铍矿分布特点、主要类型与勘查开发现状

【研究目的】铍作为最轻的碱土金属,由于其特殊的密度、刚度与熔点等物理化学特性,使其成为具有优异功能和结构的材料,对其开展成因机制和勘探开发研究,具有重要的科学价值和经济价值。【研究方法】本文系统梳理和总结国内外典型铍矿床的特征、成因及勘探工艺,采用相似类比等方法,从时间和空间尺度总结成矿规律,提出铍矿的勘查、开发和利用建议。【研究结果】铍矿床可分为内生型和外生型。外生型铍矿床可分为与风化作用或变质作用有关的矿床类型;内生型矿床根据岩浆系统的碱铝属性,可分为过铝性、偏铝性、过碱性成矿系统,根据流体演化阶段,可分为岩浆型、伟晶岩型、岩浆热液型。【结论】从成矿时代来看,无论过铝性、偏铝性还是过碱性系统的铍成矿作用均集中于中生代,燕山期更是铍矿的主要成矿期;从成矿构造背景角度,岩浆型铍矿常产于后碰撞环境,岩浆热液型铍矿则产于大陆边缘,而伟晶岩型铍矿基本产于造山带。铍是新兴材料之一,在未来节能减排、碳中和计划中将发挥重要作用,应加强铍矿综合利用和回收技术的研发。     

阿尔泰成矿带主要矿床类型及勘查选区

阿尔泰成矿带是我国最重要的稀有金属、有色金属和贵金属成矿带之一。区域成矿地质背景和成矿条件显示了该区良好的资源潜力。已知矿床的主要类型有伟晶岩型(云母、锂铍钽、宝石)矿床、与海相火山岩有关的块状硫化物矿床、岩浆铜镍硫化物型矿床、沉积变质型铁矿、浅变质含碳细碎屑岩型金矿和韧性剪切带型金矿床,近年来在斑岩型铜矿床的找矿工作有了新进展。通过与哈萨克斯坦国和蒙古国的成矿地质条件对比分析研究,在地球化学块体理论资源量预测的基础上,结合地物化资料优选了进一步找矿靶区。     

华北克拉通北缘东段新发现大喜营子铷-铍矿床

辽宁省阜新市大喜营子矿床是华北克拉通北缘新发现的铷铍稀有金属矿床，属花岗伟晶岩型矿床，主要由黑云母花岗岩、钠长石花岗岩和天河石花岗伟晶岩组成.含Rb和Be的主要矿石矿物为天河石和绿柱石，赋存于天河石花岗伟晶岩中.该矿床的成矿年龄为223 Ma左右.地球化学特征表明该花岗岩为高分异I型花岗岩，来源于中新元古界基底的高温部分熔融，并有幔源岩浆注入.大喜营子铷-铍矿床是形成于造山带背景下的过铝岩浆多金属矿床，该矿的发现为华北克拉通北缘的找矿提供了新的方向.     

西峡县陈阳坪铍铷矿地质特征

在东秦岭西官庄-镇平断裂带陈阳坪地区进一步发现稀有金属矿产后,为了解铍铷矿床特征,对陈阳坪花岗伟晶岩型铍铷矿石矿物电子探针特征及矿区地质等进行了综合分析研究.本区发现伟晶岩脉11条,铍铷矿体4条,矿体长105～1100 m,厚4.26～7.00 m,BeO品位:0.035％～0.0445％,Rb2O品位:0.046％～0.123％.矿石有用矿物为钾长石、白云母、绿柱石、石榴子石等,钾长石晶体裂隙中可见绿柱石,为含铍的重要矿物;白云母集中于花岗伟晶岩中带,铯榴石不均匀出现于伟晶岩边部、构造裂隙、钾长石颗粒间隙,为含铯铷矿物.据矿石矿物电子探针分析,矿石中的铷主要赋存于钾长石、白云母矿物.产于晋宁期花岗伟晶岩中的铍铷稀有金属矿,矿体受伟晶岩脉控制,晋宁期的岩浆活动为本区铷矿、稀有元素形成提供了丰富的物质来源,经后期构造及岩浆热液活动使岩体中的铍、铷元素活化富集形成稀有金属矿床.在矿区东部及南部也存在类似地质构造特征,陈阳坪地区花岗伟晶岩的研究成果对豫西南铍铷等稀有金属矿产取得进一步找矿突破具有一定意义.     

青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向

青海“三稀”矿以稀有金属矿产和伴生稀散元素矿产为主, 稀土矿床分布于拉脊山成矿带和柴北缘成矿带, 类型仅有岩浆型(轻稀土)和岩浆热液型(轻稀土), 成矿于早古生代奥陶纪和志留纪, 成矿环境研究程度较低。稀有金属矿床主要出露于西秦岭成矿带和柴达木成矿带, 类型可分为与岩浆作用有关的岩浆型(铌、钽)、伟晶岩型(锂、铍、铌、钽)、岩浆热液型(铌、钽); 与沉积作用有关的蒸发沉积型(锂)和化学沉积型(锶), 岩浆作用矿床成矿高峰期为中生代三叠纪, 成矿于古特提斯演化后碰撞环境, 沉积作用矿床成矿爆发期为新生代新近纪和第四纪, 与青藏高原强烈抬升所致的断陷成盆及干旱气候有关; 稀散元素矿床均为有色金属矿床的伴生矿, 广泛分布于北祁连成矿带、柴北缘成矿带、东昆仑成矿带、西秦岭成矿带和阿尼玛卿成矿带, 矿种多样, 已知成矿元素有Ga、Ge、Cd、In、Se、Te等, 矿床类型丰富, 主要包括海相火山岩型、接触交代型和陆相火山岩型, 成矿时代相对集中于早古生代奥陶纪、晚古生代二叠纪和中生代三叠纪, 可能形成于原特提斯演化弧后盆地、岩浆弧环境。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景, 将青海“三稀”矿产划分为10个矿床成矿系列、18个矿床成矿亚系列、20个矿床式。基于“三稀”矿床区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息和研究程度分析, 提出了成矿区带不同类型“三稀”矿产找矿远景, 认为西秦岭成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷稀有金属找矿远景区, 柴达木成矿带为蒸发沉积型和化学沉积型锂、锶、铷矿找矿远景区; 对于研究程度较弱的稀散元素矿, 除在已知的矿集区着力稀散元素赋存状态、超常富集研究和资源量核算之外, 东昆仑成矿带牛苦头—野马泉矽卡岩型有色金属矿集区为稀散元素找矿的有利远景区。     

新疆富蕴县阿拉散-沃萨依铍矿床地质特征及成因初探

花岗伟晶岩以矿物颗粒粗大（多大于1cm）为特征,其主要矿物成分与花岗岩类似,但暗色矿物含量较少,并且富含挥发分或稀有元素矿物。花岗伟晶岩以其特有的稀有金属矿物成矿专属性,吸引了国内外矿床研究者的关注,其代表性的成矿元素为Nb、Ta和Li。世界上的铌钽矿主要分布在加拿大、澳大利亚、巴西、刚果、尼日利亚等国家,中国的花岗伟晶岩型铌钽矿床分布甚广,分布较多的省份有新疆、福建、湖南、广东、四川和蒙古（王汾连等,2012）,代表性的矿床有福建南平和新疆可可托海（朱金初和吴长年,2000;冷成彪等,2007）。阿拉散-沃萨依铍矿床为新疆富蕴县库尔木图—可可托海稀有金属成矿带中达到中型规模的铍矿床,本文综合近年来生产和研究过程中取得的新进展和新成果,对阿拉散-沃萨依铍矿床的地质和成矿特征进行探讨,为深入理解伟晶岩型铍矿床的成矿规律提供新的证据,对下一步区域找矿勘查工作也具有重要的指示意义。     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等。结果表明: 中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关; 成矿时代集中分布在印支晚期-燕山早期。但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之。今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据。     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等。结果表明: 中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关; 成矿时代集中分布在印支晚期-燕山早期。但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之。今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据。     

阿尔泰稀有金属矿床成矿时代—来自锆石U-Pb年龄的证据

阿尔泰稀有金属成矿带位于西伯利亚板块西南缘阿尔泰古生代陆缘活动带内,受阿尔泰早古生代岩浆弧和卡尔巴-锡伯渡岩浆弧及震旦纪-早古生代变质岩控制,主体长500 km,宽40~80 km,已发现伟晶岩脉10余万条,是我国重要的稀有金属、宝石、工业白云母成矿带。阿尔泰稀有金属伟晶岩的形成时代争议颇多。前人认为稀有金属矿化类型越复杂,则形成时代越晚。本文在充分总结阿尔泰稀有金属成矿带地质特征的基础上,利用锆石U-Pb定年技术,系统对区内稀有金属矿床（含无矿伟晶岩）成矿年龄进行测定,探讨其成矿年代,并结合区域成矿作用探讨伟晶岩与稀有金属矿床关系。     

赣粤界山发现花岗伟晶岩型铍多金属矿

花岗伟晶岩型稀有金属矿床主要产出于后碰撞到非造山构造背景,同期多阶段复式岩体中,侧向侵位的晚阶段高分异花岗岩是有利的成矿母岩。南岭成矿带发育稀有金属矿化的花岗岩很多,花岗伟晶岩型稀有金属矿床却较罕见。贵东岩体具备花岗伟晶岩型稀有金属的成矿条件,“界山”有利于矿体保存。笔者通过野外查证,在贵东岩体赣粤界山附近的龟尾山和牛牯石地段均发现含绿柱石花岗伟晶岩,该花岗伟晶岩脉铍矿化强烈,脉体规模和矿物分带性特征表明其找矿潜力大,综合利用价值高。此发现不仅补充了南岭成矿带的稀有金属成矿类型,还表明二（白）云母花岗岩的小岩体周边也有可能发现花岗伟晶岩型铍多金属矿床。     

东秦岭稀有金属伟晶岩的类型、内部结构、矿化及远景——兼与阿尔泰地区对比

东秦岭地区和阿尔泰造山带均产出大量稀有金属伟晶岩,是中国重要的稀有金属产地。前者工作程度低,远景尚不明朗;后者规模巨大。开展成矿条件对比研究十分必要。东秦岭地区产出铍矿、锂矿和复杂稀有金属矿,以锂矿化为主,伟晶岩类型复杂,包括绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型、复杂型锂云母亚型和钠长石-锂辉石型。阿尔泰稀有金属伟晶岩发育多种稀有金属矿化组合,伟晶岩类型为绿柱石-铌铁矿型、复杂型锂辉石亚型和钠长石-锂辉石型。东秦岭稀有金属伟晶岩的内部结构分带型式包括对称分带结构、均一结构和分层结构,阿尔泰稀有金属伟晶岩以对称分带结构为主,也见均一结构。东秦岭与阿尔泰稀有金属矿石矿物相近,东秦岭产出更多含锂磷酸盐矿物。东秦岭稀有金属伟晶岩分异演化程度相对集中且高,阿尔泰稀有金属伟晶岩分异演化程度跨度大。东秦岭和阿尔泰锂矿的锂矿化主要发生于岩浆就位前,复杂稀有金属矿稀有金属富集作用发生在岩浆就位前和就位后,但阿尔泰复杂稀有金属矿经历了更为复杂和极度的分异演化过程。东秦岭稀有金属伟晶岩可能与同期花岗岩为同一熔融事件的产物,与早期花岗岩来自同一物质来源。阿尔泰稀有金属伟晶岩与花岗岩关系复杂,但大量早期花岗岩的形成提高了地壳成熟度,有利于形成晚期稀有金属伟晶岩。东秦岭稀有金属伟晶岩产出于北秦岭单元中,形成于晚造山和造山后阶段,集中于造山后阶段,稀有金属矿化呈多期断续叠加特征。阿尔泰稀有金属伟晶岩主要产出于琼库尔-阿巴宫地体和中阿尔泰山地体内,集中于造山后和非造山阶段。伟晶岩岩浆活动受控于物质来源和造山作用。储存稀有金属的岩石在造山作用中熔融,发生多期的大规模花岗质岩浆活动,稀有金属通过长期复杂的分异演化过程在残余熔体中不断富集。这种富挥发分和稀有金属的过铝质硅酸盐岩浆随后上升就位,可经后续冷却结晶和不混溶作用进一步富集稀有金属,从而形成稀有金属伟晶岩。东秦岭具有形成含稀有金属高度分异演化岩浆的有利条件,该区具有寻找铍矿和复杂稀有金属矿的潜力。     

南岭成矿带中亚带发现花岗伟晶岩型铍矿

铍矿是中国重要的战略性新兴产业矿产资源,其中以花岗伟晶岩型最为重要.南岭是中国重要的稀有金属、钨、锡多金属成矿带,以往发现的铍矿主要以矽卡岩型、云英岩型为主,花岗伟晶岩型铍矿较少.通过详细的野外和室内岩矿鉴定工作,笔者在南岭成矿带中亚带花岗伟晶岩中发现了粗晶状绿柱石,并确定其具有一定的规模,弥补了南岭地区铍矿类型单一的问题,为调查研究华南铍矿提供了新的线索.     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

大青山东段火山成因非金属矿床地质特征及控矿因素探讨

大青山东段中生代火山成国非金属矿床可划分为两大成因类型,８种基本类型。对不同成因类型矿床地质特征,控矿因素的详尽研究表明：火山穹隆构造与火山岩浆,火山熔岩改造型及火山碎屑岩－熔岩改造型沸石,膨润土矿床有关;火山侵出岩丘控制了珍球岩矿床与沸石矿床的形成。     

白云母成分对富锂铍伟晶岩成因的指示：以卡鲁安稀有金属矿田为例

新疆阿尔泰造山带是我国重要的稀有金属矿床矿产资源基地,尤以富Li和富Be伟晶岩型矿床广泛发育为特色。本研究选择阿尔泰造山带卡鲁安-阿祖拜矿田富Li和富Be伟晶岩型矿床开展典型解剖,以贯穿岩浆阶段-伟晶岩阶段的白云母矿物为研究主线,探讨不同矿化类型伟晶岩中云母的成分演化规律、花岗岩与伟晶岩的成因联系。矿物学特征显示富Be伟晶岩中发育大量磷酸盐矿物,而富Li伟晶岩含较多橙色锰铝榴石、锂云母而缺乏典型的Fe-Mn磷酸盐。白云母成分分析显示,从白云母花岗岩→富Be伟晶岩→富Li伟晶岩,白云母总体呈Nb含量和Nb/Ta值降低,指示白云母花岗岩、富Be伟晶岩经历了不同程度的分离结晶作用,也代表了富Li伟晶岩的岩浆分异演化程度更高。尽管利用云母成分变化(尤其是K、Rb、Cs等大离子亲石元素)模拟岩浆结晶演化过程,显示可由初始花岗质岩浆经瑞利分离结晶作用依次形成白云母花岗岩→富Be伟晶岩→富Li伟晶岩的假设。但研究区年代学、矿物学、同位素证据指示富Li伟晶岩和富Be伟晶岩具有不同的熔体性质和形成时代。因此,应用云母成分探讨伟晶岩的成因联系应当建立在花岗岩-伟晶岩系统具有合理的时空分布和其它支持源自同一...     

与侵入岩有关的金矿体系

与侵入岩有关的金矿体系的主要特点 :1.大地构造位置是会聚板块边缘的内侧。这种部位的大陆岩浆作用往往形成了同时代的碱性、偏铝钙碱性和过铝成分的侵入岩 ;2 .显生宙 ,尤其是海西期和燕山期形成的侵入岩是与侵入岩金矿床有关的最佳侵入岩 ,其中最有利的部位是已知钨、锡矿床产出部位 ;3.成矿母岩是中性到酸性成分的偏铝、次碱性侵入岩 ,介于钛铁矿系列与磁铁矿系列之间 ;4 .成矿流体是富碳的热流体 ;5 .金属组合是 Au与 Bi、W、As、Mo、Te或 Sb组合 ,贱金属含量低 ;6 .硫化物含量低 ,一般低于 5 % ,显示还原性质的矿石矿物组合 ,特征的矿物组成是毒砂和磁黄铁矿 ,缺失磁铁矿和赤铁矿 ;7.除了浅成条件下形成的金矿床 ,该金矿体系的热液蚀变较弱 ,常见的蚀变产物是白云母 -绢云母 -绿泥石 -碳酸盐集合体。     

喜马拉雅东段错那洞钨-锡-铍矿床中铍的赋存状态及成因机制初探

近年来喜马拉雅淡色花岗岩带被认为是稀有金属成矿的有利地区,并已在该区伟晶岩中发现诸多稀有金属矿物。错那洞矿床是该带内发现最早并具有较大规模的钨锡铍（W-Sn-Be）矿床,Be矿化包括伟晶岩型和矽卡岩型,但目前铍元素的赋存状态还没有被清晰地查明。伟晶岩型矿化主要为伟晶岩中晶型较好的绿柱石晶体;而矽卡岩型铍矿化表现形式则复杂多样。Be元素除了赋存于绿柱石、硅铍石、羟硅铍石等含铍矿物中,还可以广泛分布于矽卡岩矿物中。其中,符山石（Be含量：43×10^-6~887×10^-6）和方柱石（Be含量：1333×10^-6~4643×10^-6）是铍元素赋存的主要载体。矽卡岩型矿化与淡色花岗岩有关,岩浆高分异演化使熔体中Be、Sn、W及挥发分逐步富集,在伟晶岩中饱和绿柱石;之后Be元素在F的络合下随出溶流体进入碳酸盐岩,发生水岩相互作用,萤石的析出引起Be-F络合物失稳,导致Be元素的沉淀。含铍矿物种类及成因机制的研究将有助于指导喜马拉雅地区同类型矿化的评价。