钴的地球化学行为、矿床成因类型、资源分布及研究展望

基于钴的化学性质及在岩浆、热液和表生作用过程中的地球化学行为,系统梳理了全球和我国钴矿产特征和资源分布,将钴矿床成因划分为11个四级类型。研究显示：在镁铁-超镁铁质岩浆中,早期以类质同象分散到造岩矿物和副矿物中,随后在岩浆体系中逐渐下降进入硫化物中;在热液中以含氯化物、氢氧化物和二硫化氢的水溶液络合物形式发生运移,受流体性质、温度和盐度等因素影响;在表生作用中主要包括镁铁-超镁铁质岩石风化作用和现代海底铁锰结核和结壳化学沉积作用;建立钴的来源-分配-迁移-沉淀富集机制。建议在今后工作中,应进一步细化钴成矿类型,追溯钴金属来源,识别关键控矿因素,精细刻画钴的迁移沉淀机制,尤其是硫化物矿床岩浆期后叠加改造对矿体的二次富集作用。同时,提升钴矿产的选矿工艺,加大钴资源的综合利用。     

沉积物地球化学方法在海底多金属硫化物探矿中的应用

<正>海底多金属硫化物矿主要由热液喷流沉积作用形成,其成因与海底热液活动有密切的关系。海底热液活动区热液沉积物主要有两种,一种是简单混合了来自热液流体或热液柱的硫化物矿物微颗粒或Fe、Mn氧化物微颗粒的热液含金属沉积物,表现为相对普通深海沉积物富集Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等金属元素;另一种则是热液沉积物经过后期的氧化作用改造形成或者是化学混合了硫化物氧化产物微颗粒形成的热液蚀变沉积物。根据Bostrom于1973年提出的判断含金属沉积物的Al、Fe和Mn元素     

铂族元素的地球化学行为及全球主要铂族金属矿床类型

全球铂族金属矿床主要有6种类型,分别为：（1）镁铁质-超镁铁质层状岩体铂族金属矿床;（2）镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床伴生的铂族金属矿床;（3）Urals杂岩体型铂族金属矿床;（4）蛇绿岩型铂族金属矿床;（5）与热液相关的铂族金属矿床;(6）外生型铂族金属矿床。除第4类型外其他类型的铂族矿床都具有经济意义。铂族金属矿床的形成主要与幔源岩浆性质及岩浆演化过程密切相关。大规模的幔源岩浆活动及在岩浆演化过程中具有产生硫饱和的条件是形成铂族金属矿床的有利条件,同时岩浆期后的热液作用能使铂族元素迁移并在特定条件下富集,对铂族金属矿床的形成有利。镁铁质-超镁铁质层状侵入体形成铂族金属矿床的有利条件是岩浆分异作用强,并且具有能产生高R因子的环境;镁铁质-超镁铁质Cu-Ni硫化物矿床中形成铂族金属矿床的有利条件是硫化物熔体的结晶分异作用;Urals型杂岩体中,由于岩浆在早期演化过程中硫的不饱和,形成的主要铂族矿物为Pt-Fe、Pt-Ir合金,且主要与铬铁矿共生,在岩浆演化硫饱和阶段可形成富Pd的铂族矿物,且与Cu-Fe-V-Ti-P金属共生;蛇绿岩型杂岩体中,主要形成的铂族矿物为含Ir- 、Os- 、Pt- 的合金或少量硫化物矿物,且主要赋存于铬铁矿中。     

四川平武县金洞沟金矿地质特征及其成因探讨

金洞沟金矿床是位于四川省北部平武县境内的小型岩金矿床。在详细研究矿床地质特征的基础上,测试了石英包裹体均一温度、盐度、化学成分及H、O同位素组成,分析了金属硫化物（黄铁矿、方铅矿、闪锌矿)的S同位素组成,对金的成矿作用进行了深入探讨。研究结果表明：金洞沟金矿床为低温热液型金矿床,其成矿物源主要是志留系茂县群浅变质碎屑岩系,矿石中硫化物以黄铁矿为主,硫化物含量约1%,为少硫化物型矿石。流体包裹体及S、H、O同位素研究显示成矿流体是主要由大气降水组成的热液,成矿温度为125～185 ℃,平均温度为148.7 ℃,属低温热液型金矿床。在此基础上,提出金洞沟金矿床的成矿作用经历了原始含矿岩系（矿源层)的形成、区域变质作用衍生矿源层的形成、热液成矿作用及表生氧化富集等4个阶段,韧性剪切构造活动是引起金活化、迁移和富集的主要因素。该成果为该矿床成因的认识和找矿工作提供了参考。     

桂西北明山卡林型金矿床热液矿物的显微组构与化学成分特征及其对成矿作用的指示

桂西北明山金矿是滇黔桂地区代表性的卡林型金矿之一,矿体受平行于区域性断裂右江断裂的北西西向次级断层控制,赋存于二叠系灰岩之上的中三叠统钙质细砂岩、碳钙质泥质粉砂质岩中。地质、岩相学特征和阴极发光、背散射电子影像、电子探针等分析研究表明,明山金矿发育了3个成矿阶段的热液矿物组合,不同热液矿物普遍具有多世代的特点。热液矿物中见有波状消光、带状消光、毕姆纹、压溶劈理、位错滑移等韧性剪切带粒内应变特征,坑道中也见有黄铁矿石英脉发生韧性变形、又被后期石英脉切断的现象,说明矿床经历了多次的脆-韧性变形。不同矿化期（阶段）的黄铁矿中Au和As的含量表明:沉积期黄铁矿Au、As的含量较低;成岩期黄铁矿中Au的含量高但As含量不高;而成矿期3个阶段的热液黄铁矿中都含较高的As和Au;热液黄铁矿核部包裹的交代残余黄铁矿Au、As含量较高,但变化范围较大,可能是变质成因。紧邻矿体的围岩中成岩黄铁矿从中心向外Au和As的含量逐渐降低,说明其中的As和Au在后来的构造和（或）热液事件中发生了活化迁移,越靠近颗粒边缘元素的活化迁移越强,这表明成矿物质来自于围岩。根据这些事实,推断明山矿区可能在成岩期发生了金的预富集,变形变质早期富含有机质的变质流体活动又使As发生了富集,主变质期流体的广泛渗透交代、活化出先存含金富砷黄铁矿中的Au和As,形成成矿流体。当成矿流体遇到富含活性铁的炭钙质泥质粉砂岩时,形成黄铁矿的同时发生Au的沉淀。     

洋中脊超镁铁岩硫化物矿床的微量元素富集特征:激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析

<正>海底超镁铁岩热液系统所产出的硫化物富集Au、Ag、Cu、Zn、Co和Ni等金属元素使其正逐渐成为海底多金属硫化物找矿勘查的重要对象(Fouquet et al.,2010)。Kairei热液区是印度洋首个被发现的活动热液区,喷口流体化学和围岩地球化学的研究结果均证实了该热液区受到了基底超镁铁岩的影响(Kumagai et al.,2008)。所采集的硫化物富集Cu、Zn、Au、Co和Sn等元素(Wang et al.,2014),     

碳酸盐—硫化物平衡和层控浸染状后生金矿化:研究美国加里福尼亚州Alleghany金矿田所取得的见解

在Sierra Nevada变质带,中生代后生含金石英脉群中的层控浸染状黄铁矿型金矿体由围岩与贯流(Through—flowing)流体之间的反应而形成的.含Fe碳酸盐和硫化物的相平衡关系对于确定什么样的围岩最有利于在不整合矿脉中形成浸染状矿化是极为重要的。在美国加里福尼亚州Alleghany金矿田中,热液蚀变围岩中交代成因的碳酸盐矿物的成份在很大程度上取决于未蚀变岩石中Fe、Mg和Ca的相对比例。这样,不同围岩中共存的菱镁矿—菱铁矿和白云石—铁白云石固溶体系列就可以用来确立在交代作用温度条件下(325±50℃)大部分CaCO_3-MgCO_3-FeCO_3体系的经验相图,因为Fe、Mg硅酸盐矿物在近矿脉的蚀变中是不稳定的,围岩中的Fe在碳酸盐矿物和硫化物中重新分配.黄铁矿化和浸染金矿化可出现一系列作为围岩的岩浆岩和变沉积岩之中,这些岩石的Fe/(Fe Mg)初始摩尔比值≥0.5.当蚀变岩石中Fe/(Fe Mg)摩尔比值≤0.5时,Fe差不多全部地被分配在富镁的碳酸盐矿物之中(在菱镁矿一菱铁矿固溶体中XFeCO_3<0.6)。本文提出当与蚀变和矿化有关的富CO_2的含矿流体,流经中性火山岩和沉积岩并使其蚀变时,H_2S/CO_2/H_2比值由于黄铁矿和Mg_(0.4)Fe_(0.6)CO_3( 百墨?)之间的平衡而被部分地缓冲.含矿流体在局部与低Fe/(Fe Mg)比值的岩石反应,形成含铁的白云石十菱镁矿组合;与高Fe/(Fe Mg)比值的岩石反应形成铁白云石 黄铁矿组合.金之所以能从双硫络合物饱和溶液中沉淀下来,部分是由于黄铁矿化所引起的流体脱硫化和还原作用所导致的。在以变中性火山岩和变沉积岩为主的地块中,对这种类型金矿化的有利围岩并不需要含铁量高,但却必须具备高的Fe/(Fe Mg)比值,和长英质火山岩相深成岩,富铁的拉斑玄武岩质分异物,条带状铁建造以及许多硅质和泥质沉积岩.由于超镁铁质和镁铁质岩浆岩以及一些泥质沉积岩中的初始Fe/(Fe Mg)比值低,所以它们的硫化程度也较低.上述规律所揭示的勘探方向,如果修改后能够反映流体流动过程中起缓冲作用的主要岩石类型,那么对于在Sierra Nevada和其它类似非均一性的变质地块中指导找矿将具有重大的意义.碳酸盐一硫化物相平衡大致能缓冲富CO_2含矿流体中的碳酸盐一硫化物比值(325℃时fCO_2≥10~(2.8),200MPa).假定石墨饱和,Alleghany金矿田中含矿流体(fCO_2≈10~(3.2),或10mol％CO_2)的CO_2/H_2S摩尔比值大致为10~3.在较低的CO_2活度条件下,含铁的硅酸盐矿物也会起到缓冲作用.碳酸盐化可以潜在地使一些围岩脱硫化,使硫(包括有关的金属?)释放到流体中.这种情形最可能出在现含黄铁矿的镁铁质和超镁铁质岩石及一些泥质岩石中.     

安徽新桥矿床矿相学与Fe同位素特征及其对矿床成因的制约

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡岩型矿体中的菱铁矿开展了Fe同位素组成的对比研究,结果显示：新桥矿床菱铁矿与典型低温热液脉型矿床和沉积铁矿中的菱铁矿在Fe同位素组成特征上有所不同,而与凤凰山矽卡岩型矿床中的菱铁矿更为接近;新桥矿床中胶状黄铁矿和菱铁矿相对于磁铁矿富集Fe的轻同位素,表明磁铁矿不是过去认为的由胶状黄铁矿和菱铁矿矿胚层经热液改造形成,而是与典型的岩浆热液有关。新桥矿区层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体中,近岩体矽卡岩和最早形成的金属矿物磁铁矿比岩体更为富集Fe的轻同位素,而赋矿围岩比岩体更为富集Fe的重同位素。同时,不同矿化阶段形成的含铁矿物和不同空间位置的硫化物中的Fe同位素组成呈现出时空分带现象,Fe同位素组成的时空演化特征与流体出溶、流体演化非常一致,并且符合同位素分馏的基本理论,表明层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体具有相同的成矿物质来源,为同一流体体系演化的产物。新桥矿区岩相学的研究结果和Fe同位素组成特征均表明,新桥层状硫化物矿床不是海西期喷流沉积成矿作用的产物,而是燕山期热液成矿作用的产物,为一个典型的热液成因矿床。     

滇西南墨江金厂金镍矿床金、镍赋存状态及成矿过程探讨

墨江金厂金镍矿床位于滇西南哀牢山造山带中段,是西南三江地区一个独特的金镍共生矿床。笔者通过野外地矿物主要为针镍矿、辉砷镍矿、锑硫镍矿、黄铁矿等。依据矿(化)脉切割关系、矿石结构构造及矿物共生组合,墨江金厂金镍矿床成岩-成矿期共发育4个世代黄铁矿。沉积变质期以草莓状黄铁矿和胶状黄铁矿为主,热液成矿期可划分为:早阶段石英-针镍矿-辉砷镍矿-锑硫镍矿-黄铁矿;主阶段石英-黄铁矿-毒砂-硫锑铜银矿-自然金;晚阶段方解石-石英-黄铁矿。对矿区赋金镍贯通性矿物黄铁矿进行详细的电子探针分析,结果显示4个世代黄铁矿微量元素有所差异。其中热液主阶段黄铁矿中含有Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Co、Ni和Te,显示其流体成分复杂。不同阶段黄铁矿Ni含量不同,沉积变质期黄铁矿中Ni含量较低,为0.00%~0.82%,平均0.26%;热液早阶段黄铁矿中Ni含量最高,为0.43%~3.15%,平均1.38%;热液主阶段黄铁矿中Ni含量降低,为0.00%~0.99%,平均0.22%;热液晚阶段黄铁矿中Ni含量最低,为0.00%~0.09%,平均0.03%。研究结果表明墨江金厂金镍矿床中主要含金矿物和含镍矿物形成于热液期,含金矿物形成晚于含镍矿物。Ni在热液流体中的迁移能力与流体温度正相关,温度越高,Ni进入黄铁矿晶格的能力越强。基于上述金、镍成矿过程研究成果,并对比国内外热液镍矿床的地质-地球化学特征,推断墨江金厂金镍矿床是一个受岩浆热液改造的中-低温热液金镍矿床。     

中印度洋海岭Edmond热液区块状硫化物中自然金的发现及其意义

位于中印度洋中速扩张洋脊的Edmond热液区块状硫化物矿石样品主要分为以黄铁矿-黄铜矿为主的富Fe块状硫化物、热水沉积成因的富含硅质块状矿石和以硬石膏为主的硫酸盐矿石等3种不同类型.通过扫描电镜观察和X射线光电子能谱分析,在硫酸盐矿石和富Fe块状硫化物中首次发现了自然金,最大粒径可达20 μm左右,主要呈不规则粒状或板状与硬石膏、闪锌矿等硫化物颗粒紧密共生,少量以次显微金形式沉淀在自形黄铁矿晶体表面.电子探针分析结果显示,晚期形成于中低温条件下的贫Fe闪锌矿中Au富集程度普遍较高(平均含量约为6700×10-6);Ag主要以类质同象形式赋存于与闪锌矿、黄铜矿伴生的硫盐矿物中(5.0％～6.7％ Ag),这表明贵金属元素的富集成矿作用与海底热液活动晚期的中低温成矿阶段有关.推断Au在该研究区以高温、酸性和氯度较高为特征的热液流体中主要呈AuCl2-或AuHS0形式迁移.而海水与热液流体混合、喷口流体发生相分离以及传导冷却作用,被认为是导致Au有效沉淀的重要控制因素.     

The terrestrial fauna of the Late Triassic Pant-y-ffynnon Quarry fissures,South Wales,UK and a new species of Clevosaurus (Lepidosauria: Rhynchocephalia)

Pant-y-ffynnon Quarry in South Wales yielded a rich cache of fossils in the early 1950s, including articulated specimens of new species (the small sauropodomorph dinosaur Pantydraco caducus and the crocodylomorph Terrestrisuchus gracilis), but no substantial study of the wider fauna of the Pant-y-ffynnon fissure systems has been published. Here, our overview of existing specimens, a few described but mostly undescribed, as well as freshly processed material, provides a comprehensive picture of the Pant-y-ffynnon palaeo-island of the Late Triassic. This was an island with a relatively impoverished fauna dominated by small clevosaurs (rhynchocephalians), including a new species, Clevosaurus cambrica, described here from a partially articulated specimen and isolated bones. The new species has a dental morphology that is intermediate between the Late Triassic Clevosaurus hudsoni, from Cromhall Quarry to the east, and the younger C. convallis from Pant Quarry to the west, suggesting adaptive radiation of clevosaurs in the palaeo-archipelago. The larger reptiles on the palaeo-island do not exceed 1.5?m in length, including a small carnivorous crocodylomorph, Terrestrisuchus, and a possible example of insular dwarfism in the basal dinosaur Pantydraco.     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

The effect of water on accessory phase solubility in subaluminous and peralkaline granitic melts

The solubilities of columbite, tantalite, wolframite, rutile, zircon and hafnon were determined as a function of the water contents in peralkaline and subaluminous granite melts. All experiments were conducted at 1035 °C and 2 kbar and the water contents of the melts ranged from nominally dry to approximately 6 wt.% H₂O. Accessory phase solubilities are not affected by the water content of the peralkaline melt. By contrast, solubilities are affected by the water content of the subaluminous melt, where the solubilities of all the accessory phases examined increase with the water content of the melt, up to 2 wt.% H₂O. At higher water contents, solubilities are nearly constant. It can be concluded that water is not an important control of accessory phase solubility, although the water content will affect diffusivities of components in the melt, thus whether or not accessory phases will be present as restite material. The solubility behaviour in the subaluminous and peralkaline melts supports previous spectroscopic studies, which have observed differences in the coordination of high field strength elements in dry vs. wet subaluminous granitic glasses, but not for peralkaline granitic glasses. Lastly, the fact that wolframite solubility increases with increasing water content in the subaluminous melt suggests that tungsten dissolved as a hexavalent species.     

Late Wuchiapingian (Late Dzhulfian,early Late Permian) limestone olistolites within the Tertiary flysch of Glypia Unit (Mount Parnon,central–eastern Peloponnesus,Greece)

Some olistolites reworked in a Tertiary flysch of Mount Parnon (Peloponnesus, Greece) exhibit a Late Permian assemblage, dominated by Paradunbarula (Shindella) shindensis, Hemigordiopsis cf. luquensis and Colaniella aff. minima. This association corresponds to the Late Wuchiapingian (=Late Dzhulfian), a substage whose algae and foraminifera are generally little known. Contemporaneous limestones crop out in the middle part of the Episkopi Formation in Hydra, but they are rather commonly reworked in Mesozoic and Cainozoic sequences. The palaeobiogeographical affinities shared by the foraminiferal markers of Greece, southeastern Pamir, and southern China, are very strong (up to the specific level), and are congruent with the Pangea B reconstructions. To cite this article: E. Skourtsos et al., C. R. Geoscience 334 (2002) 925–931.     

PALEONTOLOGY

正20141596 Liu Yunhuan(School of Earth Sciences and Resources,Chang’an University,Xi’an 710054,China);Shao Tiequan Early Cambrian Quadrapyrgites Fossils of Xixiang Boita in Southern Shaanxi Province(Journal of Earth Sciences and Environment,ISSN1672-6561,CN61-1423/P,35(3),2013,p.39-43,3 illus.,20 refs.)     

GEOCHEMICAL EXPLORATION

正20141719 Chen Zhijun(State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China);Chen Jianguo Automated Batch Mapping Solution for Serial Maps:A Case Study of Exploration Geochemistry Maps(Journal of Geology,ISSN1674-3636,CN32-1796/P,37(3),2013,p.456-464,2 illus.,2 tables,10 refs.)     

MICROPALAEONTOLOGY

正20140962 Chen Fenning(Xi’an Institute of Geology and Mineral Resources,Xi’an710054,China);Chen Ruiming Late Miocene-Early Pleistocene Ostracoda Fauna of Gyirong Basin,Southern Tibet(Acta Geologica Sinica,ISSN0001-5717,CN11-1951/P,87(6),2013,p.872-886,6illus.,56refs.)     

PETROLOGY

正1.IGNEOUS PETROLOGY20142008Cai Jinhui(Wuhan Center,China Geological Survey,Wuhan 430205,China);Liu Wei Zircon U-Pb Geochronology and Mineralization Significance of Granodiorites from Fuzichong Pb-Zn Deposit,Guangxi,South China(Geology and Mineral Resources of South China,ISSN1007-3701,CN42-1417/P,29(4),2013,p.271-281,7illus.,     

ENVIRONMENTAL GEOLOGY

正20141205Cheng Weiming(State Key Laboratory of Resources and Environmental Information System,Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,CAS,Beijing 100101,China);Xia Yao Regional Hazard Assessment of Disaster Environment for Debris Flows:Taking Jundu Mountain,Beijing as an     

PROSPECTING EXPLORATION

正20141266Fan Chaoyan(Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Resources and Geological Processes,Guangzhou 510275,China);Wang Zhenghai On Error Analysis and Correction Method of Measured Strata Section with Wire Projection Method(Journal of