应用超基性岩尾矿封存CO2——以金川铜镍矿尾矿为例

通过CO2矿物封存可以降低人类活动产生的温室气体的排放,富镁硅酸盐矿物经碳酸盐化作用转化为镁碳酸盐矿物可以实现CO2的封存,而超基性岩尾矿是CO2矿物封存的理想原料.我国可用于封存CO2的超基性岩尾矿包括铜镍矿尾矿、石棉尾矿、蛇纹石尾矿以及钒钛磁铁矿尾矿等.本文重点介绍金川铜镍矿尾矿的粒度、矿物组成、常量和微量元素,以...     

中国西北地区超基性岩封存CO2潜力研究

超基性岩可通过碳酸盐化生成稳定的碳酸盐矿物,它是一种以地球化学手段有效且永久封存CO2的矿物。在自然界中矿物封存CO2可通过风化作用自发发生,人工干预能进一步提升碳酸盐化反应效率,促进工业化进程。笔者基于最新1∶100万西北地质图及数据库,试图对西北地区分布的超基性岩的封存潜力进行理论评估。结果表明,西北地区超基性岩封存CO2量可达963.23亿t,其中新疆超基性岩CO2封存量最大,可达613.52亿t,占西北地区总封存量的63.69%。西北地区超基性岩封存CO2量大致相当于全国2021年CO2排放量的10倍,在完全释放其固碳潜力的情况下,初步静态估算可封存全国CO2排放量约10年。因此,西北地区超基性岩封存CO2潜力巨大。未来,应针对单个超基性岩体收集已有大比例尺精细基础地质调查数据,并补充性开展调查及研究工作,进一步圈定CO2地质封存的有利靶区,促进超基性岩封存CO2的地质解决方案成为未来碳中和目标在西北地区落地实现的最优方案之一。     

山东蒙阴金伯利岩中铬铁矿电子探针波谱分析

铬铁矿是金伯利岩型金刚石矿床中主要的指示性矿物之一.准确分析出铬铁矿化学组分中FeO、MgO、Cr2O3、Al2O3、TiO2含量,不但对铬铁矿定名起决定性作用,对金伯利岩型金刚石矿床找矿也具有重要的指示意义.利用电子探针波谱技术对铬铁矿主量化学元素分析,通过所测样品微区化学成分含量推测矿物名称.25件单矿物样品微区化学成分分析结果统计显示：单矿物中主要化学成分FeO为15.666%~29.971%,MgO为7.286%~11.477%,Cr2O3为56.421%~71.111%;次要化学成分MnO为0.012%~0.382%,Al2O3为0.871%~8.993%,TiO2为0.074%~3.375%.矿物化学成分总量为99.117%~100.877%,单矿物化学成分与铬铁矿化学组分相当.根据矿物人工重砂鉴定特征及A、B离子占位情况,可以确定所测样品为镁铬铁矿.     

甘肃龙首山超基性岩带含矿岩体主造岩矿物化学特征研究

对甘肃龙首山超基性岩带含矿岩体的主造岩矿物———橄榄石、辉石,进行了矿物化学特征分析 ;比较了金川岩体与外围岩体在矿物化学特征方面的异同。通过研究 ,龙首山超基性岩带的岩体中 ,五号异常岩体与金川岩体极为相似 ,有望在深部寻找到金川式铜镍硫化物矿床     

辽宁瓦房店30号金伯利岩管地球化学特征及金刚石矿床成因

对瓦房店地区30号金伯利岩管岩石学、地球化学和成矿地质条件等研究认为,30号岩管金伯利岩岩浆来源于深部地幔,部分遭到壳源混染,碳来源于深源,属于富含碱性组分正常系列超基性岩;岩管中金伯利岩SiO_2、MgO含量较低,而CaO、CO_2含量较高;微量元素含量与地幔中石榴二辉橄榄岩微量元素含量相似;矿床形成于晚古生代;郯庐断裂为导矿构造,金伯利岩浆在北东东向和东西向断裂交汇处侵入成矿,岩管是由爆发与侵入交替作用形成。     

新疆磁海铁（钴）矿床磁铁矿成分及其成因意义

磁海矿床主要矿石矿物为磁铁矿，其主元素成分中幔源组分Ti、Ni、V含量较高，在磁铁矿TiO₂-Al₂O₃-MgO 成因判别图解中，样品分别落在沉积变质-接触交代磁铁矿趋势区和基性-超基性岩浆磁铁矿趋势区内，FeO和Fe₂O₃频率分布特征与岩浆型矿床的磁铁矿相似。磁铁矿的微量元素含量与其寄主的含矿辉绿岩或矿石全岩成分基本一致，呈相关消长，稀土曲线近乎与其寄主岩石平行，表明矿床的主要矿石矿物磁铁矿来源于（矿化）辉绿岩。综合分析认为，磁海铁（钴）矿床为一与基性-超基性杂岩有关的岩浆分异-矿浆贯入-热液交代型复成因矿床。     

大河超基性岩带岩体的含矿性

大河超基性岩带岩体大多呈透镜状、脉状产出,可分为南（S）北（N）两个岩带,北带又进一步划分为N-Ⅰ、N-Ⅱ亚带;N-Ⅰ亚带岩体总体属铁质超基性岩,N-Ⅱ亚带和S带中的岩体为偏镁质的超基性岩。岩带已发现有铬、镍矿体,但铬的矿化弱、矿体规模小;镍在岩带中矿化普遍,随岩体中MgO质量分数升高,镍的矿化强度也相应增加,并伴有钻、铂族等有益组分。     

中亚造山带东部非典型辉绿结构辉绿岩的岩相学特征及鉴定

在中亚造山带东部构造带中发现角闪变质辉绿岩,岩相学特征表明具非典型辉绿结构,显示变余辉绿结构及变余嵌晶含长结构.主要矿物为斜长石及角闪石,次要矿物为单斜辉石和阳起石.全岩岩石化学分析结果：SiO2含量为49.15%~52.96%、Na2O+K2O含量为2.71%~5.07%、CaO含量为7.07%~10.40%、Al2O3含量为14.77%~17.31%、TFe0含量为8.80%~12.27%、MgO含量为6.45%~9.57%;在火山岩TAS分类图落入玄武岩区,属于基性岩范围;说明研究区具有非典型辉绿结构的岩石命名为角闪变质辉绿岩的正确性.角闪变质辉绿岩经历了退变质作用：基性斜长石（拉长石）退变质为中性斜长石（中长石）,进一步退变质为钠长石或钠更长石;单斜辉石退变质为角闪石,角闪石退变质为阳起石.     

新疆伊吾县下马崖东山铜(金)矿床地质地球化学特征

东山铜(金)矿位于新疆准噶尔盆地东南部,哈尔里克古生代复合岛弧带东段,带内矿床成因类型研究程度较低,南北两侧岛弧带内近年均发现较大规模斑岩型铜矿。东山铜金矿体呈脉状、网脉状产于花岗斑岩体边部花岗闪长岩节理裂隙中,矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿等,与典型斑岩型铜矿类似。主要含矿岩体花岗闪长岩SiO_2、Al_2O_3、MgO含量分别为64.3%~68.15%,15.6%~16.6%,1.29%~1.69%。岩体Y和Yb含量低但具较高的Sr值,具埃达克岩特征;岩体大离子亲石元素Rb,Ba,U,K等元素相对富集,高场强元素Nb,Ta,Zr等相对亏损,具明显的Nb,Ta,Ti负异常特征,表明其形成于岛弧环境。埃达克岩和岛弧环境是新疆北部斑岩型铜矿的两个典型特征,本文通过矿床地质特征及含矿岩体地球化学特征研究,对比东山铜(金)矿与新疆北部斑岩型铜矿的成矿特征及构造环境,认为东山铜(金)矿的矿床成因类型应为斑岩型铜金矿床且区内具斑岩型铜矿的成矿潜力。     

贵州罗甸软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律研究

根据近年来贵州罗甸软玉矿勘查获得的地质成果及前人研究成果,通过对矿床及其密切相关的辉绿岩体地质、地球化学特征的分析,总结了软玉矿辉绿岩岩浆热液成矿规律。研究认为,透闪石是软玉矿成玉的主要矿物,是由交代作用形成的新生矿物,其重要组分MgO和Na2O由侵入的基性岩浆气液带来。透闪石化越强,对成玉矿越有利。辉绿岩体中MgO含量产生双向迁移及单向迁移后形成软玉矿的可能性大,没有明显的扩散迁移作用,形成软玉矿的可能性小。当岩浆气液成矿流体作用在岩体接触带交代围岩从内向外形成辉石角岩相、角闪角岩相和钠长-绿帘角岩相三者形成变质岩石相序列组合时,在角闪角岩相带含矿的机率较高。在野外工作中,辉绿岩中的杏仁状构造和气孔状构造可作为软玉矿的重要找矿标志,大理岩化带可作为软玉矿的一般找矿标志。     

人工重砂在蚀变岩金矿勘查中的应用——以宁夏树龙沟金矿为例

蚀变岩型金矿床中金常以"大颗粒金"形式存在,但针对其在蚀变矿化带中分布规律的研究相对缺乏。而且,采样及分析化验方法选择不当会导致测试结果与真实情况存在较大偏差,影响客观准确地评价找矿潜力。本文对宁夏树龙沟金矿床开展人工重砂研究,以期确定金的赋存状态、研究自然金的分布规律,以此指导区内相关勘查工作的具体部署。树龙沟金矿床为蚀变岩型金矿,受区内NE向断裂构造控制,从蚀变中心向两侧分别发育石英黄铁矿化带-伊利石黄铁矿化带-伊利石绿泥石化带,蚀变带宽度累计约10~20 m。采集的101件人工重砂样品中含自然金样品共计74件,其中粗粒金(0.07 mm)样品总量达62.4%。通过区内各类蚀变(矿化)相关的矿物与金含量关系的系统对比后发现:(1)自然金含量与褐铁矿呈正相关关系,与石英呈负相关关系,与黄铁矿的关系复杂;(2)伊利石黄铁矿化带中的自然金含量高于石英黄铁矿化带和伊利石绿泥石化带;(3)矿区基性岩脉与金无成因联系,基性脉岩及其后期破碎为金矿化提供了构造通道。本文认为在该区找矿工作中应该将伊利石黄铁矿化及石英黄铁矿化作为重要的找矿标志。本矿床自然金属于粗粒-巨粒,矿石中金含量的测定应选用针对明金的过筛火试金等分析方法。     

国际岩矿地球化学固碳技术研究进展

针对"全球变暖"问题, 为实现碳中和, 利用自然碳汇增速固碳的技术研发愈加受到国际社会的重视和增强的资金投入。地质增汇方案中, CO2的碳酸盐矿化固碳为通过矿物、岩石的化学风化反应, 将大气中CO2转化为碳酸盐矿物稳定封存。由于该方案在固碳后CO2返还回大气的风险小, 可达到永久固碳, 因此近年来国际上针对这一固碳方案开展了不少前瞻性研究和工业化运用。该类技术的实现及广泛运用面临的主要挑战和问题有如下几方面: 哪些地质过程可带来快速CO2的碳酸盐矿化, 如何人为利用相关的物理、化学因素以进一步增汇, 以及如若进行大规模工业化技术实施, 其可行性、安全性和成本将如何评估。首先简要归纳无机地质碳汇过程的岩石地球化学原理及控制矿物溶解、碳酸盐化反应速率的主要物理、化学因素; 随后在此理论基础上, 重点介绍地球化学固碳增汇技术的最新国际研究进展, 主要包括基性-超基性岩原位增温固碳技术和异地加速岩石化学风化固碳技术。当前国际上的此类地球化学矿化固碳增汇技术虽绝大多数仍处于探索阶段, 安全性、成本评估体系也尚未完善, 但该类方案的可用资源丰富, 具有巨大的固碳潜力, 而现有的方案也可随着能源结构的转型进一步降低成本。我国具备良好的地质条件, 本文希望国内同行能在这些国际研究进展的启发下, 根据我国国情研发创新性地质增汇工程, 充分挖掘我国的地质碳汇潜力, 解决国家对达成碳中和的紧迫需求, 服务我国2060年碳中和战略。     

松辽盆地徐家围子断陷玄武岩气藏储层的CO2 封存潜力研究

玄武岩油气藏储层一方面含有大量可与CO2 反应生成碳酸盐的造岩矿物,另一方面又有枯竭油气藏的良好储（储集
空间）、运（运移通道）、盖（盖层条件）和保（保存能力）等 CO2 封存优势,是潜力大、实施易、成本低和安全性高的碳
汇靶区。该文选取了位于松辽盆地东北部的徐家围子断陷玄武岩气藏开展CO2 封存潜力研究,在对该气藏地质特征和储层
发育特征详细描述的基础上,结合玄武岩矿物组成和化学成分的鉴定分析结果,探讨该气藏的矿物固碳能力和油气储层固
碳能力,并对其封存CO2 的可行性进行了初步评价。研究表明,徐家围子断陷玄武岩气藏有着良好的储集空间,且易碳酸
盐化,其盖层可阻止所充注CO2 的逸散,稳定的圈闭条件可保证所充注CO2 的安全性,因而是CO2 封存的理想靶区。初步的
定量计算结果表明,徐家围子断陷玄武岩油气藏的矿物固碳潜力约为89.33×108 t,油气储层的封存能力约为6.2×108 t,总
计约95.53×108 t,具有十分可观的固碳潜力。     

造山带环境钴岩浆成矿作用——以夏日哈木镍钴硫化物矿床为例

东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在Mg O含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩Mg O、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。     

新疆哈尔里克山地区韧性剪切带型铜金矿化地质特征及找矿前景

新疆哈尔里克山地区发育彦托达坂、塔水-板房沟、塔水河南韧性剪切带,它们形成于中晚华力西构造运动期。韧性剪切带由于形成于中、深部构造层次,流体来源深,温度压力高,富含流体组分。加之韧性剪切带使岩石发生强烈的破碎和糜棱岩化,造成剪切带内较围岩具有较大的渗透性,可使中-基性火山岩、中-酸性侵入岩中的Au、Cu等成矿物质被淋滤出来。受后期造山运动的影响,被抬升至浅部,在压力梯度驱使下由强应变区向弱应变区、剪切带内垂向上的脆韧性过渡区形成了铜金矿化,矿化在韧性剪切带中或其附近的石英脉和构造蚀变岩中。蚀变在糜棱岩化安山岩、凝灰岩、沉积岩及二长花岗岩中,形成硅化、绿帘石化、绿泥石化和绢云母化。铜金矿化在石英脉内,而在蚀变岩中的铜、金矿化空间上不共生。主要成矿期在石炭纪。现在出露的铜、金矿化是地表以下韧性剪切带矿化的显示。韧性剪切带发育地带具有铜、金矿源层,化探异常发育好,构造蚀变带、矿化带延伸稳定,沿剪切带及向深部可能有矿化发育,具有较好的找矿前景。     

秦岭地区超基性岩分布、特征和综合利用的讨论

秦岭地区超基性岩分布 ,可分三条超基岩带 :北带、南带和中带。深大断裂对超基性岩成岩起到重要的控制作用。很多超基性岩产于花岗岩外接触带。通过对区内典型超基性岩特征及其成分的分析认为 ,秦岭地区超基性岩具有用作矿肥和其它不容忽视的潜在价值 ,对它的合理开发和综合利用的前景是乐观的     

云南省金平白马寨铜镍矿区镁铁-超镁铁岩群地球化学特征

金平地区镁铁岩区位于扬子克拉通西南缘哀牢山深大断裂南西侧的金平-黑水河裂谷带北段,由5个主要相对集中的(超)基性岩群(带)组成,以白马寨岩群岩体分异最强,矿化规模最大.通过对金平白马寨(超)镁铁质侵入岩的岩石化学特征、微量元素及稀土元素特征等方面的研究,初步认为,金平白马寨(超)镁铁岩具有低钛低磷的化学成分特征,岩石主要属钙碱性岩系,具岛弧带和造山带的特征,岩石含镁较高并具苦橄岩的成分特点,表明岩石形成温度较高,可能与地幔柱尾部的岩浆演化有关.     

东昆仑乌妥一带超镁铁质岩镁铁质岩地质特征及构造环境

东昆仑昆中断裂带乌妥一带分布20多个超镁铁质镁铁质岩残块（片）,在野外地质调查的基础上,结合室内岩石学、岩石地球化学研究,属非典型的蛇绿岩残块（片）,是东昆中断带在漫长的地质演化过程中残留在陆块边缘的洋壳物质,形成于洋中岛弧环境。分布于东昆中断裂带内及其附近,时代上属于早古生代。     

Petrology, geochemistry and mineralization of the Las Águilas and Virorco mafic–ultramafic bodies, San Luis Province, Argentina

The layered mafic–ultramafic rocks in the Sierras de San Luis, Argentina (Las Águilas, Las Higueras and Virorco), constitute a 3–5-km-wide belt that extends over 100 km from NE to SW. They carry a sulphide mineralization consisting of pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite, in veins and as disseminated to massive ore. Disseminated spinels are frequently associated with the sulphide minerals as well as platinum group minerals. A strong correlation between S, Ni, Co, Cu, Cr, Pt and Pd indicates the presence of one to three levels of mineralization within the ultramafic units. The maximum concentration of these elements coincides with the units containing platinum group minerals (PGM) and spinel group minerals. This clear relationship constitutes a good prospecting guide in the search for layers with high-grade ore, probably associated with deeper stratigraphic levels where ultramafic rocks are dominant. The bulk rock chemistry and concentrations of metals and platinum group elements as well as textural evidence suggest that the parental magma was mafic with tholeiitic affinities and MgO rich. The Las Águilas layered mafic–ultramafic body and the remaining bodies in the area bear similar characteristics to well-known stratified complexes developed in extensional tectonic regimes, as it is the case of Jinchuan (China), Kabanga (Tanzania) and Fiambala (Argentina).     

Geological and Geochemical Characteristics and Petrogenesis of the Anqing—Lujiang Quartz Syenite Rock Belt,East China

The Anqing-Lujiang quartz syenite rock belt consists of the Huangmeijian, Chengshan and Dalongshan composite batholiths which intruded into the Mesozoic strata. The country rocks were subjected to thermal contact metamorphism with little sign of folding and regional metamorphism. The rock belt is Late Yenshanian in age with a Rb-Sr isochron age of 135 Ma. Major rock types are quartz syenite and, to a lesser extent, syenite porphyry and alkali feldspar granite. Rock-forming minerals are dominantly potash feldspar (more than 50%) and lesser amounts of plagioclase and quartz. Mafic minerals, mostly Mg-biotite with lesser amounts of amphibole and pyroxene, are rare. Occasionally, alkalic mafic minerals (aegirine, riebeckite) are found. Characteristic accessary minerals of the earlier intrusives are magnetite, sphene and apatite and those of the later intrusives are ilmenite and zircon. Typologic distribution and evolutionary trend of zircon population are very similar to those of granites of mantle origin as suggested by Pupin, J. P. Petrochemically, the rock belt is poor in Ca but rich in alkali and Al with Na₂O+K₂O > 10%. It belongs to the K-Na transitional series, with a high alkalinity ratio (A. R. = 3–7) and a K /Na (atom) ratio close to unity. Rocks in the belt are rich in REE which tends to decrease from the early to the late stage, belonging to LREE type. The initial Sr ratio is 0.7078–0.7064. The rock belt is the Mesozoic anorogenic product of alkalic magmatic activity from a deep-seated source. According to a mantle-crust mixing model for Sr and Pb isotopes, it is estimated that 60.2–53.8% of the materials has been derived from the mantle. Additionally, its rich alkali, poor water content and anorogenic characteristics suggest that the belt is similar to the A-type granites.