中国泥炭矿成矿规律与开发利用

泥炭是具有重要意义的新兴产业矿产,是传统矿产向新兴产业矿产“华丽转身”的典型。全球泥炭资源的总量约为5000亿吨,我国的泥炭资源总量仅为124. 96亿吨,资源量较为丰富,质量中等,但需要量在上升。我国泥炭的分布具有普遍性和不均匀性,成矿时代为第四纪(全新世),更早的泥炭多已经历成煤的早期阶段而转变为褐煤。我国的泥炭矿床类型主要以富营养草本泥炭为主,木本为辅,藓类泥炭次之。本文在对1988年全国泥炭报告中罗列的5719处泥炭矿产地进行梳理的基础上,总结其成矿规律,根据资源规模厘定出5个大型矿集区,7个中小型矿集区,3个大型预测区,为泥炭勘查工作提供依据。离最近一次全国泥炭资源调查已30年,多处泥炭地由于全球气候变化、城市化发展等原因而消失,非常有必要重新评估。需要强调的是,泥炭的用途已经不再是“燃料”矿产,不再主要用于取暖,而在节能环保、生物等战略性新兴产业中发挥特殊作用,故应该从生态文明建设、碳汇、环境保护、生物技术等角度创新定位其功能和用途。鉴于泥炭的新用途及其利用趋势,《中国矿产地质志》编委会建议将其定位为非金属矿产而非“能源”矿产,据此提出开发利用建议。     

湖南仁里超大型钽铌矿床工作进展及找矿思路

湖南仁里超大型钽铌矿床钽铌铍矿资源丰富,Ta₂O₅资源量达到了超大型规模,BeO资源量达到了大型规模。为进一步研究湖南仁里超大型钽铌矿床稀有金属的赋存特征、成矿规律及矿产资源综合利用前景,开展了地球化学分析、电子探针、包裹体、同位素测年及可选性试验等研究工作,通过系统梳理仁里超大型钽铌矿床的工作进展,进一步探讨了该矿床的下一步找矿思路。仁里钽铌矿床共(伴)生矿种多,稀有金属综合回收率及矿产资源采选综合利用率高,具有极大的开发利用价值,可作为绿色、环保、无尾矿范例进行高效勘查与开发。仁里矿区钽铌铍矿资源丰富,具有较好的找矿潜力,加大地质勘查资金投入有望取得钽铌铍锂等稀有金属找矿新进展。下一步应对矿区2、3、5、6号主矿脉深部矿体进行控制,力争取得钽铌铍矿找矿突破,同时加强对矿区西部或西南部隐伏锂辉石白云母钠长石伟晶岩的研究工作,力争取得锂辉石白云母钠长石伟晶岩型锂矿找矿突破。     

浙江庆元离子吸附型稀土矿成矿母岩锆石U-Pb测年与Hf同位素特征

近年来,浙南地区首次探获了大型离子吸附型稀土矿,进一步拓宽了我国南方该类型稀土矿空间分布范围。为深入研究浙南地区离子吸附型稀土矿的成矿特征,本文对南岭造山带东段浙江庆元地区离子吸附型稀土矿成矿母岩黑云母二长花岗斑岩进行同位素年代学和Hf同位素测试分析。研究结果表明,采自岩体地表样品锆石年龄为(135.18±0.18) Ma(n=19,MSWD=0.25),ε_(Hf)(t)范围为-15.19～-8.84,Hf的二阶段模式年龄(T_(DM2))为2423～2991 Ma;采自钻孔岩体样品锆石的年龄为(135.46±0.16) Ma(n=18,MSWD=2.0),ε_(Hf)(t)范围为-15.21～-9.75,Hf的二阶段模式年龄(T_(DM2))为2504～2993Ma,二者均显示该岩体成岩年龄为早白垩世。其次,ε_(Hf)(t)<0,T_(DM2)>>t_((U-Pb)),t-ε_(Hf)(t)图解分布于上地壳线以上,表明岩浆来源以地壳重熔为主。综合研究表明,浙江庆元离子吸附型稀土矿成矿母岩形成于浙闽交界地区燕山晚期构造活动时期,主要由古太平洋板块向华南地块下俯冲,玄武质岩浆底侵,引起上地壳部分熔融、再循环而形成的。     

四川攀西红格矿区辉长岩和正长岩的SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年及其地质意义

用SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年技术,对攀西红格矿区含矿层状辉长岩、碱性正长岩进行了年龄测定。获得红格辉长岩中3种不同晶形锆石的U-Pb年龄分别为258.4±4.1Ma、1841±34Ma、2487±12Ma,由辉长岩、辉石和磷灰石所构成的Sm-Nd等时线年龄为253±14Ma;碱性正长岩中锆石的U-Pb年龄为257.2±1.5Ma。结果表明,红格辉长岩中具有典型基性岩锆石特征的锆石U-Pb年龄(258Ma)与同一地质样品的Sm-Nd年龄(全岩+矿物内部等时线年龄),以及同一矿区的正长岩锆石U-Pb年龄在测定误差范围内一致。鉴于层状辉长岩和碱性正长岩在空间上密切共生,在形成时间上一致,可以认为它们都属于晚二叠世末岩浆活动的产物;而1841Ma和2487Ma的锆石,可能是在基性-超基性岩浆的上侵过程中,从基底所捕获的岩浆锆石和继承锆石,其年龄信息,揭示了康滇地轴岩浆岩带的下部或结晶基底存在元古代甚至新太古代末期的岩石或物质。     

四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿床的成矿时代及其意义

青藏高原东部是中国仅次于新疆阿尔泰的伟晶岩集中产出的地区之一,也是世界上重要的伟晶岩型稀有金属矿产资源产地,其中的甲基卡矿床是中国最大的伟晶岩型锂多金属矿床.由于地处高原,交通不便,对于该矿床的成因及相关科学问题缺乏系统的研究.根据野外调查和同位素年代学研究,获得的甲基卡稀有金属矿床 134号脉和 104号脉的 Ar- Ar法坪年龄分别为 (195.7± 0.1) Ma和 (198.9± 0.4) Ma,等时线年龄分别为 (195.4± 2.2) Ma和 (199.4± 2.3) Ma.这说明青藏高原东部甘孜-理塘一带的伟晶岩矿床形成于印支运动之后的燕山早期,属于印支旋回强烈造山运动之后相对稳定阶段的产物,或者说甲基卡式的伟晶岩型矿床形成于印支旋回板块碰撞造山运动向燕山-喜马拉雅旋回陆内造山运动演化的过渡时期.这种特点与国内外类似的伟晶岩型稀有金属矿床具有相似性.     

西藏甲玛铜多金属矿床深部斑岩矿体找矿突破及其意义

甲玛铜多金属矿是西藏冈底斯成矿带中东段勘查程度最高、成矿元素与矿体类型复杂的超大型斑岩-矽卡岩型矿床。通过4年多、近350 个钻孔的验证,不仅实现了矽卡岩矿体的找矿突破,同时在0-40线深部发现了产于二长花岗斑岩与石英闪长玢岩中的斑岩钼（铜）矿体,建立了“四位一体”的找矿勘查模式。斑岩矿体赋存标高一般处于4 600 m以下,矿体走向NW-SE,倾向NE,近直立,矿体垂向延伸大于350 m;斑岩矿石以发育细脉-浸染状、网脉状构造为特征;矿石中的矿石矿物主要为黄铜矿与辉钼矿,少见斑铜矿;脉石矿物主要为石英。初步查明:与铜矿化有关的含矿岩体主要为偏中性的石英闪长玢岩,蚀变以典型的细粒热液黑云母交代角闪石斑晶和基质而成的黑云母化蚀变为主;与钼矿化有关的含矿岩体主要为二长花岗斑岩,蚀变以硅化为主,次为绿帘石化、泥化和钾化。斑岩体与碳酸盐岩接触带常产出厚度超过200 m的巨厚矽卡岩矿体,且在岩体一侧有内矽卡岩产出。甲玛深部斑岩矿体的发现不仅证实了“斑岩-矽卡岩型”的矿床成因观点,而且完善了甲玛矿床成矿模式与勘查模型。     

贵州大竹园大型铝土矿稀土元素地球化学特征及其意义

贵州大竹园大型铝土矿是中国近年来取得重要找矿进展的大型铝土矿之一。以采自大竹园矿区栗园向斜不同部位铝土矿、铝土岩和黏土岩的样品为研究对象,分析了这些样品的稀土元素含量(质量分数)特征及空间分布特征,研究了稀土元素含量与铝土矿质量及成矿过程的关系,最后就稀土元素对于成因和环境的指示意义进行了讨论。结果表明:铝土矿、铝土岩和黏土岩稀土元素总含量(不包括Y)分别为107.07×10-6、185.00×10-6和246.28×10-6,依次增高,说明铝土矿的成矿过程是一个稀土元素贫化的过程,也是Eu异常和Ce异常趋于增大的过程,即相对于黏土岩来说,铝土矿具有高Eu异常、Ce异常的特征;相对于重稀土元素来说,无论是栗园向斜西翼还是东翼,铝土矿轻稀土元素相对富集,且轻稀土元素含量以及La与Yb含量之比均随深度变浅而增加;单纯利用稀土元素图解不能有效反映成矿物质的来源,但可以大体反映含矿岩系形成于海相或海陆过渡相环境;大竹园大型铝土矿与黔北其他铝土矿一样,总体上属于沉积型,可能与古喀斯特化过程、古风化过程有关。     

锂同位素地球化学在地热流体水岩反应中的应用——以川西现代富锂热泉研究为例

高温流体的化学组成及同位素特征是深部环境信息的重要载体.本文基于锂同位素地球化学方法系统分析了川西现代热泉地热流体的水化学特征、水岩反应过程、补给来源、水岩反应温度及循环深度.研究结果显示,茶洛热泉水化学相类型为HCO3-Na型,与地表水和冷地下水的HCO3-Ca型存在明显区别.利用锂同位素温标估算茶洛热泉的水岩反应体...     

南岭离子吸附型稀土矿床成矿规律研究新进展

离子吸附型稀土矿是我国的优势资源,是全球重稀土的主要来源。20世纪80年代我国对此类矿床的成矿规律开展过大量研究,但仍有诸多未解之谜。为了解目前离子吸附型稀土资源的分布特征和成矿规律,2011~2015年中国地质科学院矿产资源所三稀项目组对52个离子吸附型稀土矿床进行了综合研究,本文介绍稀土成矿规律研究方面取得的一些新进展:(1)离子吸附型稀土矿床广泛分布在华南地区,以南岭最为发育,近些年在越南、老挝、泰国及美国也有发现。矿床主要产在花岗岩和酸性火山岩风化壳中,近几年也在变质岩和灰岩风化壳中有所发现,但花岗岩离子吸附型稀土矿床规模较大,品位较高,仍是最为重要的一类(亚类)稀土矿床;(2)成矿花岗岩的形成时代范围较宽,锆石U-Pb年龄集中在461~384Ma、228~242Ma和189~94Ma三个区间。相对于LREE型成矿花岗岩,HREE型更加富硅,富HREE,具有强烈的负Eu异常,普遍高Rb,低Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Ba、Sr等微量元素,暗示HREE型成矿花岗岩岩浆经历了高度分异。值得注意的是,部分LREE型成矿花岗岩相对富集HREE,特别是富集Y,轻重稀土元素比值(LREE/HREE)多介于1~3之间,风化易形成HREE型风化壳,这很可能是今后重稀土资源的重要来源之一;(3)成矿花岗岩中稀土矿物的成因多样,有岩浆成因(如榍石、褐帘石、独居石、磷钇矿等)、流体交代成因(稀土氟碳酸盐类)和表生成因(水磷铈矿、水磷镧矿等),稀土元素的内生矿化很大程度上受流体交代作用影响;(4)发育完整的风化壳垂向剖面中稀土元素含量呈"弓背式"分布,即表土层和半风化层中含量低,全风化层中含量高,但受地形、地貌及地表水等因素的影响,稀土含量变化曲线呈多种形态。垂向上LREE和HREE可分层富集,即全风化层上部富集LREE,下部富集HREE,也可以同时富集在全风化层下部。华南大量成矿母岩和风化壳样品的化学风化蚀变指数(CIA)与稀土元素总量(∑REE)之间存在明显的相关性,当CIA85%时,CIA与∑REE呈正相关,当85%CIA100%时,CIA与∑REE呈负相关;(5)表生过程中,母岩中易风化的稀土矿物不断释放出可交换性吸附态的稀土元素,酸性淋滤作用是稀土元素迁移的动力,黏土矿物是稀土元素赋存的载体,风化程度影响稀土元素的次生富集。     

幕阜山复式花岗岩体多期次演化与白垩纪稀有金属成矿高峰:年代学依据

花岗岩浆的分异过程是制约稀有金属成矿的重要因素,造山过程中多期次岩浆活动的叠加作用易导致伟晶岩熔体的大量聚集成矿.华南幕阜山复式花岗岩体由多期次多阶段的花岗岩侵入体构成,在区域持续而频繁的多期次岩浆活动作用下形成了华南地区重要的稀有金属矿集区.对幕阜山复式花岗岩体边部的断峰山含铌钽铁矿白云母钠长石伟晶岩以及岩体中部大兴含绿柱石白云母钠长石伟晶岩进行了40Ar/39Ar同位素定年研究,其白云母40Ar/39Ar坪年龄分别为127.7±0.9 Ma和130.5±0.9 Ma.结合野外观察基础及区域已有的同位素年代学数据,推断出在燕山早期至中期该地区经历了多期岩浆演化,且持续时间较长,而伟晶岩的稀有金属矿化发生在岩浆活动末期的白垩纪,体现了区域岩浆多期次的分异演化作用导致稀有金属逐渐富集成矿的过程.这些地质现象说明,幕阜山区域在印支期经历了广泛的陆陆碰撞造山作用,进入燕山期后构造背景开始由陆内碰撞挤压向伸展减薄转变,在岩石圈伸展过程中经由玄武质岩浆底侵作用的影响,下地壳发生熔融,多期次岩浆活动导致了最终的稀有金属成矿.