中国煤系中关键金属资源:富集类型与分布

煤是特殊的沉积有机矿产,资源量巨大.以有机质为主要物质组成的特征决定了煤的吸附障和还原障性能,因而可以在特定地质条件下富集多种关键金属,能够形成大型、超大型甚至异常超大型规模的矿床,即"煤型关键金属矿床"这种新的矿床类型.煤型关键金属矿产已成为矿产资源勘探的新领域、新蹊径和重要方向.本文选择性地总结了煤型锗矿床、煤型镓铝矿床、煤型稀土矿床,以及煤型铌-锆-稀土-镓矿床的分布特征与成矿机制,并简要介绍了中国煤中铍、钪、锂、镁、钒和铼的富集与分布.不同煤型关键金属矿床具有特定的成矿地质环境,研究这些矿床的分布、富集成因以及金属赋存机制,有助于金属矿床的预测、勘探和开发.此外,这些矿床还是研究有机质和无机质相互作用的难得案例,能够帮助解决区域地质演化等重大科学问题,对发展和完善已有的关键金属成矿理论、保障关键金属安全供给、发展循环经济、减轻环境污染都具有重要意义.     

扬子地块西南部关键金属元素成矿作用

在自元古代以来的长期地质演化过程中,扬子地块西南部形成了多样化的富含In、Ge、Ga、Cd、Re、Sn、Li、Nb、REE(rare earth element)和PGE(platinum group elements)等不同种类关键金属元素的矿床类型.通过总结以往的研究,本文认为该区除晚二叠世与峨眉山地幔柱活动有关的Cu-Ni-PGE岩浆硫化物矿床和新生代与印-亚大陆后碰撞造山作用有关的碳酸岩型REE矿床外,富含关键金属元素矿床的成矿作用主要显示四大特点:(1)古-中元古代发育我国首个被确认的富稀土IOCG成矿省;(2)燕山晚期与花岗岩有关的富In锡石硫化物矿床在面积很小的区域大爆发成矿;(3)印支期和燕山早期花岗岩浆活动微弱,富Ge低温Pb-Zn矿床和低温Au-As-Sb-Hg-Tl矿床广泛发育;(4)埃迪卡拉纪以来的海相沉积岩尤其是黑色页岩和碳酸盐岩广布,多时代富Li、Nb、Zr、Ga、Re、REE、PGE等的沉积和/或风化-沉积矿床大面积分布.在此基础上,进一步总结了区域地质事件与成矿事件的相互关系,提出了一些重要成矿系统值得进一步探索的领域.     

中国镓锗铊镉资源

稀散金属对高科技和未来能源的发展具有"四两拨千斤"的重要作用,由于稀散金属的储量相对稀少且地域分布高度不均,存在较高供应风险,近年来成为主要工业国关注和争夺的资源.稀散金属"稀"、"伴"、"细"的特点决定了其成矿难度很大,成矿富集需要特殊的成矿条件及控制因素.相对于其他矿种,对稀散金属矿产资源的研究还十分薄弱,这极大地制约了稀散矿产资源的理论认识和找矿突破.本研究以全球的稀散金属资源储量和分布规律为背景,对镓、锗、铊、镉4种稀散金属在中国的分布、主要矿床类型、地质地球化学特征,元素赋存状态及其主要富集过程进行了系统的总结.研究显示,中国的镓资源主要均伴生于各类矿床中,包括铝土矿型伴生镓矿床、铅锌矿型伴生镓矿床和煤型伴生镓矿床;锗资源则主要来自"煤型"含锗矿床和"铅锌型"含锗矿床,其中前者可形成独立锗矿床;真正具有工业意义的铊矿床类型包括低温热液型铊矿床和块状硫化物型含铊矿床,两者均可形成独立铊矿床;镉则主要来自铅锌矿床,而低温矿床(如MVT铅锌矿床)中具有最高的镉含量.通过以上的研究和总结,以期揭示稀散金属分布规律和形成条件,提高稀散矿产资源预测评价水平和预测精度,立足国内增强战略性矿...     

风化壳型稀土和钪矿床成矿过程的研究进展和展望

稀土和钪是世界各国竞相争夺的战略矿产资源.世界上90%以上的重稀土来自中国南方及邻区的风化壳型稀土矿床,而全球各地也有越来越多风化壳型钪矿床被发现,提供了潜在可用的钪资源.因此,风化壳型矿床的特点和成矿过程亟需更多的研究以助于圈定有利的地质地貌环境,开展稀土和钪的勘查找矿工作.前人研究表明,风化壳型稀土和钪矿床分别主要源于长英质岩浆岩和基性-超基性岩的风化,矿体成分对母岩有很强的继承性,暗示成矿母岩在成岩过程中已经发生稀土和钪的预富集作用.风化过程中,稀土和钪分别主要吸附在黏土矿物和铁氢氧化物中.这些元素的活化-迁移与地下水的活动和它们在次生矿物中的吸附和解吸密切相关,并最终导致这些元素富集成矿.表生地质过程对风化壳型矿床的成矿和保存有重要的制约,强弱侵蚀间歇交替对厚大矿体的发展有利,而风化作用与剥蚀作用之间存在的某种平衡亦可能对这类矿床的形成有重要影响.未来仍需更多研究关注成矿母岩中元素的预富集机制、矿体形成及保存有利的表生条件、元素赋存状态等问题.此外,可见-近红外光谱技术在找矿上的应用也是未来有关研究的一个重要方向.     

白云鄂博矿床稀土氟碳酸盐矿物碳、氧同位素特征及其成因意义

白云鄂博矿床位于内蒙古中部,是世界著名的铁、铌、稀土超大型矿床,一直为国内外地质界所瞩目,随着地质工作的深入开展,对矿床的认识也在不断深化.但在矿床成因、成矿时代等问题上仍有很大的分歧.以往人们对矿区白云岩和铁矿物的氧、碳同位素组成做过一些工作,本文试图从稀土氟碳酸盐矿物碳、氧同位素组成这样一个新的角度,对矿床形成过程做一些初步的讨论.     

贵州喀斯特地区碳酸盐岩的宇宙成因核素36Cl侵蚀速率

喀斯特地区侵蚀速率是理解全球碳循环、喀斯特地貌演化以及土地利用等学科的最基本问题之一.侵蚀速率估算方法主要包括:(1)流域河水化学溶解物平衡的计算;(2)置于不同环境下的大理岩片重量损失的观测;(3)显微侵蚀测量仪对暴露地表的直接测量;(4)碳酸盐岩中石英脉的长期观测;(5)地表岩石中宇宙成因核素36Cl(半衰期3万年)的测定.与其他方法相比,地表岩石中36Cl含量反映了104~105年尺度内的岩石暴露和侵蚀历史.本项研究收集了贵州省内不同地区的碳酸盐     

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.     

我国铂族元素、钴和铬主要矿床类型的分布特征及成矿机制

我国赋含铂族元素(platinum-group elements, PGE)、钴(Co)和铬(Cr)资源的主要矿床类型普遍与镁铁-超镁铁质岩有关,岩浆铜镍硫化物矿床提供了几乎全部的PGE储量和约一半的Co储量,蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿矿床是Cr的主要来源.我国一直未发现与层状岩体有关的大型铂族元素和层状铬铁矿矿床,也缺乏全球Co储量占比很高的沉积层控型铜钴矿和红土型镍钴矿,唯一的大型铬铁矿矿床赋存在西藏罗布莎蛇绿岩中.本文介绍了我国目前已发现的PGE、Co和Cr主要矿床类型及其分布,并总结了近年来一些典型矿床在成矿元素赋存状态和富集机制方面的研究进展.在此基础上,从微-纳米尺度下PGE的赋存状态研究、镁铁-超镁铁质岩及相关矿床中Co的迁移富集机制、赋存状态及资源潜力、以及蛇绿岩豆荚状铬铁矿矿床中Cr迁移-富集机制的精细刻画等三方面提出了今后值得深入探索的问题.     

西藏日喀则晚白垩世冷泉碳酸盐岩的发现及其特征

冷泉广泛发育于大陆边缘海底,与天然气水合物资源,甲烷温室气体及极端环境的生物资源等重大问题密切相关,因此受到越来越多的关注.目前,已在全球泥盆纪到第四纪地层中发现了代表古代冷泉活动的自生碳酸盐岩或生物化石,但鲜有在我国大陆范围内发现确切古冷泉沉积的相关报道.本文报道了我国大陆境内首个确切的古代冷泉碳酸盐岩沉积——西藏日喀则晚白垩世冷泉碳酸盐岩.日喀则冷泉碳酸盐岩呈结核状产出于晚白垩世日喀则弧前盆地深水浊流沉积地层中,主要由自生碳酸盐矿物(平均约56.2%)、石英和长石碎屑矿物(平均约27.3%)及绿泥石、伊利石和蒙脱石黏土矿物(平均约16.5%)组成.碳酸盐岩结核发育有泥微晶凝块、团块和草莓状黄铁矿等现代冷泉碳酸盐岩中常见的沉积组构.碳酸盐矿物13C值为27.7‰～4.0‰(V-PDB),表明冷泉渗漏的热解成因甲烷是日喀则碳酸盐岩结核的主要碳源.冷泉碳酸盐岩的Ce/Ce*值经La异常校正后显示无真Ce异常,反映形成于以还原为主的环境.日喀则碳酸盐岩结核的这些特征是日喀则弧前盆地海底在晚白垩世发育有冷泉甲烷渗漏活动的有力证据.     

中国南方震旦纪藻碳酸盐岩的特征及环境意义

藻碳酸盐沉积物是探讨沉积环境的重要手段.其地质记录对环境的变迁、沉积相的划分、沉积相与生物相的关系、地层成因,以及油气、磷块岩、盐岩等矿产的普查勘探均可提供重要线索.在我国南方上震旦统中以灯影组的藻碳酸盐岩最为发育,主要属隐藻白云岩类型.本文仅根据川、黔、皖、苏、浙等省的部分资料,阐述隐藻碳酸盐岩的特征、类型及环境意义.     

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.     

华南铀的古岩溶直接成矿现象的发现

我国华南已查明有岩溶型铀矿床群,属世界罕见.迄今国外仅在美国亚利桑那州、前苏联秋亚穆云和中非巴科马探明各有一处小型岩溶型铀矿床或铀矿点.岩溶型矿床包括岩溶矿床、与岩溶有关矿床两类,过去我国已查明的岩溶型铀矿床均为后一类型,即岩溶对成矿提供贮矿空间,或古岩溶仅使铀预富集(未达工业品位),后经热水叠造生成工业铀矿床.笔者研究373铀矿床时,首次在华南发现典型铀的古岩溶直接成矿现象,并形成典型的古岩溶铀矿床,从而从而为我国建立这一特殊的铀成矿新类型提供了确凿的依据.     

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...     

编制外生矿床成矿預測圖的若干基本問題

成矿預测图的編制,对于扩大矿物原料基地来說是帶有根本性的工作。目前对于內生矿床成矿預測图的編制已积累了不少成功的经验,对于外生矿床成矿預测图的編制則研究得尚很差。但是由于外生矿床在国民經济上的重要性一天比一天显得更見重要,所以对于如何編制外生矿床成矿预測图这一問題是值得大家重視和討論的。一外生矿床形成的基本原理任何成矿预测图的编制都是建立在对于矿床成因的認識这一基础上的,成矿预测图編制的好坏,預測的准确与否,要看对于矿床成因的認識是否正确。     

长江中下游成矿带关键金属矿产研究现状与进展

关键金属已成为全球争夺的战略性关键矿产资源,其矿化特点和成矿规律等研究受到高度关注.长江中下游是我国重要的铁铜金多金属成矿带,产出多个大中型斑岩-矽卡岩铜金铁矿床和玢岩型铁矿床.矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫富集成矿,关键金属资源种类很多,目前可利用的主要有镉、钴、硒、碲和铼等,它们是我国战略亟需,且有待重点研究和突破的关键金属资源.近年来长江经济带内大型矿业公司对伴生关键金属的综合利用日益重视,矿床中关键金属的开发利用亟待理论和技术支撑,因此开展成矿带内关键金属矿产综合研究具有重要的理论价值和经济意义.在系统收集成矿带矿床中关键金属已有研究成果和资料的基础上,对成矿带内矿床中关键金属富集特征进行了调查评价,绘制了长江中下游成矿带含共伴生关键金属元素矿床分布图,初步总结了矿床主矿种和伴生关键金属元素的对应关系.通过对成矿带内斑岩-矽卡岩型铜铁金矿床中镉、钴、硒、碲和铼等关键金属元素矿产的赋存状态及富集特征进行总结,明确了上述关键金属元素的主要寄主矿物和其中含量特征.在综合分析成矿带关键金属已有研究成果的基础上,提出了成矿带斑岩-矽卡岩型矿床中关键金属下一步重点关注和研究的主要科学...     

褐钇鈳矿及其在矿物学和工業上的意义

根据我国某些地区的研究,对于褐钇钶矿等钇族稀土、铀及钍的铌钽酸鹽矿物,获得了一些新的認識。在这些新的認識中,特别应该指出以下几点: (1) 在未受后期交代作用的花崗岩中,褐钇钶矿等矿物可以富集成規模巨大的矿床。这是一种新的早期岩漿矿床类型,褐钇钶矿的分布与富集,在同一地区与一定时代的花崗岩及一定的岩相帶有关。 (2) 褐钇钶矿等铌钽酸鹽矿物不仅可以做为钇族稀土元素的资源进行小規模开采,而且可以做为铌、钽、鈾、钍及稀土类元素综合利用的对象来进行大规模的开采。从这种意义上来說,褐钇钶矿应該为一种新矿种。同时与褐紀钶矿共生或伴生的独居石、锆英     

从超大型矿床研究对中国矿产资源的思考

分析了中国矿产资源面临的巨大需求压力,提出超大型矿床的开发具有巨大的经济和社会效益,是缓解矿产资源紧缺压力的关键性出路之一和实现资源－环境一体化的最佳途径,从而为实现可持续发展提供重要支撑。中国在超大型矿床的分类,矿床类型的选择性和局限性,时空分布特点等方面研究已取得重要成果。目前,应以成矿动力学－地球各圈层相互作用为超大型矿床基础研究的核心内容;同时,必须枝立新的资源观,建立资源－环境一体化的资     

塔中地区晚燕山-喜马拉雅期油气调整与热液活动的关系

早期海相油藏的后期调整改造是塔里木盆地油气藏的重要特征之一．大规模的油气调整与强烈的区域构造活动有关，并伴随有成岩流体、成矿流体等盆地流体的大规模运移．塔中地区奥陶系碳酸盐岩构造断裂溶扩缝及岩溶风化壳溶洞内萤石等热液矿物烃类包裹体的发育，钻井证实具矿床规模的萤石脉也是重要的油气储集层，形成萤石热液成矿与油气运移成藏独特的伴生或叠加关系．结合区域构造背景与萤石成矿环境，通过热液矿物电子自旋共振测年、包裹体激光拉曼、群体包裹体烃类化石等分析后证实，晚燕山-喜马拉雅期（110．4～30．8Ma）塔中地区发生了成矿热液与成藏流体的大规模运移事件，为重要的油气调整期，喜马拉雅期（34．3Ma以来）为重要的油气成藏期．     

中国内生稀土矿床类型、成矿规律与资源展望

稀土是我国为数不多的优势战略矿产资源.我国内生稀土矿床与碳酸岩-碱性岩浆演化及氧化性热液活动密切相关,以碳酸岩型、碱性岩-碱性花岗岩型和热液型最为典型,主要包括内蒙古白云鄂博、四川牦牛坪、山东微山、湖北庙垭、内蒙古巴尔哲和云南迤纳厂等矿床.碳酸岩型稀土矿床成矿碳酸岩经历了强烈的分异演化和岩浆热液的交代/叠加作用,常富集轻稀土,伴生有Nb、Th、Sc等资源.碱性岩-碱性花岗岩型稀土矿床多与高分异碱性岩或碱性花岗岩密切相关,且普遍经历强烈的岩浆期后热液交代作用,富集中-重稀土,常伴生有Zr、Nb、Ta等高场强元素矿化.热液型稀土矿床矿体在空间上没有密切共生的岩浆岩体,但其形成往往和隐伏的岩浆岩关系密切,多期次的热液叠加往往导致稀土不断活化-再富集,也可伴随Au、U、Co等元素的矿化.我国稀土成矿主要发生在中元古代和中、新生代,通常受控于克拉通边缘大陆裂谷或陆内伸展构造环境.今后需摸清我国稀土资源家底,评价与寻找富集中-重稀土资源的内生稀土矿床,加强稀土矿床伴生资源的综合利用.     

宇宙射线效应不是盐湖卤水硼锂同位素组成变异的原因

我国西部青藏高原第四纪盐湖广泛发育,外生成因类型的硼、锂资源极其丰富,探讨其成因显然是很有意义的。因B~(10)(n,α)Li~7和Li~6(n,α)T~3核反应截面大,在实验核物理学中用作记录慢中子的探测器。它吸引了我国个别地学工作者试图用宇宙射线中子流与地表盐湖物质间的相互作用,解释我国高原盐湖物质中硼-锂元素的共生关系和锂矿的成因,以及锂、硼同位素组成的变异。本文估算了宇宙射线中子流与盐湖卤水中硼同位素间的相互作用的可能规模,得出由核