新疆望峰金矿区成矿流体的Si同位素示踪研究及其成矿意义

新疆望峰金矿区金的成矿作用与硅化作用密切相关,文章通过对矿区典型矿体的赋矿围岩、蚀变岩石及矿石进行Si同位素组成研究,探讨了成矿流体中硅质来源、演化过程及其成矿意义。结果表明:1望峰金矿体围岩具有较均一的Si同位素组成,δ30Si=-0.2‰(n=3),显示了花岗质原岩Si同位素组成特征,动力变质作用对原岩硅同位素组成无明显影响;2蚀变岩石Si同位素组成均一性较高,δ30Si=-0.1‰(n=3),显示了花岗质原岩Si与成矿期热液Si的混合特征;3矿石Si同位素组成变化范围较大,不同类型矿石的Si同位素组成差异较明显:硅化蚀变糜棱岩型δ30Si=-0.5‰~-0.2‰(n=9),集中于-0.3‰~-0.2‰,平均-0.3‰;硅化蚀变岩型δ30Si=-0.3‰~-0.1‰(n=9),平均-0.2‰;热液石英脉型δ30Si=-0.3‰~0.1‰(n=6),平均-0.1‰。望峰金矿区金成矿流体中的硅质,主要来源于花岗质赋矿围岩。矿石中Si同位素组成变化较大,是富硅成矿流体演化过程中发生Si同位素动力学分馏的结果,矿体下部及矿区深部应有一定的找矿前景。     

云南省勐腊县曼洒菱铁矿床Fe同位素特征及其地质意义

首次研究了云南省勐腊县曼洒菱铁矿床碳酸盐岩层中菱铁矿的Fe同位素组成特征,并利用菱铁矿Fe同位素对矿床成因及成矿环境进行了制约。曼洒矿区菱铁矿δ~(56)Fe值变化范围为-0.337‰~-0.201‰,平均值为-0.261‰;δ~(57)Fe范围为-0.518‰~-0.289‰,平均值为-0.380‰。菱铁矿样品Fe同位素组成非常均一,富集铁的轻同位素。通过大量对比分析,提出曼洒铁矿床的成矿作用与海底热液活动有关,为含矿热水溶液喷溢出海底后快速堆积成矿,矿床形成于局限深水洼地的还原性环境。     

四川甲基卡锂矿床花岗岩体Li同位素组成及其对稀有金属成矿的制约

四川康定甲基卡超大型锂矿是我国最大的硬岩型锂矿床之一,矿区中南部呈岩株状出露的二云母花岗岩常被认为是成矿伟晶岩的"矿源岩",对其开展Li同位素地球化学研究,对探讨矿区稀有金属的来源与演化具有重要意义.研究工作基于详细的野外地质调查,采用MC-ICP-MS方法对岩体锂同位素组成开展了研究.研究结果显示,岩体Li含量介于192×10-6~470×10-6,均值为309×10-6,δ7Li值介于-1.56‰~+0.90‰,均值为-0.24‰,与平均上地壳值基本一致,具有高Li低δ7Li的特征.δ7Li与Li、Rb、Ga、SiO₂及ε_Nd（t）不存在明显的相关性,岩体锂同位素组成反映了其形成时的源区特征,未受岩浆结晶分异作用和蚀变作用的影响.岩体岩石地球化学、同位素地球化学资料表明,岩浆来源以三叠系西康群砂泥岩的部分熔融为主,可能有部分深源物质的加入.此外,岩体Li同位素的变化规律表明伟晶岩的成矿流体来源于二云母花岗岩.岩体Li含量与Li同位素组合不仅可用来划分锂矿床类型,而且对稀有金属找矿具有一定的指导意义.      

辽东宽甸地区硼酸盐矿床成矿时代的限定：来自SHRIMP锆石U Pb年代学和硼同位素地球化学的制约

辽宁宽甸地区砖庙硼矿区的硼矿体呈层状或透镜状赋存于古元古代辽河群里尔峪组火山—沉积建造下部的蛇纹石化大理岩之中。本研究对矿区内外的伟晶岩和变粒岩中的电气石进行了LA-MC-ICP-MS硼同位素微区原位测试,分析了矿床成因;同时对栾家沟矿段矿体上盘含电气石变粒岩和斜长角闪岩进行了SHRIMP锆石U-Pb定年,探讨了成矿时代。得到以下数据和认识:1矿区伟晶岩中电气石的δ11 B为10.9‰~12.7‰,变粒岩中电气石的δ11B为5.7‰~7.6‰,矿区外伟晶岩中电气石的δ11B为-9.9‰~-9.2‰,变粒岩中电气石的δ11 B为-8.3‰~-5.9‰。硼同位素组成往外降低的现象说明,围岩及侵位其中的伟晶岩的B同位素组成均受硼矿床影响,硼矿可能是海相蒸发沉积成因;2含电气石变粒岩核部岩浆锆石的207 Pb/206 Pb加权平均年龄为2174±10Ma,代表了辽吉裂谷早期的火山喷发时代,亦大致代表了初始的含硼蒸发岩的沉积时代上限,根据硼同位素研究结果,可将宽甸地区硼矿的初始沉积成矿时代限定在2.17Ga;3斜长角闪岩重结晶锆石207 Pb/206 Pb加权平均年龄为1869±28Ma,代表了吕梁运动所引起的区域构造热事件和混合岩化作用的时间。     

锂同位素在环境地球化学研究中的新进展

锂的两个稳定同位素(6Li和7Li)相对质量差较大,因此易产生明显的同位素分馏。业已查明,自然界中δ7Li值的变化在-40‰和 50‰之间。其中较小的δ7Li值见于海相生物碳酸盐样品,较大的δ7Li值见于某些盐湖卤水以及有孔虫的样品。由于明显的同位素分馏和不同地质体中截然不同的δ7Li值,锂同位素应用十分广泛,且在壳-幔演化、陆壳风化、卤水和污染水体示踪等研究领域取得显著成效。     

内蒙天皮山伟晶岩的碳、氢、氧稳定同位素组成及成因分析

本文着重对天皮山伟晶岩的氧、氢、碳同位素的组成和成因进行了研究。经测定,伟晶岩中石英的氧同位素值域为12—14.4‰;平均值为13.8‰;白云母的氧同位素值域为11.5—12.2‰,平均值为11.9‰。这些数值与其围岩的氧同位素值一致,表明伟晶岩导源于周围的变质岩。白云母的氢同位素值域为-30.3——59.4‰,平均值为-48.9‰;石英中流体包裹体中水的氢同位素值域为-32——73.4‰,平均值为-59.1‰。δ~(13)O_(H_2O)和δD_(H_2O)值域表明本区伟晶岩中的水主要来自岩浆水,少部分来自地表水。石英包裹体中的碳同位素值有-5.5‰和-19.6‰两组,重碳可能来自地壳深部的原生碳,轻碳可能来自围岩中的有机碳。     

新疆富蕴县柯鲁木特锂-钽-铌矿床228号脉地质特征分析

通过对柯鲁木特锂-钽-铌矿床228号矿脉的普查，发现该矿脉锂、钽、铌的含量较高，矿脉规模大。为了进一步在该区开展找矿工作，阐述了228号含矿伟晶岩脉的共生结构分带的产出特征、结构带内部特征、稀有元素含量变化及其不同矿化类型等，在总结了228号及其相似的113号、116号含矿伟晶岩脉成矿地质背景的基础上，指出伟晶岩的主要形成阶段和矿化阶段是在一个比较封闭的地质环境中生成的，并认为含矿伟晶岩脉的形成与二云母二长花岗岩有着密不可分的关系。     

胶莱盆地龙口-土堆金矿床成因：微量元素特征与C-H-O-S同位素约束

龙口-土堆金矿大地构造位于胶莱盆地东北缘,胶-辽-吉构造带南段,华北克拉通东南缘,成矿地质条件优越.研究区虽经多年的勘探开采,但其成矿流体和成矿物质来源研究薄弱且存在较大争议,严重制约了成矿机理研究和进一步勘探工作.文章从与成矿密切相关的方解石脉和其他矿物的微量元素与C-H-O-S同位素地球化学特征入手,探讨了龙口-土堆金矿床流体地球化学特征和矿床成因.微量元素分析表明,不同类型方解石具有明显不同的Fe、Mn含量,其中主成矿期含矿方解石具有最高的w(Fe+Mn)(114070×10-6),荆山群大理岩w(Fe+Mn)最低(3971×10-6),而不含矿的方解石的w(Fe+Mn)(5410×10-6)介于前两者之间.不含矿方解石样品δ13CPDB值在?6.90‰～?0.19‰之间,δ18OSMOW值在5.38‰～12.15‰之间;含矿方解石样品δ13CPDB值在?8.56‰～?6.41‰之间,δ18OSMOW值在8.66‰～10.61‰ 之间;荆山群大理岩样品 δ13CPDB值在?3.83‰～?6.73‰ 之间,δ18OSMOW值在14.39‰～16.28‰之间.研究表明:方解石的C-O同位素组成指示含矿碳酸盐脉形成于花岗岩和地幔多相体系;不含矿碳酸盐形成于火成碳酸岩和地幔多相体系;含矿方解石形成于地幔多相体系.石英和方解石流体包裹体氢氧同位素分别为δDwater=?51.5‰～?119.9‰和δ18Owater=0.6‰～7.81‰,表明成矿流体主要为岩浆水,同时可能存在大气降水和地层建造水的参与.矿石硫化物的δ34S值介于8.5‰～12.7‰之间,硫同位素组成呈明显的正态分布,以富集34S为特征,显示了岩浆硫和壳源硫混合的同位素组成特征.结合区域成矿地球动力学背景,文章认为龙口-土堆金矿床为岩浆热液有关的构造蚀变岩型金矿,其流体来源于壳幔混源的多相体系.综合成矿条件分析,文章完善了胶东金矿成矿模式,指出矿区中碳酸盐脉富Fe+Mn的地球化学特征可能指示围岩含矿或近矿.该研究成果可为胶东金矿床的深部及外围找矿勘查提供新的科学依据.     

锂同位素及其在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中的应用

锂同位素在地质学、地球化学研究中有着广阔的应用前景。简单介绍了锂同位素研究已取得的进展,并在四川甲基卡伟晶岩型锂多金属矿床研究中开展应用。研究表明,四川甲基卡锂矿床中2件锂辉石的锂含量非常高,分别为33 592×10-6和34 264×10-6,相应的δ7Li值分别为-0.6‰和-0.4‰,平均值为-0.5‰,而二云母花岗岩中黑云母的锂含量为7 350×10-6,δ7Li值为+0.6‰,两者在误差范围内具有非常好的一致性,证明锂辉石来源于二云母花岗岩,这与其他包裹体、同位素地球化学和年代学证据等相一致。     

河北省涞源县木吉村铜(钼)多金属矿田成矿物质来源探讨

木吉村铜(钼)矿田位于太行山脉中、北段阜平幔枝构造的北东倾伏端,涞源哑铃状杂岩体连接处西侧上盘拆离带的次级断陷盆地中,主要由斑岩型铜(钼)矿、矽卡岩型铁铜矿和外围热液脉型铅锌矿构成,是河北省目前探明的唯一大型铜(钼)多金属矿田,找矿远景巨大。鉴于矿床成矿物质来源在研究矿床成因和指导找矿中的重要作用,对木吉村矿田主要矿床矿石中黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、磁铁矿、石英和石膏等单矿物进行了硫、铅、碳、氢、氧、硅、铼等同位素测定、对比和分析。结果表明:矿田中硫同位素主值域δ34S=-3.5‰~3.2‰,主平均值为0.3‰;铅同位素206 Pb/204 Pb=15.566 0~17.072 0,平均为16.547 0,207Pb/204Pb=15.031 0~15.523 0,平均为15.258 0,208 Pb/204 Pb=36.292 0~37.375 0,平均为36.721 0;碳同位素δ13 C为-2.94‰~-2.18‰,平均为-2.62‰;硅同位素δ30 SiNBS-28值域为-0.3‰~0.2‰,平均0.0‰;辉钼矿w(Re)为(23.65~266.50)×10-6,平均值为142.33×10-6;δ18 OH2O值为-10.64‰~7.70‰,极差为18.34‰,平均值为-1.47‰,较标准岩浆水值稍低,δD值为-148.4‰~-89.0‰,极差为59.4‰,平均值为-113.7‰,略低于岩浆岩δD值域。从而认为,木吉村矿田成矿物质主要来源于地球深部,成矿溶液以岩浆水为主,部分来自大气降水。     

Classification and mineralization of global lithium deposits and lithium extraction technologies for exogenetic lithium deposits

A reasonable classification of deposits holds great significance for identifying prospecting targets and deploying exploration. The world ’s keen demand for lithium resources has expedited the discovery of numerous novel lithium resources. Given the presence of varied classification criteria for lithium resources presently, this study further ascertained and classified the lithium resources according to their occurrence modes, obtaining 10 types and 5 subtypes of lithium deposits(resources) base...     

沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源（矿床）的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩（凝灰岩）以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。     

地质历史时期海洋Li同位素演变

Li是一种碱金属元素,由于它不受氧化还原和生物效应的影响,因此在追踪地球元素循环方面非常有利。并且Li在海洋中的留存时间远大于海水混合时间,因此海洋中的Li具有相对均一的组成,从而能够代表对应地质历史时期整体海洋情况。近年来海洋Li同位素被应用在示踪大陆风化模式领域,并取得了很多成果。笔者等在系统总结全球海洋Li循环作用和表生地质作用的Li同位素分馏机制的基础上,通过收集并整理、估算了不同时期海洋Li同位素组成,对地质历史时期海洋Li同位素组成变化与改变大陆风化模式相关的地质事件进行分析,再结合同时期碳酸盐岩C、Sr同位素数据进行对比分析,探讨Li、C、Sr同位素演化与地质事件之间的关系。最后,讨论了目前海洋Li同位素组成方面研究的不足,为后续利用海洋Li同位素记录示踪大陆风化模式的应用提供了参考。     

The atmospheric lithium abundances of solar analogues

We have analyzed the lithium abundance in the atmospheres of 20 stars that are solar analogues based on high-resolution echelle spectra using model atmospheres in a non-LTE approach. In terms of their lithium abundances, the stars (which are located in a narrow range of temperatures of 5650–5900 K) can be divided into two groups: one with low lithium abundances, as in the solar atmosphere, and one with lithium abundances that are higher than the solar value by about 1 dex (with the accuracy of the lithium abundances being 0.15 dex).     

MC-ICP-MS高精度测定Li同位素分析方法

以不同浓度Li元素标准样品和K、Ca、Na、Mg、Fe单元素标准样品的混合溶液为研究对象,采用3根阳离子交换树脂（AG 50W X8,200~400目）填充的聚丙烯交换柱和石英交换柱对Li进行分离富集,淋洗液分别为28 mol/L HCl、015 mol/L HCl以及05 mol/L HCl 30%乙醇,淋洗液体积小,仅为38 mL。分离回收率高,均大于976%。国际标样AGV 2（相对于IRMM 016）、BHVO 2（相对于IRMM 016）和IRMM 016（相对于L SVEC）的δ7Li值分别为(513±094)‰(2σ,n=10)、(408±060)‰(2σ,n=4)和(0038±073)‰(2σ,n=10),与前人分析结果吻合,分析精度与国际同类实验室水平相当。并对比了马里兰大学同位素实验室和笔者实验室对同种岩石矿物样品的分析结果,在误差范围内具有很好的一致性。此外,对美国地质调查局提供的准标样NKT 1霞石岩（相对于IRMM 016）给出了定值,δ7Li值为(871±046)‰(2σ,n=4)。因此,本方法可用于测定天然样品的Li同位素组成。     

地质历史时期海洋Li同位素演变

Li是一种碱金属元素,由于它不受氧化还原和生物效应的影响,因此在追踪地球元素循环方面非常有利。并且Li在海洋中的留存时间远大于海水混合时间,因此海洋中的Li具有相对均一的组成,从而能够代表对应地质历史时期整体海洋情况。近年来海洋Li同位素被应用在示踪大陆风化模式领域,并取得了很多成果。笔者等在系统总结全球海洋Li循环作用和表生地质作用的Li同位素分馏机制的基础上,通过收集并整理、估算了不同时期海洋Li同位素组成,对地质历史时期海洋Li同位素组成变化与改变大陆风化模式相关的地质事件进行分析,再结合同时期碳酸盐岩C、Sr同位素数据进行对比分析,探讨Li、C、Sr同位素演化与地质事件之间的关系。最后,讨论了目前海洋Li同位素组成方面研究的不足,为后续利用海洋Li同位素记录示踪大陆风化模式的应用提供了参考。     

江南造山带基底变质沉积岩中锂元素分布和富集机制及对锂成矿的制约

内容提要:江南造山带是我国重要的稀有金属成矿带,已发现多处与锂相关的花岗伟晶岩型稀有金属矿床。锂等稀有金属元素在源区基底岩石中的富集是花岗伟晶岩型锂稀有金属矿床成矿的物质基础,但是江南造山带基底岩石中锂的分布及其富集机制仍不清楚。本文详细调查研究了江南造山带东段新元古代冷家溪群、双桥山群、溪口岩群和板溪群变质沉积岩和星子杂岩。这些基底变质岩的岩石类型包括变质砂岩、泥质板岩、千枚岩和云母片岩以及少量片麻岩。地球化学分析结果显示,冷家溪群、双桥山群和溪口岩群变质沉积岩具有相似的成分,变质砂岩和云母片岩-片麻岩整体上比泥质板岩和千枚岩具有较高的Si O₂含量,较低的Ti O₂、Al₂O₃、K₂O、Mg O和TFe₂O₃含量。泥质板岩和千枚岩含有更高的稀有金属元素含量,其中锂含量达到61.8×10^-6,而变质砂岩的锂丰度为44.9×10^-6。板溪群具有最低的稀有金属元素含量(Li=30.8×10