• 2023年第97卷第10期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • 目次、封面

      2023, 97(10):0-1.

      摘要 (129) HTML (0) PDF 8.96 M (251) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >特邀论文
    • 川西甲基卡伟晶岩型锂矿的“多层次穹状花岗岩席”控矿新理论——记“川西甲基卡锂矿科学钻探”创新成果

      2023, 97(10):3133-3146. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023166

      摘要 (538) HTML (85) PDF 32.40 M (1226) 评论 (0) 收藏

      摘要:川西甲基卡伟晶岩型锂矿是中国大陆最大的硬岩型锂矿床。以揭示伟晶岩型锂矿深部结构和成因机制为目的的甲基卡伟晶岩型锂矿科学钻探工程(JSD)实施了一口3211. 21 m (JSD- 1)和两口各1000 m(JSD- 2和JSD- 3)的科学钻探,取得如下的创新性研究成果:① 首次发现JSD- 1 中0~900 m深度的晚三叠世浊积岩经历中低压- 高温巴罗- 巴肯式叠加变质作用和穹状构造特征;② 揭示JSD- 1的100 m深度范围的含锂辉石伟晶岩存在,以及估算了在3211 m 深度伟晶岩中的稀有金属丰度及成矿潜力;③ 利用锡石、铌钽矿和独居石的精确定年,确定JSD- 1深部伟晶岩形成的两期岩浆- 热液事件(210~204 Ma 和193~192 Ma);④ 流体包裹体的碱性元素(Li、Na、K、Rb、Cs)和挥发性元素(B、As)的富集指示富锂伟晶岩高度结晶分异。利用JSD- 1岩芯Li- B- Fe- Nd同位素示踪了岩浆的演化、流体出熔过程及成矿机制,揭示甲基卡伟晶岩型锂矿床的花岗岩岩浆演化过程中,岩浆结晶分异促进大量流体的出熔,从而在浅部形成钠长石锂辉石伟晶岩为主的矿体。这些结果不支持含锂伟晶岩是地壳深熔作用的直接产物;⑤ 揭示与甲基卡伟晶岩锂矿有密切成因关系的马颈子S型花岗岩体,并非前人所认为的是一个具有深根的大花岗岩基,而是由若干“无根”的穹状花岗岩席与岩席之间的变质岩及侵入其中的含矿伟晶岩群组成的“多层三明治”结构。由此我们提出了甲基卡伟晶岩型锂矿的“多层次穹状花岗岩席”颠覆性的控矿理论;⑥ 提出了在松潘甘孜造山带基墨里造山过程中(晚三叠世—早侏罗世)伟晶岩型锂矿的形成过程:经历230~190 Ma 以来的深部剪切熔融、岩浆沿裂隙向上注入、在半塑性上地壳域中沿已存在的逆冲断裂(或剪切带)生成花岗岩席岩浆库、伴随岩浆上升减压造成岩席的穹状隆起,以及围岩中伴随巴罗- 巴肯式变质作用,造成在多期岩浆- 热液的作用下的伟晶岩成矿过程;⑦ 提出甲基卡锂矿区的下部类似丹巴式深地壳混合岩化基底的深熔作用是甲基卡花岗岩席的成因和岩浆源区的假设;⑧ 岩芯的低温年代学反演结果表明甲基卡矿区存在三个阶段的剥露速率变化,并估算了甲基卡锂矿区成矿(<200~190 Ma)以来的总体剥蚀厚度为5±1 km,推断新生代以来甲基卡穹隆较低的剥蚀速率为该区锂矿的保存提供了重要条件;⑨ 提出甲基卡式富锂伟晶岩成矿的6大找矿标志。

    • 川西甲基卡伟晶岩型锂矿科学钻探(JSD- 1)岩芯Li- B- Fe- Nd同位素对稀有金属成矿作用的指示意义

      2023, 97(10):3147-3167. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023266

      摘要 (287) HTML (48) PDF 21.45 M (899) 评论 (0) 收藏

      摘要:锂是最轻的金属元素,具有活泼的化学性质(刘丽君等,2019)。锂铝合金是航空航天工业的重要材料,锂化合物被广泛应用于冶金、轻工、石油、化工等领域。锂电池和新能源汽车的发展大大增加了对锂的需求(刘丽君等,2019;翟明国,2019; 许志琴等,2021)。除了沉积岩型和黏土型矿床外,硬岩锂矿床和富锂盐湖卤水是锂金属的两个最重要来源(王登红等,2022)。稀有金属伟晶岩通常分为两种类型,NYF(Nb- Y- F)型和LCT(Li- Cs- Ta)型(ACˇG ern,1991)。LCT型伟晶岩的Li含量普遍较高,甚至达到了工业开采的要求,因此伟晶岩型锂矿床通常指LCT型伟晶岩(Bradley et al,2017; London,2018; Dittrich et al,2019; Gourcerol et al,2019)。LCT型伟晶岩作为锂矿床的主要载体常以板块汇聚的岩浆产物侵位于造山腹地(Bradley et al,2017)。虽然伟晶岩通常被认为是造山花岗岩极端分离结晶的产物(London et al,1995),但LCT型伟晶岩形成机制长期以来一直存在争议,主要有花岗岩分异模型(London,2008)、地壳部分熔融模型(Simmons et al,2008)和岩浆不混溶模型(Veksler,2004)等观点。根据花岗岩结晶分异模型,随着早期结晶的矿物分离,伟晶岩代表了岩浆结晶的晚期产物。在残余熔体中,不相容元素(如Li、Cs和Ta)和挥发分物质(如F、B、P和H2O)不断富集(Teng Fangzhen et al,2006;London,2008)。挥发分可以降低残余花岗岩熔体的固相线温度,延长结晶时间和降低熔体的黏度,提高扩散速率。熔体中不混溶的H2O可以抑制熔体中晶核的形成,从而降低成核密度,并最终在伟晶岩中形成粗晶体(Simmons et al,2008)。部分熔融模型基于实验岩石学提出,研究发现一些LCT型伟晶岩化学分带不显著,并且伟晶岩具有与花岗岩母岩不同的稀土元素分配模式(Simmons et al,1995; Martins et al,2012),Simmons et al(1995)认为伟晶岩是以深部岩浆为热源,变质沉积岩部分熔融形成的产物。而岩浆不混溶模型认为,在一定的物理化学条件下,花岗质岩浆可分为富挥发分熔体和贫挥发分熔体,富含挥发分的熔体富含Na、Li和碱土金属,但缺乏K和HREE元素(Veksler,2004)。这种不混溶性现象可以解释伟晶岩中长石的分带性,随着Na、Li等元素迁移距离增加,结晶温度降低,从而造成了钠长石和钾长石的分带(李建康等,2007;付小方,2017)。

    • >研究论文
    • 察尔汗钻孔介形类记录及其对察尔汗古湖晚更新世高湖面的指示

      2023, 97(10):3168-3179. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023321

      摘要 (229) HTML (70) PDF 28.01 M (707) 评论 (0) 收藏

      摘要:察尔汗盐湖作为柴达木盆地第四纪的沉积中心,沉积了巨厚的第四系湖相沉积,其演化历史研究对于揭示柴达木盆地及青藏高原北部第四纪古气候、古环境演变历史具有重要意义。本文在AMS 14C测年的基础上,以察尔汗盐湖晚更新世钻孔(ZK53630- 1)岩芯中介形类微体化石为研究对象,通过系统的采样和室内分析,共识别出7属10种。基于分类学研究,识别出2个介形类组合(自下而上):Ilyocypris biplicata- Limnocythere inopinata Ilyocypris bradyi- Ilyocypris sebeiensis。介形类及其伴生化石均显示察尔汗古湖在距今34~28 ka期间的晚更新世晚期(MIS 3a)主体为淡水—微咸水湖泊,气候温暖湿润,与现今极端干旱的盐湖环境截然不同。

    • 藏南札达盆地上中新统—上新统托林组介形类群落

      2023, 97(10):3180-3197. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023315

      摘要 (134) HTML (20) PDF 17.93 M (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:笔者在西藏南部札达盆地新生代沉积地层中获得了丰富的介形类化石,根据介形类动物群在地层剖面上的分布规律,建立了两个介形类组合带:①Ilyocypris bradyi- Cyclocypris orum- Leucocythere dorsotuberosa组合带;②Leucocytherella- Candoniella zadaensis- Leucocythere mirabilis 组合带。通过对研究区介形类组合带与国内外其他地区相同层位的介形类组合对比研究,将札达盆地托林组的时代厘定为中新世晚期—上新世最晚期。根据介形类动物群在剖面上的分布规律,自下而上建立了7个介形类群落:Candona- Candoniella群落;Ilyocypris- Cyclocypris群落;Leucocythere- Candona群落;Ilyocypris- Leucocythere群落;Leucocythere- Leucocytherella- Candona群落;Leucocythere mirabilis- Candona群落和Ilyocypris- Leucocytherella群落。通过对介形类群落详细的特征分析并结合磁性地层年代学数据,将札达盆地9.5~1.7 Ma的古气候划分为6个期次:①9.5~8.4 Ma为凉湿期;②8.4~6.3 Ma为温湿期;③6.3~5.5 Ma为凉湿期;④5.5~4.4 Ma为温湿期;⑤4.4~2.8 Ma为冷湿期;⑥2. 8~1. 7 Ma为温暖偏干期。将研究区9.5 Ma以来的气候演化特征与全球气候演变对比认为:札达盆地9.5~6.3 Ma间的气候以暖湿为主,可能与来自印度的东南季风加强有关;6. 3~3. 6 Ma间札达盆地古气候分析显示为相对暖湿期,存在气候波动,可能与来自印度洋的东南季风再次加强有关;3.6 Ma以后由于受全球气候变冷、冬季风加强及青藏高原强烈隆升的影响,札达盆地气候向寒冷干旱的环境转变,在2.8~1.7 Ma气候却变得温暖潮湿。

    • 青海省湟中区东岔沟克素尔组叠层石分类及地层对比

      2023, 97(10):3198-3212. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023309

      摘要 (132) HTML (27) PDF 42.23 M (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:叠层石被广泛认为是地球上的一些最古老的生命痕迹,是研究地球早期生命的重要窗口。作为前寒武纪地层中的唯一常见化石,可以作为地层对比的标志,特别是中、新元古代盆地间的地层对比。青海省中祁连地层分区东岔沟村花石山群克素尔组以白云质碳酸盐岩组合为主,赋存大量叠层石。依据曹瑞骥和袁训来总结的分类方法,在研究区识别出9种不同的叠层石属,分别为:Baicalia、Chihsienella、Anabaria、Tielingella、Conicodomenia、Tungussia、Colonnella、Stratifera和Cryptozoon。研究区叠层石组合与中元古界上部蓟县系铁岭组叠层石组合具有明显的可比性,与国内其他地区的中元古代晚期—新元古代早期叠层石组合也有很强的相似性,据此推测花石山群克素尔组的年代大致为中元古代晚期。青海叠层石的报道将为我国和世界范围内中、新元古代叠层石的分布提供新产地的数据,常见叠层石属、种的垂直分布延限也有新的化石证据,对提升地层对比的精度具有重要意义。

    • 北山造山带破城山地区冰碛岩沉积时代、物源及构造意义:来自碎屑锆石U- Pb年代学及Lu- Hf同位素的约束

      2023, 97(10):3213-3224. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023033

      摘要 (224) HTML (66) PDF 14.97 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:出露于北山造山带的洗肠井群为新元古代晚期的冰川沉积,记录了前寒武纪演化过程的重要信息。本文对北山破城山地区的洗肠井群进行了野外地质、碎屑锆石U- Pb年代学与Lu- Hf同位素研究。结果显示破城山地区的洗肠井群具有冰碛岩的特征,其中泥质粉砂岩和含冰碛砾石粉砂—细砂岩最年轻的碎屑锆石年龄分别为579±12 Ma和574±8 Ma,结合洗肠井群与上覆下寒武统双鹰山组为平行不整合接触关系,可精确限定洗肠井群的形成时代为埃迪卡拉纪晚期。洗肠井群碎屑岩具有单一的碎屑锆石年龄峰值(635~631 Ma),且该时期锆石的两阶段Hf模式年龄主要集中于1. 52~0. 60 Ga,显示中元古代地壳的再造与新生地壳的特征,其与天山造山带的塔里萨依组具有明显的相似性。洗肠井群碎屑锆石中还出现~0. 9 Ga和~1. 4 Ga的年龄,与北山造山带内部发育的中—新元古代的岩浆事件相当。且洗肠井群的冰碛砾石主要为白云岩、硅质白云岩和极少量的石英岩,与其下部呈断层接触的蓟县系平头山组和长城系古硐井群的岩性组合相一致,由此可见洗肠井群的碎屑物质很可能来源于北山造山带自身。同时认为洗肠井群冰碛岩为中高纬度地区冰川与水流冲刷共同作用的产物,而且在埃迪卡拉纪晚期北山与天山仍处于相同的构造位置,该时期它们已经与古老的克拉通分离,一侧可能受俯冲作用的影响。

    • 南海西沙海域东岛北峡谷体系形态、演化及其成因机制

      2023, 97(10):3225-3236. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023256

      摘要 (149) HTML (30) PDF 35.20 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:海底峡谷是全球大陆边缘分布较广泛的地貌单元,是地形地貌、深水沉积和海洋地质灾害领域研究的重要内容。本研究基于高分辨率多波束测深和二维地震资料,以南海西沙东部海域为研究区,深入剖析了东岛北海底峡谷体系。东岛北海底峡谷分布在水深1000~3150 m范围,长度137 km,下切深度70~400 m,表现出西高东低的地形特征,总体由一条主峡谷和4条分支峡谷构成。峡谷上游有东岛西北部Ⅰ区和永兴海台东部Ⅱ区的沉积物供给,峡谷中游加入了东岛东北部Ⅲ区供给的沉积物。3个物源区的沉积物供应以线状的峡谷、水道和面状的块体流沉积类型为主。主峡谷北坡周缘分布有大量的海底麻坑,侧壁呈阶梯状不断后撤垮塌,因重力驱动作用和水流侵蚀,使峡谷壁外缘发育呈不规则小型“枝杈”状水道;主峡谷南岸因浊流作用,发育沉积物波。NE走向主断裂,控制着主干峡谷NE方向延伸,而峡谷南岸分布海山和海丘地形、岩浆底辟,影响主峡谷各分段的转向;同时峡谷和周缘下部地层发育的断层,控制峡谷侧壁向谷底呈阶梯状下降。

    • 苏尼特左旗早中生代变质核杂岩韧性拆离带构造剥露过程及地质意义

      2023, 97(10):3237-3251. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023147

      摘要 (120) HTML (17) PDF 31.74 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:苏尼特左旗变质核杂岩位于中亚造山带东南部,其发育一走向近EW、倾向S的低角度伸展型拆离带,主要由下盘的二叠纪—三叠纪侵入体、韧性剪切带(糜棱岩带)、脆性拆离断层面及上盘的古生代和元古宙岩石组成。韧性拆离带内主要岩石类型为花岗质糜棱岩,宏观尺度普遍发育面理与线理,产状为145°~194°∠34°~55°与185°~228°∠15°~39°。显微尺度下石英强烈定向成拔丝状、并具亚颗粒旋转重结晶现象;长石形成不对称的旋转碎斑系及核幔构造。剪切带内不对称长石碎斑、云母鱼、S- C组构等指示上盘向SW方向剪切。以拆离带内强变形糜棱岩及下盘哈拉图岩体为测年对象,两个花岗质糜棱岩与下盘不变形花岗岩的锆石U- Pb年龄为244. 4±1. 8 Ma、244. 0±2. 4 Ma与229. 4±2. 1 Ma;锆石(U- Th)/He的年龄为212. 5±13. 1 Ma、214. 1±13. 2 Ma。结合区域构造背景与前人研究资料,认为苏尼特拆离带变形起始时限为244 Ma以后,变形峰期时限为224 Ma并持续至214 Ma。苏尼特左旗变质核杂岩韧性拆离带在244~224 Ma与224~213 Ma两个时期的冷却速率分别为18. 5 ℃/Ma与 16. 3 ℃/Ma,隆升速率为0. 54 km/Ma与0. 48 km/Ma,早期以简单剪切为主的一般剪切作用与晚期以纯剪切为主的一般剪切作用共同制约苏尼特左旗变质核杂岩韧性拆离带的构造剥露过程。本文成果显示在华北北缘到中亚造山带之间早中生代存在一地壳快速隆升事件,可能为中亚造山带最终闭合后的伸展垮塌与蒙古- 鄂霍茨克构造带的远程效应共同作用结果。

    • 班公湖- 怒江缝合带东段八宿地区花岗岩体差异性隆升:来自锆石和磷灰石裂变径迹证据

      2023, 97(10):3252-3264. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023127

      摘要 (189) HTML (32) PDF 24.20 M (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:班公湖- 怒江缝合带为青藏高原内部分隔羌塘和拉萨两地块的构造边界,是研究青藏高原构造演化的重要窗口之一。该缝合带自西向东分为西段(班公湖至改则)、中段(安多至东巧)和东段(丁青至怒江),其中东段的研究程度较低。本次以东段八宿县郭庆乡一条花岗岩高程剖面为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA- ICPMS)法对锆石和磷灰石开展裂变径迹测试。花岗岩锆石U- Pb年龄为~180 Ma,指示其结晶时代为早侏罗世。锆石和磷灰石裂变径迹年龄分别为180~130 Ma、86~61 Ma,对应的年龄- 海拔曲线分别为负斜率和正斜率。QTQt模拟显示花岗岩高程剖面顶部在130~60 Ma时剥蚀冷却速率快,中部在130~40 Ma时剥蚀冷却速率居中,而底部在~130 Ma之后一直保持最低的剥蚀冷却速率。这种差异性隆升源自班公湖- 怒江缝合带东段的南向俯冲板片断离早于北向俯冲板片断离。

    • 内蒙古迪彦庙蛇绿岩带早石炭世闪长岩成因与古亚洲洋洋内俯冲作用

      2023, 97(10):3265-3277. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023152

      摘要 (113) HTML (30) PDF 13.85 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于缺少对SSZ型蛇绿岩和洋内弧火成岩的系统研究,制约了古亚洲洋东段古生代洋内俯冲过程的进一步认识。本文报道了内蒙古迪彦庙SSZ型蛇绿岩带北部新发现的巴嘎哈尔早石炭世闪长岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年显示,巴嘎哈尔闪长岩的侵位年龄为324. 2±1. 8 Ma,其形成时代为早石炭世末期。巴嘎哈尔闪长岩SiO2含量为57. 71%~61. 24%;高铝(Al2O3含量为15. 58%~16. 68%);具有相对富钠(Na2O含量为3. 29%~4. 15%)、低钾(K2O含量为1. 05%~1. 69%)的特征,Na2O/K2O比值为2. 18~3. 95;MgO含量较高(3. 30%~4. 23%),Mg#为47. 20~51. 82;贫TiO2(0. 65%~0. 76%)和P2O5(0. 14%~0. 15%);稀土元素总量(ΣREE为85. 19×10-6~98. 21×10-6)较低,稀土元素分布曲线呈微右倾型,具弱的Eu异常;相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素(HFSE),显示俯冲带岛弧型岩浆岩特征。结合前人研究,认为巴嘎哈尔闪长岩与迪彦庙SSZ型蛇绿岩中的前弧岩石组合形成相对完整、连续的洋内俯冲作用成因的洋内弧火成岩岩石组合,揭示了古亚洲洋东段在早石炭世的洋内俯冲从初始俯冲到逐渐成熟的过程。

    • 内蒙古巴林右旗地区晚二叠世枕状玄武岩的发现及地质意义

      2023, 97(10):3278-3291. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023254

      摘要 (158) HTML (20) PDF 23.22 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古中部地区位于中亚造山带东南端,晚古生代古亚洲洋的闭合时间及位置一直存在争论。野外地质调查发现内蒙古巴林右旗地区发育晚古生代枕状玄武岩,为古亚洲洋的构造演化研究提供了重要线索。枕状玄武岩的LA- ICP- MS锆石U- Pb谐和年龄为256. 6±2. 6 Ma,成岩时代为晚二叠世。枕状玄武岩具低SiO2(平均48. 73%)、TiO2(平均1. 47%)和高Al2O3(平均17. 17%)特征,显示亚碱性玄武岩和安山岩/玄武岩之间的过渡类型,Mg#低于幔源岩浆原生岩浆值(68~72)。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线形态微弱右倾,呈近平坦型,与典型的E- MORB型玄武岩稀土元素配分特征相似。枕状玄武岩相对富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、Th、U等)和微弱富集高场强元素HFSE(Nb、Hf等)。根据前人研究成果,结合枕状玄武岩主量、微量元素、构造环境及同位素年代学特征,认为巴林右旗地区枕状玄武岩类似于俯冲带上盘型(SSZ)蛇绿岩组成成分,是古亚洲洋板块俯冲消减过程中亏损地幔和富集地幔混合形成的,表明研究区晚二叠世仍存在古亚洲洋残余洋盆,综合分析认为古亚洲洋在晚二叠世—早三叠世最终闭合。

    • 柴北缘西段小赛什腾山黑云母二长花岗岩和石英闪长岩岩石成因及其动力学背景:锆石U- Pb年代学、地球化学和Hf同位素约束

      2023, 97(10):3292-3313. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023358

      摘要 (157) HTML (45) PDF 23.06 M (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:位于柴北缘西段的小赛什腾山分布大量海西晚期中酸性岩浆岩,其形成时代和成因类型对揭露区域构造演化具有十分重要的意义。本研究以小赛什腾山二叠纪黑云母二长花岗岩和石英闪长岩作为研究对象,对其进行岩相学、锆石U- Pb年代学、岩石地球化学及Lu- Hf同位素研究。结果表明,黑云母二长花岗岩和石英闪长岩的成岩年龄分别为272±3 Ma和273±2 Ma,指示两者均形成于早—中二叠世。地球化学结果显示,黑云母二长花岗岩属弱过铝质钾玄岩系列I型花岗岩,石英闪长岩为准铝质钙碱性系列I型花岗岩,两者均不同程度富集大离子亲石元素Rb、Th、K等,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有典型的弧岩浆地球化学特征。锆石Lu- Hf同位素表明黑云母二长花岗岩具正的εHf(t)值(2. 04~8. 16)和较年轻的二阶段Hf模式年龄(tDM2=0. 77~1. 16 Ga)。结合前人研究成果,认为小赛什腾山早—中二叠世黑云母二长花岗岩和石英闪长岩均为宗务隆洋俯冲消减的产物,石英闪长岩为玄武质洋壳板片发生部分熔融产生的熔体遭受地幔橄榄岩混染而成,而黑云母二长花岗岩为洋壳熔融产生的岩浆底侵加热由新生地壳和古老基底地壳构成的混合地壳,在角闪岩相条件下部分熔融形成。

    • 白钨矿晶体结构及微量元素替代机理

      2023, 97(10):3314-3325. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023253

      摘要 (162) HTML (46) PDF 15.66 M (575) 评论 (0) 收藏

      摘要:白钨矿是钨矿床中主要的载钨矿物,其独特的晶体结构使其富含微量元素,被广泛用于示踪钨成矿过程与流体源区。本文对南岭地区氧化型矽卡岩、还原型矽卡岩、黑钨矿- 石英脉型、白钨矿- 石英脉型、(矽卡岩- )云英岩型、(石英脉- )云英岩型钨矿床中白钨矿开展矿物组合和X- 射线单晶衍射分析,实验结果显示:① 白钨矿晶体结构存在一定差异,矽卡岩型钨矿中白钨矿Ca- O键长变化较大(0. 0043 nm),石英脉型钨矿中白钨矿次之(0. 0035 nm),云英岩型钨矿中白钨矿最小(0. 0034 nm);② Ca- O键长的差异对最优替代稀土元素影响较大,氧化型矽卡岩钨矿中白钨矿从成矿早期到晚期,最优替代稀土元素从Pr- Nd(进变质阶段)、Pr- Sm(退变质阶段)转变为Nd- Sm(石英- 方解石- 萤石阶段),而(石英脉- )云英岩型钨矿中白钨矿呈现以Sm3+为中心(Nd- Gd)的最优替代元素;③ 矽卡岩型和云英岩型钨矿中白钨矿,稀土元素主要通过Nb5+耦合替代和空位替代进入白钨矿晶格,石英脉型钨矿的白钨矿中,稀土元素主要通过空位替代和Na+耦合替代进入白钨矿晶格。此外,岩浆流体中稀土特征、共生矿物沉淀、氧化还原环境、外来流体加入、水岩交代作用等对白钨矿中微量元素替代与稀土元素配分型式也具有较大影响。综合分析认为,矽卡岩型钨矿中白钨矿稀土元素配分型式主要受石榴子石等共生矿物沉淀控制,(矽卡岩- )云英岩型钨矿中白钨矿主要继承了岩浆流体的稀土元素配分型式,(石英脉- )云英岩型钨矿中白钨矿稀土元素配分型式主要受晶体结构影响,石英脉型钨矿中白钨矿经历了多阶段流体演化,稀土元素配分型式显示凸起—平坦—凹陷的变化。

    • 夏日哈木超大型镍矿I号岩体地幔源区性质和硫化物熔离过程:来自橄榄石成分、亲铜元素和硫同位素的约束

      2023, 97(10):3326-3346. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023362

      摘要 (152) HTML (39) PDF 24.82 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:夏日哈木超大型镍矿I号岩体的地幔源区目前仍存在软流圈、大陆下岩石圈地幔和辉石岩地幔三种不同认识。本次研究通过对该岩体西段新近发现的隐伏矿体ZK3109钻孔中斜方辉石岩和浸染状矿石中的橄榄石进行原位成分分析,识别地幔源区性质,并结合硫化物原位S同位素和全岩亲铜元素组成,探讨硫化物熔离过程。样品中橄榄石均具有较低的Mn/Zn比值(基本小于13. 5),而且斜方辉石岩中橄榄石具有较低的100×Mn/Fe比值(基本小于1. 35),指示岩体源区有辉石岩地幔组分加入,与前人根据硫化物矿体富Ni特征的推测一致。橄榄石低Ca(小于300. 00×10-6)、高Li(平均9. 83×10-6)以及Sc与Ni正相关指示辉石岩地幔组分可能是俯冲洋壳物质交代大陆下岩石圈地幔的产物。另一方面,斜方辉石岩中橄榄石Ni、Fo值均与Co负相关且全岩S和铂族元素(PGE)相关性不明显,说明浅部岩浆房硫化物熔离发生在斜方辉石岩形成之后。浸染状矿石中橄榄石Co和Ni正相关且全岩S和PGE正相关,暗示橄榄石成分受控于硫化物熔离。样品中镍黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿δ34S值(2. 28‰~6. 11‰)高于地幔值(0 ± 2‰),指示壳源硫化物的选择性加入导致母岩浆在浅部岩浆房S饱和。模拟计算表明岩体东、西两段浸染状矿石和网脉状矿石中亲铜元素的差异是母岩浆在硫化物熔离过程中二者R值(硅酸盐熔体和硫化物熔体质量比)不同造成的,分别为30~3000和3000~15000。本次研究表明综合运用矿物原位成分、S同位素和全岩亲铜元素组成能够有效识别铜镍硫化物矿床赋矿岩体地幔源区性质并刻画硫化物熔离过程。

    • 滇东南老君山矿集区北部长田W(Sn)矿床成矿时代:来自白钨矿和萤石 Sm- Nd同位素定年的制约

      2023, 97(10):3347-3362. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022181

      摘要 (139) HTML (46) PDF 16.48 M (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:滇东南是我国重要的钨锡多金属成矿区,老君山矿集区是其重要组成部分,围绕燕山期老君山复式花岗岩体,分布有都龙、南秧田、新寨大型- 超大型Sn- W多金属矿床及多个中小型矿床(点)。该区地质演化复杂,Sn、W多金属可能存在多期成矿作用,包括燕山期、印支期和加里东期。由于目前该区发现的Sn- W矿化多分布于老君山岩体南、东侧,而岩体北部Sn- W成矿作用的研究相对较薄弱,特别是成矿年代学方面,多数矿床依然缺少精确同位素年代学数据,制约了该区Sn- W多金属成矿作用的认识和地质勘探的深入。长田是老君山岩体北缘代表性W (Sn)多金属矿床,区内加里东期和燕山期花岗岩均有分布,由于缺少年代学数据和地质地球化学研究,W(Sn)成矿作用的认识尚缺少实际地质地球化学依据,难以建立合理的成矿模式,制约了区内地质勘探的深入和突破。基于此,本文通过对长田W (Sn)矿床中白钨矿及共生萤石的Sm- Nd同位素定年,分别获得97 Ma和79 Ma两个年代学数据,显示该矿床钨矿化主成矿期应为燕山晚期,与老君山花岗岩活动时限一致,表明长田钨成矿作用与燕山期老君山花岗岩的侵入活动关系密切,而与加里东期岩浆活动关系不大。该成果丰富了燕山晚期老君山花岗岩Sn- W成矿作用及其影响范围,也为进一步完善该区的年代学格架提供重要的成矿年代学数据。

    • 大兴安岭西坡二道河子铅锌银矿床银的赋存状态、迁移形式及沉淀机制

      2023, 97(10):3363-3379. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023360

      摘要 (141) HTML (23) PDF 25.27 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:二道河子铅锌银多金属矿床是一个中型浅成热液矿床,它产于大兴安岭西坡得耳布干成矿带中段的晚中生代“双峰式”火山岩区。根椐野外矿脉的穿插关系和室内矿相学研究,将热液成矿期划分为四个成矿阶段,即:石英- 黄铁矿阶段(I)、石英- 多金属硫化物阶段(II)、石英- 闪锌矿- 方铅矿- 银矿物阶段(III)和石英- 方解石- 黄铁矿阶段(IV)。采用显微镜和电子探针(EPMA)微区技术对矿床中的硫化物和银矿物进行分析,结果表明,银的存在形式主要为可见银(>1 μm),其次为不可见银(<1 μm)。可见银主要以显微包体银和独立银矿物的形式存在,而不可见银主要呈次显微包体银和晶格银;显微(次显微)银常以浑圆状或不规则状分布在硫化物内部或硫化物和石英颗粒间隙,独立银矿物呈脉状或集合体状主要分布于方铅矿(偶见闪锌矿)脉的裂隙和边缘,晶格银赋存在方铅矿中,含量极少。结合前人研究成果,认为成矿早期(石英- 黄铁矿阶段)成矿热液中的金属元素(如Ag、Cu、Fe、Pb和Zn元素等)以氯络合物形式运移,伴随着流体不混溶/沸腾作用,硫氢络合物成为主要的迁移形式。随着温度、压力的降低和大气降水的参与,成矿流体自下而上运移,并先后经历了两次银的沉淀富集,分别是:II阶段硫氢络合物解体分解后的Ag+与热液中的Cu+、Sb3+、Pb2+、S2-等结合形成显微(次显微)包体银;III阶段热液中的Ag(HS)-2直接分解或解离出Ag+与溶液中的Cu+、Sb3+和S2-等离子结合形成独立银矿物(如辉银矿和硫锑铜银矿)。

    • 湖南沃溪金锑钨矿床的金矿化作用研究:基于元素地球化学特征和自然金的热力学模拟分析

      2023, 97(10):3380-3395. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023361

      摘要 (149) HTML (45) PDF 13.82 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:湖南沃溪金锑钨矿床是江南造山带中金、锑、钨、均达到大型规模的典型矿床,其自然金的金成色值极高(>998)。本文聚焦湖南沃溪金锑钨矿床中金矿化作用,通过ICP- MS测试和包裹体显微测温实验查明不同矿物与围岩的元素地球化学特征和成矿流体特征,并通过热力学模拟分析自然金的成矿条件,探讨金成色值及金银比值对金矿化的指示作用和研究价值。ICP- MS测试结果显示,金银比值在白钨矿(103~520)和黄铁矿(69~673)中相对较高,在辉锑矿(6~65)和围岩(0. 3~35)中相对较低,在石英(6~199)中则变化较大。基于包裹体显微测温结果(200~350℃),本文建立了自然金成矿流体的热力学模型,分析并查明在黄铁矿与绢云母共生的自然金成矿流体中,硫离子浓度比温度更容易影响金溶解度,且金成色值主要与温度呈正相关,与硫离子浓度呈负相关。通过对比研究和讨论,认为沃溪矿床大量金矿化可能形成于温度较高和硫离子浓度较低的白钨矿成矿流体中,而极高成色值的自然金可能与高金银比值的白钨矿和黄铁矿共生。上述方法和结论可为其他金矿床的研究提供新思路。

    • 基于卷积神经网络和黄铁矿大数据判别金矿类型

      2023, 97(10):3396-3409. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023023

      摘要 (158) HTML (36) PDF 10.54 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄铁矿是金矿中普遍存在的金属硫化物,其微量元素含量信息可以揭示出矿物形成时的相关矿物和流体组成与结晶特征,因此不同期次与金矿有关的黄铁矿及微量元素信息可以被用来预测矿床的类型。且相关研究历史已久,积累了大量的研究资料,然而由于研究思想和手段的局限性,传统方法往往存在无解性或多解性问题。随着大数据思想的发展和推广,研究人员试图采用机器学习算法来解决此类问题,已取得不错的效果。本次研究根据深度学习思想建立黄铁矿微量元素数据集并进行深入研究,采用“成分数据图像化”和“数据增强”等手段,解决了前人采用深度学习方法进行此类分类任务时遇到的数据不平衡问题和卷积神经网络无法直接读取数据的问题。本文对比分析了基于四种卷积神经网络模型(Mobilenet V2、Resnet 50、VGG 16和VIT)采用黄铁矿微量元素成分数据进行金矿类型分类任务的精度与效果,发现采用卷积神经网络算法可以基于黄铁矿成分数据对不同类型金矿进行较为精准的分类任务。此方法比传统图解法具备更高的精准度与泛化能力,通过对金矿类型的预测可以为找矿勘查和深部预测工作节省成本,也为深度学习在地质矿产研究方面的应用和推广提供全新思路,具有一定的推广价值。

    • 西藏盐湖沉积物:一种潜在的铷、铯资源

      2023, 97(10):3410-3420. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023359

      摘要 (131) HTML (15) PDF 4.41 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:铷、铯是我国战略性关键矿产资源。西藏盐湖卤水中赋存着丰富的铷、铯资源,但是品位普遍低于10 mg/L。根据热泉与盐湖锂、铷、铯等元素的补给关系和含量差异特征及铷、铯极易被黏土矿物吸附等特点,推测盐湖沉积物中赋存一定规模的铷、铯资源。为验证该推测,本文选取西藏拉果错、聂尔错、依布茶卡、当穹错、扎布耶茶卡等5个典型盐湖,采集卤水和沉积物样品各5件,开展水体中铷、铯含量和沉积物矿物成分分析,结合沉积物分相淋滤实验,得出如下结论:西藏拉果错、当穹错、聂尔错盐湖卤水铷、铯含量和资源量与其补给量差异显著,大量的铷、铯资源消耗于盐湖沉积物中;盐湖沉积物中的铷、铯含量远高于卤水。铷、铯在沉积物水溶相、碳酸盐相中含量较低,主要以吸附形式赋存于黏土矿物(主要为伊利石),吸附点位包括基面位置、难解吸的磨损边缘及层间位置。盐湖沉积物铷、铯资源量远超大型矿床规模,黏土矿物中铷、铯含量高达100 n×10-6,超过固体盐类矿产综合评价指标,相较于现有盐湖钾产品中的铷资源、含铯硅华中的铯资源开发,具有较好的开发利用性,是一种潜在的铷、铯资源。本研究成果有助于完善盐湖铷、铯富集成矿机制,并为高效开发盐湖中的铷、铯资源提供理论支撑。

    • 川北地区大安寨段页岩油气源、储特征及富集层段优选

      2023, 97(10):3421-3437. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023251

      摘要 (91) HTML (16) PDF 50.10 M (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明川北地区大安寨段页岩油气烃源、储集特征及富集有利层段,以岩芯观察描述为基础,以岩石学与矿物学、有机地球化学及页岩储层表征等理论方法与技术为指导,开展了大安寨段二亚段纵向上4个小层岩相、烃源、储集特征的精细表征与差异性对比研究,优选出了页岩油气富集有利层段,并提出勘探研究建议。研究结果表明:大安寨段二亚段富含(泥质)介壳灰岩、(泥质纹层状)粉细砂岩2种夹层,低—中碳黏土质页岩、中碳纹层—薄层状介壳页岩、低碳(纹层状)粉砂质页岩、低碳粉砂质介壳灰质页岩4种页岩岩相;②小层以中碳黏土质页岩、中碳纹层状介壳页岩为主,夹层相对少,页岩连续性较好;而④小层以中碳纹层状介壳页岩夹介壳灰岩为主,不同尺度介壳灰岩夹层多。页岩有机显微组分整体以镜质组为主,②、④小层固体沥青较发育,自下而上有机质类型发生6次变化,依次为Ⅲ—Ⅱ2—Ⅲ—Ⅱ2—Ⅱ1—Ⅱ2;②小层与④小层生油气能力相对较好,④小层略好于②小层。页岩储集物性明显好于夹层,②小层和④小层页岩生烃能力相对好,有机质孔较发育,含气量相对高,页岩烃源—储集—含(油)气性匹配关系相对好,评价认为大安寨段二亚段上部④小层纹层状介壳页岩段为最佳页岩油气富集层段,其次为下部②小层黏土质页岩层段。基于研究区大安寨段二亚段沉积非均质性强、含油气性好的层段时空分布不稳定的特点,建议重视砂、泥、灰混积差异,加强以小层为单元的岩相(组合)时空分布规律研究;重视保存条件与含气性差异,加强常规—非常规一体油气勘探选区、选层研究。

    • 中新世黄河水系演化重建:来自钾长石Pb同位素的约束

      2023, 97(10):3438-3455. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023008

      摘要 (166) HTML (31) PDF 37.31 M (571) 评论 (0) 收藏

      摘要:自剥蚀地貌中形成的剥蚀产物搬运到沉积区或汇水盆地沉积下来的过程,称为“源- 汇”系统。从这些“汇”中识别“源”的信息,结合地层的沉积时代,约束黄河的形成时代、水系格局演化、流域内构造运动以及环境变迁成为黄河水系演化研究的重要内容。然而,时至今日学者们对黄河何时出现的认识并不一致,存在“中新世内流黄河和中新世外流黄河”之争。为了解决这些争议,我们运用大河物源示踪研究中新兴的碎屑钾长石Pb同位素方法,对黄河中下游沉积物开展碎屑钾长石Pb同位素分析(n=378),将其与长江中下游和华夏板块已报道的碎屑和基岩钾长石Pb同位素结果进行对比,结果表明三者之间的钾长石Pb同位素组成明显不同。台湾岛是中国东部陆架海中新世地层出露最齐全的地区。因而,我们将黄河中下游与台湾岛中新统的钾长石Pb同位素比值进行对比,结果表明二者之间不存在物源联系。结合中国东部渤海湾盆地、南黄海盆地和东海盆地中新统的物源示踪研究结果,说明黄河物质在中新世未流入上述盆地。总体而言,中国北方中新世的构造活动控制了黄河的演化过程,导致其此时处于分段演化阶段。

    • 渭河盆地西安凹陷地热田热储特征及开发方式

      2023, 97(10):3456-3474. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023011

      摘要 (128) HTML (52) PDF 14.41 M (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:热源、热储层(砂体厚度、孔隙度、渗透率)、地温场等是影响地热资源评价的重要因素。本文以渭河盆地西安凹陷西安市延长石油西化小区为例,在收集前人资料的基础上,应用地层测温、测井、岩芯分析等资料,分析了研究区地温场特征、热储层特征及地热资源量,运用多种参数对热储层有利区进行了综合评定。研究结果表明延长石油西化小区属地热异常区,地温梯度为3. 5 ℃/100 m;研究区张家坡组、蓝田灞河组砂泥岩互层发育,砂厚分布在40~140 m之间,平均孔隙度分布在15. 68%~30. 3%之间,蓝田灞河组砂层厚度、地层热量、含水量和总热量均高于三门组和张家坡组地层,地热开发条件最好;综合考虑砂体厚度、地层含水量、地温梯度、地温、热储层物性因素,认为西安凹陷延长石油西化小区地热开发应选择蓝田灞河组为主要目的层段,最优的地热开发方式应采用采灌平衡法进行地热开采,综合考虑研究区更宜选择中深层地埋管井下换热方式进行地热资源开发。

    • >研究进展
    • 我国“三稀”关键矿产的成矿理论与勘查研究进展

      2023, 97(10):3475-3492. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023363

      摘要 (246) HTML (142) PDF 13.73 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:“十三五”以来,我国启动了国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项(DREAM),在“三稀”关键矿产成矿理论与勘查研究方面取得了重要进展。具体表现为:① 通过对“三稀”矿产成矿系统深部结构、深部过程、矿产分布规律与矿体定位控制要素的整体研究,揭示了重要矿床的形成时代、成矿机制与成矿末端效应,实现重点矿集区“透明化”的勘查示范,通过增储实践,成效显著。② 创建了“五元一体”稀土成矿与勘查模型,在赣南等地区新发现陆内浅变质岩风化壳离子吸附型稀土矿,形成了以浸出相和赣南钻为核心的勘查评价技术体系,实现绿色、经济、安全、高效勘查评价和稀土找矿重大突破,赣州稀土资源储量增长显著。③ 在喜马拉雅东段扎西康-错那洞矿集区,建立伟晶岩型铍矿、矽卡岩型铍钨矿、锡石硫化物型锡钨铍矿、独立萤石矿、脉状铅锌矿“五位一体”成矿新模型,新发现祥林、日纳等大型矿床,整体达超大型规模,开辟了特提斯喜马拉雅成矿带战略新区,取得铍-钨-锡等关键矿产找矿重大突破。④ 初步建立了“多旋回深循环内外生一体化”锂能源矿产成矿理论,创新“五层楼+地下室”锂矿勘查模型,“以锂找锂”探测技术助力深部找矿。将黏土型锂资源分为火山岩和碳酸盐两种亚型,创新提出“碳酸盐黏土型锂-镓-稀土矿床”资源新类型与成矿模式,为锂资源找矿开拓重要方向。在内蒙古发现维拉斯托隐爆角砾岩型锂矿床(锂云母型),在甲基卡、大红柳滩和滇中小石桥等地区探获一批大型—超大型锂矿床,取得重要找矿突破。⑤ 系统查明扬子板块西缘铟、锗、镓、铌、稀土等“三稀”金属超常富集的成矿物质基础与成矿机制,初步建立“表生风化-沉积型三稀金属成矿体系”,构建稀散金属成矿模式与找矿模型,探明共(伴)生锗资源储量可达到大型—超大型规模。

    • >地学新知
    • 金刚石的撞击成因与找矿新思考

      2023, 97(10):3493-3493. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023106

      摘要 (131) HTML (52) PDF 1.79 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >附件
    • 黄博涛等:北山造山带破城山地区冰碛岩沉积时代、物源及构造意义:来自碎屑锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素的约束——附表

      2023, 97(10):202310089-202310089.

      摘要 (200) HTML (0) PDF 567.95 K (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 刘艳荣等:大兴安岭西坡二道河子铅锌银矿床银的赋存状态、迁移形式及沉淀机制研究——附表

      2023, 97(10):202310090-202310090.

      摘要 (200) HTML (15) PDF 335.00 K (323) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 李中州等:夏日哈木超大型镍矿I号岩体地幔源区性质和硫化物熔离过程:来自橄榄石成分、亲铜元素和硫同位素的约束——附表

      2023, 97(10):202310091-202310091.

      摘要 (96) HTML (18) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:

创刊于1922年, 月刊

主编 :杨经绥

主管单位 :中国科学技术协会

主办单位 :中国地质学会

国际标准刊号 :ISSN 0001-5717

国内统一刊号 :CN 11-1951/P

国内邮发代号 :2-113

国外发行代号 :M 78

  • 浏览排行
  • 引用排行
  • 下载排行
按检索
检索词