黔中地区蔡家坝铝土矿床富锂铝土岩地球化学特征及沉积环境研究

贵州清镇蔡家坝铝土矿床是近年来在黔中铝土矿成矿区内新发现的铝土矿床之一,铝土矿体呈层状及似层状产于下石炭统九架炉组地层中。本研究通过对蔡家坝铝土矿床中以铝土岩为主的含铝岩系钻孔岩心剖面开展详细的矿物学和地球化学研究,发现含铝岩系中的铝土岩明显具有Li超富集的现象。研究结果表明,含铝岩系的所有样品中均富含高浓度的Li（210~2480）×10-6;其中,10件铝土岩的Li含量为（210~2480）×10-6（平均1198.9 ×10-6）,3件铝土矿石的Li含量为（412~1440）×10-6（平均980.7×10-6）,表现出明显超富集的特征。光学显微镜和XRD分析显示,富锂铝土岩主要由伊利石、高岭石和绿泥石组成,以及少量的硬水铝石、勃姆石、黄铁矿、锐钛矿等。结合矿物学和地球化学证据,研究区铝土岩中的Li主要赋存在高岭石和伊利石等粘土矿物中,当铝土岩中Al2O3含量介于30%~40%之间以及Al2O3/SiO2比值介于1~1.5时,铝土岩中的Li最为富集。元素地球化学分析表明,研究区内的富锂铝土岩形成于温暖潮湿和相对氧化的陆相淡水环境。     

宁东煤田横城矿区太原组煤中关键金属的物质来源和富集机理

对宁东煤田横城矿区太原组9号煤层进行了矿物学和地球化学研究,以便查明煤中关键金属的分布、赋存和富集特征,并评价其综合利用前景。研究结果表明：① 横城矿区9号煤以高的镜质组含量、特低—低灰分产率和中—高硫含量为特征。② 煤中矿物主要由高岭石组成,以细胞充填状、透镜状和薄层状等形式存在。煤层底板中矿物主要由石英、高岭石和白云母组成,其主要为碎屑成因。③ 煤层中常量元素主要由SiO2和Al2O3组成,煤中Li、Zr、Nb、Hf、Pb和Th的含量达到轻度富集—富集程度,其中Li、Pb和Th主要赋存于高岭石,Zr和Hf赋存于锆石,Nb赋存于高岭石和锐钛矿。矿区9号煤层形成于受海水影响的潮坪 潟湖环境,煤层下部形成于铁源供给不足的低位沼泽环境,煤层上部形成于铁源严重不足的高位沼泽环境,故下部煤层中硫以黄铁矿硫为主而上部以有机硫为主。煤中碎屑物质主要来源于阴山古陆和阿拉善地块,阴山古陆主要提供了元古宙的陆源碎屑物质,阿拉善地块主要供给了早石炭世的碎屑物质,此外也有少量的火山灰和奥陶系灰岩风化残积物进入到含煤盆地。煤中的Li、Zr、Nb等关键金属的富集主要受控于长英质的碱性—过碱性物质输入量的多少,同时水/岩作用过程也导致了关键金属的活化、迁移和重新分配。煤灰中Li2O含量超过其边界品位,REO、Ga、Zr和REY接近相应边界品位,故可考虑Li Ga Zr REY等的综合开发利用。     

湖南头石露天矿测水组煤中锂的富集与成矿前景

本文以湖南涟邵煤田头石露天矿下石炭统测水组煤为研究对象,采用X射线衍射分析（XRD）、X射线荧光（XRF）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP- MS）和高分辨率透射电镜（HR- TEM）等方法系统分析了煤的矿物学及元素地球化学特征。湖南头石露天矿测水组煤为中高灰,低挥发分烟煤,煤中主要矿物为高岭石、铵云母和方解石,其次为石英、锐钛矿、铁白云石、微斜长石、菱铁矿和伊利石,含有少量黄铁矿。与世界煤相比,头石露天矿测水组煤中高度富集Li（富集系数为15. 6）,越接近顶底板和夹矸,Li的含量越高。透射电镜分析及Li与灰分、Al2O3和K2O的明显正相关性表明,煤层中Li主要赋存在铝硅酸盐矿物,如高岭石、含锂绿泥石中。煤中Li的高度富集主要来源于蚀源区长英质母岩及盆地周缘花岗岩体,在泥炭聚集期间进入泥炭沼泽,或在间歇性海水- 岩浆热液等流体的共同作用下由围岩淋滤并运移至煤中富集。头石露天矿大部分煤层中Li含量达到回收标准,尤其是煤层底板和附近煤层中Li的成矿潜力值得关注。     

滇东北昭通地区寒武系筇竹寺组碎屑锆石年代学和地球化学及其地质意义

锆石是一种高度稳定矿物,一旦形成,将会保留形成时源区的信息。即使再次受到部分熔融或变质作用影响,所携带的源区信息也不易全部丢失,还能再次记录地质变化的信息。因此,碎屑锆石在沉积地层年代学、沉积物源及源区构造属性研究方面发挥着重要作用,其具体实践不仅可以丰富其地质年代学理论,对于重塑盆—山格局及古地理演化也具有重要意义。康滇古陆周缘筇竹寺组已有的研究主要从传统沉积学角度开展了岩相古地理分析,尚未开展碎屑锆石年代学及锆石原位微量元素分析。在古地理研究基础上,笔者等首次开展了康滇古陆东缘滇东北昭通地区筇竹寺组碎屑锆石年代学及锆石微量元素研究。研究表明,筇竹寺组碎屑锆石最新年龄为521 Ma,与中国地层表一致,代表了筇竹寺组底部沉积年龄和中国南方古生代最大海侵时限。筇竹寺组底部黑色泥岩碎屑锆石年龄具有2462~2511 Ma、1700~2061 Ma、550~1200 Ma 3个集中区域,与康滇地区Kenorland古陆、Columbia古陆、Rodinia古陆的聚合、裂解有着密切的关系。筇竹寺组碎屑锆石富集重稀土,一般具正Ce和负Eu异常,Th/U值大多大于0. 4,具岩浆锆石特征。其中,格林威尔造山运动及Rodinia古陆裂解产物为筇竹寺组碎屑锆石主要物源。灯影组是筇竹寺组源区最新层位,但岩性为白云岩不能提供碎屑锆石,其上梅树村组地层则缺失。该组碎屑锆石具有花岗岩、基性岩主要来源,且有钾镁煌斑岩、正长岩物源,并反映出多期S型花岗岩作用的深刻影响。     

青藏高原东北缘老龙湾盆地新近系甘肃群地层划分

海原断裂带西段老龙湾盆地沉积一套晚新生代红色碎屑物,记录了青藏高原东北缘生长过程。由于缺乏高精度的地层年代学研究,现有的工作笼统地将这套晚新生代沉积物划分为新近系甘肃群,导致老龙湾盆地对青藏高原北东扩展响应的认识存在争议。本文在1∶5万区域地质调查的基础上,对老龙湾盆地晚新生代地层开展了高精度磁性地层年代学研究,建立了老龙湾盆地约13.61~2.58 Ma磁性地层年代学格架。结合岩性特征和沉积环境分析,将老龙湾盆地新近系甘肃群地层划分为2个岩石地层单位：咸水河组（N1x）和临夏组（N1-2l）。咸水河组沉积于晚中新世（约13.61~8.11 Ma）,为一套砖红色砂质中砾岩、块状中砂岩、粉砂质泥岩,为晚中新世扇三角洲—滨浅湖相沉积,与下伏早志留世肮脏沟组灰绿色变质砂岩呈角度不整合接触。临夏组沉积时代为晚中新世—上新世末（8.11~2.58 Ma）,为一套厚层浅砖红色中砂岩与中—粗砾岩互层,偶含巨砾岩,总体上表现为“砂砾互层”,为河流相沉积,与下伏咸水河组呈平行不整合接触。在区域上,老龙湾盆地新近系甘肃群咸水河组和临夏组两个岩石地层单位,可与邻区新近纪地层进行对比,从而统一了青藏高原东北缘的新近纪地层系统,为研究青藏高原东北缘新生代构造隆升提供了地层学依据。     

安徽巢湖凤凰山栖霞组臭灰岩段黄铁矿结核的地球化学

沉积黄铁矿的地球化学是认识重金属汇、矿床金属来源、古海洋化学及环境条件的重要途径。巢湖北郊凤凰山上石炭统黄龙组至下二叠统栖霞组臭灰岩段揭露良好,臭灰岩中黄铁矿结核普遍,集中产出于碳质页岩上2~3 m的沥青质灰岩中,其地球化学特征及成因不清。为查明黄铁矿结核的地球化学特征,分析臭灰岩段的沉积环境,推断早二叠世早期古环境演化,厘清碎屑岩段与臭灰岩的关系,从该剖面采集10个黄铁矿结核和灰岩样品,采用偏光显微镜、X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪分析测试其矿物成分和主微量元素组成。结果表明：凤凰山下二叠统栖霞组臭灰岩段下部普遍发育的黄铁矿结核呈块状和微晶粒状,与灰岩界线清晰,并未切割或破坏有机质纹层,为成岩孔隙水交代生物而成。臭灰岩中SO3和Fe2O3显著富集,分别与高含量有机质和与下伏碎屑岩段一致的陆源供应有关。与上陆壳相比,臭灰岩中Se、Mo和Cd富集,黄铁矿结核中Cr、Ni、As、Se、Mo、Cd、Sb和Hg富集。碎屑岩- 臭灰岩的岩性组合、黄铁矿结核的分布范围及其主微量元素地球化学特征均表明臭灰岩和黄铁矿结核沉积于受部分陆源物质影响的稳定大陆边缘缺氧强还原海相环境。     

云南峨山塔甸地区中元古界黑山头组石英岩矿地质特征

通过1:5万区域地质调查、典型剖面及刻槽采样等研究, 在云南峨山塔甸地区中元古界黑山头组识别出厚104~227 m数层石英岩矿层, 含矿岩性为灰白色、白色、乳白色块-厚层状石英岩, 呈隐晶质-粒状变晶结构, 主要由石英(＞95%)组成; 分析显示样品SiO2含量为95.15%~99.41%, Al2O3含量为0.21%~2.61%, CaO含量为0.008%~0.047%, TFe2O3含量为0.088%~0.47%, K2O含量为0.009%~0.56%, MgO含量为0.010%~ 0.13%, Na2O含量为0.012%~1.4%, TiO2含量为0.011%~0.06%, 部分达到玻璃用、结晶硅用等硅质原料矿工业指标要求, 黑山头组石英岩矿为多层位赋存且单体厚度大的矿体, 层位稳定, 且延伸较远, 为一套滨海相沉积-变质型石英岩矿床, 具有较大潜在价值和经济效益, 有望形成大型石英岩矿原料产地。     

邵东保和堂大冶灰岩沉积构造特征

保和堂大冶灰岩中发育丰富的沉积构造,对之研究有助于保和堂、乃至整个湘中的大冶灰岩形成环境的探讨。其第一段岩石发育了丘状波痕、丘状交错层理及粒序层理,是风暴作用的反映;泥裂、水雹痕属于暴露环境。说明大冶灰岩沉积的早期仍属潮上或潮间碳酸盐台地相。中期海水加深,发育了水平层理、变形层理及包卷层理等,近于台地边缘斜坡相。晚期的粒序层理、虫迹等构造,反映了海水再度变浅的趋势。