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中亚成矿域锂矿床成矿规律及成矿模式

岩石学报 2023年第11期39卷 3185-3209页

作者：申萍潘鸿迪李昌昊冯浩轩马华东罗耀清中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 长安大学地球科学与资源学院西安710054 新疆自然资源与生态环境研究中心乌鲁木齐830000

中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~1... 详细信息

中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~121Ma)等5个成矿期,矿床类型主要为伟晶岩型和花岗岩型。基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究,以重要构造线为界,将成矿域划分为2个成矿省和7个成矿带:(1)阿尔泰-东萨彦成矿省,位于成矿域的西部,包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等3个成矿带,主要发育伟晶岩型锂矿床,成矿作用集中在上述前4个成矿期,矿床形成与西伯利亚克拉通和古亚洲洋2个构造体系有关。(2)蒙古-鄂霍茨克成矿省,位于成矿域的东部,包括东外贝加尔成矿带以及Gobi Ugtaal-Baruun Urt和大兴安岭等2个锂远景成矿带,主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床,矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外,在中国东天山发育少量晚三叠世伟晶岩型锂矿床,构成东天山锂远景成矿带,矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。中亚成矿域稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆高分异结晶的产物,其结晶分异的驱动机制主要是热驱动。富含稀有金属的花岗岩和伟晶岩岩浆的形成温度偏低(~650℃),压力变化较大(500~170MPa);锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。本次研究分别提出了阿尔泰伟晶岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩岩脉”和东外贝加尔花岗岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株”。

关键词：中亚成矿域稀有金属花岗岩伟晶岩岩浆成因成矿机理成矿模式

辽宁及其邻区高精度航磁数据分析:对区域性断裂带与岩石圈热结构约束

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地球科学 2022年第9期47卷 3401-3416页

作者：高维舒晴郭志宏孟庆奎张凯淞陈丽梅中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

高精度航磁数据分析与挖掘是揭示区域性断裂带空间展布与岩石圈热结构的重要手段之一.为了揭示辽宁及其邻区航磁异常与区域性断裂带关系,估算其居里面深度与岩石圈厚度,本文在对航磁数据进行化极的基础上,利用功率谱法反演了研究区居里... 详细信息

高精度航磁数据分析与挖掘是揭示区域性断裂带空间展布与岩石圈热结构的重要手段之一.为了揭示辽宁及其邻区航磁异常与区域性断裂带关系,估算其居里面深度与岩石圈厚度,本文在对航磁数据进行化极的基础上,利用功率谱法反演了研究区居里面深度;采用一维稳态热传导方程,计算了辽东‒渤海湾地区岩石圈厚度.研究表明:(1)辽东、辽西与渤海湾地区存在多条北东向/北北东向航磁异常带,它们是晚中生代以来太平洋板片俯冲作用背景下,活动大陆边缘长期伸展与短暂挤压状态交替演变的产物;而辽北地区被北东向磁异常带错断的近东西/北西西向航磁异常带,则是古亚洲洋闭合后碰撞造山晚期伸展抬升至中地壳层次的构造形迹.(2)辽宁及其邻区居里面深度在16~40 km之间,平均深度为28 km,阜新与盘锦等居里面隆起区对应的大地热流值相对偏高;而沈阳与辽源居里面坳陷区对应的大地热流值偏低.(3)辽宁及其邻区岩石圈厚度具有空间非均匀性,变化范围为70~150 km,平均值为100 km;郯庐断裂带附近的营口‒鞍山地区下方岩石圈厚度最薄,为60~80 km;辽东与渤海湾地区岩石圈厚度空间非均匀性可能是晚中生代以来太平洋板片俯冲诱导的上升流与克拉通岩石圈内部先存的构造薄弱带共同作用的结果.

关键词：辽宁航磁异常居里面深度岩石圈厚度地球物理

吉黑东部矽卡岩型钨矿床白钨矿原位微量元素特征及其指示意义

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吉林大学学报(地球科学版) 2023年第6期53卷 1706-1721页

作者：任云生李京谋郝宇杰徐文坦防灾科技学院地球科学学院河北廊坊065201 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061

矽卡岩型白钨矿矿床是吉黑东部重要的钨矿类型,以黑龙江省逊克县翠宏山钨多金属矿床和吉林省汪清县白石砬子钨矿床为典型代表。为确定区内矽卡岩型钨矿床中的成矿流体特征及成矿机制,选取2个代表性矿床中的白钨矿单矿物进行了原位微区... 详细信息

矽卡岩型白钨矿矿床是吉黑东部重要的钨矿类型,以黑龙江省逊克县翠宏山钨多金属矿床和吉林省汪清县白石砬子钨矿床为典型代表。为确定区内矽卡岩型钨矿床中的成矿流体特征及成矿机制,选取2个代表性矿床中的白钨矿单矿物进行了原位微区微量元素分析。结果表明:翠宏山钨多金属矿床中的白钨矿具有左倾型的稀土元素配分模式和弱的正Eu异常,形成于富Na、Nb的流体环境中,白钨矿中REE^(3+)通过2Ca^(2+)=REE^(3+)+Na^(+)和Ca^(2+)+W^(6+)=REE^(3+)+Nb^(5+)机制替换Ca^(2+);白石砬子钨矿床中的白钨矿具有右倾型的稀土元素配分模式和正Eu异常,形成于贫Na、Nb的流体环境中,白钨矿中REE^(3+)通过3Ca^(2+)=2REE^(3+)+Ca(是Ca的空位)机制替换Ca^(2+)。两矿床中白钨矿Eu_(N)与Eu_(N)^(*)之间明显的相关关系及较高的Mo质量分数表明,吉黑东部矽卡岩型钨矿床中白钨矿的成矿流体均为氧化性流体。在协变关系图解中,翠宏山和白石砬子矿床中的白钨矿与各自成矿岩体在Y和Ho质量分数之间的良好相关性、Y/Ho和La/Ho值协变关系中的明显差异性,揭示2个矿床的初始成矿流体来源于岩浆,在流体演化过程中发生了水岩反应和流体混合作用;2个矿床中白钨矿Eu异常均高于其各自成矿岩体的Eu异常,进一步指示流体演化过程中发生了水岩反应。岩浆热液上升运移过程中的流体混合作用和水岩反应是吉黑东部矽卡岩型钨矿床白钨矿沉淀富集的主要机制。

关键词：成矿流体成矿机制原位微量元素白钨矿矽卡岩型钨矿床翠宏山钨多金属矿床白石砬子钨矿床吉黑东部

南岭地区双园冲锡矿成岩成矿时代及其对柿竹园-荷花坪地区锡钨找矿的指示

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岩石学报 2023年第6期39卷 1717-1729页

作者：黄层袁顺达赵盼捞中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床... 详细信息

南岭成矿带是全球最重要的钨锡成矿带之一,区内钨锡成矿条件优渥,是开展钨锡找矿勘查的重要目标区。然而如何开展钨锡找矿工作,尤其是在已有矿床周缘圈定成矿远景区,是钨锡成矿作用研究以及找矿勘查工作关注的重要科学问题。双园冲矿床位于南岭成矿带中西段,处于荷花坪与柿竹园两个大型锡钨多金属矿田中间,并与两个矿田处于同一构造体系,但目前对该矿床的研究程度较低,由此也制约了其矿床成因研究及该区的找矿部署。本次研究获得双园冲云英岩化花岗岩的锆石和独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为161.2±2.5Ma和157.1±1.8Ma,与云英岩型矿石中锡石原位LA-ICP-MS U-Pb年龄(158.9±2.9Ma)一致,二者均形成于晚侏罗世,表明其具有密切的成因关系,这一年龄也与南岭成矿带钨锡成矿大爆发时代(150-160Ma)一致。综合对比双园冲锡矿及与其空间相邻的柿竹园和荷花坪锡多金属矿田特征显示,三者成岩成矿时代一致,岩体侵位和矿体分布均受NE向断裂控制,矿体也均赋存于中-上泥盆统碳酸盐岩地层中,并且成矿花岗岩具有相似的岩石学特征和岩浆源区。综合以上信息,本文提出三个矿床可能形成于同一次岩浆热液活动,成矿岩体可能来自地壳深部同一个大岩浆房,柿竹园和荷花坪之间的区域具有发育晚侏罗世花岗岩体及相关钨锡矿的较大潜力。根据双园冲锡矿及其周缘大型锡钨矿床浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化和深部矽卡岩-云英岩型Sn-W矿化的特征,提出研究区乃至整个南岭地区浅部脉状Pb-Zn-Fe-Mn矿化是深部Sn-W找矿勘查的有利部位。

关键词：双园冲锡矿南邻钨锡成矿带锡石U-Pb年龄找矿潜力钨锡矿床

西藏改则地区沙木罗组中早白垩世晚期闪长玢岩的发现:班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲板片折返事件的响应

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岩石学报 2022年第1期38卷 185-208页

作者：李发桥唐菊兴张静宋扬李海峰林彬王楠中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 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

改则地区闪长玢岩位于藏西北班公湖-怒江成矿带西段北缘,呈岩脉状侵位在成岩于浅海环境的沙木罗组地层中,是班公湖-怒江特提斯洋向北俯冲造山消减过程的产物,而其岩石成因、地质意义和深部动力学过程等尚欠缺详细的研究。本文研究了发... 详细信息

改则地区闪长玢岩位于藏西北班公湖-怒江成矿带西段北缘,呈岩脉状侵位在成岩于浅海环境的沙木罗组地层中,是班公湖-怒江特提斯洋向北俯冲造山消减过程的产物,而其岩石成因、地质意义和深部动力学过程等尚欠缺详细的研究。本文研究了发育于改则地区的闪长玢岩,对其开展了岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学以及元素和同位素地球化学的研究,对其岩石成因、成岩构造地质背景、深部地球动力学过程等进行了分析和讨论,并对其含矿性进行了评价,为该地区下一步找矿方向提供了初步的设想。锆石U-Pb同位素年代测试显示闪长玢岩具有较多锆石结晶年龄段,相较于研究区出露的沙木罗组碎屑锆石年代学特征,其最新年龄段(117~126Ma)加权平均年龄为120.4Ma,可代表其结晶年龄。元素地球化学结果显示闪长玢岩具有弧岩浆的典型特征,属于高钾钙碱性和准铝质系列岩石,结合锆石微量元素等指标综合判断其属于I型花岗岩类岩石。本文综合全岩Sr-Nd-Pb同位素组成特征等分析认为,闪长玢岩形成于新生玄武质下地壳的部分熔融,岩浆源区残留相以角闪岩相为主,源区物质有少量沉积物组份的参与,侵位过程中分离结晶和地壳混染作用不明显。通过多种方法判别并结合区域构造背景,我们认为闪长玢岩成岩于班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲板片折返的地球动力学背景。由于地处俯冲板片后端根部,改则地区闪长玢岩俯冲角度小于成岩于俯冲板片前端同时代的多龙矿集区中酸性岩浆岩,亦小于成岩于相同板片构造位置的103.5Ma的革吉闪长玢岩,暗示120.4~103.5Ma时班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲板片仍处于持续折返阶段。由于其俯冲角度较小以及岩浆源区低氧逸度等因素导致其无法成矿。因此建议在多龙矿集区和改则县中间位置寻找可能的与俯冲背景有关的成矿靶区,但是否见矿还应考虑构造、围岩、后期保存等条件的影响。

关键词：地质年代学地球化学闪长玢岩岩石成因俯冲板片折返班公湖-怒江成矿带西藏

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新疆东天山黄山地区遥感岩性自动分类

地质通报 2024年

作者：刘磊王乐张凯南梅佳成张群佳自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室长安大学地球科学与资源学院自然资源部新能源矿产与资源信息工程技术创新中心

遥感岩性制图对于基础地质研究和矿产勘查均具有重要意义。本研究以新疆东天山黄山地区为研究区，利用ASTER数据，对比分析了多种机器学习算法，将光谱特征与空间特征结合，提出了一种高精度的岩性自动分类方法。该方法在极限学习机(ELM... 详细信息

遥感岩性制图对于基础地质研究和矿产勘查均具有重要意义。本研究以新疆东天山黄山地区为研究区，利用ASTER数据，对比分析了多种机器学习算法，将光谱特征与空间特征结合，提出了一种高精度的岩性自动分类方法。该方法在极限学习机(ELM)模型中引入分水岭分割算法提取图像的空间特征，应用最大投票法与标准ELM光谱特征分类结果相结合。同时，通过主成分分析和正则化方法降低特征空间维度，简化隐层结构，提高模型的泛化能力。实验结果表明，ELM具有无需调参的优势，分类精度和速度均优于SVM、最大似然法和马氏距离法；引入空间特征可有效减少错分区，提升岩性识别精度，最终建立的分水岭+主成分-正则化极限学习机模型总体分类精度可达92%，且耗时较短，对于基岩出露区岩性自动分类具有较好的推广价值。

关键词：岩性分类机器学习多光谱遥感极限学习机空间特征

豫西杨山萤石矿床成因:萤石稀土元素组成和流体包裹体热力学制约

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现代地质 2023年第6期37卷 1524-1537页

作者：王启博张寿庭唐利李军军盛渊明中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 河南省栾川县自然资源局河南洛阳471500

杨山萤石矿床是豫西栾川地区一处大型花岗岩容矿型矿床,其成矿期次和成矿流体特征研究的不足长期制约着对萤石淀积机理和区域成矿规律的深化认识。本文基于杨山矿床萤石的稀土元素及流体包裹体研究,阐释了成矿物质来源、成矿流体属性及... 详细信息

杨山萤石矿床是豫西栾川地区一处大型花岗岩容矿型矿床,其成矿期次和成矿流体特征研究的不足长期制约着对萤石淀积机理和区域成矿规律的深化认识。本文基于杨山矿床萤石的稀土元素及流体包裹体研究,阐释了成矿物质来源、成矿流体属性及矿床成因。第Ⅱ阶段萤石的ΣREE含量为22.61×10^(-6)~287.94×10^(-6),LREE/HREE比值为0.64~5.24,具Eu负异常(δEu=0.50~0.92)和Ce负异常(δCe=0.88~1.06)。随成矿深度的增大,萤石ΣREE减小,LREE/HREE和La_(N)/Yb_(N)增大,δEu和δCe无明显变化,指示总体成矿先后顺序为地下深部至地表浅部,且垂向上氧逸度较稳定。从紫色萤石到绿色萤石,ΣREE增大,LREE/HREE和La_(N)/Yb_(N)减小,δEu和δCe增大,表明萤石具有重新活化和重结晶的趋势。萤石的流体包裹体以气液两相为主,均一温度集中于80~155℃,盐度(NaCl_(eqv.))集中于0.3%~6.3%。综合分析认为,杨山萤石矿床成矿流体以岩浆水和大气降水混合型为主,属低温、低盐度和低密度的NaCl-H_(2)O流体体系;矿床可归属于中低温、低盐度热液型矿床。萤石的稀土元素和流体包裹体特征综合分析表明,萤石的沉淀可能受水-岩反应控制。

关键词：萤石成矿地质特征稀土元素流体包裹体杨山矿床

内蒙古五原县某地土壤重金属生态健康风险评价

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中国地质 2023年

作者：张栋李永春苏日力格袁国礼邰苏日嘎拉王永亮陈国栋周文辉杜雨春子杨建雨中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心

【研究目的】五原县位于河套平原，为查明该地区农田土壤重金属污染状况，系统采集了表层土壤样品1985件，农作物样品30件，饮用水样品5件，分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8 种重金属元素含量。【研究方法】通过地累积指数法... 详细信息

【研究目的】五原县位于河套平原，为查明该地区农田土壤重金属污染状况，系统采集了表层土壤样品1985件，农作物样品30件，饮用水样品5件，分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8 种重金属元素含量。【研究方法】通过地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和健康风险评估模型，对该区土壤、农作物及饮用水中的重金属污染程度和健康风险等进行评估。【研究结果】内梅罗综合污染指数评价该地区土壤尚清洁，局部地区存在As元素轻污染；人体健康风险评估显示，在口和皮肤多重摄入途径下，土壤会对居民造成致癌风险(9.97×10-6)，饮用水摄入As(1.62)对居民有一定的健康风险。【结论】Hg 受人为影响较大，在临近五原县环城公路三叉口存在明显的强异常，其余元素主要受成土母质控制，As在建丰农场等地局部含量较高，超出风险筛选值。As 在饮用水健康风险中贡献最大，应引起关注。

关键词：土壤重金属健康风险地质调查工程五原县内蒙古

宁夏固原市原州区土壤重金属分布特征及其生态风险评价

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中国地质 2023年

作者：毕书海周文辉袁国礼高琪李永春邰苏日嘎拉中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

【研究目的】通过研究宁夏固原市原州区表层土壤重金属含量及空间分布特征，对该地区进行生态风险评价，明确原州区表层土壤重金属累积情况。【研究方法】系统采集研究区表层土壤样品12988件，获取了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8... 详细信息

【研究目的】通过研究宁夏固原市原州区表层土壤重金属含量及空间分布特征，对该地区进行生态风险评价，明确原州区表层土壤重金属累积情况。【研究方法】系统采集研究区表层土壤样品12988件，获取了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属含量，采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法进行土壤重金属生态风险评价。【研究结果】与宁夏回族自治区表层土壤元素背景值相比，原州区表层土壤8种重金属富集系数分别为As（1.01）、Cd（1.42）、Cr（1.04）、Cu（0.99）、Hg（1.03）、Ni（0.81）、Pb（1.01）和Zn（1.07）。土壤中8种重金属空间分布特征相似，高值区主要分布在六盘山东西两侧、固原市区、张易镇和黄铎堡镇等人类活动频繁区域，在东北部第四纪黄土覆盖区的炭山乡、寨科乡土壤重金属富集程度较低。单因子指数法评价结果显示，原州区土壤整体清洁，无污染。内梅罗综合污染指数法分析结果显示，土壤各重金属元素污染指数均小于0.7，属清洁水平，污染风险等级为安全。潜在生态危害指数法分析结果显示，Cd和Hg单元素潜在危害指数达到中等风险水平，重金属综合潜在生态危害指数为轻微风险。【结论】固原市原州区土壤重金属生态风险较低，受人类活动影响的区域，表层土壤重金属存在轻微富集。

关键词：土壤重金属污染指数生态风险环境地质调查工程固原市宁夏