黔西北峨眉山玄武岩顶部Fe-Al岩系钪、铌、稀土分布特征与富集规律

在黔西北峨眉山玄武岩顶部与上覆宣威组(P3x)/龙潭组(P3l)不整合接触界面附近,常分布一套Fe-Al岩系,近年发现其中Sc、Nb和REE等关键金属富集特征显著,对这套铁铝岩系中Sc、Nb、REE的分布特征、富集规律和赋存形式研究.结果表明:1)Fe-Al岩系中富集的Sc、Nb和REE等关键金属,多数已达到综合利用标准,具有较好成矿前景;2)宣威组(P3x)Fe-Al岩系中,Sc、Nb和REE分布均匀、差异较小,Sc主要富集于下部,Nb主要富集于上部,REE主要富集于中下部,主要赋存岩性分别为含凝灰质铁质粘土岩、豆鲕状铝土质粘土岩和铝质粘土岩;3)龙潭组(P3l)Fe-Al岩系中,Sc主要分布于中部和南西部,Nb和REE主要分布于北部、南西部,Sc主要富集于下部,Nb和REE主要富集于上部及上覆煤系地层底部,主要赋存岩性分别为凝灰质粘土岩、植物屑粘土岩和碳质粘土岩;4)Sc和Nb主要以类质同象形式呈分散状态赋存于粘土矿物、独居石、金红石等中,REE以离子吸附态、类质同象和独立矿物等多种赋存;5)Sc、Nb,REE富集经历了风化作用初始富集,后期成岩改造作用再次富集过程,此外,还与Fe-Al岩系完整性有关.     

贵州威宁-赫章二叠系乐平统含铁、铝岩系的沉积环境及成矿元素富集特征

贵州威宁-赫章地区的二叠系乐平统宣威组第一段铁、铝岩系,是峨眉山玄武岩风化-沉积作用的产物.其中富集的稀土、稀有、稀散元素,与峨眉山玄武岩所处的构造位置和玄武岩风化的古地理位置有关.在六盘水裂陷槽区(B区),Cu、Ti、Sc、REE含量高,对应于六盘水裂陷槽复杂的地质环境;在裂陷槽边界西南,玄武岩剥蚀作用强烈,沉积层的厚度较薄,Nb、Ta和REE在强风化环境中富集;在裂陷槽边界北东,沉积厚度较大,Ga和V含量高,可能是沉积环境富集.风化作用是成矿有用组分富集的重要因素,它决定了稀土、稀有和稀散元素富集的趋势.有一些元素可以富集,达到工业利用价值,特别是Nb+ Ta,可能形成独立矿床.     

贵州威宁-赫章二叠系乐平统含铁、铝岩系沉积环境及成矿元素富集特征分析

贵州威宁-赫章地区的二叠系乐平统宣威组第一段铁、铝岩系,是峨眉山玄武岩风化-沉积作用的产物。其中富集的稀土、稀有、稀散元素,与峨眉山玄武岩所处的构造位置和玄武岩风化的古地理位置有关。在六盘水裂陷槽区(B区),Cu、Ti、Sc、REE含量高,对应于六盘水裂陷槽复杂的地质环境;在裂陷槽边界西南,玄武岩剥蚀作用强烈,沉积层的厚度较薄,Nb、Ta和REE在强风化环境中富集;在裂陷槽边界北东,沉积厚度较大,Ga和V含量高,可能是沉积环境富集。风化作用是成矿有用组分富集的重要因素,它决定了稀土、稀有和稀散元素富集的趋势。有一些元素可以富集,达到工业利用价值,特别是Nb+Ta,可能形成独立矿床。     

贵州务- 正- 道地区铝土矿含矿岩系中三稀元素赋存状态、富集机理及资源潜力

黔北务-正-道地区铝土矿含矿岩系为下二叠统大竹园组,与下伏志留系下统韩家店组或上石炭统黄龙组及上覆中二叠统梁山组均呈假整合接触,古沉积环境主要为浅湖相,矿床成因属古风化壳沉积型。勘查实践及研究表明:①含铝岩系的各类岩石、矿石中均富含Li、Ga、Sc、REE等三稀元素,在空间分布及不同矿石中含量变化大,相差1～3个数量级。Li在研究区东、西两侧含量相对高,常富集于含矿岩系上部及矿体中致密块状、豆鲕状矿石中;Ga在研究区北侧及含矿岩系中部较富集,Sc在道真沙坝—平木山一带富集程度高,在含矿岩系中含量变化小;REE相对富集于南部、显著富集于含矿岩系的下部。②含矿岩系形成于古赤道附近气候温湿、开放的氧化环境,铝矿物及高岭石、蒙脱石等富铝黏土矿物丰富,促进Li、Ga、Sc和REE等三稀元素以离子吸附态形式随铝土矿脱硅、去铁、降硫的成矿过程同迁移、同富集;同时由于Li、Ga、Sc、REE等三稀元素与Al、Zr、Ti、Nb、Ta、Hf、Ti、Cr、Th、U等亲石元素离子半径相近,地球化学性质相似,在铝土矿成矿过程中可能部分以类质同象形式赋存。③次生淋滤改造作用及环境pH变化,是促进独立稀土矿物形成及REE在含矿岩系底部富集的重要因素,含矿岩系下部的富稀土层中应有大量稀土以独立矿物存在(特别是∑REE800×10~(-6)的地段);古沉积环境、成岩成矿期后的地形地貌及构造运动影响约束了Li、Ga、Sc和REE的不均匀分布。④以含铝岩系为评价对象,研究区Li、Ga、Sc资源潜力及潜在经济价值巨大。     

黔西北上二叠统宣威组底部富铌多金属层地球化学特征研究

黔西北地区峨眉山玄武岩之上、宣威组之下广泛发育一套富铌铝土质黏土岩层,Nb含量最高可达571×10-6,但长期以来对铌富集的原因和形成机理研究较少。本文对威宁玉龙铌矿区富铌层位开展了矿物学和元素地球化学研究,结果表明,富铌铝土质黏土岩与下伏峨眉山玄武岩的Nb—Ta、Zr—Hf具有明显的相关性,两者的稀土元素球粒陨石标准化配分模式图也极为相似,均表现明显的右倾,暗示富铌铝土质黏土岩很可能为峨眉山高钛玄武岩风化的产物。元素质量平衡计算显示,峨眉山玄武岩向富铌铝土质黏土岩过渡,Nb、Zr、Al明显富集,REE等元素则相对贫化。矿物学观察表明,锐钛矿很可能是富铌铝土质黏土岩中Nb的重要载体矿物,锐钛矿风化后会引起Nb的明显富集。综合各项研究,认为峨眉山玄武岩的风化是形成富铌铝土质黏土岩的关键,富铌矿物榍石、锐钛矿等经表生风化很可能是引起铝土质黏土岩中Nb明显富集的重要途径。     

川南沐川地区上二叠统宣威组底部新发现Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集

近年来,在实施四川省自然资源厅省政府性投资地质勘查项目的过程中,通过野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究,在川南沐川地区首次发现了宣威组底部Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集。稀有、稀土在军事、能源、农业以及高精尖仪器等领域占据着关键地位,国际需求与日俱增,我国“三稀”等战略性矿产存在明显的急缺性,特别是铌矿高度依赖进口(邓攀等,2019),随着美国、缅甸和澳大利亚等国的稀土产量猛涨,中国稀土的国际地位也面临挑战(郑国栋等,2020),因此急需加大勘查和研究投入,增加资源储备。因此,沐川地区宣威组底部的Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层的发现对西南地区战略性关键金属找矿和补充完善峨眉山大火成岩成矿系统具有极其重要的意义。     

六合—仪征第三纪大陆碱性玄武岩微量元素地球化学

本文报道了六合-仪征第三纪大陆碱性玄武岩十八个样品的REE、Rb、Ba、Sr、Nb、Zr、Ni、Cr、V、Sc、Y、Ga、Zn、Cu等痕量元素含量,讨论了该岩套的成因及其地幔源区的特征。石榴石橄榄岩型地幔源区经较小程度部分熔融形成了基性原始岩浆;其后经过橄榄石和单斜辉石为主的结晶分异作用,演化后的岩浆喷出地表形成玄武岩套。本区碱性玄武岩的地幔源区曾受近期富集作用影响,具有富集LREE等不相容元素的特征。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素(REE),其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素(REE)在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射（XRD）、带能谱的扫描电镜（SEM EDX）等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素（REE）,其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素（REE）在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

黔北道真新民铝土矿含铝岩系中关键金属富集特征与资源潜力

黔北务(川)—正(安)—道(真)铝土矿成矿带是贵州省重要的铝土矿资源地,其中道真新民铝土矿床是近年在该成矿带内探获的又一大型铝土矿床,伴生Li、Ga、Sc和稀土元素等关键金属资源.以该矿床含铝岩系为剖析对象,对其中Li、Ga、Sc和REE等关键金属进行研究,系统总结其富集特征并分析其资源潜力.结果表明,研究区含铝岩系各类岩(矿)石中均不同程度富集Li、Ga、Sc和REE等关键金属.在含铝岩系垂向剖面上,关键金属具有上部富Li、中部富Ga、下部富REE,而Sc含量变化较小的富集特征.在岩(矿)石类型上,Li、Ga和REE分别主要富集于铝土岩、铝土矿和绿泥石泥岩中,Li主要富集在致密状铝土矿中,Ga在土状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿中相对富集,REE在致密状铝土矿和土状铝土矿中的含量相对富集,而Sc在不同类型岩(矿)石中的含量变化不大.研究区含铝岩系不同岩(矿)石中,Li与SiO2正相关,Ga、Sc与Al2O3、TiO2正相关,而REE与Fe2O3正相关系,Li、Ga、Sc、REE之间不存在相关关系,原岩风化程度可能是控制这些元素富集的关键因素之一.新民铝土矿床含铝岩系中,关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力和潜在经济价值巨大,预测Li、Ga、Sc和REE的远景资源储量分别达到大型矿床规模的3.2倍、3.8倍、669倍和2.1倍.     

四川盆地西缘上二叠统宣威组顶部泥岩、砂岩的地球化学特征及其地质意义

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。     

四川盆地华蓥山峨眉玄武岩地球化学特征及其成因分析

四川盆地华蓥山玄武岩出露于茅口组顶部,夹于龙潭组底部的杂色泥岩、页岩之间,岩性为灰黑色粗玄岩,底部致密块状,顶部见气孔—杏仁状构造。TAS图解显示玄武岩属于碱性与偏碱性过渡带上的拉斑玄武岩系列,TiO2含量介于2.92%~3.63%之间,Ti/Y值为465~567,属于高钛玄武岩(HT)。岩石LREE/HREE=3.25~3.96,轻稀土略富集,具有右倾平滑型稀土分配模式。华蓥山玄武岩与云南宾川,贵州赫章等地峨眉山玄武岩的地球化学特征相似,反映了相同的幔源性质。结合野外地质特征,认为华蓥山玄武岩应属峨眉地幔柱的一部分,是沿着华蓥山基底断裂发生裂隙式喷发的产物。研究区的高钛玄武岩Ce/Yb介于22.65~27.93,与前人报道的高钛玄武岩Ce/Yb比值范围基本一致,处于石榴石稳定区与尖晶石稳定区的过渡带,Th/Ta、Nb/U、La/Ta等比值反映出岩石受壳源物质的混染程度很低,可能是地幔柱轴部的产物。     

Geological and geochemical characteristics in the paleo-weathering crust sedimentary type REE deposits,western Guizhou,China

A supergene REE deposit closely interrelated with the weathering of the Emeishan basalt formation was produced in the Xuanwei formation, the overlying stratum of the late Permian Emeishan basalt formation in West Guizhou, China. The host strata consist primarily of offwhite kaolinite clay rock and/or grayish black carbonaceous shale. Mineralogical analyses reveal that kaolinites are the major minerals in REE ores with small amounts of smectite, illite, boehmite, hornblende, pyrophyllite, calcite, dolomite and/or iron-bearing minerals, with a certain proportion of feldspar, quartz crystal debris and noncrystal debris. Geochemical analyses reveal high enrichment of trace elements like Cu, Nb, Ta, Zr and Hf. The host strata feature considerable lithological variability, close interrelation of the REE grade with the lithology and uneven spatial distribution of the REE ores, which are mostly found in Lufang, Maojiaping and Zhangsigou profiles of Weining County and can be as thick as 20 m. Of the five stratigraphic profiles, 48% have their whole-rock ∑REE higher than 1000 ppm. The REE in this framework consists primarily of ion adsorbed phases and REE-rich residual independent mineral phases. Comprehensive analyses suggest that the source may not only include the Emeishan basalt, but the intermediate acid volcanic rocks evolved from the Emeishan basalt in the later periods; the hydrothermal alteration subsequently imposed on the host strata might have boosted the mineralization of the rare earth. The preliminary genetic model should have been: the denudation product from the weathering of the parent rock was migrated to the sea-continental margin at the continent side carrying huge quantities of REE with it and was preserved by the quick marine transgression. The host strata consist primarily of kaolinite clay rock and/or carbonaceous shale, which are so far believed to be a sedimentary type REE deposit closely interrelated with weathering effect.     

滇东北宣威一带铌矿床地质特征

随着贵州威宁玉龙、黑石头等地铌矿床（点）的发现,结合该区域同类型铌矿床研究成果,以及本次在宣威倘塘一带所开展的矿产地质调查工作中发现的铌矿体（点）,总结了滇东北宣威一带铌矿床地质特征,认为主要赋矿层位为峨眉山玄武岩顶部的铁质凝灰岩地层,受峨眉山玄武岩喷发后期剥蚀沉积成矿。含矿层具有明显的高铌低钽,并伴(共)生稀土及钪、钛等元素之特征。成矿类型初步定为玄武岩喷发后期剥蚀沉积型铌矿床。     

黔西北上二叠统峨眉山玄武岩风化壳中铌富集机制初探

近年越来越多的研究显示,贵州西北一带的峨眉山玄武岩风化壳上存在一套富铌、锆、钛、镓、稀土的多金属矿层,主要与风化壳中的黏土岩有关,不过,其中有关铌的赋存状态和富集机制仍有待研究.文章对黏土岩物质来源做出厘定,认为风化壳黏土岩层主要来源于高钛的峨眉山玄武岩,铌、锆、稀土等元素也继承自玄武岩.铌主要赋存于铁铝质黏土岩中(w(Nb)100×10-6～250×10-6),含矿岩层中上部铌含量高,下部低,具体表现为w(Nb)自下而上,升高—(略微)降低—(再)升高的规律,尤以铁铝质黏土岩中铌含量最高.在峨眉山玄武岩喷发事件中,铌一方面随玄武岩喷出地表,在平缓低洼的盆地地带冷凝,另一方面酸性火山灰进入大气,形成酸雨并随之降落汇聚在先期成岩的低洼地区,形成酸性环境使原岩内的铌被侵蚀残留在原地.随着火山作用停止,酸雨不再产生,沉积环境中的水体因热水循环、海侵海退和大气降水与外界物质交换,酸性逐渐被中和乃至偏碱性,铌随黏土质沉积成岩,最终在玄武岩风化壳内富集.     

大兴安岭地区加格达奇东部早白垩世火山岩地层的厘定及地质意义

大兴安岭地区加格达奇东部发育一套安山质凝灰角砾熔岩、安山质晶屑岩屑凝灰岩、安山岩,1：20万加格达奇幅区调将其划分为中晚侏罗世壮志组（J₂-3z）和二叠纪星火组（P₂x）.本研究在加格达奇东部大黑山地区和额尔格奇地区安山岩中获得锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄分别为120±2.1 Ma和123.1±2.3 Ma,结合岩石组合特征,将原上述划分厘定为下白垩统龙江组（K₁l）,为大杨树盆地北部火山岩地层提供了新的同位素定年资料.     

贵州西部中、上二叠统界线附近风化壳类型及成矿作用

贵州西部中、上二叠统界线附近普遍存在不整合面,在不整合面上往往发育厚度不等的风化壳。风化壳主要可归纳为三种类型:茅口组顶部的喀斯特漏斗、洼地中堆积的红粘土风化壳,锰质(铁质)风化壳,峨眉山玄武岩喷发间断面上或玄武岩顶部与龙潭组(宣威组)之间的的高铝高岭石风化壳。喀斯特侵蚀面上的红土风化壳是红土型金矿的赋存层位,峨眉山玄武岩喷发间断面上的高铝高岭石风化壳是铜矿、铝土矿赋存层位,喀斯特侵蚀面上的锰质(铁质)风化壳是锰矿、铁矿赋存层位,而玄武岩顶部与龙潭组(宣威组)之间的高岭石粘土风化壳是稀土、硫铁矿、铝土矿赋存层位。中、上二叠统界线附近风化壳对金、铜、铝土、硫铁、锰和稀土有明显的控制作用。     

滇东北玄武岩相关铜矿类型特征分析

玄武岩中铜矿的含矿岩系是指上二叠统峨眉山玄武岩组(P2e)上部～宣威组(P2x)底部的一套含铜背景值较高、且有明显铜矿化及铜矿层存在的含矿火山地层组合。依据容矿主岩,可分为三种类型:玄武岩型铜矿、玄武岩含碳沉积岩夹层型铜矿及沉积间断面上铝土质泥岩铜矿。     

四川华蓥偏岩子晚二叠世玄武岩地球化学特征及其与峨眉山大火成岩省的成因关系

四川华蓥偏岩子地区位于四川盆地中东部,新发现的晚二叠世玄武岩介于茅口组(下伏)和龙潭组(上覆)之间,可与峨眉山玄武岩进行对比.矿物学和地球化学研究表明,偏岩子玄武岩属于高钛亲碱性系列,具有OIB型的稀土元素和微量元素配分模式.偏岩子玄武岩基本未遭受地壳混染,单斜辉石的结晶温度为1405～1439℃,指示源区存在异常高温...