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桂东南六陈与大容山花岗岩稀土元素风化富集效应对比及物源研究

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桂林理工大学学报 2025年

作者：傅旋霓白艳萍付伟赵芹李佩强郭心荷唐专红桂林理工大学地球科学学院桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西壮族自治区区域地质调查研究院

花岗岩是中国南方离子吸附型稀土矿床的主要成矿母岩类型。以桂东南地区六陈和大容山两个相邻岩体为例，通过成矿母岩——富矿风化壳典型剖面地球化学和矿物学对比研究，探讨不同岩性特征花岗岩稀土元素风化成矿效应的差异及其影响因素... 详细信息

花岗岩是中国南方离子吸附型稀土矿床的主要成矿母岩类型。以桂东南地区六陈和大容山两个相邻岩体为例，通过成矿母岩——富矿风化壳典型剖面地球化学和矿物学对比研究，探讨不同岩性特征花岗岩稀土元素风化成矿效应的差异及其影响因素。结果显示：六陈岩体钾长花岗岩稀土元素含量高于大容山岩体花岗闪长岩，在风化壳中也产生了更显著的稀土元素次生富集效应。考虑到两个研究剖面所处的气候、地形和植被等外生环境条件无明显差异，母岩遭受的化学风化程度相似，且两处剖面在风化作用过程中元素表现出明显的迁移特征，综合推断成矿母岩中稀土元素的物质供应是导致风化成矿效应差异的主要因素。六陈岩体风化壳主要（含）稀土副矿物组合为褐帘石+萤石+磷灰石，大容山岩体主要（含）稀土副矿物组合为褐帘石+榍石+磷灰石。褐帘石在六陈岩体花岗岩中贡献的稀土含量远高于大容山岩体，分别占39.3%和9.0%，即母岩中褐帘石稀土总量越高，对应的风化壳中的稀土含量越高。研究表明成矿母岩中抗风化能力弱的稀土副矿物是六陈岩体和大容山岩体风化壳离子相稀土的主要来源，褐帘石含量是影响花岗岩类母岩风化成矿潜力的关键因素。

关键词：褐帘石稀土副矿物稀土富集化学风化桂东南地区

甘肃龙首山南部山丹地区志留纪A型花岗岩成因及动力学意义

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地球化学 2025年第1期54卷 100-113页

作者：张治国唐国强刘希军杨有海肖让李得超田昊河西学院土木工程学院甘肃张掖734000 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室/广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心/广西战略性关键矿产资源成矿与勘查科技创新基地广西桂林541004

龙首山岩浆事件对推演祁连山带地质构造演化具有重要意义。本文针对甘肃龙首山南部山丹花岗岩进行岩石学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学以及锆石原位Lu-Hf同位素研究。结果显示,山丹花岗岩锆石U-Pb年龄为427.2±2.2 Ma,是中志留世岩浆... 详细信息

龙首山岩浆事件对推演祁连山带地质构造演化具有重要意义。本文针对甘肃龙首山南部山丹花岗岩进行岩石学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学以及锆石原位Lu-Hf同位素研究。结果显示,山丹花岗岩锆石U-Pb年龄为427.2±2.2 Ma,是中志留世岩浆活动的产物。山丹花岗岩具有高Si和富碱特征,CaO、MgO和P_(2)O_(5)含量低,A/CNK=1.02~1.17,呈现过铝质钾玄岩-高钾钙碱性的特点。样品富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具有明显的Eu负异常,且富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、La、Ce和Ti等高场强元素(HFSE),为过铝质A2型花岗岩。锆石饱和温度计算山丹花岗岩的结晶温度为807~1078,℃且样品具有相对富集的Hf同位素组成,ε_(Hf)(t)值为-6.51~-4.30,表明其岩浆源区可能为古元古代地壳物质的部分熔融。综合研究表明,山丹花岗岩形成于早泥盆世,是地壳物质重熔的产物,说明北祁连造山带及邻区在中-晚志留世-早泥盆世期间进入后碰撞伸展环境。

关键词：龙首山山丹锆石U-Pb年代学 A2型花岗岩后碰撞伸展环境

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中亚造山带洋脊俯冲的主要特征与研究进展

地球化学 2025年第1期54卷 3-23页

作者：刘希军肖文交肖尧刘鹏德宋宇嘉黄雯敏张治国刘潇中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源研究中心新疆乌鲁木齐830011 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室/广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心广西桂林541006 河西学院土木工程学院甘肃张掖734000

洋脊俯冲指扩张洋脊与俯冲带交叉,随俯冲板片俯冲到地幔的现象,是现代大洋板块动力学系统中普遍且重要的地质过程。由于洋脊的特殊结构和形态,其对板块俯冲角度、俯冲带热结构、岛弧岩浆作用产生、陆壳增生及金属成矿有重要控制作用,因... 详细信息

洋脊俯冲指扩张洋脊与俯冲带交叉,随俯冲板片俯冲到地幔的现象,是现代大洋板块动力学系统中普遍且重要的地质过程。由于洋脊的特殊结构和形态,其对板块俯冲角度、俯冲带热结构、岛弧岩浆作用产生、陆壳增生及金属成矿有重要控制作用,因此受到广泛关注。当扩张洋脊俯冲时会形成板片窗,并形成特殊的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武岩等岩石组合,且与Cu、Au成矿关系密切。本文概述了现今洋脊俯冲引发的地质过程研究历史与现状,论述了与之相关的构造运动、岩浆活动与成矿特点,同时系统地总结了中亚造山带西准噶尔、阿尔泰、东准噶尔、北山、中国天山、内蒙古、阿拉善和兴凯等地区与洋脊俯冲有关的岩浆活动及变质、变形作用。根据中亚造山带洋脊俯冲时空分布规律,指出与洋脊俯冲有关的岩浆活动均分布在中亚造山带南缘,时代主要集中在490~371 Ma和338~254 Ma,并认为在此期间很可能存在至少两次大的洋脊俯冲事件。中亚造山带许多矿床的成因与洋脊俯冲有关,尤其是新疆北部地区,表明洋脊俯冲体系可能是造成中亚造山带成矿作用的关键因素。因此,对中亚造山带洋脊俯冲的厘定,有利于深入揭示中亚造山带陆壳侧向和垂向的复式增生方式和金属成矿作用。

关键词：洋脊俯冲板片窗中亚造山带陆壳增生成矿作用

磷灰石年代学、地球化学特征对大厂矿田东矿带大幅楼脉状Sn-Zn矿床成矿作用的指示

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地学前缘 2025年

作者：张宇肖昌浩于萍萍张闰峰胡利娟中国地质大学(北京)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自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室深地探测与矿产勘查全国重点实验室桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心

丹池成矿带是我国华南重要的锡多金属集中区域，大厂矿田锡多金属成矿与晚白垩世黑云母花岗岩（笼箱盖岩体）密切相关。然而，岩浆－热液演化过程中熔、流体化学性质，挥发分，体系氧逸度变化等尚不明确，从而限制了对大厂矿田锡多金属... 详细信息

丹池成矿带是我国华南重要的锡多金属集中区域，大厂矿田锡多金属成矿与晚白垩世黑云母花岗岩（笼箱盖岩体）密切相关。然而，岩浆－热液演化过程中熔、流体化学性质，挥发分，体系氧逸度变化等尚不明确，从而限制了对大厂矿田锡多金属矿床锡富集机制及矿床成因的理解。作者首次在大厂矿田东段大幅楼Sn-Zn矿床22-1号矿体中发现了与锡矿化密切相关的自形粗粒热液磷灰石，结合已有黑云母花岗岩，花岗斑岩脉中未蚀变岩浆磷灰石和蚀变磷灰石资料，利用岩浆－热液演化过程中熔、流体化学性质变化，系统探讨锡富集机制及矿床成因的关键科学问题，同时，建立利用磷灰石地球化学数据区分锡矿与其他成因类型矿床的新型综合图解，为找矿勘查提供指导。为此，作者对大幅楼矿床热液磷灰石开展了精细矿相学研究，LA-ICP-MS U-Pb定年，X射线荧光光谱（XPS）及电子探针（EPMA）主量成分分析工作。磷灰石矿相学结果表明自形粗粒磷灰石（50～200 μm）主要与铁氧化物、锡石、钛铁矿、石英共生。电子背散射图像（BSE）和XPS面扫描分析下，磷灰石表面均一，不发育环带，Ca、P、F元素分布均匀。电子探针主量元素分析表明磷灰石明显富F（3.63%～4.47%），贫Cl（＜0.036%），属于氟磷灰石。磷灰石原位U-Pb定年结果显示大幅楼矿床热液磷灰石形成于96.2 ± 5.7 Ma（n=24，MSWD=3.3，2σ）。未蚀变岩浆磷灰石高F特征表明大厂矿田初始岩浆相对富F，可有效降低岩浆固相线温度和黏度，延长岩浆演化过程，有利于Sn在残余熔体中富集。岩浆磷灰石低的As含量（1.15～7.18 ppm），以及大幅楼矿床流体包裹体中CH4的大量出现，表明岩浆演化和大幅楼矿床热液成矿阶段，体系氧逸度(fO2)始终维持在较低水平。结合前人流体包裹体成分分析和测温结果，认为流体降温是导致大幅楼矿床锡石沉淀的主要原因，锡石与毒砂的氧化还原缓冲在锡石－硫化物阶段锡石沉淀过程中发挥了重要作用。华南典型锡矿及其他不同成因类型矿床磷灰石微量元素的主成分分析（PCA）和核密度估算（KDE）结果显示，锡矿相关磷灰石富集La、Ce、Pr、Sm、Gd、Dy、Yb和Y元素，可作为区分锡矿与其他成因类型矿床的判别标志。

关键词：磷灰石U-Pb定年挥发分氧逸度变化大幅楼Sn-Zn矿床丹池成矿带

藏北盐湖地区晚白垩世辉长岩:对班公湖‒怒江缝合带碰撞后拆沉作用的指示

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大地构造与成矿学 2024年第4期48卷 866-878页

作者：周高宇祁诚雪万牧钦吴浩黄煜奇李宾铭桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心广西桂林541004 桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心广西桂林541004

青藏高原中部班公湖-怒江缝合带的两侧在晚白垩世经历了大规模的岩浆活动,但其深部动力学机制至今仍存有较大争议。本文对藏北盐湖地区新识别出的辉长岩进行了系统的锆石U-Pb定年、原位Hf同位素以及全岩主微量元素分析,旨在为该缝合带... 详细信息

青藏高原中部班公湖-怒江缝合带的两侧在晚白垩世经历了大规模的岩浆活动,但其深部动力学机制至今仍存有较大争议。本文对藏北盐湖地区新识别出的辉长岩进行了系统的锆石U-Pb定年、原位Hf同位素以及全岩主微量元素分析,旨在为该缝合带的构造演化过程提供新的约束。分析结果显示,辉长岩形成于~100 Ma,其地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有明显的Nb-Ta元素亏损,εHf(t)值介于6.60~8.33之间。这些特征表明,辉长岩具有板内基性岩的地球化学属性,是软流圈地幔部分熔融熔体混染地壳物质的产物。结合区域上近同期基性岩脉和大规模高Mg埃达克质岩浆活动,本文认为盐湖辉长岩的形成于碰撞后伸展环境,是拉萨-羌塘地块碰撞后增厚榴辉岩相下地壳拆沉过程中,深部软流圈地幔上涌减压熔融的产物。盐湖辉长岩的发现为青藏高原中部晚白垩世碰撞后增厚下地壳拆沉模型提供了岩石学上的证据。

关键词：班公湖-怒江缝合带晚白垩世辉长岩岩石成因拆沉作用

华南桂东南地区加里东期Ⅰ型花岗岩类的岩石成因及构造意义

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地球科学 2021年第11期46卷 3965-3992页

作者：刘明辉时毓唐远兰赵增霞刘希军高爱洋黄椿文桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用协同创新中心广西桂林541004 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京210093

龙新岩体和夏郢岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南端,岩体中的Ⅰ型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代的地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意义.对龙新岩体的寄主岩和其暗色微粒包体,以及夏郢岩体岩石进行了LA-ICP-M... 详细信息

龙新岩体和夏郢岩体位于扬子地块与华夏地块拼合带的西南端,岩体中的Ⅰ型花岗岩成因研究对揭示桂东南地区早古生代的地球动力学背景及其构造演化具有重要的地质意义.对龙新岩体的寄主岩和其暗色微粒包体,以及夏郢岩体岩石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和全岩地球化学研究.锆石U-Pb定年结果显示,龙新岩体的寄主岩(花岗闪长岩)的年龄为440±2 Ma;龙新岩体的暗色包体(闪长岩)的年龄为441±1 Ma,寄主岩与暗色包体为同期岩浆作用的产物.夏郢岩体花岗闪长岩和二长花岗岩年龄分别为447±3 Ma和436±3 Ma,说明夏郢岩体至少发生了2期岩浆侵入事件.Hf同位素研究表明,龙新岩体寄主岩和暗色微粒包体的锆石ε_(Hf)(t)值分别为-3.32~-5.83和-17.89~-1.82,二阶段模式年龄(T_(DM2))分别为1.62~1.76 Ga和1.57~2.54 Ga;夏郢岩体早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值分别为-15.43~3.03和-4.79~6.82,T_(DM2)分别为1.59~1.99 Ga和0.97~1.70 Ga,指示物源主要来自古-中元古代的地壳物质.地球化学特征表明龙新岩体寄主岩为准铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,寄主岩和暗色微粒包体均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素及高场强元素;夏郢岩体早期的花岗闪长岩为弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,晚期的二长花岗岩则为强过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,主微量元素特征均与龙新岩体寄主岩相似.根据研究区花岗岩和镁铁质包体的岩相学、年代学、地球化学及Hf同位素组成特征,表明龙新岩体的暗色包体(闪长岩)为岩浆混合成因,而龙新岩体寄主岩(花岗闪长岩)和夏郢岩体(早期花岗岩闪长岩和晚期二长花岗岩)具有一致的岩石源区和岩石成因,但在后期的成岩过程中存在岩浆混合和结晶分异程度的差异.综合以往对华南地区构造背景的研究,认为龙新和夏郢岩体是在扬子地块和华夏地块陆内造山期后,岩石圈伸展减薄,热的幔源岩浆上涌底侵,中-下地壳受到地幔热影响发生部分熔融,形成的酸性岩浆在源区和基性岩浆经历了不均一且不强烈的壳-幔混合作用形成的.

关键词：加里东期 Ⅰ型花岗岩锆石年代学龙新岩体和夏郢岩体桂东南地球化学岩石学

滇东南个旧矿区花岗岩黑云母成分特征及其对锡成矿的指示

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地质科学 2023年第2期58卷 580-597页

作者：华洁文周云刘奕志李政林刘昊茹陈丛敏焦显杨广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林理工大学广西桂林541004 有色金属矿产勘查与资源高效利用省部共建协同创新中心桂林理工大学广西桂林541004

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^(T)含量为22.81%~26.17%... 详细信息

滇东南个旧矿区发育有著名的超大型锡多金属矿床,该矿床的形成与花岗质岩浆活动密切相关。本文利用电子探针分析技术对个旧矿区花岗岩中的黑云母开展研究;研究结果表明,黑云母表现出富铝铁、贫镁钙的特征,其FeO^(T)含量为22.81%~26.17%,含铁指数为0.75~0.81,属于富铁黑云母。黑云母的化学组成特征显示其具有较高的结晶温度(616℃~691℃)、结晶压力(318~403 MPa)和结晶深度(12.03~15.24 km),以及较低的氧逸度(logf_(O_(2))=-19.74~-17.05)。综合研究表明,个旧矿区花岗岩源区物质复杂,具有多源性;花岗岩中黑云母整体表现出高铁指数和较低氧逸度等特征,是锡成矿的有利条件。

关键词：黑云母花岗岩岩石成因电子探针个旧矿区

桂东南地区火成岩风化壳中钛铁矿与稀土共生富集特征及成因研究

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稀土 2019年第6期40卷 16-27页

作者：胡作英付伟罗鹏蔡倩冯梦桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004 广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心桂林理工大学广西桂林541004

钛铁矿与稀土元素这两种在传统认识上看似不相关的矿种在桂东南地区的一些火成岩风化壳中出现了共生富集现象(钛铁矿重砂>10 kg/m3,稀土氧化物>500×10-6)。为了更深入地了解此类特殊表生成矿现象的发育特征并探讨其成因,对比研究了桂... 详细信息

钛铁矿与稀土元素这两种在传统认识上看似不相关的矿种在桂东南地区的一些火成岩风化壳中出现了共生富集现象(钛铁矿重砂>10 kg/m3,稀土氧化物>500×10-6)。为了更深入地了解此类特殊表生成矿现象的发育特征并探讨其成因,对比研究了桂东南藤县塘村(TC)和苍梧麻地(MD)两处开采钛铁矿砂的风化壳剖面。研究发现,TC剖面中钛铁矿(35. 2 kg/m3)富集明显,但稀土元素(∑REE=273. 7×10-6)富集程度不显著;而MD剖面中不仅钛铁矿(12. 6 kg/m3)富集,而且稀土元素(∑REE=742. 5×10-6)也达到了成矿品位。化学风化指数(CIA)指示两个风化壳剖面的风化程度接近,指示风化程度并非是导致二者之间出现稀土元素差异富集的关键原因,其控制因素主要与母岩有关。MD剖面的母岩为石英闪长岩,具有较高的Ti和REE元素背景值。母岩在风化过程中,Ti元素的寄主矿物钛铁矿因抗风化能力强而出现残积,而REE的寄主矿物则易被蚀变导致REE发生淋积作用而次生富集。相比之下,TC剖面母岩为闪长岩,Ti元素背景值高而REE元素背景值偏低,决定了风化过程中只可能产生含钛矿物的残积作用而无法出现显著的稀土元素次生富集作用。研究指示,风化壳中出现的钛铁矿与稀土元素共生富集现象,是具有特殊地球化学属性(高Ti和REE背景)的中性岩浆岩在强烈化学风化作用下经过残积和淋积耦合作用而形成的。勘查和开发利用此类矿床,需要重视共生资源的综合利用。

关键词：风化壳钛铁砂矿稀土共生富集综合利用

秦岭岩群(杂岩)侵入体的年代学、地球化学特征及其对古生代构造运动的启示

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地质与勘探 2019年第5期55卷 1185-1201页

作者：黄倩雯时毓覃康乐刘磊柏治安广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林理工大学广西桂林541004 广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心广西桂林541004

秦岭岩群(杂岩)是北秦岭构造带主要的构造岩石单元之一,对研究华北板块和扬子板块之间的构造演化具有重要意义。本文对秦岭岩群(杂岩)中的4个侵入体(包括片麻状变辉长岩、糜棱岩化花岗岩、片麻状石英闪长岩和片麻状花岗岩)进行了地球化... 详细信息

秦岭岩群(杂岩)是北秦岭构造带主要的构造岩石单元之一,对研究华北板块和扬子板块之间的构造演化具有重要意义。本文对秦岭岩群(杂岩)中的4个侵入体(包括片麻状变辉长岩、糜棱岩化花岗岩、片麻状石英闪长岩和片麻状花岗岩)进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析,以探讨北秦岭古生代岩浆作用。结果表明4个样品富集LREE,亏损HREE;片麻状变辉长岩的锆石年龄集中在481~471Ma,糜棱岩化花岗岩锆石年龄具有486Ma的强峰,代表早古生代岩浆热事件;片麻状石英闪长岩和片麻状花岗岩的锆石年龄分别在417~384Ma之间和400~388Ma之间,代表秦岭岩群(杂岩)在晚古生代早期经历的岩浆活动事件。片麻状变辉长岩的εHf(t)值在-5.64^-3.32之间,代表其原岩来自古老地壳;片麻状石英闪长岩和片麻状花岗岩的εHf(t)值均为正值,分别在7.62~11.84和7.50~10.70之间变化,表明其原岩来自亏损地幔。

关键词：古生代侵入体年代学地球化学秦岭岩群(杂岩) 北秦岭