赴海淘金

海洋蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、滨海铁矿、煤矿、海沙、未来的清洁能源“可燃冰”以及海底热液矿、海底锰结核和富钴结壳等.然而,其成矿位置各不相同,滨海铁矿、煤矿、海沙沿海岸分布;石油、天然气及其水合物可燃冰分布在大陆架、大陆坡;海底热液矿床分布在大洋板块边界、海底中央裂谷的火山活动区域;海底锰结核生长在深海洋底;富钴结壳生长在海山及海底火山岩的硬质基岩上.     

褐帘石稀土活化对离子吸附型稀土矿床成矿的指示

古城矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中.褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.09%(vol)), U-Pb年龄分析结果显示其结晶年龄为102.8±4.3 Ma.化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土的特征,其轻稀土、重稀土和轻稀土/重稀土比值分别为179778～189429、2165～4595 ppm(1 ppm=10–6m3/m3)和41～84.这些原生褐帘石轻稀土含量约占全岩轻稀土总量的97%,为古城矿区轻稀土元素的主要来源.褐帘石结构与成分分析指示,稀土元素的存在会导致其晶体结构中稀土元素与氧原子构成的化学键键长增加而键强减弱.在被岩浆-热液流体交代时,这些化学键发生破裂,进而导致轻稀土元素会被淋滤出来并进入到热液流体中,并在随后主要进入了氟碳钙铈矿中.综上,褐帘石被交代后形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集,且在该过程中轻稀土元素之间发生了分馏.本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小.     

白云鄂博矿床流体包裹体中稀土矿物的发现

白云鄂博矿床是一个稀土、铁、铌元素共生的矿床,是世界上罕见的多来源、多阶段、多成因的综合性矿床.它位于我国内蒙古自治区中部,处于华北地台与内蒙古海西地槽交界附近,矿体赋存在中元古白云鄂博群的白云岩中.矿体呈层状、似层状、透镜状和帚状;产状与围岩基本一致.矿床矿物种类繁多,组合复杂,已经查明的矿物有140余种,涉及硅酸盐类、氧化物类、碳酸盐类、硫化物类、硫酸盐类和磷酸盐类等11个矿物大类,其中以前3种为主.矿区工业矿物有Fe-磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿;Nb-铌铁金红石、锯铁矿、易解石、烧绿石;REE-独居石、氟碳铈矿、氟碳铈钡矿等;在地球化学上具有鲜明的特点:富∑Le贫Y、富Nb贫Ta、富Th贫V和富Ba贫Sr.     

中国沉积岩容矿铅锌矿床中的关键金属

沉积岩容矿铅锌矿床主要包括碎屑岩赋矿(clastic-dominated, CD)矿床和密西西比河谷型(Mississippi-Valley type, MVT)矿床两种,它是世界上Cd、Ga、Ge等关键金属的重要来源,并具有In、Co、Tl的资源潜力.中国沉积岩容矿铅锌矿床主要分布在5个成矿区/带,提供了全国54%的铅锌用量,但其伴生关键金属的资源潜力和成矿机制尚不清楚.本文在综述沉积岩容矿铅锌矿床中伴生的主要关键金属和中国沉积岩容矿铅锌矿床的基础上,详细总结了中国沉积岩容矿铅锌矿床中关键金属的分布特征和富集机制.各类关键金属元素在中国沉积岩容矿铅锌矿床中分布不均,相对地壳丰度, Cd、Ge、In最为富集, Tl、Co有一定富集, Ga的富集程度较低;从矿床类型上来看, Cd、Ga、Ge、Tl在中国MVT矿床中相对富集, In、Co在CD矿床中相对富集;从区域分布上来看,不同元素的富集区带差异很大,除Cd在5个成矿区/带都有较好富集外,其他金属在三江带、扬子地台、厂坝成矿带出现不同程度富集.总结发现,沉积岩容矿铅锌矿床对所富集关键金属的种类具选择性,而关键金属在该类矿床中的富集程度也...     

内蒙古大井锡多金属矿床流体成矿作用研究: 单个流体包裹体组分LA-ICP-MS分析证据

应用LA-ICP-MS分析方法进行大井矿床中心部位的锡铜矿体及黄岗梁矿床锡矿体萤石及石英中单个包裹体流体组分分析, 以包裹体流体中微量元素Rb/Sr, Sn/Cu等比值追踪大井矿床富铜及富锡流体的来源与演化. 研究结果表明大井矿床富铜流体Cu > Sn, Sr > Rb几至几十倍, 相对富集Na, 主要产出于萤石中, 流体可能来源于深源较基性岩浆. 富锡流体Sn > Cu, Rb > Sr几至几十倍, 相对富集K, 产出于石英及萤石中, 流体可能来源于浅源的花岗岩浆. 富锡与富铜两种流体在中低温-低盐度阶段强烈叠加富集成矿, 形成大井矿床中心部位锡铜富矿体, 解决了前人研究中难于解决的富锡、富铜流体成矿机理问题.     

贵州天柱大河边和玉屏重晶石矿床热水沉积成因的锶同位素证据

对分别取自贵州天柱大河边重晶石矿床和玉屏重晶石矿床的19件重晶石样品进行了锶同位素测定, 其中17件层状重晶石样品⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值集中在0.708310~0.708967之间, 低于同期的海水⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值, 反映了成矿流体中有幔源物质的混入, 锶同位素组成可能是海水与海底热卤水混合的结果, 该过程类似于造成重晶石在海底沉积物中富集的现代洋底热水活动. 研究发现, 脉状重晶石和含黄铁矿重晶石结核的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值明显增高, 分别为0.709585和0.709537, 因壳源杂质的混入导致锶同位素组成的增高. 本文锶同位素的研究为天柱大河边重晶石矿床和玉屏重晶石矿床的海底热水沉积成因提供了新的证据, 并对区分晚期叠加的重晶石矿化提供了依据.     

乳山金矿床的成因机制——成矿流体和H,O,Sr同位素证据

乳山金矿床位于胶东昆嵛山复式花岗岩体的黑云母二长花岗岩中,属石英脉型,其中Ⅱ号矿体是我国迄今为止所发现的最大一条单脉型矿体。根据各种脉体之间的相互穿插关系,可将成矿作用大致划分为3个阶段:第Ⅰ阶段为矿前期梳状乳白色石英脉;第Ⅱ阶段为成矿期多金属硫化物和菱铁矿石英脉;第Ⅲ阶段为矿后期杂色隐晶质石英脉.有些学者认为乳山金矿床是由花岗岩岩浆期后中温热液作用形成的。本文研究表明该矿床属大气降水成因。     

斑岩铜钼矿床的蚀变与矿化

斑岩矿床中蚀变和矿化是含矿热液在成矿作用过程中对围岩进行交代的不同产物,两者密切伴生或共生,即成矿前蚀变、成矿后蚀变与矿化是伴生关系,成矿蚀变与矿化为共生关系。 Lowell和Guilbert编制的蚀变一矿化图展示,铜钼矿化位于钾化带外侧及似千枚岩化带内侧,即铜钼矿化既与钾化带有关,又与似千枚岩化带有关。     

一种特殊的“M”与“W”复合型稀土元素四分组效应:以水泉沟碱性正长岩为例

用不同溶样方法、国外实验室检验对比和同位素稀释质谱法确定了河北省东坪水泉沟钾长石化-硅化碱性正长岩具有MW复合型(MW型)稀土四分组效应,这是M型与W型同时存在的一种新类型的稀土四分组效应.对这种岩石中磷灰石和锆石进行了单颗粒矿物稀土定量分析,稀土组成特点一致显示了熔体结晶(岩浆)及热液流体交代叠加作用的特点,并可能至少有两期热液活动.熔体-流体共存及富Cl,CO2和Si,K,Al,高温、中低盐度流体热液流体交代蚀变作用的叠加是形成MW复合型稀土四分组效应的主要控制因素.MW复合型稀土四分组效应可作为岩体改造型Au矿的成矿标志。     

锡矿山锑矿床热液方解石的Sm-Nd同位素定年

通过对热液成因方解石Sm-Nd同位素体系的研究,对湘中锡矿山超大型锑矿床的形成时代进行了精确限定.研究表明,锡矿山锑矿床形成于晚侏罗世～早白垩世,早、晚两期的成矿作用时间分别是（155.5±1.1）和（124.1±3.7）Ma.对该矿床成矿时代的精确厘定,有助于揭示该区元素Sb的超常富集机制,为深入认识其矿床成因和成矿机理奠定了基础.     

武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床Sm-Nd同位素年代学及其地质意义

通过典型矿床-武定迤纳厂Fe-Cu-REE矿床中矿石及萤石稀土元素特征和Sm-Nd同位素体系的研究, 对昆阳群稀土富集及矿化时代进行了限定. 研究表明, 成矿期呈浸染状紫红色萤石中稀土总量 高, 强烈富集轻稀土, 正Eu异常; 成矿期后脉状浅绿色萤石中稀土总量低, 相对富集重稀土. 成矿期萤石Sm-Nd同位素等时线年龄为1539±40 Ma, ε_Nd(t)=-4.6; 矿石Sm-Nd同位素等时线年龄为1617±100 Ma, ε_Nd(t)值为-3.2. 表明矿床形成于中元古代早期, 成矿物质来源于富集地幔, 矿床成因为火山喷流-同生沉积. 在对比研究的基础上, 提出中元古代稀土大规模爆发成矿可能与当时大陆边缘裂谷环境产出的富碱非造山型岩浆有密切的关系.     

西南印度洋脊的海底热液活动和硫化物勘探

多金属硫化物是海底热液活动的主要产物,以其富含铜、锌、铅、金和银等贵金属元素成为一种潜在的海底矿产资源,备受关注.2007年以来,中国大洋调查航次在西南印度洋脊开展了4个航次共8个航段的海底热液活动调查,发现了8处热液区.在此基础上,中国大洋矿产资源研究开发协会与国际海底管理局签署了西南印度洋脊1×104 km2的多金属硫化物勘探合同.系统介绍了中国在西南印度洋脊海底热液活动调查中(2007~2010年)发现的热液区(点)分布,并初步分析了典型热液区的地质特征.基于此,提出将来西南印度洋脊硫化物勘探中应注重开展西南印度洋脊多金属硫化物控矿因素、非活动/埋藏型硫化物找矿方法、海底多金属硫化物资源评价方法等方面的研究,亟需加快建立热液区尺度的近底硫化物勘探技术体系.     

大水沟碲矿床中碲矿物的复杂出溶现象

四川大水沟碲矿床是迄今为止世界上发现的唯一独立碲矿床,作者在对该矿床进行矿物学研究过程中,发现在楚碲铋矿中包含许多细小的蠕虫状、线状或细长条状出溶矿物,这是首次在碲矿物中发现如此复杂的山溶现象,笔者将楚碲铋矿+细小出溶矿物区域称为复杂出溶带.本文在对其作了较详细研究后,对其成因提出初步见解.1 矿床地质简介大水沟碲矿床位于四川省石棉县境内,主要出露于扬子地台西缘大渡河韧性剪切带中,围岩系一套变基性火山岩.目前在大水沟矿区初步查明有13条矿脉呈NNE向排列,明显受断裂控制.辉碲铋矿为最重要的碲矿物,其他碲矿物有楚碲铋矿、碲铋矿、硫碲铋矿等,伴生的硫化物主要为磁黄铁矿、黄铜矿等.     

北祁连山大陆裂谷硅质岩的稀土元素判别

通过对硅质岩的稀土元素地球化学特征研究,将北祁连山晚元古代－寒武纪大陆裂谷进一步划分为：与中心式火山作用相伴生的硅质岩,和与裂隙式火山作用相伴生的硅质岩,同时,与在中心式火山作用相伴生的硅质岩中,又可区分为一类与块状硫化物矿床有关的硅质岩,为在类似构造环境中找寻块状硫化物矿床提供了有效的找矿标志。     

云南马厂箐铜矿床氦同位素组成研究

众所周知,氦同位素对示踪地壳现代流体(如地下水、温泉、地热体系、海底热液、火山气体和天然气等)中有无幔源组分加入十分灵敏.但是,在示踪地壳古流体(如成矿流体)方面,则因长期以来难以评估氦在扩散丢失过程中所产生的同位素分馏,以及难以扣除原地放射性衰变对流体初始氦同位素组成的影响,而一直未发挥出应有的作用.只是80年代末至90年代初以来,随着对这些问题认识程度的加深,一些学者才先后以矿床中的矿物流体包裹体为测定对象,研究了部分成矿古流体的氦同位素组成,从而开拓了氦同位素在成矿古流体研究中的应用.这些工作主要包括对秘鲁Casapalca Ag-Pb-Zn-Cu矿床和Pasto Bueno W-贱金属矿床、韩国Dae Hwa W-Mo矿床以及一些洋中脊热水沉积黄铁矿等的研究.不过,至今国际上被研究过的矿床和矿种都极其有限.     

新元古代雪球地球事件与地幔超柱活动

新元古代时期是超大陆裂解、低纬度冰川发育和多细胞生物繁衍的重要阶段,涉及全球性的古板块运动、气候变迁、生命演化等一系列跨学科重大科学问题,已经成为近年来国际地球科学研究的热点和前沿.其中关于超大陆裂解的起始时间和持续时间、裂谷岩浆活动性质和热液蚀变强度、水-岩反应与低18O岩浆成因的古气候意义、超大陆演化与气候突变之间的关系等,是当前地球科学界十分活跃并得到迅速发展的研究领域.新元古代中期与超大陆裂解有关的地幔超柱作用及其衍生的大规模裂谷岩浆活动,可能在启动全球性冰川、引起局部地区间冰川和终止雪球地球事件三个方面,对雪球地球事件的形成和演化都发挥了非常重要的作用,是地质历史上"冰"与"火"之间相互作用的典型范例.     

黔西南微细浸染型金矿床的喷流沉积成因

近20年来,在我国贵州西南地区陆续发现了一系列产于沉积岩中的微细浸染型金矿床,从而引起了国际地质学界的广泛关注,并被认为是中国最具潜在远景的金矿产地之一,鉴于这些金矿床受层位和岩性控制十分明显,以至迄今对其所表现出来的层控性质为众所公认.又鉴于金的矿化主要以微细浸染状产出,因而一些研究者将其与卡林型金矿床相类比.目前对此类矿床成因的倾向性看法是,在同生沉积初步富集金的基础上经后期改造再富集成矿,强调后生热液改造占主导地位.然而,作者对黔西南十余个金矿床研究后发现,矿床中不乏海底喷流同生沉积特征,尤其是戈塘、板其和岩上等金矿床中存在典型含矿层状硅质岩,为评价海底喷流沉积作用及其对金矿床形成的控制提供了极为重要的证据. 确认海底喷流产物的主要证据有:(1)在晚古生代和中生代早期,矿床所在区域──右江盆地中存在多组穿壳的同生断裂,这为热液活动提供了通道.沿同生断裂的扩张活动,导致盆地中发育了一系列的隆起和洼地.(2)矿     

新元古代岩浆活动与全球变化

新元古代时期是超大陆裂解、低纬度冰川发育和多细胞生物繁衍的重要阶段, 涉及全球性的古板块运动、气候变迁、生命演化等一系列跨学科重大科学问题, 已经成为近年来国际地球科学研究的热点和前沿. 其中关于成冰系顶底界时限和冰川活动年龄、超大陆裂解的起始时间和持续时间、中国不同陆块的演化历史及其在超大陆构型中的位置、裂谷岩浆活动性质和热液蚀变强度、水-岩反应与低18O岩浆成因的古气候意义、超大陆演化与气候突变之间的关系等, 是当前中国地球科学界十分活跃并得到迅速发展的研究领域. 目前国内在这些领域已经取得了一些突出进展, 同时也提出了许多重要问题亟待解决: (1) 成冰系底界时限是800~820 Ma还是760~780 Ma? (2) 华南在超大陆构型中位于澳大利亚的东南还是印度的北边? (3) 古元古代至太古宙年龄是否能够作为区分华南与华北地壳的有效标志? 从现有资料来看, 新元古代超级地幔上涌事件在华南表现为显性岩浆活动, 而在华北则表现为隐性岩浆活动. 新元古代中期与超大陆裂解有关的地幔超柱作用及其衍生的大规模裂谷岩浆活动, 可能在启动全球性冰川、引起局部地区间冰川和终止雪球地球事件三个方面, 对雪球地球事件的形成和演化都发挥了非常重要的作用.     

青藏高原东北缘白银矿田表生黄钾铁矾~(40)Ar/~(39)Ar年代学和氢-氧同位素地球化学的初步研究及其古气候意义

黄钾铁矾是干旱-半干旱地区硫化物矿床风化壳中常见的表生矿物.对表生黄钾铁矾进行精确的40Ar/39Ar定年和H-O同位素组成分析,不仅可以直接限定大陆化学风化和硫化物矿床次生富集的时间和历史,而且可为区域古气候演变和构造隆升等重大地质事件提供关键信息.本文对青藏高原东北缘祁连山地区白银矿田折腰山块状硫化物矿床风化壳中表生黄钾铁矾进行了40Ar/39Ar年代学和H-O同位素地球化学的初步研究,为祁连山地区新生代古气候条件的分析提供新的资料和思路方法.折腰山矿床的表生黄钾铁矾主要有两种产状:一种是赋存于风化壳顶部坡积物中的块状黄钾铁矾,另一种是风化壳中切割容矿岩石的脉状黄钾铁矾.块状黄钾铁矾具有板状晶形,K2O含量为8.21wt%~8.31wt%,两个样品的40Ar/39Ar年龄分别为41.2±0.4和37.1±0.3 Ma,对应的δD值分别为-156‰和-133‰,δ18OSO4值为2.5‰和2.6‰.脉状黄钾铁矾具有六方双锥状晶形,K2O含量为2.44wt%~2.72wt%,两个样品的40Ar/39Ar年龄分别为3.3±0.1和3.2±0.1 Ma,对应的δD值为-160‰和-158‰,δ18OSO4值是2.5‰和2.8‰.黄钾铁矾的40Ar/39Ar年龄和H-O同位素组成特征表明,白银矿田折腰山矿床至少在始新世中期就已隆升到地表并接受了长期的化学风化和矿床的次生富集,其中晚始新世和晚上新世的2次风化事件记录了白银地区干旱-半干旱气候条件下2次相对湿润的气候,且晚上新世比晚始新世的温度低.对祁连山地区硫化物矿床风化壳年代学和稳定同位素地球化学的进一步系统研究有可能为祁连山和青藏高原东北缘新生代以来的构造隆升、气候变化和矿床次生富集等重要地质事件提供制约.     

江西城门山铜矿床的硫同位素组成

江西城门山铜矿床由夕卡岩型矿床、块状硫化物型矿床和斑岩型矿床组成.本文从硫同位素组成角度,为讨论城门山矿床的成因以及上述3种类型矿床之间关系提供一方面的依据.1 矿床及围岩中的硫同位素组成1.1 夕卡岩型矿床的硫同位素组成夕卡岩型矿床的δ~(34)S值(33件)变化范围很窄,为+1‰～+3.4‰,全为正值,均值为+2.4‰.该类型矿床的δ~(34)S值接近于零,样品频数明显呈塔式分布.