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右江盆地卡林型金矿成矿年代学研究进展

地学前缘 2024年第1期31卷 267-283页

作者：高伟胡瑞忠李秋立刘建中李献华中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 贵州省地质矿产开发局贵州贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期... 详细信息

右江盆地是全球仅次于美国内华达地区的第二大卡林型金矿床集中分布区。由于成矿时代的不确定性,盆地内卡林型金矿床的成矿动力学背景一直不清。为准确确定这些金矿床的成矿时代,近四十年来国内外矿床学家进行了孜孜不倦的探索,从早期以石英裂变径迹和流体包裹体Rb-Sr等时线法为代表的定年,到中期以硫化物Re-Os等时线法为代表的单矿物溶样法定年,再到最新以热液金红石、独居石和磷灰石U-Th-Pb法为代表的微区原位定年,其定年对象和方法见证了同位素地质年代学的发展历程。现已基本明确,右江盆地主要发育两期卡林型金矿成矿作用,分别为215~200 Ma和155~140 Ma,相当于印支期和燕山期,其动力学背景分别对应于印支-华南-华北地块碰撞后的印支期陆内造山过程以及燕山期软流圈上涌诱发的岩石圈伸展作用。

关键词：右江盆地卡林型金矿成矿时代印支期和燕山期成矿

埃达克岩与热液成矿过程中钾镁同位素分馏及其指示意义:以驱龙斑岩铜矿床为例

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地学前缘 2024年第3期31卷 150-169页

作者：字艳梅田世洪陈欣阳侯增谦杨志明龚迎莉唐清雨东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 华盛顿大学地球与空间科学系美国西雅图华盛顿98195 成都理工大学沉积与生物地球化学国际研究中心四川成都610059 中国地质科学院地质研究所北京100037 清华大学能源与动力工程系北京100084

为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大... 详细信息

为研究后碰撞埃达克质岩岩浆分异和热液过程中的钾镁同位素分馏行为及其对斑岩铜矿床岩石成因的指示意义,本文对藏南驱龙斑岩铜矿床的一套埃达克质岩石开展了钾镁同位素分析。该套岩石包括闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩,后者是超大型斑岩铜矿床的成矿母岩。已有研究结果证实,这3套岩石很可能是由同一来源的不同程度的部分熔融和分离结晶作用形成的。研究结果表明,闪长质包体、花岗闪长岩和花岗斑岩的δ^(41)K组成分别为-0.38‰~-0.22‰、-0.43‰~-0.34‰和-0.59‰~-0.36‰。尽管3类岩石各自变化范围较小,但整体上δ^(41)K与K 2O和SiO_(2)含量呈现明显负相关趋势,表明全岩钾元素迁移和钾同位素发生了解耦,钾同位素产生了分馏。在闪长质包体花岗闪长岩演化期间,δ^(41)K与Sc和Y含量呈明显正相关关系,这指示了在该演化期间可能主要是角闪石分离结晶导致了钾同位素分馏。相比之下,花岗斑岩中具有明显的钾同位素组成变化,在花岗斑岩演化期间,δ^(41)K与Eu/Eu*和Sr含量呈正相关关系,表明在岩石演化晚期钾同位素的分馏可能主要跟斜长石分离结晶有关。然而,通过瑞利分馏模拟表明仅矿物分离结晶难以实现如此大的钾同位素分馏,花岗斑岩中的钾同位素分馏是岩浆热液共同作用的结果。值得注意的是,闪长质包体具有比地幔更重的钾同位素组成,导致这种现象的原因可能是复杂多样的:一方面,下地壳可能具有比地幔更重的钾同位素组成,岩浆混合机制下导致源区具有重钾同位素组成;另一方面,驱龙斑岩铜矿床的岩浆源区受到俯冲板片来源的富重钾流体/熔体所交代,导致其源区的钾同位素组成偏重。相比之下,这3类岩石的镁同位素组成比较类似(闪长质包体:-0.36‰~-0.19‰;花岗闪长岩:-0.28‰~-0.13‰;花岗斑岩:-0.44‰~-0.13‰),并且落在了地幔和下地壳范围内。这3类岩石的δ^(26)Mg跟MgO和SiO_(2)含量之间不存在相关性,表明埃达克质岩浆分异过程中(角闪石和黑云母)也不产生镁同位素分馏,与前人对花岗岩中镁同位素分馏行为的结论相一致。作为典型的热液型矿床,藏南驱龙斑岩铜矿床和江西德兴斑岩铜矿床在热液蚀变过程中均产生了钾镁同位素分馏。德兴斑岩铜矿床大部分蚀变岩的钾镁同位素值都高于新鲜岩浆岩,具有显著的钾镁同位素组成变化;相比之下,驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩岩石的钾镁同位素组成大部分位于岩浆岩基线值范围内,受热液蚀变作用影响不显著。此外,驱龙斑岩铜矿床花岗斑岩中铜大量富集,岩浆热液流体出溶是导致铜大量富集的主要原因,可能至少有两种不同性质(温度、盐度)的热液流体导致花岗斑岩中钾镁同位素组成局部波动变化,这些流体不仅改变了花岗岩斑岩的钾镁同位素组成,并且从高度演化的岩浆中提取金属元素,最终导致铜成矿。

关键词：驱龙斑岩铜矿床埃达克质岩石钾镁同位素同位素分馏岩浆热液流体出溶

中国高岭土矿床的分布、类型、应用及找矿远景

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中国地质 2024年

作者：廖紫慧王春连黄可可许亚鑫游超陈振红成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学沉积地质研究院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大学地球与空间科学学院长江大学地球物理与石油资源学院

【研究目的】高岭土作为一种非金属矿产资源，是世界上最重要的矿藏之一，在陶瓷、橡胶、生物医药等多领域具有重要的价值，然而随着其应用领域拓展，我国面临高岭土价格不断上涨、深加工和利用存在技术瓶颈以及优质资源高度依赖进口等... 详细信息

【研究目的】高岭土作为一种非金属矿产资源，是世界上最重要的矿藏之一，在陶瓷、橡胶、生物医药等多领域具有重要的价值，然而随着其应用领域拓展，我国面临高岭土价格不断上涨、深加工和利用存在技术瓶颈以及优质资源高度依赖进口等问题。因此，对高岭土矿的分布、成因类型、成矿规律及加工与应用方面的研究显得尤为重要。【研究方法】本文根据已公开发表或出版的高岭土矿产资料，综合整理了各种类型中典型的高岭土矿床特征、目前的利用情况以及未来的应用前景。【研究结果】全球高岭土资源丰富，探明储量大约320亿吨，拥有高岭土资源有美国、英国、巴西、中国等60多个的国家和地区。中国有26个省（直辖市、自治区）产出高岭土矿。高岭石族矿物可分为高岭石、埃洛石、地开石和珍珠陶土。中国高岭土矿床类型通常被分为风化型、热液蚀变型和沉积型三类，进一步划分为6个亚型，在最新的研究中将高岭土矿床分为4种成因类型、8种成因亚型以及12种矿床类型。高岭土作为我国的“关键矿产”广泛应用于环保、新能源、新材料等战略性新兴产业和传统领域。【结论】高岭土矿床的形成受到多因素的影响，主要受沉积环境、成矿母岩以及大地构造演化等综合控制，同时还受到气候、成岩后生作用等影响。华北陆块成矿省、扬子成矿省和华南成矿省是我国高岭土重要的成矿远景区。高岭土未来的开发方向包括改进加工工艺、表面改性、去除有害杂质、纳米技术和抗菌材料技术等方面。

关键词：高岭土矿分布矿床类型成矿规律加工与应用矿产勘查工程

江西宁都白云母伟晶花岗岩型高纯石英用硅质原料矿床特征与资源潜力

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地质通报 2024年第5期43卷 667-679页

作者：唐春花张生辉袁晶陈艳钱正江刘小龙孙超周渝江西省地质调查勘查院基础地质调查所江西南昌330030 中国地质调查局北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

高纯石英以优异的物理化学性能成为战略性新兴产业的关键基础原料,中国是高纯石英消费大国,高端产品全部依赖进口。在高端高纯石英领域,中国面临着优质高纯石英用硅质原料匮乏和高端产品提纯技术短板,优质资源是提纯加工高端高纯石英的... 详细信息

高纯石英以优异的物理化学性能成为战略性新兴产业的关键基础原料,中国是高纯石英消费大国,高端产品全部依赖进口。在高端高纯石英领域,中国面临着优质高纯石英用硅质原料匮乏和高端产品提纯技术短板,优质资源是提纯加工高端高纯石英的关键基础,中国迫切需要突破优质资源瓶颈。通过与美国Spruce Pine白岗岩高纯石英用硅质原料矿床对比研究,在武夷山隆起西部的江西宁都地区发现了白云母伟晶花岗岩型高纯石英用硅质原料,认为西武夷山地区是花岗岩型高纯石英用硅质原料找矿有利地区。本次在成矿地质背景和矿床地质特征基础上,开展矿石矿物特征、石英内部包裹体特征、气液包裹体成分、岩石地球化学、石英杂质元素、主要晶格杂质等研究,探讨矿床成因,评价资源潜力。宁都白云母伟晶花岗岩为亚碱性过铝质花岗岩,富含钾长石,K含量大于Na,具有较高的大离子亲石元素,较低的高场强元素和稀土元素含量,Eu既有正异常也有负异常。石英包裹体以气液为主,气液包裹体面积占比1.69%,含少量白云母等矿物包裹体,主要杂质元素Mg、Fe、Li与Spruce Pine白岗岩石英相近,杂质元素总量低,平均618.03×10^(-6)。石英主要晶格杂质Al、Li、Ti元素总量低,为89.82×10^(-6),石英纯度达到SiO_(2)99.99%以上,是优质高纯石英矿物原料,预测资源规模为大型。宁都白云母伟晶花岗岩赋存于会同岩体中深根部带,为加里东期“S”型花岗岩,由伴随会同岩体同期演化的富含长英质的浅色熔体演化成岩。研究成果对西武夷地区寻找同类型矿床具有典型矿床对比意义,调查评价方法对中国同类型高纯石英用硅质原料找矿具有指导意义。

关键词：江西白云母伟晶花岗岩高纯石英用硅质原料矿床特征资源潜力矿产勘查工程

国内外硅藻土分布、成因、应用及其找矿远景分析

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中国地质 2024年

作者：梁震王春连陈清礼宁鹏远颜开刘殿鹤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长江大学地球物理与石油资源学院昆明理工大学国土资源工程学院北京大学地球与空间科学学院

【研究目的】硅藻土是死亡的硅藻等单细胞生物通过沉积等一系列地质作用形成的矿物，属于沉积岩类，其主要成分是SiO2。硅藻土是我国社会生产活动中必不可少的非金属矿产资源，因其具有多孔性、吸附性强、轻质、熔点高、隔热、吸声、化... 详细信息

【研究目的】硅藻土是死亡的硅藻等单细胞生物通过沉积等一系列地质作用形成的矿物，属于沉积岩类，其主要成分是SiO2。硅藻土是我国社会生产活动中必不可少的非金属矿产资源，因其具有多孔性、吸附性强、轻质、熔点高、隔热、吸声、化学性能稳定等特点，在污水处理、农业、建材领域以及其新兴技术领域应用广泛。【研究方法】本文通过收集整理资料，充分借鉴前人的研究成果，对世界范围内硅藻土资源分布、矿床成因类型以及在传统与新兴技术领域的应用进行了调研。【研究结果】硅藻土资源广泛分布于全球122个国家，目前世界硅藻土总储量约9.2亿吨，其中美国资源最为丰富，其储量约2.5亿吨，占世界总量的27.2%；中国硅藻土储量约1.7亿吨，占世界总储量的18%左右。根据硅藻土形成机制和沉积环境的不同，将矿床类型分为海相沉积型矿床和陆相沉积型矿床，两种矿床均受到地质构造、气候环境、时间、适宜的沉积环境等因素的共同控制。【结论】综合国内外资料，从硅藻土矿床的成因分析表明：硅藻土矿床集中分布在新近纪至第四纪火山构造产生的断陷盆地和山间盆地中，同时与玄武岩分布存在直接联系，对于气候潮湿、环境温暖，且雨量较充足的地带可作为硅藻土矿床找矿远景区域。如我国东部地区易形成火山构造的洼地、东南部地区在新近纪时期有较多火山喷发活动的前海盆地、西南部地区喜山运动形成的中小型构造盆地等，特别是一些以玄武岩为基底及有玄武岩分布地区的新生代盆地可作为我国陆相沉积型硅藻土矿床找矿远景区。而北太平洋中高纬度地区在渐新世晚期-中新世早期，通过构造活动和火山活动共同作用形成了边缘盆地。中新世中晚期硅藻土在深海底层水缺氧条件下提高了沉积速率，使得这片区域硅藻土广泛分布。因此，北太平洋北部以及白令海、鄂霍茨克海和日本海等都可作为海相沉积型硅藻土矿床的找矿远景区。

关键词：硅藻土矿床资源特征找矿潜力应用方向矿床分类矿产勘查工程

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融合知识图谱的矿产资源定量预测

地学前缘 2024年第4期31卷 26-36页

作者：王成彬王明果王博陈建国马小刚蒋恕中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室/自然资源部资源定量评价与信息工程重点实验室湖北武汉430074 云南省地矿测绘院有限公司云南地质大数据中心云南昆明650218 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 爱达荷大学计算机系美国爱达荷州莫斯科83844-1010

大数据和人工智能极大地促进了矿产勘查的发展,创新了矿产预测研究范式,提升了地质找矿大数据的挖掘与集成能力。在资源定量预测领域,知识-数据联合驱动的综合信息智能预测已逐渐成为行业共识,如何实现数据和知识联合驱动是目前亟待解... 详细信息

大数据和人工智能极大地促进了矿产勘查的发展,创新了矿产预测研究范式,提升了地质找矿大数据的挖掘与集成能力。在资源定量预测领域,知识-数据联合驱动的综合信息智能预测已逐渐成为行业共识,如何实现数据和知识联合驱动是目前亟待解决的问题。知识图谱可以整合多源、异构的地质找矿大数据,其中蕴含的知识和规则在驱动地球科学领域的知识发现方面具有重要的发展潜力。本文针对大数据和人工智能时代对资源定量预测智能化和自动化的需求,结合知识图谱相关技术的特点,探讨融合知识图谱技术的矿产资源定量预测智能化和自动化的可行性和技术方法路线。重点剖析面向矿产预测的成矿-勘查系统多时序全要素知识图谱构建和基于知识图谱从“求同”和“求异”的角度建立找矿预测模型,知识图谱中的知识嵌入到地物化遥异常信息提取的方法,以及融合知识图谱的资源定量预测工作的机遇和挑战。拟希望将知识图谱中知识表达和推理融入到矿产资源定量预测技术方法流程中,协助地质专家来确定矿产预测模型,提高矿产预测的自动化和智能化。

关键词：知识图谱资源定量预测矿产预测智能化地质大数据

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X射线散射在地质多孔介质领域的应用与展望

地球科学 2024年

作者：王齐鸣胡钦红张存剑李秀宏张涛赵晨深层油气全国重点实验室中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国科学院上海应用物理研究所上海光源美国德克萨斯大学阿灵顿分校地球与环境科学系

能源地质领域多以地质多孔材料（如矿物、岩石、土壤等）为研究对象，应用于常规-非常规油气勘探开发、传统与关键矿物开采、地热能利用、二氧化碳捕集与封存、放射性核废料储存、氢能储存与利用等方向。然而，随着常规研究手段对多孔... 详细信息

能源地质领域多以地质多孔材料（如矿物、岩石、土壤等）为研究对象，应用于常规-非常规油气勘探开发、传统与关键矿物开采、地热能利用、二氧化碳捕集与封存、放射性核废料储存、氢能储存与利用等方向。然而，随着常规研究手段对多孔介质材料性质研究进入理论及技术上的瓶颈期，以X射线散射为代表的高通量大科学装置逐步崭露头角，开辟了地质多孔介质材料无损，从nm至cm级尺寸结构二维、三维表征的新手段。鉴于X射线散射并未在能源地质领域中得到广泛的应用，本文面向能源地质工作者介绍X射线散射的基本原理、在能源地质领域中的应用历程与实例、及国内外的同步辐射线站，并对X射线散射在地质多孔介质表征领域的应用前景提出展望，以推动X射线散射在能源地质领域的研究及广泛应用。

关键词： X射线散射同步辐射光源能源地质地质多孔介质应用与展望

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美国地震监测现状综述

地震工程学报 2024年第2期46卷 431-448页

作者：吕帅房立华任华育周本伟云南省地震局云南昆明650224 中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083 中国地震局地球物理研究所北京100081 贵州省地震局贵州贵阳550001 中国地震局地震研究所湖北武汉430071

美国的地震监测工作起步较早,在台网设计、设备研制、软件研发、标准制定、数据管理和新技术应用等领域处于领先地位。近年来,随着移动互联网的发展,以及强震动观测、地震预警和大规模流动台阵等项目的推进,美国的地震数据产品实现了从... 详细信息

美国的地震监测工作起步较早,在台网设计、设备研制、软件研发、标准制定、数据管理和新技术应用等领域处于领先地位。近年来,随着移动互联网的发展,以及强震动观测、地震预警和大规模流动台阵等项目的推进,美国的地震数据产品实现了从单一向多元化、定制化的跨越。我国的地震监测工作虽起步较晚,但随着国家地震烈度速报与预警、“一带一路”地震监测台网和中国地震科学实验场等一系列重大项目的实施,地震站网密度、监测预警能力、地震数据智能处理、服务水平和新技术应用等方面都取得了跨越式发展。为更好地了解国际地震监测现状,文章从地震监测架构、地震台网布局、数据处理系统、地震预警系统和数据产品五个方面介绍了美国的地震监测工作进展,并与我国地震监测进行对比分析,可为我国地震监测预警事业规划和发展提供参考。

关键词：美国地震监测区域地震台网地震预警地震数据处理

综合定年标准样品研制——以青藏高原伦坡拉盆地丁青湖组凝灰岩为例

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岩石学报 2024年第8期40卷 2306-2320页

作者：安洁吴林任荣刘博张志勇王楠王非郑波中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国石油勘探开发研究院北京100083 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500

现今已有的(U-Th)/He、裂变径迹标准样品数量较少,仅有墨西哥的Durango磷灰石、美国的FCT锆石和缅甸的MK-1磷灰石,且多数是针对单定年方法的标样。为了研究青藏高原伦坡拉(LPL)盆地丁青湖组的凝灰岩能否成为多定年方法的标样,我们在凝... 详细信息

现今已有的(U-Th)/He、裂变径迹标准样品数量较少,仅有墨西哥的Durango磷灰石、美国的FCT锆石和缅甸的MK-1磷灰石,且多数是针对单定年方法的标样。为了研究青藏高原伦坡拉(LPL)盆地丁青湖组的凝灰岩能否成为多定年方法的标样,我们在凝灰岩中挑选合适的磷灰石和锆石颗粒进行多重年代学定年分析,获得了多个定年结果,并对其进行相互验证。其中,LPL磷灰石(U-Th)/He年龄为24.4±0.3Ma(1s),加权平均方差(MSWD)为4.25;LPL的锆石(U-Th)/He年龄为19.2±0.5Ma(1s),其MSWD为2.5;LPL磷灰石裂变径迹年龄为22.8±0.8Ma, LPL磷灰石U-Pb年龄为16.3±13.9Ma, MSWD为0.29。将LPL磷灰石与Durango磷灰石、MK-1磷灰石对比后认为LPL磷灰石有两种来源,所以不适合作为(U-Th)/He年龄标样。将LPL锆石与FCT锆石、蓬莱锆石做比较后,可以看出LPL锆石年龄结果较好,精确度和准确度较高且年龄分散性较弱,是一个潜在的(U-Th)/He年龄标样。

关键词：标样磷灰石锆石 (U-Th)/He定年裂变径迹定年

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