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粤北地区琶江铀矿床沥青铀矿原位微区年代学和元素分析:对铀成矿作用的启示

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地学前缘 2024年第2期31卷 270-283页

作者：李海东田世洪刘斌胡鹏吴建勇陈正乐东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 核工业二九○研究所广东韶关512029 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心湖北武汉430205 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

琶江铀矿床处于桃山—诸广铀成矿带南段,位于佛冈岩体南西部,是佛冈岩体内发现的唯一一个铀矿床。铀矿化严格受断裂构造控制,是典型的花岗岩型铀矿。本文采用岩相学、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及原位激光剥蚀电感耦合技术(LA-ICP-... 详细信息

琶江铀矿床处于桃山—诸广铀成矿带南段,位于佛冈岩体南西部,是佛冈岩体内发现的唯一一个铀矿床。铀矿化严格受断裂构造控制,是典型的花岗岩型铀矿。本文采用岩相学、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及原位激光剥蚀电感耦合技术(LA-ICP-MS)对琶江铀矿床矿石矿物沥青铀矿及黄铁矿进行了矿物学、微区地球化学及年代学研究。结果表明:沥青铀矿LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(49.70±0.1)Ma,为晚白垩世,位于华南区域主成矿时代(75~50 Ma)范围内,表明琶江铀矿床与区域成矿时代一致,属于区域性成矿事件。该铀矿床沥青铀矿稀土元素总量为(311.5~368.3)×10^(-6),U/Th比值为17067~26524,显示中低温热液成因,结合稀土元素TE 1,3为0.95~1.01,具类四组分效应特征,指示成矿流体富F。此外,琶江铀矿床黄铁矿Co/Ni比值介于5~26,暗示其为热液成因。根据以上分析,认为该矿床为中低温热液型矿床。

关键词：沥青铀矿黄铁矿年代学地球化学琶江铀矿床

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华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

地质学报 2024年第3期98卷 829-861页

作者：李建华董树文赵国春张岳桥辛宇佳王金铭卢运可中国地质科学院地质力学研究所自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023 香港大学地球科学系中国香港西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成... 详细信息

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW-(E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

关键词：华南晚中生代大陆变形岩石圈伸展深部过程浅表响应

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基于铝土矿的矿物复合材料的制备及其在川宣地1井深部卤水提锂中的应用研究

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岩石矿物学杂志 2024年

作者：钱程郑绵平张永生中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部盐湖资源与环境重点实验室中国地质科学院自然资源部深地科学与探测技术实验室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

以天然铝土矿为原料，制备了以LiCl·2 Al(OH)3·n H2O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-basedmineralcomposites，BMC)，并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集。探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC的Li+的吸附和解吸性能。模... 详细信息

以天然铝土矿为原料，制备了以LiCl·2 Al(OH)3·n H2O为核心成分的铝土矿基矿物复合材料(bauxite-basedmineralcomposites，BMC)，并用于川宣地1井深部卤水中锂的分离和富集。探讨了模拟溶液和真实卤水中BMC的Li+的吸附和解吸性能。模拟Li+溶液吸附结果表明，拟二级动力学模型和Langmuir模型能较好地描述吸附过程，且298K时的Li+饱和容量为2.78mg/g。川宣地1井深部卤水中Li+分离和富集研究结果表明，BMC用量1.0g/25mL时，卤水中Li+的吸附率达到86.38%，在Na+、K+、Ca2+和Mg2+等竞争离子存在的情况下，对Li+具有良好的选择性吸附，经过5次吸附和再生后，吸附容量下降了10.64%。洗脱液经过离子交换树脂除杂后，采用Na2CO3沉淀的方式对洗脱液中Li+进行富集，Li2CO3产率最高可达80%以上，且制备的Li2CO3与商用Li2CO3分析纯具备相当的品质，表明铝土矿基矿物复合材料在卤水提取Li+方面具备一定的应用潜力。

关键词：铝土矿矿物复合材料卤水提锂

广西丹池成矿带拔旺铁锌锡矿床方解石U-Pb定年和微区XRF面扫描

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地球科学 2024年

作者：肖昌浩韦昌山张宇陈正乐乐兴文余树青自然资源部深地科学与探测技术实验室广西壮族自治区第四地质队自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室中国地质大学地球科学与资源学院中国地质科学院地质力学研究所动力成岩成矿实验室广西壮族自治区矿产资源储量评审中心

广西丹池成矿带是我国重要的有色金属产业基地，锡矿床成因及锡锌与锑成矿关系一直是地质学界的研究热点。由于锑矿床缺少精确的年代学数据，导致二者关系不清。拔旺锌铁锡矿床是近年发现产于丹池成矿带南段五圩矿田西部古溶洞中的新类... 详细信息

广西丹池成矿带是我国重要的有色金属产业基地，锡矿床成因及锡锌与锑成矿关系一直是地质学界的研究热点。由于锑矿床缺少精确的年代学数据，导致二者关系不清。拔旺锌铁锡矿床是近年发现产于丹池成矿带南段五圩矿田西部古溶洞中的新类型锡矿床。前人研究显示五圩矿田经历锌→锡→锑成矿演化，获得了锡成矿阶段锡石U-Pb年代为90 Ma左右。本文在作者前期矿田构造、矿物学和锡石U-Pb年代学研究基础上，开展了与辉锑矿共生阶段方解石U-Pb年代学和矿石微区X射线荧光光谱仪面扫描（μ-XRF mapping）研究。μ-XRF面扫描显示拔旺矿床经历了闪锌矿→石英－锡石→毒砂的矿物生成顺序，该特征与以往矿相学研究结果一致。上述结果表明μ-XRF面扫描可以作为矿物生成顺序研究的快速分析手段之一。方解石U-Pb年代学研究显示，辉锑矿－方解石脉形成年龄62.8±1.1 Ma（MSWD=2.6; 2σ）。年代学、矿相学及μ-XRF面扫描研究证实拔旺矿床经历了早期锌锡成矿作用，晚期经历了锑成矿作用，二者相差～30 Ma。前人H-O同位素及闪锌矿微量元素研究显示，锌锡成矿流体以岩浆流体为主，锑成矿流体为盆地卤水。本文在此次年代学和前人同位素、闪锌矿微量元素、地球物理研究基础上，总结了拔旺锌铁锡多金属矿床的成因，提出其可能为与深部隐伏岩体有关的远端热液矿床，隐伏岩体与围岩中成矿流体压力差可能是形成远端热液矿床的驱动力。五圩背斜西翼乃至丹池断裂－褶皱带西翼能干性差异显著的Si-Ca界面是形成古喀斯特充填型矿床有利部位之一。上述成果为系统认识广西丹池成矿带锌锡和锑成矿规律提供了科学依据。

关键词：方解石U-Pb年龄微区XRF分析早古新世拔旺Fe-Zn-Sn矿床丹池成矿带华南

伟晶岩锂同位素研究进展及其对锂成矿过程的指示

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地质学报 2024年第5期98卷 1600-1614页

作者：陈洁李建康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 北京大学地球与空间科学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

花岗伟晶岩是最重要的硬岩型锂资源来源,近年来前人应用锂同位素对伟晶岩成岩成矿过程开展较多的研究工作。本文在综述伟晶岩锂同位素研究进展的基础上,重点分析了伟晶岩的锂同位素在指示伟晶岩熔体源区、指示伟晶岩熔体分离、结晶和流... 详细信息

花岗伟晶岩是最重要的硬岩型锂资源来源,近年来前人应用锂同位素对伟晶岩成岩成矿过程开展较多的研究工作。本文在综述伟晶岩锂同位素研究进展的基础上,重点分析了伟晶岩的锂同位素在指示伟晶岩熔体源区、指示伟晶岩熔体分离、结晶和流体出溶中的研究思路,为揭示伟晶岩的锂成矿过程提供了启示。前人研究表明,伟晶岩熔体结晶分异和流体出溶过程均会产生较明显的锂同位素分馏:(1)结晶分异使残余伟晶岩熔体富集^(7)Li;(2)流体出溶使熔体富集^(6)Li;(3)扩散分馏使快速迁移的^(6)Li累积在熔体远端。全球伟晶岩(包括甲基卡伟晶岩)的Li含量与δ^(7)Li之间均有明显的负相关关系,甲基卡伟晶岩分异程度的增高与δ^(7)Li呈负相关关系。前人研究表明,高分异伟晶岩体系中锂同位素变轻可能是云母和锂辉石等富^(6)Li矿物的大量结晶、富^(7)Li流体出溶丢失或动力分馏作用等原因造成的。另一方面,不平衡结晶分异作用会产生显著的动力分馏,热液蚀变作用会产生强烈的低温分馏,这些过程产生的同位素分馏效应会模糊锂的来源信息,给同位素示踪带来困难。因此,伟晶岩锂同位素组成可能对于指示锂的来源作用有限,但可以较好地指示熔体结晶分异和流体出溶等地质过程,有助于揭示伟晶岩熔体-流体的演化过程,指示锂矿化机制。

关键词：锂同位素伟晶岩成矿作用结晶分异流体出溶

福建德化县茶坑铜-钾长石矿床地质特征、地球化学及成因初探

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地质学报 2024年

作者：张承杰邱添熊发挥文武穆小平陈钦中国冶金地质总局第二地质勘查院自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所

福建省德化县茶坑铜-钾长石矿床（推断铜资源量236 t、钾长石资源量41.52万t）位于东南沿海中生代岩浆带德化矿集区中部,赋存在琼溪似斑状黑云母花岗岩体中。矿体类型包括钾长石矿体和铜矿体两类,受区内NNE向F1、F2和F3断裂及其次级断... 详细信息

福建省德化县茶坑铜-钾长石矿床（推断铜资源量236 t、钾长石资源量41.52万t）位于东南沿海中生代岩浆带德化矿集区中部,赋存在琼溪似斑状黑云母花岗岩体中。矿体类型包括钾长石矿体和铜矿体两类,受区内NNE向F1、F2和F3断裂及其次级断裂控制。根据脉体穿切及矿物共生组合关系,识别出三个热液演化阶段:钾化（阶段I）、硅化及白云母化（II）和碳酸盐化阶段（Ⅲ）。其中,阶段I和II分别为主要的钾长石矿化和铜矿化阶段。铜矿化叠加在钾长石矿化之上,形成富铜和钾长石的铜-钾长石矿石。综合矿床地质、矿物化学、全岩地球化学及锆石内部结构特征,认为茶坑铜-钾长石矿床为热液交代成因。铜-钾长石矿石中的岩浆锆石可能是流体在运移过程中从琼溪黑云母花岗岩中捕获/继承而来,其206Pb/238U加权平均年龄159.4±1.0 Ma （MSWD=0.21）代表琼溪黑云母花岗岩的成岩年龄,并限定了铜-钾长石成矿时代的上限。茶坑矿区花岗斑岩呈脉状侵入黑云母花岗岩中,前者明显富集Ba、Sr、P、Ti、Pb和Cu,与铜-钾长石矿石的微量元素富集特征相似,初步推测茶坑铜-钾长石矿床的成矿物质及流体来源可能与区内花岗斑岩的演化有关。

关键词：地球化学热液交代成矿茶坑铜-钾长石矿床斑岩-浅成低温热液系统德化

福建行洛坑钨矿床白钨矿Sm-Nd等时线年龄及微量元素地球化学特征

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矿床地质 2024年第3期43卷 463-477页

作者：陈柏林申景辉高允王光华中国地质科学院地质力学研究所北京100081 矿冶科技集团有限公司北京102628 宁化行洛坑钨矿福建宁化365401

行洛坑超大型钨矿床位于福建省宁化县东部,是武夷山成矿带内最大的钨矿床,具有储量大、品位低、黑钨矿与白钨矿资源量相近的特点。白钨矿作为含钨矿物,其形成年龄可以代表矿床的成矿时代,其地球化学特征反映了成矿作用环境和过程。文章... 详细信息

行洛坑超大型钨矿床位于福建省宁化县东部,是武夷山成矿带内最大的钨矿床,具有储量大、品位低、黑钨矿与白钨矿资源量相近的特点。白钨矿作为含钨矿物,其形成年龄可以代表矿床的成矿时代,其地球化学特征反映了成矿作用环境和过程。文章在对行洛坑钨矿床钨矿脉特征、黑钨矿与白钨矿赋存状态开展调查的基础上,挑选白钨矿单矿物进行了Sm-Nd等时线测年和微量元素测试。研究结果显示,白钨矿结晶年龄为(142.6±2.8)Ma,略小于黑钨矿原位U-Pb年龄(150.5±8.1)Ma和石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄(147.5±2.9)Ma,与矿区隐伏岩体成岩年龄143.5~149.5 Ma在误差范围内完全吻合,也与矿物结晶世代关系吻合,都属于晚侏罗世的产物,说明钨成矿与隐伏岩体成岩近于同时或稍晚发生。白钨矿中微量及稀土元素特征显示第一世代成矿流体中Eu3+成矿流体为还原性流体;第二世代成矿流体中Eu3+>>Eu2+,指示成矿流体为氧化性流体。行洛坑钨矿成矿与华南中生代大规模成矿作用及其大地构造背景和动力学环境密切相关。

关键词：白钨矿成矿年龄微量元素特征成矿流体性质行洛坑钨矿床

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西大别造山带新元古代中期双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

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地质学报 2024年第7期98卷 2128-2155页

作者：徐扬金鑫镖邓新刘浩张维峰王令占杨振宁李宁宁中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制（是俯冲-增生造山、还是后造山-裂谷）是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆-构造演... 详细信息

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制（是俯冲-增生造山、还是后造山-裂谷）是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆-构造演化过程和动力学机制提供了新的制约信息。SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750～740 Ma。基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd（t）值（-0.05～+5.96）。这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染。酸性火山岩中,徐门寨样品富硅（SiO2≥75%）和碱（K2O+Na2O≥7%）,富集REE和HFSE（如Zr、Hf、Nb、Y）,其Zr+Ce+Y+Nb≥600×10-6,10000Ga/Al≥2.6,与分异A型花岗岩类相似。它们同时具有富集的Hf-Nd同位素组成,其锆石εHf（t）值主要集中在-12.32～-1.88,而全岩εNd（t）值为-13.29～-9.60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物。综合本文和前人的资料表明,南秦岭-桐柏-大别-苏鲁造山带在新元古代中期（780～635 Ma）的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温-低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因。

关键词：双峰式火山岩新元古代大陆裂谷西大别造山带

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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

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