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赣西北狮子岭花岗岩型锂-钽矿床的矿物学特征及成矿机制

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岩石学报 2023年第7期39卷 2045-2062页

作者：刘泽陈振宇王成辉自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

赣西北狮子岭岩体是九岭地区新发现的一个花岗岩型锂、钽矿化岩体,前人对其矿物学特征以及锂、钽成矿机制的认识较为薄弱。本文在详细野外工作的基础上,利用光学显微镜、电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对狮子岭岩... 详细信息

赣西北狮子岭岩体是九岭地区新发现的一个花岗岩型锂、钽矿化岩体,前人对其矿物学特征以及锂、钽成矿机制的认识较为薄弱。本文在详细野外工作的基础上,利用光学显微镜、电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对狮子岭岩体中云母族矿物和稀有金属矿物(铌钽锰矿、钽铌锰矿、细晶石、含铌钽锡石和磷锂铝石)的产状、结构、化学成分以及类型进行研究。结果表明:从二云母花岗岩、锂(白)云母碱长花岗岩、黄玉锂云母碱长花岗岩到似伟晶岩,云母的种类发生变化,云母中K/Rb、K/Cs比值逐渐降低,Li、Rb、Cs、F含量逐渐升高,部分云母发育成分环带;铌钽矿物具有较高的Ta/(Ta+Nb)、Mn/(Fe+Mn)值,发育岩浆成因的成分环带;含铌钽锡石具有较高的Nb_(2)O_(5)+Ta_(2)O_(5)含量;在锂(白)云母碱长花岗岩、黄玉锂云母碱长花岗岩和似伟晶岩中,细晶石和磷锂铝石常与钠长石及锂云母等矿物共生。据此认为,狮子岭岩体中的云母族矿物存在两种演化序列,即铁叶云母→黑鳞云母→铁锂云母→锂云母和白云母→锂白云母(铁锂云母)→锂云母,二者均向着富Li的方向演化,且均为岩浆结晶分异的结果;云母族矿物与稀有金属矿物的类型、成分以及结构特征均表明狮子岭岩体具有高度演化特征;岩浆体系中Li、F、P等组分的富集有利于狮子岭岩体中稀有金属矿物的结晶;狮子岭岩体Li、Ta矿化主要由岩浆的结晶分异作用所控制。

关键词：华南地区江南造山带狮子岭岩体花岗岩稀有金属矿物学成矿作用岩浆结晶分异

古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制:来自青城子地区花岗岩体年代学与地球化学特征的制约

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岩石学报 2022年第10期38卷 2971-2987页

作者：马玉波张勇李立兴沈宏飞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

胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山带,巨量古元古代火山-沉积岩系和中酸性侵入岩体及少量镁铁质岩体发育其中。这些古元古代地质体形成后经受了多期岩浆/变质事件的改造,因此给该地区的前寒武纪研究带来很大的困扰。... 详细信息

胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山带,巨量古元古代火山-沉积岩系和中酸性侵入岩体及少量镁铁质岩体发育其中。这些古元古代地质体形成后经受了多期岩浆/变质事件的改造,因此给该地区的前寒武纪研究带来很大的困扰。青城子地区位于胶-辽-吉带中段,以发育大量金、铅锌、银矿床受到广泛关注。尽管该地区经历了古元古代、中元古代-中三叠世和晚三叠世多期的构造-岩浆事件,但仍可以通过岩石学和年代学工作识别出数个古元古代花岗岩体,这些岩体为探讨古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制提供了制约。本文仅选取该地区两个不同岩相的古元古代后造山花岗岩体进行了系统研究。锆石U-Pb年代学研究表明,大顶子岩体形成于1884±5Ma,并保留大量~2.1Ga继承锆石,而卧龙泉岩体形成于1878±4Ma,误差范围内与大顶子岩体一致。大顶子岩体高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)、低K_(2)O和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,表现出类似高铝埃达克质岩石的特征。卧龙泉岩体同样具有高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,但具有明显高的K_(2)O含量,并不具备埃达克质岩石的地球化学特征。综合分析认为大顶子岩体形成于加厚下地壳的部分熔融,而卧龙泉岩体形成于下地壳部分熔融产生的熔体,并添加了少量来源于富集地幔的富闪岩浆,二者均对应于胶-辽-吉构造带由碰撞造山阶段向造山后伸展阶段的转折时期。

关键词：古元古代花岗岩 SHRIMP锆石U-Pb年龄 Hf同位素胶-辽-吉带青城子地区

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南岭东段区域成矿规律与成矿预测

地质学报 2023年第4期97卷 1315-1328页

作者：王岩王登红秦锦华黄凡郭娜欣赵晨辉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

南岭东段是我国有色、稀有、稀土、放射性矿产资源最富集的地区之一,尤其是石英脉型黑钨矿、热液成因铀矿和离子吸附型稀土矿,都与燕山期尤其是燕山早期的黑云母花岗岩类具有密切的成因联系。本文在前人研究的基础上,概述了南岭东段地... 详细信息

南岭东段是我国有色、稀有、稀土、放射性矿产资源最富集的地区之一,尤其是石英脉型黑钨矿、热液成因铀矿和离子吸附型稀土矿,都与燕山期尤其是燕山早期的黑云母花岗岩类具有密切的成因联系。本文在前人研究的基础上,概述了南岭东段地层、构造和岩浆岩对矿产产出和分布的控制特点和规律,总结了南岭东段矿床类型、时空分布规律等基本特征,分析了南岭东段重要矿产的找矿前景和方向。强调南岭东段以广泛出露前寒武纪地层为特点,构造复杂,线性构造与环形构造均不同程度控矿,岩浆活动频繁,尤以花岗岩类最为发育,不同控矿因素制约不同矿种的发育。南岭东段矿产丰富,已发现58种矿产、543处小型以上规模矿产地,18种矿床类型,燕山期尤其是燕山早期成矿大爆发,内生矿床多围绕中酸性岩体分布,外生矿产则散布各地而以交通位置便利处工作程度较高。提出万洋山-诸广山钨锡萤石水热资源找矿远景区、崇余犹-三南钨锡稀土铅锌找矿远景区、兴国-于都-赣县钨锡稀土稀有铅锌银金萤石远景区等重要找矿远景区;指出继续加强热液成因铀矿、石英脉型黑钨矿及共伴生锡矿、离子吸附型稀土矿以及萤石、高岭土、地热等矿产的寻找和研究,加强深部和外围找矿,对于南岭东段的地质找矿与矿业可持续高质量发展具有重要意义。

关键词：南岭东段控矿规律找矿方向找矿远景区矿床类型

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中国碲矿成矿规律概要

地质学报 2023年第4期97卷 1329-1341页

作者：陈炳翰范建福刘建楠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

富金斑岩-矽卡岩矿床产出了大部分碲资源,其他类型碲矿资源时空分布规律暂未明确。在全国矿产资源潜力动态评价项目开展过程中,本文对中国碲矿资源特征、碲矿类型、时空分布进行分析与归纳,初步总结了中国碲矿成矿规律。本文对中国碲矿... 详细信息

富金斑岩-矽卡岩矿床产出了大部分碲资源,其他类型碲矿资源时空分布规律暂未明确。在全国矿产资源潜力动态评价项目开展过程中,本文对中国碲矿资源特征、碲矿类型、时空分布进行分析与归纳,初步总结了中国碲矿成矿规律。本文对中国碲矿的资源特征进行了介绍;收集了全国45个含碲矿床的资料,将中国碲矿分为碱性-偏碱性侵入岩型、卡林-类卡林型、浅成低温热液型、斑岩-矽卡岩型、造山型、铜镍硫化物型6大预测类型;将碲矿形成时代分为元古宙、古生代、中生代、新生代4个成矿期,划分了9个碲成矿带,即吉黑、华北陆块西缘、华北陆块北缘、辽东、秦岭、苏鲁、长江中下游、三江、南岭成矿带;厘定出34个与碲矿有关的成矿系列,建立了中国碲矿成矿谱系。综合研究所得,中国碲矿以晚古生代和中生代华北和东北地区的浅成低温热液型、斑岩-矽卡岩型、铜镍硫化物型矿床,小秦岭-熊耳山地区的造山型矿床,长江中下游和滇川黔地区的斑岩-矽卡岩型、铜镍硫化物型矿床为主。

关键词：碲矿资源特征碲矿类型成矿时代碲成矿带成矿系列

大兴安岭南段锡多金属矿床成矿规律与矿床模型

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地学前缘 2022年第1期29卷 176-199页

作者：周振华毛景文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

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡矿带,本文对其时空分布和成矿规律进行了系统总结,并提出了大兴安岭南段锡多金属矿深部动力学模型和矿床模型,旨在推动区域进一步锡银找矿工作。研究表明,锡多金属矿形成于伸展构造环境,具有明显的成... 详细信息

大兴安岭南段是我国北方最重要的锡矿带,本文对其时空分布和成矿规律进行了系统总结,并提出了大兴安岭南段锡多金属矿深部动力学模型和矿床模型,旨在推动区域进一步锡银找矿工作。研究表明,锡多金属矿形成于伸展构造环境,具有明显的成群分布特点,空间上夹持在二连—贺根山、黄岗—甘珠尔庙和西拉木伦深大断裂带之间,矿化时代集中在150~130 Ma之间,但在个别大中型矿床中表现出多期成矿的特征。尽管锡矿化规模巨大,但目前揭露的高分异含矿花岗岩体并不多见,成矿作用可能与该区高的成矿元素背景值有关,但同时矿体下部可能存在隐伏高分异岩体。锡多金属成矿系统以锡铅锌银为主,鲜有共生或伴生钨矿化,不同阶段或类型矿化是深部岩浆房多期次出溶的不同或相同性质流体共同作用的结果,同时成矿流体与围岩的反应也会影响流体的组成和演化。岩浆流体出溶、地层活化萃取、地幔物质、大气降水、热卤水和变质热液共同参与了成矿作用,尤其是深部镁铁质岩浆底侵及脱气不仅为成矿提供了热源,同时也可能提供了大量的成矿元素和挥发组分。在成矿过程中,流体温压的下降、不同来源流体混合、超临界流体不混溶作用、流体多次沸腾和水岩反应等是金属元素超常富集的主要机制。

关键词：锡多金属矿时空分布流体出溶壳幔作用超常富集机制大兴安岭南段

云南兰坪-思茅盆地生物地球化学找钾技术方法研究初探

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地质学报 2022年第7期96卷 2626-2633页

作者：伯英刘成林沈立建丁婷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

勐野井钾盐矿是我国目前已发现的唯一一个古代固体钾盐矿。在生物地球化学和"深穿透"理论的指导下,在兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿区及周边开展了生物地球化学找钾技术方法的探索性研究。沿江城县勐野井钾盐矿区及周边一线,对71件乔木类... 详细信息

勐野井钾盐矿是我国目前已发现的唯一一个古代固体钾盐矿。在生物地球化学和"深穿透"理论的指导下,在兰坪-思茅盆地勐野井钾盐矿区及周边开展了生物地球化学找钾技术方法的探索性研究。沿江城县勐野井钾盐矿区及周边一线,对71件乔木类植物叶子进行了样品采集,复杂的样品处理(洗涤、晾干、粉碎、消解),样品分析,数据处理和特征指标筛选,获得了研究区植物样品主量和微量组分含量背景值,初步圈定了异常区,与以往圈定的找钾远景区较吻合。该区生物地球化学找钾技术取得较好的效果,今后还需扩大采样区域,获得更多样本数据,将找钾特征指标及其异常值的阈值进一步补充完善。

关键词：生物地球化学钾盐勐野井异常背景值

川西甲基卡308号脉的矿物学特征及其岩浆-热液演化示踪

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地质学报 2022年第6期96卷 2039-2061页

作者：王臻陈振宇李建康陈毓川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

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床,308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母-钠长石-石英带(Ⅰ)、中粗粒钠长石-石英-微斜长石带(Ⅱ)、中粒电气石-钠长石-石英带(Ⅲ)、中粗粒锂辉石... 详细信息

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床,308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母-钠长石-石英带(Ⅰ)、中粗粒钠长石-石英-微斜长石带(Ⅱ)、中粒电气石-钠长石-石英带(Ⅲ)、中粗粒锂辉石-钠长石-石英带(Ⅳ)和中细粒锂辉石-钠长石-石英带(Ⅴ),并且富含稀有金属矿物(如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物),因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象。308号脉的矿物学研究较为薄弱,其岩浆-热液演化过程及该过程中熔-流体性质的变化规律,以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚。本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石,以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石,通过详细的电子探针工作,分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化,结果表明:(1)308号脉边部Ⅰ带(高温结晶)中电气石的出现(~5%)反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征(>2%);锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质;主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低,并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度(成矿过程主要受分异结晶作用支配,有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度(仅演化至岩浆-热液过渡阶段,未充分进入热液阶段)对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用。

关键词：伟晶岩稀有金属锂矿岩浆-热液演化甲基卡

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长江流域矿产资源特征及成矿规律

地质学报 2022年第5期96卷 1724-1735页

作者：王岩王登红黄凡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

长江流域分布着我国很多重要的矿产资源基地。在长江流域不搞大开发的前提下,如何合理地开发利用矿产资源以保障国家的能源资源安全,同时又要保护生态环境,达到人类与环境和谐共赢的目的,是当前迫切需要研究的新课题。本文系统梳理了长... 详细信息

长江流域分布着我国很多重要的矿产资源基地。在长江流域不搞大开发的前提下,如何合理地开发利用矿产资源以保障国家的能源资源安全,同时又要保护生态环境,达到人类与环境和谐共赢的目的,是当前迫切需要研究的新课题。本文系统梳理了长江流域已发现的128种矿产、14683处矿产地信息,总结了长江流域矿产资源分布特征,系统分析了长江领域矿产资源的时空演化规律。长江流域矿产种类较齐全,能源矿产总体不发育但页岩气有潜力,金属矿产以铁、有色金属为主,矿物类和岩石类非金属矿产都比较发育,水气矿产潜力很大。时间上,成矿历史悠久,按构造演化时段,可分为太古宙、元古宙、晚古生代、早古生代、中生代、新生代6个时段,以中生代和晚古生代为主要成矿期;空间上,可划分八大资源集中区,上游矿产地数量较多,但下游成矿密度更大。只要合理布局,科学谋划,加强法制,严格管控,通过矿产资源的高端开发利用,不但可以为社会经济的高质量发展提供资源保障,也可以为环境保护作出新的贡献。

关键词：长江流域矿产资源成矿规律长江保护法

中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范

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地学前缘 2021年第6期28卷 1-9页

作者：张永生郑绵平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/自然资源部盐湖资源与环境重点实验室北京100037

本项研究得到国家“十三五”重点研发计划支持,系“深地资源勘探开采专项”2017年启动的重点项目之一,由中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所牵头,来自自然资源部、中国科学院、教育部、大型石油国企等10家骨干单位以及多家协... 详细信息

本项研究得到国家“十三五”重点研发计划支持,系“深地资源勘探开采专项”2017年启动的重点项目之一,由中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所牵头,来自自然资源部、中国科学院、教育部、大型石油国企等10家骨干单位以及多家协作单位参加,联合开展协同创新研究,充分体现“产研学用”密切融合。本项研究聚焦“特提斯东段中生代(三叠纪、侏罗纪)海相成钾作用与后期改造、青藏高原北部柴达木盆地深层富钾卤水迁移分异汇聚成矿机制”的关键科学问题和“深部含钾盐系‘双复杂’高精度地震成像技术、深部钾盐矿层(富钾卤水层)测井识别与地震预测技术”的关键技术问题,以柴达木西部和川东北两个重点成钾区为资源基地落脚点,兼顾其他含钾盆地研究,建立三维地质模型和成矿模型,完善海、陆相成钾理论,形成3000 m以浅钾盐勘探成套技术能力,综合评价深部钾盐资源潜力,实施异常验证钻探,新发现1个大型钾盐资源基地,值得综合评价的有利成钾远景区3~4处,实现深部钾盐找矿突破和增储示范。值得强调的是,只有立足国内,突破海相,在中西部大中型叠合盆地古代海相蒸发岩地层中找到大规模海相可溶性固体钾盐矿床,方能从根本上扭转中国钾盐资源严重短缺的被动局面。令人欣慰的是,通过近10年的艰苦努力,我国海相钾盐取得了一系列成矿理论新认识和钾盐找矿新发现:创新提出了滇西南“二层楼”成钾模式,指出侏罗纪海相找钾新方向;在川东北宣汉普光地区发现三叠系海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”,开拓了四川盆地海相找钾新领域和新方向;在新疆库车地区发现埋深超5000 m的钾石盐矿层,取得了库车坳陷海相找钾的实质性进展;创新提出“W型复底锅”成钾模式,在陕北奥陶纪海相盐盆发现厚层钾石盐矿化段,取得古陆表海型钾盐找矿重要新进展。至此,中国海相钾盐找矿崭露了突破的曙光。如何在这些新发现的基础上,进一步加大投入、深入研究,取得海相可溶性钾盐找矿的实质性突破,落实建成若干大型以上海相钾盐资源基地,将是“十四五”及以后时期中国钾盐的主攻方向。

关键词：钾盐特提斯东段成矿规律深部探测海相成钾新型杂卤石钾盐矿资源基地