“关键资源地球化学勘查”专辑特邀主编寄语——关键元素分布与关键资源勘查

关键资源已经成为工业4.0和低碳能源不可替代的原材料。构成关键资源的元素有50余种, 这些元素是现代社会的先进制造、电子产品、低碳能源、国防安全、生物医药等必须的原材料, 因此也称为关键元素。地球化学勘查是研究和探测关键元素分布和超常富集, 寻找关键资源行之有效的方法。中国在关键元素的分布和深部探测地球化学领域走在了国际前列, 形成了从全球尺度、全国尺度、矿区尺度直到纳米尺度地球化学探测技术体系, 实现从二维到三维、从浅表矿到千米深度矿产探测能力的飞跃, 不仅圈定了一批全国稀土、锂、铀的超常富集区, 而且取得了多处深部金矿和铜矿勘查的重大突破。本专辑选择部分研究成果介绍了稀土元素、新能源金属(铀、锂、钴)、金、铜等关键资源地球化学勘查中取得的新进展和成果。为了响应国家号召“把论文写在祖国大地上”, 专辑作者把优质素材形成的论文发表在自己的杂志上, 作为本期特邀主编对他们的奉献精神表示衷心感谢和崇高的敬意！     

老挝全国地球化学填图与成矿远景区预测

随着国家"一带一路"倡议的推进,在中国地质调查局的资助下,开展了老挝境内21万km^2的国家尺度(1:100万)地球化学填图工作,本次工作填补了老挝国家尺度地球化学填图的空白,为老挝基础地质、矿产开发、环境保护、农业生产等多个方面提供了基础地球化学保障。本次共采集老挝境内地球化学样品1905件,使用多种测试手段分析了71种元素的含量,并据此制作了这些元素的地球化学图和地球化学异常图。通过对老挝Au、Cu、Ni、Co、Mn、Zn、Ag、As、Sb、Pb、Bi和Sn的地球化学参数及其相关性的研究发现:这些元素的中位值均小于我国热带雨林区水系沉积物元素含量,而且这些元素的中位值均小于其平均值,As、Au、Bi、Pb和Sb在老挝境内的分布十分不均,元素局部富集明显。通过R型聚类分析,我们将上述元素分为Au;Cu;Ni、Co;Mn、Zn;Ag、As、Sb、Pb、Bi、Sn等5个簇群,并根据元素的地球化学分布特征及综合异常特征,在老挝划分了7个地球化学成矿远景区。     

中国钴地球化学异常特征、成因及找矿远景区预测

近年来钴资源的战略地位急剧提升,钴资源勘查也日益受到重视.但钴的成矿作用特殊,极低密度地球化学填图能否为钴资源勘查提供可靠依据有待研究.对全国基准计划获得的深层汇水域沉积物钴地化异常开展研究,建立矿床与异常空间位置指数,定量评价矿床与异常相对位置关系.发现钴异常的形成主要受（超）基性岩控制,少数与矿化作用有关,个别钴异常与泥质岩和次生富集等因素有关.中国与欧洲（FOREGS计划）结果均表明,风化型、热液型、岩浆型钴矿床与钴异常空间对应关系依次减弱.在此基础上,结合中国钴成矿地质背景,在华南钴成矿带、华北克拉通北缘东段等圈定了若干钴成矿远景区.     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑研究（Ⅱ）:发育过程

沙质草原风蚀坑的发育过程主要有以下几个阶段:风蚀裸地→土层破口→活跃发展风蚀坑→固定风蚀坑→消亡风蚀坑。固定或消亡的风蚀坑可能活化,并重新进入活跃发展阶段。地貌发育则相应地经历典型草原景观→沙漠-草原景观→沙地-草原景观的总体演变过程。风蚀坑的发展有极限控制。但是各类沙丘的固定非常困难,有向大规模典型沙漠景观发展的高度危险。风蚀坑的形成发展和植被的演替将平坦单调缺水的典型草原改造成地形起伏多变,并有星散分布的风蚀坑湿地点缀其间、植被类型丰富多样的乔、灌、草相结合的沙地疏林草原。因地制宜地保护和利用沙质草原,可以保持其生态系统不致恶化并促进其不断优化。     

西准噶尔走滑断裂系元素分布特征及其成矿意义

我国新疆西北部西准噶尔走滑断裂构造体系(简称"西准系")是中亚造山带巴尔喀什马蹄形构造的向东延伸部分,由于中生代成吉思-准噶尔断裂的右行走滑断裂作用而被分成了两个部分。西准系是一个多米诺式的走滑断裂构造体系,主要由达拉布特断裂、玛依勒断裂、巴尔鲁克断裂等三条NE走向的左行走滑断裂及其夹在它们之间的地块所组成,可能是晚古生代与走滑断裂相关的陆条弯曲(褶皱)作用的产物。同时,西准噶尔地区也是重要的晚古生代成矿带,产出有一些大型和超大型的金属矿床,包括包古图斑岩铜矿、哈图金矿、萨尔托海铬铁矿和杨庄铍矿床等。本文分析了西准系走滑断裂构造与元素分布之间的关系。结果显示,西准噶尔成矿带元素与地球化学块体以及铜、金、钼、铬铁矿等矿床的分布,均受晚古生代西准系的形成与演化过程的控制。其中,庙尔沟、红山岩体与金地球化学块体之间的反对称分布特征,说明了花岗岩类侵入体和金元素在达拉布特断裂左行走滑过程中发生了重要的物质调整与迁移作用。庙尔沟岩体的逆时针旋转运动,造成了环状断裂与裂隙系统,以及与之相对应的Cu、Pb等元素风火轮式的分布形式。走滑断裂作用与岩体旋转运动的共同结果,导致了金元素沿断裂和裂隙的迁移与成矿,使得西准地区金矿床在断裂和裂隙中的发育。断裂构造体系与元素地球化学异常之间的关系,可以用来有效指导西准地区未来矿产资源的勘查。     

岩屑测量和土壤微细粒测量在沙泉子铜镍矿的应用

在新疆沙泉子铜镍矿上方开展岩屑测量和土壤微细粒全量测量的试验工作,试验结果显示,两种方法圈定的成矿元素地球化学异常具有Cu-Ni-Cr-Co多元素异常组合的特征,且异常分布范围与深部矿体较为一致,表明岩屑测量和土壤微细粒全量测量可以有效地指示铜镍矿体,可作为该区寻找铜镍矿的有效手段。相比较而言,土壤微细粒全量测量效果更好,表现在元素含量更高,异常强度更强,由此便能强化微弱异常,有利于发现和识别弱的矿化信息。     

地球化学勘查新技术应用研究

地球化学勘查是资源和环境领域一种十分重要的勘查评价方法技术.最近十年来地球化学勘查新方法新技术研究的重要进展主要表现在以下几个方面:①基本解决了森林沼泽区、干旱半干旱高寒山区、高寒湖沼丘陵区中普遍存在的有机质和/或风成沙对水系沉积物测量的严重干扰问题,确定采样粒级为:森林沼泽区和高寒湖沼丘陵区-10～+60目,干旱半干...     

长江中下游地区铜地球化学块体物质来源及其对铜矿集区形成的制约

本文从成矿物质供应角度入手,来剖析长江中下游地区大型矿床/矿集区的成因。研究区内共圈定出5个Cu地球化学块体,区内所有已发现的Cu矿集区和绝大多数已发现的大型Cu矿均位于Cu地球化学块体范围内。根据前人获得的研究区典型成矿岩体的Sr-Nd、Hf同位素及成矿岩体中继承锆石年龄,推断研究区产出有矿集区中Cu地球化学块体内巨量的Cu元素主要来源于富集岩石圈地幔,并有少量地壳物质的贡献。正是由于长江中下游地区存在规模巨大的Cu地球化学块体,这些块体能够提供区域成矿带所需的巨量的成矿物质,从而使得该区经历了长期的构造活动、岩浆作用和成矿作用后形成了数量众多的铜矿床。     

华南陆块铜的地球化学块体与成矿省的关系

在区域化探全国扫面计划1∶20万水系沉积物样品Cu含量的基础上,描述了华南陆块铜地球化学块体的空间分布特征,并分析了它们与地质体、已知的铜成矿省(矿集区)在空间上的对应关系。发现华南陆块的铜地球化学块体主要分布于扬子地块西南缘,长江中下游、西秦岭、三江地区和湘粤桂交界区。其中扬子地块西南缘铜地球化学块体主要与峨眉山玄武岩的铜高背景值有关,其他异常与海西期镁铁质超镁铁质岩有关的铜矿和层控型铜矿有关;长江中下游地球化学块体与长江中下游成矿带吻合;西秦岭铜地球化学块体与岩体、铜矿和以铜为伴生元素的矿床有关;三江、湘粤桂交界区的铜地球化学块体也有与之对应的铜矿床或铜为伴生元素的矿床。通过这些地球化学块体与已知的地质体、成矿省(矿集区)的对比得出如下结论,铜地球化学块体的形成可能与岩石的高背景值、铜成矿省(矿集区)或铜为伴生元素的矿床有关。巨量的成矿物质的供应只是形成大型、超大型矿床的必要条件,如长江中下游铜地球化学块体为铜成矿省提供物质来源;但每个地球化学块体并不一定都有与之对应的矿集区,如峨眉山玄武岩铜地球化学块体与玄武岩高背景值有关,并没有形成大型的铜矿床。     

冀北火山岩型铀矿地球化学评价指标研究

冀北地区是火山岩型铀矿的有利产出区域,本文以该区的水系沉积物区域化探数据与典型铀矿矿区岩石和土壤地球化学数据为研究基础,建立适用于火山岩型铀矿的地球化学勘查评价指标。含矿围岩富铀、钍、硅、钾。铀富集于粗粒级(-4～+20目)水系沉积物和细粒级(-100目)土壤。因此,粗粒级水系沉积物是区域测量的有效采样介质,细粒级土壤是矿区测量的有效采样介质。火山岩型铀矿直接的特征指示元素为U和Mo,其它伴生元素还有Th、La、Hg、Sb、Zr、B、F等。该指标的建立对冀北地区及北方火山岩型铀矿勘查评价具有实际意义。