稀散金属超常富集的主要科学问题

稀散金属对国民经济、国家安全和科技革新具有重要的意义,特别是对高、精、尖科技和未来能源的发展具有举足轻重的地位。稀散金属的储量相对稀少且地域分布高度不均,供需矛盾日益突出,存在较高供应风险;另一方面,其\"稀\"、\"伴\"、\"细\"的特点决定了对其地球化学性质和行为认识的薄弱,元素超常富集机理的问题仍存在较大争议。近20年以来关于稀散金属的研究主要集中在矿床类型和成矿专属性、资源储量评估、超常富集机制等方面,突破了\"稀散金属不能形成独立矿床\"的认识,初步建立了稀散金属成矿理论体系。稀散元素的超常富集往往需要十分苛刻的条件和特殊的地球化学过程:铼的超常富集受制于地幔熔融过程和洋壳沉积物的再循环,以及岩浆氧逸度、去气过程;铟与锡的关系紧密,岩浆中镁铁质矿物结晶过程及挥发组分控制成矿热液中铟的金属量;碱性岩的幔源性、高氧逸度、高挥发性促进碲的迁移和富集,铁锰结壳中δ-Mn O2或Fe OOH可以吸附大量的碲;镉的超常富集行为主要与锌相关,不同类型铅锌矿床中镉的富集程度具有明显的差别;锗在铅锌矿床中主要以类质同象替代锌进入闪锌矿中,煤层中倾向于和有机质结合形成锗的络合物及有机化合物。基于已有认识,今后应当重点加强元素地球化学行为对稀散金属富集控制的研究,壳幔相互作用、热液过程、表生风化沉积以及多期多阶段地质事件耦合机制的研究,以及非常规类型稀散金属矿床的成矿潜力研究。本专辑报道了近年来这些方面的最新研究进展,包括13篇文章,主要涉及岩浆热液型矿床、低温热液型铅锌矿床、表生风化-沉积过程中稀散金属的富集成矿,以及稀散金属矿床的探测技术与预测方法研究等。     

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类的地球化学特征和成因

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类分布较广。它们具有准铝质化学成分（Ａ／ＭＫＣ〈１．０３）;贫Ｂｂ、Ｕ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｈｆ,相对富Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｒ;稀土总量较低,（〈０．７０５０）,δ＾１８Ｏ（〈７．６‰）。这些特征与华南同熔型花岗岩类的值十分相似,反映其源区具有壳－幔混合特点。新元古代花岗岩类的Ｎｄ模式年龄（１．８１～１．１４Ｇａ）介于我初生地壳（１．０Ｇａ）之间,推测这些花岗岩类主要是由上述两端元     

扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征

本文初次提出扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征是:a、裂陷早期阶段,发育碱性双峰式火山岩,但在裂陷的晚期和移离的早期阶段,发育碱性而不具双峰特征的火山岩、岩脉群;b、发育具两类不同地球化学特征的砂页岩,裂陷阶段形成的砂页岩与活动大陆边缘形成的砂页岩具相似的地球化学特征,移离阶段所形成的砂页岩才真正具被动大陆边缘砂页岩的地球化学特征。     

北秦岭新元古代前属于扬子板块的地球化学证据

秦岭是扬子板块和华北陆块间的复合造山带,其中存在两个古缝合带,北面的新元古代到早古生代商－丹缝合带介于北秦岭和南秦岭之间,南面的晚古生代勉－略缝合带形成于南秦岭与扬子陆块北缘之间,属于确知的扬子陆块内部打开形成的类型。北秦岭在地壳增生历史,元古宙上地慢性质,以及元古宙以来地幔相对富Nb、Ta、Cu,高Rb／Sr、Ba／Sr、Ba／La、Th／La、Nb／Ta比值和相对贫Fe、Mo方面均与南秦岭和扬子陆块北段一致。而与华北板块南段明显不同。变玄武岩类的Pb同位素三维空间拓扑图和铀εNd（t）－206Pb／204Pb图显示,区域一级地球化学界面位于北秦岭与华北陆块的分界处,二级界面才是商丹－缝合带。构造侵位于该带中的松树沟蛇绿岩<1000 Ma士)中已发现并存着N—MORB和E—MORB型变拉斑玄武岩。表明它们的岩浆分别来自亏损地幔和深部地幔热柱源区。松树沟蛇绿岩与勉,略蛇绿岩中的N—MORB型岩石具有与此相似的同位素组成和特征元素对比值,暗示松树沟蛇绿岩所代表的古洋壳也应属于扬子板块内部型。加之,新元古代之前秦岭只存在裂谷系而无板块结合带,故可确定北秦岭原来应属于扬子板块的组成部分。对秦岭群和宽坪群变拉斑玄武岩及松树沟E—MORB和N—MIORB进行地球化学对比的结果,既能够支持北秦岭是在扬子板块的洋壳洋岛基础上发展形成的微陆块的推断,又可解释北秦岭幔源岩石具有特高Th／La、Yb／Hf、Sc／Th比值和壳幔更富于放射成因钳的原因。此外。对本研究结果在秦岭造山带发展动力学方面的意义也进行了初步讨论。     

扬子地块西缘灯影组层控铅锌矿床成因的地球化学论证

扬子地块西缘灯影组层控铅锌矿床成因的地球化学论证邵世才（有色总公司北京矿产地质研究所，北京１０００１２）李朝阳（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词层控铅锌矿床地球化学矿床成因扬子地块西缘１矿床地质特征扬子地块西缘灯影组铅锌矿床呈南北向...     

晚古生代—早中生代扬子板块西缘的构造-岩浆活动

根据晚古生代—早中生代扬子板块西缘基性岩浆活动的时空分布特点,尤其是峨眉山玄武岩的时空分布特点和古地磁研究资料,结合板块构造及地幔柱学说笔者认为形成于早二叠世的盐源—丽江陆缘海裂谷、晚二叠世的攀西裂谷以及二叠纪末至早中三叠世的甘孜—理塘洋均为峨眉地幔热柱与扬子板块在这一时期顺时针旋转的共同作用所致,同时峨眉地幔热柱的活动构成了完整的威尔逊旋回。     

扬子板块东南大陆边缘上震旦统热水成因硅质岩的地球化学标志

晚震旦世时,在扬子板块东南大陆边缘地带发育一套层状硅质岩建造,岩石化学成分纯净,ＳｉＯ２含量在９０％以上,其它化学成分含量均很低。但Ｆｅ和Ｍｎ相对富集,而Ａｌ,Ｔｉ,Ｍｇ相对贫乏。微量元素含量变化大,大部分微量元素含量相对地壳克拉克值偏低,仅Ｕ,Ａｓ,Ｓｂ,Ａｇ,Ｂａ等富集。岩石的δ＾３０Ｓｉ为０．０‰～０．７‰,δ＾１８Ｏ为２０．２‰～２３．６‰,δ＾３０Ｓｉ和δ＾１８Ｏ值及岩石的形成温度清楚地     

扬子西缘新元古代盐边群火山岩年代学及大地构造背景

扬子板块西缘新元古代盐边群广泛发育一系列火山岩,其年代学和构造背景对理解扬子板块前寒武纪构造演化具有重要意义.本文获得盐边群乍古组、小坪组、渔门组和荒田组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为934±5 Ma、863±4 Ma、843±7 Ma和797±9 Ma,精确限制了盐边群时代为934~797 Ma.荒田组玄武岩属于钙碱性N-MORB（正常型洋中脊玄武岩）系列,轻稀土相对亏损、重稀土相对富集,具有中等程度的Nb、Ta负异常和轻微的Ti负异常,εNd（t）值为3.8~4.9.荒田组玄武岩来自以石榴子石和尖晶石为稳定区的地幔橄榄岩10%~20%的部分熔融.构造背景判别图解指示荒田组玄武岩形成于活动大陆边缘弧前盆地.结合前人的研究成果,认为扬子西缘新元古代早-中期存在弧-盆地系统,扬子板块新元古代构造动力学背景应为活动大陆边缘洋-陆俯冲,板块俯冲开始的时间不晚于934 Ma.     

扬子板块西缘黄草山和下索子花岗岩体锆石U-Pb年代学研究

对扬子板块西缘泸定—石棉地区黄草山花岗岩体和康定地区下索子花岗岩体中自形锆石,采用205Pb-235U混合同位素稀释法测定了锆石U-Pb年龄。测试结果表明,黄草山岩体中锆石结晶年龄为786±36Ma,下索子岩体中锆石结晶年龄为805±15Ma,表明它们都是晋宁期岩浆活动产物。     

四川盆地西南部乐山地区砂岩型铼钼矿地质特征及超常富集成矿

铼（Re）是一种在地壳中的丰度极低的分散元素,却是国防和航空航天领域不可或缺的关键原材料。由于其丰度很低,其超常富集成矿作用机理及过程是备受关注的重要科学问题。四川盆地西南部乐山地区的犍为-沐川-马边一带,在侏罗系地层中分布有砂岩型铼钼矿床（点）。本文以该区犍为县古匡岩矿床（点）为研究对象,对中侏罗统沙溪庙组中的含矿地层、矿化特征等进行了详细的研究,并对与铼钼富集密切相关的沥青进行了扫描电子显微镜、能谱和有机碳同位素分析。结果表明,含矿砂岩为三角洲前缘分流河道沉积环境下的产物,而非相对低能、还原的分流间湾沉积环境,并不是表生条件下氧化-还原作用富集成矿。矿床中的沥青是由来自下伏三叠系须家河组古油藏发生热裂解形成的,铼钼元素超常富集成矿与古油藏有机质具有密切的空间和成因关系。该类型矿床为铼等稀散元素超常富集成矿机理研究提供了新的研究思路和对象。     

皖东南黄片麻岩的锆石U—Pb年龄

在皖东嘉山南黄地区新元古代张八岭岩群之下,隐伏一套角闪岩相的TTG质片麻岩类。单颗锆石U-Pb法年龄测定得到其不一致线上交点年龄为2493±19Ma,代表了片麻岩原岩的形成年龄。这是扬子陆块北东缘首次发现的新太古代基底,证实扬子陆块北缘存在较广泛的新太古代—古元古代基底。     

湘西北大庸-古丈-吉首大断裂的新认识

通过1:5万花垣、古丈地区区域地质矿产调查工作,在系统查明湘西北地区大庸-古丈-吉首大断裂的地表变形特征及断裂两侧早古生代岩石地层单位的岩性、岩相变化及古生物群落分布的基础上,对该断裂的综合研究表明:它是扬子陆块东南缘武陵地块与雪峰地块的重要边界断裂,为长期活动的区域控岩、控相、控矿断裂,这一新认识对湘西北地区锰、铅锌等沉积矿产的找矿与勘查具有指导意义.     

米仓山地区岩浆活动与构造演化

扬子板块北缘自晚太古代至早震旦世，先后经历了地壳演化早期、沟－弧－盆和大陆裂谷三个大的发展阶段。与之有关的岩浆活动可划分为前吕梁期、吕梁期、晋宁期及澄江期；地壳演化的不同阶段、不同期次的岩浆岩在岩浆性质、活动方式和规模等方面有较大差别，各具特色。本文论述了各个时期岩浆活动特点、岩石成因及其与区域构造演化之间的密切关系，尤其是充分肯定了澄江期裂谷型岩浆岩在本区岩浆活动历史中的主导地位，这对进一步研究和重新认识扬子板块北缘地质构造演化史具有重要意义。     

苏鲁造山带古元古代超高温麻粒岩及其构造意义

本文报道了在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出的古元古代超高温泥质麻粒岩。泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩等变质表壳岩伴生。这些表壳岩以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴石、夕线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成。黑云母和白云母呈石榴石和夕线石的冠状体产出,为退变质矿物。相平衡模拟结果表明,麻粒岩峰期变质的温度和压力条件为~940℃和~1.2GPa。泥质麻粒岩中的锆石近等粒状或椭圆形,具有扇状或冷杉状分带,大多数具有平坦甚至亏损的重稀土配分模式,并有Eu负异常,为典型的麻粒岩相变质锆石。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果给出了1845±9Ma的207Pb/206Pb加权平均年龄,表明超高温麻粒岩形成于古元古代。结合现有的其他研究结果,我们推测扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。     

扬子地台北缘檬子地区侵入岩年代格架和岩石成因研究

对扬子地台北缘檬子地区发育的辉长苏长岩、角闪辉长岩、花岗闪长岩、石英闪长岩和钾长花岗岩体进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素、全岩主量和微量元素分析。结果表明,该区基性和中酸性岩体均形成于新元古代中晚期。其中基性侵入体辉长苏长岩形成于764±38Ma,角闪辉长岩形成于757±32Ma,均属钙碱性系列,轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE,如Ba、La、Ce、Sr等)、具有明显的Nb、Ta负异常和弱的P、Ti具负异常,形成于地幔原始石榴石二辉橄榄岩源区,部分熔融的程度大于10%。锆石Lu-Hf同位素研究揭示辉长苏长岩ε_Hf(t)值变化于+6.92~+13.99,t_DM变化于736~1058Ma,当ε_Hf(t)为最大正值时,对应的t_DM与岩石的形成年龄基本一致;角闪辉长岩ε_Hf(t)变化于+4.74~+14.97,t_DM主体范围变化于707~1214Ma,当ε_Hf(t)具有最大的正值时,t_DM接近于岩石形成年龄。反映出辉长苏长岩和角闪辉长岩在形成过程中,经历了地壳混染作用,最有可能是中元古代地壳的混染。对石英闪长岩年代学测试表明其形成于774±34Ma。花岗闪长岩、石英闪长岩属钙碱性系列,具有相似的稀土和微量元素分布特点,表现为大离子亲石元素富集,亏损高场强元素(Ta、Nb、Y、Yb等)的特点。钾长花岗岩样品属高钾钙碱系列,岩石稀土元素丰度较低,∑REE=105.9×10^-6~133.1×10^-6,轻稀土富集,具有强烈的Eu负异常(δEu=0.03~0.09),微量元素原始地幔标准化表现为大离子亲石元素富集,Ba、Nb、Sr、P、Ti具有明显负异常。石英闪长岩ε_Hf(t)变化于-4.46~+13.10之间,大部分为正值,平均值为+4.80,t_2DM变化于820~1726Ma,平均值为1256Ma,显示其主要为新元古代新生地壳部分熔融的产物,在形成过程中有中元古代地壳物质的参与;钾长花岗岩ε_Hf(t)主体为负值,变化于-16.49~+8.33,平均值为-5.26,t_2DM为943~2080Ma,平均值为1458Ma,显示其主体为古老地壳物质部分熔融的产物,新元古代新生地壳参与较少。结合区域地质特征分析,檬子地区基性和中酸性侵入体形成于活动大陆边缘弧环境,是新元古代勉略洋盆向南俯冲的地质记录。     

云南哀牢山-红河断裂带南段新生代富碱斑岩岩石成因和地质意义

在青藏高原东南缘和扬子克拉通西缘,哀牢山-红河断裂带南段,产出了一些新生代富碱斑岩,本文选择绿春-金平一带的三类斑岩进行了年代学、地球化学和岩石成因研究,试图为研究区的壳幔相互作用和哀牢山-红河断裂带的关联提供新证据。研究区出露的三类富碱斑岩及其锆石U-Pb年龄分别是花岗斑岩(34.36±0.39Ma)、石英二长斑岩(35.48±0.39Ma)和正长斑岩(35.36±0.43Ma)。三类岩石的锆石ε_(Hf)(t)值分别是-6.4～+2.6、-1.5～+3.6和-3.1～+1.0。三类岩石具有相似的微量元素、稀土元素和同位素特征,具有富集大离子亲石元素、轻重稀土分馏强烈、亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素的特征,具有弱的Eu负异常,~(87)Sr/~(86)Sr值为0.7067～0.7078,ε_(Nd)(t)为-3.8～-3.7。花岗斑岩和石英二长斑岩都来源于加厚的铁镁质下地壳,但正长斑岩来源于交代富集的岩石圈地幔,源区的富集可能是新元古代和晚古生代大洋俯冲交代导致的,印度与欧亚大陆的持续汇聚导致哀牢山-红河断裂带下部地壳和岩石圈地幔的增厚,在35Ma左右三江地区应力转变引起了岩石圈地幔的拆沉,使得软流圈上涌引起下地壳和岩石圈地幔的部分熔融,然后岩浆沿着地壳裂隙上涌和侵位,形成不同类型的富碱斑岩。     

地球化学填图的国际研究现状及建议

以环境调查、矿产勘探、土地合理利用和绿色农业生产为目的的区域地球化学综合调查工作正在世界各国开展。研究领域有：①制定土地合理使用和区域发展规划;②进行环境污染程度和环境本底值调查;③对研究区成矿潜力进行预测;④进行原生地球化学环境调查,为地方病的防治和动植物的健康服务;⑤对土壤肥力进行评估,为合理施肥和绿色农业服务。结合国内外研究动态,对我国今后开展的多目标地球化学填图提出了一些建议。     

华北地台北缘海西期花岗岩类地球化学特征及构造环境探讨

本文论述了华北地台北缘多条海西期花岗岩带的常量元素、微量元素和稀土元素分布特征，由北带至南带花岗岩类具有成分空间变化规律，微量元素特征类似于同碰撞花岗岩中微量元素分布特征。从而论述了在晚古生代期间蒙古洋壳继续俯冲消减在华北增生板块之下，多条海西期花岗岩带继承了早古生代岛弧环境成分极性空间变化规律，同时又具有同碰撞花岗岩的特征，探讨了古生代期间蒙古洋壳和华北陆壳板块运动发展历史。     

扬子地台西缘构造格局

研究区位于扬子地台与松潘—甘孜地槽结合部,属龙门山—锦屏山造山带中段。经历了基底形成、被动陆缘发展、褶皱造山、陆内造山４个构造演化阶段。尤其是中、新生代的褶皱造山和陆内造山作用,形成了现今地质景观。按构造岩片观点,以韧性剪切带为界划分构造岩片,从而建立了“四带五片”的构造格局。