锗的地球化学及资源储备展望

锗是众多高新技术领域的重要原材料,随着无人驾驶、5G、太阳能电池和催化剂等产业的飞速发展,锗在中国及全球未来需求量将十分巨大,在国民经济建设中具有重要地位,许多国家将其作为国家重要战略资源进行严格控制、管理和储备,因此,锗资源的地质勘探和战略储备是今后国家持续发展的重要需要。文章总结了锗的地球化学性质、晶体化学及矿物学、地球化学行为控制因素、全球富锗矿床类型等,根据我国锗资源特征,结合"川滇黔铅锌矿集区"内多数矿床中锗超常富集普遍现象,提出该区可作为中国锗资源战略储备基地,具有巨大潜在经济价值。开展"川滇黔铅锌矿集区"锗超常富集机理研究,不仅可以补充和完善锗地球化学行为的科学内容,提供认识该区铅锌成矿作用的重要地球化学信息,更重要的是为地质勘探的深入和综合利用该区锗资源提供科学依据,从而为建立中国锗资源战略储备基地提供实际地质地球化学支撑。虽然中国是全球最大的锗生产国和出口国,但其产品多为初级产品,加强锗产品深加工研发不仅具有广阔的前景,也将是中国锗资源综合利用发展趋势。     

云南金顶超大型铅锌矿区镉的地球化学特征及其环境效应

云南金顶铅锌矿是镉元素富集区,采矿活动导致镉元素释放出来进入地表环境造成镉污染。矿区不同岩石中镉分布差异比较大,围岩中镉含量范围在50×10-6~650×10-6之间,平均310×10-6,原生矿中镉含量范围14×10-6~2800×10-6,平均767×10-6,氧化矿中镉含量范围110×10-6~8200×10-6,平均1661×10-6,其平均值最高。氧化矿是镉元素的主要载体和释放源。淋滤实验表明矿石易氧化而释放出镉等有害元素,滤出元素可以迅速发生沉淀或被沉淀物包裹,其能力表现为Zn>Pb>Cd。研究结果表明,矿区下游江河段水体中隔的平均值为15.7μg/L,悬浮物中镉平均值为49.3 mg/kg,沉积物中镉平均值为203.7 mg/kg。矿区富镉岩石和矿物的自然风化是造成江水体和沉积物中镉污染的直接原因,对流域水生态环境造成潜在危害。     

闪锌矿的Fe、Cd关系随其颜色变化而变化

闪锌矿是自然界常见的重要金属矿物,含有很多种杂质元素,其中Fe、Cd是闪锌矿最常见,也是最重要的杂质元素。普遍认为,闪锌矿中的Cd、Fe是类质同象取代了Zn。但是,笔者研究发现闪锌矿的Cd与Zn往往成正相关,与Fe呈负消长。说明闪锌矿的Cd类质同象置换主要不是Zn,而是Fe。而且,闪锌矿Cd与Fe的相关性随其颜色的改变而变化。深色闪锌矿的Cd与Fe呈负相关,褐色闪锌矿Cd与Fe既有负消长关系,又有正消长关系。浅色闪锌矿的Cd与Fe呈正相关的数量大增。暗色闪锌矿多形成于高温,Fe具有强烈置换Zn能力。随着形成温度下降,Fe交代Zn的能力不仅逐渐减弱,而且,闪锌矿晶格的Fe变得不稳定,而被释放出来,主要由Cd替代。浅色闪锌矿形成于低温,矿液结晶的后期。矿液中的Zn可能不能满足闪锌矿结晶对Zn的需求,就由离子参数相似的Cd2+和Fe2+替代。致使闪锌矿的Cd与Fe呈正相关,Cd和Fe与Zn负消长。     

内蒙古孟恩陶勒盖银铅锌铟矿床的微量元素地球化学

孟恩陶勒盖银铅锌铟多金属矿床位于内蒙古东部,是产于海西期酸性岩浆岩体内部的热液脉状矿床,40多个矿体分布于东西长6km、南北宽200～1000m的范围内,成矿温度西高东低。矿床有用组分以Pb、Zn为主,伴生有Ag、Sn、In和Ga,其中Ag1800t,Sn2000多t,In400多t,Ga100多t,构成一个典型的多金属矿床。一部分Ag以银矿物形式存在,另一部分Ag存在于方铅矿和闪锌矿中。除锡石和黄锡矿外,方铅矿也含有较高的锡。In和Ga主要存在于闪锌矿中。矿石中w(Ag)=82×10-6～516×10-6,w(Cd)=94×10-6～1430×10-6,w(In)=12×10-6～295×10-6,w(Ga)=3×10-6～82×10-6;方铅矿中w(Ag)=1580×10-6～4995×10-6,w(Sn)=735×10-6～2785×10-6,In和Ga很低;闪锌矿中w(Ag)=280×10-6～2030×10-6,w(Cd)=0 18%～0 44%,w(In)=85×10-6～2660×10-6,w(Ga)=11×10-6～155×10-6。从西向东,Sn和In含量降低,Ag和Ga含量增高。这一变化与成矿温度由西向东的降低一致。     

新疆氯铜矿的发现及其意义

在新疆“三○五”项目的研究工作中，发现了氯铜矿（Atacamite）Cu2（OH）3Cl，其化学成分、粉晶数据、红外吸收光谱、差热分析和物理特征等与标准氯铜矿（智利）基本一致。这是我国首次在自然界发现的氯铜矿。它和本区一系列卤化物的发现，从某种程度上反映了该区成矿环境，表明在该区可以通过原生卤素晕寻找铜矿床和银矿床，具有非常重要的意义。     

陕南勉略宁地区铜厂闪长岩岩石地球化学及SHRIMP锆石 U-Pb同位素年代学

本文对位于陕南勉略宁地区铜厂铜矿区与铜成矿作用有关的闪长岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究,讨论铜厂岩体的岩石成因、成岩物质来源及其地质意义和与铜厂铜矿床的关系.研究结果表明,铜厂闪长岩属于钙碱性-低钾岩系列岩石,以富大离子亲石元素和贫高场强元素为特征,其稀土配分模式为具Eu负异常和Ce异常不明显的轻稀土富集型,与碧口群海相火山岩具有一定相似性和继承性.闪长岩主要来源于壳源或曾受到地壳物质的强烈混染,并没有经历过显著的结晶分异演化,且与铜成矿有密切的关系,为该区主要成矿物质来源之一.岩体形成的大地构造背景属于碰撞隆起-岛弧火山,成矿作用晚于岩体侵入.铜厂闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb同位素年龄为842±6.5Ma,早于秦岭造山带的主造山期.该区晋宁期俯冲-挤压造山作用,形成了碧口岩群岛弧火山岩系,铜厂闪长岩可能属于地层.碧口群细碧角斑岩末期火山侵入杂岩,由碧口群火山岩的局部熔融作用形成,其轻稀土的相对富集可能与岩体继承源岩的稀土特征有关.     

贵州都匀牛角塘富镉锌矿同位素地球化学研究

通过对牛角塘富镉锌矿的硫和铅同位素研究发现,该矿床同位素组成与其他含镉铅锌矿床明显不同,其硫同位素组成以富重硫为特征,δ^34S值变化范围不大,集中在 22‰～ 30‰;硫化物单矿物、矿石和乌训组地层岩石具有极其相近的铅同位素组成和高μ值(9．66～9．884)。表明该矿床的硫主要来源于寒武系地层硫酸盐或油田卤水,成矿物质铅主要来自铀钍相对富集的上部地壳岩石即清虚洞组白云岩(含矿地层)下伏地层乌训组页岩夹薄层灰岩,因此,牛角塘富镉锌矿成矿物质主要来源于上地壳即乌训组地层岩石,成矿时代为加里东运动的中晚期。     

云南金顶铅锌矿床中镉分布特征初步研究

镉属于分散元素之一,在地壳中较稀少,不易形成工业富集,真正有工业意义的镉的重要来源仅限于硫化物矿床,由于镉的地球化学性质与锌十分相似[1],因而镉主要作为副产品来源于铅锌矿床.     

湖北恩施首次发现硒超富集植物

湖北恩施地区富硒的二叠系炭质硅质岩和炭质页岩(石煤)岩层广泛出露地表,风化淋滤造就了恩施地区富硒的环境,20世纪60年代曾经爆发了世界上首例人群硒中毒事件,迫使渔塘坝居民整体搬迁.     

云南白牛厂银多金属矿床成矿作用特征的稀土元素地球化学约束

为了研究白牛厂银多金属矿床成矿作用特征,对矿区岩浆岩、围岩和矿石的稀土元素进行了ICP-MS分析测试。花岗岩稀土元素组成表现了较强的Eu负异常和弱的Ce负异常。围岩稀土元素特征表现出一定程度的热水沉积成因。矿石的稀土元素组成大致可分为两组：一组矿石表现为Eu正异常或无异常和Ce负异常,反映喷流沉积稀土元素组成特征,主要是距离花岗岩体较远的白羊矿段,指示成矿热液为温度较高（＆gt;250℃）、相对还原的流体,另外,Eu正异常和Ce负异常同时出现,说明矿石沉淀时较高温度的流体与少量的海水发生了对流混合;另一组矿石表现出与岩浆岩一致的球粒陨石标准化稀土配分模式,显示岩浆热液叠加改造成因,主要是距离花岗岩体较近的穿心洞矿段和对门山矿段。两组矿石稀土元素组成特征总体来说随着花岗岩体距离的变化而变化。根据岩浆岩、围岩和矿石的稀土元素组成特征,白牛厂银多金属矿床由喷流沉积形成主矿体,燕山期花岗质岩浆活动对矿体部分叠加改造。