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...     

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。     

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。     

国内外锂矿主要类型、分布特点及勘查开发现状

2011年以来,随着新能源汽车的快速发展,锂作为21世纪能源金属的地位日益凸显。文章仅就2015年和2016年国内外锂矿主要类型、特点和找矿方面的主要进展和动向作简要概括,着重介绍近两年来世界范围内在卤水型、硬岩型以及其他类型锂矿勘探方面的找矿进展以及一些锂矿找矿热点地区的进展情况,并结合近年来新兴产业发展的趋势和锂资源开发利用的新动向,对中国的锂矿找矿与开发提出如下建议:进一步摸清资源家底,在重点地区有针对性地加强找矿工作,为建设大型锂资源基地提供资源保障;在突出卤水型和硬岩型重点类型的同时也关注新类型锂矿的找矿,多型并举,提高资源利用效率,促进相关行业转型升级;着手研究锂的循环利用和作为能源金属的高端开发利用,为占领技术制高点提供科学依据。     

遥感技术在川西甲基卡大型锂矿基地找矿填图中的应用

四川甲基卡矿田是中国乃至于世界上锂矿资源最集中的地区之一,目前运用遥感技术开展甲基卡型锂矿的研究工作尚较为薄弱,文章运用遥感技术在甲基卡特殊地貌区开展找矿填图应用研究,建立了研究区典型岩石及矿物的波谱数据库,总结了研究区黑云母片岩、十字石片岩、十字石堇青石片岩、角岩、二云母花岗岩、含锂辉石伟晶岩、无矿伟晶岩、石英脉、长石斑晶、锂辉石单晶、云母、绿柱石的波谱特征;之后分别基于中等分辨率遥感数据Landsat 8和高空间分辨率遥感数据Geoeye-1进行图像处理和信息提取,开展了地质填图应用初步研究。研究结果表明遥感技术作为一种新兴的技术手段,对甲基卡型锂矿的填图及找矿具有重要的指导意义,可以作为今后地质找矿工作的"先头兵"。     

广西某地花岗岩风化壳中稀土元素特征与iREE矿床成矿机制

为了解风化壳中离子交换相稀土元素的特征,对广西某地花岗岩风化壳剖面样品进行了X射线衍射及主量、稀土元素地球化学特征的研究.剖面自上而下可划分为腐殖土层(A₁)、亚粘土层(A₂)、网纹状风化层(B₁)和全风化层(B₂);自A₁至B₂,粘土矿物的含量和化学风化蚀变指数快速降低;与母岩相比A₁、A₂、B₁中全相Ce、Nd和HREE相对富集,B₂中全相稀土与母岩特征相似,所有样品的离子交换相HREE亏损,Y相对富集;离子交换相轻、重稀土一起富集在B₂中.据此推测,花岗岩中褐帘石、榍石等易风化的稀土矿物为离子交换相稀土提供了主要的物源,锆石、磷钇矿等难风化的稀土矿物的残留及表生稀土矿物的形成使全相HREE相对富集;离子交换相轻、重稀土元素的分馏程度随风化程度的增加而变化.      

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。     

中国锂矿的多旋回深循环内外生一体化成矿理论及其找矿应用

中国锂资源的分布具有卤水型与硬岩型相伴相随、若即若离的特点。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论,在多年三稀金属矿产找矿实践和理论研究的基础上不断丰富完善。中国锂矿的形成与“多旋回”构造运动密切相关,从前寒武纪到新生代均有成矿潜力,可构成一个完整的多旋回成矿谱系。锂的“深循环”,一是锂深度参与成岩成矿的物质循环;二是需要一个“圈闭”的构造背景将锂“捕获”以避免其过度分散,锂从开始加入到岩浆与最终定位的深度之差,是硬岩型锂矿成矿的关键之一,压差越大越有利于伟晶岩型锂矿的形成。大量锂矿实例显示锂的物质循环是“内外生一体化”的统一过程,高海拔地区(山上)的含锂地质体(花岗岩类甚至直接就是含锂矿床)经风化剥蚀之后,可能成为沉积型锂矿的物质来源之一;而富含锂的沉积岩经过埋藏、变质、深熔也可以形成含锂的岩浆岩、伟晶岩。我国西部塔里木盆地、四川盆地、扎布耶盆地及东部的江汉盆地、吉泰盆地、周田盆地等大小不一的盆地均含锂,而其周边造山带中也不同程度发育硬岩型锂矿,这就为区域找矿指明了方向。“多旋回深循环内外生一体化”成锂理论是三稀矿产成矿理论的重要组成部分,为我国锂矿找矿工作提供了指导和借鉴,在甲基卡、可尔因、阿尔金、幕阜山等锂矿矿集区的找矿实践中发挥了积极作用。     

中国贵金属矿床的基本成矿规律与找矿方向

通过对近年来贵金属矿床勘查进展及其主要类型、主要成矿时代、主要矿集区等的分析与归纳,总结了中国金矿床、银矿床和铂族元素矿床的基本成矿规律,并提出它们各自的找矿方向。中国金矿床类型多,主要形成于中生代和新生代,集中在胶东、辽东、华北地台边缘、小秦岭、阿尔泰、金沙江-红河断裂带、台湾和东南沿海、滇黔桂、陕甘川及长江、黑龙江等主要水系的上游,金矿的找矿方向包括:①老矿区的"探边摸底"和"攻深找盲";②新矿集区的典型研究与采选冶技术改进;③综合利用技术的创新将使相当多的表外矿变为当前可开采的矿床;④新区勘查;⑤加强成矿系列、成矿体系和成矿规律的研究,以理论指导找矿并综合评价。中国银矿以伴生银矿为主,主要形成于中生代和新生代,变质岩、岩浆岩和沉积岩均可容矿,造山带和盆地区的构造破碎带尤其值得重视。当前需要加强对锰矿区含银性和Mn异常区的研究,尤其是中国东部中新生代盆地区断裂带与Mn、Ag化探异常吻合地区,应该综合评价。中国铂族元素矿床可以分为岩浆型、沉积型和热液型三大类,可形成于从前寒武纪到新生代的各个时代,至少构成8个重要成矿远景区(带),重点放在康滇地轴和二叠纪末期峨眉地幔柱影响到的地区,但华北地台老基底中的原生矿及其周边的砂矿不可忽视。     

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.