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华北克拉通沉积矿产与地球环境演变的关系
1
作者 张连昌 佟小雪 +5 位作者 张新 董志国 王长乐 朱明田 高炳宇 李文君 《古地理学报》 北大核心 2025年第2期271-285,共15页
华北克拉通广泛发育铁、锰、磷、镁、硼、铝等沉积类矿产,时间范围包括新太古代、古—中元古代及古生代和中生代,其形成规律与华北克拉通的形成与演化、大气—海洋环境的演变以及生物进化等重大事件密切有关。作者从华北克拉通铁、锰、... 华北克拉通广泛发育铁、锰、磷、镁、硼、铝等沉积类矿产,时间范围包括新太古代、古—中元古代及古生代和中生代,其形成规律与华北克拉通的形成与演化、大气—海洋环境的演变以及生物进化等重大事件密切有关。作者从华北克拉通铁、锰、磷、镁、硼、石墨、铝等沉积类矿产的时空展布、矿床地质和地球化学特征的角度,结合华北克拉通形成与演化及地球表生环境演变,综合分析了华北克拉通地区有关沉积矿产的分布规律及其与表生重大地质事件之间的关系。研究表明,新太古代大范围阿尔戈玛型BIF铁矿与古海洋整体缺氧环境有关;古元古代苏必利尔型铁矿、沉积—变质磷矿、石墨矿、菱镁矿及硼矿等巨量成矿与大氧化事件相耦合,而石墨与磷矿的产出还反映了生物的大规模活动,菱镁矿与硼镁铁矿是干旱气候条件的反映;中元古代沉积锰矿、铁矿和磷矿的明显富集,可能与中元古代海洋局部升氧事件有关;石炭纪—二叠纪大规模铝土矿与晚古生代冰期在时间上相吻合。 展开更多
关键词 沉积矿产 大规模成矿 成矿规律 地球环境演变 华北克拉通
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北方东部复合造山成矿:Ⅰ.古亚洲洋两期构造演化与成矿 被引量：1
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作者 秦克章 王乐 +9 位作者 朱永峰 田伟 徐备 张晓晖 赵超 庞绪勇 回凯旋 李光明 李文博 申萍 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期35-66,共32页
自~1350 Ma打开到~250 Ma最终闭合,古亚洲洋经历了11亿年的演化后形成了全球最大的增生型造山带——中亚造山带。研究古亚洲洋的构造演化与成矿可有效揭示中亚造山带的演化与成矿规律,进而指导勘查。中亚造山带发育众多岩浆弧,新元古代... 自~1350 Ma打开到~250 Ma最终闭合,古亚洲洋经历了11亿年的演化后形成了全球最大的增生型造山带——中亚造山带。研究古亚洲洋的构造演化与成矿可有效揭示中亚造山带的演化与成矿规律,进而指导勘查。中亚造山带发育众多岩浆弧,新元古代岩浆弧主要分布在北侧,而古生代岩浆弧集中在西侧,东侧有少量发育。古亚洲洋在早古生代以大洋俯冲作用为主,晚古生代逐步以弧陆拼贴和碰撞为主导。文章系统梳理了与古亚洲洋板块俯冲相关的31个岩浆弧及37个代表性矿床,厘定古亚洲洋构造体制的6大类成矿类型,包括斑岩型Cu-Au±Mo、浅成低温热液型Au±Ag、岩浆型豆荚状Cr铁矿、岩浆型Ni-Cu-PGE、造山型金矿及VHMS型Cu-Pb-Zn±Au矿床。其中,斑岩型Cu-Au±Mo、造山型金矿及岩浆型Ni-Cu-PGE矿床具有最高的经济价值。斑岩型、浅成低温热液型及VHMS型矿床在早古生代和晚古生代均有产出,而造山型金矿、豆荚状Cr铁矿及岩浆型Ni-Cu矿床则主要形成于晚古生代。这表明,早古生代古亚洲洋板块俯冲与弧岩浆作用占主导地位,形成的构造环境以典型的沟-弧-盆体系为主,有利于在岛弧地区形成斑岩和浅成低温热液系统,并在弧后区域形成VHMS Cu-Pb-Zn±Au矿床。到了晚古生代,随着部分小洋盆的闭合,发生了弧-弧增生与弧陆碰撞作用,导致岩浆型Cr、Ni-Cu矿床及造山型金矿的形成。斑岩型、浅成低温热液型和VHMS及岩浆型Cr矿床与洋壳俯冲关系密切,岩浆型Ni-Cu与碰撞后伸展背景下软流圈上涌直接相关,造山型金矿与弧地体-克拉通边缘拼贴碰撞紧密相关。文章最终建立了由早古生代以斑岩Cu-Au和浅成低温热液矿床为主、晚古生代斑岩-浅成低温热液成矿系统、造山型金矿、岩浆Ni-Cu矿、豆荚状铬铁矿矿、VHMS矿床等多种成矿类型并存的特色古亚洲洋成矿体系。由于蒙古-鄂霍茨克洋闭合与古太平洋板块俯冲的叠加,中亚造山带东段保留了较少的与古亚洲洋有关的岩浆弧和斑岩矿床,寻找被改造错断的隐伏斑岩铜矿床仍有很大潜力。中亚成矿域的成矿特征表明,构造环境越复杂,成矿类型越丰富。反之,成矿类型的多样性也反映了该地区构造演化的复杂程度。这一发现为通过成矿类型揭示区域构造演化提供了新的视角。 展开更多
关键词 矿床类型 成矿特色 中亚造山带东段 古亚洲洋构造演化
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印度西北部Aravalli-Delhi造山带伟晶岩高纯石英原料矿石矿物学特征及提纯实验研究 被引量：1
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作者 夏梅 杨晓勇 +3 位作者 邱月 Khan Ibrar 蒋柏群 侯振辉 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3415-3431,共17页
本文对印度西北部Aravalli-Delhi造山带伟晶岩石英原料矿石(YD-1)进行了高纯石英(HPQ)潜力评价。样品YD-1伟晶岩中石英为烟灰色,透明度、结晶度高,结晶粒度大,共生矿物以颗粒巨大的长石和片状云母为主。石英原料矿石经高温煅烧、水淬、... 本文对印度西北部Aravalli-Delhi造山带伟晶岩石英原料矿石(YD-1)进行了高纯石英(HPQ)潜力评价。样品YD-1伟晶岩中石英为烟灰色,透明度、结晶度高,结晶粒度大,共生矿物以颗粒巨大的长石和片状云母为主。石英原料矿石经高温煅烧、水淬、破碎、筛分、重选、磁选、浮选、酸洗和氯化焙烧得到石英精砂。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪、激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)对石英原料矿石和提纯后精砂的显微结构、包裹体特征和化学成分进行观察和测试,并详细分析了该地区高纯石英原料矿石的形成机制。显微特征观察结果表明,石英原料矿石具粗粒粒状变晶结构,晶粒较为完整且结晶度较好,可见石英颗粒与斜长石、白云母密切共生。石英晶体中主要为沿石英微裂隙发育的次生流体包裹体为主,晶内大面积几乎没有包裹体,仅少量分布线性排列的次生流体包裹体。提纯后的石英精砂与美国矽比科公司IOTA-CG石英精砂具有非常相似的包裹体特征,仅少量残留含有气液包裹体的不纯净颗粒,更多为纯净颗粒。化学分析显示石英原料矿石中晶格杂质元素Al和Ti含量分布均匀且均较低,Al含量为7.77×10^(-6)~11.59×10^(-6),Ti含量为7.29×10^(-6)~8.97×10^(-6),相应配位或耦合杂质元素Li、K、Na、B等含量也呈低含量均匀分布。较低的晶格杂质元素含量印证了Aravalli-Delhi活动带伟晶岩石英结晶于演化程度较高、杂质元素较少的中-晚期熔体,结晶温度范围为542~572℃。均匀的阴极发光特征进一步表明石英形成于稳定的结晶环境,且后期改造作用较弱。YD-1伟晶岩原料矿石经过提纯后制得的石英精砂仅残留杂质元素Al、Ti和其他少量的金属阳离子,总杂质元素为13.31×10^(-6),SiO_(2)纯度达到99.999%,优于美国矽比科公司IOTA-CG石英砂,有望成为坩埚用内层砂矿石原料,具有巨大的经济价值。 展开更多
关键词 Aravalli-Delhi造山带 伟晶岩 高纯石英 矿物学特征 地球化学特征 成矿机理 提纯实验
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美国Spruce Pine地区高纯石英原矿岩石变形研究 被引量：1
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作者 郭宜琳 褚杨 +1 位作者 夏冉然 薛振华 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3469-3489,共21页
高纯石英是半导体等高新技术发展的物质基础,但我国高端高纯石英长期依赖外国进口,高纯石英矿的缺乏制约着半导体行业的快速发展。美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区的花岗岩及伟晶岩是世界上最为重要的高纯石英原料来源。研究该地区的... 高纯石英是半导体等高新技术发展的物质基础,但我国高端高纯石英长期依赖外国进口,高纯石英矿的缺乏制约着半导体行业的快速发展。美国北卡罗来纳州Spruce Pine地区的花岗岩及伟晶岩是世界上最为重要的高纯石英原料来源。研究该地区的岩石样品,可以帮助我们了解高纯石英原料的产出背景,为我国寻找高纯石英矿提供理论指导。本文以采自Spruce Pine高纯石英矿的两件岩浆岩样品为研究对象,通过显微构造观察和石英EBSD组构分析,揭示了样品的岩相学和组构特征,并计算了变形条件,进而探讨了该地区岩石在高纯石英产出方面的优势。研究表明,样品SP-S1为伟晶岩,样品SP-S2为白云母花岗岩,二者矿物组合类似,但变形程度差异较大。伟晶岩变形较弱,石英变形以位错蠕变和膨凸重结晶为主,含大量分布杂乱的流体包裹体,估算得出变形温度约300~400℃,变形差异应力约18.26~21.40MPa,应变速率在10^(-12.77)~10^(-10.59)s^(-1)之间。花岗岩变形较强,具明显定向组构,石英发生位错蠕变和颗粒边界迁移重结晶,流体包裹体含量相对较少但垂直或平行石英长轴产出,估算得出变形温度约500~600℃,变形差异应力约18.63~21.68MPa,应变速率在10^(-11.79)~10^(-10.50)s^(-1)之间。该地区岩石能够作为高纯石英原料,可能得益于高分异的岩浆演化过程使得石英原始纯度较高,晶内塑性变形(位错蠕变、动态重结晶)对石英进一步净化,以及流体包裹体提供了容纳杂质的空间并使杂质易于剔除;同时中-高温度、低差异应力等变形条件可能抑制了杂质重新进入石英颗粒。通过对比不同高纯石英矿区的构造背景和变形条件,我们提出多期次造山带的核部是高纯石英产出的有利部位,中部地壳层次、高绿片岩相-低角闪岩相下的变形有利于石英提纯,并据此推测喜马拉雅造山带的淡色花岗岩具有高纯石英成矿潜力。 展开更多
关键词 高纯石英 Spruce Pine 变形条件 位错蠕变 动态重结晶
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MC-ICP-MS 测定岩石标准物质的钒同位素组成
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作者 徐丽怡 于慧敏 +1 位作者 丁昕 黄方 《岩矿测试》 CAS 北大核心 2025年第1期63-74,共12页
随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(US... 随着分析方法的发展和分析精度的提升,钒同位素已经越来越多地被用于各种地质过程研究。为了确保钒同位素分析测试过程中,可以有效地监控数据的准确度和精度,方便国际各实验室之间的数据对比,同时考虑到早期国际上常用美国地质调查局(USGS)的标准物质面临着库存不足等问题,本文采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定了一系列国际地质标准物质和国家地质标准物质的钒同位素组成,δ51V值的测试精度优于0.08‰。本文选取的标准物质主要来自日本地质调查局(GSJ)和中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所(IGGE),包括一个安山岩(JA-1),三个玄武岩(JB-3、JB-1b和GBW07105),一个辉长岩(JGb-1),一个辉绿岩(GBW07123)以及一个土壤(GBW07454),钒含量范围为77~635μg/g,涵盖了目前大部分火成岩和部分土壤等天然样品含量的范围。这些标准物质除了土壤GBW07454,其他标准物质的钒同位素组成未曾被报道。经测量表明,辉长岩标准物质JGb-1具有最高δ51V值,为−1.05‰±0.08‰,安山岩标准物质JA-1具有最低δ51V值,为−0.34‰±0.06‰,其余标准物质的δ51V值变化范围为−0.72‰~−0.81‰,均落在MORB范围内。本文对这些标准物质钒同位素组成的报道,丰富了钒同位素研究的标准物质数据库,有助于未来在更多领域开展钒同位素研究。 展开更多
关键词 钒同位素 火成岩 MC-ICP-MS 标准物质 高精度分析方法
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南岭骑田岭岩体岩浆演化序列与成因
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作者 夏杰 张遵遵 +4 位作者 卢友月 李剑锋 付建明 陈希清 周念峰 《地质学报》 北大核心 2025年第5期1606-1631,共26页
骑田岭岩体为南岭地区工作程度最高的复式花岗岩体之一,但其成岩时代、成因类型及岩浆演化过程等方面还存在不同认识。针对这些问题,在详细野外地质调查基础上,结合高精度锆石LA-ICP-MS的U-Pb定年结果,从早到晚将其划分为细中粒斑状角... 骑田岭岩体为南岭地区工作程度最高的复式花岗岩体之一,但其成岩时代、成因类型及岩浆演化过程等方面还存在不同认识。针对这些问题,在详细野外地质调查基础上,结合高精度锆石LA-ICP-MS的U-Pb定年结果,从早到晚将其划分为细中粒斑状角闪黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩(ηγJ_(3)^(a))、中粒多斑角闪黑云母二长花岗岩(ηγJ3 b)、中粒斑状(角闪)黑云母(正)二长花岗岩(ηγJ_(3)^(c))、粗中粒斑状黑云母(二)正长花岗岩(ζγJ_(3)^(d))、中细粒少斑黑云母(二)正长花岗岩(ζγJ_(3)^(e))、细粒含斑黑云母(二)正长花岗岩(ζγJ_(3)^(f))等6个岩相(填图)单元,它们的形成年龄集中于163~153 Ma之间,属燕山早期。岩石地球化学研究表明,骑田岭岩体从早期到晚期,岩石的SiO_(2)、K_(2)O含量逐渐升高,Na_(2)O微弱升高,Al_(2)O_(3)轻微下降,MnO、TiO_(2)、FeO^(*)、MgO、CaO、P_(2)O_(5)逐渐降低;花岗岩稀土配分曲线均为右倾型,δEu逐渐变小,铕谷逐渐变深;微量元素Rb、Th、U、Nd富集,亏损Ba、Sr、Nb、Ti等,Rb/Sr、Sm/Nd比值逐渐升高,Nb/Ta、Zr/Hf比值依次降低,显示出岩浆分异演化逐渐增强。综合分析表明,骑田岭晚阶段花岗岩(ζγJ_(3)^(e)、ζγJ_(3)^(f))是早阶段岩浆(ηγJ_(3)^(a))经历40%~60%分离结晶的产物。本文所测岩石的锆石饱和温度集中于603.8~821.1℃(平均760.6℃),结合其他资料确定骑田岭岩体应属A2型花岗岩。Hf同位素显示,从早到晚6个岩相单元的εHf(t)值分别为4.5~10.6、4.9~8.9、5.2~7.3、5.1~9.4、4.6~10.2、2.7~8.7,指示骑田岭岩体主要源自变质表壳岩的熔融,并有少量新生地幔物质的贡献。骑田岭岩体二阶段Hf同位素模式年龄主要集中于1658~1322 Ma,证实其源岩从地幔储库中脱离的时间为中元古代,形成于与太平洋板块俯冲有关的陆内伸展环境。 展开更多
关键词 锆石U-PB年龄 地球化学 HF同位素 花岗岩成因 骑田岭 南岭
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火幔对流对火壳二分性和火幔热-化学结构长期演化的影响:三维动力学数值模拟
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作者 刘瑞熙 李杨 +7 位作者 张志刚 何雨旸 徐长仪 王巍 孙伟家 惠鹤九 陈凌 潘永信 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2092-2111,共20页
南北二分性是现代火星壳最显著的地质特征之一,厘清火幔对流对火壳二分性和火幔热-化学演化的影响,对于理解火星内部圈层过程具有重要意义.本文通过三维火幔热-化学对流数值模拟,系统研究了不同控制因素对火幔形成一阶对流结构、火幔熔... 南北二分性是现代火星壳最显著的地质特征之一,厘清火幔对流对火壳二分性和火幔热-化学演化的影响,对于理解火星内部圈层过程具有重要意义.本文通过三维火幔热-化学对流数值模拟,系统研究了不同控制因素对火幔形成一阶对流结构、火幔熔融(岩浆作用)形成火壳二分性,以及火幔热-化学结构长期演化的影响.研究结果表明,仅通过火幔对流可以产生具有二分性特征的火壳.其中,黏度结构是控制火幔对流结构演化和火壳二分性的主要控制因素,深部火幔矿物相变导致的黏度跳变和活化能降低均有利于形成稳定的一阶对流结构,通过岩浆作用形成具有二分性特征的火壳.火壳厚度受多因素影响:生热元素在火壳中的富集和岩浆喷发效率的降低均会抑制火壳增厚,而增大瑞利数和内生热率可以显著提高演化早期的火壳增厚速率.火星早期较高的内生热能够显著提高火幔温度并引发强烈的岩浆活动,通过部分熔融和岩浆喷发将生热元素富集至火壳,进而降低火幔内部生热和增大火幔冷却速率,导致岩浆作用在后续演化中受到抑制.火幔对流通过岩浆作用对火壳底部的侵蚀可能导致火幔内部形成玄武岩富集层,其分布深度及范围受控于玄武岩与背景火幔的密度差异,玄武岩富集层形成对演化后期的火幔柱和岩浆活动产生重要影响. 展开更多
关键词 火幔对流 火壳二分性 火幔流变结构 岩浆作用 数值模拟
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天山中段干沟基性岩墙形成的构造环境:来自年代学和地球化学的制约
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作者 江拓 高俊 +3 位作者 李继磊 王钟瑞 王信水 马智佩 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3053-3080,共28页
基性岩墙(岩脉)产生的地球动力学环境多样,如大陆内部的裂谷带、地幔柱活动相关的大火成岩省、增生造山带的弧前或弧后局部引张带、后碰撞区域性伸展部位等。本文旨在通过对天山中段干沟公路沿线基性岩墙的地质、地球化学、同位素年代... 基性岩墙(岩脉)产生的地球动力学环境多样,如大陆内部的裂谷带、地幔柱活动相关的大火成岩省、增生造山带的弧前或弧后局部引张带、后碰撞区域性伸展部位等。本文旨在通过对天山中段干沟公路沿线基性岩墙的地质、地球化学、同位素年代学综合研究,结合区域地质研究的最新进展,探讨其形成的构造环境。基性岩墙侵位于古生代沉积岩地层和花岗质岩体之中,具NNW~340°、NE~25°和NE~65°三组延伸方向,并以NNW~340°向优势展布。2个岩墙样品分别获得磷灰石U-Pb年龄302±6Ma和310±9Ma;此外,寄主二云母花岗岩获得锆石U-Pb年龄399±3Ma和403±3Ma。基性岩墙球粒陨石标准化稀土元素配分曲线近平坦、轻重稀土分馏不强、Eu异常不明显,微量元素蛛网图呈现Nb、Ta、Ti和Sr的负异常,(87 Sr/^(86)Sr)初始比值介于0.7058~0.7066、εNd(t)值变化于+4.3~+4.7之间。造就基性岩墙的岩浆可能由受俯冲流体改造的岩石圈地幔部分熔融(1%~5%)产物与软流圈地幔物质相混合而形成。天山造山带后碰撞造山期,区域性大规模伸展作用促使造山带加厚下地壳和岩石圈地幔发生减薄,导致软流圈地幔物质上涌,为基性岩浆的形成提供了深部前提条件;而中-上地壳层次,不同构造单元的边界断裂发生大规模右行走滑运动,产生一系列破裂面,为基性岩浆侵位提供了有效储存空间。 展开更多
关键词 天山造山带 基性岩墙 磷灰石U-Pb年龄 构造环境
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西藏林周盆地下古新统火山口湖沉积地层的发现及其构造-环境意义
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作者 杜心逸 王建刚 +2 位作者 陈祚伶 孟中玙 李晨妍 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3578-3590,共13页
本文报道了在西藏林周盆地林子宗群火山岩最底部发现的保存完整的早古新世火山口及湖相沉积。该火山口位于虎头山水库西侧,不整合于白垩系设兴组褶皱地层之上。火山岩主要为玄武安山岩和英安岩,喷发时代为~66Ma。湖相地层直接沉积于火... 本文报道了在西藏林周盆地林子宗群火山岩最底部发现的保存完整的早古新世火山口及湖相沉积。该火山口位于虎头山水库西侧,不整合于白垩系设兴组褶皱地层之上。火山岩主要为玄武安山岩和英安岩,喷发时代为~66Ma。湖相地层直接沉积于火山岩之上,整体厚度超过160m。下段地层由砂岩、粉砂岩和泥岩组成。泥岩和粉砂岩中见大量植物叶片化石,砂岩中见粒序、波痕和交错层理,整体沉积于滨-浅湖环境。上段地层主要为泥岩和粉砂岩,多水平层理,沉积于半深湖-深湖环境。地层中的碎屑物质全部来自湖泊周围的火山岩。地层中发育的不同规模的同沉积滑动和正断层指示火山作用停止后,火山口快速的坍塌和沉降。火山口湖相沉积始于~65Ma,持续至~63Ma。研究进一步限定林子宗火山岩的喷发始于白垩纪-古近纪之交。喷发早期,岩浆活动规模较小,形成多个相互独立的火山口;而后岩浆作用逐步加强,最终发生早始新世大规模喷发。林子宗火山岩的喷发时序与古新世-早始新世全球变暖的时间一致。新特提斯活动陆缘岩浆活动重新活跃至大爆发,加速了地球深部碳的释放,可能是早新生代气候变化的重要驱动力。 展开更多
关键词 冈底斯弧 林子宗火山岩 火山口湖 早古新世 火山作用
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青藏高原拉萨地体中新世岩浆演化与稀有金属成矿作用
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作者 李家亮 纪伟强 +1 位作者 胡方泱 徐强 《岩石学报》 北大核心 2025年第3期859-883,共25页
近年来研究发现,青藏高原南部的喜马拉雅造山带和拉萨地体新生代岩浆活动伴随着广泛的稀有金属成矿作用。然而,与喜马拉雅地区淡色花岗岩相关的稀有金属成矿作用研究相比,拉萨地体的研究程度还明显偏低。本文对拉萨地体中新世淡色花岗... 近年来研究发现,青藏高原南部的喜马拉雅造山带和拉萨地体新生代岩浆活动伴随着广泛的稀有金属成矿作用。然而,与喜马拉雅地区淡色花岗岩相关的稀有金属成矿作用研究相比,拉萨地体的研究程度还明显偏低。本文对拉萨地体中新世淡色花岗岩和相关的伟晶岩型稀有金属矿化开展了研究。本次研究选取的拉萨地体二云母花岗岩-花岗伟晶岩-细晶岩出露于隆格尔裂谷的肩部,呈南北向带状展布,与裂谷内的拆离断层活动相关。二云母花岗岩以岩席状产出,并具有一定的弱变形,而花岗伟晶岩-细晶岩呈岩脉方式侵入到二云母花岗岩和早期的花岗岩中,局部偶见绿柱石,变形明显,反映经受了伸展拆离作用的影响。LA-ICP-MS独居石和锆石U-(Th)-Pb定年显示,隆格尔裂谷东、西两侧发育的二云母花岗岩-花岗伟晶岩-细晶岩的成岩年龄分别为14.3~12.9Ma和16.8~16.0Ma。二云母花岗岩-花岗伟晶岩-细晶岩均具有高硅(72.11%~82.42%)、过铝质(A/CNK=1.01~1.65)的特征,并且它们都富集Li、Rb、Cs、K、Th,而相对亏损Ba、Sr、P、Ti。花岗伟晶岩-细晶岩具有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.01~0.38),而二云母花岗岩Eu负异常(Eu/Eu^(*)=0.33~0.39)相对较弱。结合二云母花岗岩低的Zr饱和温度(684~762℃)以及富集的Sr-Nd-Hf同位素(^(87)Sr/^(86)Sr(i)=0.7082~0.7102;ε_(Nd)(t)=-7.6~-7.2;锆石ε_(Hf)(t)=-5.3~-0.2)特征,我们认为它们起源于拉萨中下地壳和印度下地壳共同参与的水致熔融,并经历了高程度的分离结晶作用。而含绿柱石花岗伟晶岩-细晶岩的Zr/Hf、Nb/Ta和Y/Ho比值呈现出非球粒陨石异常,并且它们还具有稀土元素四分组效应和与二云母花岗岩类似的Sr-Nd-Hf同位素组成,表明它们是二云母花岗岩进一步结晶分异作用的结果。青藏高原南部发育的中新世淡色花岗岩大部分沿着东西向或南北向伸展构造分布,很可能与连续发生的俯冲印度板块断离和撕裂有关,是软流圈地幔物质上涌诱发青藏高原南部的中下地壳发生脱水/水致熔融,产生的熔体迅速上升至中上地壳水平,然后沿着构造薄弱带迁移并经历了强烈结晶分异作用的产物。通过拉萨地体中、新生代岩浆岩的对比研究发现,俯冲的印度大陆地壳物质参与熔融和花岗质岩浆的高分异演化过程是拉萨地体中新世稀有金属成矿作用的两个关键因素,二者缺一不可。 展开更多
关键词 拉萨地体 中新世 隆格尔裂谷 淡色花岗岩-伟晶岩 稀有金属成矿作用
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青藏高原典型时段火山活动碳释放规模及其环境意义
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作者 谢显刚 赵文斌 +2 位作者 张茂亮 郭正府 徐胜 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期350-361,共12页
火山活动等地球深部过程对气候环境的影响是全球变化研究领域的重要议题。新生代青藏高原隆升伴随着多期火山活动和深部碳释放,并且这一时期大气CO_(2)浓度发生阶段性变化,亚洲气候环境格局由行星风系主控转向季风主控。然而,青藏高原... 火山活动等地球深部过程对气候环境的影响是全球变化研究领域的重要议题。新生代青藏高原隆升伴随着多期火山活动和深部碳释放,并且这一时期大气CO_(2)浓度发生阶段性变化,亚洲气候环境格局由行星风系主控转向季风主控。然而,青藏高原火山活动与气候环境变化之间的内在联系尚不明确,原因在于缺乏火山活动深部碳释放规模的直接约束。本文聚焦青藏高原碰撞后火山活动,以拉萨地块查孜、米巴勒地区的中新世火山岩和羌塘地块依布茶卡、俄久买马、鱼鳞山地区的渐新世火山岩为研究对象,利用激光原位拉曼光谱测定了火山岩斑晶的熔体包裹体CO_(2)浓度,进而结合火山岩体积和年龄等参数,估算了拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动的CO_(2)释放通量。结果表明,拉萨地块和羌塘地块火山岩CO_(2)平均浓度分别为(1.73±0.59)%和(0.46±0.07)%,由此计算得到的拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动CO_(2)释放通量分别为(0.252±0.091)Pg·a^(-1)和(0.012±0.002)Pg·a^(-1)。羌塘地块较低的渐新世火山CO_(2)释放通量与同时期大气CO_(2)浓度快速下降特征一致;拉萨地块较高的中新世火山CO_(2)释放通量可能对中中新世气候适宜期的大气CO_(2)浓度峰值有一定贡献。青藏高原火山活动深部碳释放通量与大气CO_(2)浓度的近似同步变化特征表明,印度-亚洲大陆碰撞和俯冲导致的火山活动是新生代大气碳收支的重要影响因素。 展开更多
关键词 火山活动 CO_(2)释放通量 青藏高原 熔体包裹体
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华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩与伟晶岩石英微量元素成分特征及其对高纯石英成因的指示 被引量：1
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作者 段小丫 胡方泱 +6 位作者 张少华 封占江 梁永 刘延虎 王志强 李海宝 燕轶男 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3432-3452,共21页
高纯石英是我国最新公布确认的矿种,理解其形成机制和主控因素对于未来寻找相关资源至关重要。然而,目前关于其成因机制的研究仍较为匮乏,对于何种地质条件有利于高纯石英的形成尚存争议。本文以华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩和伟... 高纯石英是我国最新公布确认的矿种,理解其形成机制和主控因素对于未来寻找相关资源至关重要。然而,目前关于其成因机制的研究仍较为匮乏,对于何种地质条件有利于高纯石英的形成尚存争议。本文以华北克拉通北缘三木代庙地区花岗岩和伟晶岩中的石英作为研究对象,探讨花岗岩-伟晶岩演化过程和变形作用对石英中微量元素含量的影响,并对该地区的高纯石英成矿潜力进行初步厘定。本研究的主要研究对象包括未变形二云母花岗岩、变形二云母花岗岩、未成矿伟晶岩及锂辉石-锂云母成矿伟晶岩中的石英。分析结果显示,不同类型岩石的石英微量元素组成差异显著,主要受控于岩浆性质、分异程度及结晶物理条件。二云母花岗岩石英整体Ti和Al含量较高,超出高纯石英相关标准(Al<30×10^(-6),Ti<10×10^(-6)),而Li含量则基本达到高纯石英的标准(Li<5×10^(-6)),这与岩浆相对较高的温度和较低的演化程度有关,而Al的富集则可能与围岩混染关系密切。相比于未变形二云母花岗岩,变形二云母花岗岩的石英Li含量显著偏低,但Al和Ti含量则变化有限,表明变形作用对该地区石英的纯化有一定促进作用。由于伟晶岩的岩浆演化程度高并伴随流体活动,导致其中石英的Li、Al和Ge含量普遍较高,远超高纯石英标准。相比于锂成矿伟晶岩,未成矿伟晶岩的杂质含量整体低于成矿伟晶岩,而成矿伟晶岩的边部带(块体长石带和层状细晶岩带)杂质相对核部偏低。由此,对于伟晶岩而言,低演化的伟晶岩边部可能为形成高纯石英的有利部位,而核部因高岩浆演化程度和强流体活动导致其杂质元素含量偏高。综上,低温、低演化、低混染并伴随后期变形作用是形成高纯石英的有利条件。三木代庙地区目前花岗岩-伟晶岩的石英整体不满足高纯石英要求,但考虑到该地区与东秦岭、阿勒泰等已知存在高纯石英的地区地质条件具有一定相似性,该地区局部可能具有高纯石英的找矿潜力,其成矿条件有待进一步系统分析。 展开更多
关键词 华北克拉通北缘 三木代庙 花岗岩 伟晶岩 高纯石英
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中拉萨地体当惹雍措锆石微量元素特征及其对地壳厚度演化的指示
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作者 刘晓惠 刘一珉 +4 位作者 丁林 郭晓玉 黄兴富 李蕙琳 高锐 《地学前缘》 北大核心 2025年第1期343-366,共24页
拉萨地体位于青藏高原南部,是全球地壳厚度最大的区域之一。然而,拉萨地体地壳增厚的时间和过程仍存在一定争议。锆石的微量元素特征受控于锆石与其他微量元素载体矿物之间的共生关系,即不同矿物的分配系数不同,因此,锆石微量元素可用... 拉萨地体位于青藏高原南部,是全球地壳厚度最大的区域之一。然而,拉萨地体地壳增厚的时间和过程仍存在一定争议。锆石的微量元素特征受控于锆石与其他微量元素载体矿物之间的共生关系,即不同矿物的分配系数不同,因此,锆石微量元素可用于定量重建地壳厚度。本研究对来自中拉萨地体当惹雍措地区的岩浆岩和沉积岩中的锆石开展了U-Pb年代学和微量元素地球化学研究。利用锆石的Eu异常对地壳厚度进行定量重建,结果显示,中拉萨地体在侏罗纪至新近纪期间,经历了两次地壳减薄(150~130和85~65 Ma)和两次地壳增厚(130~85和65~15 Ma)事件。在150~130 Ma期间,中拉萨地体地壳减薄主要与班公湖—怒江洋的板片回撤有关。在130~85 Ma期间,由于新特提斯洋向北俯冲和班公湖—怒江洋向南俯冲,中拉萨地体发生了地壳增厚。在85~65 Ma期间,新特提斯洋的板片回撤和弧后拉张导致中拉萨地体再次发生地壳减薄。在65~15 Ma,印度与亚欧板块的碰撞和后续挤压作用,导致中拉萨地体地壳再次加厚。 展开更多
关键词 青藏高原 中拉萨地体 地壳厚度 锆石U-PB年龄 锆石微量元素
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微细观岩体结构力学实验方法及其在石质文物保护中的应用前景
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作者 李丽慧 黄北秀 +2 位作者 乔斯嘉 高歌 梁超 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1889-1903,共15页
岩体是国家重大战略工程的主要地质载体,岩体宏观变形破坏和工程稳定性均与其内部微细观结构密切相关。传统岩体结构力学侧重于阐述宏观尺度的岩体结构及岩体结构力学效应,难以揭示微细观结构的作用机理。本文在梳理国际微细观岩石力学... 岩体是国家重大战略工程的主要地质载体,岩体宏观变形破坏和工程稳定性均与其内部微细观结构密切相关。传统岩体结构力学侧重于阐述宏观尺度的岩体结构及岩体结构力学效应,难以揭示微细观结构的作用机理。本文在梳理国际微细观岩石力学研究进展的基础上,介绍了几种常用的微细观岩体结构力学实验系统、原理及研究案例,包括微米CT在位测试系统、MTI-LM实时加载-观测-采集试验系统、微/纳米压痕仪联合大面积矿物扫描技术和原子力显微镜等。微细观岩体结构力学实验方法对样品尺寸、形状和数量的要求较传统岩石力学试验显著降低,且属于微损或无损测试,具有广阔的应用前景,特别是与石质文物保护需遵循的“最小扰动”原则极为契合。本文以纹层砂岩石窟为例,进一步阐述了微细观岩体结构力学实验方法在石质文物岩体结构精细刻画、跨尺度力学特性及加固效果检验等方面的应用前景,以期为石质文物精细化预防性保护提供技术支撑。 展开更多
关键词 微细观尺度 岩体结构力学 跨尺度 石质文物 预防性保护
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球状花岗质岩石的成因
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作者 曹雨霏 李舒婷 +1 位作者 张少兵 黄方 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期635-645,共11页
球状花岗质岩石具有独特的球状结构,是一种非常稀有的“地质珍品”,为岩浆过程研究提供了独特的素材。当高温岩浆与低温岩浆接触或者混合时,在接触界面上,由于黏度、温度的差别,界面张力使得高温岩浆可能在低温岩浆中形成球状体,并快速... 球状花岗质岩石具有独特的球状结构,是一种非常稀有的“地质珍品”,为岩浆过程研究提供了独特的素材。当高温岩浆与低温岩浆接触或者混合时,在接触界面上,由于黏度、温度的差别,界面张力使得高温岩浆可能在低温岩浆中形成球状体,并快速冷却到液相线温度之下,形成较高的过冷度,在挥发分出溶等条件下开始结晶,结晶出的矿物可以呈枝状、羽状等形态,较高的结晶速率导致球体内成分变化很大,进而发育出由不同矿物组成的、颜色深浅不一的交替环带。但是,黏度和温度如何影响成球,成球之后如何结晶,结晶的方式、过程和持续时间,这些问题尚不清楚,都是亟待研究的科学问题。 展开更多
关键词 球状花岗质岩石 岩浆混合 过冷 振荡结晶
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高分异花岗岩与高纯石英 被引量：6
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作者 吴福元 刘小驰 +3 位作者 王佳敏 陈厚彬 胡方泱 刘志超 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3243-3277,共35页
高纯石英(High-purity quartz,HPQ)是一种由高纯石英矿提纯而至的关键基础材料。作为我国刚刚被定义的新矿种,高纯石英矿是指在当前技术经济条件下,经选矿、提纯可获得二氧化硅(Si O2)纯度不低于99.995%(4N5),杂质元素含量及配型、包裹... 高纯石英(High-purity quartz,HPQ)是一种由高纯石英矿提纯而至的关键基础材料。作为我国刚刚被定义的新矿种,高纯石英矿是指在当前技术经济条件下,经选矿、提纯可获得二氧化硅(Si O2)纯度不低于99.995%(4N5),杂质元素含量及配型、包裹体含量以及粒度满足半导体、光伏、光学等高新领域应用要求的岩石。根据这一新的定义,结合产业需求,本文将石英分为低纯石英(99.9%-3N)、中纯石英(99.99%-4N)、高纯石英(99.995%-4N5)和超高纯石英(99.998%-4N8)四类。尽管大部分杂质矿物包裹体和气液包裹体可在后期破碎和焙烧等纯化过程中得以剔除,但晶格杂质元素很难有效排除,其含量多少决定了石英纯度的高低和最终品质。石英中杂质元素的含量与其结晶时的温度、压力、介质成分等因素相关,即石英原料矿的性质决定了高纯石英的产出情况。国内外情况的汇总发现,目前高纯石英原料矿主要为水晶、脉石英、石英岩、伟晶岩和花岗岩五大类。水晶和脉石英一般规模较小,很难形成规模应用;石英岩成因复杂,石英内部杂质元素含量稳定性稍差;而半导体和光伏行业中最重要的4N8以上的超高纯石英砂主要来自花岗伟晶岩和花岗岩。大多数花岗伟晶岩具有明显的岩相分带,其石英杂质元素组成呈现很大的空间变化,给工业应用带来困难。然而,暗色矿物含量低的白岗岩不仅杂质元素含量低,且含量较为稳定,是4N8型超高纯石英的主要原料。对美国Spruce Pine白岗岩-伟晶岩和我国河南东秦岭漂池白岗岩-伟晶岩的研究发现,该类石英原料矿实际上是一种经历适度结晶分异作用的花岗岩,它表现为下部为黑云母花岗岩、二云母花岗岩,上部为白云母花岗岩和伟晶岩的垂向岩性分布格局,具有侵位深度大、钛含量低的特点,并经历过后期变质变形的改造。未来我国超高纯石英矿的寻找,应围绕经历过一定程度结晶分异作用的未分带伟晶岩和白岗岩进行,过低或过高分异的花岗岩-伟晶岩均不是超高纯石英矿的潜在对象。晚期韧性变形可一定程度上改变石英中气液包裹体的分布样式,但对杂质元素的影响方式,未来仍需深入研究。 展开更多
关键词 高纯石英 高纯石英矿 高分异花岗岩 伟晶岩 石英岩 韧性变形
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中国银矿床类型、时空分布与找矿远景 被引量：3
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作者 秦克章 韩日 +5 位作者 回凯旋 李真真 阚靖 王乐 高燊 赵俊兴 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期383-415,共33页
我国银矿床分布广泛,矿床成因类型多。近些年来,一些大型-超大型银矿床的相继发现,改写了我国银资源的分布格局。因此亟需对我国银矿床主要成因类型及时空分布规律进行系统总结与研究。本文经过系统整理,梳理出我国77座中型以上(>20... 我国银矿床分布广泛,矿床成因类型多。近些年来,一些大型-超大型银矿床的相继发现,改写了我国银资源的分布格局。因此亟需对我国银矿床主要成因类型及时空分布规律进行系统总结与研究。本文经过系统整理,梳理出我国77座中型以上(>200t)的银多金属矿床的基本信息与要素,将我国银矿床划分为浅成低温热液型、斑岩型、矽卡岩型、VMS型、SEDEX型、MVT型、沉积型和风化型(红土型)等八种类型,其中以浅成低温热液型最为主要。中国银矿床主要形成于中生代,尤其是晚侏罗世-早白垩世,空间上划分出兴蒙、华北、秦岭-东昆仑、华南、西藏-三江等五个银成矿省。银成矿省成因与陆壳类型(古老和新生地壳)、伸展构造背景和大规模中酸性岩浆活动密切相关。综合上述因素,兴蒙复合造山带仍然是具有巨大找矿潜力的成矿区。那更康切尔沟银多金属矿床的发现表明东昆仑(原特提斯-新特提斯)叠合造山带地区具有很好的找矿潜力。三江复合造山带在银锡矿床的勘查方面亦潜力巨大。 展开更多
关键词 中国银矿床 成因类型 地质特征 时空分布 银成矿省 找矿前景
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沉积锰矿成矿过程中铁锰分离与富锰矿形成机制 被引量：1
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作者 张连昌 李文君 +5 位作者 董志国 李文 徐一帆 高炳宇 王长乐 朱明田 《矿床地质》 北大核心 2025年第1期85-100,共16页
沉积型锰矿和沉积(变质)型铁矿在地球历史上具有明显的时控特征,前者集中形成于古元古代、新元古代和显生宙,后者主要形成于古元古代大氧化事件之前和新元古代;在空间上可表现为数百公里至上千公里的铁、锰分离。铁、锰分离的控制因素... 沉积型锰矿和沉积(变质)型铁矿在地球历史上具有明显的时控特征,前者集中形成于古元古代、新元古代和显生宙,后者主要形成于古元古代大氧化事件之前和新元古代;在空间上可表现为数百公里至上千公里的铁、锰分离。铁、锰分离的控制因素主要包括:①锰与铁元素的地球化学行为不同,如在pH>7.78时锰单独沉积,pH值在6.5~8.0之间铁、锰可同时沉淀,pH<7.78铁则单独沉淀;②原始含铁、锰物质溶解度的差异引起铁、锰浸出率的不同;③海洋氧化还原环境的变化;④早期黄铁矿在缺氧还原条件下的优先沉淀;⑤来自陆源的可溶性Fe2+和Mn2+在海水介质中,由于胶体或有机颗粒吸附和自身氧化作用能力的不同。综合研究表明铁锰分离是锰沉积成矿的必经过程,不同沉积锰矿床的铁、锰分离程度(Mn/Fe值)差异较大,海洋环境中的铁、锰分离和富锰成矿过程主要受控于次氧化条件下铁的优先氧化或缺氧硫化条件下黄铁矿的大量沉淀。 展开更多
关键词 Mn/Fe比值 铁锰分离 富锰矿床 沉积成矿机制 沉积锰矿床
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蛇绿岩内部结构 被引量：1
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作者 何兰芳 王绪本 +5 位作者 熊发挥 万阈 王军年 姚红春 陈儒军 秦克章 《岩石学报》 北大核心 2025年第2期657-668,共12页
蛇绿岩记录了地球特别是大洋演化的历史,是地球科学关注的热点。同时,蛇绿岩也是多种关键金属矿床的赋矿岩体,在铬铁矿、铂族矿产、贵金属找矿中地位突出。围绕蛇绿岩构造环境、地球化学、地质年代学、岩石学研究已取得重大进展,在地质... 蛇绿岩记录了地球特别是大洋演化的历史,是地球科学关注的热点。同时,蛇绿岩也是多种关键金属矿床的赋矿岩体,在铬铁矿、铂族矿产、贵金属找矿中地位突出。围绕蛇绿岩构造环境、地球化学、地质年代学、岩石学研究已取得重大进展,在地质固碳和地质氢新能源研究方面也有突破。但蛇绿岩的内部结构,特别是小尺度的内部结构,至今仍是蛇绿岩研究的薄弱环节。本文介绍了蛇绿岩内部结构研究方法与进展,依托矿床电磁学观测,结合地质、钻探结果,讨论了蛇绿岩的内部结构特征,特别是蛇绿岩内部超基性岩体的内部结构特征。矿床电磁学分析结果表明:从岩石物理分析到电磁法探测都发现西藏罗布莎、东巧蛇绿岩内部发育显著的高低阻电阻率异常分带。CSAMT探测结果表明新疆萨尔托海蛇绿岩内部也有类似的电性结构分带特征。依据罗布莎、东巧、萨尔托海、Semail蛇绿岩的地球物理探测和钻探结果以及乌拉尔一些矿区的剥露与深钻结果,我们提出了蛇绿岩电阻率-蚀变带结构模型。基于这一模型,蛇绿岩中的超基性岩主要发育高阻新鲜-弱蚀变方辉橄榄岩和低阻蚀变-强蚀变纯橄岩-蛇纹岩两个岩相结构带,两个岩相之间的过渡带是铬铁矿富集成矿的有利空间。电阻率-蚀变带模型可用于铬铁矿成矿预测以及蛇绿岩内部地质作用研究。 展开更多
关键词 蛇绿岩 内部结构 岩相带 铬铁矿 音频大地电磁测深
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滇西稀有金属矿床成矿规律与找矿方向
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作者 李晓峰 徐恒 +6 位作者 朱艺婷 余勇 邓宣驰 崔子良 王泽传 姜永果 吴福元 《岩石学报》 北大核心 2025年第7期2213-2242,共30页
滇西位于青藏高原的东南部,其地质构造演化过程是特提斯构造、岩浆和成矿演化的缩影。该地区稀有金属资源成矿潜力是近年来地质学家关注的热点问题。在前人研究的基础上,本文收集、分析和整理已有的地质勘查资料及年代学、地球化学和同... 滇西位于青藏高原的东南部,其地质构造演化过程是特提斯构造、岩浆和成矿演化的缩影。该地区稀有金属资源成矿潜力是近年来地质学家关注的热点问题。在前人研究的基础上,本文收集、分析和整理已有的地质勘查资料及年代学、地球化学和同位素数据,并通过对典型稀有金属矿床(点)的考察和研究,结合“第二次青藏高原科学考察综合研究”专题“稀有金属资源现状和远景评估”执行过程中的最新研究成果,阐述了滇西地区稀有金属矿床的成矿类型、时空分布、成矿规律和资源远景。滇西地区稀有金属矿床主要沿怒江和澜沧江断裂带呈带状、局部集中分布;成矿类型主要有花岗岩型、伟晶岩型、矽卡岩型、云英岩型、电气石-石英脉型、硫化物-石英脉型、金云母热液脉型、风化壳型以及煤系型和热泉型等,其中花岗岩型和伟晶岩型稀有金属矿床中发育有宝玉石资源(如:碧玺和海蓝宝石等)。滇西稀有金属矿床主要形成于三叠纪(240~220Ma)、早白垩世(124~120Ma)、晚白垩世(80~70Ma)、古新世-始新世(65~50Ma)、渐新世(33~30Ma)、中新世(25~12Ma)等6个时期,分别与三叠纪古特提斯洋闭合后碰撞环境、新特提斯洋的俯冲,以及印度-欧亚大陆碰撞及碰撞后的大型剪切走滑作用有关。滇西Li-Be-Rb-Cs稀有金属矿床主要形成于晚白垩世、古新世-始新世和中新世,其中渐新世和中新世主要与剪切走滑变形变质作用密切相关。滇西地区稀有金属矿床具有富F或富B,或富F且富B的特点,与不同时期分异程度较高的花岗岩关系密切。锡石、电气石和云母等指示矿物可以示踪稀有金属成矿过程及成矿元素组合的差异性。本文提出滇西稀有金属成矿具有地域性和时域性的特点,晚白垩世和中新世是该地区稀有金属大规模成矿时期,稀有金属资源成矿潜力较好,其中花岗岩型和伟晶岩型是下一步主要突破方向。Li-Rb-Cs的找矿工作多集中怒江成矿带,腾冲-梁河地区以花岗岩型和风化壳型为主,高黎贡地区应以伟晶岩型和金云母热液脉型为主。Be矿找矿工作应集中于高黎贡和腾冲-梁河地区,崇山和西盟地区也应予以关注。Nb-Ta和Zr-Hf找矿应多注重寻找与主矿种共伴生元素的Nb-Ta和Zr-Hf。锡矿则应以寻找稀有金属花岗岩型为突破口,以及在已有矿床的深部和外围开展工作。 展开更多
关键词 稀有金属矿床 成矿规律 成矿远景 时空分布 变质变形 滇西 青藏高原
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