玢岩型铁矿床尾矿中磷、稀土战略性矿产资源调查与综合利用研究:以安徽凹山矿田为例

玢岩型铁矿床是铁矿石的重要来源,其除了赋存巨量铁矿资源外,还以产出大量磷灰石为特征,伴生大量的磷、稀土、钒等资源。20世纪,矿业开发大多只回收主要矿种铁,对伴生资源的评价和综合利用较少。文章以凹山玢岩型铁矿田尾矿库为研究对象,开展伴生资源调查评价和综合利用示范研究。通过系统钻探采样、矿物组合分析、元素赋存状态和综合利用实验等研究,文章揭示出尾矿库中经济矿物为磷灰石,可综合利用资源为磷和稀土,并估算尾矿库中磷储量超过115万t、稀土5万t,社会和经济效益巨大,可作为范例进一步研究并推广应用。     

宁芜火山岩盆地凹山铁矿床侵入岩锆石微量元素特征及其地质意义

凹山铁矿床是玢岩铁矿床的典型代表之一,矿床中发育有辉石闪长玢岩和花岗闪长斑岩两类侵入岩。锆石微量元素分析结果显示,两类岩浆岩中锆石的稀土元素配分模型相似,花岗闪长斑岩中的锆石较辉石闪长玢岩中锆石具有较高的U含量,较高的U/Yb比值以及相似的Yb、Hf和Y含量,结合前人的研究认为,两者的源区具有一致性,均源于富集地幔,并在其上涌就位过程中混染了壳源物质,其中花岗闪长斑岩混染了更多的壳源物质。花岗闪长斑岩中锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值集中于0～100,远低于斑岩铜矿成矿岩体Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)>300的特征,具有较弱的形成斑岩型铜金矿的特征,但在宁芜地区发育的这类花岗闪长斑岩是否具有形成铜金矿化的潜力仍需进一步的研究和勘查。     

江西下鲍Ag-Pb-Zn矿床中铁锰碳酸盐特征及银的富集作用研究

下鲍Ag-Pb-Zn矿床位于冷水坑矿田西南部。铁锰碳酸盐与矿体在空间上重叠,曾被认为是冷水坑矿田隐伏矿床的找矿标志,但在随后发现的隐伏矿床中并未显示这一特征。本文就下鲍矿床铁锰碳酸盐的特征及与成矿作用的联系展开研究,发现铁锰碳酸盐对银矿物的沉淀有着积极作用,是重要的富银矿石,为矿山采选工作提供依据,并对深入研究冷水坑矿田隐伏矿体的     

矿浆型铁矿的氧同位素判别标志:以宁芜玢岩铁矿为例

自然界是否存在矿浆型铁矿以及如何判别矿浆型铁矿是地质学家争论探索了几十年的问题。大量地质现象和实验研究证实,中酸性岩浆在高氧逸度、富磷等挥发分和助熔剂的条件下,硅酸盐熔体与铁氧化物熔体之间可以发生液态不混熔,熔离出富铁氧化物熔体或富铁岩浆。但有些学者认为实验无法直接一次性熔离出高品位铁矿浆,因此不存在矿浆型铁矿。实际上,高品位富铁矿浆可能是经过多次熔离富集形成的,而非一次简单熔离完成;磁铁矿中钛含量偏低,可能与矿浆型铁矿遭受后期热液改造、钛大量丢失有关,最典型的例子莫过于智利拉科铁矿。长江中下游玢岩铁矿是我国重要铁矿资源类型,其中是否发育矿浆型铁矿也一直存在激烈争论。为了避免不必要的争议,本文将铁矿浆限定为由岩浆熔离形成的铁氧化物浓度30%的富铁熔体,由铁矿浆演化形成的铁矿床称为矿浆型铁矿。根据宁芜成矿岩体中锆石的钛温度计确定了岩浆的温度,根据锆石的氧同位素组成及磁铁矿与锆石之间的氧同位素分馏方程,计算出岩浆温度下直接从熔体中熔离出来的磁铁矿的δ~(18)O_(Mt)值为4.2‰。据此建立了宁芜玢岩铁矿中矿浆型铁矿的氧同位素判别标志,如果矿体中磁铁矿的δ~(18)O_(Mt)≥4.0‰,则为矿浆型铁矿,否则为热液型或浆-液过渡型铁矿。判别结果表明,钟姑山矿田矿浆型和热液型矿体同时存在,梅山铁矿介于矿浆型-热液型之间,而凹山矿田铁矿则为热液型,与野外观测及前人研究结果一致。     

长江中下游地区成矿作用研究新进展和存在问题的思考

长江中下游地区是中国成矿理论的重要发源地之一,迄今已经完成大量研究,取得了一系列重要进展,前人已进行了多次总结。文章在此工作基础上,概括总结了最新的研究进展,并提出尚待解决的一些科学问题:该带成矿过程的深化研究和新测试、新技术的应用,有望破解层状铜金矿成因难题;越来越多单独或者伴生钨矿被发现,成矿显示多样性和多期次的特点。建立了该带矽卡岩型铜金矿+金稀散金属矿床组合新模型,有望推动在斑岩-矽卡岩型铜金矿外围发现贵金属和稀散金属矿床;研究发现该带含膏盐层在矽卡岩铁矿和玢岩铁矿的成矿过程中贡献明显;利用红外和矿物原位测试技术示踪该带深部矿化中心;通过三维找矿预测和成矿过程数值模拟,为隐伏矿找矿突破增添了新路径。最后,文章提出有待进一步研究的5个方面的科学问题,以期推动深化研究和找矿新突破。     

膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿中的作用 ——以俄罗斯诺里尔斯克矿床为例

与基性-超基性侵入体有关的Ni-Cu-PGE硫化物矿床是镍-铜-铂族元素矿床的最重要类型。传统观点认为,Ni-Cu-PGE硫化物矿床是由成矿岩浆分异演化、熔离形成的,与围岩性质关系不大。实际上,大部分基性-超基性岩浆是硫化物不饱和的,在岩浆自身演化过程中难以聚集大量硫化物而形成有经济价值的大型高品位NiCu-PGE硫化物矿床。因此,壳源硫的加入是基性-超基性岩浆中硫化物浓度达到过饱和,熔离形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的关键。膏盐层是富含石膏等硫酸盐(SO24-)的蒸发沉积建造,除SO24-外,还富含Cl-、CO23-、Na+、K+等盐类物质,在自然界分布广、面积大,是地壳中重要的硫源层和氧化障。但膏盐层在Ni-Cu-PGE硫化物矿床中的作用长期被忽视,制约了Ni-Cu-PGE硫化物矿床成矿找矿理论的发展。文章以世界最大的俄罗斯诺里尔斯克Ni-CuPGE硫化物矿床为例,介绍了膏盐层与矿床分布的空间关系、石膏等硫酸盐矿物在矿床和蚀变围岩中的分布、成矿元素和硫同位素组成特征及变化规律,阐明了膏盐层在成矿中的作用和控矿机理。膏盐(SO24-)的加入,可以大幅度提高成矿系统的氧逸度,将成矿岩浆中Fe2+氧化成Fe3+,形成铁氧化物,SO24-自身被还原,向成矿系统提供还原硫S2-,与Cu2+、Ni2+等结合,形成铜镍硫化物等,使基性-超基性成矿岩浆由硫化物不饱和变为过饱和,形成硫化物小液滴,在岩浆房经聚集-熔离-富集,形成岩浆型Ni-Cu-PGE硫化物矿床。除膏盐层外,富含硫化物的地层也是形成Ni-Cu-PGE硫化物矿床的重要硫源层。     

庐枞盆地龙桥铁矿床中菱铁矿的地质特征和成因意义

龙桥铁矿床是庐枞火山岩盆地中的一个大型的铁矿床,多年来对其矿床成因的认识存在较大的争论.文章在野外地质研究工作的基础上,通过对矿床中菱铁矿的岩矿分析鉴定和电子探针测试,确定了矿床纹层状矿石中的菱铁矿为沉积成因.通过对菱铁矿的产出特征分析,并结合龙桥铁矿床的部分地质地球化学研究成果,认为在该矿床形成过程中,早期沉积形成了纹层状的菱铁矿层,在燕山期的岩浆热事件中,部分沉积菱铁矿被交代形成了磁铁矿和具有残余骸晶结构等一系列矿石交代组构特征的矿物.纹层状矿石既具有沉积特征,也具有热液改造特征,证实了矿床的形成存在早期(三叠纪)的沉积成矿(菱铁矿)作用和晚期(燕山期)的热液成矿(磁铁矿)作用.菱铁矿的研究为进一步确定龙桥铁矿床的成因提供了新的佐证.     

宁芜矿集区成岩成矿作用:来自花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄的证据

长江中下游多金属成矿带是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,主要由鄂东南(Fe-Cu)、九瑞(Cu-Au)、安庆-贵池(Cu)、庐枞(Fe-Cu)、铜陵(Cu)、宁芜(Fe)和宁镇(Cu-Pb-Zn)七个大型矿集区组成,与中生代岩浆作用的演化密切相关。成岩成矿作用经历了晚侏罗纪至早白垩纪高钾钙碱性花岗岩(156～137Ma)和     

吉林省八家子大型金矿床Rb-Sr同位素测年及同位素地球化学特征

八家子金矿床是华北克拉通北缘夹皮沟金矿带中的重要金矿床之一,赋存于太古宙花岗-绿岩带内。矿体多呈脉状产出,受NW向夹皮沟断裂控制,与中生代正长斑岩有成因联系。本文在八家子矿床选取8件黄铁矿样品开展了Rb-Sr定年,获得Rb-Sr等时线年龄为218.6±1.5Ma(MSWD=1.4),初始Sr同位素比值ISr=0.71047。成矿流体的δ18 OW值为3.2‰~5.1‰,δDW值为-100.7‰~-88‰。成矿流体主要来源于岩浆流体,混合部分变质流体和大气降水。金属硫化物的δ34S值介于-0.2‰~+7.9‰之间,均值+5.7‰,表明硫主要来自深源岩浆。黄铁矿中流体包裹体3 He/4 He值为1.05~1.20Ra,平均值1.13Ra。地幔流体参与成矿作用的比例为11.6%~13.2%,地壳流体占主导地位。八家子金矿的成矿时代为晚三叠世,形成于华北克拉通北缘的碰撞后伸展环境。     

辽宁省小佟家堡子金矿床流体包裹体及同位素地球化学特征

辽宁小佟家堡子金矿床位于华北克拉通北缘。矿区出露地层为元古宇辽河群大石桥组大理岩和盖县组片岩,断裂构造控制着矿体的产出。矿石类型包括石英脉型和蚀变岩型。围岩蚀变类型有硅化、绢云母化和碳酸盐化。成矿过程划分为早、中、晚3个阶段,依次为石英±黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段,金主要沉淀于石英-多金属硫化物阶段。流体包裹体研究表明,小佟家堡子矿床发育富液两相包裹体、富气两相包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体。成矿早阶段石英中仅见富液两相包裹体,包裹体均一温度介于311~408℃之间,盐度介于5.9%~14.3%NaCl eqv之间;成矿中阶段石英中发育富液两相包裹体、富气两相包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体,包裹体均一温度介于268~376℃之间,盐度介于4.1%~13.0%NaCl eqv之间;成矿晚阶段石英中仅见富液两相包裹体,均一温度介于201~254℃之间,盐度介于1.6%~7.6%NaCl eqv之间。成矿流体具中温、低盐度、富CO_2的特征,属于H_2O-NaCl±CO_2体系。流体不混溶作用是金沉淀的主要机制。成矿流体的δ~(18)OW值为0.3‰~2.3‰,δD_W值为-99.8‰~-96.2‰,表明成矿流体以岩浆水为主,混合部分变质水和大气降水。金属硫化物的δ~(34)S值介于+4.6‰~+12.9‰。金属硫化物的铅同位素比值变化较小,~(206)Pb/~(204)Pb=17.671~18.361,~(207)Pb/~(204)Pb=15.569~15.659,~(208)Pb/~(204)Pb=37.695~37.937。S-Pb同位素组成表明成矿物质主要来自辽河群变质岩和晚三叠世岩浆岩。黄铁矿中流体包裹体3He/4He值为0.27~0.53 Ra,地幔流体参与成矿作用的比例为2.9%~5.8%,地壳流体占主导地位。