分散元素成矿作用研究新进展

20世纪90年代以来,在涂光炽院士主持的国家自然科学重点基金项目"分散元素成矿机制研究"和包括多个国家基金面上项目的支持下,中国科学院地球化学研究所及其兄弟单位的科学家们对分散元素的成矿作用进行了大量研究,取得一批新的重要成果,使我国在该领域的研究走在了世界前列.     

贵州铝土矿中伴生元素综合利用前景

矿产资源是一种有限的不可再生的资源,其综合利用将成为今后某些金属的重要来源.贵州铝土矿床多富含镓、钪、稀土元素等稀有伴生有用元素,且矿石冶炼后的残渣-赤泥中更加富集这些元素,具有巨大潜在经济价值,本文认为通过对铝土矿中这些伴生元素的赋存状态、分布规律、控制因素和规模的系统研究,并结合合理的工业技术,不仅可为我国稀有金属元素提供战略基地,同时也能为铝工业注入新的活力,增加新的产业及经济增长点.     

都龙锡锌矿床锡石和锆石U-Pb年代学：滇东南白垩纪大规模花岗岩成岩-成矿事件

都龙锡锌矿床是我国最大的锡石硫化物矿床之一。由于缺少可靠的年代学数据,对该矿床的成因尚存在较大争议。本文报道了利用锡石和锆石U-Pb法,首次获得的都龙锡锌矿床及相关的燕山晚期老君山花岗岩的年龄。其中,锡石TIMS法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为79.8±3.2Ma(MSWD=3.16),(238)U/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb等时线年龄为82.0±9.6Ma (MSWD=4.81);隐伏花岗岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为92.9±1.9Ma(N=10,MSWD=0.71),花岗斑岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为86.9±1.4Ma(N=9,MSWD=3.70),表明锡(铜)矿化主要与晚白垩世岩浆热液活动有关。结合个旧、白牛厂两个超大型矿床和相关花岗岩体的年代学资料,指示滇东南地区于白垩纪存在以锡矿化为特色的大规模花岗岩成岩-成矿事件,可能与晚中生代以来华南地块岩石圈伸展有关。     

湘西发现镓超常富集铅锌矿床

分布于扬子地块东南缘的湘西铅锌成矿区是中国重要的铅锌生产基地,累计探明铅锌资源量超过2000万t.近年来,随着区内多个大型-超大型铅锌矿床相继被发现,其成矿特征和找矿工作也受到地质工作者的关注.唐家寨矿床是分布于湘西洛塔矿田中的一个大型铅锌矿床,文章通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICPMS)发现唐家寨矿床闪锌矿中显著富集关键金属元素镓(Ga),2种方法获得平均w(Ga)分别为1320×10-6和928×10-6,其富集程度之高全球罕见.另外,结合LA-ICPMS Mapping分析发现,唐家寨矿床中的Ga元素主要与Cu元素一起耦合替代Zn元素进入闪锌矿晶格之中.上述这些发现表明,唐家寨铅锌矿床及其外围具有巨大的镓等战略性关键金属资源的找矿潜力.     

黔西北玉龙地区Nb-REE富集层中稀土赋存形式

<正>稀土作为我国战略性矿产资源,广泛应用于冶金、石油、玻璃、电子、化工及新型材料等领域,对国家的发展、稳定和提升国际竞争力具有重要战略意义[1-2]。近年的研究发现,黔西北地区二叠系宣威组/龙潭组与下覆峨眉山玄武岩顶部的不整合接触界面,常分布一套铁铝岩系,其中稀土与铌等关键金属富集特征明显,被称为Nb-REE富集层[3-8]。该富集层中稀土资源呈层状、似层状产出,具有分布广、层位稳定、     

滇东南八布蛇绿岩地球化学特征及构造背景

八布蛇绿岩出露在北西向文山-麻栗坡和富宁走滑断裂之间的断块内,主要由蛇纹岩、辉长岩、玄武岩三个单元组成,彼此间均以断裂相接.地球化学研究表明,蛇纹岩SiO2、Al2O3、TiO2、MgO含量变化较大,依据主、微量元素组成可以分为两类,第一类球粒陨石标准化稀土元素分配模式整体较为平坦,推测原岩为镁铁质堆晶岩;另一类呈U型配分,推断原岩是方辉橄榄岩.玄武岩属拉斑系列,主量元素具有富MgO、TiO2,低Al2O3、K2O、P2O5,并且Na2O﹥K2O等特征,类似于MORB型玄武岩;REE配分模式也显示出N-MORB型玄武岩的特征;同时,微量元素普遍具有LILE、Th富集, Nb、Ta、Zr、Hf等元素具明显亏损特征,又暗示源区曾遭受不同程度的俯冲带流体交代作用.综合分析认为,八布蛇绿岩形成于弧后盆地环境,其形成可能是古太平洋从SE至NW向华南大陆俯冲的产物.     

富镉铅锌矿床开采过程中水质污染特征——以贵州都匀牛角塘富镉锌矿床为例

铅锌矿的开采和选冶使含锌和镉等有害物质的尾矿暴露于地表,这些有毒元素通过自然风化淋滤作用进入地表水,进而污染矿区水体,对矿区生态环境破坏性极大。本文通过对贵州都匀牛角塘富镉锌矿区河流、选矿厂排放的污水、坑道水进行采样分析,发现矿区水体呈弱碱性,水体重金属污染并不严重,其中Cd等重金属有毒元素的含量大多没有超过生活用水国家标准和农业灌溉水国家标准。结合已有研究成果,认为碳酸岩地区碱性环境限制了镉等重金属有毒元素的活化迁移,使其就近富集在矿区土壤、植物及河流沉积物中。更重要的是由于碳酸盐岩对矿山酸性排水的中和缓冲作用,降低了矿石的风化淋滤速度,减轻了因铅锌矿开采和选冶活动导致的Zn、Cd等有毒重金属元素对矿区环境的污染,为非碳酸岩地区铅锌矿山环境污染和治理提供了一些借鉴。     

镉的分离富集方法及其研究进展

现代分析化学的分析对象越来越复杂,待测组分含量越来越低,经常要求检测μg/g、ng/g、Pg/g甚至更低含量的组分.目前虽有许多灵敏度和选择性很高的仪器分析方法,但在分析实践中,常常由于存在基体效应及其他各种干扰而难以得到准确结果,因此分离富集仍然是分析方法中不可或缺的重要环节.分离富集的目的在于消除干扰,提高待测痕量组分的浓度.     

四川天宝山铅锌矿床硫化物微量元素组成:LA-ICPMS研究

"川滇黔接壤铅锌矿集区"是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分,对于其中铅锌矿床是否属于MVT型矿床存在较大争议。本文以该矿集区中代表性矿床——四川天宝山矿床为例,通过LA-ICPMS原位元素分析,结合元素Mapping,以认识该矿床中闪锌矿和方铅矿微量元素组成特征及其赋存状态。研究表明,矿床中闪锌矿以富集Cd、Ge贫Fe、Mn、In、Sn、Co为特征,这些元素均以类质同象形式赋存于闪锌矿中,但含量变化范围较大,这可能与其成矿流体属于低温混合流体有关,这类盆地卤水流体在长期和长距离运移过程中,流经不同基底地层,活化出其中不同微量元素,因此成分变化较大,但以低温元素为主。此外,矿床中闪锌矿Ge和Cu呈现较好正相关关系,暗示其与Zn置换方式为:nC u~(2+)+Ge~(2+)(n+1)Zn~(2+),这可能是该矿床富集Ge的重要原因之一;矿床中方铅矿以富集Ag、Sb贫Bi为特征,含微量Cd和Tl,类质同象是这些元素主要赋存形式,其置换方式为(Ag)~(1+)+(Sb)~(3+)2Pb~(2+);矿床中Ge主要赋存于闪锌矿中,而方铅矿中不含Ge。总体上,本矿床硫化物微量元素组成与MVT型矿床基本一致,明显有别于喷流沉积型矿床、岩浆热液型矿床和远源夕卡岩型矿床,其成矿温度属于低温范围,成矿流体运移方向可能为深部→浅部。结合其矿床地质地球化学特征,本文认为天宝山铅锌矿床属于MVT型矿床,但其中闪锌矿中富集Cu,而方铅矿中富集Ag,可能暗示其形成具有一定特殊性。     

铝土矿(岩)中伴生的锂资源

我国铝土矿资源丰富,铝土矿在成矿过程中通常会富集锂(Li)等对现代工业至关重要的关键金属元素,成矿潜力巨大.铝土矿(岩)中的Li主要富集在矿体顶底板的铝土岩或黏土岩以及低品质铝土矿矿石中,而这些正是铝土矿开采过程中产生的无用的尾矿,对其中伴生的Li加以利用,不仅能进一步提高铝土矿矿山的价值,还能改善矿山环境污染及缓解我国Li资源短缺的状况.目前针对铝土矿(岩)中伴生Li的赋存状态的研究还比较薄弱,争议较大.已有的研究指出Li在铝土矿(岩)中可能以离子吸附的形式赋存在黏土矿物和铁锰氧化物表面或以类质同象的形式替代镁铁硅酸岩矿物、黏土矿物及铁锰矿物晶格中的Mg2+和Fe2+.而铝土矿(岩)中是否存在独立矿物,如类似粘土岩中的锂绿泥石,还缺少实际证据.铝土矿(岩)中Li的富集规律与铝土矿的成矿过程关系密切,物源、沉积古地理、气候、沉积环境和矿物的分化及新矿物的形成都可能是控制Li活化、迁移和富集的主要因素,但目前相关研究还十分薄弱.铝土矿(岩)伴生的Li有可能成为我国锂矿资源开发利用的另一个重要发展方向,开展相关研究,不仅可以为铝土矿中伴生Li的综合利用和评价提供依据,而且也将拓宽我国Li矿资源开发利用思路.