中国三稀矿产生物找矿技术方法及其应用综述

生物地球化学作为全球热点学科之一,为找矿工作者探索地壳发生的地质地球化学过程提供了新的理论与方法,开展“三稀矿产”生物找矿方法研究并将其应用到找矿实践工作中,将对资源、环境领域的研究和应用产生重要影响。三稀矿产的生物找矿方法包括地植物学(植被观察)、生物地球化学找矿(植物分析测试)、动物找矿以及微生物找矿四个方面。本文通过归纳、总结前人研究成果,梳理了当前国内三稀矿产生物找矿研究的特点、概念和内涵,归纳了三稀矿产资源生物找矿常用方法,包括采样、测试和综合分析技术方法,总结了生物找矿方法在稀有金属矿区、稀散金属矿区的应用与研究进展,并结合项目团队最新成果,提出了对中国三稀矿产生物找矿方法及其应用的几点新认识,进一步阐述了三稀矿产生物找矿的理论与实际应用意义。通过川西地区锂铍稀有金属生物找矿方法应用于辅助隐伏矿床勘查,已取得一些成功案例。随着研究的深入,生物找矿方法必将对我国三稀矿产地球化学勘查理论和技术发展产生重大影响。     

青海“三稀”矿床成矿系列、成矿规律与找矿方向

青海“三稀”矿以稀有金属矿产和伴生稀散元素矿产为主, 稀土矿床分布于拉脊山成矿带和柴北缘成矿带, 类型仅有岩浆型(轻稀土)和岩浆热液型(轻稀土), 成矿于早古生代奥陶纪和志留纪, 成矿环境研究程度较低。稀有金属矿床主要出露于西秦岭成矿带和柴达木成矿带, 类型可分为与岩浆作用有关的岩浆型(铌、钽)、伟晶岩型(锂、铍、铌、钽)、岩浆热液型(铌、钽); 与沉积作用有关的蒸发沉积型(锂)和化学沉积型(锶), 岩浆作用矿床成矿高峰期为中生代三叠纪, 成矿于古特提斯演化后碰撞环境, 沉积作用矿床成矿爆发期为新生代新近纪和第四纪, 与青藏高原强烈抬升所致的断陷成盆及干旱气候有关; 稀散元素矿床均为有色金属矿床的伴生矿, 广泛分布于北祁连成矿带、柴北缘成矿带、东昆仑成矿带、西秦岭成矿带和阿尼玛卿成矿带, 矿种多样, 已知成矿元素有Ga、Ge、Cd、In、Se、Te等, 矿床类型丰富, 主要包括海相火山岩型、接触交代型和陆相火山岩型, 成矿时代相对集中于早古生代奥陶纪、晚古生代二叠纪和中生代三叠纪, 可能形成于原特提斯演化弧后盆地、岩浆弧环境。依据矿床时空分布特征、成矿作用及成矿地质背景, 将青海“三稀”矿产划分为10个矿床成矿系列、18个矿床成矿亚系列、20个矿床式。基于“三稀”矿床区域成矿地质背景、区域成矿条件、已知矿化信息和研究程度分析, 提出了成矿区带不同类型“三稀”矿产找矿远景, 认为西秦岭成矿带、柴北缘成矿带和东昆仑成矿带为伟晶岩型锂、铍、铌、钽、铷稀有金属找矿远景区, 柴达木成矿带为蒸发沉积型和化学沉积型锂、锶、铷矿找矿远景区; 对于研究程度较弱的稀散元素矿, 除在已知的矿集区着力稀散元素赋存状态、超常富集研究和资源量核算之外, 东昆仑成矿带牛苦头—野马泉矽卡岩型有色金属矿集区为稀散元素找矿的有利远景区。     

浙江矿产时空分布规律综述

通过对浙江省主要矿产的矿床数量、规模、矿产组合时间演化以及成矿分带性、丛聚性等特征的分析与归纳,概要总结了浙江省矿产资源的时空分布规律。通过系统收集和整理浙江省同位素成矿年龄资料,建立起全省成矿年代学谱系,并结合大地构造演化,将浙江省的成矿活动划分了5个时段。通过矿床数量、矿床规模以及矿产组合对比分析各时段的成矿信息和演化特征,构建了成矿时间演化图。依据浙江省矿产资源空间分布特征,将浙江省划分了4个Ⅲ级成矿带和7个Ⅳ级成矿亚带,从成矿密度和成矿强度的角度探讨各Ⅳ级成矿亚带矿床的分布规律。其中成矿密度划分了1个高密度区、4个中密度区和2个低密度区,综合矿产成矿强度划分了3个强成矿强度区、1个中成矿强度区和3个弱成矿强度区,以此为找矿方向和规划部署提供新思路。     

科学找矿工作的探索——兼述战略性矿产找矿工程

科学找矿是发现矿床和矿产勘查过程的总称, 在我国已探索了四十余年。它是应用当代有效的成矿学理论, 从各类资料和数据(地、物、化、遥)中提取信息, 研究区域成矿规律, 圈定不同级别的成矿区带(I—V级), 在成矿信息浓集区带或地段, 述明潜在矿床的地质条件, 判定矿床类型, 指明寻找未发现矿床的标志, 部署矿产勘查后进而发现了矿床, 公认它是矿产勘查学科各环节有机联系的系统流程。科学找矿引领地质找矿的重大突破, 促进矿产勘查工作的现代化。我国已通过矿产区划构建了科学找矿内容的基本格架, 在“新一轮固体矿产普查”、“矿产勘查跨世纪工程”、“矿产资源调查评价”和“找矿突破战略行动纲要”(又称“三五八”行动纲要)的实践中进行探索。获取的找矿成果证明, 科学找矿要以矿床成矿系列、矿产预测理论和成矿信息为指导; 矿产远景区划、地质资料的数据处理和提取成矿信息、编制矿产预测和矿床勘探系列图件是手段; 研究典型矿床, 建立区域的和矿床的成矿模式、总结区域成矿规律、圈定矿产预测远景区和找矿靶区、部署矿产勘查工作是发现矿床的科学支撑; 矿产勘查有效机制将科学找矿各个环节的内容实现有机联接, 组成获取找矿和矿床勘探成果的基本段, 概括为“三项理论”、“二个系统”、“二项技术”, 直至今日, 探索工作已获得很好的找矿效果。在未来的“战略性矿产找矿行动(2021—2035年)”实施过程中, 用科学找矿的思路构建矿产勘查新格局。     

黑龙江省多宝山-宽河成矿带Cu-Au成矿规律与成矿预测

黑龙江省多宝山-宽河成矿带铜金矿产十分丰富.区内于早奥陶世初形成的"四隆四拗"构造格局控制了以后各地质时期地层、岩浆演化及矿产的分布.通过对矿带成矿地质背景、物化探异常、典型矿床特征的分析与归纳,总结了铜金成矿规律、成矿条件与找矿标志,预测出9个找矿重点靶区.     

矿床成矿系列与成矿预测研究新进展——“《中国矿产地质志》‘成矿系列与找矿方向’”专辑特邀主编寄语

《中国矿产地质志》系列志书由全国600多家单位、4000多名地质工作者, 历时十多年编纂而成, 计划出版200多套志书、150余套附图, 全面记录我国180余种矿产、7万余处矿产地的矿产勘查成果和成矿规律, 实现我国已发现矿种、矿产地和国域面积的三个全覆盖。该志书填补了历史空白, 具有划时代的里程碑意义。该套志书是在“矿床的成矿系列”(简称“成矿系列”)理论思想指导下开展研编的, 厘定了地球系统演化各个时空域中矿种全覆盖的矿床成矿系列, 构建了全国94个成矿带和31个省区市的区域成矿谱系, 在此基础上构建了时间域、空间域及成矿作用紧密结合的成矿体系, 并进一步应用成矿系列的“全位成矿、缺位找矿”的预测思维开展了全矿种的成矿预测。在《地球学报》编辑部的大力支持下, 主动服务于新一轮找矿突破战略行动, 我们从全国、省域、成矿区带等不同尺度, 选取12篇论文, 组成“《中国矿产地质志》‘成矿系列与找矿方向’”专辑, 对铁、金、稀有、稀土、稀散、磷等战略性矿产等进行了系统总结和分析, 旨在为新一轮找矿突破战略行动中找矿工作选区和部署提供科技支撑, 促进国内重要矿产资源的勘查开发, 增储上产。     

我国“三稀”关键矿产的成矿理论与勘查研究进展

“十三五”以来,我国启动了国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项(DREAM),在“三稀”关键矿产成矿理论与勘查研究方面取得了重要进展。具体表现为：(1)通过对“三稀”矿产成矿系统深部结构、深部过程、矿产分布规律与矿体定位控制要素的整体研究,揭示了重要矿床的形成时代、成矿机制与成矿末端效应,实现重点矿集区“透明化”的勘查示范,通过增储实践,成效显著。(2)创建了“五元一体”稀土成矿与勘查模型,在赣南等地区新发现陆内浅变质岩风化壳离子吸附型稀土矿,形成了以浸出相和赣南钻为核心的勘查评价技术体系,实现绿色、经济、安全、高效勘查评价和稀土找矿重大突破,赣州稀土资源储量增长显著。(3)在喜马拉雅东段扎西康-错那洞矿集区,建立伟晶岩型铍矿、矽卡岩型铍钨矿、锡石硫化物型锡钨铍矿、独立萤石矿、脉状铅锌矿“五位一体”成矿新模型,新发现祥林、日纳等大型矿床,整体达超大型规模,开辟了特提斯喜马拉雅成矿带战略新区,取得铍-钨-锡等关键矿产找矿重大突破。(4)初步建立了“多旋回深循环内外生一体化”锂能源矿产成矿理论,创新“五层楼+地下室”锂矿勘查模型,“以锂找锂”探测技术助力深部找矿。将黏土型锂资源分为火山...     

大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程进展与主要成果

钾盐是关乎国计民生的大宗急缺矿产;稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、晶质石墨、金刚石等矿产是国内外公认的战略性新兴矿产。根据国家建设的需求,2015年中国地质调查局设立了"大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程"。该工程以查明重要矿种的资源潜力,取得找矿突破为目标,以矿调为手段,以"五位一体"为部署原则,进行了全国重点地区大型资源基地和重要矿集区相关矿种的成矿规律和找矿方法创新研究,同时开展了矿产资源的综合利用研究。经过3年的努力已取得了一批找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法,支撑了赣南、闽西等革命老区脱贫攻坚,带动了川西等地区的经济发展,对保障国家农业安全和战略性新兴产业顺利发展发挥了积极作用。概要介绍了在钾盐找矿、华南"三稀"金属矿产调查、川西大型锂矿资源基地建设、新疆奇台超大型晶质石墨矿找矿等方面取得的新进展;介绍了在华南、华北、中西部等主要成矿带"三稀"矿产、晶质石墨、萤石等关键矿种成矿规律研究、成矿模式构建、资源潜力评价、重点靶区优选、技术方法组合等方面取得的成果;介绍了在公益性基础性调查研究中所起到的示范引领作用。钾盐"二层楼"成矿模式和锂矿"五层楼+地下室层脉组合"成矿理论和找矿模型得以完善,新发现靶区40处,矿产地14处,大型资源基地2处,新增KCl资源量3.5亿t,伟晶岩型锂资源量31.75万t,铍资源量1.6万t,石墨资源量7 378万t,脉石英56万t,萤石1 159万t,金刚石资源量2.29万克拉,新增重稀土资源量12万t,含磷锂铝石岩体型锂资源量38万t。该工程取得的进展与成果对保障国家资源安全和战略性新兴产业的顺利发展具有重要的现实意义。     

全国重要固体矿产重点成矿区带划分与资源潜力特征

成矿区带是区域成矿规律研究成果最集中反映,同时也是地质找矿勘查部署最直接依据。利用全国重要矿产潜力评价成果重新厘定我国重要成矿区带,部署我国重要成矿区带有重要实际价值。成矿区带划分一方面要以区域构造环境及演化为纲,对成矿域、成矿省进行科学划分;同时要研究成矿本身时空分布规律,研究矿床的多元地物化遥等成矿信息,使得成矿区带符合成矿实际,能够直接找矿。部署区带是根据国家找矿工作部署出发,对成矿区带进行优选排序,具有引导导向作用,往往也能大大促进部署区带地质找矿突破。本次工作以23个矿种圈定成矿靶区,重要矿产地、物化遥异常等信息,并在最新划分的90个三级成矿区带基础上,划分了26个全国固体矿产勘查重点成矿区带,并进一步优选10个重点部署区带。     

全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展

全国先后共设置了141个整装勘查区,分布在26个重点成矿区带,位于古亚洲、滨太平洋、特提斯三大成矿域。整装勘查区成矿条件优越,矿产资源丰富,矿床类型复杂多样。运用成矿系统理论,对全国典型整装勘查区开展了研究与梳理,按构造动力体制划分出3类成矿系统,按照成矿机制划分出4类成矿系统,并划分（厘定）出24个成矿系统亚系统。根据上述成矿系统研究成果,重新划分出14个成矿系列、34个矿床式,建立了典型矿床的结构模型,在此基础上构建了15个成矿系统空间结构模型。归纳总结整装勘查区成矿系统,建立成矿系统空间结构模型,运用缺位找矿思维,调整整装勘查区区域矿产勘查工作部署,开展新矿种、新类型、新区域、新层位勘查找矿,取得了重要进展与成果,丰富了成矿系统和勘查区找矿预测理论。     

辉锑矿中稀土及多元素地球化学特征

锑矿床和微细浸染型金矿床中辉锑矿的稀土元素地球化学指标对比分析,表明锑矿床中辉锑矿稀土元素含量低于金矿床中含金辉锑矿。锑矿床中辉锑矿的ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ小于金矿中含金辉锑矿。从辉锑矿的多元素地球化学特征的分析,认为金矿床中辉锑矿主元素锑含量较低,富含金、银、砷杂质元素,而锑矿床中辉锑矿的锑含量较高,金、银、砷含量较低。利用辉锑矿稀土元素及杂质元素地球化学特征,可间接或直接评价微细浸染型金矿床。     

江西金山金矿床稀土元素地球化学特征及意义

稀土元素在地质体中的丰度及分布形式与地质体的发生发展及物质组成有关.通过对比分析矿床的稀土元素组成特征及分布模式,研究矿床围岩、蚀变带及各类矿石的稀土元素地球化学行为,认为在高水/岩比值下热液蚀变作用使其稀土元素产生明显的带入和带出,但成岩和成矿物质具有继承性演化的特点.含金石英脉的稀土元素地球化学特征表明成矿流体具有多源性.石英脉成因不同,是不同成矿阶段热液与构造共同作用的产物.本次工作发现的硅质岩,其地球化学特征表明是一种混有火山物质或陆源物质的过渡类型热水沉积岩,可能指示该矿床早期存在热水喷流成岩成矿作用.     

广东信宜-罗定地区含锡花岗岩类的稀土元素地球化学特征和成因

广东信宜-罗定地区含锡花岗岩类呈复式小岩体产出,由花岗斑岩和花岗岩组成.岩石的稀土元素总量高(w(ΣREE)为236.75×10-6～383.28×10-6);从第一阶段花岗斑岩到第二阶段花岗岩的稀土总量降低;轻重稀土的比值ΣCe/ΣY(0.77～1.38)较低;具有弱的Ce负异常和强烈Eu亏损(δEu=0.015～0.119);稀土元素配分模式呈海鸥型.岩石属于大陆板内张性构造环境下高侵位形成的壳源重熔型花岗岩类.     

稀土元素的迁移形式富集机理初探

通过对稀土矿物与碳酸盐相关性,矿物包裹体主要成分,代表性稀土矿物的化学成分,稀土矿物的主要共生、伴生矿物组合,稀土氢化物、稀土合金氢化物的形成条件及理化性质的研究。认为稀土矿床的成矿物质主要是呈稀土合金氢化物与CO、CH4等共同迁移,然后被氧化富集成矿。     

近岸和河口地区稀土元素地球化学研究进展

稀土元素对研究和探索水体许多宏观、微观过程能起到很好的表征作用。对河口水体痕量稀土元素分离、富集和测定进行了总结，综述了近岸和河口地区稀土元素元素化学研究的最新进展，讨论了稀土元素近岸和河口地区地球化学研究的意义，回顾了过去研究中的不足及其对后续研究工作的指导意义，并展望了近岸和河口地区稀土元素地球化学研究的发展方向。     

石源龙地区岩浆岩的稀土元素和同位素地球化学

本章系统研究石源龙地区流纹质熔结凝灰岩、粒状碎斑熔岩、英安岩、星村中细粒黑云母花岗岩的铷锶同位素地质年龄，并根据锶、氧同位素和稀土元素含量讨论其地质意义     

冀东南地区稀土元素演化特征及基准值研究

从冀东南地区系统采集了地表水(n=37)、地下水(n=31)、水系沉积物(n=81)、土壤(n=242)和岩石(n=472)的稀土样品,利用统计学和岩性岀露加权方法分别对14个稳定的稀土元素(REE)含量及各类稀土基准值和分布模式方面进行了研究。对岩石—土壤—水系沉积物—地下水和地表水系统中稀土元素迁移和分布模式的研究表明,随土壤的发育,REE出现富集,并出现分异,HREE比LREE更易在土壤中富集;Eu在岩石和土壤中由负异常到地下水和地表水的正异常演化特征。地表水和地下水中REE的含量和分布模式相近。     

WALL ROCK ALTERATIONS OF HYDROTHERMAL PNEUMATOLYTIC DEPOSITS OF RARE ELEMENTS

The geochemical features of hydrothermal-pneumatolytic rare element deposits are discussed on the basis of a natural connection between high temperature metasomatism phenomena and concentration processes of some rare elements. Two kinds of metasomatic processes are most interesting from the view-point of rare elements (albitization and greisenization). Li and Rb are concentrated in zinnwaldite-bearingalbitized granites and greisens. Nb, Ta (in columbite, pyrochlore, microlite, hatchettolite), Zr (in malacone zyrtolite), Be (beryl) are concentrated in albitized and greisenized granites. The beryllium deposits are closely connected with greisens of different composition, and quartz-greisen veins. The fluorite-bearing metasomatic rocks among carbonate rocks are characterizedby accumulations of Be (chrysoberyl, phenacite, taateite, sianhualite), Li (Li - margarite), Sn (cassiterite). The character of postmagmatic alterations of intrusive and wall rocks is a valuable indicator of the possibility of concentration of different rare elements.—Auth. English Summary.