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东秦岭龙泉坪花岗伟晶岩结构分带与高纯石英成矿关系研究:来自矿物学、年代学和地球化学约束 被引量:4
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作者 徐进鸿 吴承泉 +3 位作者 张正伟 李开文 蔡志超 李溪遥 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3373-3393,共21页
东秦岭是我国伟晶岩较为发育的地区,也是我国伟晶岩型稀有金属矿产勘查与研究的重点地区。近年来的重要发现是,龙泉坪一带多条伟晶岩脉是高纯石英的重要原料矿。但关于这些伟晶岩的具体岩性特征及分带情况,目前还缺乏深入研究。本文在... 东秦岭是我国伟晶岩较为发育的地区,也是我国伟晶岩型稀有金属矿产勘查与研究的重点地区。近年来的重要发现是,龙泉坪一带多条伟晶岩脉是高纯石英的重要原料矿。但关于这些伟晶岩的具体岩性特征及分带情况,目前还缺乏深入研究。本文在系统野外地质考察基础上,选择其中的1号含高纯石英伟晶岩脉开展了岩石学、矿物学、地球化学及年代学的分析与研究。锆石、独居石和铌钽铁矿U-Th-Pb同位素分析表明,1号伟晶岩脉形成于早泥盆世(398~404Ma),与区域上广布的伟晶岩浆活动时代相近。锆石和独居石的εHf(t)值和εNd(t)值分别为-5.9~-5.2和-13.7~-11.5,表明该伟晶岩来源于古老地壳物质部分熔融。该伟晶岩脉长约400m,宽5m,是龙泉坪地区规模较大的伟晶岩脉之一,其主要矿物组成包括石英、钾长石、钠长石、电气石和云母。该岩脉的最大特征是它具有明显的对称性结构分带,即由外向内依次为石英-钾长石-白云母-电气石-黑云母外带、石英-钠长石-钾长石-白云母内带和块体石英核部带。详细的镜下观察发现,每个结构带中的石英都表现为两个形成世代。早阶段形成的石英(Ⅰ)呈块状,多分布于核部,阴极发光图像较亮,属于原生结晶石英;而晚阶段石英(Ⅱ)呈粒状,多分布于边部,阴极发光图像较暗,属于重结晶石英。LA-ICP-MS元素成分分析表明,早阶段的原生石英(Ⅰ)比晚阶段重结晶石英(Ⅱ)更富集Li、Al和Ti等晶格元素,相对不利于形成高纯石英,表明后期改造重结晶作用可有效降低石英中杂质元素含量。伟晶岩内带与外带和核部相比,石英中Li和Al的含量明显较低,Ti、B、Na和Ge含量相当,表明内带产出的石英更具有形成高纯石英矿的潜力。上述研究表明,伟晶岩中的石英表现出随分带不同而导致的明显成分变化,是高纯石英勘查需要面对的重要问题。 展开更多
关键词 高纯石英 伟晶岩 岩石成因 东秦岭
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豫西沙沟Ag-Pb-Zn矿床矿物沉淀机制和矿床成因研究
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作者 徐进鸿 吴承泉 +6 位作者 张正伟 唐燕文 姜玉平 胡书礼 郑超飞 李溪遥 靳子茹 《地质学报》 北大核心 2025年第2期502-519,共18页
豫西洛宁县发育多个脉状银多金属矿床,其中沙沟大型Ag-Pb-Zn矿床普遍发育与硫化物共生的自形石英颗粒,记录不同成矿阶段的物理-化学条件,为揭示矿物沉淀机制和矿床成因提供良好契机。本文在矿床地质特征研究的基础上,通过阴极发光、流... 豫西洛宁县发育多个脉状银多金属矿床,其中沙沟大型Ag-Pb-Zn矿床普遍发育与硫化物共生的自形石英颗粒,记录不同成矿阶段的物理-化学条件,为揭示矿物沉淀机制和矿床成因提供良好契机。本文在矿床地质特征研究的基础上,通过阴极发光、流体包裹体显微测温和单个流体包裹体成分分析,对沙沟矿床中的石英开展精细的矿物学研究和单个流体包裹体成分分析。沙沟矿床成矿过程由石英-菱铁矿-黄铁矿阶段、石英-白云石-多金属硫化物阶段和石英-方解石阶段构成。在石英-白云石-多金属硫化物阶段识别出三个世代的石英:Q1位于石英颗粒核部,CL图像发光强度均一,生长环带不发育,无共生硫化物;Q2位于石英颗粒幔部,与硫化物共生,CL图像发光较暗,生长环带不规则;Q3位于石英颗粒边部,CL图像发光强度均一,生长环带发育。通过对各世代石英的成分分析显示,Al与Li具有明显的正相关关系(R^(2)=0.97),并且和阴极发光亮度密切相关,指示Al^(3+)与Li^(+)替代Si^(4+)进入石英中。Q1和Q2的Ti含量分别为0.722×10^(-6)~3.62×10^(-6)和0.387×10^(-6)~1.12×10^(-6),Al含量分别为81.9×10^(-6)~2436×10^(-6)和3.67×10^(-6)~132×10^(-6),表明成矿体系为中-低温热液环境,温度下降和pH升高是引发矿物沉淀的主要因素。单个流体包裹体LA-ICP-MS分析显示,成矿流体富集碱金属,具有较高的Rb/Na和Cs/Na比值,表明沙沟矿床与岩浆作用有关,属于岩浆-热液成矿。 展开更多
关键词 沉淀机制 阴极发光 单个流体包裹体 石英原位微量元素 脉状Ag-Pb-Zn矿床 沙沟
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黔北遵义二叠纪沉积碳酸锰矿中稀土元素富集过程
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作者 徐海 高军波 +5 位作者 杨瑞东 徐进鸿 刘志臣 谯文浪 叶飞 张旭 《地质学报》 北大核心 2025年第4期1312-1331,共20页
稀土元素及钇(REY)作为国家战略性关键金属矿产资源长期以来备受学界关注。近年来,国外相继报道了许多沉积型锰矿显著富集REY(>500×10^(-6)),然而关于沉积型锰矿中REY富集的物源、赋存载体及富集过程等仍缺乏精确约束。值得关... 稀土元素及钇(REY)作为国家战略性关键金属矿产资源长期以来备受学界关注。近年来,国外相继报道了许多沉积型锰矿显著富集REY(>500×10^(-6)),然而关于沉积型锰矿中REY富集的物源、赋存载体及富集过程等仍缺乏精确约束。值得关注的是,笔者及课题组通过对遵义锰矿床中稀土元素组成分析发现遵义锰矿普遍富集REY,矿石及底部凝灰质黏土岩中REY平均总量分别可达658×10^(-6)和1465×10^(-6),并主要以富集La、Ce、Nd及Y为特征,系我国首个报道的含稀土沉积碳酸锰矿床。遵义锰矿底部矿层中发育热液角砾状锰矿石,矿石中可见独居石脉穿插,结合矿石具有类似于底部凝灰岩REY分异特征等表明,锰矿中的REY来源于峨眉山大火成岩省(ELIP)岩浆活动相关的热液系统。锰矿中REY主要以磷酸盐的形式存在,矿石及凝灰质黏土岩中REY分别以独立稀土矿物(独居石及磷钇矿)和含稀土磷酸盐(磷铝锶石)为主要赋存载体。矿石中独居石和磷钇矿主要呈细粒(<10μm)散点状与菱锰矿及铁菱锰矿等自生矿物共生,并与菱锰矿内部少量的残余铁锰氧化物及蚀变凝灰岩矿物紧密共存。同时凝灰质黏土岩中磷铝锶石呈微晶颗粒状或胶体状与伊利石和石英等细粒矿物紧密共生,且局部可见蚀变火山碎屑残余物。上述特征记录了在早期成岩-蚀变作用过程中REY由铁锰氧化物及凝灰岩中转移进入磷酸盐的过程。综上所述,本文认为遵义锰矿中REY富集受ELIP古构造-岩浆-热液、多种赋存载体及多沉积阶段等因素共同控制,其中REY最初可能赋存于铁锰氧化物及凝灰岩中,而后在早期成岩-蚀变过程中转移至磷酸盐中形成自生(含)稀土磷酸盐矿物。 展开更多
关键词 REY富集 含稀土磷酸盐 碳酸锰矿床 二叠纪 遵义
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贵州埃迪卡拉系—寒武系凝灰岩中锆石U-Pb年龄及其地质意义
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作者 徐进鸿 吴承泉 +7 位作者 张正伟 徐海 王琼 李艳桃 彭松 李溪遥 靳子茹 黄启琳 《地质学报》 北大核心 2025年第7期2240-2250,共11页
灯影组和老堡组作为华南埃迪卡拉系—寒武系重要地层单位,其沉积时限和区域对比关系长期存在争议。本次对台地相黔北岩孔地区新寨剖面、黔北松林地区尖峰顶和王见山剖面灯影组,过渡带黔东偏岩地区牛角冲和新冲剖面以及斜坡相黔东南三穗... 灯影组和老堡组作为华南埃迪卡拉系—寒武系重要地层单位,其沉积时限和区域对比关系长期存在争议。本次对台地相黔北岩孔地区新寨剖面、黔北松林地区尖峰顶和王见山剖面灯影组,过渡带黔东偏岩地区牛角冲和新冲剖面以及斜坡相黔东南三穗挂榜剖面老堡组出露的凝灰岩层开展锆石阴极发光和U-Pb年代学分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明新寨、王见山和新冲剖面凝灰岩层分别形成于532±4 Ma、536±5 Ma和535±4 Ma,尖峰顶、牛角冲和挂榜剖面凝灰岩层分别形成于520±4 Ma、517±3 Ma和521±3 Ma。综合前人研究结果表明灯影组和老堡组沉积时限分别介于551.1±0.7~518±5 Ma之间和550.6±3.3~517±3 Ma之间,属于同时异相沉积。岩孔、松林和偏岩地区出露的富铀磷块岩层分别形成于546.3±2.7~532±4 Ma之间、536±5~520±4 Ma之间和535±4~517±3 Ma之间。 展开更多
关键词 凝灰岩 磷块岩 灯影组 老堡组
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黔东石阡震旦系陡山沱组钴锰矿床地质、地球化学特征及其地质意义
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作者 徐海 周许梅 +5 位作者 高军波 杨瑞东 尹润生 徐进鸿 薛忠喜 徐莉莉 《地质论评》 2025年第6期1925-1942,共18页
沉积-风化型钴锰矿被视为重要的钴矿类型之一,然而对于钴的来源、赋存状态及成矿过程等长期以来缺乏深入系统的研究。黔东石阡震旦系陡山沱组底部发育沉积-风化型钴锰矿床,矿体主要由似层状、透镜状次生钴锰黏土岩组成。钴锰矿MnO及Co... 沉积-风化型钴锰矿被视为重要的钴矿类型之一,然而对于钴的来源、赋存状态及成矿过程等长期以来缺乏深入系统的研究。黔东石阡震旦系陡山沱组底部发育沉积-风化型钴锰矿床,矿体主要由似层状、透镜状次生钴锰黏土岩组成。钴锰矿MnO及Co含量分别介于3.57%~34.3%(平均11.72%)及131×10^(-6)~537×10^(-6)(平均346×10^(-6)),且发育Ba-Ni-Cu-Zn等多金属异常富集。含钴锰矿层中原生条带状构造,锰碳酸盐残余物被次生Fe-Mn氧化物包裹等证据揭示钴锰黏土岩是由锰碳酸盐表生风化而形成。钴锰矿中含锰矿物主要由锰氧化物(如钡锰矿及水锰矿等)组成,且锰氧化物能谱中可见Co峰值,结合Co与Mn、Ba强烈正相关(R^(2)=0.80),表明锰氧化物矿物是主要的载Co矿物。元素比值、判别图解及稀土元素分异特征集中表明钴、锰的富集矿化主要来源于热液系统的贡献。钴锰矿内部残余的锰碳酸盐矿物、钴锰矿石Ce正异常及显著的微量金属元素富集(如Ba、Co、Ni、Cu及Zn),结合周边陡山沱组底部普遍发育水平藻叠层白云岩,暗示锰碳酸盐岩是通过成岩转化形成的。综合全球及区域古构造-古地理及古海洋演化分析,Rodinia超大陆裂解引起裂陷盆地的形成及伴生的热液活动可能为钴锰富集和矿化提供了必要的容矿空间及成矿物源。Marinoan冰期前后显著的古海洋氧化还原扰动引起含钴锰氧化物沉淀,并在成岩过程中转化为锰碳酸盐胚胎层,最终在后期表生风化过程中形成钴锰黏土岩。本研究强调黔东-湘西区域陡山沱组含钴锰白云岩产出稳定且广泛分布,具有潜在的表生风化型钴锰矿找矿前景。 展开更多
关键词 钴锰矿 表生风化 含锰白云岩 沉淀机制 震旦系 陡山沱组 黔东
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