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花岗质岩石中黑云母成分区域性变化对深部物质示踪及成矿的约束:以秦岭地区为例

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岩石学报 2024年第3期40卷 811-826页

作者：王晓霞王涛陈小丹柯昌辉杨阳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北京100094 北京离子探针中心中国地质科学院地质研究所北京100037 长安大学地球科学与资源学院西安710054

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育,是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一,学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究,但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸... 详细信息

秦岭造山带早中生代花岗质岩浆及成矿作用非常发育,是探讨地壳深部物质组成及成矿关系的重要地区之一,学者已从岩石学、矿床学和地球化学等角度开展了众多研究,但对成矿作用与花岗岩和地壳深部物质组成的认识仍不太清楚。黑云母是中酸性岩中常见的暗色矿物,也是指示成矿可能性的重要矿物之一。因此,本文对秦岭该期花岗质岩石中黑云母成分开展研究,为解决该问题探索新途径。对秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母成分的研究结果显示,北秦岭和南秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成物理条件存在系统差异,揭示其岩浆物源有别,进而制约了其成矿种类特征。北秦岭早中生代花岗质岩石中黑云母的成分和形成条件变化范围小,以MgO(8%~13%)、TiO_(2)(3%~5%)和Cl(0.02%~0.6%)含量较高,F(0.2%~0.4%)含量较低,以及较高的氧逸度(log f O_(2)值为-16.96~-14.62)和温度(682~771℃)为特征;而南秦岭的成分和形成条件总体变化范围较大,具有MgO(3%~15%)、TiO_(2)(2%~4.5%)、Cl(0.01%~0.18%)含量较低,F(0.1%~1.6%)含量较高,以及较低的氧逸度(log f O_(2)值为-20.88~-15.08)和温度(536~754℃)。此外,研究还显示,黑云母的形成压力与岩浆演化程度和矿物组合相关,当岩石中出现黑云母+白云母±石榴子石组合时,压力较高。秦岭两个构造单元中黑云母成分和形成条件的差异,特别是氧逸度和Cl含量的明显不同,揭示各自的成矿种类和成矿潜力不同,如北秦岭较高的氧逸度和Cl含量,形成铜矿的潜力比南秦岭大。同时,两个构造单元中黑云母的成分差异,还揭示了岩浆物源及深部物质组成的不同,即北秦岭比南秦岭具有更为年轻的地壳,这与区域同位素填图示踪的深部物质组成差异基本一致。由此可见,对区域上同时代花岗质岩石中黑云母成分的研究,不仅可以揭示岩浆演化、岩浆结晶过程物理化学条件等,还可示踪深部物质组成的空间变化与差异及成矿种类和潜力,有望成为探测深部物质组成的新方法和了解区域成矿背景和潜力的新途径。

关键词：黑云母成分物理化学条件花岗质岩石成矿作用地壳深部物质

为国找矿,九秩山川自求索;为党育才,三千桃李共芬芳!——祝贺陈毓川院士九十华诞

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地质论评 2024年第3期70卷 F0002-F0002,I0001,I0002页

作者：王登红中国地质科学院矿产资源研究所《中国矿产地质志》

陈毓川先生是我国著名矿床地质学家,中国工程院院士。他一生为我国地质科学研究和地质找矿工作付出了大量心血,做出重要贡献,体现了老一辈地质工作者“献身地质事业无尚光荣”的崇高精神和国家情怀,是我国矿业界的一面旗帜,是我国地矿... 详细信息

陈毓川先生是我国著名矿床地质学家,中国工程院院士。他一生为我国地质科学研究和地质找矿工作付出了大量心血,做出重要贡献,体现了老一辈地质工作者“献身地质事业无尚光荣”的崇高精神和国家情怀,是我国矿业界的一面旗帜,是我国地矿行业的一座丰碑。

关键词：中国工程院院士地质科学研究九十华诞地质工作者地质事业陈毓川地矿行业九秩

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钴资源全球治理体系及中国参与路径

科技导报 2024年第5期42卷 70-80页

作者：袁小晶王安建马哲中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理... 详细信息

钴是战略性新兴产业不可或缺的矿产。中国钴资源短缺,美、欧通过主导全球治理体系威胁中国钴资源安全。梳理了钴资源全球治理体系的演变特征、核心要素以及现存问题和挑战,提出了增强中国企业的负责任采矿意识、积极参与并主导推动治理进程、加强国际矿业投资合作、加强本土资源开采与战略储备等建议。

关键词：钴资源安全全球治理

2023年新一轮找矿突破战略行动主要科研成果

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矿床地质 2024年第1期43卷 225-226页

作者：马玉波张永生陈伟陈懋弘王成辉李以科王春连李强中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

为进一步加强战略性矿产资源规划管控,提升储备安全保障能力,新一轮找矿突破战略行动已全面启动实施。2023年,中国地质科学院矿产资源研究所聚焦新一轮找矿突破战略行动,以铜、钾盐、三稀、铁等战略性矿产为主攻矿种,不断创新成矿理论,... 详细信息

为进一步加强战略性矿产资源规划管控,提升储备安全保障能力,新一轮找矿突破战略行动已全面启动实施。2023年,中国地质科学院矿产资源研究所聚焦新一轮找矿突破战略行动,以铜、钾盐、三稀、铁等战略性矿产为主攻矿种,不断创新成矿理论,完善勘查技术方法,取得如下成果:一、钾盐保供首战告捷,有望形成新的亿吨级大型钾盐资源基地郑绵平院士领衔的盐湖资源调查评价团队首创“承袭式”成钾理论,在柴达木盆地西部大浪滩-黑北凹地优选找矿靶区,指导部署实施柴钾1井,钻获1021.95 m的巨厚优质松散砂砾储卤层(设计井深1141.19 m)。

关键词：中国地质科学院战略性矿产资源科研成果安全保障能力矿产资源研究柴达木盆地西部成矿理论规划管控

卤水提锂多元新路径:技术、资源、环境和成本

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地质学报 2024年第4期98卷 1310-1331页

作者：高天明范娜代涛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 中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心北京100037 中国寰球工程公司北京100012

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,... 详细信息

传统沉淀法提锂生产周期长、不适用于低锂浓度卤水,盐湖提锂产量增长缓慢,难以满足新能源产业发展的需求。因此,开发高镁锂比卤水提锂新技术是锂产业发展的迫切需求。本文概述了吸附法、萃取法、膜法和电化学法等提锂新工艺的研究现状,发现铝基吸附剂已应用于工业生产,但其吸附容量显著地小于锰基和钛基吸附剂,而后两者的溶损和长吸附平衡时间是制约其产业化的关键。中性磷类萃取剂关注最多,但其易腐蚀和出现第三相;酰胺类萃取体系无腐蚀,已用于氯化物型卤水工业化提锂,但其稳定性需长期关注;并且萃取法工艺流程较长,酸碱消耗高。膜法无法深度除镁,需与其他方法相结合提锂,其水资源消耗量大。电渗析和“摇椅式”电化学实现了连续性提锂,加速了吸附速率,避免了洗脱剂的使用,其电耗随着优化提锂体系和工作条件的降低,电化学提锂将迎来广阔的产业前景。以上卤水提锂新工艺资源消耗和环境影响小于传统沉淀法,对高镁锂比盐湖具有显著的竞争优势,但各有弊端。因此,未来盐湖卤水提锂应加强多种新技术的集成与耦合,前移提锂过程,提升全流程锂的回收率和多种资源的综合开发。

关键词：卤水锂提取吸附萃取膜法电化学

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矿田构造与深部找矿预测

地质力学学报 2024年第1期30卷 1-2页

作者：陈正乐中国地质科学院地质力学研究所中国地质科学院矿田构造研究室

经中国地质学会批准,“第六届全国矿田构造与深部找矿预测学术研讨会”于2023年4月14—17日在湖南长沙市举行。会议以“发挥矿田构造学科优势助力找矿突破战略行动”为主题,协力推动我国矿田构造理论研究和深部找矿工作的发展与创新,旨... 详细信息

经中国地质学会批准,“第六届全国矿田构造与深部找矿预测学术研讨会”于2023年4月14—17日在湖南长沙市举行。会议以“发挥矿田构造学科优势助力找矿突破战略行动”为主题,协力推动我国矿田构造理论研究和深部找矿工作的发展与创新,旨在进一步总结矿田构造的最新研究进展、未来发展趋势和学科前沿问题,结合我国重要成矿区带、整装勘查区和典型矿集区等相应地质勘查部署,探讨如何在新一轮找矿突破战略行动中继续保持和加强矿田构造研究,实现矿田构造研究与我国矿产资源勘查的有机结合,为服务保障国家能源资源安全作出更大贡献。

关键词：中国地质学会矿产资源勘查湖南长沙市地质勘查最新研究进展找矿突破战略行动整装勘查区学科优势

新疆库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐成因联系

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地质通报 2024年第2期43卷 206-221页

作者：王凡郑绵平李晓亚商朋强邓小林韦钊王占文梁恒中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中化地质矿山总局地质研究院北京100101 中化地质矿山总局北京100013

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特... 详细信息

新疆库车坳陷西段岩盐层中显示的南部高钾低溴,而北部高溴低钾的特征与卤水的正常演化过程相矛盾的问题尚不清楚。通过探讨库车坳陷西段古近纪高溴岩盐与钾石盐的成因联系,指导钾盐资源预测。通过地层对比、海侵过程分析及锶硫同位素特征研究,认为克深208井高溴岩盐层形成早于羊塔4井钾石盐层。对原生岩盐岩屑中石盐包裹体形态及均一温度、主量和微量元素、锶硫同位素、构造背景分析认为,羊塔4井钾石盐层形成于独立封闭演化的次级凹陷;克深208井高溴岩盐层形成阶段的卤水更接近海相端元,并在次级凹陷中经历长期演化;克深208井成盐晚期接受了大量陆源水混入,该阶段形成的岩盐层为库车坳陷西段海退时期的产物。总体来看,海水在古近纪自西向东进入库车坳陷后,先到达克深区所在的北部,后进入南部区域,而羊塔区处于海侵的末端,为卤水更浅、长期封闭的终端次级凹陷,成为最有利的成钾区域;海退阶段,残留卤水汇聚在海退通道内,此时通道内的局部凹陷处(如克深区晚期成盐阶段)是重要的成钾有利区。库车坳陷西段古近纪成钾总体遵循“海侵末端封闭成钾,海退通道凹陷成钾”模式,为库车坳陷寻找钾盐资源提供了重要的思路。

关键词：钾石盐高溴岩盐石盐流体包裹体锶硫同位素库车坳陷矿产勘查工程新疆

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基于文献计量学的碳酸岩研究现状与趋势分析

地质学报 2024年第6期98卷 1904-1917页

作者：尹淑苹贾敬伍谢玉玲曲云伟赵嘉棋北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值。对来自WebofScience(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件... 详细信息

碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值。对来自WebofScience(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件进行了大数据和可视化分析,从文献计量学角度对中英文碳酸岩相关研究的文献进行了发文量、来源国家、来源期刊、基金来源、发文机构和作者情况的统计与分析,并重点基于文献关键词对碳酸岩的研究现状及未来发展趋势进行了挖掘与探讨。通过关键词共现分析和聚类分析将现阶段碳酸岩研究划分为4个重点领域:岩石成因与构造背景、岩浆源区与岩浆演化、成矿作用及相关矿床、相关的高温高压实验。通过关键词的趋势演变分析认为,这4个传统碳酸岩研究领域在未来将会持续受到较高的关注。其中,稀土矿床及其成矿作用始终是碳酸岩研究领域的重点,对稀土元素的富集分异机制的探讨将会更加深入;与碳酸岩相关的其他关键金属(如铌)矿产将会得到更多的关注;实验技术和设备的进步将会推动与碳酸岩相关的高温高压实验实现更多的突破。此外,碳酸岩成因与地球深部碳循环的关系已经成为当下研究的热点;白云鄂博巨型FeNb-REE矿床无论在过去还是在将来都将是国内外学者研究的焦点;坦桑尼亚OldoinyoLengai的相关研究文献在2015年之后有所减少,但其受关注程度不会显著降低。在国内,以华阳川碳酸岩型铀矿床和黄龙铺碳酸岩型钼矿床为代表的秦岭碳酸岩带,以及以新生代牦牛坪为代表的冕宁-德昌稀土成矿带将继续受到国内学者的青睐。碳酸岩研究正朝着深度和广度的方向发展,基于大数据和人工智能的碳酸岩研究将会迎来显著增长,并成为未来碳酸岩研究领域新的趋势和亮点。

关键词：碳酸岩文献计量学研究现状未来趋势可视化分析

国内外典型富氦气藏稀有气体地球化学特征及对氦气成藏过程的示踪意义

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天然气地球科学 2024年第6期35卷 1099-1112页

作者：张文陈文李玉宏周俊林中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供... 详细信息

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供重要手段。研究统计了中国各大盆地的含氦特征,并进一步对美国Hugoton-Panhandle气田、国内柴北缘地区油气田、坦桑尼亚裂谷带温泉区和国内渭河盆地地热田等典型富氦气藏中稀有气体同位素特征进行了归纳性研究。结果表明,国内多个含油气盆地均发现有富氦气藏,国内外目前具有工业开采价值的氦气藏中3He/4He值基本显示壳源特征,即由铀、钍等氦源元素通过α放射性衰变生成。不同气藏中20Ne/36Ar值及20Ne和36Ar等同位素含量特征差异较大,代表不同富氦气藏形成时所经历的油—气—水等多相平衡过程不尽相同,氦气的富集与地下水及气藏主要气体组分的运移密切相关。壳源氦气藏中4He与20Ne之间常呈正相关关系,表明这些气藏中4He富集可能与地下水密切相关,氦气应先溶于地下水再脱溶进入油气藏。幔源CO_(2)富氦气藏通常规模较小,氦气富集过程可能是因为CO_(2)易溶解于地下水或矿化形成碳酸盐矿物,使得气藏中CO_(2)减少,氦气相对丰度增加。进一步提出氦气成藏的四大有利条件:古老克拉通及富铀钍花岗岩提供充足的氦气来源、发育新构造活动、存在地下水系统和游离气相以及气藏中主要气体组分相对于氦气补给量适中。

关键词：氦气稀有气体同位素典型氦气藏油气藏地热温泉气