• 2023年第97卷第11期文章目次
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      2023, 97(11):0-1.

      摘要 (128) HTML (0) PDF 11.00 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >序言
    • 序言:庆祝中国地质学会成立100周年《关键金属矿床与成矿作用》专辑

      2023, 97(11):0-1.

      摘要 (244) HTML (37) PDF 193.43 K (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >成矿规律
    • 华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向

      2023, 97(11):3497-3534. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023368

      摘要 (376) HTML (49) PDF 48.53 M (717) 评论 (0) 收藏

      摘要:华南是我国重要的钨锡成矿区。本文围绕华南与花岗岩有关的大规模钨锡成矿作用,系统收集了区内130余个主要矿床的地质和同位素年代学资料,初步总结了与花岗岩有关大规模钨锡矿床的主要类型和时空分布特征。统计结果表明,矽卡岩型和石英脉型是华南最重要的钨成矿类型,而矽卡岩型和锡石硫化物型(或碳酸盐岩交代型)是华南最主要的锡成矿类型。华南与花岗岩有关钨锡成矿作用具有多时代特点,但大规模成矿均集中于燕山期。以南岭和赣北成矿带为主要代表的钨成矿作用主要集中爆发于晚侏罗世至早白垩世早期(160~120 Ma),而右江盆地晚白垩世(110~80 Ma,峰期为90~80 Ma)和南岭成矿带晚侏罗世(160~150 Ma)锡矿床则共同构成了华南最主要的锡成矿作用。多种不同矿化或金属类型在同一矿床或矿田尺度上组合产出是华南与花岗岩有关钨锡矿床的重要特征之一,对指导找矿具有重要意义。对此,文章结合华南地区近年来的一些重要成矿机制研究成果和找矿勘查进展,分别以瑶岗仙、川口、茅坪、柿竹园、大厂和个旧等矿床或矿田为例,论述了华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的几种成矿模式和找矿方向。此外,本文在钨、锡成矿花岗岩的岩石学、地球化学和矿物学特征基础上,总结花岗质岩浆热液体系熔体- 流体化学组分特征,探索花岗岩钨、锡成矿潜力判别的熔体- 流体包裹体指标,初步拓展与花岗岩有关钨、锡矿床的找矿指标体系。

    • 白云鄂博矿床钍富集过程及空间分布规律

      2023, 97(11):3535-3549. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023268

      摘要 (168) HTML (29) PDF 32.43 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:白云鄂博矿床为一特大型Fe- REE多金属矿床,同时伴生有巨量的钍资源。然而,目前开发利用的矿种主要是铁和稀土资源,钍资源利用率几乎为零。查明矿床中钍资源的赋存状态和分布规律及揭示钍资源的富集过程及机制是今后钍资源开发利用的重要基础。本文依托近些年的系统采样及分析测试成果,对白云鄂博主、东、西矿区570个样品进行了详细的矿物学观察和全岩化学分析,在不同类型矿石中识别出以硅钍石为主的独立含钍矿物,硅钍石除少量呈现被稀土矿物包裹现象外,通常以细脉状穿插于稀土矿物内部,显示其明显滞后富集的特点。矿区ThO2平均品位达0. 0322%,高出地壳钍克拉克值(9. 6×10-6)30多倍,各种矿石类型中ThO2含量具有明显的差别,在云母型、闪石型、霓石型和萤石型矿石中具有高含量ThO2,而白云石型矿石中ThO2含量较低,指示矿区钍矿化主要形成于碱性热液交代和萤石化阶段。此外矿区随深度增加钍矿化作用加强,显示出矿床具有良好的钍资源成矿潜力。

    • 滇西南与花岗岩有关的锡矿床时空分布与成矿作用

      2023, 97(11):3550-3568. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023048

      摘要 (193) HTML (20) PDF 19.09 M (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:滇西锡矿带与全球著名的东南亚锡矿带具有相似的成矿地质背景,其成矿规律与资源潜力一直是研究热点。本文在前人已有研究的基础上,探讨了滇西南锡矿时空分布规律与成矿作用。滇西南锡矿主要分布在腾冲地体、保山地体与昌宁- 孟连造山带。已有的年代学数据显示腾冲地体发育三期锡成矿事件,分别为125~120 Ma,75~68 Ma,52~47 Ma。本文在保山地体识别出晚新生代(约32~24 Ma)和晚白垩世(约75 Ma)两期锡成矿作用,进一步厘定了昌宁- 孟连造山带东部三叠纪临沧花岗岩体中锡成矿时代为三叠纪(约235~220 Ma)。提出滇西南与三叠纪花岗岩有关的锡成矿作用发生于古特提斯洋闭合后碰撞环境,与早白垩世花岗岩有关的锡矿形成于中特提斯洋闭合后碰撞环境,与晚白垩世—古近纪花岗岩有关的锡成矿作用与新特提斯洋俯冲和板片回撤有关,而保山地体晚新生代锡矿则可能与新生代隐伏的新生代花岗岩有关,其侵位可能与走滑断裂活动诱发的软流圈上涌和地壳熔融有关。滇西南含锡花岗岩多为复式花岗岩体中晚阶段的高分异花岗岩(如二云母花岗岩或白云母花岗岩)。保山地体三叠纪花岗岩中的锡矿成矿时代显著晚于赋矿围岩,应注重加强成矿期花岗岩体与锡矿的勘查与评价。滇缅马苏地体在缅甸发育约90~85 Ma的锡矿,而同时代锡矿尚未在我国保山地体发现,值得加强理论研究与勘查评价。

    • 中国伴生铟(镉镓锗)矿床的时空分布、成因类型及成矿机制:总结与展望

      2023, 97(11):3569-3603. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023037

      摘要 (196) HTML (9) PDF 15.67 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:铟(In)是21世纪重要的紧缺战略性矿产,对国家稳定、发展和提升国际竞争力具有重要意义。中国拥有全球最丰富的铟资源,但尚未发现铟的独立矿床,目前已知的57个伴生铟矿床兼有镉(Cd)、镓(Ga)、锗(Ge)的资源潜力。本文在详细梳理所有伴生铟矿床的区域分布、成因类型、形成时代、赋存矿物、独立矿物和富集规律的基础上,总结了铟成矿作用的研究现状和发展方向。统计发现:我国伴生铟矿床高度集中于中亚造山带东段和华南地区;可划分为7种成因类型,包括矽卡岩型、岩浆- 热液型、海相火山岩型、陆相火山岩型、叠加(复合/改造)型、斑岩型和受变质型;7类矿床中,铟无一例外主要赋存于闪锌矿中,作为副产品被回收;85%的伴生铟矿床形成于中生代,古近纪和中生代之前的矿床数量较少。目前全球已发现了19种铟独立矿物,我国报道了其中的5种。硫铟铜矿(CuInS2)是我国最常见的铟独立矿物,其余的铟独立矿物如自然铟,羟铟矿等仅出现在特定的伴生铟矿床中。目前研究多关注扬子地台西南缘的矽卡岩型伴生铟矿床,而对散布于全国各地其他6类伴生铟矿床的研究尚处于起步阶段。这在很大程度上限制了对铟富集机制的认识,更不利于摸清国内铟资源家底。因此,加强对典型伴生铟矿床的详细研究,进而建立更加详细的数据库是亟需开展的重要工作。

    • >矿床成因
    • 造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

      2023, 97(11):3604-3621. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023242

      摘要 (156) HTML (35) PDF 14.39 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在MgO含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩MgO、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。

    • 镁铁—超镁铁质岩浆中铂族元素的富集机理:综述与实例

      2023, 97(11):3622-3636. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023267

      摘要 (172) HTML (27) PDF 17.85 M (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前陆地上可利用的铂族元素(PGE)资源主要来自与镁铁—超镁铁质岩浆密切相关的岩浆硫化物矿床。岩浆硫化物矿床成矿理论关注的一个重要问题就是镁铁—超镁铁质岩浆中PGE的富集机理。经典成矿理论认为,由于PGE在平衡的硫化物熔体与硅酸盐熔体之间具有极高的分配系数(105~106),PGE富集成矿主要与成矿体系中硅酸盐熔体与硫化物熔体的质量比有关(R- factor)。但是近些年来,许多新的实验岩石学结果和天然矿石样品纳米尺度PGE赋存状态的观测结果对这一经典理论提出了挑战。本文列举了一些相关的研究实例,显示硅酸盐熔体中的PGE纳米颗粒可以被硫化物或铬铁矿机械捕获、并通过定向附着生长、聚集、粗化和融合,最终形成纳米颗粒集合体和纳米合金。另外,岩浆中半金属元素(TABS, 即Te、As、Bi、Sb、Sn)和Se可以与PGE优先形成各种互化物,从而富集于砷化物、铋化物、碲化物或硒化物中,而非硫化物中。因此,镁铁—超镁铁质岩浆体系中PGE的富集可能不仅受其在硫化物熔体中极高的分配系数控制,一些物理过程导致的PGE分配以及半金属元素对PGE的富集作用也不容忽视。由于矿石中的铂族矿物一般为纳—微米级,采用聚焦离子束(FIB)和高分辨透射电镜(HRTEM)、纳米二次离子质谱技术(Nano- SIMS)和原子探针(APT)等先进的微区分析技术对矿物相中PGE的赋存状态进行深入研究,有望获得PGE富集机理的新认识,并不断完善和发展经典的岩浆硫化物矿床成矿理论。

    • 铬同位素体系及其在铬铁矿成矿过程中的应用

      2023, 97(11):3637-3650. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023132

      摘要 (140) HTML (18) PDF 3.65 M (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来铬(Cr)同位素体系在示踪地幔部分熔融、岩浆结晶分异及俯冲带流体相关的地质过程中均取得了重要进展。本文通过实例研究综述了Cr同位素在铬铁矿成矿作用方向的主要进展,包括:① Stillwater层状岩体橄榄岩带和Kzlda AgˇG蛇绿岩壳幔过渡带内铬铁矿及共生硅酸盐矿物的Cr同位素研究,揭示了层状/似层状铬铁矿成矿过程中可能发生明显的Cr同位素分馏,且主要受结晶分异和岩浆补给过程控制;② Kzlda AgˇG蛇绿岩豆荚状铬铁矿床的Cr同位素研究,证明了俯冲带地幔橄榄岩中尖晶石的部分熔融,可能是豆荚状铬铁矿床主要的成矿物质来源之一,同时俯冲带流体也可能直接参与成矿;③ 层状岩体及蛇绿岩中普遍存在矿物间的Cr同位素不平衡分馏现象,不仅可用以记录岩浆作用的冷却时间,同时也证明了铬铁矿成矿过程中释放的流体对矿物间的元素交换具有明显促进作用。

    • 新疆可可托海稀有金属矿床成因和南部地区隐伏矿预测——来自地质、遥感和地球物理的证据

      2023, 97(11):3651-3672. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023154

      摘要 (192) HTML (34) PDF 47.47 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆可可托海是世界著名的伟晶岩型稀有金属矿床,该矿床的成因长期存在争议,资源已枯竭多年,其成矿理论及找矿工作均亟待突破。我们对矿区中—上奥陶统哈巴河群变质岩和三叠纪稀有金属花岗岩进行了地质和地球化学研究,并开展了矿区遥感数据解译和地球物理测量工作。结果表明,哈巴河群变质岩以云母片岩为主,与大陆上地壳微量元素含量相似,若以此作为花岗质岩浆的源岩,很难通过部分熔融直接形成含矿熔体;三叠纪稀有金属花岗岩由白云母钠长花岗岩和少量钠长花岗岩组成,其岩浆源于地下深处,在向上运移过程中,经过结晶和流动分异作用,形成富挥发分的含矿岩浆,异地侵位形成稀有金属花岗岩岩枝,矿区存在花岗岩- 伟晶岩成矿系统。遥感数据解译显示,矿区发育多个环形影像,这些影像是深部环形构造在浅部的反映,已知的伟晶岩脉及稀有金属花岗岩均赋存其中,指示矿区含矿岩浆活动可能与深部环形构造有关。大地电磁测深显示,在矿区15 km以下深处发育低电阻率异常体,反映深部可能存在残余的岩浆房或局部熔融带,矿区花岗质岩浆源于此处;音频大地电磁测深显示,在矿区南北环形构造的深部均存在低电阻率异常。基于上述地质- 遥感- 地球物理的研究结果,我们预测在矿区之南的环形构造深部有断裂构造及含矿岩浆活动,其中可能有隐伏稀有金属矿体的存在。

    • 多期构造变形事件对吉林南部大横路Cu- Co矿床富集成矿的制约

      2023, 97(11):3673-3695. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023157

      摘要 (114) HTML (12) PDF 68.18 M (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:钴矿是重要的战略性金属矿产资源之一,对其成矿作用(如构造与成矿的关系)进行深入的研究能为前期指导找矿提供理论依据。本文对中国东部吉林白山市三道沟镇三岔河村大横路Cu- Co矿开展了相关工作,包括野外构造解析、钻孔- 岩芯资料分析、钻孔薄片综合矿物分析系统(TIMA)实验和区域相关岩石年代学等。构造解析显示大横路Cu- Co矿围岩变形包括层片交切、S1面理和褶劈理等构造要素。钻孔- 岩芯资料分析矿区发育大量F2紧闭褶皱、逆冲断层及断层相关褶皱、倒转褶皱F2等。钻孔、探槽薄片样品TIMA实验显示含Co流体大量富集于低角度逆冲断裂、倒转褶皱韧性剪切域和断层相关褶皱转折端处。这些工作显示走向为NE的低角度逆冲断裂及断层相关褶皱对大横路Cu- Co矿的富集起到关键的控制作用。相关年代学工作,结合前人研究及大量区域地质资料表明:① 矿区内逆冲断层及褶皱等控矿构造要素为古元古代构造事件的产物;② 中生代构造事件对成矿作用的制约(Cu- Co矿的再富集)可能来自于白垩纪大规模的伸展作用。

    • 江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约

      2023, 97(11):3696-3714. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023260

      摘要 (248) HTML (22) PDF 43.08 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:江南造山带是我国重要的稀有金属成矿带,已发现多处与锂相关的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。锂等稀有金属元素在源区基底岩石中的富集是花岗伟晶岩型锂稀有金属矿床成矿的物质基础,但是江南造山带基底岩石中锂的分布及其富集机制仍不清楚。本文详细调查研究了江南造山带东段新元古代冷家溪群、双桥山群、溪口岩群和板溪群变质沉积岩和星子杂岩。这些基底变质岩的岩石类型包括变质砂岩、泥质板岩、千枚岩和云母片岩以及少量片麻岩。地球化学分析结果显示,冷家溪群、双桥山群和溪口岩群变质沉积岩具有相似的成分,变质砂岩和云母片岩片麻岩整体上比泥质板岩和千枚岩具有较高的SiO2含量,较低的TiO2、Al2O3、K2O、MgO和TFe2O3含量。泥质板岩和千枚岩含有更高的稀有金属元素含量,其中锂含量达到61. 8×10-6,而变质砂岩的锂丰度为44. 9×10-6。板溪群具有最低的稀有金属元素含量(Li=30. 8×10-6)。冷家溪群、双桥山群和溪口岩群浅变质沉积岩中的锂含量与化学风化指数(CIA)和MgO、TFe2O3含量具有较好的正相关性,而且与岩石中的黏土矿物含量,尤其是绿泥石含量,具有很好的正相关性。因此,沉积岩中锂的富集明显地受化学风化作用控制,即锂的富集机制是黏土矿物的吸附作用,尤其是蒙脱石和绿泥石。在中高级变质岩中,绝大多数的Li赋存于黑云母、白云母和十字石中。通过对冷家溪群变质沉积岩的部分熔融模拟显示,在部分熔融过程中,云母类矿物的分解和熔融是熔体中锂含量升高的直接原因;云母完全熔融消失,熔体中的锂浓度达到高峰;继续熔融将稀释熔体中的锂含量。影响熔体中锂浓度的主要因素是源岩中锂含量和部分熔融程度,而部分熔融程度取决于源岩成分、水含量和温压条件。压力增加有利于熔体对Li的抽取。在1. 0 GPa和水含量0. 75%条件下,熔融程度达到10. 7%,熔体中锂最富集,达到源岩含量的9. 3倍。因此,中压相系贫水条件下的部分熔融可能最有利于锂在熔体中的富集。

    • 金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制

      2023, 97(11):3715-3736. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023034

      摘要 (146) HTML (41) PDF 89.79 M (269) 评论 (0) 收藏

      摘要:金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床是我国最主要的铂族等战略性关键金属宝库。金川矿床中铂族金属的富集过程和富集机制还存在很多争论。本文通过详细的矿物学及矿床学研究,厘定了金川矿床成矿阶段。成矿阶段可划分为硫化物矿浆结晶阶段、挥发分流体作用阶段及热液改造阶段。其中硫化物矿浆结晶阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn- a)- 磁黄铁矿(Po- a)- 黄铜矿(Ccp- a);挥发分流体作用阶段的主要矿物组合为镍黄铁矿(Pn- b)- 磁黄铁矿(Po- b)- 黄铜矿(Ccp- b)- 黄铁矿(Py- Ⅰ)- 磁铁矿(Mag- Ⅰ)- 菱铁矿- 叶蛇纹石- 磷灰石- 铬铁矿- 白云石- 方解石(Cal- Ⅰ)- 金云母。热液改造阶段的矿物组合为透闪石- 绿泥石- 蛇纹石- 方解石(Cal- Ⅱ)- 磁铁矿(Mag- Ⅱ)。高倍电子探针镜下发现,金川矿床铂族矿物与磁铁矿(Mag- Ⅰ)、黄铁矿(Py- Ⅰ)、铬铁矿、磷灰石、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿及菱铁矿等共生。金川铜镍硫化物矿床中铂族元素(PGM)矿物主要包括硫砷铱矿(IrAsS)、钯的铋化物、碲化物和硒化物、钯的金属互化物(PdAu2)、砷铂矿(PtAs2)、铂单质以及铂的金属合金(Pt- Fe)。其中大量的PGM分布于镍黄铁矿的裂隙中,或产于镍黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石裂隙中。与磁铁矿、菱铁矿、铬铁矿、黄铜矿、磷灰石以及叶蛇纹石等矿物共生,指示PGE富集与氧化性流体加入密切相关。金川矿石镍黄铁矿(Pn- b)、磁黄铁矿(Po- b)、黄铜矿(Ccp- b)、黄铁矿(Py- Ⅰ)、磁铁矿(Mag- Ⅰ)以及菱铁矿中高Co含量,表明流体在Co的超常富集过程中也起到了决定性作用。金川矿石中大量碳酸盐矿物、叶蛇纹石、金云母、磁铁矿、黄铁矿、铬铁矿以及富Cl磷灰石的出现;S、Mg元素呈网脉状分布于蚀变橄榄石和硫化物中,推测流体组分可能是一种富C富Cl的富含挥发分的高氧逸度流体。金川铬铁矿、磁铁矿(Ⅰ)、菱铁矿等矿物中高Ti、高Nb含量和高Nb/Ta比值,暗示此流体可能是一种高温的超临界流体。以上特征综合表明该特征流体对金川铜镍硫化物矿床中铂族元素等关键金属的超常富集起到了关键控制作用。当挥发分流体与残余硫化物矿浆相互作用及改造先存硫化物及橄榄石时,不仅会促使Os、Ir、Ru、Rh、Pt、Pd进一步活化、富集,还会导致流体中PGE强烈富集,使得流体中的Pd、Se、Te、Bi、Pt含量不断提高,最终形成大量的PGM。综上所述,本文认为在岩浆演化晚期可能存在一种高氧逸度的富Cl富C的深源流体注入岩浆房,该深源挥发分流体对PGE及Co的迁移和超常富集起到了关键控制作用。

    • 独居石矿物地球化学对南秦岭宁陕地区Be- Nb伟晶岩成因的指示

      2023, 97(11):3737-3749. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023364

      摘要 (108) HTML (15) PDF 29.05 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,在秦岭造山带宁陕伟晶岩区发现了数条Be- Nb稀有金属伟晶岩矿脉。本文通过扫描电镜和电子探针分析了Be- Nb伟晶岩中独居石的矿物学特征和矿物成分。研究结果表明,伟晶岩脉中的独居石可分为两类:Ⅰ类独居石主要分布在石英、长石等造岩矿物内部,在背散射图像中多数Ⅰ类独居石内部均匀,部分可见振荡环带,具有较高的ThO2含量(7. 0%~13. 9%,平均10. 5%);Ⅱ类独居石单矿物在背散射图像下同样显示内部均匀,但亮度明显低于Ⅰ类独居石,且ThO2含量较低(0. 9%~4. 4%,平均2. 2%)。这指示了Ⅰ类独居石的岩浆成因和Ⅱ类独居石的热液成因。岩浆成因独居石具有较高的ThO2含量与独居石中磷钙钍石的类质同象替代密切相关。岩浆成因独居石的U- Pb测年结果为200. 8±2. 1 Ma,代表伟晶岩的成岩年龄,该年龄结果接近宁陕岩基中的二长花岗岩。岩浆和热液成因独居石的εNd值的范围为4. 6~3. 0,这与二长花岗岩的εNd值范围基本一致,说明区内Be- Nb伟晶岩与上述二长花岗岩的同源性。综上所述,本研究认为宁陕地区Be- Nb伟晶岩的形成是宁陕岩基中二长花岗岩同源岩浆在早阶段结晶分异演化后的残留熔浆结晶所致。

    • 江西宜丰同安花岗细晶岩年代学及其成因研究

      2023, 97(11):3750-3765. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023365

      摘要 (127) HTML (35) PDF 24.03 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:燕山期甘坊复式岩体是宜丰锂铌钽稀有金属矿田重要的赋矿岩体,细晶岩作为甘坊岩体晚阶段岩浆演化的产物,与区内细晶岩型稀有金属成矿作用关系密切,但前人对该类岩石及其成矿作用特征研究较薄弱。本文以甘坊岩体南侧同安矿区内的花岗细晶岩为研究对象,对其展开系统的岩相学、锡石U- Pb年代学和全岩地球化学分析。锡石U- Pb定年结果表明,同安花岗细晶岩形成时代为138. 3 Ma。全岩地球化学分析结果显示,该类岩石具高磷铝、富碱钙、贫镁铁钛的特征,且A/CNK值(1. 71~1. 88)较高,σ值(1. 40~1. 72) 较低,属于典型的强过铝质、高钾钙碱性岩石。全岩微量及稀土元素成分显示,同安花岗细晶岩具有稀土元素强烈亏损,相对富集Rb、U、Nb、Ta、Pb、P、Hf和明显亏损Ba、Th、Sr、Ti等元素的特征。综上所述,同安花岗细晶岩属高分异的S型花岗岩,来源于地壳浅部变沉积岩物质的部分熔融。在演化过程中,经历过早期高度结晶分异过程和晚期的岩浆- 热液相互作用,其中早期的高度结晶分异过程对Li成矿起到了初始富集的作用,而演化晚期的岩浆- 热液相互作用才是Li元素高度富集并成矿的关键。

    • 稀有金属花岗岩结晶分异过程中铷的富集与成矿:来自江西甘坊岩体的矿物学证据

      2023, 97(11):3766-3785. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023366

      摘要 (188) HTML (30) PDF 83.25 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:铷的成矿与稀有金属花岗岩密切相关。由于稀有金属花岗岩中普遍存在晚阶段热液蚀变,很难厘清岩浆过程与热液过程,稀有金属成矿起主导作用的是岩浆分异作用,还是热液交代作用,目前的认识尚不清晰。江西甘坊岩体是一个重要的稀有金属成矿区,当前在甘坊岩体内发现了一系列花岗岩型和细晶岩脉型锂铷稀有多金属矿床(点),其稀有金属成矿机制仍不明确。本文选择甘坊岩体内的白果、大港、楠木坑花岗岩型铷矿和富华、同安细晶岩型铷矿为研究对象,采用矿物自动扫描系统、电子探针、LAICPMS等方法对多种花岗岩中的长石类和云母类矿物进行精细结构和成分分析。结果表明:云母类矿物是铷的主要载体(Rb= 1683×10-6~12047×10-6),长石类矿物中铷含量低,其中钾长石铷含量为1683×10-6~4051×10-6,而钠长石几乎不含铷(1. 82×10-6~89. 94×10-6)。富铷锂的云母由白云母经锂多硅白云母和铁锂云母向锂云母转变,其中锂主要通过2Li++VSi4+  VIAl3++VIAl3++□和Li++Fe2+  VIAl3++□,铷主要以Rb+/ Na+/ Cs+ K+的方式进入云母。矿物结构和成分特征显示,甘坊岩体中铷、锂等稀有金属的富集与岩浆分异作用有关,结晶分异作用可能是晚阶段熔体中铷、锂等稀有金属富集的关键,而流体交代作用对稀有金属的富集作用不明显。

    • >研究进展
    • 铬铁矿地球物理勘探:回顾与展望

      2023, 97(11):3786-3801. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023021

      摘要 (192) HTML (43) PDF 7.51 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:铬铁矿是关键金属铬唯一可经济利用的自然资源,主要有层状铬铁矿和蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿两种类型,其中豆荚状铬铁矿矿体规模小、发育不规律,是一个长期存在的勘探难题。由于铬铁矿特殊的经济战略地位,美国、欧洲、苏联和中国都非常重视铬铁矿地球物理勘探。铬铁矿地球物理探测技术发展始于20世纪30年代,至20世纪80年代,发展了以重力、磁法为主导的铬铁矿地球物理勘探技术,地震、电法也被应用。这一阶段在苏联乌拉尔肯皮尔赛等超大型蛇绿岩型隐伏铬铁矿勘探取得重大突破,在其他矿区取得一定的进展。自21世纪以来,高精度的便携式仪器和新兴地球物理技术逐渐运用到铬铁矿地球物理勘探,综合地球物理成为铬铁矿勘探的主流方法,在我国罗布莎等多个岩体隐伏铬铁矿勘探中取得突破,在印度、阿尔巴尼亚等国家也取得进展。本文回顾了铬铁矿地球物理勘探的发展历程,综述了铬铁矿岩石物理特征与测量方法、重磁勘探主要应用及存在问题、电磁法勘探的主要方法,并重点介绍了音频大地电磁测深在罗布莎铬铁矿的探测效果和电磁法勘探模式,展望了张量CSAMT技术、磁异常模量反演、高光谱遥感、高密度激电、无人机物探等有望在铬铁矿地球物理勘探中发挥重要作用的前沿技术。

    • 豆荚状铬铁矿中微米级新矿物的发现及指示意义

      2023, 97(11):3802-3824. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023107

      摘要 (130) HTML (21) PDF 33.89 M (268) 评论 (0) 收藏

      摘要:向着地球深部进军是未来地质科学研究的战略目标之一,微区则是探寻深部地幔元素迁移和物质循环的关键。分子、原子级矿物的分析研究将在解密深部地幔物理化学条件、物质组成中扮演重要角色。蛇绿岩中豆荚状铬铁矿是微米级矿物的主要载体之一。近年来,随着单晶衍射仪、微区衍射和透射电镜等实验技术的发展和应用,在豆荚状铬铁矿中发现了一系列微米级矿物,为揭示地幔物质组成和演化历史提供重要信息。铬铁矿中发现新矿物的矿床包括中国西藏的罗布莎铬铁矿矿床和希腊中部Othrys矿床。其中,罗布莎铬铁矿矿床中发现包括罗布莎矿、林芝矿、那曲矿、藏布矿、雅鲁矿、曲松矿、自然钛、青松矿、巴登珠矿、志琴矿、经绥矿、康金拉矿及文吉矿在内的13种新矿物;Othrys蛇绿岩的Agios Stefanos矿床发现的新矿物有arsenotu Acˇekite、eliopoulosite、tsikourasite和grammatikopoulosite。这些新矿物以过渡族元素(Fe、Cr、Ni、Mo、V等)、钛的硅化物、碳化物、镍的磷化物等自然元素及金属化合物为主。它们多以矿物发现地或为地学研究做过卓越贡献的科学家名字命名。微米级矿物的发现拓展人类对地幔矿物的晶体结构和晶体化学的认知,为进一步解释深部地幔与还原性流体的高温反应及还原环境下矿物的蚀变作用奠定了基础。

    • 浙东南吴小垟矿床晚白垩世铌成矿特征及其找矿指示意义

      2023, 97(11):3825-3845. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023269

      摘要 (104) HTML (14) PDF 22.95 M (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:稀有金属铌钽在我国华南存在多时代成矿特征,前人对其最晚成矿期晚白垩世成矿事件报道较少。本文以浙东南的吴小垟铌矿床为研究对象,结合野外调查、岩石学、矿物原位微区分析和同位素年代学等研究,确定矿床铌成矿岩体为细粒黑云母花岗岩,成岩成矿年龄分别为89. 2±0. 8 Ma和86. 5±1. 0 Ma,揭示了该区存在晚白垩世花岗岩侵位及其相关铌成矿事件。铌除了以独立矿物的形式赋存在铌铁矿、铌铁金红石、铅烧绿石中,还有部分铌赋存于黑云母中。在岩浆- 热液作用下,云母类型发生了从铁云母→黑鳞云母→铁锂云母的变化。铁云母Nb含量最高可达1253×10-6,黑鳞云母- 铁锂云母铌含量最高至794×10-6,黑云母极度富铌的特征,指示该花岗岩具有非常好的铌找矿潜力,富铌黑云母可以作为一种铌钽找矿指示性矿物。综合上述矿物学特征,得出吴小垟矿床存在两阶段铌成矿事件:岩浆期原生铌铁矿族矿物、原生富铌黑云母和铌铁金红石的形成;以及后期热液作用下铌从岩浆和原生含铌矿物中迁移出形成次生的含铌氧化物。

    • 磷灰石地球化学特征对花岗岩锡成矿能力的指示——以滇西腾冲梁河锡矿带小龙河锡矿床为例

      2023, 97(11):3846-3860. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023367

      摘要 (153) HTML (52) PDF 25.63 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:锡矿床全球空间分布高度不均,成矿与花岗岩密切相关,对花岗岩Sn成矿作用的研究受到学界高度重视。准确示踪岩浆源区和精细刻画岩浆演化过程对理解花岗岩与对Sn成矿之间的关系十分关键。磷灰石作为花岗岩类岩石中常见的副矿物,其化学组成在示踪花岗岩岩浆源区和成岩过程方面有独特优势。本文对滇西腾冲梁河锡矿带具有代表性的小龙河锡矿床,对矿区内的花岗岩展开磷灰石原位化学成分分析。研究结果表明,小龙河锡矿区的花岗岩为一套高分异花岗岩,显示A型花岗岩特征,主要源于地壳物质熔融,花岗岩形成于相对还原的环境,富F且含有一定量的Cl元素。上述岩石地球化学特征有利于花岗岩浆演化过程中Sn的富集和迁移,说明磷灰石的成分特征可以很好地指示花岗岩浆的成因、演化及其物理化学条件,能有效评价花岗岩的Sn成矿能力。

    • >附件
    • 陈学根等:金川岩浆铜镍(铂)硫化物矿床铂族金属富集过程及富集机制——附表

      2023, 97(11):202311090-202311090.

      摘要 (105) HTML (14) PDF 390.94 K (202) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 郑义等:中国伴生铟(镉镓锗)矿床的时空分布、成因类型及成矿机制:总结与展望——附表

      2023, 97(11):202311091-202311091.

      摘要 (114) HTML (20) PDF 561.42 K (228) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 田忠华等:多期构造变形事件对吉林南部大横路Cu-Co矿床富集成矿的制约——附表

      2023, 97(11):202311092-202311092.

      摘要 (78) HTML (0) PDF 244.66 K (170) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 聂潇等:独居石矿物地球化学对南秦岭宁陕地区Be-Nb伟晶岩成因的指示——附表

      2023, 97(11):202311093-202311093.

      摘要 (77) HTML (15) PDF 124.04 K (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 陈晓翠等:磷灰石地球化学特征对花岗岩锡成矿能力的指示——以滇西腾冲-梁河锡矿带小龙河锡矿床为例——附表

      2023, 97(11):202311094-202311094.

      摘要 (89) HTML (22) PDF 134.48 K (205) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 苟树林等:江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约——附表

      2023, 97(11):202311095-202311095.

      摘要 (105) HTML (11) PDF 432.43 K (226) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 倪培等:华南与花岗岩有关大规模钨锡成矿作用的时空分布、成矿模式及找矿方向——附表

      2023, 97(11):202311096-202311096.

      摘要 (124) HTML (20) PDF 290.13 K (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 徐净等:稀有金属花岗岩结晶分异过程中铷的富集与成矿:来自江西甘坊岩体的矿物学证据——附表

      2023, 97(11):202311097-202311097.

      摘要 (116) HTML (14) PDF 268.15 K (208) 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

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