中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

湖南仁里稀有金属矿田36号伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其意义

位于幕阜山岩体西南缘的仁里稀有金属矿田是近年来华南地区新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地,铌钽矿体赋存于岩体内外接触带伟晶岩中,具有明显成矿分带性.文章选取仁里矿床岩体内接触带36号伟晶岩脉为研究对象,开展伟晶岩的地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,探讨其与花岗岩围岩成因关系及岩体内接触带伟晶岩的成岩成矿时代,以丰富仁里矿田稀有金属成矿作用研究.研究表明,36号伟晶岩具高硅(w(SiO2)为72.87％～76.21％)、高铝(w(Al2O3)为13.69％～15.14％)、低钙镁铁、相对富碱(w(Na2O+K2O)为6.59％～8.33％)、(高钾)钙碱性及过铝质特征;微量元素总体富集Nb、Ta、Hf、U等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE);稀土元素总量(ΣREE)13.95×10-6～71.63×10-6,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具壳源特征.白云母Ar-Ar坪年龄为早白垩世(136.6±1.4)Ma,成矿作用发生于仁里矿田稀有金属大规模成矿的早阶段.地球化学及矿物学特征显示,36号伟晶岩与花岗岩围岩具有良好的演化关系,结合野外观察现象及成岩年龄,认为36号伟晶岩为花岗质岩浆侵位后残余岩浆结晶分异的产物,母岩为中粗粒片麻状黑云母二长花岗岩.     

中国西部主要伟晶岩型锂辉石矿床 成矿作用对比及找矿前景

为了解中国西部伟晶岩型锂矿床的成矿地质背景和矿床地质特征,指导今后该类锂铍等稀有金属矿产资源勘查与评价,总结研究了中国西部几个主要的大型、超大型伟晶岩型锂辉石矿床的成矿特点,并简要对比这些矿床的成矿地质背景、矿床地质特征等.结果表明:中国西部伟晶岩型锂辉石矿床所处的大地构造位置较为相似,大多处于褶皱造山带中,呈现集中成带分布,稀有金属矿化均发育在岩浆岩后期的伟晶岩脉中,围岩均为一套变质砂岩、板岩、片岩类,伟晶岩脉的含矿性还与构造裂隙的交叉和相对封闭条件有关;成矿时代集中分布在印支晚期—燕山早期.但不同地区的锂辉石矿床也表现出其特殊性,矿物组合上以可可托海最为复杂,甲基卡次之.今后勘查应以锂成矿带为重点,伟晶岩型锂矿为首要勘查对象,同时应因地制宜,以现有的典型矿床为模型,寻找最有效的找矿技术方法组合,为后期找矿提供依据.     

绿柱石与硅铍石原位结晶实验研究

绿柱石与硅铍石均为铍矿物家族中的主要成员,是重要的工业铍矿物,利用背散射和电子探针研究矿物特性时,常可见两者共生或发生交代的现象（饶灿,2009;Reyf, 2008; Evensen, 1999）,其结晶条件对于成矿环境与成矿机制均具有重要的指示意义。前人已进行了关于绿柱石,硅铍石等铍矿物稳定性的实验研究,但研究多采用高温淬火的高温高压实验装置,误差大,且无法原位观测矿物结晶习性（王振杰, 1992;Sirbescu et al., 2009）,本文利用热液金刚石压腔,原位观测了绿柱石与硅铍石的结晶过程,得到了它们结晶的温压条件及结晶习性。     

幕阜山矿集区黄柏山锂铌钽矿床地质特征及找矿方向

江南造山带中段幕阜山稀有金属矿集区是我国东部重要的锂铌钽资源基地, 区域锂资源主要集中于锂辉石伟晶岩中。但此类伟晶岩常受到岩浆出溶热液的叠加作用, 导致锂不同程度的流失, 因此新鲜锂辉石伟晶岩的产出条件与精准定位, 成为区域成矿理论研究与锂资源勘查的突破重点。笔者研究团队近年来在幕阜山地区新发现的黄柏山锂铌钽矿床, 产出了区域少有的大规模新鲜锂辉石伟晶岩脉。本次研究在黄柏山矿床已开展的化探、探槽、钻探等勘查工作基础上, 系统总结了矿床的地质条件, 精确厘定其成矿时代, 初步建立了仁里-黄柏山矿田成矿模型, 并进一步指出区域找矿方向。黄柏山矿床位于幕阜山岩体西南缘, 矿床内伟晶岩总体沿片岩片理产出, 其类型主要为(白云母)钠长石伟晶岩和锂辉石钠长石伟晶岩, 稀有金属矿化组合为Be-Nb-Ta-Li, 稀有金属矿物主要为绿柱石、铌钽铁矿和锂辉石。矿床内锂辉石多为新鲜无蚀变(＞96%), 少数晶体边缘具弱蚀变或锂辉石+石英蠕虫状共生结构, 为岩浆演化晚阶段流体出溶导致的弱酸性交代所致。三种类型锂辉石的Li2O为7.72%~7.82%, 基本未发生锂的流失, 这与区域构造交汇导致容矿空间封闭性弱, 岩浆演化出溶热液第一时间运移扩散有关。黄柏山矿床稀有金属成矿作用发生在早白垩世(133.0±1.5Ma), 与幕阜山矿集区二云母花岗岩成矿阶段时限(135.8~133.0Ma)一致。本次工作通过对仁里-黄柏山矿田伟晶岩地表类型分带的重新厘定, 结合区域已有的成矿母岩及伟晶岩垂向分带研究成果, 提出黄柏山矿床、仁里矿床、深部成矿母岩三者从西至东呈现出由高至低的三维空间分布特征, 初步建立矿田"体中体"模型。该模型及稀有金属成矿作用特点显示, 矿田西南部冷家溪群与幕阜山岩体接触带区域, 尤其是高地形地区, 仍具有锂找矿潜力。     

中甸弧燕山晚期成矿事件的Re-Os定年及成矿规律研究

中甸弧是义敦岛弧的南延部分,是我国重要的铜铅锌钼多金属成矿区.在该地区,相对于印支期成矿事件,燕山晚期成矿事件的研究程度和重视程度均不够.中甸弧燕山晚期形成的矿床主要为休瓦促钨钼矿床、热林多金属矿点和红山多金属矿床.本文通过辉钼矿Re-Os定年技术,精确确定体瓦促矿床形成于83±1Ma,热林矿点形成于81.2±2.3Ma.同时通过刘兴旺等(2006)的辉钼矿Re-Os年龄(77±2Ma),并参考黄铁矿Re-Os测试结果(75±18Ma),可推断红山矿床主要形成发生于燕山晚期.根据上述定年结果,中甸弧成矿作用表现出一定的规律性休瓦促→热林→红山,三矿床(点)具有成矿年代相近、空间等距、矿种由高温组合向低温组合变化、矿化类型相似、成矿母岩体就位深度递增等特点.这是同一构造-岩浆-成矿作用连续演化的结果.依据上述成矿规律,在中甸弧北部具有一定的找矿前景.     

赣南崇义—大余—上犹矿集区不同类型含矿石英中白云母40Ar/39Ar年龄及其地质意义

崇义—大余—上犹矿集区是世界著名的黑钨矿床集中区,本文选择钨锡多金属硫化物石英脉型（柯树岭和漂塘矿床）和锡钨石英脉型（仙鹅塘矿床）3个矿床石英中的白云母开展40Ar/39Ar年代学研究,测得坪年龄分别是：钨锡多金属硫化物石英脉型是 158.9 ± 1.4 Ma（漂塘）、158.8 ± 1.2 Ma（柯树岭）;钨锡石英脉型的是231.4 ± 2.4 Ma（仙鹅塘）,在反等时线图上,其对应的截距年龄分别是158.8 ± 1.6 Ma、158.7 ± 1.9Ma和232.5 ± 2.4 Ma。由此表明,在崇余犹矿集区内存在两个不同成矿时期,即以黑钨矿为主的多金属硫化物石英脉型矿床形成于中侏罗世,集中于160~150Ma之间,与南岭地区钨锡矿床的主成矿期是一致的;而以锡石为主的,并含有大量白钨矿的石英脉型矿床可形成于印支期     

四川甲基卡锂矿床花岗岩体Li同位素组成及其对稀有金属成矿的制约

四川康定甲基卡超大型锂矿是我国最大的硬岩型锂矿床之一,矿区中南部呈岩株状出露的二云母花岗岩常被认为是成矿伟晶岩的"矿源岩",对其开展Li同位素地球化学研究,对探讨矿区稀有金属的来源与演化具有重要意义.研究工作基于详细的野外地质调查,采用MC-ICP-MS方法对岩体锂同位素组成开展了研究.研究结果显示,岩体Li含量介于192×10-6~470×10-6,均值为309×10-6,δ7Li值介于-1.56‰~+0.90‰,均值为-0.24‰,与平均上地壳值基本一致,具有高Li低δ7Li的特征.δ7Li与Li、Rb、Ga、SiO₂及ε_Nd（t）不存在明显的相关性,岩体锂同位素组成反映了其形成时的源区特征,未受岩浆结晶分异作用和蚀变作用的影响.岩体岩石地球化学、同位素地球化学资料表明,岩浆来源以三叠系西康群砂泥岩的部分熔融为主,可能有部分深源物质的加入.此外,岩体Li同位素的变化规律表明伟晶岩的成矿流体来源于二云母花岗岩.岩体Li含量与Li同位素组合不仅可用来划分锂矿床类型,而且对稀有金属找矿具有一定的指导意义.      

川西扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床白云母花岗岩岩石地球化学特征

扎乌龙花岗伟晶岩型稀有金属矿床位于四川西部石渠县呷依乡,矿区出露的白云母花岗岩岩体与含稀有金属伟晶岩脉有密切的时空关系及成因联系。本文对采自扎乌龙白云母花岗岩岩体的新鲜样品进行了全岩岩石地球化学分析,结果表明,该岩体岩石富硅(Si O_2=73.49%~74.78%)、富铝(Al_2O_3=14.37%~14.83%)、高钾(K_2O/Na_2O=1.14~1.91),贫Fe、Mg、Ti,里特曼指数(σ)3.3,铝饱和指数和Al_2O_3/Ti O_2(100)较高。以上特征表明该岩体属高压型高钾钙碱性强过铝质花岗岩。微量元素表现出Rb、U等正异常和Ba、Sr、Zr、Ti等负异常的特征;岩石稀土总量较低,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征,且由于较明显的负铕异常(δEu=0.36~0.53)而呈现"V"型谷状。岩石高Rb/Sr(2.08~6.51)和Rb/Ba(1.53~3.26)、低Ca O/Na_2O(0.3)等地球化学特征,表明其来源于三叠系西康群泥质岩的脱水熔融,是同碰撞造山作用的产物。而扎乌龙式LCT型花岗伟晶岩,主要是由造山过程中变泥质岩部分熔融形成的强过铝质岩浆逐步演化而形成。     

湖南仁里稀有金属矿田地质特征、成矿时代 及其找矿意义

仁里稀有金属矿田位于幕阜山岩体西南缘,是华南地区重要的稀有金属矿产地之一。文章旨在通过对区域成矿条件、矿田地质特征、地球化学特征、成岩成矿时代与稀有金属成矿作用的综合分析,为矿田勘查设计乃至华南地区稀有金属找矿与研究提供理论依据。在矿田范围内对燕山期、武陵期花岗岩及每个矿区代表性伟晶岩进行了系统采样,开展了岩石化学成分分析,同时对矿田内二云母二长花岗岩及锂辉石伟晶岩分别进行了锆石U-Pb、白云母Ar-Ar同位素定年。研究表明:①多期造山与燕山期陆内活化是成矿的有利地质背景,多阶段伸展作用导致幕阜山地区多期大规模的多金属成矿作用发生;②矿田构造主要以NE(或NNE)向构造为主,复合改造NW向及近EW向构造,NE(或NNE)向和NW(或近EW)向构造呈现立交桥式的构造格局,控制了花岗岩和伟晶岩分布;③矿田内伟晶岩属极高分异、富硅、过铝质花岗质岩石,燕山期花岗岩属陆壳改造"S型"花岗岩;④幕阜山岩体由岩体内接触带往岩体外接触带(10 km),由黑云母伟晶岩→二云母伟晶岩→白云母伟晶岩→锂云母伟晶岩→锂辉石白云母伟晶岩过渡,形成了较完整的稀有金属演化序列:无矿化→Be→Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Nb+Ta+Li+Cs;⑤稀有金属成矿与构造岩浆时空演化、构造组合、特别是岩浆的分异程度密切相关,矿田内燕山期花岗岩年龄139.3～146.2 Ma,稀有金属成矿年龄为130.5～130.8 Ma。