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电感耦合等离子体原子发射光谱法用于锰矿石中碳酸锰、氧化锰和硅酸锰的物相分析

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冶金分析 2024年第1期44卷 81-86页

作者：姜云周鑫陈明桂夏传波山东省地质科学研究院山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室

锰矿石中含锰矿物种类繁多、分类复杂，但目前锰矿石物相分析手续繁琐，流程不统一，缺少操作细节描述。实验选择了不同矿区、不同类型含量的锰矿石，通过单矿物实验选择浸取剂，建立了50 g/L硝酸铝沸水浴60 min浸取碳酸锰，30 g/L硫酸... 详细信息

锰矿石中含锰矿物种类繁多、分类复杂，但目前锰矿石物相分析手续繁琐，流程不统一，缺少操作细节描述。实验选择了不同矿区、不同类型含量的锰矿石，通过单矿物实验选择浸取剂，建立了50 g/L硝酸铝沸水浴60 min浸取碳酸锰，30 g/L硫酸羟胺-1%(V/V)硫酸沸水浴60 min浸取氧化锰，残渣经酸分解得到硅酸锰，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定处理的溶液中锰，建立了锰矿石化学物相分析方法。方法的检出限分别为(以锰计):碳酸锰相0.000 3%,氧化锰相0.000 5%,硅酸锰相0.000 3%。按照实验方法测定1个碳酸锰原矿和1个氧化锰原矿，测定结果的相对标准偏差(RSD,n=12)小于5.0%,满足DZ/T 0130.3—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》的要求。实验方法用于测定锰矿石化学物相分析标准物质GBW(E)070256(碳酸锰矿)和GBW(E)070258(氧化锰矿),主相态测定结果的相对误差(RE)小于1%,其他相态相对误差小于10%,同样满足DZ/T 0130.3—2006的要求。

关键词：锰矿石物相分析碳酸锰氧化锰硅酸锰电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)

密闭酸溶-电感耦合等离子体发射光谱/质谱法测定花岗伟晶岩中32种微量元素

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岩矿测试 2024年第2期43卷 247-258页

作者：夏传波成学海姜云张文娟陈明桂赵伟山东省地质科学研究院山东济南250013 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济南250013

花岗伟晶岩富集锂铍铷铯铌钽等稀有金属元素,准确测定其中的大离子亲石元素、高场强元素和稀土等微量元素,可用于判断成矿流体物质来源、成岩构造环境。目前的测试方法研究主要集中在锂铍铷铯铌钽等少数元素,样品消解方法有四酸敞开法... 详细信息

花岗伟晶岩富集锂铍铷铯铌钽等稀有金属元素,准确测定其中的大离子亲石元素、高场强元素和稀土等微量元素,可用于判断成矿流体物质来源、成岩构造环境。目前的测试方法研究主要集中在锂铍铷铯铌钽等少数元素,样品消解方法有四酸敞开法、五酸敞开法、密闭酸溶法等,存在难溶矿物分解不完全、锆铪钍铀和稀土等元素回收率偏低等问题。本文对比了盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸敞开消解法、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸敞开消解法、硝酸-氢氟酸密闭消解法三种方法的分解效果。结果表明:四酸消解法中,铌钽锆铪钨和重稀土元素结果严重偏低;五酸消解法由于采用硫酸-氢氟酸-过氧化氢体系提取,有效地防止了铌钽的水解,铌钽钨等元素测定结果准确,但锆铪钡铅和轻稀土元素测定结果偏低。硝酸-氢氟酸密闭消解法使用王水代替硝酸进行残渣复溶,促进了铌钽锆铪和稀土等元素的复溶,采用电感耦合等离子体发射光谱和质谱法(ICP-OES/MS)可以准确测定花岗伟晶岩中稀有金属、稀土元素等32种元素,方法检出限为0.004~2.50μg/g,精密度(RSD,n=12)为1.0%~8.3%。将该方法应用于8种花岗岩、伟晶岩及稀有金属矿标准物质和三种类型实际样品的测定,标准物质的测定值与标准值基本相符。

关键词：花岗伟晶岩稀有金属元素稀土元素密闭酸溶电感耦合等离子体发射光谱/质谱法

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西昆仑晚三叠世巴尔达灵花岗岩体年代学、岩石地球化学及对古特提斯后碰撞构造演化的约束

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岩石学报 2024年第6期40卷 1887-1906页

作者：杜保峰李珊珊张荣臻胡红雷乔天荣钱金龙杨府中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院北京100083 河南省地质研究院河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室郑州450016 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-P... 详细信息

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-Pb年代学及全岩主、微量元素分析,揭示了岩体形成时代、岩石成因与岩浆源区属性,并进一步探讨了古特提斯后碰撞构造演化过程。巴尔达灵花岗岩体主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,发育大量暗色微细粒包体。锆石U-Pb年龄分别为237Ma、233Ma和231Ma,表明岩体形成时代为晚三叠世早期。地球化学结果显示,岩石具有高铝、富碱和低镁特征,A/CNK为0.94~1.02,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性岩石。岩石分异指数偏高(67.3~81.1),岩浆演化以结晶分异为主,为分异程度偏高的I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏较为明显,具弱至中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;Nb/Ta比值(7.2~16.7)和Zr/Hf比值(28.4~40.3)偏低,而Rb/Sr比值(0.2~1.4)和La/Ta比值(20.0~56.4)较高,指示源岩以壳源为主,应有少量幔源物质的加入。结合区域演化,本文认为巴尔达灵花岗岩体形成于晚三叠世早期古特提斯后碰撞过程,与中三叠世同碰撞挤压向后碰撞伸展转换有关,并指示古特提斯演化进入后碰撞伸展期的起始时限应不晚于237Ma。

关键词：巴尔达灵 I型花岗岩后碰撞环境晚三叠世古特提斯西昆仑

胶西北大泽山岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征

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地质科学 2024年第1期59卷 21-37页

作者：李增胜张晨西迟乃杰单伟刘传娥马祥县解玉凤申颖王秀凤山东省地质科学研究院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综合利用重点实验室济南250013 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队济南250014 潍坊市建筑设计研究院有限责任公司山东潍坊261041

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒... 详细信息

胶东金矿集区是我国最重要的金矿集区,大规模金成矿作用发生于125~110 Ma。本文选择了与成矿作用同期的早白垩世晚期大泽山岩体为研究对象,通过详细的岩相学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,识别出中粒二长花岗岩和细粒二长花岗岩两种主要的侵入岩类型,它们具有相似的岩相学和岩石地球化学特征,呈现同源岩浆演化特征。定年结果表明,中粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为119.8±0.8 Ma和119.3±0.9 Ma,细粒二长花岗岩中锆石U-Pb年龄分别为109.2±0.7 Ma和109.9±0.7 Ma。岩石地球化学研究表明,二长花岗岩具有高的全碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.14%~8.72%),高的Al_(2)O_(3)(12.42%~15.32%),属过铝质高钾钙碱性系列,轻稀土(LREE)富集、重稀土(HREE)相对亏损(LREE/HREE=8.46~18.87),具明显的稀土元素分馏((La/Yb)_(N)=8.52~24.08)和较强的Eu负异常(δEu=0.33~0.58)。大泽山岩体锆石ε_(Hf)(t)值为-26.4~-16.2,亏损地幔二阶段模式年龄(T_(DM2))为2812~2173 Ma,物源主要是古元古代和新太古代陆壳的部分熔融,有少量幔源物质的加入。大泽山岩体成岩期与胶东金矿的主成矿期一致,暗示岩浆活动与金成矿具有统一的地球动力学背景。

关键词：地球化学锆石U-Pb年龄 Lu-Hf同位素大泽山岩体胶西北

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北秦岭二郎坪群抱树坪组沉积时代与构造环境

地质论评 2024年第1期70卷 59-82页

作者：翟文建张永唐国胜赵焕翟文芳河南省地质研究院郑州450016 地质过程与矿产资源国家重点实验室河南技术联合研发和示范中心郑州450016 河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室郑州450001 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

二郎坪群抱树坪组作为北秦岭早古生代重要的沉积记录,其研究程度较低。本文通过对抱树坪组内火山岩夹层和花岗斑岩脉进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究,旨在进一步确定其沉积时代与构造环境。研究结果表明:豫西夏馆地区抱树坪组... 详细信息

二郎坪群抱树坪组作为北秦岭早古生代重要的沉积记录,其研究程度较低。本文通过对抱树坪组内火山岩夹层和花岗斑岩脉进行岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年研究,旨在进一步确定其沉积时代与构造环境。研究结果表明:豫西夏馆地区抱树坪组火山岩夹层已变质为(黑云)阳起钠长片岩,常与黑云石英片岩呈“互层状”产出;岩石原岩为安山质凝灰岩,具有相对低的SiO_(2)(52.56%~62.04%)、较高的Al_(2)O_(3)(10.70%~18.55%)、低的MgO(4.06%~6.21%)和FeO^(T)/MgO(1.23~1.81),富集轻稀土元素和大离子亲石元素Rb、Th、U、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,具镁安山质岩石的特点;结合地球化学特征及前人研究认为,抱树坪组可能形成于活动陆缘弧后盆地。获得黑云阳起钠长片岩原岩的结晶锆石U-Pb年龄为446.0±1.7 Ma,以及侵入其中花岗斑岩脉的成岩年龄为430.0±3.0 Ma,首次将抱树坪组的形成时代准确地限定为晚奥陶世至早志留世。综合区域研究成果认为,小寨组和抱树坪组在地层层序和地层时代上符合广义二郎坪群的划分方案,但大庙组、火神庙组及由小寨组和抱树坪组构成的整体三者在形成时代上表现为近于同时性,在空间上主体呈现近平行关系,可能主体属时代大体相当的不同沉积环境的产物;在大地构造属性方面,认为二郎坪群是在约470 Ma之前由于商丹洋向北俯冲而形成的火山岛弧,在470~436 Ma转化为弧后盆地,至约430 Ma之前最终完成消减闭合。

关键词：二郎坪群抱树坪组火山岩晚奥陶世—早志留世火山岛弧—弧后盆地

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山东泰莱地区重要矿产成矿规律及预测

山东国土资源 2024年第3期40卷 42-49页

作者：杨斌梁吉坡罗文强唐璐璐倪永进仵康林辛浩山东省地质科学研究院国土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济南250013

泰莱地区矿产资源丰富,拥有铁矿、金矿、煤等多种金属及非金属矿产资源。本文采用地质勘探、地球物理、地球化学、自然重砂特征以及遥感等手段,对区内成矿地质条件和矿产资源特征进行调查研究。梳理了研究区域内矿床、矿(化)点等71处,... 详细信息

泰莱地区矿产资源丰富,拥有铁矿、金矿、煤等多种金属及非金属矿产资源。本文采用地质勘探、地球物理、地球化学、自然重砂特征以及遥感等手段,对区内成矿地质条件和矿产资源特征进行调查研究。梳理了研究区域内矿床、矿(化)点等71处,其中包括新发现矿(化)点7处;确定了各矿种的矿床地质特征、成因类型以及成矿时代;总结了区域成矿规律与成矿模式,以及划分了成矿远景与找矿靶区。本研究为下一步找矿方向与工作布署提供了重要参考与指导意义。

关键词：矿产资源地质特征成矿规律找矿预测泰莱地区山东

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热电离质谱法测定岩石标准

山东国土资源 2024年第6期40卷 28-35页

作者：徐珺程伟迟乃杰张晨西李增胜舒磊单伟李敏孙雨沁王秀凤周长祥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山东济南250013

利用Triton XT型热电离质谱仪,对1个碳酸锶同位素标准物质SRM 987和4个岩石标准物质BCR 2、BHVO 2、JLs 1和GBW07127进行了锶(Sr)同位素比值的测试,测试时采用指数律和88 Sr/86 Sr=8.375209进行质量分馏校正,87 Rb/85 Rb=0.385041进行... 详细信息

利用Triton XT型热电离质谱仪,对1个碳酸锶同位素标准物质SRM 987和4个岩石标准物质BCR 2、BHVO 2、JLs 1和GBW07127进行了锶(Sr)同位素比值的测试,测试时采用指数律和88 Sr/86 Sr=8.375209进行质量分馏校正,87 Rb/85 Rb=0.385041进行同质异位素干扰扣除。测得SRM 987:87 Sr/86 Sr比值为0.710252±0.000011(n=40,2SD),BCR 2:87 Sr/86 Sr比值为0.705016±0.000011(n=10,2SD)、BHVO 2:87 Sr/86 Sr比值为0.703471±0.000011(n=10,2SD),JLs 1:87 Sr/86 Sr比值为:0.707825±0.000014(n=10,2SD),与推荐值及前人文献报道值在误差范围内一致。此外,本研究测定的碳酸盐岩标准物质GBW07127的87 Sr/86 Sr比值为0.708971±0.000023(n=20,2SD),这一数据丰富了目前国家标准物质的锶同位素数据库,可为地球化学的分析研究提供重要的数据参照。

关键词：热电离质谱仪锶同位素岩石标准物质质谱分析

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热液成矿系统构造控矿理论

地学前缘 2024年第1期31卷 239-266页

作者：杨立强杨伟张良高雪申世龙王偲瑞徐瀚涛贾晓晨邓军中国地质大学(北京)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 山东省地质科学研究院自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东济南250013 山东黄金地质研究院山东济南250101 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队自然资源部深部金矿资源勘查与开采技术创新中心山东威海264209 西昌学院资源与环境学院四川西昌615000

构造对成矿的控制是热液成矿系统的典型特征之一,系统剖析多重尺度控矿构造的几何学、运动学、动力学、流变学和热力学对认识矿床成因和预测找矿至关重要;而如何实现控矿构造格架、渗透性结构、成矿流体通道和矿化变形网络由静态到多尺... 详细信息

构造对成矿的控制是热液成矿系统的典型特征之一,系统剖析多重尺度控矿构造的几何学、运动学、动力学、流变学和热力学对认识矿床成因和预测找矿至关重要;而如何实现控矿构造格架、渗透性结构、成矿流体通道和矿化变形网络由静态到多尺度时-空四维动态的转变,查明流体通道和矿床增量生长过程与控制因素,揭示热液成矿系统的构造-流体耦合成矿机制和定位规律是亟待解决的关键科学难题。为此,我们在对已有相关成果系统梳理的基础上,提出了科学构建热液成矿系统构造控矿理论的基本要点与对应方法及应用范畴:(1)流体而非构造是构造控矿理论的中心,热液系统的流体流动与成矿作用受控于断裂带格架及其渗透性结构,其中渗透率是将流体流动与流体压力变化联系起来理解控矿构造的核心;(2)不同控矿构造组合的关键控制是构造差应力和流体压力的大小,而矿化类型的变化可能是由于构造应力场引起的容矿构造方位的不同和赋矿围岩之间的强度差异所致;(3)流体通道的生长始于超压流体储库上游围岩中孤立的微裂隙沿流体压力梯度最大的方向、随裂隙发育且相互连结而形成新的长裂隙,并最终连通形成断裂网络内的流体通道,矿床的增量生长发生在高流体通量的短爆发期,断层反复滑动驱动其内流体压力、流速和应力快速变化,当由此诱发的流体通道生长破坏了流体系统的动态平衡时,随之而来的流体快速降压就成为金属沉淀成矿的关键驱动因素;(4)以热液裂隙-脉系统野外地质观测和构造-蚀变-矿化网络三维填图为基础,通过宏观与微观各级控矿构造相结合、地质历史与构造应力分析相结合、局部与区域点-线-面相结合、浅部与深部相结合、时间与空间相结合、定性和定量相结合,对各种控矿因素开展多学科、多尺度、多层次、全方位综合研究,是应遵循的基本原则;(5)通过构造-蚀变-矿化网络填图,将蚀变-矿化体与控矿构造的类型、形态、规模、产状和间距等几何学特征联系起来,利用热液裂隙-脉系统和断裂网络拓扑学及矿体三维几何结构分析等定量方法查明控矿构造格架和渗透性结构并揭示矿化变形网络的连通性与成矿潜力;(6)合理构建地质模型,选取合适的热力学参数和动力学边界条件,利用HCh和COMSOL等方法,定量模拟成矿过程中的流体流动、热-质传递、应力变形和化学反应等的时-空变化,是揭示构造-流体耦合成矿机理和定位规律、预测矿化中心和确定找矿目标的有效途径。进而提出了构造控矿理论的研究流程:聚焦构造-流体耦合成矿机制和定位规律这一关键科学问题,选择热液裂隙-脉系统和构造-蚀变-矿化网络为重点研究对象;通过几何学描述、运动学判断、流变学分析、动力学解析和热力学综合,厘定控矿构造格架,定位矿化中心,示踪成矿流体通道和多种矿化样式的增量生长过程及其关键控制,揭示渗透性结构的时-空演变规律及构造再活化与成矿定位的成因关联,建立构造-流体耦合成矿模式,服务新一轮战略找矿突破。以胶东焦家金矿田为例,开展控矿构造理论研究和成矿预测应用实践,证实了其科学性和有效性。

关键词：热液裂隙-脉系统构造-蚀变-矿化网络渗透性结构与成矿定位流体通道和矿床增量生长构造-流体耦合成矿模式

山东栖霞笏山-西陡崖金矿地质特征及资源潜力分析

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山东国土资源 2024年第3期40卷 33-41页

作者：刘强张岩蔡娜张超李大鹏史宏江尉鹏飞耿科谢伟山东省地质科学研究院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济南250013 山东省核工业二七三地质大队山东烟台264006

栖霞笏山西陡崖金矿位于蓬莱栖霞金成矿带南侧,是产于新太古代变质基底与中生代燕山期花岗岩接触带附近的破碎蚀变岩型金矿。本次研究在矿区外围开展了详细的野外地质调查,并对该矿床进行了详细研究,在Ⅰ号主矿体深部施工DKZK03钻孔,控... 详细信息

栖霞笏山西陡崖金矿位于蓬莱栖霞金成矿带南侧,是产于新太古代变质基底与中生代燕山期花岗岩接触带附近的破碎蚀变岩型金矿。本次研究在矿区外围开展了详细的野外地质调查,并对该矿床进行了详细研究,在Ⅰ号主矿体深部施工DKZK03钻孔,控制金矿体4层,累计真厚度6.85 m。其中,Ⅰ-1、Ⅰ-2号金矿体埋深分别为1273.80~1275.45 m、1072.95~1076.55 m,Ⅰ-1号金矿体为该区目前最深金矿体。采用趋势外推法对区内深部金矿体进行定位预测,为今后在栖霞地区金矿深部找矿勘查提供了依据,该地区金矿深部具有较大的找矿潜力。

关键词：金矿深部钻探成矿预测笏山西陡崖山东栖霞