青藏高原锂资源成岩-成矿作用研究进展:前言 被引量：1

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作者 赵俊兴 刘小驰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期339-346,共8页

近年来,我国青藏高原及邻区锂矿找矿与勘查取得系列重要突破和发现。除传统的盐湖锂资源外,川西、喀喇昆仑、阿尔金、柴北缘、喜马拉雅等地花岗岩-伟晶岩型锂资源成为了新的研究与勘查热点。这些新区带内硬岩型锂矿床的发现和增储,能够... 近年来,我国青藏高原及邻区锂矿找矿与勘查取得系列重要突破和发现。除传统的盐湖锂资源外,川西、喀喇昆仑、阿尔金、柴北缘、喜马拉雅等地花岗岩-伟晶岩型锂资源成为了新的研究与勘查热点。这些新区带内硬岩型锂矿床的发现和增储,能够更好地满足当前国家低碳能源金属资源安全保障的战略需求,并成为突破我国优质能源金属资源的有效途径。 展开更多

关键词 盐湖锂资源 锂矿床 阿尔金 喀喇昆仑 安全保障 青藏高原 优质能源 战略需求

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硫对地球早期演化和重大地质事件的制约

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作者 李继磊 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1211-1220,I0001,共11页

硫是地球上的关键元素,是重要的氧化剂、示踪剂和挥发分元素,在约束地球演化和诸多地质过程方面起着至关重要的作用。硫是地核中最主要的轻元素之一,在核幔分异过程中,大量硫进入地核;整体硅酸盐地球与球粒陨石的δ^(34)S差异暗示核幔... 硫是地球上的关键元素,是重要的氧化剂、示踪剂和挥发分元素,在约束地球演化和诸多地质过程方面起着至关重要的作用。硫是地核中最主要的轻元素之一,在核幔分异过程中,大量硫进入地核;整体硅酸盐地球与球粒陨石的δ^(34)S差异暗示核幔分异过程中可能存在硫同位素分馏或地球早期存在显著的H_(2)S逃逸。硫同位素非质量分馏(S-MIF)是限定大氧化事件发生、起始时间以及增氧过程最重要的手段,陆壳出露海面造成火山喷气硫种型的变化可能是大氧化事件形成机制之一;海相硫酸盐与沉积硫化物的δ^(34)S差异是反演地史上海水硫酸盐含量进而限定大气氧含量的有效工具。此外,古老克拉通地体金刚石中S-MIF信号揭示了板块构造的启动时间,特殊地层中S-MIF异常指示了超级火山喷发与生物大灭绝的成因联系,海水δ^(34)S突变可能记录了大火成岩省及其诱发的环境剧变事件。本文对硫在地球早期演化和重大地质事件方面所扮演的角色进行了较为系统的综述和总结。 展开更多

关键词 硫 核幔分异 大氧化事件 板块构造 新元古代氧化事件 大火成岩省 生物大灭绝

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内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床成矿流体演化——基于短波红外光谱、云母成分和石英流体包裹体研究 被引量：2

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作者 楚翔凯 申萍 +1 位作者 李昌昊 林强 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3461-3478,共18页

内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是中国东北地区最大的斑岩矿床之一,发育显著的石英-绢云母化蚀变,对早期的钾硅化蚀变有强烈的叠加改造,模糊了各蚀变的分带特征和不同矿化之间的关系,复杂的流体改造阻碍了精细热液演化过程的重建。本文... 内蒙古乌努格吐山斑岩铜钼矿床是中国东北地区最大的斑岩矿床之一,发育显著的石英-绢云母化蚀变,对早期的钾硅化蚀变有强烈的叠加改造,模糊了各蚀变的分带特征和不同矿化之间的关系,复杂的流体改造阻碍了精细热液演化过程的重建。本文以白云母为研究对象,在细致的显微镜、扫描电镜分析确定云母的形态特征以及矿物共生组合等基础上,利用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)以及短波红外光谱(SWIR)分析手段,详细揭示不同阶段、不同产状白云母的成分差异,探讨了其对矿床热液演化以及成矿机制的指示意义。结果显示,乌山斑岩矿床的白云母由白云母端员及少量钠云母、绿鳞石、伊利石端员组成。与辉钼矿有关的云母更富集Al、K、Sr、Ba,且Al-OH特征波长在2197~2203nm之间。与黄铜矿有关的云母具有更高的Si、Ti、Fe、Mn、Mg、Cu、Zn、Sn、W等元素含量,Al-OH特征波长在2200~2206nm之间。氧化环境下形成的云母更富集Sc、V、W。乌山斑岩矿床的白云母在2200nm处吸收峰位置的波长偏移与距离成矿中心的远近及矿化类型有关,特征波长<2203nm则指示钼矿化,并且靠近成矿中心,因此可以利用SWIR特征圈定热液活动区域,确定矿化类型,指导找矿勘查工作。石英流体包裹体测温证据、白云母成分等信息,暗示铜沉淀阶段存在其他流体补充注入。综上所述,白云母作为常见的蚀变、热液矿物,对研究成矿流体演化及矿床勘查评价具有重要的科学意义。 展开更多

关键词 乌努格吐山 斑岩铜钼矿床 云母成分 流体演化 矿化过程

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俯冲带硫的地球化学行为及硫循环 被引量：7

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作者 李继磊 高俊 +2 位作者 黄高风 马智佩 王信水 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1345-1359,共15页

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着硫(S)在地球内部圈层及表层的循环,影响着大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的稳定性以及地球的宜居性。厘清S在俯冲带中的地球化学行为和循环特征对理解地球各储库的氧化还原状态、岩浆作用与演化、... 俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着硫(S)在地球内部圈层及表层的循环,影响着大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的稳定性以及地球的宜居性。厘清S在俯冲带中的地球化学行为和循环特征对理解地球各储库的氧化还原状态、岩浆作用与演化、成矿物质聚集、以及地球大气成分等具有重要意义。本文首先总结了进入俯冲带之前的大洋岩石圈的S结构模型,对S在大洋板片中的分布状态和地球化学特征进行了系统归纳。随后,系统阐述了俯冲带高压-超高压变质岩记录的板片变质及脱水过程中硫的地球化学行为。岩石学研究表明俯冲板片中的S多以硫化物相存在,硫酸盐矿物在弧前深度就已被释放或分解。相较于熔体,俯冲带流体中S的溶解度更高,是运移硫的更有效方式。DEW模型计算结果显示,流体中S含量总体较低,但在俯冲板片~90km处其含量有一个峰值(浓度0.5%~1.0%)。岩相学证据、地球化学测试结果、磷灰石S近边吸收结构(S-XANES)特征以及模拟结果都显示俯冲深部流体中S多以HS^(-)及H_(2)S形式存在,不含大量的SO_(4)^(2-)及硫酸盐;中f_(S_(2))流体有利于S迁移出俯冲板片,从而促进俯冲带大规模S循环,而高f_(S_(2))流体在流-岩交换过程沿流体通道发生S的锁固作用而不利于俯冲带S循环。质量平衡计算显示全球俯冲带S输入通量为4.65×10^(13)g/yr,弧下深度板片S输出通量为2.91×10^(12)g/yr,板片-岛弧S循环效率仅6.3%。俯冲板片在弧下深度可能存在一个短暂高效的S释放窗口,释放流体的δ^(34)S值为-2.1±3.0‰。基于高压-超高压变质岩中硫化物的研究,初步厘清了俯冲板片中S的地球化学行为,首次从板片角度全面、定量地限定了俯冲带的脱硫通量、效率、种型和同位素特征,提出俯冲带循环的S不是岛弧岩浆的氧化剂,与岛弧环境的正δ^(34)S值也无直接因果联系,对解析俯冲带S循环和理解地球长期的S循环具有重要意义。最后,本文还展望了俯冲带S循环的未来发展方向,应在俯冲带流体氧化还原性质(硫酸盐的命运)、俯冲沉积物对S循环的制约、俯冲带环境下多硫同位素的分馏效应、S循环与其它挥发分(如C等)循环之间的耦合关系、地球历史上深部S循环等方向做出探索,更深入地理解俯冲带及全球S循环过程。 展开更多

关键词 俯冲带 硫循环 高压-超高压变质岩 板片流体 岛弧氧逸度

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板内玄武岩来源于再循环碳酸盐化榴辉岩的地球化学证据:以四子王旗新生代玄武岩为例

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作者 吴亚东 杨进辉 朱昱升 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2583-2597,共15页

本文对中国东部中新世四子王旗玄武岩开展了详细的全岩和橄榄石主、微量元素及全岩Sr-Nd-Pb-Hf-Mg同位素研究,据此探讨它们的成因及源区性质。研究发现,四子王旗玄武岩具有类似于高μ(HIMU)型地幔起源熔体的微量元素分布特征,Zr、Hf、T... 本文对中国东部中新世四子王旗玄武岩开展了详细的全岩和橄榄石主、微量元素及全岩Sr-Nd-Pb-Hf-Mg同位素研究,据此探讨它们的成因及源区性质。研究发现,四子王旗玄武岩具有类似于高μ(HIMU)型地幔起源熔体的微量元素分布特征,Zr、Hf、Ti的负异常,高的Zr/Hf比值(Zr/Hf=49.3~54.8),以及低于正常地幔范围的δ26 Mg值(-0.51‰~-0.49‰),表明其来源于碳酸盐化地幔源区。它们还具有低的Sc含量(10.1×10^(-6)~10.5×10^(-6))和高的Gd/Yb比值(8.7~9.4),结合它们橄榄石斑晶低的Fo值,高的NiO含量和Fe/Mn比值,揭示其母岩浆为碳酸盐化榴辉岩部分熔融产生。四子王旗玄武岩具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素(87 Sr/86 Sr=0.70370~0.70449;εNd=+6.3~+6.4;εHf=+9.7~+10.3),以及较低的Pb同位素组成(206 Pb/204 Pb=17.94,207 Pb/204 Pb=15.44,208 Pb/204 Pb=37.89),指示它们源区为年轻的再循环洋壳物质,很有可能来自于滞留的西太平洋板片。四子王旗玄武岩位于南北重力梯度带以西并远离海沟,意味着滞留的西太平洋板片在物质上对上覆地幔的影响范围较之前认识的要更广。 展开更多

关键词 中国东部 新生代玄武岩 碳酸盐化榴辉岩 西太平洋板片

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条带状铁建造的原始矿物组成:进展与问题 被引量：3

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作者 王长乐 高亮 +5 位作者 谢尚君 张新 彭自栋 董志国 白阳 张连昌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-96,共18页

原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科... 原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科学家们关心的关键问题。目前,关于BIF原始矿物组成主要有三种认识:三价铁的氢氧化物、铁硅酸盐(成分类似于铁蛇纹石和黑硬绿泥石)和绿锈。其中,绿锈为含二价和三价铁的过渡态化合物,仅可见于局部缺氧环境。由于绿锈的亚稳态性质,对于其在类似于前寒武纪的富硅海洋条件下转变成何种矿物及相关转变的具体途径仍不清楚。因而,当前关于原始铁质矿物的争议主要存在于三价铁的氢氧化物和铁硅酸盐之间,由此引发的对BIF成矿理论及其对古环境指示意义的理解也存在较大分歧。本文系统回顾和评述了近年来BIF原始矿物组成研究的重要进展;在此基础上,认为三价铁的氢氧化物应是BIF最为主要的原始矿物,其次为铁硅酸盐矿物,二者可能在地质历史时间和空间分布上具有差异性。然而,支持铁硅酸盐原始成因的现有证据主要为经典的岩相学特征,急需更多元素和同位素地球化学等方面的佐证。BIF中现有铁质矿物组合应是原始沉淀物在成岩-变质作用条件下发生转变的产物,相较于成岩早期的菱铁矿,磁铁矿可能形成时间偏晚,究竟是生物-有机质成因抑或是菱铁矿的热化学分解成因亟待深入探讨。在此背景下,同时考虑到华北作为国际上BIF的重要产区,且发育不同变质级别的太古宙末期BIF,可能完整记录了BIF的全部历程。因此,可立足于华北,在已有的初步工作基础上,深度挖掘,力图为BIF矿物成因演变规律提供进一步约束,极大深化和推动我国BIF的成因研究。 展开更多

关键词 条带状铁建造 进展 问题 原始矿物组成

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岩石圈地幔分层性对克拉通稳定性的影响

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作者 邱启佳 陈林 +6 位作者 张智 向宵 徐涛 陈赟 白志明 梁晓峰 武澄泷 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期916-934,I0001,共20页

克拉通是大陆岩石圈中长期稳定存在的古老构造单元,通常被相对年轻的活动带所包围,二者之间岩石圈厚度的横向差异会诱发边界驱动地幔对流.近年来,越来越多的证据显示克拉通岩石圈地幔内部存在成分和结构的垂向分层性.在边界驱动地幔对... 克拉通是大陆岩石圈中长期稳定存在的古老构造单元,通常被相对年轻的活动带所包围,二者之间岩石圈厚度的横向差异会诱发边界驱动地幔对流.近年来,越来越多的证据显示克拉通岩石圈地幔内部存在成分和结构的垂向分层性.在边界驱动地幔对流的环境中,岩石圈地幔分层性如何影响克拉通的稳定性仍然不清楚.本文利用二维热-力学数值模拟方法,系统探讨了在边界驱动对流作用下,克拉通岩石圈地幔密度和黏度的垂向分层性以及中岩石圈不连续面(MLD)的分布样式对克拉通稳定性的影响.模拟结果显示:(1)当克拉通岩石圈内部不存在MLD时,即使克拉通具有密度分层的岩石圈地幔,克拉通岩石圈减薄的水平范围也是有限的(<100 km),且主要发生在克拉通边缘处;(2)当克拉通岩石圈内部存在一层连续的MLD时,克拉通岩石圈减薄的水平范围随着克拉通下层岩石圈地幔密度的增加而增大,岩石圈地幔的减薄方式随着其强度的增加从缓慢丝状剥离转变为快速块状拆沉;(3)当克拉通岩石圈内部存在一层不连续分布的MLD时,分段MLD之间的间隙可以有效延缓岩石圈地幔的减薄,间隙越稀岩石圈减薄越快,反之亦然,减薄方式表现为:早期缓慢丝状剥离,中后期快速块状拆沉.华北克拉通破坏持续时间长(>100 Ma),破坏的峰期集中在早白垩世(130~120 Ma),且现今东部陆块岩石圈破坏的前缘位置与华北中部造山带下方MLD的东端对应.根据模拟结果,我们推测华北克拉通破坏的时空范围主要是由岩石圈地幔分层性和MLD不连续分布引发的岩石圈地幔逐段拆沉所导致. 展开更多

关键词 克拉通 岩石圈地幔 边界驱动对流 数值模拟

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南岭高分异花岗岩成岩与成矿 被引量：93

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作者 吴福元 郭春丽 +4 位作者 胡方泱 刘小驰 赵俊兴 李晓峰 秦克章 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-36,共36页

南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花... 南岭是我国花岗岩研究程度最高的地区。特别是由于这一地区花岗岩与钨、锡、铌、钽、锆、铪、铜、钼、铅、锌、银、铋、锑、铀、锂、铍、稀土等金属成矿作用关系密切而受到国内外学术界关注。一般认为,南岭花岗岩及相关的成矿作用与花岗岩浆的高度结晶分异作用有关,但高分异作用发生的原因却并不明确。本文通过详细梳理南岭中生代燕山早期花岗岩的特征提出,这些花岗岩的结晶分异作用表现为岩浆房内晶粥体和残留岩浆的长期不断分凝。区内大面积的粗粒似斑状花岗岩为岩浆房早期结晶的堆晶体(主体),而晚期细粒花岗岩则为残留的高硅熔体(补体)。岩浆房发生充分结晶分异作用受控于两个因素:其一是岩浆房自身在演化过程中不断受到来自深部热的补给,使岩浆房内富含金属元素的残留熔体不断发生抽离,并向上运移。花岗岩体顶端的伟晶岩壳是保证抽离的熔体在近封闭环境下不断发生分异的另一个重要因素。这些特征使得南岭花岗岩的分异机制明显有别于喜马拉雅淡色花岗岩,后者以沿大型拆离断层就位并发生分异结晶为主要机制,两者可分别归类为热驱动分异和构造驱动分异类型,构成高分异花岗岩发生的两大重要机制。未来应结合锂资源的国家重大战略需求,对南岭地区高分异花岗岩,特别是晚期钨锡铌钽成矿花岗岩展开全面检查与评价,着重研究铁锂云母花岗岩及云英岩的岩石序列、矿物演变、金属元素富集和岩浆储存机制等,使南岭花岗岩与成矿作用研究再上新台阶。 展开更多

关键词 稀有金属 高分异花岗岩 热驱动 岩浆房 燕山期 南岭

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戈壁浅覆盖区花岗岩中锂铍伟晶岩的ASTER遥感识别技术——以新疆镜儿泉地区为例 被引量：13

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作者 姚佛军 徐兴旺 +2 位作者 杨建民 吴林楠 耿新霞 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期686-696,共11页

锂铍金属是国家战略关键金属资源,花岗岩-伟晶岩型是锂铍矿床的重要类型,是锂铍矿找矿的重要目标体,遥感是寻找与发现花岗岩与伟晶岩的有效方法。但是,对于花岗岩体中的伟晶岩,由于其与花岗岩在光谱信息差异微小而不易识别。为了解决此... 锂铍金属是国家战略关键金属资源,花岗岩-伟晶岩型是锂铍矿床的重要类型,是锂铍矿找矿的重要目标体,遥感是寻找与发现花岗岩与伟晶岩的有效方法。但是,对于花岗岩体中的伟晶岩,由于其与花岗岩在光谱信息差异微小而不易识别。为了解决此问题,文章选择东疆戈壁覆盖的镜儿泉花岗岩开展锂铍伟晶岩的遥感识别研究,采用的数据与方法包括:谷歌地球/奥维等遥感图片的分析、WORLDVIEW遥感的增强处理与ASTER遥感的岩性识别与提取,结果显示谷歌地球/奥维遥感图片与WORLDVIEW遥感图片对镜儿泉花岗岩中伟晶岩脉的识别效果不好。为了识别锂铍伟晶岩,文章采用了一种岩性微弱信号增强技术对ASTER遥感数据进行识别,经过处理后的图像可以清楚地识别出伟晶岩脉体、并于野外查证时发现了一处新的锂铍伟晶岩脉体。结果表明利用岩性微弱信号增强技术进行岩性识别是花岗岩中锂铍伟晶岩找矿一种新的有效方法。 展开更多

关键词 地质学 花岗岩 伟晶岩 遥感岩性增强 稀有金属 ASTER

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自然界岩石样品中的超临界流体记录 被引量：9

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作者 肖益林 陈仁旭 +4 位作者 陈伊翔 李继磊 王洋洋 郭顺 夏春鹏 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期448-462,I0001,I0002,共17页

超临界流体是有别于富水流体和含水熔体的一种低粘度、高迁移性和高元素携带能力的一类流体,在变质岩体系中,其形成的温压条件一般高于对应的H2O-岩体系的第二临界端点。俯冲带岩石是自然界最有可能保存超临界流体活动记录的地方,而超... 超临界流体是有别于富水流体和含水熔体的一种低粘度、高迁移性和高元素携带能力的一类流体,在变质岩体系中,其形成的温压条件一般高于对应的H2O-岩体系的第二临界端点。俯冲带岩石是自然界最有可能保存超临界流体活动记录的地方,而超临界流体的活动对于地球内部物质循环、俯冲带岩浆作用和俯冲带成矿等方面可以发挥巨大作用。目前对于天然岩石和矿床样品中超临界流体的识别仍处于经验推测阶段,缺乏定量的岩相学和地球化学指标。本文主要基于目前已有研究结果,介绍自然体系中超临界流体的地质特征,包括俯冲带超高压变质岩、高压-超高压脉体以及地幔楔岩石中的超临界流体记录,主要是一些多相包裹体及元素迁移变化的记录,最后讨论超临界流体的相分离与岛弧岩浆作用之间的关系。 展开更多

关键词 天然岩石 识别 超临界流体 俯冲带地质过程

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黄铁矿标型特征对胶东三山岛金矿深部矿化的启示 被引量：4

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作者 陈玉民 张华锋 +4 位作者 张聪颖 胡换龙 王昭坤 曾庆栋 范宏瑞 《黄金科学技术》 CSCD 2019年第5期637-647,共11页

黄铁矿成因矿物学研究能够为深部成矿潜力评价提供重要信息。三山岛金矿超深钻孔(ZK96-6,2735.70m)揭露该矿床的矿化现象沿着三山岛断裂仍然可以延伸到深部(-2613^-2684m)。为此,针对三山岛金矿深部钻孔岩芯矿化体(-2613^-2684m)开展了... 黄铁矿成因矿物学研究能够为深部成矿潜力评价提供重要信息。三山岛金矿超深钻孔(ZK96-6,2735.70m)揭露该矿床的矿化现象沿着三山岛断裂仍然可以延伸到深部(-2613^-2684m)。为此,针对三山岛金矿深部钻孔岩芯矿化体(-2613^-2684m)开展了黄铁矿成因矿物学研究,以探讨深部黄铁矿标型特征及其对深部成矿的指示意义。对不同阶段黄铁矿的形态标型进行细致观察,利用电子探针和等离子质谱仪对其进行主量和微量元素分析,利用热电仪对其进行热电性分析。研究结果表明:深部矿化体中石英—黄铁矿阶段脉体中的黄铁矿粒度相比其他阶段的黄铁矿更加粗大,指示成矿流体沉淀黄铁矿时处于强过饱和条件,成矿流体中的还原性硫在形成黄铁矿的过程中大量消耗并导致金硫络合物失稳而沉淀。深部金矿体(-2613^-2684m)黄铁矿微量元素含量在(Au+Bi+Cu+Pb+Zn)-(As+Sb+Ba+Ag+Hg)-(Ti+Cr+Co+Ni)三角投图中的位置指示该处矿体属于矿化中部,暗示深部仍有矿化潜力。黄铁矿热电性分析结果显示,P型黄铁矿出现率(P%)与金品位呈正相关关系,指示金和P型黄铁矿共生,该特征可作为深部金矿找矿的依据,同时也暗示着三山岛金矿的深部仍有巨大的找矿潜力。 展开更多

关键词 黄铁矿标型 黄铁矿微量元素 黄铁矿热电性 深部金矿体 三山岛金矿 胶东半岛

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俯冲带变质脱水作用与流体性质 被引量：4

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作者 李继磊 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期23-29,共7页

俯冲带不仅是全球最大的物质循环的枢纽,还是地球内部流体活动最为强烈的场所之一。在板片俯冲过程中,经洋底蚀变的洋壳、上覆沉积物和下伏蛇纹石化岩石圈地幔随着温压的升高发生变质脱水反应形成俯冲带流体。脱水过程主要受俯冲板片中... 俯冲带不仅是全球最大的物质循环的枢纽,还是地球内部流体活动最为强烈的场所之一。在板片俯冲过程中,经洋底蚀变的洋壳、上覆沉积物和下伏蛇纹石化岩石圈地幔随着温压的升高发生变质脱水反应形成俯冲带流体。脱水过程主要受俯冲板片中含水矿物的稳定性控制,而其流体效应主要受控于俯冲带热结构等因素。俯冲带流体按其含水和溶质比例可分为富水流体、超临界流体和含水熔体等不同类型,流体不仅可以携带传统的LILE,还可以携带HREE、HFSE、金属元素和重要挥发分(如C、N和S等)进行迁移,在制约俯冲板片-岛弧物质循环方面起着重要作用。本研究在回顾俯冲板片的脱水机制、流体作用及其地球化学行为的基础上,对俯冲带流体的研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 俯冲带 变质作用 含水矿物 流体 元素循环

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关键金属铍的成矿机制与找矿前景 被引量：18

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作者 饶灿 王汝成 +4 位作者 车旭东 李晓峰 王琪 张志琦 吴润秋 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1848-1860,共13页

铍是战略性新兴产业和国防军工行业不可替代的一种关键金属,其赋存形式、成矿机制以及资源分布是关键金属矿产研究的重要内容。地球化学性质上,铍在大部分造岩矿物晶体结构中表现为不相容,倾向在岩浆演化晚期甚至热液阶段富集结晶。然而... 铍是战略性新兴产业和国防军工行业不可替代的一种关键金属,其赋存形式、成矿机制以及资源分布是关键金属矿产研究的重要内容。地球化学性质上,铍在大部分造岩矿物晶体结构中表现为不相容,倾向在岩浆演化晚期甚至热液阶段富集结晶。然而,铍又是一种典型的双性元素,在酸性和碱性环境中均可得到富集沉淀,因而铍矿主要赋存于花岗质岩石和碱性岩及其相关岩石中,与岩浆-热液过程相关的铍矿床主要包括“火山岩型”铍矿、高分异花岗岩-伟晶岩型铍矿、云英岩-石英岩型铍矿、碱性岩型铍矿、矽卡岩型铍矿、碳酸岩型铍矿等铍矿床。酸性和碱性岩浆的结晶分异、岩浆-热液过程以及挥发组分含量等制约Be的富集、迁移、结晶与成矿过程。同时,铍常与其它稀有稀土金属元素协同成矿,形成共/伴生矿床,在矿产开采过程中,应注意分选工艺、提纯过程等研究。我国铍资源有望在花岗岩型、伟晶岩型以及“火山岩型”铍矿获得突破,东南沿海火山岩地区、大兴安岭火山岩地区、藏南地区、新疆中西部地区等区域可成为铍资源的重要靶区。 展开更多

关键词 关键金属铍 铍矿物 铍资源 铍矿床类型 成矿潜力

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甘肃北山钨矿床时空分布、矿床类型及成矿动力学背景 被引量：6

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作者 丁嘉鑫 陈衍景 +3 位作者 韩春明 肖文交 邓小华 王忠梅 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1349-1369,共21页

甘肃北山造山带经历漫长而复杂的增生造山作用并于二叠纪发生碰撞造山,引发广泛的花岗质岩浆活动及相应的钨成矿作用.前人已对这些矿床的地质地球化学特征进行大量的研究,但在成矿动力学背景、成矿时代等方面仍存在着争议.基于此,本文... 甘肃北山造山带经历漫长而复杂的增生造山作用并于二叠纪发生碰撞造山,引发广泛的花岗质岩浆活动及相应的钨成矿作用.前人已对这些矿床的地质地球化学特征进行大量的研究,但在成矿动力学背景、成矿时代等方面仍存在着争议.基于此,本文在前人对甘肃北山钨矿床研究的基础上,通过详细的野外调研和室内综合研究,对该区钨矿床时空分布及地质、地球化学特征进行总结,并提出成矿动力学模型.甘肃北山钨矿床集中分布于星星峡—明水古微陆块周缘及双鹰山—花牛山岛弧,可以进一步厘定为两期成矿作用,即早期早志留世—中石炭世(439~362 Ma,322~314 Ma)岛弧碰撞拼贴引发古陆壳重熔,形成携带大量钨锡成矿元素的花岗质岩浆流体,最终上升至构造有利位置成矿,是北山钨锡多金属成矿的主成矿期,矿化类型多为石英脉型黑钨矿;晚期为早二叠世—中三叠世(286~226 Ma)后碰撞伸展诱发中酸性岩浆的大规模上侵及相关的钨钼矿化,矿化类型为矽卡岩型白钨矿及斑岩型钼(钨)矿,其中钨作为钼的伴生矿种出现. 展开更多

关键词 钨矿床 岩浆流体 成矿动力学背景 北山造山带 甘肃

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华北克拉通南缘康山金多金属矿床成矿时代及流体演化——来自独居石U-Pb年龄、黄铁矿微量元素和原位S同位素制约 被引量：5

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作者 张哲铭 曾庆栋 +5 位作者 王永彬 郭云鹏 俞炳 王瑞良 杨进辉 陈彦坤 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期865-885,共21页

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古... 小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。 展开更多

关键词 黄铁矿微量元素 原位S同位素 独居石U-Pb定年 康山金多金属矿床 华北克拉通南缘

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造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示 被引量：4

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作者 郑旭阳 毛亚晶 +4 位作者 缪君 方坤根 陈寿波 席斌斌 秦克章 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1075-1094,共20页

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征,但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例,通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律,限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超... 造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征,但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例,通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律,限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母,蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例,将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃),形成了镁质闪石+滑石+绿泥石;中温蚀变阶段(700~550℃)和低温蚀变阶段(<550℃),分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主,可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加,Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势,表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出,说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中,硫化物矿物边部的形态呈锯齿状,但主体仍为磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿的矿物组合,指示蚀变过程可能造成了部分Ni、Cu、S元素的溶解与迁移,但是改造程度相对有限。不同蚀变程度超镁铁岩均富集轻H同位素(δD:-86.6‰~-128.6‰)且O同位素变化较大(δ~(18)O:1.7‰~10.8‰)。虽然部分样品的H-O同位素接近岩浆水与大气降水的混合趋势线,但是大多数强蚀变样品则呈现截然不同的趋势,即δ~(18)O值相似但δD值变化较大,指示蚀变过程以岩浆水主导且经历了不同程度的去气作用。不同程度的岩浆去气作用可能与岩浆的结晶分异过程密切相关。因此,本文认为黄山南矿床蚀变岩石为岩浆阶段“自蚀变”作用的产物。不同构造背景铜镍矿床的H-O同位素对比指示,岩浆“自蚀变”作用在超镁铁侵入岩中普遍发生,而造山带背景铜镍矿床的蚀变程度可能相对更高。 展开更多

关键词 造山带背景铜镍矿床 东天山 黄山南 蚀变作用 流体来源 氢氧同位素

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焦家金矿成矿流体垂向变化特征及对胶东金成矿过程的启示 被引量：2

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作者 胡换龙 姜晓辉 +2 位作者 梁改忠 杨奎锋 范宏瑞 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1345-1356,共12页

为探讨焦家金矿成矿流体的时空演化特性,在焦家金矿(1)号和(3)号矿体纵深450 m的剖面上采集矿化样品,对不同阶段、不同深度石英脉中流体包裹体进行显微测温以及成矿流体特征垂向对比研究。结果显示,成矿早阶段石英主要捕获H_(2)O-CO_(2... 为探讨焦家金矿成矿流体的时空演化特性,在焦家金矿(1)号和(3)号矿体纵深450 m的剖面上采集矿化样品,对不同阶段、不同深度石英脉中流体包裹体进行显微测温以及成矿流体特征垂向对比研究。结果显示,成矿早阶段石英主要捕获H_(2)O-CO_(2)型包裹体,其完全均一温度为271~359℃,盐度为6.0%~10.0%NaCl_(eqv),XCO_(2)为0.1~0.15。主成矿阶段石英中捕获大量H_(2)O-CO_(2)型、H_(2)O型和CO_(2)型包裹体,它们的完全均一温度为198~315℃,盐度为6.5%~8.5%NaCl_(eqv)。成矿晚阶段石英中只发育H_(2)O单相和气液两相包裹体,其完全均一温度为102~188℃,盐度为0.2%~3.8%NaCl_(eqv)。研究显示,焦家金矿成矿流体与其他胶东金矿成矿流体特征与演化过程一致,且在纵深450 m剖面上保持不变。与前人研究成果对比发现,胶东金矿具有统一的流体来源,但成矿物质显示出更为复杂的来源,应有源于沉积地层的物质加入。 展开更多

关键词 流体包裹体 显微测温 垂向对比 焦家金矿 胶东

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水/岩相互作用对焦家金矿金成色的影响 被引量：8

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作者 胡换龙 范宏瑞 《黄金科学技术》 CSCD 2018年第5期559-569,共11页

金成色对于金矿研究是一个重要的参数,其受到成矿流体的pH值和Na/(Na+K)等因素的影响。成矿过程的水/岩相互作用过程往往控制着这些物理化学参数。焦家金矿以强烈的水/岩相互作用为特征,并且由于其Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体的围岩不同,导致水... 金成色对于金矿研究是一个重要的参数,其受到成矿流体的pH值和Na/(Na+K)等因素的影响。成矿过程的水/岩相互作用过程往往控制着这些物理化学参数。焦家金矿以强烈的水/岩相互作用为特征,并且由于其Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体的围岩不同,导致水/岩相互作用存在差异。本文研究聚焦于焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体不同的水/岩相互作用对金成色的影响。通过镜下矿石矿物组合显微观察确定出产于Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中多金属硫化物阶段(第Ⅲ成矿阶段)的银金矿,并利用电子探针分析第Ⅲ成矿阶段银金矿以及进行围岩蚀变矿物对平衡热力学计算,对影响金成色的pH和Na/(Na+K)进行探究后认为:(1)焦家金矿Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中第Ⅲ成矿阶段银金矿金成色相近;(2)水/岩相互作用过程中,成矿流体受黄铁绢英岩和钾长石化花岗岩缓冲后导致pH和Na/(Na+K)发生一定的变化,但这2种变化对金成色的影响不大。 展开更多

关键词 金成色 水/岩相互作用 PH值 Na(/Na+K) 平衡相图

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MC-ICP-MS锂同位素溶液分析技术与应用

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作者 田世洪 路娜 +3 位作者 侯增谦 苏本勋 肖燕 杨丹 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1441-1464,共24页

Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具,在地质学、地球化学研究中具有广阔的应用前景。目前,Li同位素溶液分析技术主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS),与TIMS相比,MC-ICP-MS具有分析精度高、... Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具,在地质学、地球化学研究中具有广阔的应用前景。目前,Li同位素溶液分析技术主要采用热电离质谱仪(TIMS)和多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS),与TIMS相比,MC-ICP-MS具有分析精度高、样品量少、测试速度快等诸多优点。本研究团队近年来建立了MC-ICP-MS高精度Li同位素分析方法,在天然样品、标准物质以及石英包裹体的Li同位素测定中都取得了良好结果。以此为依托,研究团队建立了适用于西藏本地岩石成因研究的Li同位素地质端元,并将Li同位素应用于青藏高原岩石圈结构及其隆升历史、川西碳酸岩型稀土矿床富集机制、四川呷村VMS型矿床成矿流体来源和四川甲基卡硬岩型Li矿床富集机理等方面。本文比较详细地综述了这些研究进展,旨在加深对Li同位素溶液分析技术的理解,展示其在地球化学研究中的良好应用前景。 展开更多

关键词 Li同位素 MC-ICP-MS 地质端元 地质应用

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