间信息和光谱信息,为指针矿物的光谱特征参数提取与变化规律分析提供了技术支撑。利用高光谱成像提供的大量光谱数据进行绿泥石Fe-OH峰位统计分析,进而可以通过其波长高值位置指示矽卡岩矿床勘查。

关键词：岩芯高光谱成像短波红外矽卡岩邦铺

中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩结构特征及其构造意义

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地质科学 2025年第1期 1-18页

作者：罗博文田忠华王伟李俊贾督李晓东中国地质科学院地质研究所中国地质大学(武汉)资源学院

变质核杂岩为华北克拉通岩石圈减薄作用提供了重要例证。本文对中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩进行了深入研究，得出结论：其上盘由早白垩世胶莱盆地及部分古元古代荆山群沉积物组成；下盘则由太古宙深变质杂岩、古元古代荆山群变质... 详细信息

变质核杂岩为华北克拉通岩石圈减薄作用提供了重要例证。本文对中国东部胶东半岛昆嵛山变质核杂岩进行了深入研究，得出结论：其上盘由早白垩世胶莱盆地及部分古元古代荆山群沉积物组成；下盘则由太古宙深变质杂岩、古元古代荆山群变质沉积岩、新元古代的花岗片麻岩及侵入其中的中生代岩浆岩组成；拆离断层由韧性至脆性的低角度剪切带组成，具有典型的科迪勒拉变质核杂岩构造的3层结构。东侧米山韧性剪切带大部分区域面理低角度倾向北东，矿物拉伸线理倾伏向东北，脆性断层擦痕、不对称旋转碎斑及S-C组构指示拆离带具有向东北方向拆离的特征。西南侧海阳所韧性拆离带具有向西南方向拆离的特征，拆离带上可见大量鞘褶皱，暗示大量前寒武纪基底以鞘褶皱的方式快速拆离至地表。西侧王格庄韧性剪切带整体走向为近南北向，糜棱岩面理低角度倾向西，面理上矿物拉伸线理倾伏向为近东西向，不对称旋转碎斑及S-C组构等指示该韧性剪切带具有向西拆离的特征。本研究认为昆嵛山变质核杂岩是古太平洋板块后撤的产物，其形成及剥露时代为145～113 Ma，受WNW-ESE区域应力所控制。

关键词：昆嵛山变质核杂岩拆离断层锆石U-Pb定年鞘褶皱板片后撤

生物样品中汞的电感耦合等离子体质谱分析与干扰校正方法

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岩矿测试 2025年第1期44卷 140-148页

作者：张灵火马娜陈海杰张鹏鹏胡梦颖徐进力白金峰中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球化学探测重点实验室河北廊坊065000

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标... 详细信息

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在测定生物样品中的Hg时,由于Hg元素的电离能高、电离效率低,且存在W的氧化物等多原子离子干扰,很难进行直接准确测定,加之生物样品中有机质含量高,基体复杂,也会导致分析结果产生偏差。本文通过比较标准模式(STD)和动能歧视模式(KED)下测定Hg的质谱干扰情况,表明在STD模式下200Hg、202Hg均受到W、Re、Os、Er、Dy等元素多原子离子的干扰,而KED模式有效地降低了干扰;在KED模式下选择202Hg作为分析同位素,Er、Dy、Re、Os等对Hg的干扰可以忽略不计,而W的氧化物干扰仍难以完全消除。进而详细研究了KED模式下W对Hg测定的质谱干扰,Hg所受干扰程度与W含量呈线性相关(R2=0.9997),可利用KED模式结合数学校正法消除W的质谱干扰;优选了样品稀释倍数和内标元素,选择稀释倍数为100倍,50μg/L的Rh作为内标补偿基体效应。在此基础上建立生物样品中Hg的ICP-MS分析与干扰校正方法,检出限为1.2ng/g。采用该方法对9个标准物质中Hg含量进行测定,测定值与标准值(或参考值)一致,尤其是国家标准物质GBW10028(黄芪)、GBW10025(螺旋藻)、GBW10015a(菠菜)的准确度显著提高,相对标准偏差(n=10)为0.7%~7.0%。该方法操作简便,适用于W含量范围在0~1000ng/g,Hg含量范围在3.2~670ng/g的生物样品的测试。

关键词：生物样品汞电感耦合等离子体质谱法干扰校正

琼东南盆地渗漏型天然气水合物识别与差异成藏特征

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 1-11页

作者：谢莹峰任金锋邓炜陆敬安匡增桂康冬菊曲长伟中国地质调查局广州海洋地质调查局广州 511458 斯伦贝谢中国地球科学与石油工程研究院北京 100015

南海北部琼东南盆地中央凹陷带松南低凸起之上的研究区的管状渗漏通道内普遍发育渗漏型天然气水合物，岩芯中可见块状、脉状以及结核状等产状水合物发育。为了探究渗漏型天然气水合物的综合识别方法以及不同渗漏型水合物矿体成藏是否存... 详细信息

南海北部琼东南盆地中央凹陷带松南低凸起之上的研究区的管状渗漏通道内普遍发育渗漏型天然气水合物，岩芯中可见块状、脉状以及结核状等产状水合物发育。为了探究渗漏型天然气水合物的综合识别方法以及不同渗漏型水合物矿体成藏是否存在差异，结合地震、测井以及岩芯资料，开展了多类型含水合物储层识别以及流体渗漏分布研究。研究表明，渗漏型水合物综合识别方法中，地震反射同相轴上拉以及方差地震属性异常指示了流体渗漏通道的存在；侧向和感应电阻率曲线分离，电阻率成像图上见高亮和高角度变形层理，为渗漏型水合物测井响应。根据水合物钻探和地震解释结果，划分了3个与渗漏型水合物相关的水合物矿体，其中的1个水合物矿体钻遇了砂质高饱和度扩散型水合物。砂体发育导致水合物矿体的流体渗漏强度明显减弱，砂体既作为良好的储层，也是储能泄压载体。未发育砂体的水合物矿体中，渗漏通道内渗漏型水合物发育显著，远离渗漏通道，水合物钻探显示差。砂体和渗漏通道是琼东南盆地渗漏型天然气水合物差异成藏的主控因素。

关键词：渗漏型天然气水合物综合识别差异成藏砂体渗漏通道琼东南盆地

内蒙古中部碱长花岗岩型铌钽矿床典型岩矿光谱识别特征

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岩矿测试 2025年第1期44卷 102-114页

作者：汪翡翠汪大明栗旭升张博魏佳林曹思琦仝云霄中国地质调查局天津地质调查中心(华北地质科技创新中心) 天津300170

内蒙古中部地区,位于大兴安岭南段—华北陆块北缘成矿带,因其碱长花岗岩型铌钽矿的广泛分布而备受关注。尽管该地区铌钽矿资源丰富,但对其光谱学特征的系统认识尚不足,在一定程度上制约了矿产资源勘查的精确性和效率。本文以赵井沟大型... 详细信息

内蒙古中部地区,位于大兴安岭南段—华北陆块北缘成矿带,因其碱长花岗岩型铌钽矿的广泛分布而备受关注。尽管该地区铌钽矿资源丰富,但对其光谱学特征的系统认识尚不足,在一定程度上制约了矿产资源勘查的精确性和效率。本文以赵井沟大型铌钽矿床为例,利用便携式短波红外及热红外光谱仪对赵井沟典型岩矿样本开展光谱测量与分析,揭示富铌钽钠长花岗岩、天河石化钠长花岗岩、天河石伟晶岩、黑云母二长花岗岩、含黑钨矿石英脉波谱特征,并对其展开对比研究。研究表明:在近红外光谱范围内,与USGS光谱库中的标准钠长花岗岩光谱进行对比分析,发现2360nm处的弱吸收特征可作为天河石化钠长花岗岩与其他岩石及矿物区分的关键波段,此差异推测可能由岩石的蚀变矿化过程引起。在热红外光谱分析中,含黑钨矿石英脉因其显著的高反射率和“三峰”特征而易于区分与识别。尽管富铌钽钠长花岗岩、天河石伟晶岩和黑云母二长花岗岩在光谱形态上具有一定的相似性,但它们在2200nm附近的吸收深度的大小和峰强比的差异,为有效地区分这些矿物提供了重要依据。

关键词：铌钽矿光谱特征参数近红外光谱热红外光谱

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某低品位高铁铝土矿焙烧-碱浸预脱硅试验

有色金属（冶炼部分） 2025年第1期 77-83,118页

作者：张笑天徐璐李超李昃霖杨耀辉徐莺冀成庆中国地质科学院矿产综合利用研究所成都610041 自然资源部战略性矿产综合利用工程技术创新中心成都610041

针对云南某地铝土矿低铝、高硅和高铁的特点,采用焙烧—碱浸预脱硅工艺,获得高铝硅比铝精矿。考察焙烧温度、焙烧时间、碱液Na_(2)O浓度、碱浸时间、液固比对预脱硅效果的影响。在焙烧温度1050℃,焙烧时间30 min,浸出剂Na_(2)O浓度80 g... 详细信息

针对云南某地铝土矿低铝、高硅和高铁的特点,采用焙烧—碱浸预脱硅工艺,获得高铝硅比铝精矿。考察焙烧温度、焙烧时间、碱液Na_(2)O浓度、碱浸时间、液固比对预脱硅效果的影响。在焙烧温度1050℃,焙烧时间30 min,浸出剂Na_(2)O浓度80 g/L,碱浸时间90 min,液固比L/S=8 mL/g的最佳预脱硅条件下,可将低品位铝土矿的铝硅比由4.08提升至17.98,脱硅率高达77.31%,同时预脱硅精矿氧化铝相对溶出率可达94.56%,溶出效果理想。结合热重-示差扫描量热、X射线衍射分析、红外光谱等多种表征手段,分析了焙烧—碱浸预脱硅机理,该铝土矿铝硅比的提高得益于原矿中高岭土类硅酸盐矿物通过焙烧可转化为碱溶性的无定型SiO_(2),采用常压碱浸即可实现铝硅高效分离,获得高铝硅比的铝精矿。

关键词：铝土矿焙烧碱浸预脱硅

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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 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中国地质大学深时数字地球前沿科学中心

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

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基于太赫兹-热重光谱的粘土矿物热解特性表征

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 179-182页

作者：栗欣妤刘彩琴黄昊翀郑志远张自力邱昆峰中国地质大学(北京)数理学院北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

粘土矿物是粘土岩和土壤的重要组成部分,是地球表面大部分覆盖物的主要物质单元,深入研究其结构特点、粒径大小及含水量的变化等特征对探究粘土矿物富集地区的环境演变规律和矿物工业应用具有重要指导意义。面对地学领域多样化的实际应... 详细信息

粘土矿物是粘土岩和土壤的重要组成部分,是地球表面大部分覆盖物的主要物质单元,深入研究其结构特点、粒径大小及含水量的变化等特征对探究粘土矿物富集地区的环境演变规律和矿物工业应用具有重要指导意义。面对地学领域多样化的实际应用需求,常见的矿物表征方法在挖掘矿物中指针性极强的物理特性时经常受限。作为一种新型非接触式相干测试手段,太赫兹光谱技术利用该波段指纹谱、宽光谱及水敏感等众多优势特性,可对粘土矿物进行无损探测并获得振幅和相位等光学信息,从而区分其晶体结构及成分组成。本文以太赫兹时域光谱技术为主要手段,同时结合热重分析和傅里叶红外光谱技术对粘土矿物的热解特性展开一系列研究。其中,高岭土作为重要原料,其成分组成、粒径大小及煅烧产物都会影响陶瓷质量。实验结果证实不同状态的高岭土在太赫兹波段下的吸收系数和折射率等光学参数会发生明显变化。结构单元为2∶1型层状硅酸盐的滑石和叶腊石因其晶体结构中八面体阳离子的不同,使得光谱差异明显,这很好地反映出典型呈电中性含水矿物的热解产物及含水量指标。值得一提的是,与太赫兹领域的传统认知不同,除却一些化学手段干预,实验过程中发现叶腊石在1.10 THz具备特征吸收峰,该峰的出现既能帮助物质定性表征和光学器件发展,又丰富了太赫兹光谱对矿物的全面了解,为太赫兹光谱学与地学的交叉研究提供新的研究角度。

关键词：太赫兹光谱粘土矿物吸收系数热解特性