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.     

江南世界级钨矿带:地质特征、成矿规律和矿床模型

江南钨矿带是过去10年以来确定的一个世界级钨矿带,探明资源量达606万t,而且具有很好的进一步找矿潜力.通过对该钨矿带的时空分布规律研究,确立了位于扬子地块东南缘江南古陆及东延地区的江南钨矿带与其北邻的长江中下游斑岩-矽卡岩型铜-金-钼-铁成矿带在空间上平行分布,具有相同的成矿时间段,即150～135和130～125 Ma两期成矿.这些矿床的基本特点是围绕花岗岩体内外接触带发育,其外围或者上部发育有脉状铅锌或者铜铅锌矿.在矿带除了东坪石英脉型钨矿外,其余均是斑岩和矽卡岩型矿床,尤其是朱溪矽卡岩型钨矿探明资源量344万t,为全球最大钨矿,而大湖塘超大型、东源和阳储岭大型斑岩钨矿的探明改变了世界钨矿类型的格局,即斑岩型、矽卡岩型和石英脉型成为全球三大钨矿类型.按照与成矿有关花岗岩类的性质,可以分为与高分异还原性S型黑云母二长花岗岩有关和与氧化性I型花岗闪长岩有关的钨矿床,前者往往形成超大型矿床.研究提出该钨矿带两期钨矿分别是古太平洋板块俯冲和后俯冲过程的产物,并给出成矿动力学模型.研究认为地壳泥质岩石重熔形成的花岗岩浆上侵定位,部分岩浆源区含基性-超基性岩夹层抑或在形成过程有地幔物质加入,...     

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.     

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。     

Gold Deposit and Metallogenic Regularity

文章通过对该矿床的地质特征、矿石矿物学特征以及控矿因素的系统研究表明,该矿床受构造断裂带控制,在时空上与印支—燕山期岩浆侵入活动密切相关.容矿岩石主要为古生界泥盆系、石炭系构造角砾岩和蚀变花岗斑岩.矿体主要呈脉状、透镜状、浸染状产出.矿床地球化学研究结果表明,成矿物质主要来源于围岩和深部地壳,属低温热液型金矿床.     

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.     

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...     

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...     

中国钨锡矿床时空分布规律、地质特征与成矿机制研究进展

当前西方各国纷纷制定关键矿产保障供应安全战略,钨锡作为重要的战略性关键矿产,是我国传统的优势矿产资源,但近年来找矿形势不容乐观.本文通过收集整理我国钨锡矿床己有数据和文献资料,对我国钨锡矿床的时空分布及地质成矿规律进行系统归纳总结,指出燕山期是我国钨锡成矿最重要的时期,我国原生钨锡矿床有5种主要类型:斑岩型(W+Sn)、云英岩型(W+Sn)、矽卡岩型(W+Sn)、石英脉型(W为主)和锡石硫化物型(Sn); 3种次要类型:蚀变花岗岩型(Sn+W)、热液角砾岩型(W)和低温热液脉型(W).钨锡成岩成矿过程中,壳幔相互作用十分重要;复式岩体与钨锡矿床的产出关系也十分密切;含钨锡花岗岩的高度分异演化对成矿至关重要.岩浆热液演化过程中温度降低、流体不混溶作用及流体沸腾、多端元-多组分-多来源流体混合和水岩反应是钨锡矿石沉淀的重要机制.     

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.     

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.     

多型一床矿床和多型一体矿床

1 多型—床矿床一个矿床一般都由一种类型的矿床组成。例如石英脉型矿床由石英脉矿床组或,斑岩型矿床由斑岩矿床组成,夕卡岩型矿床则由夕卡岩矿床组成。但也有一些矿床,它可由两种类型矿床或三种类型矿床共同组成一个矿床,且成因上也互相关联,称之为多型一床矿床,即一个     

广东大降坪块状硫化物矿床形成时代——硅质岩Rb-Sr同位素研究

广东云浮大降坪块状硫化物矿床是一超大型黄铁矿矿床,由于赋矿层位浅变质岩系缺乏化石,矿床形成时代长期悬而未决.本文通过硅质岩的Rb-Sr同位素年龄研究,确定该矿床形成的时代,探讨其地质意义.1 矿床地质简况及硅质岩特征大降坪黄铁矿矿床主要由Ⅲ号矿体及Ⅳ号矿体组成.Ⅲ号矿体以条带状、条纹状矿石为主,黄铁矿与硅质条带相间,具沉积韵律.Ⅳ号矿体主要为块状黄铁矿矿石.黄铁矿矿体呈似层状产于富含碳质的板岩、千枚岩、粉砂岩以及硅质大理岩为主的浅变质岩系之中,为一沉积物容矿块状硫化物矿床.1991年,我们在黄铁矿矿层所采矿石中发现了藻类化石,初步推断矿床形成于新元古代.矿床中硅质岩发育,呈层状、薄层状或在条带状矿石中呈硅质条带或层纹.硅质岩中含电气石、磷灰石、锆石等矿物.根据现代深海地质研究,一般认为这类硅质岩是海底喷流热水沉积的特征岩石.1989年,我们在南区采矿场Ⅲ号矿体顶部发现一层厚约30～40m的硅质岩,其上为铁质碧玉岩薄层.该硅质岩由灰色、灰白色、赭红色硅质岩薄层、条带或层纹相间产出,各薄层厚度0.2～2cm,最厚可达15cm,主要由石英微晶及隐晶质组成.这套硅质岩的岩石化学成分基本上由SiO_2组成,其含量为81.50%～94.32%,Al_2O_3为0.45%～9.44%,CaO<0.12%,MgO<0.36%,而FeO,     

原位拉曼水热实验结果支持斑岩成矿的硫酸还原模型

正斑岩铜(金)矿床是全球最重要的铜矿类型,占全球铜储量的70%以上[1].斑岩铜金矿床通常与氧化性埃达克质岩浆有关[1～4],其成因是国际热点.主流观点认为,控制斑岩铜矿形成的关键过程是在氧逸度超过ΔFMQ+1.5时,俯冲的年轻大洋板片发生部分熔融,形成埃达克岩.在此情况下,岩浆中的硫主要是硫酸盐,而部分熔融后的残余俯冲板片中没有残余硫化物,由于硫酸盐在岩浆中的溶解度是硫化物的10倍左右,因此高氧逸度下,硫和亲硫元素大量进入岩浆,从而形成富铜岩浆.     

兴蒙造山带东段斑岩型Cu,Mo矿床成矿时代及其地球动力学意义

兴蒙造山带东段是中国斑岩型铜-钼矿床发育的重要地区, 但对这些矿床形成的具体时代及其动力学意义一直缺乏应有的研究. 选择多宝山地区铜矿和大黑山钼矿的花岗闪长质岩石进行了SHRIMP锆石U-Pb年代学研究, 结果表明, 多宝山地区铜矿的形成有两期, 与多宝山斑岩Cu矿有关的花岗闪长岩形成于早古生代((485±8) Ma), 而与三矿沟矽卡岩型Cu矿有关的花岗闪长岩形成于侏罗纪((176±3)和(177±3) Ma); 吉林大黑山地区与斑岩钼矿有关的花岗闪长斑岩形成时代为(170±3) Ma, 而与成矿无关的二长花岗岩形成时代为(178±3) Ma. 因此, 兴蒙造山带东段存在两期斑岩型铜钼成矿作用. 根据东北地区的地质演化历史, 以及东北地区花岗岩的时空分布规律, 则认为多宝山铜矿的形成与兴安地块和额尔古纳地块间的拼合造山事件有关, 而中生代三矿沟铜矿和大黑山钼矿的形成与古太平洋板块的俯冲作用密切. 结合近年来发表的与铜钼矿有关的年代学资料, 对中国东部侏罗纪-早白垩世斑 岩-矽卡岩型铜钼矿的时空分布及其动力学意义进行了讨论.     

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...     

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.     

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.     

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。     

桂东北苗儿山-越城岭南西部岩体和矿床同位素年龄及华南印支期成矿分析

桂东北苗儿山-越城岭岩体是南岭成矿带西段出露面积最大的复式岩体,出露面积超过3000km2,由早期岩基及晚期小岩体组成.早期岩基主要为中粒斑状黑云母花岗岩,晚期岩体主要为白云母花岗斑岩及白云母二长花岗岩.岩基内外接触带发育一系列W-Sn-Mo-Pb-Zn-Cu矿床,形成矿集区.本文分析了苗儿山-越城岭南西部早期岩基、产于岩基中云头界晚期赋矿岩体及云头界W-Mo矿床同位素年龄.苗儿山-越城岭岩基锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄:228.7±4.1Ma,MSWD=2.49,可能发育一期锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄为243.0±5.8Ma,MSWD=2.62的岩浆活动.云头界晚期赋矿岩体锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄216.8±4.9Ma,MSWD=1.44;云头界W-Mo矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄216.8±7.5Ma,MSWD=11.3.苗儿山-越城岭南西部岩基、晚期赋矿岩体及矿床同位素年龄表明南西部岩基、晚期岩体及相关矿床都是印支期形成的,苗儿山-越城岭岩基内外接触带矿床主要和晚期岩浆活动有关;实验获得的同位素年龄及前人华南印支期花岗岩及矿床同位素年龄表明,华南不但经历了燕山期大规模岩浆成矿事件,也经历了印支期成岩成矿事件,有很好的找矿前景,今后应注意华南印支期矿床的找矿工作.