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。     

宣威—威宁地区铌矿床的元素赋存状态及富集机制

铌是一种重要的关键金属,因其特殊的超导性、高熔点、耐腐蚀、耐磨等性质被广泛应用于超导材料、航空航天等新兴领域,是现代高科技产业不可或缺的原料。全球铌资源虽然丰富,但分布极度不均,仅巴西的铌资源就占据了约95%。中国铌资源匮乏,消费量却超过了全球总消费量的四分之一,绝大多数铌依赖于进口,“被卡脖子”风险高。近年研究表明,宣威—威宁地区二叠系宣威组底部的古风化壳普遍富含铌、镓、稀土等多种关键金属,其中Nb₂O₅含量一般为220μg/g、轻稀土氧化物含量为850～5500μg/g、镓含量一般约50μg/g,均达到了风化壳型矿床的工业品位,且铌、稀土、镓的远景资源量分别超过11万t、40万t、2万t,显示出巨大的资源潜力。尽管前人对该类铌矿床的空间展布、元素分布规律等已进行了较深入研究,但铌的赋存状态及富集机制尚存在较大争议,阻碍对成矿机理的深入认识,制约了对成矿规律及找矿方向的把握。基于此,本文围绕铌赋存状态和成矿机制这一主线,以宣威—威宁地区宣威组铌矿床和底部的玄武岩为研究对象,运用粉晶X-射线衍射(XRD)、电子探针(EPMA)等手段对铌矿化黏...     

兰坪盆地西缘沉积岩容矿脉状Cu-Ag(±Pb-Zn)多金属矿床成矿流体特征

兰坪盆地西部发育大量沉积岩容矿的Cu-Ag-Pb-Zn多金属矿床,矿体的分布受逆冲推覆系统控制。逆冲推覆系统根部带主要发育脉状Cu-Ag(Mo)矿床(包括金满Cu-Ag、连城Cu-Mo及一系列脉状Cu矿床);前锋带主要发育Pb-Zn-Ag(±Cu)矿床(包括白秧坪Pb-Zn-Ag-Cu多金属矿集区及一系列小型的Pb-Zn矿床)。文章系统分析了盆地西缘Cu-Ag(±Pb-Zn)多金属矿床流体包裹体及C、H、O同位素特征进行了根部带Cu和前锋带Pb-Zn矿床成矿流体的对比研究,探讨了盆地西缘Cu-Ag(±Pb-Zn)多金属矿床成矿流体的性质、来源及演化。研究表明,根部带的CuAg(Mo)多金属矿床成矿流体主要为与围岩充分交换的深循环大气降水,具有富CO2、中高温(集中在280~340℃)、中低盐度w(Na Cleq)(1%~4%)的特点;前锋带Pb-Zn-Ag(±Cu)多金属矿床成矿流体则主要为源于大气降水的盆地卤水,具有贫CO2、中低温(集中在160~240℃)、中高盐度w(Na Cleq)(集中于22.0%~24.0%)的特点。     

滇西-滇西北斑岩型金矿床成矿地质特征及控矿条件初步研究

1斑岩型金矿床主要类型。1．1与二长斑岩有关的构造破碎带蚀变岩型金矿床：以祥云马厂箐矿田、金厂箐金矿床为例。分布于红河-金沙江深大断裂与程海大断裂复合交汇部位的祥云马厂箐斑岩型金-多金属矿田范围内。与成矿有关的岩浆岩主要为二长斑岩,呈岩株、岩枝、岩脉状侵入于下奥陶线浅变质砂岩中。金矿体一般由含金石英脉、石英-多金属硫化物脉或含金蚀变岩组成,     

白云鄂博矿床含矿白云岩的成因探讨

以白云鄂搏矿区含矿白岩的分布、野外地质产状等基础地质特征为基础,结合岩石学、矿物学和地球化学等一系列特征进行了研究,认为含矿白云岩既非典型的正常海同积积碳酸盐岩,亦非典型的岩浆碳酸岩,它既有典型的海相沉积碳酸盐岩的某些特征,如其分布具有一定的时代性和层位性,吴层状、似层状或爱镜状,与周围地层呈整合接触并与其同频褶皱和变形,具明显的层理等构造,同时又具有岩浆碳酸岩的某些特征,如沿深大断裂构造分布下部     

滇西北兰坪盆地金满脉状铜矿床成矿流体特征及其成矿意义

滇西北兰坪盆地西缘发育大量沉积岩容矿脉状铜多金属矿床,矿体的分布受逆冲推覆系统控制,金满是其中储量最大、品位最高的铜矿床。成矿过程可分为3个阶段:成矿前(不含矿化石英-铁白云石脉)、主成矿阶段(含铜硫化物石英脉)、晚成矿阶段(少硫化物方解石+石英脉)。流体包裹体岩相学和显微测温结果表明:成矿前和主成矿期石英中流体包裹体特征变化不大,成矿前和主成矿期石英中均存在3种类型的包裹体,以水溶液包裹体为主,含CO_2水溶液包裹体次之,富CO_2包裹体较少出现。含CO_2水溶液包裹体测温结果也差别不大,均一温度都集中在240320℃,盐度(w(NaCl))集中在1%4%。水溶液包裹体均一温度变化也不大,集中在160 230℃,明显低于含CO_2水溶液包裹体;盐度却存在较大的变化,主成矿期盐度变化范围明显较大,且峰值高于成矿前。晚成矿阶段则仅出现水溶液包裹体,均一温度和盐度都明显降低,均一温度集中在120185℃,盐度集中在1.4%9.3%。结合其他证据,笔者认为金满铜矿床包含两种不同性质的流体:深源流体,以中高温、中低盐度、富含CO_2为特征;盆地卤水,以中低温、中高盐度、贫CO_2为特征。成矿过程中未发生明显的沸腾和相分离作用,深源流体和盆地卤水的混合可能是导致Cu等成矿元素沉淀的重要机制。     

钾长石中的铅及其对成矿的贡献

在中-酸性岩浆岩、碱性岩浆岩、片麻岩及混合岩等岩石类型中,钾长石是含铅最高的造岩矿物,其铅含量是全岩铅含量的2～10倍,云母类矿物铅含量的3～16倍,石英铅含量的6～32倍.早元古代、太古宙岩石中钾长石含量低,钾长石中的铅占全岩铅含量的比例低于10%,中元古代以来的碱性岩浆岩、富含钾长石的花岗岩和变质岩,钾长石含量增高,其中所含的铅占全岩铅的比例明显增大,钾长石含量达50%～70%的碱性岩,钾长石中的铅约占全岩总铅量的70%～95%.钾长石在后期极易发生水热蚀变,转变为绢云母、方解石、石英等,在这种转变过程中,铅大量析出进入流体相.这种变化能够为后期铅的成矿提供成矿物质.     

贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层电子探针研究

对贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层进行电子探针研究,发现镍主要赋存于黄铁矿、针镍矿、辉砷镍矿、铁辉砷镍矿、紫硫镍矿、赫硫镍矿;钼主要以"碳硫钼矿"的形式存在。镍钼硫化物多与黄铁矿、白铁矿交代共生,反映矿物经历了不同的成矿阶段。岩石中不仅富集Ni、Mo元素,而且Se元素存在超常富集,可以视为热液作用或生物作用的结果。遵义黄家湾下寒武统Ni-Mo富集层应为海底热液沉积和生物沉积混合成因,其物源较为复杂。     

拉尔玛硒-金矿床中硒矿物形成的地质地球化学环境

文章介绍了拉尔玛硒 -金矿床中出现的大量的硒矿物的主要特征和矿物组合。根据成矿流体的物理化学性质 ,构造了硒矿物形成时的逸度 -逸度图解、逸度 -温度图解、逸度 - p H图解 ,推导了硒矿物形成时的物理化学条件 ,认为高的 f Se2 、f Se2 / f S2 值、高 f O2 、中酸性条件以及低温有利于硒矿物的形成。同时根据大量统计数据 ,认为 S<0 .5%、Corg<1.5%、Se>10× 10 -6时出现硒矿物的几率最高 ,可作为宏观上的判别标志。     

巯基棉富集分离-原子荧光光谱法测定高碳高硫地质样品中痕量硒

氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)应用于测定地质样品中的痕量硒具有较高的灵敏度,但复杂的基质仍会增加分析难度,尤其是富含有机质样品与硫化物样品中的有机碳、复杂配合物和共存离子等带来的干扰,故样品前处理十分重要.采用常规的巯基棉(thiol cotton fibre,TCF)富集分离方法处理富含有机质样品与硫化物...