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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：20
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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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：7
2
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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行星矿产及行星资源地质学初论 被引量：3
3
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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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：28
4
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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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 被引量：3
5
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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废弃矿井煤层气资源地球物理勘探研究进展 被引量：2
6
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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山西中条山宋家山钴铁矿床钴的赋存状态及成矿规律 被引量：1
7
作者 李文 张连昌 +5 位作者 谢尚君 李文君 高炳宇 张新 董志国 王长乐 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3114-3130,共17页
宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为... 宋家山钴铁矿床位于中条山地区东南缘“同善天窗”的中部,容矿岩石主要为古元古代宋家山群绛道沟组火山-沉积岩系。钴铁矿体受地层岩性控制,呈SN向层状展布。金属矿物主要为磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿、硫铜钴矿和硫钴矿,非金属矿物主要为石英、方解石、绢云母和绿泥石。矿石构造以块状、似条带状、浸染状、团块状和细脉状为主。黄铁矿和黄铜矿多呈浸染状和细脉状分布。围岩蚀变主要包括硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。钴铁矿体的形成主要包括沉积、变质和热液三个期次。矿石显微镜观察、硫化物扫描电镜和电子探针分析,表明钴元素主要赋存在硫铜钴矿、硫钴矿和黄铁矿中。黄铁矿特征元素Co/Ni比值主要集中在100~1000之间,个别比值小于100,反映硫化物的形成主体与热液活动有关。硫化物原位硫同位素组成δ^(34) S在12‰~16‰之间,低于元古代海水硫酸盐的δ^(34) S值(15‰~20‰),揭示热化学还原(TSR)在海水硫酸盐还原过程中起到关键作用。综合研究表明宋家山矿床富钴矿体的形成经历了初始火山-沉积、造山期间含钴变质流体沿片理构造充填交代、造山后期热液活动的叠加等过程。由此认为宋家山矿床成因类型属沉积-变质热液叠加型钴铁矿床。 展开更多
关键词 钴的赋存状态 古元古代 沉积-变沉积岩型矿床 宋家山钴铁矿床 中条山地区
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希夏邦马峰淡色花岗岩岩石成因初步研究 被引量：1
8
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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花岗伟晶岩分异演化与含矿性评价——从造岩矿物组构视角 被引量：1
9
作者 秦克章 刘宇超 +7 位作者 赵俊兴 赵永能 周起凤 施睿哲 朱丽群 何畅通 李俊瑜 曹明坚 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1527-1549,共23页
高演化稀有金属伟晶岩的成矿过程是复杂和苛刻的,涉及到岩浆-热液过程热历史、岩浆迁移路径与成矿空间、侵位环境的过冷程度以及岩浆组分中稀有金属元素的初始富集等条件。而伟晶岩的分带特征是其形成过程的一种综合体现,不论是伟晶岩... 高演化稀有金属伟晶岩的成矿过程是复杂和苛刻的,涉及到岩浆-热液过程热历史、岩浆迁移路径与成矿空间、侵位环境的过冷程度以及岩浆组分中稀有金属元素的初始富集等条件。而伟晶岩的分带特征是其形成过程的一种综合体现,不论是伟晶岩区域分带还是伟晶岩内部结构分带,都反映了伟晶岩岩浆结晶分异过程中岩浆的性质与形成环境,而这同时也赋予了造岩矿物在组构上的特殊性,形成遗传代码,对其进行解密,从而能够用于示踪与评估花岗伟晶岩的演化程度与成矿潜力。对于区域伟晶岩群的成矿潜力评估,由于含矿熔体在组分上的跨度较大,随着远离母体花岗岩体距离的增大,伟晶岩群演化程度增加,熔体中铁镁质组分以及Ca、Ba、Sr等碱土金属含量迅速降低,而挥发分、助熔剂组分、碱金属含量在残余熔体中逐渐增加,长石、云母与石英在类别和组构上产生显著变化;其中长石向钾-钠端元演化,且钠长石相对钾长石占据主导地位,云母由黑云母向白云母以及锂白云母转变,石英阴极发光特征与晶体结构及微量元素成分也表现出规律性的变化。受矿物晶格的限制,长石的K/Rb、K/Cs以及云母的K/Rb、K/Cs、Nb/Ta等比值特征能有效区分不同矿化潜力的伟晶岩群。石英的阴极发光特征能够揭示其生长环境与历史,石英的Li、Al、Ti、Ge等微量元素组成可以用来区分不同类型的伟晶岩矿床,并提供关于岩浆演化和成矿过程的重要线索。伟晶岩内部分带的形成主要受成矿熔体规模、过冷度以及成矿空间的封闭性等因素的控制,但在初始熔体成分上可以具有较大的变化。其中强分带型稀有金属伟晶岩记录了完整的岩浆-热液演化过程,不同阶段石英、长石和云母在晶体形态、微观结构以及微量元素组成上都具有显著变化。弱分带型稀有金属伟晶岩(钠长石-锂辉石伟晶岩)的造岩矿物组分在伟晶岩内部变化不大,其受构造控制明显,在空间上与贫矿伟晶岩之间可具有较大的矿物组成差异,表明二者之间存在流动分异过程。而长距离(以更厚的地壳或大型拆离断层为标志)的熔体迁移正是形成超大型伟晶岩稀有金属矿床的有利要素。 展开更多
关键词 花岗伟晶岩 造岩矿物长石-石英-云母 组构特征 岩浆分异演化 含矿性评价
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青海东昆仑三通沟北锰矿成矿时代与物质来源:来自Re-Os同位素年代学与地球化学的约束
10
作者 李文 刘永乐 +4 位作者 李文君 高炳宇 董志国 朱明田 张连昌 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1231-1248,共18页
东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物... 东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。该矿床位于东昆南构造带的北缘,成矿地质背景与原特提斯洋的演化密切相关。但目前该矿床研究程度较低,尤其是成矿时代存在中-新元古代与奥陶-志留纪的争议,成矿物质来源存在海底热液为主还是海底热液与陆源风化共同来源的不同认识。为了解决这些问题,本文在对三通沟北锰矿进行详细野外地质调查和钻孔岩芯编录的基础上,选择11件锰矿石进行Re-Os同位素分析,获得了442±15Ma的Re-Os等时线年龄,说明三通沟北锰矿带形成于晚奥陶世,不是前人认为的中-新元古代,这一成矿年龄与区域上的奥陶纪纳赤台群沉积岩的形成时代一致。同时Re-Os同位素分析获得的^(187)Os/^(188)Os初始值为0.67±0.02,该值明显低于同期海水的Os同位素组成(0.72),初步表明三通沟北锰矿的锰质来源以海底热液为主。矿石在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Al/(Al+Fe+Mn)-Fe/Ti、Fe-Mn-(Ni+Cu+Co)×10和lgU-lgTh等图解上主要位于热水沉积区,矿石稀土元素配分型式也具有海底热液来源的特征。可见三通沟北锰矿的成矿物质来源主要与海底热液活动有关。 展开更多
关键词 东昆仑 沉积型锰矿 纳赤台群 RE-OS同位素年龄 地球化学
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喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿成矿地质特征和形成机制
11
作者 赵俊兴 秦克章 +7 位作者 何畅通 李俊瑜 刘宇超 施睿哲 朱丽群 赵永能 林伟 吴福元 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2664-2678,共15页
西藏喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅稀有金属成矿带标志性的伟晶岩型矿床。其成矿地质特征、成矿机理-机制和含矿性评价的研究对喜马拉雅稀有金属成矿带的形成机制和找矿勘查工作研究具有重要意义。中国科学院地质与地球物理研... 西藏喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅稀有金属成矿带标志性的伟晶岩型矿床。其成矿地质特征、成矿机理-机制和含矿性评价的研究对喜马拉雅稀有金属成矿带的形成机制和找矿勘查工作研究具有重要意义。中国科学院地质与地球物理研究所在2021~2023年期间对喜马拉雅琼嘉岗伟晶岩型锂矿形成机制研究中,获得如下认识:(1)琼嘉岗锂辉石伟晶岩的主矿体主要顺矽卡岩化大理岩和钙质千枚岩面理侵入,中部整体上呈板状近水平(10°~20°),主矿体两侧倾角相对较大(30°~50°);(2)琼嘉岗矿床的富锂矿物主要为锂辉石(包括3个期次),次为透锂长石、锂绿泥石、锂云母等,其他稀有金属矿物包括绿柱石、日光榴石、羟硅铍石、铌锰矿-铌铁矿、锡石等,围岩蚀变主要为矽卡岩化并含有少量锡矿化;(3)琼嘉岗锂矿中花岗岩-伟晶岩的演化和成矿受岩浆结晶分异过程控制,锂辉石伟晶岩矿体的形成与系统大量流体出溶有关,花岗质熔体演化的早期阶段稀有金属可能达到饱和;(4)钾长石Ti温度计和流体包裹体等容线相交法揭示出从电气石白云母花岗岩到锂辉石伟晶岩呈现降温趋势,锂辉石伟晶岩石英形成时流体的捕获温度为410~475℃,捕获压力为180~240MPa,结合含锂矿物相关系揭示出降压是锂辉石伟晶岩形成的重要机制;(5)建立了琼嘉岗锂矿的成矿模式,指出高度结晶分异、流体出溶和降压过程控制了琼嘉岗锂辉石伟晶岩的形成,流体交代作用形成了稀有金属矿化;(6)长石结构和化学成分(Rb、Cs、Sr、Ba、K/Rb和形成温度)、石榴子石组成(高水含量、高Mn/(Mn+Fe)的锰铝榴石)、副矿物组成及其包裹矿物类型是琼嘉岗及周边伟晶岩含矿性评价的有效指标。 展开更多
关键词 琼嘉岗锂矿 地质特征 成矿机制 成矿模型 喜马拉雅稀有金属成矿带
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内蒙古白云鄂博主东矿三维地电模型与短偏移距瞬变电磁三维正演分析
12
作者 陈卫营 宋婉婷 +3 位作者 薛国强 雷康信 石金晶 朱昱炼 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3931-3945,共15页
内蒙古白云鄂博大型稀土-铌-铁矿床历经近70年开采,浅部铁矿资源已开发殆尽,亟需寻找深部资源.利用电磁法摸清主矿和东矿深部矿体连接状态及赋存特征对进一步认识白云鄂博成矿模式和寻找深部接替资源意义重大.然而,该区复杂的构造、地... 内蒙古白云鄂博大型稀土-铌-铁矿床历经近70年开采,浅部铁矿资源已开发殆尽,亟需寻找深部资源.利用电磁法摸清主矿和东矿深部矿体连接状态及赋存特征对进一步认识白云鄂博成矿模式和寻找深部接替资源意义重大.然而,该区复杂的构造、地层、岩性、地形等条件给电磁法勘探带来极大挑战.采用数值建模与模拟手段对关键观测要素进行分析有助于勘探设计和数据解释.本文以白云鄂博主东矿及其结合部位为主要研究区域,基于已有地质、钻孔等资料,构建了主东矿三维地电模型,利用时域矢量有限元算法开展了电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)三维数值模拟,并重点分析了矿坑地形对观测数据的影响程度以及不同收发装置下的深部矿体的三维电磁学响应特征和探测能力.结果表明矿坑地形会导致SOTEM电磁场响应值升高,在主矿西侧布置发射源,更有助于实现对连接部位下方铁矿体的有效探测.该工作可为今后野外实际观测中工作参数优选和数据解释提供依据. 展开更多
关键词 SOTEM 地电模型 矢量有限元 三维正演 白云鄂博
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SOTEM野外数据采集中的关键参数分析
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作者 陈卫营 薛国强 李海 《物探与化探》 CAS 2024年第5期1169-1175,共7页
电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)在野外数据采集中涉及诸多参数,它们的选择与实测数据的信号质量、探测灵敏度等密切相关。本文依据中国地球物理学会团体标准《电性源短偏移距瞬变电磁法勘探技术规程》(T/CGS 002—2021)中的相关规定,... 电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)在野外数据采集中涉及诸多参数,它们的选择与实测数据的信号质量、探测灵敏度等密切相关。本文依据中国地球物理学会团体标准《电性源短偏移距瞬变电磁法勘探技术规程》(T/CGS 002—2021)中的相关规定,并结合一些数值模拟和实际案例,对发射源长度、发射基频、偏移距、装置类型、观测分量等关键参数的选取依据进行了分析与阐述,获得的相关认识对指导SOTEM野外施工、发挥SOTEM探测性能具有重要意义。 展开更多
关键词 SOTEM 数据采集 偏移距 装置类型 发射基频
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基于构造变形岩相带的覆盖区化探资料解释与找矿应用:以广西金秀镍钴多金属矿田为例
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作者 张宝林 吕古贤 +5 位作者 沈晓丽 张壮 曹明坚 黄新硕 苏艳平 贾文臣 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期934-946,共13页
覆盖区化探资料复杂,解释难度大,亟须加强构造控矿要素方面的约束。不同类型覆盖区的构造形迹出露程度差别很大,因此需要从多个级别的构造体系中提取含矿构造变形岩相带的分布信息。本文提出基于地质力学构造体系阶段性演化特征判别覆... 覆盖区化探资料复杂,解释难度大,亟须加强构造控矿要素方面的约束。不同类型覆盖区的构造形迹出露程度差别很大,因此需要从多个级别的构造体系中提取含矿构造变形岩相带的分布信息。本文提出基于地质力学构造体系阶段性演化特征判别覆盖区有利含矿构造走向,解译化探资料的成矿信息,以快速圈定找矿靶区的新思路。首先,从已知的地质、遥感和物探资料中解译出矿田的构造形迹和热液矿床的成矿信息;其次,依据成矿期的构造应力场特征确定主应力方向;第三,将张扭性和张性构造变形岩相带作为有利的含矿构造;最后,根据数据处理结果确定找矿异常区。将上述方法应用在广西金秀镍钴多金属矿田,确定了两个主要的含矿构造方向,即NWW—EW—NEE向断裂和NW—NNW向断裂,它们的形成时期不同,分别控制富砷化物型和富硫化物型的镍钴多金属矿脉。该方法和找矿思路可在覆盖区矿产资源勘查工作中进一步推广。 展开更多
关键词 覆盖区 地球化学勘查 构造变形岩相 构造体系 找矿预测 广西金秀
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浙江铜山源铜多金属矿床铍矿化的发现及其地质意义
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作者 李晓峰 朱艺婷 +4 位作者 韦星林 邓宣驰 吴海 胡辉 易先奎 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2611-2620,共10页
浙江铜山源铜多金属矿床位于江山-绍兴与丽水-余姚深断裂之间,华夏褶皱系浙东南褶皱带丽水-宁波隆起带中。该矿床矿化带赋矿围岩为元古界八都群堑头组变粒岩,主要受北东向压-压扭性和北西向压扭-张扭性断裂构造控制,铜铅锌矿化类型主要... 浙江铜山源铜多金属矿床位于江山-绍兴与丽水-余姚深断裂之间,华夏褶皱系浙东南褶皱带丽水-宁波隆起带中。该矿床矿化带赋矿围岩为元古界八都群堑头组变粒岩,主要受北东向压-压扭性和北西向压扭-张扭性断裂构造控制,铜铅锌矿化类型主要为破碎带蚀变岩型和石英脉型。在野外详细地质调查的基础上,本次研究在该矿床破碎带蚀变岩型矿化带中发现存在明显的铍富集矿化现象,Be含量在15.5×10^(-6)~147×10^(-6)之间。经电子探针和激光拉曼等分析测试,确定铍矿物主要为羟硅铍石,与铍矿化有关的热液蚀变主要为萤石化和碳酸盐化。根据铍矿化产出的地质条件和特点,本文把它划分为一种新的铍矿化类型——变质改造型,推测成矿流体中Be可能以(BeF_(4))^(2-)和[Be(CO_(3))_(2)]^(2-)络合物的形式进行迁移。当富Be成矿热液流体遇到钙铁榴石等含钙的矿物时,热液中的F或者(CO_(3))^(2-)与钙铁榴石中的钙优先结合形成萤石或者方解石,导致(BeF_(4))^(2-)和[Be(CO_(3))_(2)]^(2-)络合物分解,Be以羟硅铍石的形式沉淀下来。铜山源铜多金属矿床变质改造型铍矿化的发现,为区域上寻找同类型铍矿资源提供了良好的范例。另外,在寻找该类型铍矿同时,还应关注Cd、Co、In等关键金属的富集矿化现象。 展开更多
关键词 变质改造型铍矿 矿床类型 高级变质岩 Cu-Pb-Zn矿床 浙江铜山源
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构造物理化学的理论纲要和应用前景
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作者 吕古贤 张宝林 +11 位作者 胡宝群 周永胜 王宗秀 王红才 曹代勇 方维萱 韩润生 许德如 杨兴科 焦建刚 王翠芝 吕承训 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期837-852,共16页
构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影... 构造物理化学是地质力学在“构造结合建造”领域兴起的研究方向,发展为探讨构造作用过程中岩石物理变化与化学变化相关性的交叉学科领域。针对“构造力能否影响化学平衡”的地球科学难题,作者开展矿田地质构造的深入研究,进行构造力影响压力的探索。构造应力场可以分解为两部分:一部分是应力差,使岩石发生变形;另一部分是平均应力部分,即各向相等的正压应力状态,使岩石体积变化。后者称为“构造附加静水压力”。“构造附加静水压力”叠加在其地质作用引起的压力之上,改变该点的压力并影响其他物理化学条件,由此控制成岩成矿地球化学过程。构造物理化学是研究“构造力改变物理化学条件进而影响化学过程”,即研究构造引起的构造附加压力、温度等物理化学条件及其控制物理化学过程的领域。构造物理化学和“成矿深度构造校正”等理论方法预测胶东金矿深部存在“第二富集带”已得到证实,为胶东成为全球第三大金矿区提供了理论和方法方面的支撑。经过30多年科研和找矿实践,构造物理化学产生了广泛学术影响;中国地质学会地质力学专业委员会1996年设立“构造物理化学专业学组”,中国地球物理学会2018年批准成立“构造物理化学专业委员会”。构造物理化学需继续深入研究的问题有:构造附加静水压力问题,构造作用影响温度问题,构造作用改变岩石物理性质问题,构造作用影响地质P-T相图问题,还要发展“构造结合建造”的构造变形岩相观测研究方法等。构造物理化学在地壳异常压力和地壳深部压力状态、构造对油气的驱动和圈闭问题、成岩成矿深度的构造校正测算和隐伏矿床预测、超高压变质带的“构造增压壳内成因”问题、煤变形-变质作用的物理化学条件、临界成矿的热力学分析、地震灾害流体对于岩石系统的构造物理化学约束以及构造变形岩相基础上的地球物理勘查等方面推广应用已取得长足进展,且具有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 构造物理化学 构造附加静水压力 构造附加参量 深度校正测算 构造地球化学
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江西密坑山火山岩型铍矿的发现及其意义
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作者 李晓峰 韦星林 +3 位作者 邓宣驰 朱艺婷 叶林春 卢国安 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-42,共14页
火山岩型铍矿是金属铍重要的矿床类型,它每年提供了全球80%以上的铍资源量,因此,寻找和发现该类型矿床对于提高我国铍资源的安全供给能力至关重要。本文作者经过前期野外地质调查、分析测试和野外地质剖面测量等工作,在江西密坑山陆相... 火山岩型铍矿是金属铍重要的矿床类型,它每年提供了全球80%以上的铍资源量,因此,寻找和发现该类型矿床对于提高我国铍资源的安全供给能力至关重要。本文作者经过前期野外地质调查、分析测试和野外地质剖面测量等工作,在江西密坑山陆相火山盆地发现上湾、松岽和荣荆坝等三处火山岩型铍矿。按照赋矿围岩的不同,可以将它们分为碎斑熔岩中黄玉硫化物石英脉型和凝灰岩中破碎带蚀变岩型两种成矿类型。碎斑熔岩中黄玉硫化物石英脉型主要呈大脉、细脉和网脉状或团块状产出,矿石主要由黄玉、石英、白云母、黑云母、闪锌矿、方铅矿、锡石、黑钨矿、辉钼矿、硅铍石和羟硅铍石等矿物组成;已发现碎斑熔岩黄玉硫化物石英脉约20余条,Be含量一般在106×10^(-6)~850×10^(-6)之间。凝灰岩中破碎带蚀变岩型主要沿凝灰岩中的破碎带展布,矿石主要由石英、萤石、绿泥石、闪锌矿、方铅矿、锡石、绿柱石、硅铍石和羟硅铍石等矿物组成;已发现凝灰岩破碎带蚀变岩型矿化体4条,Be含量一般在40×10^(-6)~2790×10^(-6)之间,且随着蚀变强度的增强而升高。与铍矿化有关的热液蚀变主要为黄玉化、白云母化、萤石化、绿泥石化和碳酸盐化。本文获得碎斑熔岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为136.4±1.8Ma;获得碎斑熔岩和凝灰岩铍矿化体中与铍矿物共生的锡石U-Pb年龄分别为137.4±1.9Ma和134.7±4.8Ma。碎斑熔岩和凝灰岩中铍矿化体形成时间基本相同,且接近于或稍晚于碎斑熔岩和晶屑凝灰岩的锆石U-Pb年龄,显示铍矿化与该地区的火山岩浆活动密切相关。该地区火山岩型铍矿的发现,不仅为在区域火山盆地中寻找该类型的矿床提供了依据,也为在发育斑岩型、次火山岩型锡矿地区寻找铍矿提供借鉴。 展开更多
关键词 火山岩型铍矿 成矿类型 成矿时代 密坑山 华南
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短偏移距瞬变电磁法探测技术与应用研究新进展
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作者 薛国强 《物探与化探》 CAS 2024年第5期1165-1168,共4页
人工源电磁法是深部资源探查的重要手段,其核心在于通过创新技术提升探测深度和精度。电磁法的探测模式由远场转向近场是电磁法的重要变革,研究近源电磁探测方法是近年来的国际前沿。基于最新发展的广域电磁法和多通道瞬变电磁法,作者... 人工源电磁法是深部资源探查的重要手段,其核心在于通过创新技术提升探测深度和精度。电磁法的探测模式由远场转向近场是电磁法的重要变革,研究近源电磁探测方法是近年来的国际前沿。基于最新发展的广域电磁法和多通道瞬变电磁法,作者团队提出短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)。该方法的特点在于收发距离小,短偏移情况下信号更强、带宽更宽,更有利于实现大深度和高精度的探测。本专栏收集了8篇关于短偏移距瞬变电磁探测方法、技术、软件和应用的文章,这些研究成果将有力支持更深层次的精细探测需求。 展开更多
关键词 短偏移距瞬变电磁法 探测技术 应用研究 新进展
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电性源瞬变电磁法虚拟波场解析推导
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作者 李海 赵攀 +1 位作者 李柯颖 刘峥 《物探与化探》 CAS 2024年第5期1193-1198,共6页
瞬变电磁场至虚拟波场的转换是瞬变电磁拟地震处理的基础,瞬变电磁场满足扩散方程,而虚拟波场满足波动方程,二者之间通过Q变换相互转换。将瞬变电磁数据转换成虚拟波场属于积分反变换,具有典型的不适定特性,以往主要采用数值方法求解该... 瞬变电磁场至虚拟波场的转换是瞬变电磁拟地震处理的基础,瞬变电磁场满足扩散方程,而虚拟波场满足波动方程,二者之间通过Q变换相互转换。将瞬变电磁数据转换成虚拟波场属于积分反变换,具有典型的不适定特性,以往主要采用数值方法求解该积分反变换。在数值求解中,需对求解方法和参数进行优化,以获得最佳求解效果。为此,本文推导了电性源瞬变电磁法电场响应的虚拟波场解析解。从均匀半空间电磁场响应的解析解出发,借助于拉普拉斯变换对,得到了阶跃响应和脉冲响应的解析表达式,从而建立起瞬变电磁场和虚拟波场的解析变换对。该解析变换对能够用于测试数值求解方法的准确性和稳定性,还能用于检验虚拟波场特性,从而形成有效的虚拟波成像方法。 展开更多
关键词 瞬变电磁 电性源 虚拟波场 解析解
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石榴子石中的“水”揭示喜马拉雅错热锂辉石伟晶岩快速形成 被引量：4
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作者 朱丽群 秦克章 +4 位作者 赵俊兴 李俊瑜 何畅通 赵永能 刘宇超 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期465-483,共19页
东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石... 东西向延伸近2500km的高喜马拉雅淡色花岗岩带不仅是新生代印度-欧亚板块碰撞的产物,同时也与多种稀有金属矿床密切相关。近期,在高喜马拉雅中部的错热地区发现了多条锂辉石伟晶岩脉,为研究该地区岩浆分异演化过程、探索错热地区锂辉石伟晶岩成岩成矿时限提供了新材料。本文对该地区各类型淡色花岗岩及锂辉石伟晶岩中的石榴子石进行电子探针和傅里叶变换红外光谱分析,研究表明:错热地区花岗岩-伟晶岩体系中石榴子石属于岩浆成因的铁铝榴石-锰铝榴石系列,且可能存在多种OH取代机制;石榴子石主量元素及水含量记录了岩浆演化历程,水含量受Si、Fe、Ca、Mn影响;伴随岩性从石榴子石白云母花岗岩向锂辉石伟晶岩分异演化,石榴子石逐渐富锰、富水;在伟晶岩侵位后,还可能与围岩发生了混染并发生了流体丢失,导致石榴子石边部贫锰、贫水。此外,石榴子石氢扩散模拟可用于限定伟晶岩形成时限,热模拟结果显示2.5m宽的错热锂辉石伟晶岩脉自720℃侵位温度冷却至岩体中心温度低于450℃仅需24天,表明错热锂辉石伟晶岩冷却迅速,具有快速的形成速率。另外,石榴子石水含量与MnO/(MnO+FeO)值呈正相关关系,高水含量(>0.04%)的锰铝榴石可能是喜马拉雅伟晶岩Li-Be矿化的潜在指示标志。 展开更多
关键词 石榴子石 水 扩散模型 错热锂辉石伟晶岩 高喜马拉雅淡色花岗岩
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