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与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的铌-稀土成矿作用——兼论东昆仑大格勒铌-稀土矿床中的碱性岩-碳酸岩杂岩成因
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作者 王强 李五福 +13 位作者 王秉璋 王涛 周金胜 马林 李玉龙 袁博武 王春涛 王军 张新远 刘建栋 薛尔堃 胡万龙 黄彤宇 李旺超 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-37,共37页
铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀... 铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀土、钇的磷钇矿,风化壳淋积型黏土矿等,而工业提取Nb元素的矿石矿物主要为烧绿石和铌铁矿等。与碱性岩-碳酸岩杂岩有关的Nb、REE矿床等是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。自然界中的Nb矿床分布较广,但绝大部分Nb资源集中在全球约十多个大型矿床中,且主要与碱性岩-碳酸岩及其相关的风化产物有关。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,具有极其重要的地球动力学和关键金属成矿意义。在东昆仑新发现了与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的大格勒Nb-REE矿,成矿岩石主要为碳酸岩、金云母岩和橄榄岩,包含多种含Nb、富REE和含P矿物,初步确定为碳酸岩型Nb-REE-P矿床。Nb矿体中最重要的含Nb矿石矿物是铌钙矿和铌铁矿,其Nb_(2)O_(5)含量最高分别达81.17%、76.06%~79.67%,粒径最大分别可达1.2 mm、~1 mm,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步的勘探工作圈定出5条铌矿体,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%(最高1.28%),估算Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,表明大格勒矿区Nb资源已经达到大型矿床规模。矿区杂岩体中镁铁质-超镁铁质岩和碳酸岩主要形成于早泥盆世早期(~418Ma),明显富集Nb、Ta、P和Sr等,具有相对稳定的ε_(Nd)(t)(-0.5~2.7)和变化的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7037~0.7063)。这些岩石主要起源于软流圈地幔,可能形成于碰撞后伸展背景中。但是大格勒矿区成岩与成矿的精确时代、岩浆来源与岩浆储库演化过程、岩石与矿床形成的深部动力学机制、金属超常富集与成矿作用、成矿元素的赋存状态与可利用性等还需要进一步深入研究。 展开更多
关键词 碱性岩 碳酸岩 铌矿 稀土矿 岩石成因 东昆仑 青藏
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东昆仑大格勒地区碱性岩-碳酸岩型铌矿勘查进展及找矿前景
2
作者 王涛 王秉璋 +9 位作者 袁博武 李玉龙 李积清 翟国良 马林 李五福 韩晓龙 封建平 王泰山 韩杰 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期50-60,共11页
铌广泛应用在冶金工业、原子能工业、航空航天工业、军事工业、电子工业、超导材料及医疗仪器等方面,是全球高度关注的关键矿产。碱性岩-碳酸岩型矿床赋存了世界上大部分的铌资源,而我国铌资源禀赋差,对外依存度大于90%。2021年青海省... 铌广泛应用在冶金工业、原子能工业、航空航天工业、军事工业、电子工业、超导材料及医疗仪器等方面,是全球高度关注的关键矿产。碱性岩-碳酸岩型矿床赋存了世界上大部分的铌资源,而我国铌资源禀赋差,对外依存度大于90%。2021年青海省地质调查院在东昆仑大格勒地区发现了碱性岩-碳酸岩型铌矿,通过三年的勘查工作,圈定5条铌矿体,矿体延伸长160~1280 m,控制最大斜深800 m,矿体厚度4.3~115.7 m,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%,伴生P_(2)O_(5)平均品位3.8%~5.6%。通过资源量估算,Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,已达大型矿床规模。目前铌矿体在走向和倾向上延伸稳定,显示出良好的找矿前景。 展开更多
关键词 铌资源 碱性岩-碳酸岩型 勘查进展 找矿前景 大格勒
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东昆仑大格勒富铌碳酸岩矿物学特征
3
作者 金婷婷 王秉璋 +9 位作者 王涛 李五福 刘建栋 袁博武 付长垒 李玉龙 张新远 韩晓龙 郑英 曹锦山 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-96,共15页
东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成... 东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成分分析。岩相学观察表明,铌矿物主要为铌铁矿族、铌钙矿、烧绿石、褐铈铌矿、铌易解石,含铌矿物为含铌钛铁矿、斜锆石。铌矿物嵌布粒度较细,嵌布关系紧密而复杂。其中,铌铁矿族常与磁铁矿、铌钙矿、褐铈铌矿和磷灰石紧密共生,多以细粒状集合体呈浸染状、星散型沿磁铁矿裂纹与边部进行交代。铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿常与铌铁矿、磁铁矿和磷灰石紧密共生,铌钙矿局部与铌铁矿呈不规则状接触分布,烧绿石呈不规则状沿铌铁矿边部分布,褐铈铌矿多以团块状沿铌铁矿边部分布。铌易解石与磁铁矿紧密共生,呈不规则状接触。初步推断铌矿物包括岩浆期形成的烧绿石和铌易解石,热液期形成的铌铁矿、铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿。矿物组合初步显示,大格勒富铌碳酸岩中的铌至少经过了岩浆和热液两个时期的富集。电子探针分析结果表明,主要铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:铌铁矿族69.92%,铌钙矿59.55%,烧绿石59.14%,褐铈铌矿43.12%,铌易解石41.55%;含铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:含铌钛铁矿1.33%,斜锆石1.22%。其中,铌铁矿族和铌钙矿、烧绿石为可选且具有工业价值的铌矿物。 展开更多
关键词 碳酸岩 铌矿物类型 电子探针 地球化学特征 大格勒
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东昆仑大格勒富铌碳酸岩地球化学特征及成因初探
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作者 王泰山 李五福 +16 位作者 王秉璋 王涛 李积清 薛万文 李玉龙 林艳海 王春涛 张鑫利 曹锦山 袁博武 郑英 李青 张新远 赵志逸 金婷婷 马林 韩晓龙 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期97-113,共17页
大格勒碳酸岩是东昆仑地区新发现的火成碳酸岩,具有重要的地质意义。本文对该碳酸岩开展了全岩主量和微量元素以及同位素研究,初步探讨其岩石成因。大格勒碳酸岩的化学组成以CaO和MgO为主,CaO含量为24.17%~30.40%,MgO含量为15.56%~18.91... 大格勒碳酸岩是东昆仑地区新发现的火成碳酸岩,具有重要的地质意义。本文对该碳酸岩开展了全岩主量和微量元素以及同位素研究,初步探讨其岩石成因。大格勒碳酸岩的化学组成以CaO和MgO为主,CaO含量为24.17%~30.40%,MgO含量为15.56%~18.91%,SiO_(2)含量为0.61%~6.25%,CO_(2)含量为25.09%~36.09%,其CaO/(CaO+MgO+FeO^(T)+MnO)(CCMF)在0.41~0.51之间,属于镁质碳酸岩。岩石的稀土元素总量∑REE在515~1863μg/g之间,稀土元素配分模式显示富集轻稀土元素,轻重稀土元素分异明显((La/Yb)N=284~589),无明显的Eu、Ce异常(δEu=0.89~1.23,平均1.01,δCe=0.96~1.11,平均1.05)。微量元素蛛网图显示样品明显富集Nb、Sr、Th、U、Pb、P,相对亏损Rb、K、Ti元素,Ba、Zr、Hf及HREE等元素接近原始地幔,Nb含量在126~5009μg/g之间(平均1568μg/g)。碳酸岩样品具有相对低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.703718~0.703964)和低ε_(Nd)(t)值(-1.07~-0.33),δ^(13)CV-PDB值为-8.5‰~-5.7‰,δ^(18)OV-SMOW值为8.9‰~14.4‰,同位素及微量元素组成显示其具有幔源特征,并在碳酸岩形成过程中受到了热液蚀变作用,可能与东昆仑早泥盆世碰撞后伸展作用导致的软流圈地幔上涌有关。 展开更多
关键词 碳酸岩 SR-ND同位素 C-O同位素 地球化学 地幔源区特征 大格勒
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三峡库区碳酸岩岸坡消落带岩体劣化特性
5
作者 张国栋 夏文中 +1 位作者 何钰铭 危灿 《山地学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期70-80,共11页
岸坡消落带是库水位升降形成的干湿交替作用区域。与岸坡其他地段相比,岸坡消落带水岩作用强烈,不断改造库岸的形貌特征,影响岸坡的整体或局部稳定性。消落带岩体劣化研究在劣化特征、劣化分类,以及劣化评价方法、指标研究方面存在不足... 岸坡消落带是库水位升降形成的干湿交替作用区域。与岸坡其他地段相比,岸坡消落带水岩作用强烈,不断改造库岸的形貌特征,影响岸坡的整体或局部稳定性。消落带岩体劣化研究在劣化特征、劣化分类,以及劣化评价方法、指标研究方面存在不足。本文以三峡库区秭归和巴东干(支)流碳酸岩岸坡消落带岩体为研究对象,采取调(勘)查与试验、“比拟法”等综合分析方法,对碳酸岩消落区岩体劣化特征、过程及机制进行了系统研究,得到以下结论。(1)基于岸坡消落区岩体劣化的宏观效应,可划分为4种劣化类型;库水和地下水联动作用影响消落区岩体劣化的范围,沿深度方向呈现逐渐减弱的趋势,根据岩体劣化程度,可划分为3个区。(2)岩体各类结构面劣化最为严重,尤其是裂隙结构面,控制着岩体劣化的主要特征和类型。(3)库水作用方式和水的溶蚀性强弱影响岩体劣化的进展和演化发展模式。(4)根据库水与岸坡地下水联动程度,结合工程应用,提出了碳酸岩岸坡消落带岩体劣化的评价指标和评价方法。研究成果对消落带岩体劣化评价及岸坡稳定性演化评价具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 消落带 碳酸岩岸坡 水岩作用 岩体劣化 三峡库区
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东昆仑大格勒稀有金属矿床类型的厘定:碳酸岩型铌矿床
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作者 周金胜 王强 +16 位作者 王秉璋 王涛 马林 李五福 李玉龙 袁博武 翟国良 王春涛 刘建栋 郑英 金婷婷 史兆凯 马玲 刘懋锐 李成 余志伟 杨其济 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期163-171,共9页
铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,... 铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,使得我国目前铌资源的对外依存度高达99.5%。本文对新发现的东昆仑大格勒稀有金属矿床中典型的矿石样品进行了综合矿物分析系统(TIMA)和电子探针成分分析,该矿床中主要的含矿(Nb)岩性为金云母岩和碳酸岩以及少量辉石岩、角闪石岩,矿石矿物主要为铌钙矿(粒径最高可达1.2 mm)、铌铁矿(粒径最高可达1.0 mm)、钛锆钍矿(粒径最高可达1.5 mm)、铌钛铀矿(粒径最高可达0.4 mm)、含铌钛铁矿(粒径最高可达0.3 mm)等,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步识别出两期铌矿化,即岩浆期和热液期,岩浆期结晶的铌矿物有铌钙矿、铌铁矿、钛锆钍矿、铌钛铀矿、含铌钛铁矿等;热液期形成的铌矿物也有铌钙矿、钛锆钍矿等。基于本次分析,并对比若干个与大格勒矿床极其类似的世界级铌矿床(例如Araxá、Catalao I和St.Honoré),我们将大格勒矿床厘定为碳酸岩型铌矿床。 展开更多
关键词 铌矿床 碳酸岩 金云母岩 稀有金属 大格勒
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碳酸岩研究进展
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作者 尹淑苹 谢玉玲 +1 位作者 侯增谦 曲云伟 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1003-1022,共20页
碳酸岩(carbonatite)一词自首次被提出至今已有一百多年的历史,它是一种神秘而颇具争议的岩石类型。碳酸岩富含碳酸盐矿物,通常与基性、超基性或碱性硅酸盐岩伴生形成碳酸岩-硅酸盐岩杂岩体,具有独特的化学成分和矿物学特征并具有承载... 碳酸岩(carbonatite)一词自首次被提出至今已有一百多年的历史,它是一种神秘而颇具争议的岩石类型。碳酸岩富含碳酸盐矿物,通常与基性、超基性或碱性硅酸盐岩伴生形成碳酸岩-硅酸盐岩杂岩体,具有独特的化学成分和矿物学特征并具有承载重要经济矿床的能力。在过去的几十年里,碳酸岩的研究在岩石成因及岩浆起源、地球化学与地质年代学、高温高压实验、与碳酸岩相关的经济矿产、碳酸岩型稀土矿床中稀土元素的富集分异及成矿机理等领域取得了巨大进步。本文从碳酸岩的定义与分类、成岩背景与时空分布、岩石学特征及矿物组成、岩浆起源及演化过程以及与碳酸岩相关的矿产资源等方面对碳酸岩的研究进展进行了综述与评论,提出从成因角度探索碳酸岩分类方案的必要性,总结和梳理了我国目前发现的碳酸岩的产地和分布特征,并认为碳酸岩岩浆与硅酸盐岩浆演化具有差异性,应重视对碳酸岩岩浆演化过程中熔体-流体过渡阶段的研究。最后从文献计量学角度利用大数据和可视化手段对来自Scopus数据库的近十年以“carbonatite”为检索词的近千篇文献进行了可视化分析,总结归纳了碳酸岩现阶段的研究热点,并对未来碳酸岩的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 碳酸岩 定义与分类 时空分布 岩石矿物学特征 岩浆 经济矿产
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青海上庄含碳酸岩杂岩体的地球化学特征及其地质意义
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作者 张海云 马海州 +4 位作者 程怀德 李永寿 李斌凯 韩文华 马学海 《盐湖研究》 CAS CSCD 2024年第2期62-71,共10页
青海上庄杂岩体为磷、铁、稀土矿化岩体,且磷矿石是磷肥生产的重要材料。上庄杂岩体包括超镁铁质岩、碱性正长岩和碳酸岩,碳酸岩主要为方解石碳酸岩,次为白云石碳酸岩,前人对辉石岩进行了详细的研究,然而,辉石岩-正长岩-碳酸岩整体的岩... 青海上庄杂岩体为磷、铁、稀土矿化岩体,且磷矿石是磷肥生产的重要材料。上庄杂岩体包括超镁铁质岩、碱性正长岩和碳酸岩,碳酸岩主要为方解石碳酸岩,次为白云石碳酸岩,前人对辉石岩进行了详细的研究,然而,辉石岩-正长岩-碳酸岩整体的岩石成因和矿化机制还不清楚。文章开展了岩相学、全岩主微量元素、C-O-Sr-Nd同位素的研究。岩相学研究表明,岩石形成顺序为辉石岩-正长岩-碳酸岩。方解石碳酸岩的Sr、Ba含量分别为10928.13×10^(-6)、14293.18×10^(-6),δ^(13)C值为-4.72‰,表明其为火成碳酸岩。辉石岩-正长岩-碳酸岩杂岩体富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE)Rb、Sr、Ba,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Hf亏损,相似的微量元素配分型式及Sr-Nd同位素特征表明杂岩体具有共同的地幔源区,该地幔源区曾被俯冲物质交代而富集。研究表明,上庄偏碱性辉石岩-碱性正长岩-碳酸岩杂岩体形成于俯冲向伸展环境转变的构造体制,幔源偏碱性碳酸质基性岩浆由于镁铁质矿物及磷灰石结晶形成Fe-P-REE富集的单斜辉石岩,残余熔体成分向长英质端元分异,形成正长岩,随后碳酸岩熔体可能由不混溶作用产生,形成碳酸岩,碳酸岩出溶的流体对正长岩交代可能是交代正长岩具较高稀土含量的原因。 展开更多
关键词 上庄 杂岩体 碳酸岩 地球化学特征 地质意义
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陕西小秦岭地区碳酸岩时空分布、地球化学特征及其与铀稀土成矿作用的关系
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作者 康清清 陈正乐 +5 位作者 潘家永 李鹏 刘玉龙 李雷 江宏君 高成 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期147-167,共21页
碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型,是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩,呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系,... 碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型,是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩,呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系,结合碳酸岩主要矿物组合特征,将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段,由老到新分别为:霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段,碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。在空间上碳酸岩大致以近东西向小河断裂为界,南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异;在时间上碳酸岩总体形成于晚三叠世,但不同地段不同类型碳酸岩存在较为明显的时间差异性。碳酸岩地球化学特征显示高硅、富碱、低镁、高钡锶−稀土元素的特征,以及异常高的钾钠比值;CaO含量、TiO_(2)含量、Al_(2)O_(3)含量、铁镁质含量、全碱含量、稀土元素总量及分馏程度均有自早期碳酸岩到晚期碳酸岩逐渐降低的趋势;MnO含量与重稀土元素含量变化相反,且两者呈线性相关特征;与国内其他地区碳酸岩地球化学特征具有明显的差异性。不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性:早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀(铌),钾长石碳酸岩还富集钼;晚期的石英碳酸岩主要富集钼、重稀土元素。碳酸岩的侵入致使围岩发生了普遍的霓长岩化作用,由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩成矿专属特征的重要指标和原因。研究结果为小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的区域勘探提供了有价值的信息。 展开更多
关键词 陕西小秦岭 碳酸岩 类型划分 地球化学 成矿指示
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中东超深层碳酸岩稠油油藏MA开发技术研究
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作者 苏崇华 戴卫华 +3 位作者 刘晖 谢文胜 翟广福 祁成祥 《石油天然气学报》 2024年第1期84-92,共9页
为了评价中东生产近50年的超深层碳酸岩稠油油藏是否具有开发潜力,储备该类稠油开发生产技术,做好油田管理,本文分析了中东MA油藏的地质油藏特征,研究了评价井测试及产能特点,原油粘温变化规律,找到了产量下降原因,完成了开发方案,为开... 为了评价中东生产近50年的超深层碳酸岩稠油油藏是否具有开发潜力,储备该类稠油开发生产技术,做好油田管理,本文分析了中东MA油藏的地质油藏特征,研究了评价井测试及产能特点,原油粘温变化规律,找到了产量下降原因,完成了开发方案,为开发超深层稠油油藏储备了掺油降粘、电潜螺杆泵、电加热等开发技术。 展开更多
关键词 中东 碳酸岩 超深层 开发方式 稠油 电潜螺杆泵 掺油降粘 举升工艺 增产技术 电加热
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白云鄂博——一个典型的碱性-碳酸岩杂岩的厘定 被引量：47
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作者 王希斌 郝梓国 +2 位作者 李震 肖国望 张台荣 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期501-524,T005,T006,共26页
在内蒙古白云鄂博地区发育着一套由碱性-碳酸岩杂岩(原H_8)、碳酸岩岩墙群、沉积—火山岩系(原H_9)、矿区浅成中基性岩岩墙群和角砾橄榄岩体群等组成的独具特色的大型杂岩。 白云鄂博Nb-Fe-RE超大型矿床其赋矿碳酸岩(H_8),长期被误认为... 在内蒙古白云鄂博地区发育着一套由碱性-碳酸岩杂岩(原H_8)、碳酸岩岩墙群、沉积—火山岩系(原H_9)、矿区浅成中基性岩岩墙群和角砾橄榄岩体群等组成的独具特色的大型杂岩。 白云鄂博Nb-Fe-RE超大型矿床其赋矿碳酸岩(H_8),长期被误认为沉积白云岩。根据综合对比研究表明,赋矿H_8同本区典型的火成碳酸岩岩墙群和世界同类碳酸岩存在着高度的相似性。而与本区典型沉积岩剖面中的腮林忽洞微晶丘和白云岩却完全迥异。故白云鄂博矿床赋矿H_8实为一典型的碱性—碳酸岩杂岩。在岩石分类学上,采用CaO-MgO-(FeO十Fe_2O_3+MnO)三端元组分分类图解,将本区碳酸岩类划分为两大独立的岩石分区,即:以方解石碳酸岩为代表的钙质碳酸岩类(Ⅰ类)和以含铁白云石或铁白云石碳酸岩为代表的镁质碳酸岩类(Ⅱ类)。前者岩浆成分属Ca Fe质系列,后者属Mg Fe质系列,两者均具有富铁演化趋势。 对世界上主要火成碳酸类(不含Na质碳酸岩)进行的统计结果,同样给出了两大独立的岩石类型分区(即Ⅰ类和Ⅱ类)和两大岩浆成分系列(Ca Fe质和Mg Fe质)。这一结果则与本区碳酸岩实际有着惊人地一致。它反映一个无可争辨的事实,即全球碳酸岩所固有的成岩成矿专属性,这一属性不受产地、成岩时代和产状等的约束,而表现一致共有的普遍规律。 展开更多
关键词 碱性-碳酸岩杂岩 赋矿含铁白云石碳酸岩 碳酸岩 成岩时代 内蒙古 成矿
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东秦岭黄水庵碳酸岩型Mo-REE矿床方解石地球化学特征和氟碳铈矿U-Th-Pb年龄及其意义 被引量：2
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作者 王汉辉 唐利 +5 位作者 杨勃畅 唐吉根 张彦生 郭俊 冯嘉颖 盛渊明 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期48-62,共15页
黄水庵矿床位于华北克拉通南缘熊耳山矿集区,是东秦岭钼矿带典型的碳酸岩型Mo-REE矿床之一。黄水庵矿床的Mo-REE矿体主要产于碳酸岩中,碳酸岩呈脉状和隐爆角砾岩体侵入太华群。笔者通过碳酸岩方解石微量元素、C-O同位素以及氟碳铈矿U-Th... 黄水庵矿床位于华北克拉通南缘熊耳山矿集区,是东秦岭钼矿带典型的碳酸岩型Mo-REE矿床之一。黄水庵矿床的Mo-REE矿体主要产于碳酸岩中,碳酸岩呈脉状和隐爆角砾岩体侵入太华群。笔者通过碳酸岩方解石微量元素、C-O同位素以及氟碳铈矿U-Th-Pb年龄的研究,探讨了碳酸岩岩浆的来源、成岩成矿年龄和构造地质背景,对东秦岭地区的构造演化和成矿作用提供约束。方解石的微量元素具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,稀土配分模式为轻稀土元素富集的右倾型(LREE/HREE=3.08~10.33)。方解石δ13 CV-PDB值为−4.11‰~−5.62‰、δ18OV-SMOW值为6.40‰~7.62‰,指示初始火成碳酸岩特征。氟碳铈矿U-Th-Pb定年的加权平均年龄为(213.5±2.9)Ma,代表了黄水庵REE矿化的时限。综合已有成岩成矿年龄和同位素研究结果,认为黄水庵矿床的成矿时代为晚三叠世,形成于秦岭造山带碰撞后的伸展背景。富Mo下地壳与富集地幔的部分熔融形成碳酸岩岩浆,其中地壳物质的再循环是形成碳酸岩型Mo-REE矿化的关键因素之一。 展开更多
关键词 碳酸岩 方解石微量元素 碳氧同位素 氟碳铈矿U-Th-Pb定年 黄水庵矿床
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内蒙古白云鄂博地区识别出新火成碳酸岩
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作者 胡乐 李以科 +3 位作者 孙盛 李瑞萍 柯昌辉 王安建 《中国地质》 CSCD 北大核心 2023年第6期1788-1803,共16页
【研究目的】白云鄂博超大型稀土矿床的形成与碳酸岩关系密切。在白云鄂博矿区外围,西矿区西南部中新生代沉积覆盖区,也存在一定规模的碳酸质岩石,其成因属性对白云鄂博矿床的形成具有启示意义。【研究方法】本文通过岩石学及矿物学研... 【研究目的】白云鄂博超大型稀土矿床的形成与碳酸岩关系密切。在白云鄂博矿区外围,西矿区西南部中新生代沉积覆盖区,也存在一定规模的碳酸质岩石,其成因属性对白云鄂博矿床的形成具有启示意义。【研究方法】本文通过岩石学及矿物学研究发现,该碳酸质岩石实际为火成碳酸岩。【研究结果】碳酸岩总体受流体交代程度较弱,根据矿物组成,可分为白云石型和方解石型两种类型。岩石地球化学分析表明,碳酸岩样品富Sr(>4940×10^(-6)),Mn(>2150×10^(-6))以及Ba(>106×10^(-6)),REE平均含量为938×10^(-6),远高于本区沉积碳酸盐岩;样品全岩δ^(13)C_(V-PDB)和δ^(18)O_(V-SMOW)值范围分别为:-3.7‰~-4.2‰和6.7‰~7.7‰,为典型原始火成碳酸岩特征;岩石具有较均一的Sr同位素组成,^(87)Sr/^(86)Sr=0.702815~0.703185,表明它们为地幔来源且受地壳污染的可能性较小。此外,对碳酸岩中白云石、方解石、磷灰石的单矿物分析也均指示它们为岩浆成因。【结论】综上所述,覆盖区碳酸质岩石为火成碳酸岩,其对于白云鄂博矿床研究,以及本区大地构造演化研究均具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石地球化学 矿物化学 C-O-Sr同位素 碳酸岩 矿产勘查工程 白云鄂博 内蒙古
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小秦岭草滩碳酸岩型铁矿床形成机制
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作者 赵晓晨 严爽 +1 位作者 牛贺才 赵旭 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3491-3505,共15页
草滩碳酸岩体出露于小秦岭北端,与黄龙铺碳酸岩体直线距离约18km,但二者矿化特征显著不同,前者以铁矿化为主,后者则以钼-稀土多金属矿化为特征。已有的研究认为,草滩碳酸岩是富集地幔部分熔融的产物,它不但含方解石碳酸岩,还含有早期结... 草滩碳酸岩体出露于小秦岭北端,与黄龙铺碳酸岩体直线距离约18km,但二者矿化特征显著不同,前者以铁矿化为主,后者则以钼-稀土多金属矿化为特征。已有的研究认为,草滩碳酸岩是富集地幔部分熔融的产物,它不但含方解石碳酸岩,还含有早期结晶的白云石碳酸岩,但有关铁矿化机制的研究则鲜有报道。本文对草滩碳酸岩和铁矿石进行了元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成研究,并对两类样品中磁铁矿和磷灰石进行了原位微量元素组成分析,旨在约束碳酸岩型铁矿床的形成机制。通过岩相学和地球化学的综合研究,本文在草滩碳酸岩体中厘定出了磁铁橄磷岩,它也是母岩浆早期结晶的产物,这表明该碳酸岩体实际上是一个由方解石碳酸岩、白云石碳酸岩、磁铁橄磷岩和铁矿体组成的碳酸岩杂岩体。铁矿石的Sr-Nd-Pb同位素组成与磁铁橄磷岩相近,暗示铁矿化是富铁碳酸质岩浆自身演化的产物。草滩磁铁橄磷岩与铁矿石中磁铁矿和磷灰石的微量元素地球化学特征显示,铁矿化发生在岩浆阶段;但与磁橄磷岩相比,铁矿石的母岩浆演化程度更高,不但明显富集挥发分,且体系氧逸度也明显增加。 展开更多
关键词 草滩碳酸岩 磁铁橄磷岩 铁矿化 岩浆演化 氧逸度
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地球深部碳循环与碳酸岩成因研究进展
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作者 王国建 凌明星 +5 位作者 许德如 夏菲 魏颖 陈加杰 高成 薛硕 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期824-838,共15页
地球深部碳循环是指地球表层的碳在俯冲带进入地幔深部,然后通过岩浆或者脱气作用再把地幔中的碳释放到地球表层系统中的过程。人类对地球深部碳赋存形式和储量、不同储库的交换方式和交换量尚缺乏清晰认识,近年来随着分析技术的发展和... 地球深部碳循环是指地球表层的碳在俯冲带进入地幔深部,然后通过岩浆或者脱气作用再把地幔中的碳释放到地球表层系统中的过程。人类对地球深部碳赋存形式和储量、不同储库的交换方式和交换量尚缺乏清晰认识,近年来随着分析技术的发展和研究的深入,深部碳循环的研究日益丰富。本文总结了地幔中碳赋存状态、地球深部碳储量、碳进出地幔方式及通量、俯冲带碳的行为和碳酸岩成因及成矿方面的研究。地幔中碳赋存形式多样且主要受地球深部压力及氧逸度控制。相平衡实验和热动力学计算发现碳酸盐化榴辉岩在300~600km发生部分熔融,交代地幔橄榄岩形成碳酸盐化地幔橄榄岩。碳酸盐化地幔橄榄岩的熔融又会形成碳酸岩熔体,这说明俯冲再循环物质可能对碳酸岩的成因起重要作用。碳酸岩是研究深部碳循环的良好载体,其源区特征、岩浆演化过程对示踪碳在地幔和地壳过程中的迁移至关重要。虽然深部碳循环在碳赋存形式、碳储量及通量、俯冲带碳的流变行为和碳酸岩成因对深部碳循环的启示方面已经取得了较大的研究进展,但仍有大量的科学问题亟待解决,如:沉积碳酸盐岩再循环进入地球深部后的行为、俯冲带板片流体地球化学行为、俯冲带流体氧逸度特征等,将来有必要重点开展深入研究工作。 展开更多
关键词 深部碳循环 碳酸岩 俯冲带 碳通量
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晚奥陶世碳酸岩锶同位素(^(87)Sr/^(86)Sr)以及元素(Sr,Mn,Fe)特征的成岩效应
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作者 胡东平 李丹丹 +2 位作者 周炼 孙立林 徐一伦 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期22-30,I0003,I0008,I0009,共12页
详细评估成岩作用对碳酸岩锶同位素组成以及元素含量的影响是应用其揭示古环境变化的重要前提。本文探究来自美国Monitor Range的一个晚奥陶世剖面碳酸岩^(87)Sr/^(86)的主要控制因素。结果显示,在生物带D.ornatus的中上部,^(87)Sr/^(86... 详细评估成岩作用对碳酸岩锶同位素组成以及元素含量的影响是应用其揭示古环境变化的重要前提。本文探究来自美国Monitor Range的一个晚奥陶世剖面碳酸岩^(87)Sr/^(86)的主要控制因素。结果显示,在生物带D.ornatus的中上部,^(87)Sr/^(86)从0.70794升高至0.70830,显著高于已发表的同时期样品的比值(~0.7079)。这一异常高的^(87)Sr/^(86)比值指示了后期、局部过程对研究剖面碳酸岩原始锶同位素信息的改变,因而不能代表同时期海水的锶同位素组成。另外,^(87)Sr/^(86)与成岩作用指标(Mn、Fe含量,Mn/Sr与Fe/Sr比值)呈显著的正相关关系,表明成岩蚀变是所测异常^(87)Sr/^(86)的主控因素。通过成岩流体-岩石反应的数值模型计算,再次证实所测的锶同位素以及元素数据可用成岩作用造成的碳酸岩化学组成变化进行很好的解释。本文结果表明,即使碳酸岩样品满足“[Sr]>300 ppm,[Mn]<300 ppm,[Fe]<1000 ppm,Mn/Sr<0.2,Fe/Sr<1.6”这一严苛的锶同位素保存评判标准,后期成岩作用仍可能显著改变其原始锶同位素组成,提示在应用碳酸岩^(87)Sr/^(86)示踪古环境变化时需更加注意成岩作用的影响。 展开更多
关键词 锶同位素 碳酸岩 晚奥陶世 成岩蚀变
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稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为
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作者 张婉珠 凌明星 +10 位作者 魏颖 薛硕 丁兴 赖峰 卢文宁 陈加杰 成曦晖 徐建兵 许德如 邬斌 曹俊 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1442-1462,共21页
稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀... 稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。 展开更多
关键词 碳酸岩-碱性岩体系 关键金属 稀土元素 铌 地球化学行为
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适用于碳酸岩储层的潜在酸解堵体系研究 被引量：1
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作者 黄鹏 魏莉 蔡佳美 《当代化工》 CAS 2023年第2期342-345,共4页
针对碳酸岩储层采用常规盐酸酸化措施有效期较短的问题,通过室内实验研制出了一种适用于碳酸岩储层的潜在酸解堵体系,其具体配方为:10%潜在酸A+20%潜在酸B。综合性能评价结果表明:潜在酸解堵体系具有良好的静态缓速效果,在溶蚀反应初期... 针对碳酸岩储层采用常规盐酸酸化措施有效期较短的问题,通过室内实验研制出了一种适用于碳酸岩储层的潜在酸解堵体系,其具体配方为:10%潜在酸A+20%潜在酸B。综合性能评价结果表明:潜在酸解堵体系具有良好的静态缓速效果,在溶蚀反应初期,潜在酸解堵体系对碳酸钙的溶蚀率仅为3.8%,远小于常规盐酸的溶蚀率,而随着反应时间的延长,潜在酸对碳酸钙的最终溶蚀率仍可以达到26.8%,具有良好的溶蚀效果;潜在酸还具有良好的动态缓速效果,在第2段填砂管经过潜在酸酸化后,渗透率由0.42 mD增大至1.15 mD,提升效果明显,可以达到较好的深部解堵效果,而12%盐酸酸化效果主要集中在第1段填砂管,潜在酸可以有效克服盐酸的这一缺点;另外,潜在酸解堵体系对N80钢的腐蚀速率较低,能够满足酸化施工对酸液腐蚀性能的要求。 展开更多
关键词 碳酸岩储层 深部解堵 潜在酸 缓速效果
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湖北庙垭杂岩体富硅碳酸岩成因及其对稀土成矿的指示意义
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作者 胡寅秋 邬斌 任倩 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期41-59,共19页
湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体赋存我国重要的碳酸岩型稀土矿床,查明不同于主体碳酸岩(w(SiO_(2))<10%),富硅碳酸岩(w(SiO_(2))>30%)的岩石学、矿物学特征和成因机制对认识碳酸岩型稀土成矿作用具有重要意义。选取庙垭富硅碳酸岩... 湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体赋存我国重要的碳酸岩型稀土矿床,查明不同于主体碳酸岩(w(SiO_(2))<10%),富硅碳酸岩(w(SiO_(2))>30%)的岩石学、矿物学特征和成因机制对认识碳酸岩型稀土成矿作用具有重要意义。选取庙垭富硅碳酸岩样品为研究对象,利用电子探针(EPMA)、X射线荧光光谱仪(XRF)、激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等分析方法,获得其岩石学和矿物学信息,并与前人研究进行对比,以期查明庙垭杂岩体富硅碳酸岩的成因和稀土成矿差异性。结果表明:①富硅碳酸岩中主要硅酸盐矿物为钾长石、钠长石和石英,与围岩梅子垭群绢云母片岩中硅酸盐矿物不同,而与共生正长岩中矿物组成相似,指示这些硅酸盐矿物可能为正长岩捕掳晶;②钾长石不规则环带特征(成分差异)和全岩高^(87 )Sr/^(86 )Sr值的特征,可能指示了成岩后的流体作用;③热液独居石年龄((235.1±1.5)Ma)与华北古板块和扬子古地块沿勉略断裂碰撞引起的勉略洋闭合(246~221 Ma)相关的区域变质事件同步,进一步限定了热液作用年龄和地质事件。与勉略洋壳的俯冲闭合相关的富Sr,Ba构造-热液流体交代富硅碳酸岩,促使Si和REE分别从钾长石等硅酸盐捕掳晶和磷灰石等原生矿物中活化-迁移进入流体,Si的加入可能进一步加强了流体对REE的搬运能力,使得富硅碳酸岩全岩稀土含量低于主体碳酸岩。 展开更多
关键词 庙垭杂岩体 富硅碳酸岩 热液交代 钾长石环带 SR-ND同位素
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白云鄂博矿区周围火成碳酸岩岩墙地质特征 被引量：31
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作者 陶克捷 杨主明 +1 位作者 张培善 王文志 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期73-83,T001,共12页
首次填出白云鄂博矿区周围火成碳酸岩岩墙的分布图，深入系统地研究了岩墙的地质产状、主矿物类型、岩石结构、人工重砂矿物组成、稀土元素含量等特征。反映了白云鄂博矿区周围火成碳酸岩岩墙的岩浆演化分异过程存在差异。对于研究白云... 首次填出白云鄂博矿区周围火成碳酸岩岩墙的分布图，深入系统地研究了岩墙的地质产状、主矿物类型、岩石结构、人工重砂矿物组成、稀土元素含量等特征。反映了白云鄂博矿区周围火成碳酸岩岩墙的岩浆演化分异过程存在差异。对于研究白云鄂博矿区铁与稀土的矿化提供了物质来源的证据。 展开更多
关键词 火成碳酸岩 岩墙 岩石结构 地质特征 碳酸岩
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