战略新兴矿产调查工程进展与主要成果

随着我国经济社会发展和产业升级,钾盐、稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、叶蜡石、脉石英、晶质石墨、硼等矿产在新一代信息技术、新能源汽车及高端装备制造等战略性新兴产业发展中发挥着越来越关键的作用,需求量也逐步攀升。 “战略新兴矿产调查工程”(2019—2021)以查明重要矿种的资源潜力、取得找矿突破、助推形成大型资源基地为目标,以矿调为手段,开展全国重点地区大型资源基地和重要矿集区锂、钾、铍、铌钽、萤石、脉石英等矿种成矿规律和找矿方法的创新研究,同时开展矿产资源的综合利用研究,取得了一批重大找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法。概要介绍了该工程在川东北锂钾找矿、川西稀有稀土金属矿产调查、新疆阿尔金稀有金属矿产调查、江西赣南—福建浦城地区萤石、硼资源、东部地区脉石英、叶蜡石特种非金属矿产找矿等方面取得的新进展; 介绍了川东北、川西、阿尔金等主要成矿带稀有稀土矿产、萤石、脉石英等关键矿种成矿规律、勘查技术方法、绿色调查及综合利用等方面取得的成果,对进一步提高我国钾盐、锂矿、萤石、脉石英等战略性矿产资源保障程度和研究程度,促进新兴产业发展和我国战略性矿产后续调查评价具有重要意义。     

基于电感耦合等离子体质谱/光谱技术研究朱溪钨铜矿床原生晕地球化学特征

江西朱溪钨铜矿是近年新发现的具有超大型规模前景的钨铜矿床,本文采集了大量朱溪钨铜矿床样品,用偏振激发能量色散X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱/光谱等技术分析主量和微量元素含量,根据各元素的含量水平以10种主要成矿元素(W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Ag)作为分析研究区原生晕地球化学特征的指示元素。结果表明,Cu、Zn、Ag、Pb和W、Bi、Sn、Mo的元素共生组合十分明显,同时W与Cu也有相关性,富集W的部位同样也富集了Cu。成矿元素在空间上的分布特征为:1同一剖面上越往北西方向,W为主的高温元素更为富集;平面上越往南西方向,W为主的高温元素更为富集;越往深部,W为主的高温元素更为富集。2Cu为主的中温元素富集深度比W为主的高温元素富集深度浅。研究认为,铜矿富集部位在中、深部(-1400~-1500 m),钨矿富集部位在深部(-1400~-1900 m),Ag、As、Sb等低温元素的富集部位更靠近地表(-1100~-1200 m)。这种剖面线上和平面上的原生晕地球化学特征为该矿床进一步勘探工作与成矿预测提供了理论依据。     

矿田尺度成矿规律与成矿系列研究——以湖南水口山为例

水口山矿田位于南岭成矿带的北缘。矿田内矿种多，资源丰富，包括Pb、Cu、Zn、Au(Ag)、U、Cd、In、Mn等。矿床类型以内生矿床为主，还包括不少外生矿床。内生矿床主要包括老鸦巢铅锌金矿、鸭公塘铁铜铅锌(铀)矿、康家湾铅锌银金矿等，主要成矿时代为燕山中期(150～160Ma)。外生矿床包括产于二叠系斗岭组的煤层，龙王山风化壳型金矿等，形成于海西期至喜马拉雅期。在空间上，整个矿田内生多金属矿化类型自西向东以及由深到浅呈现出矽卡岩型—中 低温热液交代充填型—风化壳型的水平和垂向分带特征，成矿元素组合则相应呈现出Fe、Cu、Pb、Zn→Pb、Zn、Au、Ag、U→Pb、Zn、Au(Ag)→Au的递变趋势。水口山(铁铜)铅锌金多金属矿田的形成与矿田内部出露的花岗闪长岩和英安斑岩关系密切。矿田内与燕山期中—酸性(主要为酸性)岩浆作用有关的铜(铁)、铅锌、金、银(铀)多金属成矿作用可总结为水口山式，为华南地区与燕山期中酸性岩浆作用相关的多金属成矿作用的典型代表。根据成矿规律的研究，水口山深部找矿勘查应集中于：① 深部—浅部花岗闪长岩体内部斑岩型Cu多金属矿床的勘查；② 深部和外围矽卡岩型Fe、Cu、Pb、Zn多金属矿床的勘查。     

南岭东段北部岩浆岩同位素年代学填图的尝试及其新进展

利用现代同位素年代学的技术方法,按照一定的比例尺和统一的技术要求,测定某一区域内地质体的同位素年龄,在地质图上清晰地表达相关地质体的时空分布格局,为深入研究区域地质演化规律和地质找矿工作提供依据,这是当前同位素年代学填图的主要工作。本次研究采用单颗粒锆石SHRIMP和LA-MC-ICPMS定年方法,尝试性地对南岭东段北部9个1∶20万图幅(井冈山幅、兴国幅、宁化幅、赣州幅、于都幅、长汀幅、龙南幅、寻乌幅和上杭幅)范围内代表性的上百个岩体样品进行了锆石U-Pb年代学研究,修正了原先由于缺少准确的年龄数据而误判的岩体时代,进而对各岩体的侵位时代进行了重新厘定,这对于深入研究该区域地质演化历史和成岩成矿规律具有重要的现实意义。本文也指出了同位素年代学填图工作中对样品布置采集、数据合理使用的基本要求以及综合分析在解释区域岩浆岩成因与地质演化方面的重要性。     

赣东北牛角坞钨多金属矿床地质、年代学和地球化学

牛角坞矿床位于江南造山带东段,是近年来赣东北地区钨多金属矿产勘查取得重要进展的矿区,钨矿体主要赋存于花岗闪长斑岩与元古界板桥组变质砂岩内外接触带,目前探获钨资源量已达到中型规模(WO₃平均品位为0.26%),且其深部资源潜力巨大。该矿床以浅部石英脉型钨矿和深部细脉浸染型钨矿分带共生为特色,区别于典型的石英脉型“五层楼”模式,故对其赋矿岩体开展年代学和地球化学研究、对不同类型白钨矿进行矿物学工作和构建成矿模式具有重要意义。本文在矿床地质调查和钻孔编录的基础上,首先厘定了牛角坞矿床矿物组合及其矿化分带特征;获得了花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为149.1±0.6Ma,判断其为华南东部燕山期大规模岩浆热液成矿作用的产物;赋矿花岗质岩浆岩表现为明显的过铝质钙碱性特征,其稀土元素则为明显的右倾型配分模式,具有弱负Eu异常,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素特征;锆石ε_Hf(t)集中在-15.2～-3.2,指示其成矿岩浆来源于古元古代壳源物质重熔;白钨矿稀土元素特征指示两类含矿热液均主体源自深部花岗质岩浆。综合年代学、矿物学和地...     

我国锂铍钽矿床调查研究进展及相关问题简述

稀有金属是极重要的战略性矿产资源,尤其是高端装备制造业、新能源汽车等新兴产业的发展对其需要量的日益增加,带动了该领域找矿工作取得了一系列新进展。锂、铍、钽是当前最受关注的稀有金属,迄今,我国对于锂等稀有金属成矿机制的研究还不够深入且争论不断。在多年实践的基础上,该文对于锂矿的成矿机制提出了“多旋回深循环内外生一体化”的新认识,并以此拓展了“五层楼+地下室”的勘查模型,进而指导四川可尔因伟晶岩矿田、甲基卡矿田及湘鄂赣交界地区的幕阜山-九岭矿集区、中央造山带的秦巴山区等地在寻找伟晶岩型锂辉石矿床、花岗岩体型锂铍铌钽矿床及层控热液型铍矿床等方面取得新进展,指出了新方向,有助于打开稀有金属找矿的新局面。     

南岭成矿带中、东段的第二找矿空间——来自同位素年代学的证据

辉钼矿的Re-Os同位素年代学研究表明,南岭东段赣南地区的庵家滩钨矿床的成矿年龄为156Ma,园岭寨钼矿床的成矿年龄为160Ma。已有同位素年代学数据的统计显示,南岭成矿带的中、东段中生代的成矿作用可划分为3期7个阶段:即印支期的～225Ma左右和～195Ma左右,燕山早期的170～160Ma、160～150Ma和150～145Ma,燕山晚期的～135Ma和～100Ma。在3期成矿作用中,燕山早期的成矿作用最为强烈,也是南岭成矿带中、东段的钨锡矿床主要成矿期,矿床类型丰富多样,既有独立的钨锡多金属矿床,也有独立的锡矿床;既有铜、铅、锌多金属矿床,也有独立的钼矿床、金矿床等。同位素年代学及其新的找矿进展表明,从横向上,该区域可能存在的未被发现或重视的矿产种类;在纵向上,讨论了已知矿床深部的成矿潜力,为开展南岭中、东段地区的第二空间的地质找矿提供了理论证据。     

我国重要矿产地成岩成矿年代学研究新数据

本文报道了2005年6月至2009年7月间,主要由全国重要矿产和区域成矿规律研究项目组负责完成的145处矿产地同位素年代学测试数据400个。这批数据3/4以上尚未公开发表,在此集中发表,以便于大家使用。这批数据主要是采用目前最新的锆石U-Pb、辉钼矿Re-Os、云母Ar-Ar等方法测定的,所选择的矿产地一部分是新发现的重要矿床(如安徽东源大型钨矿),一部分是无可靠年龄数据的老矿床(如贵州紫木凼大型金矿),还有一部分是对成矿时代存在长期争议的(如云南麻栗坡钨矿),所获得的结果对于典型矿床成因和区域成矿规律的研究提供了新依据,如西藏谢通门雄村铜金矿一批变化于177Ma与170Ma之间成岩、成矿年龄数据的获得,打破了以往冈底斯铜金矿主要形成于新生代的传统认识,对于揭示冈底斯成矿带成矿演化历史和指导找矿意义重大。     

赣东北珍珠山花岗岩脉地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素组成研究

赣东北塔前–朱溪–赋春成矿带是一条重要的铜、钨、钼多金属成矿带,该成矿带及外围成矿潜力巨大,具有良好的找矿前景。本次选取该带南缘珍珠山出露的两条花岗岩脉为研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Hf同位素及地球化学研究,对其成因、成岩时代和成矿作用进行约束。结果表明,花岗岩脉锆石的206Pb/238U加权平均年龄为129.3±0.5 Ma(MSWD=0.99)和133.3±0.8 Ma(MSWD=0.29),为早白垩世;花岗岩具有高SiO_2(74.10%~75.78%)、富Na_2O+K_2O(6.99%~7.89%)、富Al_2O_3(13.94%~15.15%)、高FeO~T/MgO值(7.50~12.36)、低CaO(0.31%~0.42%)及贫MgO(0.07%~0.13%)的特征。其中Na_2O/K_2O=3.14~9.09,A/CNK=1.08~1.30,属过铝质碱性岩系列。稀土总量较低,轻、重稀土分异较轻(LREE/HREE平均2.48),具强负Eu异常(δEu平均0.07),呈弱右倾海鸥形态;微量元素Ga/Al值高(3.41×10~(–4)~4.27×10~(–4)),相对亏损K、Ba、Nd、Sr等大离子亲石元素,富集U、Th、Nb、Ta、P等高场强元素。其中锆石εHf(t)值为–5.09~–0.05,显示成岩物质以壳源为主,并有地幔成分参与,Hf单阶段模式年龄范围为761~948 Ma,两阶段模式年龄范围为1153~1463 Ma。综合分析认为珍珠山花岗岩属于A1型花岗岩,是在早白垩世构造体制转换结束后非造山伸展拉张环境下侵位,岩脉中Sn、Nb含量高,暗示该区具有较大的钨锡铌钽矿找矿潜力。     

赣南石雷钨锡矿云英岩型锂矿找矿新发现及其区域成矿潜力分析

近年来,随着赣西北云母型锂矿的大规模开发利用,华南云英岩型、蚀变花岗岩型等岩体型锂矿逐渐受到关注。赣南是世界著名石英脉型黑钨矿集区和生产基地,以往勘查研究工作多集中在钨锡矿。【研究目的】为进一步了解石英脉型钨锡矿中是否存在锂矿化及其地质特征。【研究方法】本次研究通过系统的岩矿鉴定和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）分析,查明了在赣南崇余犹矿集区章源钨业石雷钨锡矿深部存在云英岩型锂矿。【研究结果】研究表明,锂矿体产于石雷矿区深部隐伏花岗岩体的顶部,分布于含钨锡石英脉和长石石英脉的两侧,锂元素主要赋存在白云母—多硅白云母之中。产于角岩化砂岩中的云英岩的Li₂O含量平均为0.25%,二云母花岗岩中石英（长石）脉—云英岩Li₂O含量平均为0.21%,二云母花岗岩中发育的含云母脉云英岩Li₂O平均为0.22%,具有潜在的综合利用价值。【结论】本次研究查明了石雷石英脉型钨锡矿中存在工业意义的云英岩型锂矿化,进一步丰富了赣南石英脉型钨锡矿的成矿理论,拓宽了崇余犹地区云英岩型锂矿的找矿勘查思路,并为进一步拓展华南地区岩体型锂矿的找矿空间提供了依据。