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基于机器学习的主成分分析方法在金矿类型判别中的应用:以黄铁矿元素地球化学特征为例
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作者 邓依 张静 +2 位作者 钟日晨 何西恒 王潇逸 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1801-1816,共16页
黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类... 黄铁矿是金矿床中一种重要的载金矿物,其所含微量元素特征可以反映成矿热液性质、矿床类型等关键信息。机器学习方法能高效处理海量的黄铁矿微量元素数据并进行相关研究,前人利用随机森林、决策树、神经网络等不同算法,训练了相关的分类器,但是仍存在训练金矿类型偏少、使用元素种类偏少、矿床类型判别效果不佳等问题。因此本文采用机器学习中的主成分分析方法,拟训练并建立一个能直观反映大部分金矿类型不同特征的判别图解,进而评估使用黄铁矿化学元素作为不同矿床类型判别器的稳健性。数据集中共收集了来自卡林型、浅成低温热液型、造山型、斑岩型、IOCG、SEDEX和VMS七种矿床类型、近百个矿床的6939套黄铁矿LA-ICP-MS微量元素数据。统计结果显示,卡林型和IOCG型金矿床中黄铁矿的Au、As、Cu、Se等微量元素富集程度最高,造山型和浅成低温型的较富集,VMS和SEDEX型矿床中个别元素显著富集,而斑岩型金矿床中黄铁矿的各微量元素含量普遍较低。通过数据预处理,选择十种微量元素,绘制了不同成因类型金矿床黄铁矿成分的二维判别图解,并选择4个矿床实例进行了验证判别。两张判别图解联用能较好的区分出卡林型、斑岩型、IOCG、造山型和浅成低温热液型,但SEDEX和VMS型仍存在部分重叠,需要结合其他地质证据来综合判断。通过与传统判别图解和其他机器学习方法的判别效果对比,本研究构建的主成分分析判别图解具备简明直观、覆盖类型更广、突出强调矿床类型、对卡林型和斑岩型的判别效果最佳等优势,说明其在解决实际矿床问题方面具有有效性和准确度,为广大研究者提供了借鉴参考。 展开更多
关键词 黄铁矿 LA-ICP-MS 金矿床 主成分分析 机器学习
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磷块岩成矿过程及其稀土元素富集机理综述
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作者 雷梦丹 钟日晨 +9 位作者 崔浩 王赵依 陈缓 李艳霞 于畅 邓依 凌一凡 李默洁 黎子萌 陈昂快 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1199-1217,共19页
磷块岩矿床是以细晶磷灰石为主要矿石矿物的一种海相沉积磷矿床,形成于古元古代后6个历史时期的上升流地区,与生物活动重要节点、大陆风化加剧时期密切相关。磷块岩矿床的形成受海平面升降、微生物活动与沉积物孔隙水中的物理化学条件... 磷块岩矿床是以细晶磷灰石为主要矿石矿物的一种海相沉积磷矿床,形成于古元古代后6个历史时期的上升流地区,与生物活动重要节点、大陆风化加剧时期密切相关。磷块岩矿床的形成受海平面升降、微生物活动与沉积物孔隙水中的物理化学条件等因素控制,而形成高品质磷块岩矿床的关键是极低的沉积速率与周期性的海底风暴。部分磷块岩中超常富集中重稀土元素,是潜在的稀土资源来源。磷块岩中稀土元素的主要赋存矿物为细晶磷灰石,其中的稀土元素主要来源于沉积时期的海水和早期成岩时期的沉积物孔隙水,并以吸附或晶格替代的方式储存于细晶磷灰石中。稀土元素可以通过形成稀土-碳酸盐络合物等方式吸附于海洋微粒表面,当氧化还原条件变化时,海洋微粒分解并将稀土元素释放至沉积物孔隙水中。本文通过文献综述发现不同海洋微粒对于稀土元素的吸附具有选择性,从而导致不同的孔隙水具有不同的稀土元素配分模式,进而影响磷块岩矿床中细晶磷灰石的稀土元素配分模式。细晶磷灰石对于稀土元素的富集不具有选择性,故受海水影响较大时呈现重稀土元素富集特征,而受孔隙水影响较大时则呈现中稀土元素凸起特征。由于超常富集稀土元素的磷块岩矿床常呈现中稀土元素凸起的稀土元素配分模式,这与海底热液输入的铁锰氧化物的稀土元素配分特征以及早期成岩过程中孔隙水的稀土元素配分特征相符,这或许指示着海底热液活动输入的铁锰氧化物及早期成岩过程对于磷块岩矿床稀土元素富集过程的影响。本文从磷块岩矿床的特征、时空分布及成矿的控制要素等方面对于磷块岩矿床的成矿过程进行了综述,从磷块岩矿床的稀土元素含量及稀土元素异常分析磷块岩成矿过程中稀土元素的富集行为和分异行为,并讨论了超常富集稀土元素的磷块岩中稀土元素可能存在的富集机理。研究磷块岩成矿过程及其稀土元素富集机理,可以为超常富集稀土元素的磷块岩矿床的勘查开发提供理论依据,对于保障稀土资源供应具有重要意义。 展开更多
关键词 磷块岩 稀土元素 深海沉积物 早期成岩过程 铁锰氧化物
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内蒙古拜仁达坝银多金属矿区矿石矿物特征及矿床成因 被引量:30
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作者 钟日晨 杨永飞 +1 位作者 石英霞 李文博 《中国地质》 CAS CSCD 2008年第6期1274-1285,共12页
笔者对内蒙古克什克腾旗拜仁达坝矿区银多金属矿床的矿物组合、矿石的结构构造特征进行了研究,确认围岩蚀变主要为硅化、钾化、绢云母化、绢英岩化、绿泥石化、萤石化、碳酸盐化、粘土化;成矿作用分为4个阶段,即胶状黄铁矿-石英阶段、毒... 笔者对内蒙古克什克腾旗拜仁达坝矿区银多金属矿床的矿物组合、矿石的结构构造特征进行了研究,确认围岩蚀变主要为硅化、钾化、绢云母化、绢英岩化、绿泥石化、萤石化、碳酸盐化、粘土化;成矿作用分为4个阶段,即胶状黄铁矿-石英阶段、毒砂-铁闪锌矿-磁黄铁矿-石英阶段、多金属硫化物-石英阶段为银矿化主要阶段和萤石-碳酸盐-石英阶段。该矿床流体包裹体以气液两相、中低温、低盐度、含CO2为特征。该矿形成的大地构造背景、矿床地质及流体包裹体特征表明该矿床可能为浅成低温热液型银多金属矿床或造山型矿床,或是二者的叠加。 展开更多
关键词 拜仁达坝银多金属矿区 内蒙古 中亚造山带 浅成低温型银矿床 造山型银矿床
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内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床的剪切带与岩性控矿特征及意义 被引量:3
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作者 钟日晨 李文博 +1 位作者 陈衍景 皮桥辉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2101-2111,共11页
内蒙古霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处内蒙西部狼山地区,为狼山-渣尔泰山成矿带的典型矿床。前人依据该矿裂谷沉积赋矿、岩性控矿、具有层状矿体等宏观特征判断其为裂谷环境下形成的热水沉积矿床,但也有部分学者提出其为受构造控制的后生... 内蒙古霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处内蒙西部狼山地区,为狼山-渣尔泰山成矿带的典型矿床。前人依据该矿裂谷沉积赋矿、岩性控矿、具有层状矿体等宏观特征判断其为裂谷环境下形成的热水沉积矿床,但也有部分学者提出其为受构造控制的后生热液矿床。本次研究以岩矿相学观察为基础,结合热力学模拟,提出该矿为受剪切带控制的变质热液矿床。矿区内赋矿围岩普遍经历角闪岩相区域变质作用及韧性剪切变形。宏观上,矿体与矿区内剪切带产状协调。硫化物总体沿围岩糜棱岩片理产出,但局部切割围岩糜棱岩组构,含矿微裂隙具有脆韧性剪切变形特征,可见硫化物交代围岩峰期变质矿物。热液脉石矿物组合及矿物温压计均表明成矿期具有低绿片岩相的温压条件。上述特征表明Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,发生于剪切变形晚期,围岩退变质抬升阶段。热力学模拟显示当含矿流体流经由碳质千枚岩、石英二云母片岩和富铁夹层构成的岩性柱子,碳质千枚岩层位发生Pb-Zn矿化,而石英二云母片岩层位发生Cu矿化,富铁层位形成富矿体,这与霍各乞的地质事实相一致,矿相学观察也表明围岩岩性对成矿具有控制作用,因此后生热液流体与围岩的水岩反应导致了霍各乞矿床的层控、岩矿特征。通过上述研究建立起的剪切带控矿的成矿模式既符合该矿的显微观察结果,又可以解释该矿层状矿体、岩性控矿等宏观特征。 展开更多
关键词 铜铅锌 矿相学 热力学模拟 剪切带 造山型矿床 内蒙古
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内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床^(39)Ar/^(40)Ar年代学研究:元古代预富集叠加印支期变质热液矿化实例 被引量:5
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作者 钟日晨 李文博 霍红亮 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1735-1748,共14页
霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处华北陆块北缘的狼山-渣尔泰山成矿带。该矿赋存于元古代带裂谷沉积岩系,矿区内围岩发生角闪岩相变质作用,并遭受剪切变形。赋矿围岩主要包括石英岩、云母片岩、碳质千枚岩、大理岩。此外,在赋矿围岩中存在铁... 霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处华北陆块北缘的狼山-渣尔泰山成矿带。该矿赋存于元古代带裂谷沉积岩系,矿区内围岩发生角闪岩相变质作用,并遭受剪切变形。赋矿围岩主要包括石英岩、云母片岩、碳质千枚岩、大理岩。此外,在赋矿围岩中存在铁建造层位,主要由磁铁矿及富铁角闪石构成。该矿的Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,且发生于围岩剪切变形的晚期,退变质抬升阶段。成矿流体为变质流体。尽管霍各乞矿床Cu-Pb-Zn均显示后生热液矿化特征,矿床中硫化物却普遍具有元古代两阶段铅模式年龄(约1000Ma),表明成矿元素最初起源于元古代海底喷流沉积过程。此外,硫化物普遍富集重硫同位素,亦表明其最初来源于海水中硫酸盐的还原。为揭示Cu-Pb-Zn矿化及围岩变质时代,我们对围岩铁建造中的变质角闪石及成矿期的热液黑云母进行39Ar/40Ar年代学测试。围岩铁建造中的变质角闪石坪年龄为271.4±29.5Ma,代表峰期变质年龄。成矿期热液黑云母坪年龄为239.8±3.4Ma,代表Cu-Pb-Zn热液矿化时代。霍各乞热液矿化年龄略晚于围岩峰期变质年龄,这与该矿退变质期成矿的现象非常吻合。由于岩石在其退变质阶段无法产生变质流体,霍各乞Cu-Pb-Zn矿化的成矿流体来自深部岩石的进变质脱水。据此提出霍各乞矿床两阶段矿化模式:元古代期间,伴随海底热液活动发生同生沉积期Cu-PbZn预富集,形成富含成矿元素的裂谷火山-沉积岩。在印支期(二叠纪末-三叠纪初)的变质过程中,这些经历预富集的裂谷岩系变质脱水,其中的Cu、Pb、Zn再活化,含矿流体向浅部迁移,形成受剪切带控制的变质热液Cu-Pb-Zn矿床。从更宏观的角度考察,霍各乞印支期Cu-Pb-Zn矿化事件并不是孤立发生的,而是中国印支期大规模矿化事件的一部分。霍各乞变质热液CuPb-Zn矿化实例反映了此次印支期事件的成矿类型多样性,进一步确证了在挤压构造体制下除岩浆热液矿床及造山型金矿外,在某些特定地质背景下还可以形成变质热液型贱金属矿床。除霍各乞Cu-Pb-Zn矿床外,在狼山-渣尔泰山及临区发育若干印支期大型-超大型造山型金矿床。这些造山型金矿具有与霍各乞Cu-Pb-Zn矿床相似的地质特征,且形成于相似的大地构造背景。相比于形成造山型金矿,形成霍各乞等变质热液Cu-Pb-Zn矿床需要更为苛刻的地质条件。除形成造山型金矿所需的地质条件外(如变质作用、剪切带活动),形成Cu-Pb-Zn矿床的变质流体源区需要经历Cu、Pb、Zn预富集;此外,搬运大量的Cu需要富含CH4的还原性变质流体,这就要求成矿体系中存在富含有机质的岩性层。因此,在发育造山型金矿的地区,叠加上述有利地质条件之处具有形成大型变质热液Cu-Pb-Zn矿床的潜力。 展开更多
关键词 狼山-渣尔泰山 CU-PB-ZN 39Ar/40Ar年代学 内蒙古
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内蒙古白乃庙矿田十四万金矿床流体包裹体研究 被引量:2
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作者 钟日晨 李文博 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2973-2982,共10页
十四万金矿床是白乃庙矿田徐尼乌苏金矿化带内重要的石英脉型金矿,矿体产于EW向韧性剪切带的次级NE向断裂。成矿过程划分为3个阶段:早阶段形成无矿石英脉,石英遭受明显压应力作用,包裹体类型包括富水溶液型、富碳质型、纯碳质型,包裹体... 十四万金矿床是白乃庙矿田徐尼乌苏金矿化带内重要的石英脉型金矿,矿体产于EW向韧性剪切带的次级NE向断裂。成矿过程划分为3个阶段:早阶段形成无矿石英脉,石英遭受明显压应力作用,包裹体类型包括富水溶液型、富碳质型、纯碳质型,包裹体均一温度为260~420℃,平均盐度6.78%NaCl eqv;中阶段为硫化物-方解石-绿泥石-绢云母-细粒石英组合,充填早阶段石英的裂隙,未遭受明显应力作用,包裹体类型为富水溶液型和纯碳质型,包裹体均一温度为140~260℃,平均盐度7.22%NaCl eqv;晚阶段形成方解石脉,仅有富水溶液型包裹体,包裹体均一温度为140~180℃,平均盐度2.15%NaCl eqv。激光拉曼测试结果表明包裹体气相成份主要为CO_2、CH_4和少量N_2。早阶段成矿流体为富碳质流体,成分为CH_4+CO_2+H_2O,中阶段流体为富水流体,成分为H_2O+CH_4,早、中阶段均发生了流体沸腾作用,早阶段强烈的沸腾作用使流体CO_2和CH_4含量降低,中阶段方解石沉淀使CO_2含量进一步降低,并导致了硫化物沉淀和金矿化。十四万金矿床流体包裹体特征、矿床地质特征均与造山型矿床一致,为造山型金矿,成矿流体可能源于徐尼乌苏组浅变质作用产生的变质流体,成矿构造背景可能为二叠纪末-三叠纪初华北板块与西伯利亚板块间的陆陆碰撞造山体制。 展开更多
关键词 内蒙古 十四万金矿床 流体包裹体 造山型金矿 大陆碰撞
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Au、Cu、Pb、Zn在热液流体中的搬运方式:热力学模拟 被引量:1
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作者 钟日晨 Joёl Brugger +1 位作者 陈衍景 李文博 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期550-551,共2页
热液流体是搬运Au、Cu、Pb、Zn等金属元素的最主要介质,然而其成分却相对简单,多数成矿流体可概括为H2O-NaCl-(CO2-CH4-H2S)体系。为何如此简单的流体体系可搬运数量巨大的金属元素,形成类型迥异的金属矿床。这是矿床学研究的一个基本... 热液流体是搬运Au、Cu、Pb、Zn等金属元素的最主要介质,然而其成分却相对简单,多数成矿流体可概括为H2O-NaCl-(CO2-CH4-H2S)体系。为何如此简单的流体体系可搬运数量巨大的金属元素,形成类型迥异的金属矿床。这是矿床学研究的一个基本问题。为揭示Au、Cu、Pb、Zn等金属元素在热液流体中的搬运方式,我们在Fe-Cu-Pb-Zn-Au-S-Na-Cl-C-H-O体系内。 展开更多
关键词 热液流体 Cu AU Pb Zn 搬运方式 金属矿床 岩浆热液 矿床学 矽卡岩矿床
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受剪切带控制的Cu-Pb-Zn矿化:内蒙古霍各乞矿床研究实例
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作者 钟日晨 李文博 陈衍景 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期377-377,共1页
霍各乞大型Cu-Pb-Zn多金属矿床地处内蒙古西部狼山—渣尔泰山地区,大地构造上属华北板块北缘西段。狼山—渣尔泰山地区产出多个大型—超大型矿床,为著名的Cu-Pb-Zn多金属成矿带,霍各乞矿床被认为是该成矿带的典型代表。传统上认为霍各... 霍各乞大型Cu-Pb-Zn多金属矿床地处内蒙古西部狼山—渣尔泰山地区,大地构造上属华北板块北缘西段。狼山—渣尔泰山地区产出多个大型—超大型矿床,为著名的Cu-Pb-Zn多金属成矿带,霍各乞矿床被认为是该成矿带的典型代表。传统上认为霍各乞是中元古代热水沉积矿床(如彭润民等,2007),然而近年来的矿石学(Zhong et al.,2012)和流体包裹体工作(Zhong et al.,2013)显示其具有受剪切带控制的变质热液矿床特征。霍各乞矿床赋矿围岩为中元古代裂谷沉积。 展开更多
关键词 剪切带 CU-PB-ZN 内蒙古西部 赋矿围岩 流体包裹体 多金属成矿带 中元古代 大地构造 尔泰 层位
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变质脱水过程中Au、Cu、Pb、Zn的萃取及其对造山型成矿作用的启示
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作者 钟日晨 Joёl Brugger +1 位作者 陈衍景 李文博 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期376-376,共1页
造山型金矿为世界上最重要的金矿类型,被认为是变质流体成矿的典型代表(Goldfarb et al.,2005)。此外,变质地体中部分贱金属矿床(Cu、Pb、Zn)具有与造山型金矿类似的地质和地球化学特征,也被认为形成于变质流体(如Leach et al.,1998;Zho... 造山型金矿为世界上最重要的金矿类型,被认为是变质流体成矿的典型代表(Goldfarb et al.,2005)。此外,变质地体中部分贱金属矿床(Cu、Pb、Zn)具有与造山型金矿类似的地质和地球化学特征,也被认为形成于变质流体(如Leach et al.,1998;Zhong et al.,2012,2013),部分学者亦将其命名为造山型矿床(陈衍景,2006)。 展开更多
关键词 AU Cu Pb Zn 金属矿床 地球化学特征 矿床规模 成矿过程 LEACH 弱氧化
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内蒙古霍各乞矿床铜成矿作用:矿石学及流体包裹体研究
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作者 钟日晨 李文博 陈衍景 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期535-536,共2页
1地质特征霍各乞矿床为一以Cu为主的大型Cu-Pb-Zn-Fe多金属矿床,位于内蒙西部狼山地区,属华北克拉通北缘西段。根据矿石组构、矿物组合及穿切关系识别出2期铜矿化过程:主成矿期及晚期铜矿化。主成矿期铜矿石呈纹层状、条带状、网脉状及... 1地质特征霍各乞矿床为一以Cu为主的大型Cu-Pb-Zn-Fe多金属矿床,位于内蒙西部狼山地区,属华北克拉通北缘西段。根据矿石组构、矿物组合及穿切关系识别出2期铜矿化过程:主成矿期及晚期铜矿化。主成矿期铜矿石呈纹层状、条带状、网脉状及块状。硫化物整体沿围岩片理产出。 展开更多
关键词 流体包裹体 主成矿期 水溶液包裹体 成矿流体 霍各乞 矿化过程 华北克拉通北缘西段 铜矿石 铜矿化 矿物组合
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湖北银洞沟银矿床地质特征与成因类型 被引量:6
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作者 李文博 周卫东 +3 位作者 陈世昌 李应平 邓小华 钟日晨 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期177-185,共9页
湖北银洞沟矿床是中国为数不多的较为典型的大型银矿床。文中系统总结了该矿床的地质特征,初步提出了矿床的成因类型。研究结果表明:银洞沟矿床产于秦岭造山带东南部武当群变质火山岩中,矿体受韧性剪切带控制,矿石类型主要为石英脉型和... 湖北银洞沟矿床是中国为数不多的较为典型的大型银矿床。文中系统总结了该矿床的地质特征,初步提出了矿床的成因类型。研究结果表明:银洞沟矿床产于秦岭造山带东南部武当群变质火山岩中,矿体受韧性剪切带控制,矿石类型主要为石英脉型和少量蚀变岩型,围岩蚀变矿物组合主要为石英、铁白云石、白云母、钠长石、绿泥石、黄铁矿等,成矿流体特征为低盐度、低密度、富含CO2±CH4±N2的水溶液,矿床上部为低品位银金矿体,中部为高品位银金矿体和少量铅锌矿体,深部银品位降低,金品位增高,同时出现较厚大铅锌矿体。其地质特征与典型的造山型矿床一致,表明其为一造山型银矿床,矿床矿化分带符合造山型矿床成矿模式——地壳连续模型,因此应该充分重视寻找矿山深部金、铅、锌、铜、钼等接替资源。 展开更多
关键词 秦岭造山带 湖北省 银洞沟矿床 造山型银矿
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蒙古国满都拉探矿区地质特征及流体包裹体研究 被引量:1
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作者 胡传胜 李文博 +1 位作者 孙长波 钟日晨 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1164-1172,共9页
满都拉探矿区位于蒙古国南戈壁省满都拉苏木。矿区地表中元古界白云岩中出露大面积含孔雀石、蓝铜矿和辉铜矿的硅化蚀变带,含铜矿物与石英脉在空间上紧密共生,石英中的流体包裹体可能保留了原生成矿流体特征。为确定其成矿地质体和成因... 满都拉探矿区位于蒙古国南戈壁省满都拉苏木。矿区地表中元古界白云岩中出露大面积含孔雀石、蓝铜矿和辉铜矿的硅化蚀变带,含铜矿物与石英脉在空间上紧密共生,石英中的流体包裹体可能保留了原生成矿流体特征。为确定其成矿地质体和成因类型,指导后续找矿工作,本文对硅化蚀变带中的石英进行了流体包裹体研究。根据石英中包裹体的产状可将包裹体分为早晚两个阶段,早阶段富含CO2(C型)和水溶液(W型)包裹体,偶见含子矿物(S型)包裹体,流体均一温度为195~384℃,盐度为2.77%~21.37%Na Cl.eqv,反映了原生成矿流体的特征。晚阶段仅出现水溶液(W型)包裹体,流体均一温度集中在95~213℃,盐度为1.27%~12.63%Na Cl.eqv。流体由早阶段的中高温、中盐度、富CO2流体向晚阶段低温、低盐度、贫CO2流体演化。据此推测成矿流体可能为岩浆流体,流体形成深度大约在5.7 km以上。 展开更多
关键词 地质特征 流体包裹体 满都拉探矿区 蒙古国
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蒙古国南戈壁省满都拉探矿区流体包裹体研究及其对找矿的指示意义
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作者 胡传胜 李文博 +1 位作者 孙长波 钟日晨 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期449-450,共2页
蒙古国地处蒙古高原中北部,矿产资源丰富。蒙古国目前正在开发的矿床主要集中在北部,南部为大面积的戈壁沙漠,自然条件恶劣,勘探程度较低。近年来蒙古国南部相继发现了多种不同类型的矿床,使南戈壁省跃升成为蒙古国最大的矿业省,同时也... 蒙古国地处蒙古高原中北部,矿产资源丰富。蒙古国目前正在开发的矿床主要集中在北部,南部为大面积的戈壁沙漠,自然条件恶劣,勘探程度较低。近年来蒙古国南部相继发现了多种不同类型的矿床,使南戈壁省跃升成为蒙古国最大的矿业省,同时也使得中蒙边境等周边区域成为勘探铜金矿床的热点区域(张义,2003;聂凤军等,2004)。 展开更多
关键词 南戈壁 流体包裹体 勘探程度 铜金矿 满都拉 中蒙边境 均一温度 戈壁沙漠 白云岩 矿产资源
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低熔点亲铜元素(LMCE)熔体超常富集贵金属的机制及其识别标志 被引量:14
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作者 刘家军 王大钊 +5 位作者 翟德高 夏清 郑波 高燊 钟日晨 赵胜金 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2629-2656,共28页
低熔点亲铜元素(LMCE)As、Sb、Bi、Hg、Pb、Se、Te、Tl、Sn等,均具有亲铜性、低熔点、半金属的特性,在成矿过程中可以形成LMCE熔体,并对Au、Ag、PGE等贵金属的高效富集沉淀起到一种重要的桥梁作用。作者对前人研究资料与LMCE热力学相图... 低熔点亲铜元素(LMCE)As、Sb、Bi、Hg、Pb、Se、Te、Tl、Sn等,均具有亲铜性、低熔点、半金属的特性,在成矿过程中可以形成LMCE熔体,并对Au、Ag、PGE等贵金属的高效富集沉淀起到一种重要的桥梁作用。作者对前人研究资料与LMCE热力学相图进行了分析,并结合浅成低温热液型、造山型、卡林-类卡林型、碱性-偏碱性侵入岩型金矿床的研究成果,探讨了LMCE熔体形成、类型及其对Au、Ag、PGE等贵金属富集成矿的机理,并提出了LMCE熔体参与成矿的矿物组合与结构特征标志。LMCE熔体可以在岩浆过程、(岩浆)热液过程及变质过程中形成,是贵金属矿床重要的成矿机制之一。LMCE熔体中存在大量原子团簇,团簇间的聚集生长会使熔体难以达到相平衡,形成许多非平衡矿物组合,如包含LMCE的自然元素、金属互化物及含LMCE的多相矿物。Au在LMCE熔体中也可以团簇存在,金团簇聚集形成球状或片状,并形成巨富的金矿体。LMCE熔体形成的矿物常以浑圆状、近浑圆状、不规则状的单个或群体组合的乳滴、珠滴、气泡的微粒包体产在硫化物、硒化物、碲化物、氧化物和硅酸盐矿物内或沿矿物裂隙线形排列,这些LMCE微粒包体是熔体扰动导致熔-熔或熔-液间发生乳化所致,流体沸腾是引起熔体扰动的主要机制。LMCE熔体不能快速淬火结晶,通常在低温下缓慢冷却达到相平衡,形成复杂的矿物组合,该特点即使在微米到纳米级的矿物微粒中也显著存在。熔体-流体包裹体是LMCE熔体参与成矿作用最为直接的证据。固溶体分解结构、熔体退火结构、矿物-熔体二面角结构、溶解-再沉淀结构等也是LMCE熔体参与成矿的标志性结构。 展开更多
关键词 低熔点亲铜元素 熔体 贵金属成矿 超常富集机理 矿物组合 特征标志
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白云鄂博铁、铌、稀土矿床:研究进展、存在问题和新认识 被引量:41
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作者 谢玉玲 曲云伟 +5 位作者 杨占峰 梁培 钟日晨 王其伟 夏加明 李必成 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期983-1003,共21页
白云鄂博是世界第一大稀土元素矿床,其稀土元素资源量占世界目前已知稀土元素资源总量的三分之二以上,具有重要的经济和战略地位。白云鄂博自1927年发现至今已有92年,对其的开发和研究历史悠久,在赋矿碳酸岩的成因、成矿年代、稀土矿物... 白云鄂博是世界第一大稀土元素矿床,其稀土元素资源量占世界目前已知稀土元素资源总量的三分之二以上,具有重要的经济和战略地位。白云鄂博自1927年发现至今已有92年,对其的开发和研究历史悠久,在赋矿碳酸岩的成因、成矿年代、稀土矿物学等方面取得了一系列重要进展,为碳酸岩型稀土元素成矿理论发展做出了突出贡献。由于矿床经历了成矿后复杂的构造变形和热液蚀变,致使其地质、地球化学特征复杂,学界对其成因和成矿过程一直存在不同认识,对成矿碳酸岩的岩浆演化、稀土元素迁移与富集机理等方面的研究也相对薄弱。笔者最新研究表明,矿区过去被认为是下白云鄂博群的H1、H2、H9岩石单元并非沉积变质岩或变质火山岩,而应为岩浆侵入成因,矿区其他岩石单元(H3~H7)的成因也值得商榷。H9岩石单元中的黑云母岩(前人称为黑云母板岩)和富含黑云母的碳酸岩(前人称为暗色板岩)为成矿碳酸岩的一部分,是碳酸岩不同岩相带的表现。黑云母岩和富黑云母碳酸岩相对于含矿碳酸岩具有相对低的稀土元素含量和轻、重稀土元素比值,表明岩浆演化可能对稀土元素的富集和分异具有重要贡献。矿区主要岩石单元成因的新认识不仅为矿床成因、成矿背景研究提供了新的依据,同时也为研究区域构造演化、正确厘定矿区构造式样和指导矿区深部和外围找矿提供了新的思路。 展开更多
关键词 地球化学 碳酸岩型稀土元素矿床 研究进展 新认识 白云鄂博
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大别造山带沙坪沟斑岩型钼-热液脉型铅锌矿成矿系统:流体包裹体及稳定同位素约束 被引量:8
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作者 王莹 谢玉玲 +3 位作者 钟日晨 王爱国 吴皓然 安卫军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期628-648,共21页
沙坪沟钼矿床位于安徽省金寨县,大地构造位置属于大别造山带东段,是世界第二大斑岩型钼矿床。沙坪沟钼矿外围发现有银山、盖井等多处铅锌矿床,但其与斑岩型钼矿的成因联系不明。以沙坪沟斑岩型钼矿及矿区北部的银山铅锌矿为研究对象,在... 沙坪沟钼矿床位于安徽省金寨县,大地构造位置属于大别造山带东段,是世界第二大斑岩型钼矿床。沙坪沟钼矿外围发现有银山、盖井等多处铅锌矿床,但其与斑岩型钼矿的成因联系不明。以沙坪沟斑岩型钼矿及矿区北部的银山铅锌矿为研究对象,在野外地质调研的基础上,通过流体包裹体岩相学、显微测温学、显微激光拉曼和稳定同位素等研究,系统阐明斑岩型钼矿与外围铅锌矿的成矿流体来源、成矿流体特征及演化、成矿物质来源,初步建立斑岩型钼矿与周边铅锌矿的成因联系。流体包裹体岩相学结果表明,沙坪沟斑岩型钼矿主要发育3类流体包裹体,包括AV类(气液两相包裹体)、AC类(富CO2三相包裹体)、ADV类(含子晶多相包裹体)。成矿早阶段三种类型均有发育,均一温度范围为325~420℃,AV和AC类盐度介于0.8%~15.4%NaCleqv(质量分数)之间,ADV类盐度介于33%~46%NaCleqv之间。成矿中阶段发育AV类、AC类和ADV类,均一温度范围为226~367℃,AV类与AC类盐度介于0.4%~13.2%NaCleqv之间,ADV类盐度介于33.3%~39.6%NaCleqv之间。成矿晚阶段主要发育AV类包裹体,均一温度范围为185~300℃,盐度介于0.7%~8.4%NaCleqv之间。银山铅锌矿主成矿阶段石英中只发育AV类包裹体,其均一温度范围为175~315℃,盐度介于0.6%~4.9%NaCleqv之间。流体包裹体中水的H-O同位素结果表明,沙坪沟钼矿成矿早阶段流体主要来自岩浆水,晚期铅锌矿化阶段,成矿热液为岩浆水与大气水的混合,与银山铅锌矿主成矿阶段石英中流体包裹体中水的H-O同位素相似。S同位素数据表明两矿床主成矿阶段硫化物的硫元素主要来自深源岩浆,Pb同位素数据显示矿石铅具有壳幔混源的特征。S、Pb、H、O同位素及流体包裹体特征均指示,研究区钼矿及铅锌矿床具有一致的物质来源,成矿流体具有由高温-高盐度岩浆热液流体向中低温-低盐度流体和从富CO2至贫CO2的演化趋势,沙坪沟周边铅锌矿为斑岩成矿系统的组成部分。 展开更多
关键词 流体包裹体 H-O-S-Pb同位素 钼铅锌成矿系统 沙坪沟 大别造山带
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内蒙古拜仁达坝银多金属矿床成矿机理研究 被引量:2
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作者 王莹 谢玉玲 +2 位作者 陈伟 钟日晨 吴皓然 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第3期315-320,共6页
拜仁达坝银多金属矿床位于内蒙古克什克腾旗,大地构造位置处于兴蒙造山带中部,是内蒙古东部地区超大型银铅锌多金属矿床。矿体主要赋存于断裂构造中,呈脉状。矿石类型包括块状、条带状、浸染状、脉状、网脉状矿石。文章通过对拜仁达坝... 拜仁达坝银多金属矿床位于内蒙古克什克腾旗,大地构造位置处于兴蒙造山带中部,是内蒙古东部地区超大型银铅锌多金属矿床。矿体主要赋存于断裂构造中,呈脉状。矿石类型包括块状、条带状、浸染状、脉状、网脉状矿石。文章通过对拜仁达坝银多金属矿床地质特征详细剖析、流体包裹体和H、O、S同位素研究,分析矿床的成矿流体、成矿物质来源,探讨成矿过程及矿床成因。研究结果表明,成矿流体为中温、低盐度流体,成矿流体主要来源于岩浆水,晚期有大气水的混合,成矿物质以深源为主。与矿化有关的流体包裹体中含甲烷包裹体,表明成矿流体属还原性流体。出溶岩浆流体远程运移后温度和压力下降、与还原性地层反应后氧逸度降低是成矿的主要机制。结合成矿动力学背景,认为拜仁达坝银多金属矿床是受断裂控制与燕山期岩浆活动有关的中温热液脉型矿床。 展开更多
关键词 流体包裹体 同位素 成矿机理 拜仁达坝银多金属矿床 内蒙古
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沙坪沟钼矿区橄榄角闪石岩岩石成因——矿物学特征约束 被引量:1
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作者 王莹 谢玉玲 +3 位作者 吴皓然 钟日晨 梁培 王爱国 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期191-208,共18页
对位于秦岭-大别造山带的沙坪沟钼矿矿区出露的橄榄角闪石岩开展了系统的岩石学、岩相学及电子探针原位分析,厘定了其成岩物理化学条件,并探讨了岩石成因及形成的构造环境。橄榄角闪石岩主要造岩矿物为橄榄石、角闪石、金云母和辉石;副... 对位于秦岭-大别造山带的沙坪沟钼矿矿区出露的橄榄角闪石岩开展了系统的岩石学、岩相学及电子探针原位分析,厘定了其成岩物理化学条件,并探讨了岩石成因及形成的构造环境。橄榄角闪石岩主要造岩矿物为橄榄石、角闪石、金云母和辉石;副矿物为磷灰石、铬铁尖晶石、镁铁尖晶石、磁铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿等。电子探针原位分析结果显示,橄榄石属于贵橄榄石系列,角闪石主要是韭闪石,辉石为透辉石,云母为金云母。造岩矿物结晶顺序为橄榄石-辉石-角闪石,结晶温度介于1 111. 64~1 223. 30℃之间,形成压力为350~740 MPa,形成于较高的氧逸度环境(角闪石结晶时的氧逸度范围为NNO+0. 59~NNO+2. 27)。角闪石和金云母的矿物学特征显示它们均是与幔源岩浆作用相关的原生矿物,表明该套基性-超基性岩与幔源岩浆作用有关。综合分析认为,在大别造山带中生代地壳减薄的伸展构造背景下,该橄榄角闪石岩母岩浆源于地幔,是经过地幔7. 92%部分熔融的玄武质岩浆经结晶分异作用形成的幔源岩浆底侵下地壳的产物。 展开更多
关键词 橄榄角闪石岩 矿物学特征 岩石成因 沙坪沟 大别造山带
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安徽汞洞冲角砾岩型铅锌矿床成矿作用过程:来自矿床地质、流体包裹体和C、H、O、S同位素的证据 被引量:6
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作者 吴皓然 谢玉玲 +3 位作者 王爱国 钟日晨 王莹 安卫军 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1418-1441,共24页
汞洞冲铅锌矿床位于大别成矿带的东段,是该区内重要的角砾岩型多金属矿床。矿体受角砾岩体控制,赋存于早古生代佛子岭岩群诸佛庵组云母石英片岩和千枚岩之中。矿床经历他形石英-绢云母-黄铁矿阶段(Ⅰ)、自形石英-铁锰镁碳酸盐-多金属硫... 汞洞冲铅锌矿床位于大别成矿带的东段,是该区内重要的角砾岩型多金属矿床。矿体受角砾岩体控制,赋存于早古生代佛子岭岩群诸佛庵组云母石英片岩和千枚岩之中。矿床经历他形石英-绢云母-黄铁矿阶段(Ⅰ)、自形石英-铁锰镁碳酸盐-多金属硫化物阶段(Ⅱ)和方解石-绿泥石-黄铁矿阶段(Ⅲ),其中Ⅱ阶段为最主要的铅锌沉淀阶段。流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼综合研究表明:Ⅰ阶段主要发育富CO_2包裹体(均一温度为307~354℃,盐度(NaCleq)为0.6%~5.6%(质量分数))和含子晶多相包裹体(均一温度为323~377℃,盐度为38.2%~45.3%);Ⅱ阶段主要发育气液相体积比变化很大的气液两相水溶液包裹体,及少量含CO_2的包裹体,均一温度为249~315℃,盐度(NaCleq)为2.9%~6.9%;Ⅲ阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为242~280℃,盐度为1.4%~5.0%,其中Ⅰ阶段流体发生了沸腾作用。H、O同位素测试结果表明:Ⅰ阶段硅化细粒石英流体包裹体显示岩浆水来源,而Ⅱ阶段晶簇石英的流体包裹体则存在有大气水混入的特征。成矿流体由中高温、高盐度、富CO_2的岩浆水向低温、低盐度、贫气富水的大气水方向演化。C-O同位素测试结果表明,与铅锌等金属共生的白云石中δ^(13)C_(V-PDF)值为-4.6×10^(-3)~-1.2×10^(-3)之间,相对变化较小,δ^(18)O_(SMOW)值为7.1×10^(-3)~10.2×10^(-3),显示岩浆碳酸岩来源。金属硫化物的δ^(34)S_(V-CDT)值变化范围很窄,在2.5×10^(-3)~4.5×10^(-3)之间,也显示深源硫的特征。综合分析表明:汞洞冲铅锌矿床为一热液隐爆角砾岩型矿床,成矿流体和成矿物质主要来自深部的岩浆热液,矿床经历了隐爆作用和减压过程,使得流体发生了沸腾作用,此时气液相开始分离,CO_2不断逃逸,成矿金属在残存的高盐度液相中富集,随后大气降水沿着隐爆作用所产生的裂隙加入热液中,流体混合使得体系盐度大幅降低,金属络合物失稳,最终铅锌大量沉淀。 展开更多
关键词 汞洞冲 隐爆角砾岩 沸腾作用 混合作用 岩浆热液
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安徽金寨银水寺铅锌矿床流体包裹体和同位素地球化学特征 被引量:7
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作者 吴皓然 谢玉玲 +2 位作者 钟日晨 王莹 安卫军 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期967-990,共24页
银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是该区最大的矽卡岩型矿床。矿体主要发育在中元古界庐镇关岩群仙人冲组大理岩与郑堂子组千枚岩之间的层间破碎带以及正长花岗斑岩与大理岩的接触带中。矿床先后经历了四个成矿阶段,矽卡岩阶段(Ⅰ)、... 银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是该区最大的矽卡岩型矿床。矿体主要发育在中元古界庐镇关岩群仙人冲组大理岩与郑堂子组千枚岩之间的层间破碎带以及正长花岗斑岩与大理岩的接触带中。矿床先后经历了四个成矿阶段,矽卡岩阶段(Ⅰ)、石英.白钨矿阶段(Ⅱ)、石英.硫化物阶段(Ⅲ)、碳酸盐阶段(Ⅳ)。矽卡岩阶段(Ⅰ)主要发育绿帘石、阳起石、石英、绿泥石、磁铁矿及少量金属硫化物等;石英.白钨矿阶段(Ⅱ)主要发育石英、方解石、萤石及少量白钨矿和金属硫化物;石英.硫化物阶段(Ⅲ)广泛发育闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等金属硫化物及石英、方解石、萤石、绿泥石等;碳酸盐阶段(Ⅳ)主要发育方解石、石英及少量黄铁矿。矿床中发育三种类型流体包裹体,包括富CO2水溶液包裹体(AC类)、气液两相水溶液包裹体(L类)和含子晶多相包裹体(S型)。根据流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼研究结果,矽卡岩阶段主要有富CO2包裹体和气液两相水溶液包裹体,均一温度为314~400℃、盐度变化范围较大(1.1%~19.3%NaCleqv);石英.白钨矿阶段发育气液两相水溶液包裹体、含子晶多相包裹体和富CO2包裹体,后两者均一温度相近(263~349℃)、盐度差异较大(32.8%~41%NaCleqv和0.8%~6.1%NaCleqv),表明流体发生了沸腾作用;石英.硫化物阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为230~332℃,盐度为0.2%~8.9%NaCleqv;碳酸盐阶段只发育气液两相水溶液包裹体,显示低温(162~245℃)、低盐度(0.2%~5.6%NaCleqv)的特征。矿床不同成矿阶段石英、绿帘石中流体包裹体中水H-O同位素研究结果表明,δ18Ofluid值从早到晚逐渐减小,其中矽卡岩阶段为–1.3‰~4.7‰、石英.硫化物阶段为–5.1‰~–3.1‰,表明银水寺矿床早期成矿流体主要为岩浆来源,并在成矿过程中不断有大气降水的加入。石英流体包裹体中CO2的C同位素测试结果表明,矽卡岩阶段δ13CV-PDB值为–9.2‰,石英.硫化物阶段为–25.8‰~–15.4‰,表明早期成矿流体中碳质主要来自岩浆,石英-硫化物阶段有大量有机碳加入,其可能与流体和富含有机质的地层反应有关。矿石中主要金属硫化物的δ34S值(1.7‰~4.4‰)显示了深源硫的特征。Pb同位素变化范围集中(206Pb/204Pb=16.55~16.705,207Pb/204Pb=15.369~15.459,208Pb/204Pb=37.463~37.767),显示壳幔混源的特点。随着成矿作用的进行,岩浆流体与碳酸盐围岩地层发生水岩交代反应形成矽卡岩,该过程造成了成矿矽卡岩阶段磁铁矿和少量闪锌矿的沉淀;断裂活动造成热液体系压力下降,流体发生沸腾,CO2、HF进入气相并逃逸促使矿床中钨的沉淀;同时大气降水沿裂隙灌入,混合作用导致流体的温度、盐度降低,Cl–浓度下降,造成矿床中铅锌的大面积沉淀。 展开更多
关键词 银水寺矽卡岩Pb-Zn矿床 流体包裹体 C-H-O-S-Pb同位素 岩浆热液 大别造山带
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