富氟花岗岩浆液态不混溶作用及其成岩成矿效应

除了结晶分异模式外,富氟花岗岩浆液态不混溶作用也是伟晶岩成岩成矿的重要机制。熔体包裹体和实验研究表明,富氟花岗岩浆的液态不混溶会形成富挥发份的贫硅熔体和与其共轭的富硅酸盐熔体。花岗岩中的异离体型伟晶岩和贯入状脉型伟晶岩,挥发份、助熔剂等元素和同位素组成在不混溶相间的突变性是该类不混溶作用的主要标志。富氟花岗岩浆不混溶作用不但可以解释伟晶岩的特征性矿物分带,对传统的伟晶岩成岩理论提出了挑战;还对稀有金属有高度富集作用,这主要归功于F、B、P等挥发份对稀有金属元素的亲和力。然而,目前该类不混溶作用成矿效应的研究还比较薄弱,这主要要归因于没有理想的地质对象。甲基卡矿床是亚洲最大的固体锂矿床,初步研究表明该矿床发生了富氟花岗岩浆液态不混溶作用,是研究氟花岗岩浆液态不混溶过程中稀有金属的分配、迁移、富集规律和机制的理想对象。     

美国离子吸附型稀土矿床的发现及其影响

稀土元素化学性质较为活泼,具有典型的金属特性和不同于周期表中其他元素的物理和化学特性,特别是它们的光学、磁学性质已广泛地应用在当今新材料、新技术领域。目前,含有稀土的功能材料已达50多类,包括光学材料、磁性材料、电子材料、储氢材料、高温超导材料、核物理材料等,稀土在现代材料工业中具有工业“味精”之称。因此,稀土被人们誉为新世纪高科技及功能材料的宝库,它是改造传统产业和发展高新技术的战略性元素,已成为国内外公认的关乎新兴产业发展的战略性资源。     

南岭区域成矿与深部探测的研究进展及其对西藏钨锡找矿的指示

本文通过对桂西北矿集区、湘南矿集区和赣南粤北矿集区的地质学、地球化学、矿床学等方面的研究,扼要对比了南岭西段、中段和东段的地壳演化历史和区域成矿特点,发现在矿集区尺度上,南岭成矿带西段表现为燕山晚期的爆发式成矿作用;南岭成矿带中段表现为伴随多期岩浆活动而发生多期次成矿,形成多金属矿床;东段虽然也发生多期次的岩浆活动,但成矿作用以燕山期早期第一阶段为高峰;南岭西段也具有发现东段式钨矿的潜力.在不同矿集区深部找矿方向上,南岭西段的少花岗岩地区应重点探测与深部隐伏花岗岩体有关的成矿作用,高温高压成矿实验也表明溶洞式矿体也应列为找矿重点;南岭中段应根据不同的成矿环境探测深部矿体,如黄沙坪矿床深部存在“柿竹园式”矿床;南岭东段,应该在“五层楼”下部寻找“地下室”矿体.在物质来源方面,在湘南骑田岭矿集区的探测技术试验结果表明,骑田岭岩体深部存在地幔物质上涌的通道,岩体中心相的细粒黑云母花岗岩较外围的粗粒黑云母花岗岩混入了较多的幔源物质,白蜡水矿区的富锡流纹质次火山岩脉,也暗示深部存在一期更晚的、含幔源物质更多的岩浆活动,与锡矿成矿物质多来源于地幔的认识一致.根据以上认识,并综合对比南岭与西藏成矿的异同,本文认为在西藏地区,宜在低剥蚀地区的中低温热液矿床的深部探测钨锡矿床,在发育老地层的高剥蚀地区寻找中高温热液型钨锡矿床.     

湖南仁里铌钽矿床矿体地球化学特征及其成因意义

仁里超大型铌钽矿床处于扬子陆块与华夏陆块交汇之江南隆起造山带、幕阜山岩体西南缘,是我国东部近年来新发现的超大型、高品位花岗伟晶岩型铌钽矿。为了查明矿体中伟晶岩地球化学特征,进一步总结区内稀有金属成矿特征,为幕阜山地区乃至华南地区稀有金属找矿与研究提供经验,本次选取5号主矿脉钻孔ZK1616中5_(-2)号矿体的13个矿样进行了主量、微量及稀土元素测试。测试结果:SiO_2:70.2%～90.1%, Al_2O_3:5.23%～16.4%, Na_2O+K_2O:3.49%～11.5%, A/CNK:1.42～3.28,稀碱总量:202.0×10~(-6)～1155.9×10~(-6),稀土元素含量极低,部分超出了测量精度的下限,A/CNK明显高于花岗岩A/CNK指数,具有较高的分异指数。研究表明矿体中伟晶岩跟其围岩(花岗岩)均属高分异、富硅、过铝质、钙碱性花岗质岩石,稀有金属元素的富集程度与花岗岩分异演化程度有良好的一致性,稀有金属成矿受岩浆的分异演化控制,分异晚期富含F、H_2O、CO_2的气、热液流体对围岩的稀有金属元素的释出→迁移,对稀有金属成矿产生了叠加作用。多阶段、分带性较复杂的伟晶岩更有利于铌钽等稀有金属成矿。     

云母矿物对仁里稀有金属伟晶岩矿床岩浆-热液演化过程的指示

仁里5号伟晶岩脉是湖南仁里超大型铌钽多金属矿床中含矿性最好且分带完整的一条含铌钽矿脉,云母作为其中的贯通性矿物出现于各分带中,由外部带至内部带表现出不同的成分和结构特征。文章通过对5号脉各带中的云母矿物进行详细的电子探针(EPMA)分析,查明了不同分带中云母矿物的演化规律:自外向内云母类型从白云母→锂云母的方向变化,Ⅰ带→Ⅲ带主要为白云母,Ⅳ带起出现富锂云母类型,并开始发育多种不平衡和交代结构;Ⅰ带→Ⅳ带云母的Li、Rb、Cs、F、Mg、Ti含量逐渐升高,K/Rb和K/Cs比值逐渐降低,从Ⅳ带→Ⅴ带,Mg、Ti降低、Li、Rb、Cs、F含量出现突增,其中,w(F)最高可达11.8%、w(Li_2O)可达8.33%,w(Cs_2O)为4.00%,而铯多硅锂云母中的w(Cs_2O)可达18.0%。这些证据均表明,5号脉具有极高的分异演化程度,从外部带向核部演化程度逐渐增高;Ⅳ带云母的突变很可能暗示其经历了岩浆-热液过渡过程,而Ⅴ带主要发育于热液阶段,此时的流体性质有利于Nb、Ta尤其是Ta元素的富集再沉淀。仁里矿床经历了岩浆-热液2阶段成矿作用,并且稀有金属的成矿很可能持续至热液阶段,这也是造就它特殊性(高品位)的重要原因。     

应用X射线荧光光谱-电感耦合等离子体质谱法研究湖南传梓源地区稀有金属矿床伟晶岩地球化学特征

本文利用X射线荧光光谱和电感耦合等离子体质谱分析技术对传梓源地区锂辉石伟晶岩、钠长石伟晶岩和钾长石伟晶岩开展研究,获得三种类型伟晶岩地球化学特征。锂辉石伟晶岩具高Al2O3(16.23%~16.4%)、高K2O(3.05%~5.22%)和高分异指数(DI=91.13~94.9),微量元素富集Rb、K而亏损Ba、Sr、Ti,稀土元素含量低(ΣREEs=2.9×10-6~3.5×10-6);钠长石伟晶岩富Na2O(5.58%~7.41%)而贫K2O(0.98%~2.62%),微量元素Rb/Sr值相对于锂辉石伟晶岩呈降低变化而稀土元素为升高变化;钾长石伟晶岩富K2O(9.13%)而贫Na2O(1.69%),微量元素Zr/Hf和K/Rb值相对于锂辉石伟晶岩和钠长石伟晶岩呈升高变化的特征。表明岩浆在演化过程中发生了不混溶作用、钠长石交代作用和钾长石交代作用,分别形成了Li、Rb矿化锂辉石伟晶岩,Nb、Ta、Be矿化钠长石伟晶岩和无矿化钾长石伟晶岩,这些地球化学特征是稀有金属矿床找矿地球化学标志。     

富氟钡型碳酸岩岩浆的演化机制及其成矿效应

碳酸岩可分为原始地幔原生碳酸岩和广义“碳酸岩”——富氟钡型碳酸岩。相对于原生碳酸岩,富氟钡型碳酸岩含有大量挥发分和碱土元素,产出了众多稀土矿床,具有较高的成矿潜力。理论和实验研究表明,在碳酸岩岩浆演化过程中,挥发分和碱土元素是岩浆发生不混溶作用的关键因素,而且不混溶作用相对结晶分异作用更利于成矿元素的富集。因此,可以推断挥发分和碱土元素是富氟钡型碳酸岩的成矿的关键因素,不混溶模式是富氟钡型碳酸岩岩浆演化和成矿的主要机制。但是,这仅为理论推断的结果,而且许多实验的研究对象是未发生稀土矿化的碳酸岩,数据的说服力较弱。在我国富氟钡型碳酸岩矿床中,山东微山稀土矿床具有成矿元素高度富集,代表了富氟钡型碳酸岩成矿强度大的特点;而白云鄂博铁—稀土矿床则代表了富氟钡型碳酸岩成矿规模大的特点,二者相辅相成,是研究富氟钡型碳酸岩成矿效应的理想对象。     

山东微山稀土矿床成矿流体的演化及对成矿的制约

山东微山稀土矿是我国三大轻稀土基地之一,产出有大量金属硫化物.本文在金属硫化物中富含银,且达到工业品位.流体包裹体研究表明,矿床内存在四类包裹体:含子矿物包裹体、含CO2包裹体、含SO42-包裹体,以及盐水溶液包裹体.盐水溶液包裹体与舍CO2包裹体的热力学特征存在较大差异,激光拉曼分析表明包襄体中的子矿物主要为硅酸盐,硫酸盐和碳酸盐矿物,重晶石产出含SO42-溶液包裹体,盐水溶液包裹体含有H2S,少量盐水溶液包裹体同时存在SO42-,HS-.硫同位素表明金属硫化物成矿流体属于碳酸盐热液分异流体同其他来源流体混合的产物.以上资料表明,微山矿床成矿流体经历了硅酸盐岩浆期、碳酸岩岩浆一热液过渡期、碳酸岩热液期、金属硫化物低温热液期,在不同期次内挥发分的富集和存在形式不同,导致碳酸岩岩浆-热液过渡期发生稀土矿化,低温热液期发生银矿化.因此,微山矿床属于与碱性岩有关的稀土-金(银)矿床.     

我国铷矿成矿规律、新进展和找矿方向

铷是重要的稀有金属和战略性新兴产业矿产。按目前工业指标衡量,我国铷资源相对丰富,主要分布在江西、新疆和广东等12个省份,规模以超大型和大型为主,但品位低,均以伴生资源产出,开发利用难度大。花岗岩型和花岗伟晶岩型是我国铷矿的主要类型,主要分布在江南隆起东段、武功山-北武夷山、南岭中段、浙中-武夷山、康滇、阿尔泰、华北陆块北缘等稀有金属成矿带。我国近年铷矿的找矿工作虽然有新进展,发现和提交了广东龙川天堂山超大型铷矿,但基本上还是伴生矿产,铷矿资源先天不足的基本格局尚未有实质性改变。鉴于战略性新兴产业的快速发展,尤其是在环境保护要求越来越高的形势下,促进新能源及相关产业的发展已经是当务之急,而铷有可能在新能源领域发挥重要作用,因而有必要提前谋划独立铷矿、高品质铷矿的找矿工作,重点找矿方向宜考虑摸清现有铷矿资源家底、从新兴产业需求侧的角度来分析哪些类型的铷矿有可能得到现实的开发利用、进而有针对性地总结找矿标志、圈定找矿靶区、适度开展钻探验证,并布署相关的高端利用、综合回收方面的研究工作。     

湘东北仁里- 传梓源矿床5号伟晶岩岩相学、地球化学特征及成矿时代

湘东北幕阜山地区由东北向西南,稀有金属矿化种类由单一至复杂,成矿规模逐渐增大,显示出明显的空间规律性。本文选取幕阜山地区西南部岩浆分异演化程度最高、矿化种类最复杂的仁里-传梓源稀有金属矿床,开展典型伟晶岩脉矿物学、地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,旨于揭示Be-Nb-Ta-Li-Cs伟晶岩地球化学特征,探讨其与花岗岩围岩成因关系,并限定矿床稀有金属成矿时代。仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉表现出相对富碱(Na_2O+K_2O=5.11%～14.02%,平均9.4%)、过铝质(A/CNK=1.04～2.26,平均为1.4)的特征,微量、稀土元素含量极低,总体上富集Ta、Nb、Hf、Zr等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE),不相容元素Rb、Cs、Nb、Ta、Zr、Hf等的强烈富集表明岩浆分异演化程度极高。矿物学及地球化学特征显示,仁里-传梓源矿床5号伟晶岩脉由边部至核部分异演化程度逐渐升高,但其化学指数与花岗岩围岩相比表现出较明显的突变关系。结合野外接触关系、年代学等证据,推断围岩二云母花岗岩并非稀有金属伟晶岩母岩。仁里-传梓源矿床显示出稀有金属岩浆-热液两阶段成矿的特征,伟晶岩中锂云母Ar-Ar坪年龄为125.0±1.4 Ma,代表了岩浆分异演化晚阶段,近热液体系中稀有金属聚集成矿的时代。