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太平洋深海沉积物中稀土元素的赋存状态研究

稀土 2018年第2期39卷 31-39页

作者：方明山石学法肖仪武李传顺北京矿冶研究总院金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室北京102628 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

大洋深海富稀土沉积物是潜在的具有巨大经济意义的新型稀土矿产资源。为查清其中稀土元素的赋存状态,并为合理开发利用提供基础数据,运用光学显微镜、电子探针以及MLA等多种手段和方法进行了深入的研究。结果表明,太平洋深海沉积物中稀... 详细信息

大洋深海富稀土沉积物是潜在的具有巨大经济意义的新型稀土矿产资源。为查清其中稀土元素的赋存状态,并为合理开发利用提供基础数据,运用光学显微镜、电子探针以及MLA等多种手段和方法进行了深入的研究。结果表明,太平洋深海沉积物中稀土元素主要赋存于磷灰石中,其次以独居石、磷钇矿等稀土矿物形式产出,少量赋存于铁锰氧化物中,另有微量的稀土元素赋存于粘土矿物中。

关键词：深海沉积物稀土元素赋存状态

湘南黄沙坪多金属矿床石榴子石地球化学特征及其对Cu与W-Sn复合成矿机理的指示

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岩石学报 2018年第9期34卷 2581-2597页

作者：赵盼捞袁顺达原垭斌中国地质科学院矿产资源研究所、国土资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室北京100037

黄沙坪矿床位于钦杭成矿带与南岭成矿带的交汇部位,是湘南地区矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩型W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内Cu与W-Sn成矿物理化学条件以及成矿流体的性质,本文对黄沙坪矿床两类矽卡岩中的石榴子石... 详细信息

黄沙坪矿床位于钦杭成矿带与南岭成矿带的交汇部位,是湘南地区矽卡岩-热液脉型Cu多金属与矽卡岩型W-Sn多金属复合成矿作用的典型代表。为厘清区内Cu与W-Sn成矿物理化学条件以及成矿流体的性质,本文对黄沙坪矿床两类矽卡岩中的石榴子石开展电子探针和LA-ICP-MS原位微区主微量元素研究。结果表明,成W-Sn矿矽卡岩中石榴子石为钙铝榴石-钙铁榴石(平均And71. 3-Gro23. 8)固溶体系列,具有一致的稀土元素配分模式,轻重稀土分异不明显,负Eu异常显著,明显亏损La,∑REE含量与Fe^(3+)/(Fe^(3+)+Al)具有负相关关系,具有较高的U含量,表明石榴子石可能是在相对还原的环境下缓慢结晶形成的。石榴子石中W和Sn的含量随石榴子石中钙铝榴石的比例增加而减少,有利于W-Sn在晚期热液中富集成矿。与Cu矿有关矽卡岩中的石榴子石几乎为纯的钙铁榴石(平均And90. 1-Gro9. 2),具有低的U、∑REE含量,轻重稀土元素分异明显,相对富集轻稀土,具有明显正Eu异常,表明石榴子石具有较快的生长速度,成矿流体具有相对较高的氧逸度和Cl的含量,这种环境有利于Cu在岩浆热液中迁移和富集成矿。因此,早期成矿流体成分以及氧化还原条件的差异可能是导致黄沙坪矿床W-Sn与Cu成矿差异的重要原因。

关键词：石榴子石成分成矿流体性质 W-Sn和Cu矿化黄沙坪矿床

青藏高原及邻区重要成矿带矿产资源基地调查与研究进展

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岩石学报 2019年第3期35卷 617-624页

作者：唐菊兴中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室北京100037

西藏四大成矿带是特提斯洋漫长演化的产物,尤其近年来一系列超量富集铜金矿床的发现和勘查评价的成果,使得西藏不仅成为我国最重要的资源储备和开发基地之一,更是国家资源安全保障基地。然而,由于自然环境恶劣、地质工作艰辛、工作程度... 详细信息

西藏四大成矿带是特提斯洋漫长演化的产物,尤其近年来一系列超量富集铜金矿床的发现和勘查评价的成果,使得西藏不仅成为我国最重要的资源储备和开发基地之一,更是国家资源安全保障基地。然而,由于自然环境恶劣、地质工作艰辛、工作程度较低等原因导致带内众多关键地质问题仍未解决,尤其是被称为"世界屋脊的屋脊"的班公湖-怒江成矿带(简称班-怒带)的地质调查和矿产勘查评价工作受到严重制约。针对上述问题,由中国地质科学院矿产资源研究所牵头和主导的多个项目,与国内外12个高校、研究所、地勘单位、企业开展"产学研用"合作,以1∶5万区域(矿产)地质调查和综合研究为技术手段,以解决制约找矿突破的关键性科学问题为目标,取得了一系列重要认识:(1)从青藏高原中部构造、沉积、岩浆耦合等多方位出发,对晚三叠世-早白垩世的特提斯洋演化进行了深入的研究,提出了全新的认识,为找矿突破奠定了基础。(2)对多龙矿集区铜金矿床地质特征、矿床类型厘定、成矿动力学机制及矿床保存条件进行了细致的刻画,建立了斑岩-高硫化浅成低温热液型铜金矿的成矿模式和勘查模型,深化了多龙铜资源基地成岩成矿作用和成矿规律的认识,进一步指出多龙矿集区作为藏北"明珠"般地潜力及特色,做实了藏西国家级有色金属储备基地。(3)对班公湖-怒江成矿造山带野外填图工作方法进行了摸索,总结出一套符合班-怒混杂岩带的1∶5万岩性+构造填图理论和方法,并付诸实践。同时研发的"短红外光谱+高精度AMT+高精度磁法+土壤(岩石)地球化学测量"勘查技术方法组合在多个矿床的勘查评价中得到了有效的应用。(4)对班-怒带、冈底斯带新发现、新突破矿床的成岩成矿作用进行了深入研究,完善和丰富了大洋俯冲-大陆碰撞的矿床成矿系列,识别出多种新矿床类型,为西藏主要成矿带下一步找矿勘查工作指明了方向。

关键词：青藏高原成矿带斑岩矿床矿产资源基地

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碘量法测定铜冶炼分银渣中铜

冶金分析 2021年第2期41卷 60-65页

作者：范丽新陆青北矿检测技术有限公司金属矿产资源评价与分析检测北京市重点实验室钢铁研究总院钢研纳克检测技术股份有限公司

铜冶炼分银渣中含有较高含量的砷、锑、锡等元素,对碘量法测铜产生干扰,并且样品较难溶解完全。实验采用盐酸-硝酸-高氯酸-硫酸分解样品,用氢溴酸除去砷、锑、锡等干扰元素。控制溶液pH值为3～4,用氟化氢铵掩蔽铁,加入碘化钾与铜(II)作... 详细信息

铜冶炼分银渣中含有较高含量的砷、锑、锡等元素,对碘量法测铜产生干扰,并且样品较难溶解完全。实验采用盐酸-硝酸-高氯酸-硫酸分解样品,用氢溴酸除去砷、锑、锡等干扰元素。控制溶液pH值为3～4,用氟化氢铵掩蔽铁,加入碘化钾与铜(II)作用,析出的碘以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定,建立了硫代硫酸钠碘量法测定铜冶炼分银渣中铜的方法。实验优化了溶样方式、冰乙酸加入量以及饱和氟化氢铵加入量等条件。实验方法用于测定铜冶炼分银渣中铜,结果的相对标准偏差(RSD,n=11)为0.30%～0.85%;回收率为99.6%～101.8%。

关键词：碘量法铜冶炼分银渣铜

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

大兴安岭锂-铍-铌-钽等关键金属矿床类型、成矿规律与资源展望

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岩石学报 2023年第7期39卷 1973-1991页

作者：陈新凯周振华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

大兴安岭地区是我国东部重要稀有金属成矿带之一,以发育大规模显生宙花岗岩和多期次叠合金属成矿作用为主要特征。稀有金属成矿作用主要发生在晚中生代,与高分异花岗岩密切相关。本文对大兴安岭地区锂铍铌钽矿床时空分布特征、成矿规律... 详细信息

大兴安岭地区是我国东部重要稀有金属成矿带之一,以发育大规模显生宙花岗岩和多期次叠合金属成矿作用为主要特征。稀有金属成矿作用主要发生在晚中生代,与高分异花岗岩密切相关。本文对大兴安岭地区锂铍铌钽矿床时空分布特征、成矿规律进行了系统总结,构筑了矿床成矿模型,指明了找矿方向,探讨了有待解决的若干重要科学问题。研究表明,大兴安岭锂铍铌钽矿床主要集中大兴安岭南段,锂、铌钽矿具有独立分布特点,而铍矿主要呈带状沿林西-甘珠尔庙断裂分布。矿化时代集中在150~130Ma之间,呈现出晚侏罗世铌钽矿化-早白垩世锂铍矿化的特征。锂铍铌钽矿床类型丰富,以花岗岩型为主,兼有火山岩型、碱性岩型、云英岩型和矽卡岩型矿化。本次研究认为大兴安岭地区具有良好的锂铍铌钽(锡钨)成矿潜力,不同矿化均与岩浆分异和后期热液交代作用相关,同时水-岩反应也会影响流体的组成和演化。岩浆流体出溶、地幔物质参与、流体溶蚀-再沉淀过程对锂铍铌钽成矿起到关键作用。未来重点勘查方向应关注与锡林郭勒杂岩体周边的高分异花岗岩有关的锂锡多金属,以及与大兴安岭火山岩和碱性岩有关的铍和铌钽矿化。

关键词：锂铍铌钽岩浆分异流体交代成矿规律大兴安岭

原特提斯洋在滇西南地区的俯冲记录:来自保山地块奥陶纪花岗岩的年代学、地球化学以及Hf-Nd同位素的支持

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岩石学报 2024年第4期40卷 1142-1162页

作者：王晨刘正宏李刚刘俊来李文庆班丁张诺玄雨菲吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb... 详细信息

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和磷灰石Nd同位素组成,以探讨保山地块早古生代花岗岩的岩石成因、岩浆源区性质以及岩体形成的地球动力学机制。通过对保山地块平达花岗岩中岩浆锆石开展LA-ICP-MS U-Pb同位素测试,结果显示花岗岩形成于465.9~454.9Ma,是中-晚奥陶世岩浆作用的产物。平达岩体主体岩性为二长花岗岩,主要矿物组成为斜长石、石英和碱性长石(条纹长石和正长石),次要矿物为黑云母和白云母。本文报道的花岗岩样品显示出高的SiO_(2)(72.16%~76.87%)和Al_(2)O_(3)(12.50%~14.36%)含量,低的MgO(0.12%~0.64%)、Mg#(20.9~35.9)、Cr和Ni含量以及较高的Rb/Sr和Rb/Ba比值;结合花岗岩较高的A/CNK值(1.06~1.45),显示弱过铝质至强过铝质的特征,表明其属于S型花岗岩。此外,平达岩体二长花岗岩样品具有低的Al_(2)O_(3)/TiO_(2)比值和变化的CaO/Na_(2)O、Rb/Sr、Rb/Ba比值,表明其岩浆源区包含泥质岩石和砂质岩石,显示混合源区的特征。结合滇西南早古生代二长花岗岩变化较大的锆石εHf(t)值(-11.10~-4.05)、磷灰石εNd(t)值(-8.76~-6.96)和Hf同位素二阶段模式年龄(2140~1704Ma),表明它们的岩浆源区为古元古代地壳中泥质岩石和砂质岩石混合源区。综合滇西南地区广泛发育的早古生代岩浆岩以及同时期的蛇绿混杂岩记录,本文认为保山地块早古生代S型花岗岩是地壳沉积组分部分熔融的产物,形成于原特提斯洋西向俯冲相关的活动大陆边缘背景。

关键词：早古生代花岗岩原特提斯洋保山地块岩石成因 S型花岗岩西向俯冲

矿浆型铁矿的氧同位素判别标志:以宁芜玢岩铁矿为例

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岩石学报 2017年第11期33卷 3411-3421页

作者：李延河段超韩丹刘锋万德芳王成玉国土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

自然界是否存在矿浆型铁矿以及如何判别矿浆型铁矿是地质学家争论探索了几十年的问题。大量地质现象和实验研究证实,中酸性岩浆在高氧逸度、富磷等挥发分和助熔剂的条件下,硅酸盐熔体与铁氧化物熔体之间可以发生液态不混熔,熔离出富铁... 详细信息

自然界是否存在矿浆型铁矿以及如何判别矿浆型铁矿是地质学家争论探索了几十年的问题。大量地质现象和实验研究证实,中酸性岩浆在高氧逸度、富磷等挥发分和助熔剂的条件下,硅酸盐熔体与铁氧化物熔体之间可以发生液态不混熔,熔离出富铁氧化物熔体或富铁岩浆。但有些学者认为实验无法直接一次性熔离出高品位铁矿浆,因此不存在矿浆型铁矿。实际上,高品位富铁矿浆可能是经过多次熔离富集形成的,而非一次简单熔离完成;磁铁矿中钛含量偏低,可能与矿浆型铁矿遭受后期热液改造、钛大量丢失有关,最典型的例子莫过于智利拉科铁矿。长江中下游玢岩铁矿是我国重要铁矿资源类型,其中是否发育矿浆型铁矿也一直存在激烈争论。为了避免不必要的争议,本文将铁矿浆限定为由岩浆熔离形成的铁氧化物浓度>30%的富铁熔体,由铁矿浆演化形成的铁矿床称为矿浆型铁矿。根据宁芜成矿岩体中锆石的钛温度计确定了岩浆的温度,根据锆石的氧同位素组成及磁铁矿与锆石之间的氧同位素分馏方程,计算出岩浆温度下直接从熔体中熔离出来的磁铁矿的δ^(18)O_(Mt)值为4.2‰。据此建立了宁芜玢岩铁矿中矿浆型铁矿的氧同位素判别标志,如果矿体中磁铁矿的δ^(18)O_(Mt)≥4.0‰,则为矿浆型铁矿,否则为热液型或浆-液过渡型铁矿。判别结果表明,钟姑山矿田矿浆型和热液型矿体同时存在,梅山铁矿介于矿浆型-热液型之间,而凹山矿田铁矿则为热液型,与野外观测及前人研究结果一致。

关键词：玢岩铁矿铁矿浆氧同位素判别标志

东天山黄山南镁铁-超镁铁岩体的岩浆演化过程：矿物学、Sr-Nd同位素特征的指示

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岩石学报 2018年第11期34卷 3422-3432页

作者：尤敏鑫李厚民王亚磊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

黄山南镁铁-超镁铁质岩体位于东天山造山带觉罗塔格构造带内,属于土墩-黄山-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带。本文在前人研究的基础上,从橄榄石、辉石矿物学组成和全岩Sr、Nd同位素等方面对黄山南岩体进行了分析研究,并与黄山、黄山东、香... 详细信息

黄山南镁铁-超镁铁质岩体位于东天山造山带觉罗塔格构造带内,属于土墩-黄山-图拉尔根镁铁-超镁铁质岩带。本文在前人研究的基础上,从橄榄石、辉石矿物学组成和全岩Sr、Nd同位素等方面对黄山南岩体进行了分析研究,并与黄山、黄山东、香山等典型含矿岩体作了对比,旨在进一步查明黄山南岩体的岩浆源区和母岩浆性质及其岩浆演化过程。Sr-Nd同位素特征表明黄山南岩体来自一个弱亏损的地幔源区,相较黄山、黄山东、香山等岩体的源区具有更加富集的特征。黄山南岩体中的橄榄石属于贵橄榄石,斜方辉石主要为古铜辉石,少数为紫苏辉石,单斜辉石主要为顽透辉石、普通辉石和少数的透辉石。单斜辉石和橄榄石的成分特征表明形成黄山南岩体的母岩浆为演化程度较低的拉斑玄武质岩浆,且母岩浆成分具有高Mg、高Ni的特点。计算得到黄山南岩体母岩浆的Fe O^T=13.20%、MgO=16.96%、Ni=377.2×10^(-6),且母岩浆在结晶分异过程中没有经历充分的硫化物熔离作用,这也是造成母岩浆中Ni含量较高以及岩体含矿性较差的主要因素。

关键词：东天山黄山南镁铁-超镁铁岩岩浆演化