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关键矿产资源铟:主要成矿类型及关键科学问题 被引量：16
1
作者 李晓峰 徐净 +1 位作者 朱艺婷 吕友虎 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3292-3302,共11页
关键矿产资源(Critical Minerals)是国家经济繁荣、国防安全和技术飞跃的重要保障,是支撑我国战略性新兴产业(例如:洁净能源产业、光伏太阳能产业、新一代信息技术产业、航空航天装备等)快速稳定发展的重要金属原材料。世界主要经济发达... 关键矿产资源(Critical Minerals)是国家经济繁荣、国防安全和技术飞跃的重要保障,是支撑我国战略性新兴产业(例如:洁净能源产业、光伏太阳能产业、新一代信息技术产业、航空航天装备等)快速稳定发展的重要金属原材料。世界主要经济发达体(如:美国、日本、欧盟、澳大利亚等)均开展了关键矿产资源的评价,制定了相应的关键矿产资源发展战略,其评价方式也由一维向多维发展,并且把环境因素和资源的循环回收利用列入关键的评价指标。铟作为关键矿产资源之一,是太阳能光伏产业和ITO靶材主要的金属材料。它一般易于在岩浆结晶的晚期富集,但近年来发现它在一些镁铁质岩石中也有高度富集的现象,显示出铟地球化学性质的两面性,因此,全面评价不同地质体中铟的富集规律是解决未来铟资源安全稳定供给的主要途径。预料未来若干年SEDEX和VMS矿床有可能成为铟资源的主要来源,火山岩中的铟异常富集也应当引起足够的重视。铟的主要载体矿物是硫化物。在不同类型的矿床中,铟的富集对矿物有选择性。铟的选择性超常富集(如铟窗、铟爆)机制将是未来一段时间铟成矿作用研究中的重要领域,而铟的原位定量分析技术的突破是解决这一关键科学问题的关键。 展开更多
关键词 关键矿产资源 铟 超常富集机制 原位分析技术
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我国钴镍矿床的成矿规律、科学问题、勘查技术瓶颈与研究展望 被引量：15
2
作者 苏本勋 秦克章 +6 位作者 蒋少涌 曹明坚 张招崇 张宏罗 薛国强 周涛发 莫江平 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期968-980,共13页
钴镍矿床主要有四类:岩浆型、红土型、沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型。本文提出“纽带矿床”的概念,是指兼具多种不同类型或不同成矿元素组合的矿床,是不同矿床类型之间连接以及与成矿理论连接的结合点,也是成矿模型与找矿模型之间的... 钴镍矿床主要有四类:岩浆型、红土型、沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型。本文提出“纽带矿床”的概念,是指兼具多种不同类型或不同成矿元素组合的矿床,是不同矿床类型之间连接以及与成矿理论连接的结合点,也是成矿模型与找矿模型之间的纽带。从金属共生关系的角度看,镍矿普遍伴生钴,但钴矿未必有镍;从元素地球化学的角度看,钴和镍在深部岩浆过程多共生,而在浅表热液、风化和沉积等过程多分离。据此提出钴镍成矿的关键科学问题为钴镍共生、分离和富集机理,主要包括:(1)岩浆-热液过程中的钴镍分离与富集机理;(2)风化-沉积过程中的钴镍共生-分离-富集机理。通过对四种类型典型矿床和纽带矿床的解剖,结合实验岩石学及数值模拟计算与钴镍赋存状态及富集规律的研究,有助于建立完整的钴镍成矿理论体系。同时,从更大尺度上来看,钴镍成矿和重大地质事件具有一定的耦合关系,镁铁-超镁铁岩体的成矿差异与构造背景息息相关,而热液改造在钴超常富集方面可能起到至关重要的作用。钴镍矿床赋矿地质体产状复杂多变,含矿岩体与围岩之间物性相似,钴-镍赋存状态多样,迫切要求解决钴镍矿床勘查的关键技术问题为多元多尺度勘查技术体系与含矿性评价,主要包括:(1)碳质层干扰下有效信号辨别提取技术;(2)小岩体和陡倾斜矿体的精细识别技术;(3)多元信息匹配关联与含矿性评价技术。我国钴镍资源分布特点和成矿特色要求在高效勘查技术体系的研发和集成时应优先考虑岩浆型钴镍矿,而沉积岩-变沉积岩容矿型和热液型钴镍矿床的找矿工作应借鉴同成因矿床或主矿种矿床的勘查方法。 展开更多
关键词 钴镍矿床 纽带矿床 钴镍共生分离 勘查技术
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废弃矿井煤层气资源地球物理勘探研究进展 被引量：1
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作者 余传涛 柳春林 +2 位作者 薛俊杰 张富明 李勇 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1991-2005,共15页
煤炭开采形成大面积的采空区和数量众多的废弃矿井,在这些废弃矿井中蕴藏着大量的煤层气资源。区别于常规煤层气资源,废弃矿井煤层气资源的勘探和开发受到采空区分布、覆盖层、围岩情况、裂隙带发育情况、煤层顶底板情况、煤矿开采方式... 煤炭开采形成大面积的采空区和数量众多的废弃矿井,在这些废弃矿井中蕴藏着大量的煤层气资源。区别于常规煤层气资源,废弃矿井煤层气资源的勘探和开发受到采空区分布、覆盖层、围岩情况、裂隙带发育情况、煤层顶底板情况、煤矿开采方式以及采空区地下水等情况的综合影响,利用地球物理勘探技术可以为废弃矿井煤层气的开发提供技术支持。本文介绍了山西煤炭地质的基本情况,分析了采空区坍塌及积水的机制,以及围岩与采空区的地震波场特征、电性特征、激发极化特征和放射性氡异常特征;介绍了地震法、直流电法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、激发极化法、放射性勘探法、微动勘探法、航空瞬变电磁法和半航空瞬变电磁法探测采空区的原理、方法及应用。指出开发、研究新的地球物理方法,建立多方法、多维度、多空间的采空区综合探测体系,充分利用地球物理大数据,深入发掘人工智能反演技术,可为我国废弃矿井煤层气资源的勘探和开发提供技术支持。 展开更多
关键词 废弃矿井 煤层气 采空区 地球物理勘探
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希夏邦马峰淡色花岗岩岩石成因初步研究
4
作者 刘小驰 杨雷 +2 位作者 何少雄 胡方泱 王佳敏 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1446-1460,共15页
淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗... 淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗岩,二者地球化学特征以及变形程度都有所差异,全岩地球化学中弱变形的黑花岗岩表现出低Si和富Al、Mg、Fe、K、Ti的特征,铝饱和指数A/CNK为1.06;强变形和弱变形的二云母花岗岩均表现出高Si和贫Mg、Fe、K、Ti的特征,A/CNK为1.11~1.17。同黑云母花岗岩相比,二云母花岗岩稀土元素中Eu元素负异常明显,微量元素中富集Sn、U,亏损Ba、Sr、Zr、Hf、LREE等元素,暗示岩浆经历了斜长石、黑云母、锆石、独居石和磷灰石的分离结晶作用。黑云母花岗岩和二云母花岗岩中的独居石给出U-Th-Pb年龄为22.9±0.2Ma、22.7±0.5Ma和22.7±0.7Ma的一致结果,这一年龄略早于前人报道的结果,指示藏南拆离系活动时间在该区域与喜马拉雅中段具有一致性。本文认为希夏邦马淡色花岗岩岩浆作用与碰撞后伸展阶段发育的藏南拆离系活动具有同时性。 展开更多
关键词 淡色花岗岩 喜马拉雅 希夏邦马峰 U-Th-Pb年龄 藏南拆离系 分离结晶
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新疆阿尔泰可可托海矿区伟晶岩成因与矿化潜力研究:来自石英SEM-CL和微量元素的指示
5
作者 曹冲 申萍 +3 位作者 冯浩轩 罗耀清 楚翔凯 任文斌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期889-906,共18页
新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作,然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海... 新疆阿尔泰可可托海3号脉矿床是世界瞩目的伟晶岩型稀有金属Li-Be-Nb-Ta-Rb-Cs-Hf矿床。尽管前人对3号脉伟晶岩矿床已经进行了大量的研究工作,然而在伟晶岩稀有金属成矿潜力以及伟晶岩成因问题上仍存在一些争议。本文以发育在可可托海矿区不同规模的伟晶岩脉以及淡色花岗岩为研究对象,利用石英SEM-CL和原位微量元素技术手段,查明各伟晶岩脉和花岗岩的稀有金属禀赋差异及成因联系。研究结果表明,石英的Li和Al含量可以用来指示伟晶岩的矿化潜力。与1号和2号伟晶岩脉相比,3号伟晶岩脉具有更宽的分异范围,以石英中Ge/Ti变化于1.83×10^(-6)~159×10^(-6)范围为特征,更高的Li含量,其中外侧带平均Li含量为39×10^(-6),因而成矿潜力最大。此外,证实了白云母钠长花岗岩为矿化花岗岩,其微量元素组成和演化程度与3号脉伟晶岩外侧带相当,而白云母碱长花岗岩为贫矿花岗岩。更重要的是,本文利用各伟晶岩结构分带内的石英中Ge/Ti-Ge以及Ge/Ti-Al/Ti图解,确定了各伟晶岩脉具有相似的演化趋势,指示它们可能源于相同的花岗岩母岩。与世界上典型的RMG(花岗岩浆演化后残余熔浆结晶)和DPA(直接深部地壳熔融)成因的伟晶岩相比,可可托海矿区含矿伟晶岩和花岗岩中石英微量元素与RMG成因伟晶岩存在地球化学亲和性,这指示它们来源于花岗质岩浆的残留熔浆。 展开更多
关键词 可可托海稀有金属伟晶岩型矿床 石英微量元素 成矿潜力 岩石成因
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柴达木盆地南缘和北缘金属矿产资源地球物理勘查进展 被引量：6
6
作者 潘彤 喻忠鸿 +3 位作者 薛国强 刘红涛 周楠楠 孟军海 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2021年第3期568-586,共19页
柴达木盆地南缘和北缘地处秦祁昆成矿域西段,成矿条件优越,地质构造复杂。总结分析柴达木盆地南缘和北缘找矿模型和地球物理勘探现状,对深部找矿突破具有重大指导意义。柴达木盆地南缘和北缘矿床成因以喷流沉积型多金属矿、岩浆熔离型... 柴达木盆地南缘和北缘地处秦祁昆成矿域西段,成矿条件优越,地质构造复杂。总结分析柴达木盆地南缘和北缘找矿模型和地球物理勘探现状,对深部找矿突破具有重大指导意义。柴达木盆地南缘和北缘矿床成因以喷流沉积型多金属矿、岩浆熔离型镍铜钴矿、沉积型铁矿、层控型铅锌矿及热液型多金属矿为主。矿床形成时代分为前寒武纪、早古生代早中期、晚古生代、中生代4个时期,其成矿动力学机制包括伸展、挤压、局部伸展-挤压。由于矿体与围岩之间具有一定的物性差异,根据柴达木盆地南缘和北缘不同物性分布及成矿地质条件,优选重力、磁法、电法、地震等有效的地球物理方法进行探测,取得了一定的找矿效果。以夏日哈木镍铜矿床、锡铁山铅锌矿床、野马泉铁多金属矿床3个典型矿区为例,解剖当前柴达木盆地南缘和北缘矿产资源地质和地球物理找矿进展,并进一步指出今后的发展方向,包括移动平台探测技术、多分辨电磁探测理论与技术、综合地球物理数据联合反演技术以及人工智能与云计算技术等。 展开更多
关键词 地球物理勘查 金属矿床 成矿模型 发展方向 夏日哈木 锡铁山 野马泉 柴达木盆地
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喜马拉雅东段库曲锂辉石伟晶岩锡石研究及指示意义 被引量：1
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作者 周起凤 秦克章 +6 位作者 刘宇超 何畅通 赵俊兴 李俊瑜 朱丽群 赵永能 张昕 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期433-449,共17页
锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产... 锡石是花岗伟晶岩中重要的含锡矿物。喜马拉雅淡色花岗岩带中多个花岗岩-伟晶岩系统均产出锡石。富锂伟晶岩中锡石的显微结构与化学组成及其对岩浆分异演化的指示意义尚不清楚,亟待开展相关研究。本文调查了喜马拉雅东段库曲岩体西侧产出的多条含锂辉石伟晶岩脉,其规模不等,岩相分带简单,主要岩相带为锂辉石-石英-钠长石带或锂辉石-块体长石-石英-(白云母)带,也见钠质细晶岩。选取3处含锂辉石伟晶岩脉中的锡石开展阴极发光(CL)和原位微区分析测试(EPMA和LA-ICP-MS)研究。锡石的元素替代机制以2(Nb,Ta)^(5+)+Fe^(2+)→3Sn^(4+)和同价置换(Ti^(4+),Zr^(4+),Hf^(4+),U^(4+))→Sn^(4+)为主,部分锂辉石伟晶岩中的锡石出现Fe对Sn和Nb的置换。锡石呈现4种阴极发光特征(黑色、灰色、振荡环带以及白色):黑色区域具有明显高的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,相对高的Hf含量,以及较大的Ti含量变化范围;灰色区域和振荡环带区域的化学组成相近,振荡环带具有略高的Nb、Ta和Fe含量,相对低的U含量;白色区域具有相对低的Nb、Ta、Fe、Zr、U和Ga含量,以及略低的Hf含量。锡石阴极发光特征与化学组成密切相关,Zr、U、Ga、Hf含量与锡石阴极发光特征具有一定联系。锡石的阴极发光结构(CL结构)主要为均一结构和不均一结构(核-边正环带、补丁以及核-边反环带),包括黑色晶体、灰色晶体、振荡环带晶体,黑色核+振荡环带/灰色边及补丁、灰色核+振荡环带/灰色边及补丁、振荡环带/黑色区域+白色丝带状边/棉絮状补丁、以及振荡环带/灰色/黑色核+黑色边。锡石CL结构的演化序列自内向外表现为黑色核部/晶体→灰色或振荡环带区域/晶体→(白色/黑色区域),向亏损Nb、Ta、Fe、U、Ga,弱亏损Zr、Hf、Y、Ti元素,以及高Ta/(Nb+Ta)值和低Zr/Hf值的方向演化,晚期可出现Fe的富集。锡石的CL结构和化学组成对比发现:同一伟晶岩脉中的含锂辉石伟晶岩的分异演化程度低于锂辉石伟晶岩,共存矿物的结晶分异可能产生富Nb和富Ta两组锡石,不同含锂辉石伟晶岩脉在岩浆化学特征和演化过程具有明显差异。锡石CL结构与化学组成能够揭示锂辉石伟晶岩的化学特征与形成过程。 展开更多
关键词 锡石 矿物原位微区分析 库曲含锂辉石伟晶岩脉 喜马拉雅
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利用双差走时成像研究青藏高原东缘地壳速度结构
8
作者 武振波 邹昆 +3 位作者 苏金蓉 滑玉琎 李萍萍 徐涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期871-888,共18页
青藏高原东缘断裂密布,强震频发,是研究高原侧向挤出及深部孕震环境的理想实验室.为了解龙门山次级块体及其西界龙日坝断裂带在青藏高原东缘隆升过程中的作用,我们基于四川地震台网64个宽频带地震台在2008年1月至2015年12月期间记录的... 青藏高原东缘断裂密布,强震频发,是研究高原侧向挤出及深部孕震环境的理想实验室.为了解龙门山次级块体及其西界龙日坝断裂带在青藏高原东缘隆升过程中的作用,我们基于四川地震台网64个宽频带地震台在2008年1月至2015年12月期间记录的震级≥3.0地震事件波形,利用双差层析成像方法揭示了四川盆地及青藏高原东缘的地壳速度结构.结果表明:夹持于龙门山断裂带(LMSF)与龙日坝断裂带(LRBF)之间的龙门山次级块体,相对东侧龙门山断裂带和四川盆地呈现明显的低速特征.结合该区域的低阻、低密度结构特征,以及块体内部、特别是龙日坝断裂带现今地震活动缺乏,我们推测这是因为该块体“相对较软”,不易脆性破裂产生地震,在青藏高原东缘与扬子块体西缘强烈相互作用过程中,该块体主要通过地壳缩短增厚和地表隆升吸收板块挤压造成的累积应变能.依据本文获得的速度等值线变化特征及已有地球物理剖面探测结果,推测龙日坝断裂带为深部向南东倾斜且向下切入基底,该断裂倾角较陡,主要以走滑运动调节应变能,而东侧龙门山断裂带倾角较缓,表现为逆冲运动导致的地壳缩短是其调节应变能的主要形式.此外,据本文多条速度剖面及已有电性剖面、重力异常的联合约束,我们推测鲜水河、安宁河断裂带均以较大倾角向南东倾斜,至少延伸至中下地壳. 展开更多
关键词 青藏高原东缘 双差层析成像 龙门山次级块体 龙日坝断裂带
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钙同位素在古海洋研究中的应用及进展
9
作者 陈西源 周锡强 +3 位作者 孙剑 高炳宇 李润 汤冬杰 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-19,共19页
【意义】钙(Ca)是重要的造岩元素和生命必需元素,广泛参与地球表层物质循环过程,并记录着海洋环境及其演化。钙同位素在地球表层无机和有机作用过程中可发生不同程度的分馏,对于研究海洋钙循环和地球表层圈层相互作用具有重要价值。伴... 【意义】钙(Ca)是重要的造岩元素和生命必需元素,广泛参与地球表层物质循环过程,并记录着海洋环境及其演化。钙同位素在地球表层无机和有机作用过程中可发生不同程度的分馏,对于研究海洋钙循环和地球表层圈层相互作用具有重要价值。伴随着相关分析测试技术的进步,钙同位素日益成为重要的地球化学研究手段。鉴于钙同位素近年来在古海洋研究领域的广泛应用,有必要对其进行综述。【方法】以前人文献资料为基础,系统地介绍了钙同位素的基本原理、分馏机理、海洋钙循环及其同位素特征等方面的研究进展,进一步对其在碳酸盐岩成岩作用评估、深时海水钙同位素组成厘定、海洋钙循环重建等领域的应用进行了介绍和探讨,并对钙同位素在古海洋领域的发展方向进行了展望,以期促进深时钙循环研究。【结论和展望】钙同位素作为研究海洋钙循环的一把钥匙,日益成为一种重要的研究手段。目前,对钙同位素在不同矿物体系中的分馏机理已建立基础的认识,海洋钙源—汇通量及其钙同位素组成也得到初步的厘定。未来可进一步优化钙同位素分析测试方法,完善钙同位素分馏理论与深时海水钙同位素演化曲线,加强对古今海洋钙循环源—汇通量、钙同位素特征及其影响因素的多指标和定量化研究,提升对钙地球化学循环过程的认识。 展开更多
关键词 钙同位素 古海洋 钙循环 成岩作用
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成矿模式与找矿模式研究的现代科学技术 被引量：7
10
作者 曾庆栋 底青云 +2 位作者 薛国强 王功文 荆林海 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期295-308,共14页
为保障资源的可持续发展,地下深部资源勘探与开发是当前国内外许多国家重要的战略选择。地下深部是否存在优质矿产资源研究是开展深部找矿的前提。理想的成矿模式对指导找矿模式的构建具有重要的理论意义,而合理找矿模式的建立对于深部... 为保障资源的可持续发展,地下深部资源勘探与开发是当前国内外许多国家重要的战略选择。地下深部是否存在优质矿产资源研究是开展深部找矿的前提。理想的成矿模式对指导找矿模式的构建具有重要的理论意义,而合理找矿模式的建立对于深部找矿具有重要的指导意义。随着现代科学技术的持续发展,各种新技术不断用于地质研究及勘探中,使深入理解成矿作用,建立理想的成矿模式成为可能。目前,一些新技术如矿物原位U-Pb定年、原位成分、原位同位素分析等在成矿模式研究中已发挥重要作用,指导人们重新建立新的成矿模式;同样一些地球物理探测技术、地球化学探测技术等也正在找矿模式的建立中发挥重要作用,为深部矿的找寻提供更可靠的依据。因而成矿理论及综合地球物理、综合地球化学等现代科学技术的应用是当前及未来深部矿找矿工作的趋势。 展开更多
关键词 成矿模式 找矿模式 矿物微区分析技术 地球物理探测技术 地球化学探测技术
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中国还原性斑岩矿床研究进展及判别标志 被引量：9
11
作者 申萍 潘鸿迪 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期967-994,共28页
世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体(CO2>>CH4)。然而,Rowins(2000)提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形... 世界上大多数斑岩矿床的成矿流体为氧化流体(CO2>>CH4)。然而,Rowins(2000)提出一些斑岩Cu-Au矿床的成矿流体为富含CH4的还原流体,矿床缺乏磁铁矿、赤铁矿和硬石膏等表征高氧逸度的矿物,而发育大量的磁黄铁矿,矿床规模小,矿床形成与含钛铁矿的还原性的Ⅰ型花岗岩类有关,并将其称之为还原性斑岩Cu-Au矿床。我国学者研究发现,中国不但发育还原性斑岩铜矿床,还发育还原性斑岩-矽卡岩铜矿床和还原性斑岩钼矿床,我们建议将这三种矿床统称为还原性斑岩矿床。本文基于课题组近十年来的研究工作,并结合前人的研究成果,综合分析了中国发育的大中型还原性斑岩矿床的典型实例,在此基础上,重点阐明中国大型还原性斑岩矿床的特点、流体中CH4来源及其有关的成矿作用、容矿围岩特点、成矿岩浆氧化还原状态及其成因、矿床形成的构造背景等。与Rowins(2000)提出的还原性斑岩铜矿床规模小的特点不同,中国发育的一些还原性斑岩矿床规模大;我们研究还识别出该类矿床发育独特的热液矿物和矿石矿物,比如,还原性斑岩铜矿发育热液钛铁矿,矿石矿物以黄铜矿为主,罕见斑铜矿、辉铜矿等矿物;还原性斑岩钼矿床出现热液钛铁矿,矿石矿物以辉钼矿为主,罕见黑钨矿和锡石等矿物;还原性斑岩-矽卡岩铜矿床的矽卡岩期发育钙铝榴石、钙铁辉石等还原性矽卡岩矿物和大量的磁黄铁矿,热液期以发育黄铜矿而非斑铜矿和辉铜矿等矿石矿物为特征。因此,还原性斑岩矿床除了Rowins(2000)提出的发育富CH4还原流体和磁黄铁矿等识别标志之外,还可辅以独特的脉石矿物(如钛铁矿、钙铝榴石、钙铁辉石等)和简单的矿石矿物(如黄铜矿、辉钼矿等)这两个标志进行识别。中国还原性斑岩矿床含矿岩体的围岩中普遍发育还原性岩石(如含碳质沉积岩或火山沉积岩、含亚铁的火山岩或火山沉积岩等);对于成矿流体中CH4、C2H6等还原性气体的来源,多数学者认为CH4、C2H6等还原性气体主要源于还原性围岩,部分源于岩浆。关于还原性斑岩矿床的成矿岩体是否为含钛铁矿的、还原性的花岗岩类,目前研究较少且存在争议,多数学者认为成矿原始岩浆为氧化性岩浆,但其氧逸度偏低,少数学者认为成矿岩浆始终为还原岩浆。还原性斑岩矿床与经典的斑岩矿床的成矿构造背景类似,二者没有明显区别。还原性斑岩矿床显示的还原性热液蚀变和成矿特点均与成矿流体富含CH4还原气体密切相关,因此,富含CH4还原流体是还原性斑岩矿床形成的关键。 展开更多
关键词 还原性斑岩矿床 还原流体 CH_(4)来源 钛铁矿 判别标志
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行星矿产及行星资源地质学初论 被引量：3
12
作者 秦克章 邹心宇 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2276-2286,共11页
了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律... 了解并利用行星矿产资源、可持续永久开发太空成为行星科学与深空探测的一项重要研究任务。而行星矿产资源的开发利用,需要运用行星科学与地质学特别是矿床学的基础理论,利用行星观测、探测及开发技术方法,研究行星矿产资源形成演化规律,查明行星矿产资源的类型、特征、储量和分布规律;进行行星矿产资源的地质调查、岩石-矿石成分、结构与性能、元素赋存状态、开发利用条件评价与预测,为行星矿产资源开发与太空的可持续永久开发建设提供基础理论与关键技术方法。因此,行星矿产资源学是研究行星矿产资源的品种、类型与分布规律、行星矿产资源成因演化与比较行星成矿学、行星矿产资源勘查评价技术与开采利用工程学的交叉学科。笔者从行星资源地质学的视角,从地球与月球的层圈结构、演化历史、岩石组成与表生环境,研判月球可能产出的矿产资源类型。认为与月海玄武岩、月幔(柱)和陨石撞击成因的层状岩体与镁铁-超镁铁质小岩体有关的铬铁矿-铜镍钴硫化物-铂族元素-钒钛磁铁矿-金刚石矿产,KREEP岩以及月幔柱熔融上覆岩石圈所产生碱性岩相伴的铌-钽-铍-铀等稀有-稀土矿产,具有形成条件与产出可能,从而拓展可能的矿产类型、品种,从更宽广的视角研究月球矿产并规划月球基地建设资源供给。火星上由于水(以及可能存在的板块构造)的存在,除岩浆矿床之外,火星可能具备发育与化学风化沉积、次生富集作用以及变质作用有关矿产的形成条件,具有形成金属与非金属资源的禀赋,可与地球矿产相媲美。未来行星资源地质学应加强地质学、行星化学、行星地质学、行星物理学、矿业工程、冶金工程和材料学的交叉融合及理论应用,发展行星地质勘探方法与智能机器人工程技术,发展高/低温、高/低压、高辐照、低/微重力环境条件下样品采集、加工、多尺度测试分析理论与方法,培养行星资源地质资源与开发工程学科人才。 展开更多
关键词 月球矿产资源 火星矿产 行星资源地质学 月幔柱与陨石冲击成因镁铁-超镁铁岩相伴矿产 KREEP碱性岩相伴稀有金属矿产 分布规律 开发利用
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稀有金属锂铍矿床研究中的几个关键科学问题——代序 被引量：3
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作者 李晓峰 韦星林 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1843-1847,共5页
20世纪30年代以来,国内外稀有金属矿床成因研究一直存在着争论,尤其在相关岩石的岩浆源区、岩浆的分异程度、岩浆-热液转换过程、流体作用及其对稀有金属富集成矿的贡献等方面的科学问题还存在不同认识;对于锂铍等超轻元素来说,测试技... 20世纪30年代以来,国内外稀有金属矿床成因研究一直存在着争论,尤其在相关岩石的岩浆源区、岩浆的分异程度、岩浆-热液转换过程、流体作用及其对稀有金属富集成矿的贡献等方面的科学问题还存在不同认识;对于锂铍等超轻元素来说,测试技术的难点也制约了稀有金属锂铍矿床成因机制方面的研究。近年来,战略性新兴产业的蓬勃发展促进了新一轮稀有金属矿床找矿勘查和成因研究的高潮。在中国科学院地质与地球物理研究所吴福元院士的部署和组织下,经过两年多的努力,第二次青藏高原科学考察综合研究专题“稀有金属资源现状与远景评估”(2019QQKZ0802)和中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目“关键矿产资源锂铍的成矿理论创新与实践探索”(IGGCAS-201902)的课题组成员围绕锂铍的富集成矿机理开展了工作,在(1)青藏高原及其邻区稀有金属富集机理和成矿潜力、(2)中国东部火山岩型铍矿成矿潜力和找矿远景、(3)中国西部风化壳型元素Li-REE的富集机制、(4)元素铍的原位分析技术、(5)高分异花岗岩富集成矿判别标识的实践探索等5个方面取得了重要的进展。 展开更多
关键词 稀有金属矿床 火山岩型铍矿 风化壳型锂矿 淡色花岗岩 铍元素分析技术
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沉积岩-变沉积岩型钴矿研究进展与问题 被引量：3
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作者 张连昌 张爱奎 +5 位作者 刘永乐 李文 董志国 高炳宇 王长乐 朱明田 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期981-997,共17页
沉积岩-变质型钴矿床占全球超过50%的钴资源储量,产量约占全球的65%以上,这类钴矿床主要分布在中非赞比亚-刚果(金)、美国爱达荷,及我国辽吉、山西、青海等地的沉积砂页岩、海底热水沉积岩及其变质岩系中。目前国际上对沉积岩-变沉积岩... 沉积岩-变质型钴矿床占全球超过50%的钴资源储量,产量约占全球的65%以上,这类钴矿床主要分布在中非赞比亚-刚果(金)、美国爱达荷,及我国辽吉、山西、青海等地的沉积砂页岩、海底热水沉积岩及其变质岩系中。目前国际上对沉积岩-变沉积岩型钴矿的区域成矿地质背景、含矿建造、钴的赋存状态、后期变质与构造作用、成矿时代等方面有较多的研究,但在沉积-变质-热液改造等不同地质过程中钴的地球化学行为、沉积成矿条件与古海洋环境、钴的富集机理及其控制因素等方面的认识仍存在分歧和有待深入研究的问题。本文在综述国内外典型铜钴成矿带地质背景、含矿建造和矿床地质特征等的基础上,总结了各成矿带的主要成矿条件与成矿规律,分析了各矿带成矿流体和成矿物质的来源、富矿控制要素和成矿机制;提出控制钴沉积成矿的制约因素主要是大陆裂解、海洋氧化还原条件、沉积相与沉积环境等,而要形成富矿的关键是后期变质作用或热液活动的改造叠加。同时作者对全球沉积-变沉积型钴矿的时空分布规律及控制因素进行了探讨,提出今后应在古气候与古海洋环境、物质来源与矿源层、后期热液改造作用与钴元素超常富集成矿机理等方面开展详细和深入的研究。 展开更多
关键词 沉积岩-变沉积型矿床 钴矿 成矿区带 控矿因素
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钴镍成矿规律与勘查技术研究进展:前言 被引量：1
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作者 苏本勋 蒋少涌 +2 位作者 崔梦萌 袁庆晗 闫立志 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期963-967,共5页
钴和镍为我国紧缺战略矿产资源,消耗量位居世界第一,对外依存度分别达95%和85%。我国现有钴矿规模小,类型多,赋存状态不清,成矿过程复杂,富集机理不明,针对性勘查技术缺失,亟待开展成矿规律研究,查明有效示矿信息与找矿标志,建立高效勘... 钴和镍为我国紧缺战略矿产资源,消耗量位居世界第一,对外依存度分别达95%和85%。我国现有钴矿规模小,类型多,赋存状态不清,成矿过程复杂,富集机理不明,针对性勘查技术缺失,亟待开展成矿规律研究,查明有效示矿信息与找矿标志,建立高效勘查技术体系,提升钴镍资源保障能力。本专辑以国家重点研发计划项目“钴镍成矿规律与高效勘查技术示范研究”为依托,收录的17篇学术论文对我国主要的钴镍矿床类型进行了梳理. 展开更多
关键词 成矿规律
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我国深地资源电磁探测新技术研究进展 被引量：82
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作者 底青云 朱日祥 +2 位作者 薛国强 殷长春 李貅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2128-2138,共11页
诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为... 诸多研究表明我国深部资源潜力巨大,但目前的开发开采深度普遍停留在500m以浅,开展"攻深探盲"是构建国家资源安全体系的有效途径.应用最先进的科学技术手段,提取深部地质信息,已成为我国当前地球物理科学研究的发展方向.作为地球物理学的重要分支,电磁法是矿产资源探查的主体手段之一.在分析我国现阶段航空、地面及海洋电磁探测技术进展的基础上,本文重点说明了极低频电磁法(简称WEM法),多通道瞬变电磁法(简称MTEM)和电性源短偏移瞬变电磁法(简称SOTEM)等电磁探测新技术.WEM法建立一套包括岩石层、大气层和电离层在内的全空间电磁传播理论,通过新研制的观测系统,获取地下10km的地电信息;MTEM方法是地下埋深4km目标体精细勘查的有效手段;SOTEM实现地下1.5km深度范围内目标体的精细探测.通过多种电磁探测技术组合,可实现地下10km深度范围内多尺度探测,达到"望远镜+放大镜+显微镜"探测效果.同时,本文指出进一步研发与新方法配套的装备、资料处理技术和大数据人工智能识别等将是我国电磁法未来的发展方向. 展开更多
关键词 深部资源勘查 极低频电磁法 多通道瞬变电磁法 短偏移瞬变电磁法
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短偏移瞬变电磁探测系统研究
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作者 薛国强 武欣 陈卫营 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3514-3523,共10页
短偏移距瞬变电磁法是近年来发展出的新方法,具有信号强、带宽大的特点,现有国际主流装备是面向传统大收发距模式设计开发的窄带系统,研发小收发距模式下的大电流宽带系统,对于推广应用新方法具有重要意义.为此,本文提出大电流快关断发... 短偏移距瞬变电磁法是近年来发展出的新方法,具有信号强、带宽大的特点,现有国际主流装备是面向传统大收发距模式设计开发的窄带系统,研发小收发距模式下的大电流宽带系统,对于推广应用新方法具有重要意义.为此,本文提出大电流快关断发射、低噪声宽频带接收设计方案,攻克超高压恒压钳位技术,自适应可变阻尼技术等核心技术.在同等条件下有效发射功率提升约2.5倍,关断时间压缩近4倍;系统时域噪声水平0.1 nT/s,工作带宽25 kHz.装备系统在增大发射电流和降低噪声的同时,拓展了系统带宽,实现了装备系统与新方法的强匹配.新装备的研发将为我国3000 m以浅矿产资源精细探测做出贡献. 展开更多
关键词 短偏移瞬变电磁 大功率 大带宽 低噪声 自主研发
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中国东部中生代晚期岩浆核杂岩隆起-拆离带构造成矿特征与金-多金属矿田勘查
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作者 张宝林 吕古贤 +2 位作者 沈晓丽 汤贺军 张壮 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期510-519,共10页
中国东部中生代晚期发育伸展构造,诱发强烈的岩浆活动,出现大规模成矿事件。本文将伸展构造核部出露中生代晚期岩浆杂岩、边部出露拆离断层作为主要标志,将多期岩浆侵入形成的变质核杂岩和伸展穹窿均归入中生代晚期岩浆核杂岩隆起-拆离... 中国东部中生代晚期发育伸展构造,诱发强烈的岩浆活动,出现大规模成矿事件。本文将伸展构造核部出露中生代晚期岩浆杂岩、边部出露拆离断层作为主要标志,将多期岩浆侵入形成的变质核杂岩和伸展穹窿均归入中生代晚期岩浆核杂岩隆起-拆离带构造范畴。前者主要形成深源金-多金属矿床,后者主要形成浅源有色金属矿床。前者主要产于古老变质岩区,后者主要产于古生代沉积-火山岩区。岩浆上侵的诱因,主要与晚中生代太平洋板块的俯冲-折返机制有关。结合地球物理资料,探讨了岩浆核杂岩的深部控制因素。基于“岩浆核杂岩隆起-拆离带”岩浆期后热液成矿模式,总结了岩浆热液型贵金属、有色金属矿床的分布规律、成矿条件和找矿标志,提出了中尺度“矿田找矿”的新方向,在辽南、皖北地区预测了有利的隐伏远景区。 展开更多
关键词 中国东部 中生代晚期 岩浆核杂岩隆起-拆离带 构造控矿 隐伏矿田勘查
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黑龙江金厂斑岩型富钴矿床钴赋存状态和富集规律研究 被引量：3
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作者 单鹏飞 曹明坚 +2 位作者 赵玉锁 秦克章 李光明 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1157-1171,共15页
斑岩型矿床作为典型的岩浆热液型矿床,为我国及世界提供了大量的铜、钼、金,以及铼、硒、碲等关键矿产。然而目前尚无典型富钴斑岩型矿床的报道。黑龙江金厂矿床为一大型斑岩型金矿,探明金资源量76t,伴生铜资源量4683t。金厂矿化类型可... 斑岩型矿床作为典型的岩浆热液型矿床,为我国及世界提供了大量的铜、钼、金,以及铼、硒、碲等关键矿产。然而目前尚无典型富钴斑岩型矿床的报道。黑龙江金厂矿床为一大型斑岩型金矿,探明金资源量76t,伴生铜资源量4683t。金厂矿化类型可分为隐爆角砾岩筒型、裂控型和细脉浸染型,前期研究揭示角砾岩型矿化伴生钴的富集。手持X射线荧光分析结果显示金厂矿床J0角砾岩型矿石中存在明显的钴富集,钴含量为237×10^(-6)~5256×10^(-6)。扫描电镜和电子探针分析揭示钴主要以类质同象形式在黄铁矿中富集,其次赋存在硫镍钴矿和辉砷钴矿中。根据黄铁矿产状与共生矿物组合,将黄铁矿分为三种不同的类型:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型黄铁矿。Ⅰ型黄铁矿为早期生成的与磁铁矿共生的自形黄铁矿,并可进一步分为钴均匀富集型(I-1)和核部富钴型(I-2)两个亚类。Ⅱ型黄铁矿为晚期生成的半自形-自形黄铁矿,多被黄铜矿、石英、碳酸盐矿物包裹,可进一步分为边部富钴型(Ⅱ-1)、幔部富钴型(Ⅱ-2)和具有复杂钴环带型(Ⅱ-3)三个亚类。Ⅲ型黄铁矿为晚期石英-黄铁矿脉中的半自形-自形黄铁矿,内含石英或硅酸盐矿物包裹体。含Ⅰ型黄铁矿的样品钴含量最高(约1800×10^(-6)~5200×10^(-6)),含Ⅱ型黄铁矿的样品钴含量中等(约800×10^(-6)~1600×10^(-6)),而含Ⅲ型黄铁矿的样品中钴含量相对较低(约240×10^(-6)~360×10^(-6))。早期形成的样品具有较高的钴含量,说明钴的富集可能主要发生在矿床形成的早期。值得注意的是含有Ⅰ型黄铁矿的矿石最具钴资源开发潜力,选矿过程中应留意此类型矿石。通过总结前人发表的金厂矿床硫、氢-氧、铅、铼-锇和氦同位素数据,作者提出金厂矿床中的钴极有可能来源于深部的幔源岩浆。本文对金厂矿床富钴特征的研究将为斑岩型富钴矿床提供范例。 展开更多
关键词 黑龙江金厂矿床 富钴型斑岩矿床 钴赋存状态 黄铁矿
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伟晶岩型锂矿人工源电磁勘探可行性研究 被引量：1
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作者 魏新昊 周楠楠 张顺 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期265-274,共10页
锂矿可为电动汽车、手机等可充电锂电池提供原材料,伟晶岩型锂矿约占全球锂资源的1/4。但是对于高阻伟晶岩型锂矿床电磁探测的可行性一直缺乏系统性研究。伟晶岩脉整体上呈现高阻特征,虽然围岩电阻率已普遍达到上千欧姆米,但含矿伟晶岩... 锂矿可为电动汽车、手机等可充电锂电池提供原材料,伟晶岩型锂矿约占全球锂资源的1/4。但是对于高阻伟晶岩型锂矿床电磁探测的可行性一直缺乏系统性研究。伟晶岩脉整体上呈现高阻特征,虽然围岩电阻率已普遍达到上千欧姆米,但含矿伟晶岩的电阻率接近上万欧姆米,不含矿的伟晶岩电阻率更高。如何在高阻背景中有效识别更高阻的伟晶岩脉成为电磁方法亟待解决的关键技术问题。本文提出利用人工源电磁横磁场探测方法解决高阻目标的探测问题,并开展传统人工源电磁法和新研发的横磁场探测方法的对比性研究,从响应特征、分辨率等角度对不同方法、不同分量进行系统性对比分析。通过均方根误差的计算,双线源电磁水平电场显示出相较于传统接地导线源更强的高阻目标分辨能力。 展开更多
关键词 人工源电磁法 伟晶岩型锂矿 均方根误差 横磁场
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