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榍石地球化学特征及其对成岩成矿过程与矿产勘查的指示
1
作者 樊子航 陈喜连 +4 位作者 许德如 邹少浩 张恒松 冷成彪 杨萃 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第4期777-796,共20页
榍石(CaTiSiO5)广泛存在于各类岩石和矿床中,根据其结构、矿物共生组合和化学成分可分为岩浆榍石、热液榍石和变质榍石。榍石具有复杂的化学成分,多种元素(如REE、Fe、Al、Zr等)可以替代榍石中的Ca、Ti、Si和O。榍石的结晶温度、压力和Z... 榍石(CaTiSiO5)广泛存在于各类岩石和矿床中,根据其结构、矿物共生组合和化学成分可分为岩浆榍石、热液榍石和变质榍石。榍石具有复杂的化学成分,多种元素(如REE、Fe、Al、Zr等)可以替代榍石中的Ca、Ti、Si和O。榍石的结晶温度、压力和Zr含量之间存在系统变化规律,是榍石Zr温度压力计的基础。榍石因其较高的U含量和封闭温度使其成为理想的U-Pb定年矿物,但需要注意普通Pb的校正。榍石的化学组成可以判别岩石类型:其LREE和Fe/Al值可以区分原岩为火成岩还是变质岩;岩浆榍石的Zr/Y值和Fe含量可以有效地区分长英质岩石和镁铁质岩石。利用榍石Nd同位素组成和Sr、F等元素含量可以示踪岩浆源区和岩浆演化过程。榍石-磁铁矿-石英的矿物共生组合可以指示岩浆高氧逸度特征,且榍石中的变价元素(如Eu、Ce、Ga、Fe、V)以及Th/U值也可用于推断岩浆的氧化还原状态。由于榍石中携带丰富的地球化学信息,其结构和化学组成广泛用于揭示成矿过程。在与矽卡岩密切相关的钨矿床中,榍石Al、Fe、W和Mo含量能够反映钨成矿环境的氧逸度和压力等成矿条件,进而指示矽卡岩型钨矿床的富集成矿机制;在斑岩型铜-钼矿床中,榍石δCe、δEu值可以指示岩浆氧逸度, F含量能指示岩浆黏度,反映钼成矿潜力;而在与花岗岩相关的热液型锡矿床中,富锡岩浆榍石反映出花岗质岩浆中的锡富集特征,受热液改造的榍石则体现后期Sn元素的迁移和聚集过程。此外,榍石中特征元素(U、Th、Fe、Al、REE等)含量和Fe/Al值可以用于判别成矿与不成矿的花岗质岩体,并用于区分不同矿床类型。综上,榍石是一种有效的指示矿物,不仅在成岩和成矿过程的示踪方面体现出独特的优势,在判断和评估某些岩体的成矿潜力方面也具有广阔的前景。 展开更多
关键词 榍石 类质同象 地球化学特征 榍石Zr温度压力计 岩石成因 成矿示踪
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江西省宜丰县白市化山锂矿床地质特征及矿床成因探讨 被引量：3
2
作者 刘丛 赵立民 +4 位作者 潘春蓉 张勇 戴浩橦 徐欣宇 潘家永 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期164-174,共11页
白市化山锂矿床为宜丰地区近年新发现的超大型花岗岩型锂矿床,估算Li_(2)O资源量超100万t,平均品位为0.39%。为研究围岩蚀变及探讨矿床成因,在野外地质调查的基础上,开展了岩相学观察和Li_(2)O含量分析。结果表明,白市化山锂矿床成矿岩... 白市化山锂矿床为宜丰地区近年新发现的超大型花岗岩型锂矿床,估算Li_(2)O资源量超100万t,平均品位为0.39%。为研究围岩蚀变及探讨矿床成因,在野外地质调查的基础上,开展了岩相学观察和Li_(2)O含量分析。结果表明,白市化山锂矿床成矿岩体为白水洞白云母(二长)花岗岩,与成矿关系密切的蚀变为钠长石化、白(锂)云母化。该矿床围岩蚀变具有明显的分带性,平面上由南西往北东、垂向上自上而下可以划分为强、中、弱钠长石化锂云母化白云母(二长)花岗岩三个蚀变矿化带。该矿床是岩浆高度分异演化使锂等稀有金属逐步富集形成,岩浆期后热液蚀变作用促使Li富集在花岗岩顶部、边部及其外接触带浅色云母中。 展开更多
关键词 花岗岩型锂矿 围岩蚀变 白市化山 江西 宜丰
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江西乐华锰矿床地球化学特征及其成因指示
3
作者 袁仕明 蔡报元 +4 位作者 张子露 段建兵 陈念楠 郑一粟 王晋 《矿物学报》 北大核心 2025年第3期424-441,共18页
江西省域含锰层位较多,但成规模的矿床较少,锰成矿理论体系尚不够系统。乐华锰矿是江西省目前查明锰储量位居第一的石炭系大型锰矿床。本文在研究乐华锰矿地质特征和岩石学分析的基础上,对该矿床的岩矿石样品开展主微量元素地球化学研究... 江西省域含锰层位较多,但成规模的矿床较少,锰成矿理论体系尚不够系统。乐华锰矿是江西省目前查明锰储量位居第一的石炭系大型锰矿床。本文在研究乐华锰矿地质特征和岩石学分析的基础上,对该矿床的岩矿石样品开展主微量元素地球化学研究,以便探讨该矿床的成矿物质来源、成矿环境和成因类型。研究发现乐华锰矿床含锰岩系主要由锰矿石、铁锰矿石、含锰铁矿石、含铁锰硅质岩组成;锰矿石及其余含锰岩系样品的Al/(Al+Fe+Mn)、以及Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10、(Cu+Ni)×15-(Fe+Mn)/4-(Zr+Y+Ce)×100图解等表明锰质来源与热水活动有关;V/(V+Ni)、V/Cr值等指示锰最初是在弱氧化-氧化环境中富集;Sr、Sr/Ba值显示乐华锰矿成矿时古盐度处于半咸水相-咸水相的海水环境,Sr/Cu值显示湿热的气候环境有利于锰矿成矿;稀土元素配分模式与现代海底热水成因锰沉积物的稀土配分模式相似,并伴有弱Ce负异常和明显的Eu正异常。Mn/Fe、Y/Ho值、Zr-Cr、La-Ce图解表明乐华锰矿的成因类型为热水沉积型锰矿床。乐华锰矿床的锰质来源主要与热水活动有关,Mn是在湿热的气候环境中,在相对较高盐度的海水中经历了弱氧化-氧化作用富集沉淀,并遭受后期成岩改造成锰碳酸盐型锰矿床。 展开更多
关键词 乐华锰矿 地球化学 锰质来源 沉积环境 矿床成因
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喀斯特型铝土矿岩溶红土成因模式
4
作者 王庆飞 杨淑娟 +8 位作者 马欢 刘学飞 张起钻 李中明 赵军 崔银亮 余文超 陈方戈 邓军 《地学前缘》 北大核心 2025年第5期345-360,共16页
铝土矿是由铝氧化物与铝氢氧化物与黏土矿物组成的矿床,是战略性大宗矿产铝与关键金属镓的主要提供者。底板为碳酸盐岩的喀斯特型铝土矿成因独特,不能被基于连续沉积的地层学和基于原地风化作用的红土型矿床学已有理论所涵盖,成为矿床... 铝土矿是由铝氧化物与铝氢氧化物与黏土矿物组成的矿床,是战略性大宗矿产铝与关键金属镓的主要提供者。底板为碳酸盐岩的喀斯特型铝土矿成因独特,不能被基于连续沉积的地层学和基于原地风化作用的红土型矿床学已有理论所涵盖,成为矿床学关注的焦点问题。依据中国铝土矿时空分布、构造环境与物质来源、矿物转换与形成条件主要取得以下认识:中国铝土矿层序格架主要分布于石炭纪与二叠纪,不同时期陆内盆地、被动陆缘与孤立台地构造沉积环境与喀斯特岩溶地势联合控制了矿体分布;伸展俯冲碰撞不同威尔逊旋回阶段控制了多元异地物源类型;晚古生代冰期、古特提斯闭合与大火成岩省群等多因耦合促进了中国多期次与大范围成矿;岩溶洼地中成矿环境垂向分带与同沉积作用控制了矿物转化与铝富集。研究提出了喀斯特铝土矿岩溶红土成因模型,即源自构造活动区岛弧火山灰沉降或者剥蚀区硅酸盐岩风化初始产物被搬运到岩溶盆地,经表生风化作用形成红土堆积,渗流带氧化酸性过渡至潜流带还原碱性环境,使硅铝铁有效分离,铝氧化物与铝氢氧化物离子结晶分层富集成矿;构造气候岩溶多因耦合驱动了喀斯特铝土矿矿化作用。 展开更多
关键词 喀斯特型铝土矿 红土 风化 异地物源 构造气候驱动
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江南造山带东段休宁组和上墅组锆石U-Pb年龄及其地质意义
5
作者 孙岳 王东升 +4 位作者 孙俊俊 曾认宇 张夏楠 翟思阳 牛雅斐 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2553-2564,共12页
位于江绍断裂带北侧的新元古界休宁组和下伏上墅组是江南造山带东段及华南重要的地层组成单元,记录了新元古代构造演化信息,可为区域地层对比和构造演化提供重要依据。本文对休宁组砂岩和上墅组凝灰岩显微特征、锆石CL图像和LA-ICP-MS U... 位于江绍断裂带北侧的新元古界休宁组和下伏上墅组是江南造山带东段及华南重要的地层组成单元,记录了新元古代构造演化信息,可为区域地层对比和构造演化提供重要依据。本文对休宁组砂岩和上墅组凝灰岩显微特征、锆石CL图像和LA-ICP-MS U-Pb分析。结果显示,休宁组砂岩碎屑颗粒及锆石多呈棱角状—次棱角状,揭示物源的近距离搬运,上墅组凝灰岩可见斜长石斑晶,锆石发育环带和韵律结构,代表了岩浆成因;休宁组砂岩碎屑锆石年龄范围主要集中于843~718 Ma,另存在6个中元古代—古元古代的年龄,上墅组凝灰岩锆石U-Pb加权平均年龄为847.3±6.7 Ma(n=18,MSWD=1.8)。结合前人研究,认为休宁组开始和结束沉积的时间分别为~785 Ma和~725 Ma;下伏上墅组形成于约845~785 Ma期间,并记录了约845 Ma、825 Ma和800~785 Ma的岩浆活动,显示研究区多个喷发-沉积旋回,扬子和华夏陆块在850~785 Ma期间经历了俯冲、碰撞,到碰撞后伸展的过程,~785 Ma之后裂谷盆地逐步打开。 展开更多
关键词 休宁组 上墅组 U-PB年龄 构造演化 江南造山带
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阿尔金中段库木萨依伟晶岩型锂矿床独居石U-Pb定年和云母的化学组成分析及其地质意义
6
作者 钟金长 张勇 +12 位作者 安倩 黄杰 潘家永 张笑天 韩善楚 严杰 张思远 戴浩橦 王福梅 姜华阳 张浩赛 陈俊豪 章霞 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第4期696-716,共21页
近年来阿尔金地区锂矿找矿工作取得巨大突破,发现了一系列加里东期锂辉石伟晶岩型锂矿床,其中印支期锂成矿潜力和伟晶岩型锂矿锂的迁移富集过程是备受关注的科学问题。库木萨依锂铍矿床是一个中型花岗伟晶岩型锂矿床,具有超大型远景规模... 近年来阿尔金地区锂矿找矿工作取得巨大突破,发现了一系列加里东期锂辉石伟晶岩型锂矿床,其中印支期锂成矿潜力和伟晶岩型锂矿锂的迁移富集过程是备受关注的科学问题。库木萨依锂铍矿床是一个中型花岗伟晶岩型锂矿床,具有超大型远景规模,其赋矿围岩为黑云母片岩,矿体两侧发育明显的云英岩化等热液蚀变。通过开展详细的野外地质调查,并结合显微岩相学、电子探针和LA-ICP-MS等分析测试方法,厘定了锂成矿伟晶岩的形成时代,揭露了伟晶岩和围岩中不同类型云母矿物学组分特征,探讨了Li等稀有金属元素迁移演化的规律。库木萨依锂矿床的独居石U-Pb同位素研究显示,含斑中粗粒电气石锂辉石花岗伟晶岩和白云母花岗伟晶岩形成年龄分别为(224.6±3.0)Ma和(224.2±3.6)Ma,形成时代均为印支期。库木萨依锂矿床云母矿物研究揭示了岩浆—热液的演化过程,即:在岩浆活动阶段,锂辉石的沉淀析出,消耗了岩浆体系中的大量Li元素,而后形成含锂白云母(岩浆型);在岩浆热液蚀变围岩过程中,从围岩中带出一定量的锂,再沉淀形成富锂白云母(Li_(2)O含量为1.8%~2.3%),之后形成的热液白云母(H1-H2-H3)不断消耗热液中的Li元素,直至最晚阶段的低锂热液白云母(H4)(Li_(2)O含量为0.08%~0.15%)的形成。综合研究表明,岩浆作用叠加热液作用是富锂云母型锂矿床锂富集成矿的关键因素之一。库木萨依锂矿床印支期锂成矿时代的厘定和岩浆—热液作用锂迁移富集过程的揭示,为阿尔金地区锂矿勘查提供了新的年代学证据和找矿信息。 展开更多
关键词 云母 独居石 LA-ICP-MS分析方法 U-PB同位素 伟晶岩型锂矿 库木萨依 阿尔金地区
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基于神经网络的土石混合体CT图像分割及三维重建
7
作者 张新松 李长圣 +4 位作者 钟军 张丹 独莎莎 吴珍云 邹宗良 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期1230-1239,共10页
通过CT图像建立合理的土石混合体细观结构数值模型对研究其物理力学性质至关重要。然而,传统图像处理技术在重构细观结构时往往需要人工参与,导致效率较低且精度不足。为了解决上述问题,提出了一种基于改进UNet神经网络的黏质土石混合... 通过CT图像建立合理的土石混合体细观结构数值模型对研究其物理力学性质至关重要。然而,传统图像处理技术在重构细观结构时往往需要人工参与,导致效率较低且精度不足。为了解决上述问题,提出了一种基于改进UNet神经网络的黏质土石混合体图像分割方法,设计了边界加权损失函数,以精确分割典型黏质土石混合体试样的CT扫描图像。此外,还提出了一种土石混合体三维重建的方法,用于将分割后的图像重构成三维精细数值模型。结果表明:相较于传统图像处理技术,基于深度学习的方法显著提高了黏质土石混合体CT图像分割的效率和精度。UNet结合边界加权损失函数,能够更加关注目标边界的分割精度。同时,较高精度的分割图像使得重建出的三维模型更加精细与准确。这一研究结果使得在此基础上开展的数值模拟试验尽可能避免了人为因素干扰,可以保证数值模拟结果的准确性。 展开更多
关键词 神经网络 黏质土石混合体 CT 图像处理 三维重建
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南岭东段龙源坝燕山期黑云母花岗岩的锆石微量元素特征及地质意义 被引量：4
8
作者 陶继华 李武显 +2 位作者 杨跃贵 石争 唐文佳 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期431-441,共11页
为研究南岭地区高分异花岗岩的岩浆源区物质和成岩过程,对南岭东段龙源坝燕山期黑云母花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石微量元素成分分析。结果表明,根据微量元素组成可以将锆石分为两组:第一组为岩浆演化相对早阶段结晶的锆石,不含磷灰石等... 为研究南岭地区高分异花岗岩的岩浆源区物质和成岩过程,对南岭东段龙源坝燕山期黑云母花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石微量元素成分分析。结果表明,根据微量元素组成可以将锆石分为两组:第一组为岩浆演化相对早阶段结晶的锆石,不含磷灰石等细颗粒包裹体;第二组为岩浆演化相对晚阶段结晶的锆石,含有一定量的磷灰石等细颗粒包裹体。龙源坝燕山期黑云母花岗岩的岩浆结晶温度为667~916℃,平均为761℃;氧逸度(lg f(O_(2)))为-14.3~-12.5,相对氧逸度(ΔFMQ)为-1.4~0.3,平均为-0.2。该岩浆经历了磷灰石、榍石、锆石和斜长石等矿物的强烈分离结晶作用,最终形成了高分异I型黑云母花岗岩。 展开更多
关键词 锆石 微量元素 岩石成因 花岗岩 龙源坝
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湘赣交界高坳背钨钼锂矿床云母矿物特征及其地质意义 被引量：2
9
作者 徐欣宇 张笑天 +8 位作者 张勇 潘家永 徐喆 张福神 周渝 戴浩橦 张思远 毛浩楠 杨毅 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期267-278,共12页
南岭多金属成矿带中段的高坳背钨钼矿床共伴生云英岩型和花岗岩型锂矿资源,使其成为富锂云母的钨钼锂矿床,为揭示该矿床云母矿物的种类、生成顺序及其中锂的赋存状态,对该矿床各类花岗岩中的云母矿物开展了系统的岩相学观察和电子探针... 南岭多金属成矿带中段的高坳背钨钼矿床共伴生云英岩型和花岗岩型锂矿资源,使其成为富锂云母的钨钼锂矿床,为揭示该矿床云母矿物的种类、生成顺序及其中锂的赋存状态,对该矿床各类花岗岩中的云母矿物开展了系统的岩相学观察和电子探针成分分析。结果表明,该矿床中云母矿物的生成顺序依次为铁叶云母、黑鳞云母、铁锂云母和锂云母,其中主要载锂矿物(富锂云母)为铁锂云母和锂云母,两者以富Al、K、Li,贫Mg、Ca、Ti为特征,分别属于燕山早、晚期热液白云母。其中燕山早期热液白云母的Li_(2)O与F含量呈正相关,而Na_(2)O+K_(2)O和AlⅥ与F含量均呈现负相关趋势,指示与多期次热液作用有关的钠长石化、云英岩化叠加和富含F的热液流体是控制锂成矿的关键因素。 展开更多
关键词 铁锂云母 云英岩化 高分异花岗岩 高坳背
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