青海五龙沟金矿区蚀变矿物光谱特征与找矿应用

使用近红外光谱仪对五龙沟金矿区主要蚀变矿物进行了光谱测试,获得该矿区主要蚀变矿物的光谱数据;同时选择部分具有代表性的样品进行详细的镜下鉴定,并将镜下鉴定结果与野外实测光谱曲线进行对比分析,检查其对五龙沟金矿体矿化蚀变快速检测的有效性和准确度。对比分析结果表明,蚀变分带与矿体吻合较好,对矿化分带具有较好的指示意义,也为该区的金矿勘探提供了依据。      

流体的氯含量及其演化：来自岩石含氯矿物的记录

含氯流体是地质作用中重要的流体形式之一。通过含羟基矿物的氯含量来反演流体的组分及其演化是流体研究的一个重要方面。角闪石、黑云母、方柱石和磷灰石是主要的含氯矿物,可以揭示含氯流体与岩石的相互作用。这些矿物的氯含量受平衡流体的成分、温压条件以及自身的晶体化学结构等复杂因素制约。一方面,结合实验确定的热力学数据可以通过矿物氯含量在一定范围内定量计算流体的氯组分;另一方面,也可以根据矿物的氯含量变化特征来反演流体 岩石相互作用过程中流体成分的变化特征,这样的流体成分演化可能反映了特定的地质过程。     

我国积极参加能源国际合作

当今世界能耗的74％来自煤炭、石油、天然气等矿物能源,但是随着石油价格的上涨,人类开始对环境可持续发展日益重视,能源开发的重要性日益凸显出来,各国纷纷把发展可再生能源作为未来能源战略的重要组成部分。截至2005年9月全球已有35个发达国家和10个发展中国家制定了本国可再生能源发展目标,可再生能源已成为传统能源的重要补充,并且引导未来能源产业的发展方向。同时,世界各国也都清楚地认识到能源问题是一个全球性问题,需要加强国际科技合作,大力发展可再生能源与新能源,才能增加能源供给,也才能实现经济与社会可持续发展。     

新疆东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体成因及成矿潜力研究

新疆东天山铜镍成矿带铜镍总储量达百万吨,是我国重要的铜镍矿集区。以往的研究多集中在成矿带的东段和中段,而本文选择成矿带西段的典型岩体进行详细的地质年代学、矿物学和岩石地球化学研究。东天山铜镍成矿带西段镁铁—超镁铁质岩体以大草滩和白鑫滩岩体为代表,可分为四种岩相:闪长岩相、辉长岩相、橄榄辉长岩相和橄榄岩相,其中橄榄岩相为主要含矿岩相。白鑫滩岩体橄榄辉长岩锆石U-Pb年龄为286.4±1.6Ma,与岩体含长辉石橄榄岩(~278 Ma)相差~7 Ma。大草滩和白鑫滩岩体样品主量元素投影点都处于主要造岩矿物化学成分之间,表明岩体的主量元素主要受堆晶矿物控制。大草滩和白鑫滩岩体的微量元素标准化图解与东天山典型成矿岩体相似,均具有明显的Nb,Ta亏损,且具有较高的ε_(Nd)(t)值(+6.01~+8.9,t=286 Ma)和ε_(Hf)(t)值(+11.62~+16,t=286 Ma)。大草滩和白鑫滩岩体岩浆源区是软流圈上涌导致被俯冲事件改造的交代地幔发生部分熔融的产物。岩体橄榄石Fo值与Ni的关系表明岩浆在橄榄石结晶过程中存在硫化物熔离。模拟计算表明上述岩体母岩浆在上侵过程中在深部与新生的岛弧地壳发生5%~15%的混染后达到了硫饱和,造成了硅酸盐岩浆PGE的亏损。分离结晶和地壳硫的加入是导致岩浆在地壳层位发生二次熔离的主要因素。不同岩相的年龄数据表明大草滩和白鑫滩岩体形成于多期次岩浆作用,有助于形成具有经济价值的铜镍矿体。对比可得新疆东天山铜镍成矿带西段的镁铁—超镁铁质岩体的年龄和硫化物饱和过程与东段和中段的成矿岩体相似,故成矿带西段有寻找大中型铜镍硫化物矿床的潜力。     

花岗岩矿物正交偏光镜下图像人工智能识别研究

人工智能在地球科学领域中的应用是近年来研究的热点,对地球科学的发展有着重要意义,其应用之一就是使用计算机视觉技术实现岩石或矿物的自动化识别分类。然而,目前大多研究直接对岩石薄片图像进行分类,不能够精细定位并识别薄片中多且复杂的矿物目标。虽然现已有许多学者将目标检测技术应用于岩石矿物的图像识别分类中,但这些方法识别的对象大多是岩石手标本图像,只能对图像中的单一对象检测。在识别分类研究领域中,缺少对岩石薄片镜下图像识别的算法及质量较好的相关数据集。为了解决这些问题,本文首先采集了3000张正交偏光镜下花岗岩薄片图像,标注矿物样本10000余个,并通过数据增广方式对数据集进行增强,建立了一个质量较好、具有多样性的数据集。其次本文提出基于Yolov5x的改进算法RDB-Yolov5x。这种方法在特征提取过程中添加了密集连接方式,使用密集连接残差模块（RDB）替代传统的残差结构,有效地保留了图像的语义和位置信息细节。实验结果表明该方法泛化能力较好,在对图像中小尺寸、特征模糊的矿物颗粒的识别中表现出优秀的性能,可以准确有效地对花岗岩中的五类目标矿物（石英、黑云母、白云母、斜长石、钾长石）进行识别,...     

鄂尔多斯盆地纳岭沟地区铀矿物赋存形式研究及其地质意义

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地东北部的伊陕单斜构造区,该区含矿主岩为中侏罗统直罗组下段下亚段。本文通过电子探针、能谱及背散射分析等方法,详细研究了该区目的层砂岩的铀矿物类型及其赋存形式,并对其矿物组合特征及期次等进行了探讨。结果表明纳岭沟地区铀矿物主要为铀石,还有少量的含钛含铀矿物、沥青铀矿、铀钍石等。铀矿物与黄铁矿、蚀变钛铁矿、锐钛矿/白钛石、粘土矿物等密切共生,呈毛刺状或微细柱状产于矿物边缘,或呈粒状产于黑云母解理缝中,另外也见产于碎屑颗粒中。结合电子探针及背散射分析,对蚀变黑云母解理缝中黄铁矿及铀石成因、以及蚀变钛铁矿与铀特殊关系进行了初步探讨。另外该区存在高Y和低Y元素两种铀石类型,沥青铀矿可能为原铀矿物蚀变残留,结合矿物蚀变期次,初步认为该区含铀砂岩至少遭受两期不同成矿流体作用,多源流体耦合成矿可能是砂岩型铀成矿的重要机制之一。     

不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究：进展、存在问题与解决方案

流体包裹体是古地质流体的唯一直接记录,为反演地质过程涉及的物理化学条件等提供了最为重要的证据。流体包裹体是研究热液矿床成矿流体最有利手段,常规的测试对象为透明的脉石矿物,而矿石矿物中的流体包裹体更为直接、准确地记录了成矿流体信息。大多数矿石矿物在显微镜透射光下不透明,其捕获的流体包裹体研究需要使用配备有红外成像系统的显微镜进行。近20 年来,不透明矿物流体包裹体红外显微测温研究获得了长足的进展,但其中仍有一些问题尚未解决,制约了该方法的应用;同时,国内该研究领域正处在起步阶段,多个实验室已安装了红外测试仪器,但尚未开展系统的研究工作。因此,需要对该研究领域进行综述,探讨存在的问题,以促进该研究方法的发展。本文首先介绍了红外显微镜仪器工作原理及样品制备注意事项,阐述了影响不透明矿物红外透明度的因素,讨论了红外显微测温研究中的主要问题和难点,并针对测温过程中相变观察困难、红外光可能影响测温结果等问题提出可行的解决方案,最后论述了红外显微测温系统在矿床学领域的应用前景。     

赣杭构造带灵山花岗岩体黑云母的矿物化学特征及其对岩石成因的指示意义

灵山花岗岩体在平面上为一环状分布的侵入体,中心为角闪石黑云母花岗岩,外围为黑云母花岗岩。在角闪石黑云母花岗岩中分布有大量的暗色镁铁质微粒包体。黑云母是大多数中酸性火成岩中比较重要的一种镁铁质矿物,它能很好地反映寄主岩浆的属性和成岩时的物理、化学条件,因此,本文对这两种花岗岩及镁铁质微粒包体中的黑云母开展了系统的岩相学观察和电子探针化学组成研究,探讨灵山岩体的物质来源、成岩条件和岩浆的混合作用过程。研究结果表明两种花岗岩体的黑云母具有不同化学成分,而暗色镁铁质微粒包体中黑云母的化学成分则变化较大。三种黑云母均在低氧逸度条件下晶出。两种花岗岩中的黑云母均富Fe贫Mg,属于铁质黑云母,含铁系数[(Fe~(3+)+Fe~(2+))/(Fe~(3+)+Fe~(2+)+Mg~(2+))]分别为0.65~0.70,0.72~0.78,FeOT/MgO均接近7.04。MF值[2×Mg/(Fe~(2+)+Mg+Mn)]分别为0.64~0.76和0.48~0.60,指示两种花岗岩的物质来源都是以壳源为主。镁铁质微粒包体中黑云母的MF值变化范围比较大,为0.63~1.06,为铁质黑云母到镁质黑云母,暗示包体岩浆经历过不同程度的岩浆混合作用。镁铁质微粒包体中部分黑云母与角闪石黑云母花岗岩中黑云母的结晶条件相似,而部分则有明显差异,推测是由于基性的镁铁质包体岩浆注入到酸性的花岗岩浆是一个连续多阶段的过程。     

胶西北中生代花岗岩中黑云母和角闪石成分特征及成岩成矿意义

在详细的野外地质和岩相学观察基础上,对胶西北中生代玲珑期、郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母和角闪石进行了系统的化学成分研究。结果显示,玲珑期,研究区中部和南部花岗岩中的黑云母为铁叶云母和铁质黑云母,其MgO为4.07%~6.53%,具有壳源型黑云母的特征;北部主要为铁质黑云母和镁质黑云母,MgO介于9.13%~11.57%之间,具壳幔混源型的特征;郭家岭期和伟德山期花岗岩中的黑云母以铁质黑云母和镁质黑云母为主,MgO为7.62%~15.38%,均为壳幔混源型,其中的角闪石均属于钙质角闪石,M值为0.44~0.76。暗色矿物成分显示玲珑期花岗岩的源区物质主要为壳源,郭家岭期和伟德山期的以壳源为主,有少量幔源组分参与。三期花岗岩中黑云母结晶温度主要集中于550~700℃,而角闪石的结晶温度为600~750℃,从玲珑期到郭家岭期再到伟德山期,即从早到晚,黑云母的结晶温度有升高的趋势;全铝压力计估算结果显示,黑云母和角闪石的结晶压力具有降低的趋势。郭家岭期和伟德山期花岗岩中黑云母结晶过程中的氧逸度分别为-15.0~-9.0和-15.3~-8.8,明显比玲珑期的(-17.5~-13.2)高。结合胶西北金矿的时空分布特征,认为花岗岩结晶过程中较高的氧逸度和幔源物质的参与可能是有利于金矿化的重要条件之一。     

赣中紫云山花岗岩晶质铀矿的电子探针U-Th-Pb化学定年

紫云山岩体是赣中地区与钨铀成矿关系极为密切的过铝质花岗岩体,但目前该岩体的成岩时代尚不明确.通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,首次开展了紫云山花岗岩中赋存晶质铀矿的精细矿物学研究.结果表明:晶质铀矿主要赋存于黑云母之中,少数被黄铁矿包裹,部分晶质铀矿被不同程度溶蚀和交代,表明晶质铀矿是本区花岗岩型铀矿的主要铀源矿物之一.利用电子探针U-Th-Pb化学定年法测得蕉坑单元 (J₃J)5颗晶质铀矿年龄为154.5~168.9 Ma,加权平均年龄为161.8±2.4 Ma (MSWD=0.26,n=26),庙前单元 (J₃M) 三颗晶质铀矿年龄为152.8~164.7 Ma,加权平均年龄为159.7±3.2 Ma (MSWD=0.2,n=15).获得的年龄与南岭地区主要含钨花岗岩的侵入时间高度一致,对应华南中生代大规模岩浆活动的第二阶段.晶质铀矿年龄与华南含钨花岗岩锆石U-Pb年龄非常一致,验证了过铝质富铀花岗岩中晶质铀矿电子探针定年方法的可行性.