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...     

富含钴矿床研究进展与问题分析

钴是各主要工业国家政府定义的重要战略金属.全球钴矿可分为大陆钴矿和现代海底钴矿两大类.大陆钴矿主要为沉积岩赋矿层控型、风化型和岩浆铜镍硫化物伴生矿,其余类型也有独立/共/伴生钴矿产出.在海底富钴的铁锰结壳和结核中虽有大量资源却无法开采.不同构造背景和岩浆含水量下钴的配分系数较稳定,其在岩浆铜镍硫化物矿床形成过程中更容易进入橄榄石中.在热液环境下,钴的溶解度与流体温度和盐度密切相关,流体冷却和流体稀释过程均能造成钴金属沉淀.研究发现富钴矿床成因争论表现同生成因与后期叠加之争.除了少数脉状、黑色页岩型、密西西比河谷型和铁氧化物铜金矿床,钴富集过程均与基性-超基性岩有关.岩浆演化、后期热液过程和风化作用均有利于富集钴元素.而钴的超常富集则往往与多期次成矿作用相关.在今后研究工作中,应尽快研究我国各类钴矿其形成在造山带和克拉通演化中所代表的地球动力学意义,确定我国各类型矿床中钴富集的关键控制因素,厘定钴在高-中-低温热液环境的迁移机制,关注地球系统各圈层间的相互作用与钴矿的形成关系,重视现代海底铁-锰-钴结核分布控制因素研究.     

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.     

广西恭城县鸡笼山矿区铅锌矿地质特征及找矿方向

广西恭城县鸡笼山铅锌矿区位于老厂穹隆中部，出露地层有寒武系边溪组二段(∈b<'2>)、三段(∈b<'3>)、四段(∈b<'4>)，泥盆系下统莲花山组下段(D<,1>/<'1>)。矿体主要产出于寒武系边溪组(∈b)层位中，受北东向断裂构造控制，沿断裂破碎带充填，呈似层状、不规则脉状产出，倾向南东及北西，倾角一般60～80°；全矿区共发现6条矿体。矿床属中温热液断裂充填型脉状矿床。其找矿标志有：北东-北北东向的张扭性断裂带、地表风化带有铁染或褐铁化显示、轻变质的角砾岩带、受成矿标高控制、含矿地段硅化、白云石化、黄铁矿化、绢云母化等多种热液蚀变叠加的地段是找矿有利的地段。     

固相萃取剂-微晶酚酞分离富集后光度法测定痕量铜

建立了一种利用负载有1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)的微晶酚酞作为固相萃取剂分离富集环境水样中痕量Cu(Ⅱ)的新方法. 控制一定的酸度(pH 1.0), 能够实现Cu(Ⅱ)与Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等常见阳离子的完全分离; 富集因数可达200倍, 检测限为0.03 mg · L-1, 回收率在96.8%~105%之间, 相对标准偏差小于2.5%. 该方法已成功用于环境水样中痕量Cu(Ⅱ)的测定, 结果满意.     

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.     

内蒙古准格尔超大型镓矿床的发现

运用仪器中子活化分析、电离耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱、带能谱仪的扫描电子显微镜等方法对内蒙古准格尔煤田主采6号煤层的矿物学和地球化学进行了研究. 结果表明, 镓在全层煤样中的含量均值为44.8 μg·g^-1; 镓在主采分层(亦是镓富集的分层)中的含量为30.1~76.0 μg·g^-1, 均值为51.9 μg·g^-1, 远超出煤中镓的工业品位(30 μg·g^-1), 这些分层的厚度占整个煤层厚度的81.9%. 煤的高温 (550℃)灰化产物中镓亦显著富集, 主采分层灰化产物中镓的含量为62.2~178 μg·g^-1, 均值为89.2 μg·g^-1. 煤中超常富集的勃姆石是镓的主要载体, 镓在勃姆石中的含量均值为0.09%, 勃姆石在全层煤样中的含量为6.1%, 在主采分层中的含量均值为7.5%. 勃姆石是泥炭聚积期间盆地北部隆起的本溪组风化壳铝土矿的三水铝石胶体溶液被短距离带入泥炭沼泽中, 在泥炭聚积阶段和成岩作用早期经压实脱水凝聚而形成. 初步估算表明, 该镓矿床镓的保有储量为6.3×10⁴ t, 预测储量为8.57×10⁵ t, 为超大型镓矿床. 准格尔煤田所处的特殊的古地理位置和煤中镓的特殊地质载体, 决定了该矿床是目前为止世界上独特的镓矿床类型. 与镓共伴生的稀土元素在主采分层及其灰化产物中的含量均值分别为255和830.36 μg·g^-1. 由于勃姆石的主要组成为Al, 因此铝和稀土元素亦是可资利用资源.     

右江盆地SEDEX金矿化类型的发现及意义

卡林型金矿床是全球最重要的金矿化类型之一,尽管已经有大量关于卡林型金矿床的研究成果发表,但在巨量Au来源及成矿动力学背景方面仍存在很大的争议.本研究以右江盆地中-上二叠统火山-沉积岩中新发现的自然Au为视角,通过高精度的电子探针(EPMA)、纳米离子探针(NanoSIMS)和原位激光剥蚀(LA-ICP-MS)相结合,进行自然Au的纳米矿物学、白铁矿原位硫同位素组成和微量元素分析.结果显示,中-上二叠统火山-沉积岩中发育大量具喷流沉积(SEDEX)特征的硫化物结核(白铁矿-黄铁矿-石英-重晶石),自然Au主要以纳米级颗粒(1～5μm)赋存在白铁矿裂隙中. EPMA分析显示,自然Au中伴生Hg、Cu、Zn、Sb等低温成矿元素,与卡林型金矿床成矿元素组合(Au-As-Hg-Sb±Cu±Zn)基本一致.自然Au寄主矿物白铁矿具有较低的Co/Ni比值(平均0.12)、高的Ti含量(主要介于39～890 ppm (1 ppm=1μg/g),部分测点Ti含量可达10000 ppm以上),以及低的Cu(1～32 ppm)、As(1～920 ppm)、Zn(0～5 ppm)和Au(0～0.53 ppm)含量.这种低Co/Ni比值和Ti富集特征表明,白铁矿形成于沉积-成岩过程且与高Ti峨眉山玄武岩的喷发有关.白铁矿δ34S值介于20.30‰～34.29‰(平均25.86‰),揭示其形成于一个硫酸盐较为封闭,而H2S较为开放的环境,有机质参与的热化学硫酸盐还原作用(TSR)为大量硫化物的沉淀提供S.以上这些证据显示与峨眉地幔柱有关的海底热水喷流导致低温成矿元素Au-Sb-Hg±Cu±Zn在中-晚二叠世火山-沉积岩中初步富集.结合前人研究,综合认为峨眉地幔柱活动可能为大规模的卡林型金矿化提供了成矿物质基础.尽管峨眉地幔柱与卡林型金矿化之间的关系仍需进一步的研究,但无疑本次的研究发现对重新审视二者之间的关系具有重要意义.     

基于DEM的中国东部南北样带森林、农田净初级生产力时空分布特征

利用1999年5月至2000年4月期间接收的NOAA AVHRR图像进行了植被指数NDVI分布图的计算; 讨论了其对全年NPP分布规律的贡献, 并据此分区计算出相应的NPP分布图; 又进一步将其与中国中原地区、华南地区森林、农田NPP野外实测样点数据相结合, 建立了遥感NPP分布估算的定量模型; 在此基础上, 将NPP与DEM进行了配适分析, 得到了中国东部南北样带的森林、农田三度或三向分布规律性直观的、 定量的和详细的时空分析结果. 作者认为, 以往对中国NPP分布的研究由于受到图像分辨率较低(8 km)或定性分布规律分析的影响, 所得出的结论与实况有比较大的出入. 而通过中国东部南北样带分析所得出的结论是“山地森林植被与平原区农业植被NPP值的高低在不同区域存在较大差异, 在华南地区前者高于后者; 黄淮海平原农业区比其周边低山带NPP值高; 而东北区NPP值由高至低的排列顺序为中高山森林带、平原和低山带”. 而且, 大多数农业区NPP值在25~35 t·hm^–2·a^–1地带性差异不明显等结论. 总之, 遥感时空三维模型所表达的地带性NPP平均分布状况, 展现出较高分辨率的定位、定量的三向地带性分布信息, 较详细地刻画了其特殊地段或极端NPP分布的特征, 并得到定量或半定量的形成机理分析结果的证明.     

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.     

中国铌钽矿成矿规律

铌、钽是世界新兴产业发展的关键性金属资源.世界上的铌钽资源主要为内生来源,可分为过铝质岩浆系统的花岗伟晶岩型和花岗岩型铌钽矿床、碱性岩-碳酸岩岩浆系统的碳酸岩及其风化壳型和碱性岩型铌钽资源.我国的铌钽资源主要为花岗岩型、花岗伟晶岩型、碱性岩型和碳酸岩型,但资源品位较低,碳酸岩型铌钽资源较少,尚未发现碳酸岩风化壳型资源.我国过铝性岩浆系统的铌钽矿床主要分布在阿尔泰、松潘-甘孜、江南古陆、南岭和滇西-藏南等铌钽成矿带,成矿作用集中在加里东期、印支期和燕山期,并有少量发生在喜山期;碱性系统的铌钽成矿带主要为塔里木-华北北缘、秦岭和扬子西缘成矿带,成矿主要发生在海西-印支期,并有元古宙的成矿作用,两种类型成矿系统的时空分离交替成矿的特征主要归因于二者具有不同的成矿构造背景.前者主要发生在具有巨厚复理石沉积建造的造山带,造山过程中发生铌钽成矿作用;后者主要发生在深大断裂带或裂谷区,成矿物质具有深部来源特征.在今后的找矿工作中,我国应该在松潘-甘孜、阿尔泰、江南古陆、藏南等巨厚复理石沉积建造区,加大寻找高品位花岗伟晶岩型铌钽资源的力度;在塔里木-华北陆块北缘和秦岭等深大断裂发育区,寻找碳酸岩型铌资源;重视南岭、滇西和秦岭地区钨锡矿床中共(伴)生的铌钽资源,加强综合利用研究.     

西秦岭甘肃温泉钼矿床成矿地质事件及其成矿构造背景

温泉钼矿床是一个与三叠纪花岗岩有关的斑岩型钼矿床. 温泉岩体地球化学特征上富集LILE和LREE, 贫化HFSE, 较岛弧火山岩有明显高的碱(K₂O+Na₂O)和Sr, Ba含量, 与高钾钙碱性系列的后碰撞花岗岩相似. 温泉岩体的常量元素、微量元素、稀土元素及年代学资料显示, 它们是在陆-陆挤压碰撞向伸展转化地球动力学条件下, 由富集的岩石圈地幔发生部分熔融产生的基性岩浆和其所诱发的加厚下地壳部分熔融形成的酸性岩浆混合的产物. 5件辉钼矿的Re-Os同位素定年结果显示, 辉钼矿Re-Os模式年龄在(212.7 ± 2.6)?(215.1 ± 2.6) Ma之间, 其加权平均值(214.1 ± 1.1) Ma, 由ISOPLOT程序获得的等时线年龄为(214.4 ± 7.1) Ma. 该年龄与前人报道的温泉岩体的K-Ar年龄(223~226 Ma)和SHRIMP U-Pb锆石年龄((223 ± 7) Ma)在误差范围内相近但偏晚, 反映Mo矿化主要发生在岩浆侵入-成岩的晚期阶段, 成岩成矿发生于华北与华南板块全面对接后秦岭造山带构造体制由碰撞到后碰撞的转折阶段, 并与南秦岭的变质变形、勉-略洋盆闭合及大别-苏鲁超高压岩石板片折返这一统一地质事件相对应. 中三叠世华北和华南发生大规模陆-陆碰撞并导致地壳明显增厚或俯冲板片折返, 印支晚期构造体制进入由碰撞到碰撞造山后伸展的转折阶段, 地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳底部而诱发的下地壳物质的部分熔融形成富Mo的花岗质岩浆, 岩浆冷凝分异出的成矿流体使成矿元素Mo富集成矿. 秦岭造山带的斑岩钼矿床主要形成于2个时期, 即220 Ma 左右和140 Ma 左右, 这两个成矿作用均发生于从挤压到伸展转变的构造环境, 但是它们发生在秦岭造山带不同的构造演化阶段. 温泉钼矿床的发现, 表明西秦岭三叠纪构造岩浆岩带是秦岭造山带又一重要的Mo矿化有利地带, 对西秦岭三叠纪花岗岩的含矿性评价研究应当引起今后重视.     

中国五台绿岩带2.52 Ga枕状熔岩中候选生物改造结构的生物成因性和同生性评估

栖居于海底熔岩基底中的微生物能够侵蚀火山玻璃, 形成微米级的孔洞和钻穴. 这些生物改造的遗迹被矿化后, 即使保存它们的火山玻璃经历了变形和改造成为变质矿物后, 矿化的结构也能够保存下来. 这些生物改造结构的化石记录所赋存的岩性远远超出了原位洋壳火山玻璃的范围. 它们可见于蛇绿岩和前寒武纪绿岩带的变火山玻璃中. 本文报道了中国五台山25.2亿年拉斑质枕状熔岩薄片中发现的丝状体型生物显微结构. 而且, 五台绿岩中发现的微结构在大小、形态和分布上都可以与其他产在太古宙绿片岩相枕状熔岩中的生物蚀变结构相对比. 榍石LA-MC-ICP-MS U-Pb原位定年分析给出的年龄是(1.81±0.12) Ga (2σ, n=22, ²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均). 该年龄提供了这些生物蚀变结构矿化的最小年龄, 并与区域变质事件年龄相当. 这个年龄也代表这些生物蚀变时间的最小年龄估计, 从而支持晚太古宙海底生物圈的存在.