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矿石中关键金属钴赋存状态研究方法流程的建立:以庐枞盆地龙桥富钴矽卡岩铁矿床为例

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岩石学报 2023年第10期39卷 3156-3168页

作者：张一帆范裕合肥工业大学资源与环境工程学院合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009

关键金属钴的赋存状态是研究关键金属成矿作用的核心问题之一。由于含钴矿物粒度较小,难以在矿床尺度查明关键金属矿物的种类、含量、粒度、分布特征以及与其他矿石矿物和脉石矿物的共生关系,因此亟需建立一套成本低且效率高的钴赋存状... 详细信息

关键金属钴的赋存状态是研究关键金属成矿作用的核心问题之一。由于含钴矿物粒度较小,难以在矿床尺度查明关键金属矿物的种类、含量、粒度、分布特征以及与其他矿石矿物和脉石矿物的共生关系,因此亟需建立一套成本低且效率高的钴赋存状态研究流程。本次工作以龙桥铁矿床为例,建立了新的采样与制样流程,提高了样品的代表性,并大幅缩短了样品前处理与制样的时间。通过综合矿物分析技术(TIMA)分析,查明了不同钴含量的三类矿石样品中矿物的含量,在6个实验矿石样品中寻找到了辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿三种钴矿物共753颗,并使用扫描电镜和能谱分析(SEM-EDS)对钴矿物进行了核验与半定量分析。最后,在同一个树脂靶上利用激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对磁铁矿和黄铁矿进行了原位点分析,进一步查明了样品中钴的赋存状态。本次研究建立了关键金属钴在矿石中赋存状态的研究方法和技术流程,具有制样简单便捷、分析时间短、分析费用低和分析精度高等诸多优点,为矿床尺度上关键金属空间分布规律和赋存状态研究提供了可靠的技术支撑。

关键词：钴赋存状态 TIMA 龙桥铁矿床分析流程

中国地球化学勘查技术标准制定和修订工作现状与前景展望

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地球科学与环境学报 2022年第2期44卷 275-286页

作者：孙跃杨少平袁桂琴张振宇王之峰国家现代地质勘查工程技术研究中心河北廊坊065000 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室河北廊坊065000 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

经过60多年几代勘查地球化学工作者的潜心研究,中国已经建立起不同层次、不同方法基本配套齐全,矿产勘查与生态调查并重的勘查地球化学方法技术体系,共形成了23项地球化学勘查方法技术标准。10多年来,完成了17项标准的制定和修订,3项标... 详细信息

经过60多年几代勘查地球化学工作者的潜心研究,中国已经建立起不同层次、不同方法基本配套齐全,矿产勘查与生态调查并重的勘查地球化学方法技术体系,共形成了23项地球化学勘查方法技术标准。10多年来,完成了17项标准的制定和修订,3项标准正在制定中,近期将进行4项标准的制定和修订。随着新时期地质调查转型发展对地球化学勘查技术标准需求的变化,地球化学勘查技术标准制定和修订工作将以国家能源资源安全保障和生态文明建设为导向,围绕3个方面展开:(1)紧缺矿产勘查将聚焦国外资源勘查、国内隐伏矿勘查、可再生能源勘查和样品分析质量要求,进行已有标准适应性修订和新方法新技术标准制定;(2)生态地球化学调查将聚焦土地质量、生态环境地球化学监测和预警系列技术标准的修订升级和新标准制定;(3)地球化学信息化建设将聚焦以地球化学大数据为基础的成矿地球化学信息筛选、异常判别及资源潜力预测评价,区域到全国尺度生态环境风险的科学判断和定量预测系列技术标准的制定。

关键词：地质调查地球化学勘查技术标准制定修订现状展望

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海岸效应对大地电磁响应的影响及校正方法

石油地球物理勘探 2021年第3期56卷 631-644,I0015页

作者：李永博吴琼王刚张振宇王书民西永在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 国家现代地质勘查工程技术研究中心河北廊坊065000 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室河北廊坊065000

在近海地区,受海岸效应的影响,当测点到海岸线的距离小于目标频率的趋肤深度时,大地电磁数据会发生畸变。为此,通过大地电磁三维正演模拟,采用误差估计量化海岸效应的影响,分析不同电性结构条件下海岸效应的变化规律,并利用迭代校正法... 详细信息

在近海地区,受海岸效应的影响,当测点到海岸线的距离小于目标频率的趋肤深度时,大地电磁数据会发生畸变。为此,通过大地电磁三维正演模拟,采用误差估计量化海岸效应的影响,分析不同电性结构条件下海岸效应的变化规律,并利用迭代校正法消除海岸效应。海岸效应的影响范围主要取决于测点到海岸线的距离及浅层的电阻率:随着测点远离海岸线,影响范围逐渐减小;浅层电阻率越大,影响范围也越大。海岸效应的强度主要取决于测点到海岸线的距离、海水深度及其深部地层的电阻率:海岸效应强度随着测点远离海岸线而减小,随海水深度增加而增大,随着深部地层电阻率的变化在距海岸线不同的区域有所不同。研究表明,在近海区(距离海岸线小于50km),海岸效应较强,TM和TE模式的海岸效应随深部地层电阻率的减小分别呈现增大和减小的特征;在远离海岸线的区域(距离海岸线50~100km),海岸效应较弱,随深部地层电阻率的减小而减弱。同时,TM模式的海岸效应对低阻软流层较敏感,即软流层越浅,TM模式的海岸效应越强,而TE模式的海岸效应则相对较弱。数值模拟结果表明,在近海区域,海岸效应不可忽视,在数据处理过程中须加以校正;在远离海岸的区域可选择海岸效应较弱的模式进行反演。经验证,迭代校正法可以在一定程度上消除海岸效应。对海岸效应变化规律和校正方法的研究,为近海地区大地电磁数据的校正和反演提供了参考。

关键词：海岸效应大地电磁三维正演迭代校正法

基于高温超导的瞬变电磁法在青城子矿集区的应用

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地球科学 2021年第5期46卷 1871-1880页

作者：王兴春邓晓红陈晓东张杰武军杰智庆全杨毅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 国家现代地质勘查工程技术研究中心河北廊坊065000 自然资源部地球物理电磁法探测技术重点实验室河北廊坊065000

为了提高瞬变电磁法的探测深度,在青城子矿集区开展了大定源装置条件下基于线圈传感器和高温超导传感器的瞬变电磁法实验工作.结果表明:利用高温超导传感器直接测量磁场具有低噪声、高灵敏度、低频响应好的特点,晚期信噪比高且对深部低... 详细信息

为了提高瞬变电磁法的探测深度,在青城子矿集区开展了大定源装置条件下基于线圈传感器和高温超导传感器的瞬变电磁法实验工作.结果表明:利用高温超导传感器直接测量磁场具有低噪声、高灵敏度、低频响应好的特点,晚期信噪比高且对深部低阻响应敏感的优点.在相同激发条件和低噪声背景条件下,基于高温超导传感器的瞬变电磁法在青城子矿集区探测深度可达到1 800 m左右,较传统线圈传感器反演深度提高50%,该方法能有效地提高瞬变电磁法探测深度.

关键词：青城子矿集区金矿高温超导瞬变电磁法感应磁场地球物理

南祁连盆地木里冻土区第四纪沉积物中可溶有机质的来源及其与天然气水合物的关系

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地质通报 2020年第7期39卷 1062-1071页

作者：何大双张鹏辉明承栋裴发根何梅兴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 国家现代地质勘查工程技术研究中心河北廊坊065000 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司广东深圳518067

在南祁连盆地木里坳陷钻遇中国陆域第一例天然气水合物实物样品。通过对木里冻土区钻遇水合物区域(DK井区)第四纪沉积物及邻区湖相沉积物中可溶有机质开展有机地球化学分析,发现DK井区浅地表沉积物中明显存在热解成因的可溶有机质,而邻... 详细信息

在南祁连盆地木里坳陷钻遇中国陆域第一例天然气水合物实物样品。通过对木里冻土区钻遇水合物区域(DK井区)第四纪沉积物及邻区湖相沉积物中可溶有机质开展有机地球化学分析,发现DK井区浅地表沉积物中明显存在热解成因的可溶有机质,而邻区老人湖湖相沉积物中可溶有机质以高等植物输入为主。与区内烃源岩对比,热解成因的可溶有机质主要来源于中侏罗世烃源岩,晚三叠世尕勒得寺组烃源岩也有一定的贡献。结合该区水合物气源研究成果,DK井区沉积物中可溶有机质与形成水合物的烃类气体可能属于同源,侏罗纪、三叠纪烃源岩热演化生成的烃类能够沿断裂、砂岩裂隙等通道向上运移或渗漏至浅地表,其中甲烷、重烃气等轻质组分能够在稳定带内与地层水结合形成天然气水合物。木里地区第四纪沉积物中可溶有机质的来源解析能够为天然气水合物的勘探提供新的视角。

关键词：木里冻土区第四纪沉积物可溶有机质热演化天然气水合物

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火焰原子吸收光谱法测定锑矿石中锑

冶金分析 2023年第3期43卷 57-63页

作者：王小强梁倩赵亚男张会张丽曼颜蕙园河南省地质研究院河南省有色金属地质勘查总院河南省有色金属深部找矿工程技术研究中心

锑矿石中锑含量是进行矿床评价和工业选冶试验的重要指标，准确测定锑矿石中锑含量具有重要的指导意义。分别加入硫酸、硝酸冒硫酸烟溶解样品，利用柠檬酸可与锑形成络合物的特性，用柠檬酸-盐酸混合酸加热煮沸提取锑，解决了锑易在盐... 详细信息

锑矿石中锑含量是进行矿床评价和工业选冶试验的重要指标，准确测定锑矿石中锑含量具有重要的指导意义。分别加入硫酸、硝酸冒硫酸烟溶解样品，利用柠檬酸可与锑形成络合物的特性，用柠檬酸-盐酸混合酸加热煮沸提取锑，解决了锑易在盐酸中水解从而导致测定结果偏低的难题，使用空气-乙炔火焰，以231.147 nm为测定波长，建立了火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定锑矿石中锑的方法。锑矿中往往伴生砷和硫，砷的干扰试验表明，其对测定的干扰可忽略不计，而硫因与提取液中的盐酸反应生成硫化氢气体逸出也不干扰测定。按照实验方法对锑矿石成分分析标准物质进行处理，分别采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和火焰原子吸收光谱法对试液中锑进行测定，结果表明，FAAS测定值与认定值基本一致，ICP-AES测定值比认定值偏低，这可能与ICP-AES雾化器进样毛细管管径比FAAS小，试液中残存的少量硫酸粘附在雾化器进样毛细管内侧，导致试液的提升量变小有关。在优化的实验条件下，锑质量浓度为2～10μg/mL范围内与其对应的吸光度呈良好的线性关系，其相关系数为0.999 6,方法检出限为0.1μg/g,定量限为0.3μg/g。应用实验方法测定锑矿石成分分析标准物质和锑矿石实际样品中锑的含量。结果表明，对于实际样品，测定结果的变异系数(CV)为0.75%～2.2%,对于标准物质，测定结果的相对误差(RE)为-0.76%～1.10%,分别满足标准GB/T 27417—2017和标准DZ/T 0130.3—2006对测定结果变异系数及相对误差的要求。

关键词：锑矿石柠檬酸锑火焰原子吸收光谱法(FAAS)

长江中下游成矿带朱冲富钴矽卡岩型铁矿床的钴成矿机制:来自原位硫同位素和锆石U-Pb年龄的约束

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岩石学报 2023年第10期39卷 3015-3030页

作者：梁贤汪方跃周涛发魏长帅张龙国显正张昆合肥工业大学资源与环境工程学院合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心合肥230009 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心合肥230009 安徽省地质矿产勘查局326地质队安庆246003 中国地质科学院北京100037

钴作为关键战略性稀贵金属,主要以共伴生形式产于多类矿床中。其中,富钴矽卡岩型铁矿床是重要的具备开发潜力的矿床类型之一,但其钴的来源和富集机制不清。朱冲富钴矽卡岩型铁矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是成矿带内新近... 详细信息

钴作为关键战略性稀贵金属,主要以共伴生形式产于多类矿床中。其中,富钴矽卡岩型铁矿床是重要的具备开发潜力的矿床类型之一,但其钴的来源和富集机制不清。朱冲富钴矽卡岩型铁矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是成矿带内新近发现的首个大型矽卡岩型富铁矿床,其伴生的钴资源量达到了中等规模。同时,朱冲富钴矽卡岩型铁矿床中钴品位在长江中下游同类矿床中最高,达190g/t。本研究对朱冲富钴矽卡岩型铁矿床开展了成矿岩体锆石的U-Pb定年和矿床垂向(钻孔剖面)上黄铁矿原位硫同位素的空间变化分析。结果表明,两个深部隐伏的岩浆岩样品的锆石U-Pb年龄分别为139.6±1.0Ma和138.9±0.6Ma,为早白垩世。垂向上,黄铁矿硫同位素总体范围为+5.3‰~+13.9‰,δ^(34)S自上而下变化极大,且呈现较强的不均一性,明显不同于安庆铁铜矿的硫同位素组成。朱冲富钴矽卡岩铁矿自下而上矿化-蚀变分带中富钴磁铁矿矿体中黄铁矿δ^(34)S范围为5.3‰~10.0‰;近矿透辉石矽卡岩带中脉状黄铁矿δ^(34)S范围为12.1‰~13.9‰;蚀变闪长岩中脉状黄铁矿δ^(34) S范围为7.1‰~10.8‰;外带矽卡岩中脉状黄铁矿δ^(34)S范围为6.8‰~7.6‰;月山组含膏盐粉砂岩中黄铁矿δ^(34)S范围为12.0‰~12.7‰;最上部铜头尖组粉砂岩脉状黄铁矿δ^(34)S范围为6.1‰~7.8‰。朱冲富钴磁铁矿矿石中黄铁矿硫同位素介于月山岩体和月山组含膏盐粉砂岩硫同位素之间,矿石中硫同位素记录了两个端元的混合。长江中下游富钴矽卡岩型矿床(铁铜钴)成矿规模及品位的统计表明,钴矿化与铁铜矿床类型没有明显的对应关系,成矿热液中膏盐层硫的加入对钴矿化没有明显的影响,富钴矽卡岩型铁矿床钴主要源于岩浆热液,钴的沉淀主要受控于高温热液的演化。

关键词：朱冲Co-Fe矿床长江中下游成矿带锆石U-Pb定年硫同位素富钴矽卡岩型铁矿床

黄河下游流域土壤-作物系统硒元素地球化学特征——以山东省冠县为例

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山东国土资源 2023年第1期39卷 40-46页

作者：孙彦伟常彬刘根驿郭忠华王学民付兆健山东省物化探勘查院山东省地质勘查工程技术研究中心山东济南250013

以黄河下游流域山东省聊城市冠县地区为典型研究区,开展1∶5万土地质量地球化学调查评价工作。共采集表层(0~20cm)土壤样品5222件,计算土壤硒地球化学参数,系统分析了土壤硒含量的空间分布特征,初步探讨了硒元素影响因素及土壤-作物系... 详细信息

以黄河下游流域山东省聊城市冠县地区为典型研究区,开展1∶5万土地质量地球化学调查评价工作。共采集表层(0~20cm)土壤样品5222件,计算土壤硒地球化学参数,系统分析了土壤硒含量的空间分布特征,初步探讨了硒元素影响因素及土壤-作物系统硒元素迁移特征。结果表明:冠县地区表层土壤硒含量变幅为0.08~0.31mg/kg,平均含量0.195mg/kg,属于足硒状态,占整个调查研究区的77.91%。不同土壤类型和地质单元硒含量有一定差异,在土壤剖面中硒含量随深度增加含量逐渐降低,总体呈现表聚性。研究区农作物不同部位硒含量富集能力不同,小麦籽实硒含量平均值为0.007mg/kg,呈低硒特征,建议通过农业土壤改良、科技创新,提高农作物中硒的含量。

关键词：土壤质量调查评价硒元素地球化学黄河下游山东冠县

陆地地区深地震反射剖面技术的研究现状与展望

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煤田地质与勘探 2023年第6期51卷 121-148页

作者：岳航羽王小江王磊王凯张保卫中国地质调查局地球物理调查中心河北廊坊065000 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 国家现代地质勘查工程技术研究中心河北廊坊065000 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 辽宁省地质矿产研究院有限责任公司辽宁沈阳110032

深地震反射剖面早已被国际上证实是一种地球深部探测的先锋技术,它利用比石油地震勘探更长的接收排列、更大的激发能量,探测上至地表,下达上地幔的精细结构和构造特征,现已被国内外越来越多地应用于大陆及海洋地壳与岩石圈上地幔探测上... 详细信息

深地震反射剖面早已被国际上证实是一种地球深部探测的先锋技术,它利用比石油地震勘探更长的接收排列、更大的激发能量,探测上至地表,下达上地幔的精细结构和构造特征,现已被国内外越来越多地应用于大陆及海洋地壳与岩石圈上地幔探测上。深地震反射剖面技术在揭示地球深部动力学过程,论述大地构造演化,确定盆山耦合关系,推测成矿成藏条件,分析地震灾害等方面取得了丰硕成果。系统地梳理和概括了国内外陆地地区深地震反射剖面技术的研究现状以及典型应用案例。在此基础上,从深地震反射野外数据采集、数据资料处理、剖面地质解译以及多方法联合探测4个方面,对地震反射剖面技术未来发展方向进行了展望。研究认为:在野外采集方面,研发不同激发、接收组合类型的采集技术、提升深地震反射数据采集质量,减少环境破坏,降低经济成本;在数据处理中,继续探究提高深地震反射剖面的信噪比与分辨率,定量监控深地震反射数据处理过程中振幅保真度的相对变化;在资料解译时,将深入挖掘深地震反射剖面的叠前、叠后潜在信息,降低单纯依靠深地震反射振幅解译的非唯一性;在综合研究上,从多学科、多角度、多尺度、多方法上相互补充印证,降低剖面的多解性,提高成果的准确性和可靠度。

关键词：深地震反射野外采集数据处理剖面解译联合探测