滇中中—上二叠统峨眉山组关键金属勘查新线索及地质意义

通过1∶5万区域地质调查及典型剖面研究,在滇中禄劝地区二叠系峨眉山组顶部识别出一套厚约20～50 m不等的Nb、Co、Ga、Zr及REE超常富集层。富集层主要岩性为灰紫色泥岩、凝灰质泥岩、凝灰岩,局部夹杏仁状玄武岩。通过对禄劝万鲁布、撒角海一带的富集层刻槽分析显示,Nb₂O₅含量在82.4×10^-6～120.1×10^-6,平均值为100.3×10^-6,大于风化壳型矿床一般工业指标80×10^-6;Ga含量28.8×10^-6～35.6×10^-6,平均值为32.1×10^-6,高于现行的Ga矿资源工业指标要求30×10^-6;REE含量在360×10^-6～510×10^-6,平均值为440.6×10^-6,接近风化壳型矿床一般工业指标500×10^-6;并呈现出泥岩→凝灰质泥岩→凝灰岩关键金属含量依...     

黔西北上二叠统宣威组底部富铌多金属层地球化学特征研究

黔西北地区峨眉山玄武岩之上、宣威组之下广泛发育一套富铌铝土质黏土岩层,Nb含量最高可达571×10-6,但长期以来对铌富集的原因和形成机理研究较少。本文对威宁玉龙铌矿区富铌层位开展了矿物学和元素地球化学研究,结果表明,富铌铝土质黏土岩与下伏峨眉山玄武岩的Nb—Ta、Zr—Hf具有明显的相关性,两者的稀土元素球粒陨石标准化配分模式图也极为相似,均表现明显的右倾,暗示富铌铝土质黏土岩很可能为峨眉山高钛玄武岩风化的产物。元素质量平衡计算显示,峨眉山玄武岩向富铌铝土质黏土岩过渡,Nb、Zr、Al明显富集,REE等元素则相对贫化。矿物学观察表明,锐钛矿很可能是富铌铝土质黏土岩中Nb的重要载体矿物,锐钛矿风化后会引起Nb的明显富集。综合各项研究,认为峨眉山玄武岩的风化是形成富铌铝土质黏土岩的关键,富铌矿物榍石、锐钛矿等经表生风化很可能是引起铝土质黏土岩中Nb明显富集的重要途径。     

贵州威宁-赫章二叠系乐平统含铁、铝岩系的沉积环境及成矿元素富集特征

贵州威宁-赫章地区的二叠系乐平统宣威组第一段铁、铝岩系,是峨眉山玄武岩风化-沉积作用的产物.其中富集的稀土、稀有、稀散元素,与峨眉山玄武岩所处的构造位置和玄武岩风化的古地理位置有关.在六盘水裂陷槽区(B区),Cu、Ti、Sc、REE含量高,对应于六盘水裂陷槽复杂的地质环境;在裂陷槽边界西南,玄武岩剥蚀作用强烈,沉积层的厚度较薄,Nb、Ta和REE在强风化环境中富集;在裂陷槽边界北东,沉积厚度较大,Ga和V含量高,可能是沉积环境富集.风化作用是成矿有用组分富集的重要因素,它决定了稀土、稀有和稀散元素富集的趋势.有一些元素可以富集,达到工业利用价值,特别是Nb+ Ta,可能形成独立矿床.     

贵州威宁-赫章二叠系乐平统含铁、铝岩系沉积环境及成矿元素富集特征分析

贵州威宁-赫章地区的二叠系乐平统宣威组第一段铁、铝岩系,是峨眉山玄武岩风化-沉积作用的产物。其中富集的稀土、稀有、稀散元素,与峨眉山玄武岩所处的构造位置和玄武岩风化的古地理位置有关。在六盘水裂陷槽区(B区),Cu、Ti、Sc、REE含量高,对应于六盘水裂陷槽复杂的地质环境;在裂陷槽边界西南,玄武岩剥蚀作用强烈,沉积层的厚度较薄,Nb、Ta和REE在强风化环境中富集;在裂陷槽边界北东,沉积厚度较大,Ga和V含量高,可能是沉积环境富集。风化作用是成矿有用组分富集的重要因素,它决定了稀土、稀有和稀散元素富集的趋势。有一些元素可以富集,达到工业利用价值,特别是Nb+Ta,可能形成独立矿床。     

黔西北峨眉山玄武岩顶部Fe-Al岩系特征及其三稀元素富集特点

黔西北峨眉山玄武岩顶部普遍发育Fe-Al岩系。为查明峨眉山玄武岩顶部Fe-Al岩系特征,探讨其三稀元素富集特点,开展了针对峨眉山玄武岩顶部Fe-Al岩系的野外调查。调查结果显示: 当峨眉山玄武岩上覆地层分别为宣威组或龙潭组时,峨眉山玄武岩顶部风化壳Fe-Al岩系表现出明显差异。样品测试结果表明: Fe-Al岩系内Sc、Nb、REE等三稀元素含量丰富,具有很好的找矿前景,宣威组Fe-Al岩系内Sc、Nb、REE含量更高,尤其是Nb和REE。Fe-Al岩系内Sc、Nb、REE等三稀元素富集为峨眉山玄武岩风化初始富集和后期改造再次富集作用的结果。     

黔北上二叠统底部发现REY、Nb、Zr和Li等关键金属异常富集层

在黔北上二叠统底部铁铝质黏土岩、下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中发现其富集稀土、铌、锆和锂等关键金属元素,其中铁铝质黏土岩REY、Nb、Zr和Li平均含量分别为807×10- 6、143×10- 6、1107×10- 6、375×10- 6,下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中REY、Nb、Zr和Li平均含量为分别为555×10-6、104×10-6、786×10-6、116×10-6。显示出该区域该层位具有关键金属矿床良好的找矿前景。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素(REE),其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素(REE)在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱(ICP MS)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射（XRD）、带能谱的扫描电镜（SEM EDX）等方法对重庆南川晚二叠世凝灰岩的元素地球化学特征进行了研究。研究发现,凝灰岩中富集Al、Ti、Li、Cu、V、Cr、Co、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf、Ga、Sc、Th、U和稀土元素（REE）,其中Ti、Nb、Ga和REE异常富集,达到了伴生矿产的工业品位,其综合利用价值值得关注。凝灰岩自底部至顶部微量元素含量有明显增加的趋势,稀土元素（REE）在垂向上分异明显,凝灰岩上部富集轻、中稀土,向下逐渐过渡到富集重稀土类型。凝灰岩中元素的组合特征表明其原始物质可能来源于峨眉山玄武岩岩浆,属于基性火山灰成因。     

西藏羌塘中部角木日地区二叠纪玄武岩的地球化学特征及其构造意义

西藏羌塘中部角木日地区出露有大量的二叠纪玄武岩,岩石由拉斑玄武岩和碱性玄武岩组成,SiO2含量在43.87%～54.25%之间,K2O含量较高,平均为0.58%,TiO2含量中等偏高,平均为1.60%,P2O5含量也较高,平均为0.48%,Zr/Y比值平均为6.04,Zr/Nb比值平均为9.88,明显具有富集地幔的特征;∑REE平均为147.5×10-6,轻稀土轻微富集,LaN/SmN比值平均为1.98。这些特征和三江地区的准洋脊型玄武岩一致。综合玄武岩岩石学和地球化学特征,认为二叠纪玄武岩可能形成于准洋中脊环境。     

南天山库勒湖蛇绿岩形成环境及构造意义——基性熔岩的地球化学证据

南天山库勒湖蛇绿岩具有两组不同地球化学类型的基性熔岩。第1组熔岩的∑REE=24×10-6~28·36×10-6,(La/Yb)N=0·35~0·37,Zr/Nb=39·91~95·12,Ta/Nb=0·07~0·09,εNd(t)=8·85~12·25,暗示其源区类似于MORB(但比后者更加亏损);同时,该组熔岩的LILE明显富集,HFSE(尤其Nb、Ta)强烈亏损,显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性。第2组熔岩的∑REE(56·38×10-6~101·29×10-6),(La/Yb)N值(0·96~1·36),不相容元素含量等介于E_MORB和OIB之间(更接近于E_MORB),并且Nb、Ta显示正异常;εNd(t)=8·39,Zr/Nb=9·74~10·94,Ta/Nb=0·06,与E_MORB相当,暗示其源区比第1组熔岩相对富集。综合分析两组基性熔岩的地球化学特征,认为它们的形成环境为弧后盆地,第1组熔岩为弧后盆地初始张开阶段受消减带流体沉积物影响的强烈亏损的残余地幔源区发生部分熔融作用的产物,第2组熔岩是由于弧后进一步的次级地幔对流驱动周围或深部相对富集的地幔向处于引张部位的弧后注入或上涌、发生部分熔融作用的产物。库勒湖弧后盆地型蛇绿岩的形成时代与古南天山洋的俯冲消减时代相当,它的形成很有可能与该洋盆晚末志留世—早泥盆世期间的俯冲消减作用(诱发弧后拉张)有关。     

川南沐川地区上二叠统宣威组底部新发现Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集

近年来,在实施四川省自然资源厅省政府性投资地质勘查项目的过程中,通过野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究,在川南沐川地区首次发现了宣威组底部Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属元素超常富集。稀有、稀土在军事、能源、农业以及高精尖仪器等领域占据着关键地位,国际需求与日俱增,我国“三稀”等战略性矿产存在明显的急缺性,特别是铌矿高度依赖进口(邓攀等,2019),随着美国、缅甸和澳大利亚等国的稀土产量猛涨,中国稀土的国际地位也面临挑战(郑国栋等,2020),因此急需加大勘查和研究投入,增加资源储备。因此,沐川地区宣威组底部的Nb—REE—Sc—Ti—Ga—Zr—V多金属富集层的发现对西南地区战略性关键金属找矿和补充完善峨眉山大火成岩成矿系统具有极其重要的意义。     

浙江萤石矿床的稀土元素地球化学特征木

文章根据浙江14个萤石矿床(点)的94个萤石和49个赋矿岩石样品的稀土元素分布特征,将萤石矿床分为两种类型:即轻稀土富集型(萤石的∑REE=30×10~(-6)～80×10~(-6),Y=10×10~(-6)～50×10~(-6),∑Ce/∑Y≥1,La/Yb>6);重稀土富集型(萤石的∑REE=40×10~(-6)～70×10~(-6),Y=30×10~(-6)～110×10~(-6),∑Ce/∑Y<1,La/Yb<3)。前者从早阶段到晚阶段,萤石的∑REE及Y含量趋于减小,LREE/HREE及La/Yb值增大;后者从早期到晚期,萤石的∑REE和Y含量以及LREE/HREE和La/Yb比值变化则相反。轻稀土富集型萤石的矿床规模越大,萤石与未蚀变围岩的REE含量差值越大;重稀土富集型萤石的矿床规模越大,萤石与未蚀变围岩的REE含量差值越小。     

川南沐川地区上二叠统宣威组底部Nb-REE超常富集特征及其地质意义

在川南沐川地区发现了四川首例古风化壳-沉积型Nb-REE多金属矿,为了填补四川地区同类型矿产的研究空白和厘清沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属矿的富集特征和成因机制,开展了野外实地调查、岩石地球化学等系统性研究,探讨其富集特征、物源和成因机制及与新生代攀西地区稀土矿床的成因联系.研究结果表明,川南沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属富集层产于宣威组底部,厚度5.09～15.33 m,平均厚度10.10 m,w(Nb2O5)为37～909μg/g,平均256μg/g,稀土元素总量0.02％～1.55％,平均0.12％;下部紫红色铁质泥岩型Nb-REE多金属富集层的物源主要来源于峨眉山玄武岩,上部灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩型Nb-REE多金属富集层除了峨眉山玄武岩的剥蚀产物提供物源外,同时还有大量碱性火山灰的混入;Nb-REE多金属富集层中的稀土元素总量及铌元素含量总体上呈"先增加、再降低"的变化规律,稀土元素在紫红色铁质泥岩中的富集程度比铌元素高,铌、稀土元素含量变化曲线在上部的灰白色、浅灰绿色、灰色、深灰色泥岩中表现出"同增同减"的规律;沐川地区Nb-REE多金属富集层的成矿模式可分为峨眉山玄武岩喷溢阶段、风化富集阶段、沉积富集阶段和盖层沉积阶段4个阶段,成矿作用以风化淋滤和沉积作用为主.沐川地区晚二叠世Nb-REE成矿及新生代攀西地区稀土矿床与峨眉山地幔柱分别有着直接和间接的联系,研究两者的成因联系有利于拓展战略性关键矿产的找矿空间.     

西南天山阔克萨彦岭巴雷公镁铁质岩石的地球化学特征、LA-ICP-MS U-Pb年龄及其大地构造意义

巴雷公镁铁—超镁铁质岩套出露于南天山阔克萨彦岭地区,本文对其中的镁铁质岩石进行了详细的地球化学和锆石U-Pb年代学研究。岩石学和地球化学特征表明：巴雷公镁铁质岩石主要为洋岛拉斑岩石系列,P2O5 (0.33%~0.75%)、TiO2 (2.49%~370%)、TFe2O3 (12.69%~15.63%)含量高,富集轻稀土,LREE/HREE分异明显,(La /Yb)N介于3.66~6.54之间。 Cr (28.93×10-6~123.99×10-6)、Co (44.04×10-6~52.40×10-6)和Ni (25.61×10-6~63.04×10-6)含量低,且Ni、Cr与MgO呈正相关关系指示其母岩浆在岩浆房中或上升途中经受了橄榄石和尖晶石分离结晶作用。Zr/Nb(7.06~7.99) 和Zr/Hf (35.98~37.53) 比值低,推测其可能来自于含石榴子石的富集地幔的深部熔融。Zr/Y—Nb/Y和Nb/Th—Zr/Nb图解显示,其源区具有EM1—EM2型地幔端元组分混入,可能主要有再循环的发生了交代熔融作用的深部大洋岩石圈的参与。锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果表明,巴雷公洋岛火山岩的结晶年龄为450±2Ma。结合新获得的该岩套夹层灰岩中的牙行刺化石资料,指示该岩体在早石炭世以后成为蛇绿混杂岩的一部分。综合区域年代学和地球化学研究资料,推测南天山古洋盆在晚奥陶世—早志留世期间已演化成为成熟的多岛洋盆。     

贵州盘州地区中三叠统关岭组底部绿豆岩地球化学特征及沉积环境分析

为了查明盘州地区绿豆岩中锂多金属富集情况,本次工作在盘州地区中三叠统关岭组底部地层中共采集21件绿豆岩样品。分析测试结果显示,Li的含量介于5767×10-664137×10-6之间(平均33243×10-6),最高含量相当于014%的Li2O含量;轻稀土元素(LREE)含量介于9597×10-651612×10-6之间(平均25778×10-6),最高含量相当于006%的REE2O3含量,高于风化壳离子吸附型稀土矿床轻稀土最低工业品位005%0098%。通过对盘州地区绿豆岩进行系统的微量元素和稀土元素地球化学分析表明:绿豆岩大部分微量元素含量与上陆壳元素丰度几乎相符,相对富集Li、Y、Cs、Rb等稀有元素,亏损Tl、Ba、Sr、Cd、In等分散元素和过渡元素Ni;稀土元素总量(∑REE)介于10837×10-658976×10-6之间,平均值为29570×10-6,稀土元素配分模式图显示轻稀土富集的右倾型分布特征,具有较明显的负Eu异常;(La/Yb)CN、(La/Sm)CN和(Gd/Yb)CN显示,轻重稀土之间分馏明显、轻稀土分馏中等、重稀土分馏程度不明显;由稀土元素Eu异常和La/Yb-ΣREE图解可知,绿豆岩母岩来源于沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩—大陆拉斑玄武岩的混合,其中沉积岩组分来源于北侧的泸州隆起区,母岩中的花岗岩和碱性玄武岩—大陆拉斑玄武岩组分则与火山喷发有关;绿豆岩铈异常(Ceanom)、Sr/Ba和Rb/Sr说明,盘州地区绿豆岩总体形成于气候温暖潮湿的半局限台地,处于淡水—半咸水沉积环境,水体呈弱还原—氧化状态。     

川南兴文地区上二叠统龙潭组下部发现Li、Ga、Nb、REE等关键金属富集层

<正>关键金属是新能源、现代高科技产业及航空航天和国防军工等行业不可或缺的原料,对关键金属矿产的勘查和研究已上升为国家战略(陈骏,2019)。四川南部兴文地区位于扬子陆块西缘,峨眉山大火成岩省外带(图1a),区内广泛分布与二叠纪碳酸盐岩/峨眉山玄武岩风化有关的上二叠统龙潭组(P₃lt)黏土岩(图1b),具有形成锂等关键金属资源的地质背景和成矿条件。本次以川南兴文地区龙潭组(P₃lt)下部铝质黏土岩为调查研究对象,地质调查工作发现其为Li、Ga、Nb、REE等关键金属的富集层,具有很好的找矿前景。     

贵州罗甸晚二叠世辉绿岩及其区域构造意义

黔东南罗甸辉绿岩为拉斑系列岩石,其主量元素以高TiO2（2.36%～2.57%）、高CaO（9.40%~10.31%）、低MgO（5.65%~6.93%）,低碱且Na2O>K2O为特征;稀土含量（ΣREE= 164.9×10-6~ 187.3×10-6）较高,反映轻稀土富集,重稀土亏损;Eu正异常（δEu=1.22~1.26）,球粒陨石标准化配分曲线具有右倾分布特征。对辉绿岩中锆石进行的LA-ICP-MS U-Pb定年分析获得其谐和图下交点年龄为255.0±0.62Ma,代表岩体结晶时代。结合区域地质分析认为,罗甸辉绿岩可能起源于接近于原始的地幔橄榄岩的部分熔融作用,岩浆在快速上升过程中可能受到地壳物质的混染。罗甸辉绿岩具有与峨眉山玄武岩相似的地球化学特征,其形成年龄与峨眉山玄武岩的主喷发期基本同时。综合分析认为,黔东南晚二叠世辉绿岩是峨眉山玄武岩同质异相岩浆活动的产物,黔东南罗甸—望谟一带处于峨眉山玄武质岩浆活动的东部边缘地带。     

广东从化石岭方钠石正长岩特征及其起源

广东省从化市石岭方钠石正长岩是南岭地区已知惟一的早白垩世硅酸不饱和碱性岩。岩石由方钠石、霞石、钙-钠角闪石、霓石-普通辉石、铁黑云母和条纹长石组成,不含独立相斜长石,是一种超溶线碱性正长岩,侵入于佛冈黑云母花岗岩中(γ_5~(2(3))),侵位年龄为144.9±5.7Ma(Rb-Sr矿物-全岩等时线)。岩石富含大离子亲石元素Rb,高场强元素REE、Nb、Ta、Zr、U、Th和挥发组分Cl(4355×10~(-6)～6525×10~(-6))、F(2415×10~(-6)～3525×10~(-6))等。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上显示Sr、Ba、P、Ti强烈亏损,而Nb、Ta、Zr、Ce强烈富集的特征,具有A型岩套中A_1亚型岩石的微量元素特征。在(Na_2O+K_2O)-SiO_2,(FeO~*/MgO)-SiO_2,(Zr+Nb+Ce+Y)-FeO~*/MgO和(Zr+Nb+Ce+Y)-(Na_2O+K_2O)/CaO等图解中均落入A型岩套分布区。在Y/Nb-Yb/Ta,Y/Nb-Ce/Nb,Nb-Y-Ce和Nb-Y-3Ga图解中均落入A_1亚型区域,并具有OIB亲缘性,表明是深部幔源成因。在锶、钕同位素成分方面,具有低的I_(Sr)值(0.7060±0.0015)和接近于零的ε_(Nd)(t)值(-0.15～-0.20),低的钕模式年龄(T_(2DM)=0.96Ga),表明岩浆可能起源于上地幔(具全硅酸盐地球BSE端元成分)。说明在早白垩世,南岭地区应力作用已转入拉张为主,大规模拉张作用,造成岩石圈减薄,有利于碱性岩     

青海宽沟地区奥陶纪火山岩地球化学特征及其形成的构造背景

宽沟地区奥陶纪祁漫塔格群火山岩的SiO2含量在46.74%~53.35%之间,Na₂O+K₂O为3.71%~7.63%,K₂O/Na₂O为0.07~4.16,属于过铝质的低钾钙碱性-碱性系列火山岩。稀土元素特征：∑REE为96.19×10^-6~119.37×10^-6,LREE/HREE为2.97~6.07,δEu为0.70~0.86,（La/Yb）_N为2.23~7.2,球粒陨石标准化曲线为右倾的弱铕正异常的轻稀土富集型平滑曲线.微量元素研究结果：La/Nb比值在1.57~3.08之间,Zr/Hf比值为35.28~48.23,相对富集大离子亲石元素（K、Rb、Ba、Th、LREE）,亏损高场强元素（Nb、P、Ti）,表现出类似于岛弧环境的地球化学特征.综合分析认为,该区火山岩具有洋岛玄武岩的特征,岩浆源于较富集地幔的部分熔融,形成于与大洋俯冲有关的洋内岛弧环境中.     

新疆东准噶尔扎河坝钾质玄武岩的地球化学特征及其构造意义

扎河坝钾质火山岩位于准噶尔盆地的东北缘,下泥盆统托让格库都克组内。这些火山岩以玄武岩为主,具有较高的K2O含量(1.66%～4.63%)和K2O/Na2O值(0.36～1.65),并富Sr(665×10-6～906×10-6)、Ba(680×10-6～1596×10-6)等大离子亲石元素和轻稀土(La/YbPM>8),显示出钾玄质岩石的特征。同时,这些岩石具有较高的TiO2(～1.7%),P2O5(～0.8%)和高场强元素含量,类似于高铌玄武岩。尽管具有较高的Nb含量(Nb=21×10-6～23×10-6),这些岩石仍呈现出明显的Nb～Ta亏损,显示了典型的岛弧特征。高的Nb/Yb(～5.9),Nb/Ta(19～21),Zr/Hf(46～51)值以及较高的钾含量表明这些岩石来自一个经交代作用富集的地幔源区。单纯的消减板块脱水难以造成高场强元素的富集,这些岩石较高的Ce/Th(47～50),Ce/Pb(13～19)和Ba/Th(341～777)值并缺乏明显的负铈异常等特征排除了消减沉积物熔体的加入。导致地幔富集的变质组份可能为来自消减板块的低程度熔体。扎河坝钾质玄武岩与稍早前报道的埃达克与富铌玄武岩一起,反映早泥盆世曾经出现过洋壳的消减事件。准噶尔盆地中存在的特征岛弧岩浆表明热消减机制曾经广泛地出现在准噶尔板块演化的不同历史时期,而岛弧地体在准噶尔盆地基底的组成中可能占有较大的比例。