21世纪以来中国关键金属矿产找矿勘查与研究新进展

关键金属作为全球高科技产业不可或缺的战略性资源,其成矿作用及找矿勘查均是目前国际矿床学领域关注的热点。近年来,中国在关键金属Li、Rb、Nb、Ta、W、Sn、Ni、Co、Mn和离子吸附型稀土矿找矿勘查及成矿作用研究方面取得了一系列重要突破和认识。文章初步系统地总结了中国进入21世纪以来不同类型关键金属矿床的主要勘查成果及全球关键金属矿产研究新进展。在前人研究基础上,研究总结认为锂循环与成矿主要在上地壳内部,而REE在大陆聚合与裂解以及壳幔之间循环并成矿。针对主要关键金属矿床的成矿作用和成矿环境,并考虑共伴生特点,将主要的关键金属矿床划分为8种成因类型:①与花岗岩-伟晶岩有关的W、Sn、Nb、Ta、Li、Rb、Cs、Be矿床;②与碳酸岩-碱性岩有关的REE、Nb、U矿床;③与镁铁质-超镁铁质岩有关的Ni、Co、Cr、Pt族元素矿床;④低温热液型Tl、Te矿床;⑤多种类型热液矿床中的伴生组分,包括Re、Ge、In、Cd、Tl、Te、Se、Sc、Ga等;⑥表生沉积型(包括铝土矿和煤矿中的伴生组分)矿床,例如Mn、V、Ni、Mo、Co、Li、Ga、Tl、Ge、V、Sc、Nb、Ta等;⑦与表生盐湖有关的Li、Rb、Cs矿床;⑧与表生风化作用有关的离子吸附型REE矿床。希望该分类能作为新一轮关键矿产研究的基础。     

青海省化隆县下什堂岩体地质-地球化学特征及其含矿性研究

作者近几年在青海省化隆地区开展了岩浆型铜镍矿资源潜力评价,重点对下什堂岩体进行了实地调查和研究.岩体地质特征、岩石地球化学特征及区域对比分析表明,下什堂岩体为一铁质系列的超基性-基性岩杂岩体,岩体分异好,有用元素Ni、Cu、Co丰度高,系有利成矿岩体;元素丰度和相关性揭示,该岩体在岩浆成岩演化过程中,硫逸度对元素富集起...     

青海祁漫塔格虎头崖铅锌矿床流体包裹体、 同位素地球化学及矿床成因

青海虎头崖铅锌矿床位于东昆仑祁漫塔格地区西段,铅锌矿体受蓟县纪狼牙山组控制,矿体多呈层状、似层状产出,部分为透镜状、脉状,成矿分为2个阶段。金属硫化物电子探针分析表明,闪锌矿中Fe含量为2.255%~5.579%,贫Ga、Ge,Zn/Cd值为146~198,方铅矿中Ag含量为0.015%~0.038%,具有岩浆热液有关金属硫化物的特征。方解石内流体包裹体δD值为-92.7‰~-76‰,δ18OH2O值为-11.58‰~-2.27‰,多数位于大气降水范围,但部分位于大气降水和岩浆水之间,且早阶段成矿流体含有CO2、CH4、N2、H2等地幔流体或岩浆流体成分,表明早期成矿流体为岩浆热液,后期不断加入大气降水。早阶段成矿流体具中低温、高盐度、中等密度的特征,晚阶段随着大气降水的不断混入,盐度和密度显著降低。金属硫化物的δ34SV-CDT值为1.6‰~9.9‰,具有岩浆硫与围岩硫混合来源特征;金属硫化物的206Pb/204Pb值为18.533~18.580,207Pb/204Pb值 为15.606~15.669,208Pb/204Pb 值为38.344~38.522,主要来源于区内深源岩浆活动,有部分地壳铅的混染。综合分析认为,虎头崖铅锌矿床为与印支期岩浆作用有关的层控夕卡岩型铅锌矿床。     

河南栾川地区铅锌矿床地质和硫同位素地球化学

河南栾川地区是我国著名斑岩钼矿集区,近年铅锌矿勘查取得重要进展,但对铅锌矿成因认识分歧颇多。研究表明,栾川地区铅锌矿产在燕山期斑岩钼矿床外围,矿区地层为中元古界官道口群和新元古界栾川群碳酸盐岩-碎屑岩沉积变质建造,地层中侵入有晋宁期辉长岩、正长岩和燕山期酸性斑岩,铅锌矿呈脉状或透镜状,发育3种类型:受燕山期斑岩与元古界钙质地层接触带控制的夕卡岩型铅锌矿、受北西西向层间断裂构造控制的脉状铅锌矿和受北东或近南北向张-张扭性断裂控制的脉状铅锌矿。铅锌矿石中硫化物δ~(34)S_(V-CDT)为近零的正值(骆驼山0.37‰～4.20‰、赤土店-0.32‰～8.30‰、百炉沟-1.20‰～10.90‰、冷水北沟0.70‰～12.10‰),岩浆来源硫特征明显;夕卡岩型铅锌硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)与本地斑岩型钼矿石中硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)(1.24‰～3.30‰)极为相近,脉状铅锌硫化物的δ~(34)S_(V-CDT)与斑岩型钼矿石中硫化物重合,但有地层中硫(δ~(34)S_(V-CDT)为12.43‰～18.63‰)的影响。总体上δ~(34)S_(黄铁矿)>δ~(34)S_(闪锌矿)>δ~(34)S_(方铅矿),指示矿石中主要硫化物矿物硫同位素分馏基本达到平衡,赤土店铅锌矿石中共生方铅矿与闪锌矿的硫同位素温度计指示硫化物矿物沉淀温度较高(388.29℃)。河南栾川地区铅锌矿主体应为受燕山期构造-岩浆作用控制的中高温热液铅锌矿床。     

祁漫塔格地区成矿地质特征及找矿潜力分析

祁漫塔格地区经历了多期次、多阶段的复杂构造-岩浆活动,金属成矿条件优越。近年来,通过国土资源大调查等工作在祁漫塔格地区的开展,发现了白干湖钨锡矿床、维宝铅锌矿床、卡尔却卡铜矿床和肯德可克铁钴多金属矿床等较多的新矿产地,找矿工作取得明显突破。笔者分析了祁漫塔格地区区域地质、区域地球物理、区域地球化学和区域矿产等特征,研究了近年新发现矿床的成矿条件及矿床地质特征,探讨了祁漫塔格地区的找矿潜力。     

南祁连裕龙沟铜镍硫化物矿床Re-Os同位素物质来源示踪研究

南祁连日月山—化隆基性-超基性岩带发育多个与铜镍矿化有关的岩体, 岩石类型主要有角闪辉石岩、辉长岩、苏长岩、辉石岩、辉橄岩等, 其中裕龙沟基性杂岩体形成于(442.4±1.6) Ma。通过对裕龙沟铜镍矿床稀疏浸染状矿石中硫化物的Re-Os及S同位素物质来源示踪研究, 其187Os/188Os初始比值为0.2239~0.2757, γOs为80~123, δ34S为0.8‰~2.4‰, 表明其物质来源具有壳-幔混合特征, 壳源Os的加入量为20%~28%, 地壳物质的加入可能是裕龙沟岩体富集成矿的重要因素。     

新疆菁布拉克含铜镍矿杂岩体形成时代与地球化学特征

西天山菁布拉克含铜镍矿杂岩体处于伊犁微板块南部边缘隆起活动带内。通过LA-ICP-MS获得辉石闪长岩锆石U-Pb加权平均年龄为(414.8±0.9)Ma。地球化学特征上,岩体的稀土总量总体变化较小,岩体中各样品的La/Sm值介于1.07～2.61,球粒陨石标准化配分曲线表现为平缓型到轻稀土元素低度富集型。总体上富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等),尤其明显亏损Nb、Ti和Ta。岩体εNd(t)为+3.8～+6.3,表明岩浆源区为亏损地幔。研究认为菁布拉克含矿杂岩体的形成与早古生代南天山洋向中天山板块下的俯冲作用有关,沉积物脱水产生流体交代地幔楔导致地幔部分熔融,分离结晶及微弱的同化混染作用导致成岩成矿。     

青海省化隆县沙加含铜镍矿基性杂岩体地质特征及Re-Os同位素研究

沙加岩体是化隆基性-超基性岩带中的一个含铜镍硫化物的基性杂岩体,其岩体规模较小,岩相分带弱,矿体呈透镜状产于岩体中,苏长岩为主要赋矿岩相。对其进行岩石地球化学及硫化物Re-Os同位素测试,结果表明:岩体属钙碱性、铁质系列,富集轻稀土元素,亏损Nb、Ta等高场强元素。硫化物187Os/188Os初始值为0.3469～0.4071,γOs为180～228,说明岩体遭受了显著的地壳混染作用,地壳物质加入比例大于30%。地壳混染可能在岩浆达到S饱和进而熔离出硫化物熔体的过程中起到了重要作用。     

南祁连化隆地区小型侵入体铜镍成矿特征

位于青海省拉脊山南邻的化隆地区,发育多个规模相对较小的基性-超基性岩杂岩体,亦是南祁连山一条非常重要的成矿岩带,其内产出与该类岩体密切相关的裕龙沟、拉水峡、亚曲等中小型岩浆铜镍矿床。通过化隆地区小型侵入体的地质特征及地球化学综合研究,联系已有研究成果及其相关其他地质信息,发现化隆地区含铜镍矿岩体属铁质系列的基性-超基性杂岩体,表现为Nb、Ta、Ti的亏损,所有岩石均属于钙碱性系列,且轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)相对富集,适度亏损高场强元素。矿石同位素研究揭示其原始岩浆在经历结晶分异后,又遭受了地壳混染作用,以及富Si地壳物质的加入,产生硫化物的熔离作用而成矿。结合区域构造演化过程与成矿认识,认为南祁连化隆地区的成岩成矿可能与形成时的俯冲相关的地质环境密切相关。