新疆富蕴县阿拉散-沃萨依铍矿床地质特征及成因初探

花岗伟晶岩以矿物颗粒粗大（多大于1cm）为特征,其主要矿物成分与花岗岩类似,但暗色矿物含量较少,并且富含挥发分或稀有元素矿物。花岗伟晶岩以其特有的稀有金属矿物成矿专属性,吸引了国内外矿床研究者的关注,其代表性的成矿元素为Nb、Ta和Li。世界上的铌钽矿主要分布在加拿大、澳大利亚、巴西、刚果、尼日利亚等国家,中国的花岗伟晶岩型铌钽矿床分布甚广,分布较多的省份有新疆、福建、湖南、广东、四川和蒙古（王汾连等,2012）,代表性的矿床有福建南平和新疆可可托海（朱金初和吴长年,2000;冷成彪等,2007）。阿拉散-沃萨依铍矿床为新疆富蕴县库尔木图—可可托海稀有金属成矿带中达到中型规模的铍矿床,本文综合近年来生产和研究过程中取得的新进展和新成果,对阿拉散-沃萨依铍矿床的地质和成矿特征进行探讨,为深入理解伟晶岩型铍矿床的成矿规律提供新的证据,对下一步区域找矿勘查工作也具有重要的指示意义。     

新疆白杨河铀铍矿床流体包裹体研究

新疆白杨河铀铍矿床是近年来发现的亚洲最大的次火山岩型铀铍矿床,该矿床铀铍矿化主要与萤石化密切相关。在野外地质工作和室内分析的基础上,根据不同期次萤石的颜色、结构构造及相互穿插关系将萤石脉划分为4期。4期萤石流体包裹体均一温度变化范围为90℃到176℃,均一温度峰值为120~150℃,表明该矿床为低温热液矿床。萤石中流体包裹体多数为气相CO₂-水溶液两相(V-L)包裹体,在降温过程中形成了CO₂笼合物。文章采用假设液相CO₂含量无限接近于0的方法计算气相CO₂-水溶液两相(V-L)包裹体的盐度,获得的成矿流体盐度w(NaCl_eq)范围为4.69%~19.72%,每一期萤石流体包裹体的平均盐度w(NaCl_eq)均在10%左右。不同期次萤石流体包裹体均一温度主峰之间差别较小,总体经历了波动性演化,平均盐度之间差别较小。流体盐度特征表明,成矿流体来源不是单一的大气降水,推测高盐度的岩浆水参与了成矿作用。     

新疆某铍矿床工业铍矿物的微区原位鉴定

通过电子探针分析仪和微区X射线衍射仪的联合应用,对新疆某铍矿床的铍矿物存在形式进行研究,结果表明:电子探针背散射图像观察和X射线能谱定性分析确定铍矿物的电子探针鉴定标志:铍矿物的灰度比石英暗,X射线能谱图中仅显示Si和O元素的峰,且O元素的峰高大于Si元素的峰高。通过LDE3H分光晶体测试,该矿物在177.384mm处存在明显的Be元素Kα谱峰。电子探针半定量分析结果显示,该矿物中Si和O元素的质量分数分别为21.93%和60.06%,与羟硅铍石的理论值[w(Si):23.53%,w(O):60.50%]相近。通过微区X射线衍射的分析,样品谱图与PDF卡片号为01-087-0669的羟硅铍石的谱图一致,最终确定该矿床的工业铍矿物为羟硅铍石。     

关键金属铍的成矿机制与找矿前景

铍是战略性新兴产业和国防军工行业不可替代的一种关键金属,其赋存形式、成矿机制以及资源分布是关键金属矿产研究的重要内容。地球化学性质上,铍在大部分造岩矿物晶体结构中表现为不相容,倾向在岩浆演化晚期甚至热液阶段富集结晶。然而,铍又是一种典型的双性元素,在酸性和碱性环境中均可得到富集沉淀,因而铍矿主要赋存于花岗质岩石和碱性岩及其相关岩石中,与岩浆-热液过程相关的铍矿床主要包括"火山岩型"铍矿、高分异花岗岩-伟晶岩型铍矿、云英岩-石英岩型铍矿、碱性岩型铍矿、矽卡岩型铍矿、碳酸岩型铍矿等铍矿床。酸性和碱性岩浆的结晶分异、岩浆-热液过程以及挥发组分含量等制约Be的富集、迁移、结晶与成矿过程。同时,铍常与其它稀有稀土金属元素协同成矿,形成共/伴生矿床,在矿产开采过程中,应注意分选工艺、提纯过程等研究。我国铍资源有望在花岗岩型、伟晶岩型以及"火山岩型"铍矿获得突破,东南沿海火山岩地区、大兴安岭火山岩地区、藏南地区、新疆中西部地区等区域可成为铍资源的重要靶区。     

新疆白杨河铀铍矿床成矿流体深部来源的锂同位素证据

新疆白杨河铀铍矿床是亚洲最大的铀铍矿床,矿化主要产在晚石炭世花岗斑岩与泥盆系晶屑凝灰岩的接触带以及花岗斑岩体内部.已有研究表明该矿床是多期次热液流体叠加的结果,但是关于成矿流体的来源及其成因还不清楚.文章在详细野外地质观察基础上,对白杨河矿床中矿化的和未矿化的花岗斑岩、晶屑凝灰岩进行了锂同位素及其成矿元素组成分析.结果...     

稀有金属锂铍矿床研究中的几个关键科学问题——代序

20世纪30年代以来,国内外稀有金属矿床成因研究一直存在着争论,尤其在相关岩石的岩浆源区、岩浆的分异程度、岩浆-热液转换过程、流体作用及其对稀有金属富集成矿的贡献等方面的科学问题还存在不同认识;对于锂铍等超轻元素来说,测试技术的难点也制约了稀有金属锂铍矿床成因机制方面的研究。近年来,战略性新兴产业的蓬勃发展促进了新一轮稀有金属矿床找矿勘查和成因研究的高潮。在中国科学院地质与地球物理研究所吴福元院士的部署和组织下,经过两年多的努力,第二次青藏高原科学考察综合研究专题"稀有金属资源现状与远景评估"（2019QQKZ0802）和中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目"关键矿产资源锂铍的成矿理论创新与实践探索"（IGGCAS-20 1902）的课题组成员围绕锂铍的富集成矿机理开展了工作,在（1）青藏高原及其邻区稀有金属富集机理和成矿潜力、（2）中国东部火山岩型铍矿成矿潜力和找矿远景、（3）中国西部风化壳型元素Li-REE的富集机制、（4）元素铍的原位分析技术、（5）高分异花岗岩富集成矿判别标识的实践探索等5个方面取得了重要的进展。     

滇西那俄花岗伟晶岩型铍矿床矿石矿物的元素组成特征及其成矿意义

滇西那俄铍矿床是近年评价的小型稀有金属矿床,矿体主要为石榴子石钠长石化花岗伟晶岩脉,赋存于二长花岗岩中。矿体长100～1 150 m,厚度0.43～3.70 m,w(BeO)为0.007%～1.790%,w(Ta₂O₅)为0.003 2%～0.053 3%,w(Rb₂O)为0.041%～0.317%。有用组分以铍矿为主,共伴生钽、铷矿;少数矿石以钽矿为主,共伴生铍、铷矿。矿石矿物以绿柱石、铌钽铁矿、白云母、钾长石为主,区内最明显的找矿标志是含绿柱石伟晶岩,其次是含石榴子石钠长石化伟晶岩。电子探针分析显示:绿柱石属于无碱绿柱石-低碱绿柱石,分子式为Be_{2.8928～2.9481}AI1_{.9766～2.0225}Si₆O₁₈;云母中w (Li₂O)为0.500 1%～2.427 9%,w(Rb₂O)为0.730 3%～2.304 2%,属白云母—多硅白云母—富锂多硅白云母;钾长石中含有较高的w(Rb...     

新疆哈密新发现的铷矿床成因：来自矿床地质和地球化学的证据

新疆哈密新发现的张宝山铷矿床是近年东天山地区典型的超大型稀有金属矿床。为研究花岗岩成矿作用、指导东天山地区稀有金属找矿工作,在详实的野外地质调查的基础上,开展了岩相学、矿物学和岩石地球化学研究,揭示矿床成因。地球化学研究表明,岩体高硅、富碱,且Na₂O>K₂O、高F(>2%)、高Rb,∑REE含量介于21.4×10^-6～190.4×10^-6之间,具强烈的负Eu异常特征。稀土元素配分模式具“M”型四分组效应。微量元素以富含Li、Rb、Cs、W、Sn、Nb、Hf、Th、Ga等稀有、稀散元素为特征,为稀有金属矿化提供了物质基础。岩浆演化不同相带中F含量高,且寄主于云母中,F与稀有金属元素形成络合物迁移到岩体中。电子探针分析表明,铷主要以类质同象赋存在造岩矿物钾长石及白云母中,且矿脉中Rb的品位与这2种矿物含量呈正比,含铷岩体先后侵入淡色花岗岩、含天河石花岗岩、天河石花岗岩、含黄玉天河石花岗岩、黄玉钠长石花岗岩、含天河石花岗伟晶岩脉。越演化到晚期,Rb品位越高。综合分析认为,张宝山铷矿经历了多阶...     

新疆福海县哈龙稀有金属矿床地质特征及成因浅析

哈龙-青河早古生代深成岩浆弧是新疆阿尔泰重要的稀有金属成矿带, 带内分布多个大、中型稀有金属(锂铍、钽铌)矿床, 赋矿伟晶岩时代主要集中于三叠纪(250~205Ma)和侏罗纪(200~180Ma)。其中哈龙-阿祖拜伟晶岩田中含矿伟晶岩主要由微斜长石型伟晶岩、微斜长石-钠长石型伟晶岩和钠长石-锂辉石型伟晶岩组成, 伟晶岩类型及相关矿化依次出现4个水平分带, 以II带铍矿化和III带锂矿化为特征。结合野外地质特征、成岩成矿时代及地球化学特征, 认为哈龙-阿祖拜伟晶岩田稀有金属成矿为伟晶岩自身岩浆-热液演化的产物, 伟晶岩初始岩浆可能与先期存在幔源物质的古老地壳物质部分熔融有关。     

新疆白杨河铀铍矿床围岩蚀变及其地球化学特征

文章阐述了新疆白杨河铀铍矿床的近矿围岩蚀变特征,指出与矿化关系密切的围岩蚀变主要是赤铁矿化和萤石化。矿床岩石地球化学分析结果表明,靠近矿化中心带蚀变岩石的SiO2含量降低,而CaO、MgO的含量升高;Pb、Mo和Sb等元素含量与铀矿化具有正相关性,是该矿床铀富集的良好指示性标志。     

新疆阿尔泰潜在的中大型铍矿床:以冲乎尔伟晶岩为例SCIEI北大核心CSCD

锂铍等稀有金属是战略资源,其中,我国的铍资源比锂存在更高的供应风险。新疆阿尔泰是我国最大的伟晶岩省和稀有金属铍资源产地,然而长期开采导致已有矿山闭坑,亟待寻求资源增储。此外,先前对阿尔泰稀有金属资源的勘查、研究和利用主要局限于中阿尔泰地体,而忽略其他地区的资源潜力。笔者通过长期的野外工作,在琼库尔地体冲乎尔地区识别出数条富含绿柱石的伟晶岩,并对其中的典型伟晶岩进行了全岩稀有金属含量、年代学和矿物学等研究,目的在于评价该区伟晶岩的铍成矿潜力。研究结果显示,独居石U-Pb年龄为250.5±3.6Ma,伟晶岩形成于二叠纪末期至三叠纪早期的稀有金属伟晶岩成岩期。伟晶岩中的绿柱石以富Cs、Na和Li等碱金属为特征,且富集程度达到可可托海3号伟晶岩脉绿柱石水平,表明伟晶岩岩浆侵位后经历了高度分异演化。此外,笔者先前研究证实冲乎尔伟晶岩具有与晚三叠世中大型稀有金属矿床一致的同位素组成,表明冲乎尔伟晶岩从物质源区到分异演化条件上都具备成大矿的条件。冲乎尔伟晶岩中Be成矿主要发生在石英-白云母结构带中,其中的BeO品位高达0.321%~0.999%,平均0.590%。初步计算,该伟晶岩的BeO科研储量达中大型规模,考虑到周边同时出露的多条Be矿化伟晶岩,笔者提出冲乎尔萨尔加克伟晶岩具备形成大型Be矿床的潜力。     

新疆及周边国家、地区超大型矿床成矿特征和远景分析

20世纪70年代以来，由于储量特别巨大的超大规模矿床在各国和世界经济中起着越来越重要的作用，对这类矿床的勘查和研究越来越引起重视。笔者在对新疆及周边国家、地区超大型矿床研究基础上，论述了超大型矿床的时空分布特征，讨论了超大型矿床类型及其选择性，分析了成矿大地构造环境，并论证了超大型矿床资源潜力，中亚超大型矿床的若干特点。     

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。     

新疆巴什苏洪地区稀有矿床特征及找矿方向探讨

新疆巴什苏洪铌钽矿是近年新发现的稀有矿床.依据野外勘探成果的基础上,结合室内研究总结了该矿床的特征:矿床类型属碱性花岗岩和碱性伟晶岩复合型矿床,含矿岩体包括碱长花岗岩脉和侧向的霓长伟晶岩两种形式;主矿体产于第四期中细粒碱性花岗岩中,呈密集脉状沿近EW向分布,矿脉具有陡倾、厚度稳定连续分布特点.估算铌钽资源量超过1万吨,...     

关于在新疆几个已知矿点寻找大型金、铜隐伏矿床的建议

新疆地域辽阔,矿产资源丰富,笔者在新疆从事地质工作40余年,熟悉新疆的地质情况,始终关注新疆的地质找矿工作,因而撰写此文论述新疆一些地区的地质、矿化蚀变特征和最新认识,并提出了进一步工作的建议,供大家在今后的工作中参考.     

新疆白杨河铍铀矿床萤石Sm-Nd和沥青铀矿U-Pb年代学及其地质意义

白杨河矿床是我国类型独特的一个特大型铍、铀多金属矿床,铍矿物主要确定为羟硅铍石,铀矿物主要发现沥青铀矿和次生的硅钙铀矿以及少量的铌铀矿,伴生矿物主要是萤石。为恢复铀和铍的成矿过程,划分成矿阶段,本次工作通过系统采集钻孔中的萤石样品,进行了Sm-Nd同位素测年研究,获得了三组等时线年龄,分别为291±16Ma、265±33Ma和207±37Ma,代表了成矿前、成矿期和成矿后萤石的形成;采集中心工地、新西工地和九号工地平巷内的沥青铀矿样品,进行了UPb同位素测年研究,获得了~(206)Pb/~(238)U表观年龄237.8±3.3Ma、224±3.1Ma、197.8±2.8Ma、97.8±1.4Ma和30.0±0.4Ma,利用U-Pb表观年龄将铀矿化划分为四个阶段:中三叠世、晚三叠-早侏罗世、晚白垩世和古近纪中期。因此,白杨河矿床具有铍早铀晚的成矿特点,铀成矿经历了四个阶段。     

川西九龙打枪沟锂铍矿床赋矿伟晶岩矿物学和矿物化学特征

打枪沟伟晶岩型锂铍矿床是九龙地区典型的中型锂铍矿床,是松潘-甘孜锂成矿带的重要组成部分。该矿床含矿伟晶岩主要为钠长石伟晶岩和钠长石-锂辉石伟晶岩,主要矿石矿物为锂辉石和绿柱石。在翔实的野外地质调查的基础上,选取打枪沟锂铍矿床典型矿脉（ⅠLi,Be和ⅡBe矿脉）开展岩相学、矿物学和矿物化学研究,以揭示其矿物生成顺序和成矿阶段。电子探针分析结果显示,含锂矿物主要为锂辉石,矿物中Li2O含量为7.94%~8.29%,平均为8.12%;云母类矿物为白云母和锂-多硅白云母,白云母中Li2O含量为0.08%~0.35%,平均为0.21%,Rb2O含量为0.13%~0.35%,平均为0.24%,锂-多硅白云母中Li2O含量为1.11%~1.43%,平均为1.28%,Rb2O含量为0.79%~0.94%,平均为0.87%;电气石为铁电气石-锂电气石系列,Li2O含量为0.48%~0.85%,平均为0.64%。在详细的矿物显微特征研究并结合电子探针分析的基础上,分析认为伟晶岩中稀有金属矿物由绿柱石→绿柱石+锂辉石→锂辉石→锂辉石+锂-多硅白云母转变,云母由白云母向锂-多硅白云母转变,电气石由铁电气石向锂电气石过渡,长石矿物由微斜长石+钠长石→钠长石→交代钠长石转变,石英由原生石英→后期热液石英变化。综合分析认为,打枪沟锂铍矿床经历了多阶段的演化过程,主要划分为结晶分异阶段、交代阶段、热液阶段,其中锂铍等稀有金属矿物的形成主要发生在结晶分异阶段和交代阶段。     

硬岩型锂-铍-铌-钽资源工艺矿物学评价指标体系

锂-铍-铌-钽是重要的关键金属矿产资源,其矿石矿物“稀”、“伴”和“细”的特征决定了一些锂、铍、铌、钽矿床在开采利用上有较大难度,需要加强工艺矿物学研究。除了品位和储量,还要考虑矿石的可选性指标,才能对矿床工业价值进行准确评价。本文在基于锂铍铌钽矿床成矿规律及典型矿床研究的基础上,尝试从工艺矿物学角度提出一套综合性评价锂-铍-铌-钽矿产资源的指标体系。具体内容包括矿床类型、矿石品位、主要工业矿物、主要矿物组成、主要目的组分的平衡配分、矿石结构构造,目的矿物工艺粒度、目的矿物嵌布特征、可综合利用矿物或伴生/共生组分、杂质元素/有害元素。通过矿床实例对不同类型锂-铍-铌-钽矿床的评价指标进行了简要评述,影响伟晶岩型、花岗岩锂矿和铍矿价值的主要矿物学指标是“主要工业矿物”和“主要目的组分的平衡配分”及“目的矿物工艺粒度”,影响黏土型/沉积岩型锂矿价值的主要因素是锂的赋存状态,影响火山岩型铍矿价值的主要矿物学指标有“主要工业矿物”、“目的矿物的工艺粒度”和“目的矿物嵌布特征”,影响碱性岩型和矽卡岩型铍矿价值的主要矿物学因素是“主要工业矿物”、“主要目的组分的平衡配分”和“目的矿物嵌布特征”,影响伟晶岩型和花岗岩型铌钽矿的主要因素是“目的矿物工艺粒度”,影响碳酸岩型和碱性岩型铌钽矿的主要因素是“主要工业矿物”和“目的矿物工艺粒度”。应用矿物学评价指标体系时应注意,对于不同类型的矿床,不同矿物学指标的权重有所不同,需要具体矿床具体分析。

     

中国新疆及周边国家和地区典型矿床特征对比研究

中国新疆及周边国家和地区是全球性中亚巨型成矿域的重要组成部分。黑色岩系矿床、斑岩矿床、块状硫化物矿床、陆相火山岩金矿床、与富碱性侵入岩有关矿床和砂岩铜矿等几种重要的典型矿床类型在该成矿域均已有不同程度的发现,特别是近几年来在该成矿域相继发现多个大型和超大型矿床的事实,说明中亚成矿域具有独特的成矿特点和巨大的找矿潜力。笔者通过分析研究中国新疆及周边国家和地区大型或超大型矿床的成矿规律和典型矿床特征,对新疆及相邻地区的大型或超大型矿床的找矿方向提出了见解。