- 陈唯;应元灿;柳加俊;杨帆;蒋少涌;
铌和稀土资源主要来自与碳酸岩-碱性岩相关的矿床，加强碳酸岩-碱性岩系统铌和稀土成矿作用研究，对指导我国铌和稀土资源的找矿都具有重要意义。本文对与碳酸岩-碱性岩有关的铌-稀土矿床成矿作用及成因机制进行了梳理和总结。碳酸岩-碱性岩系统中铌和稀土的初始富集一般与富集地幔的部分熔融有关，地幔源区稀土和稀有金属、碱金属和挥发分的富集是成矿的关键。橄榄石、单斜辉石等早期岩浆矿物的高度分离结晶导致残余碱性岩浆中铌和稀土的进一步富集，结晶铌和稀土矿物；碳酸岩中铌矿物结晶有堆晶岩成因和交代成因两种机制。大多数与碳酸岩-碱性岩相关的铌-稀土矿床均经历了热液蚀变，岩浆铌矿物被原地蚀变成热液铌矿物；而碳酸岩-碱性岩中矿石矿物和脉石矿物中的轻重稀土在热液过程中均可被溶解迁移再沉淀为稀土矿物。包括物理富集、化学富集和/或生物富集过程在内的地表风化过程可进一步提升碳酸岩型铌-稀土矿床的品位；在碱性硅酸岩体系中，少数矿床通过物理富集提升铌和稀土品位，而大多数矿床的风化会导致稀土矿物的分解形成一些不易被经济利用的次生稀土矿物。
2024年01期 v.43 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K] - 温汉捷;周正兵;马万平;朱玉;
本文对近年来黑色岩系型战略性关键矿产的分布规律和超常富集机制等方面的研究进展进行了归纳总结，并对战略性关键矿产资源研究进行了展望。黑色岩系分为黑色页岩、煤系地层和富碳质磷块岩等沉积地层，其中黑色页岩中发生超常富集的关键金属有Se、Te、Re、Cd、Tl等稀散金属，以及PGE、Co等稀贵金属；煤系中可见Ga和Ge的超常富集（形成独立的Ga、Ge矿床），同时也可见稀土金属、稀贵金属的富集；磷块岩中常显著富集稀土，尤其是中重稀土。黑色岩系中的关键金属主要源自大陆风化、海水、热液以及生物摄取。在风化沉积作用中，硫化-还原水体环境形成的泵吸效应，有机质的还原作用，富有机质沉积体系中有机质、铁锰氧化物、磷灰石、黏土矿物等的络合和吸附是关键金属发生富集的主要机制。黑色岩系可为热液叠加过程提供成矿金属，调节热液体系的氧逸度和硫逸度，促进超大型战略性关键矿产的形成。此外，黑色岩系富集的金属在地球层圈物质循环中的聚散行为还可对其他相关成矿系统产生影响。黑色岩系中战略性关键金属的超常富集与大陆边缘、裂谷等环境下缺氧-硫化的沉积事件相关。大气氧含量的变化、超大陆的聚合和裂解、洋流环流模式的改变、冰期以及大规模火山活动导致的海洋缺氧事件等区域地质事件均可是控制黑色岩系型战略性关键金属形成及时空分布的主要因素。黑色岩系是表生风化沉积中的一种重要类型，今后应更加重视黑色岩系等表生风化沉积作用在战略性矿产资源形成中的重要性，建立和发展相关的成矿理论。
2024年01期 v.43 14-34+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1977K] - 谢桂青;吴晓林;李新昊;朱乔乔;高任;
斑岩-矽卡岩铜多金属矿床常伴生大量的碲、硒资源，提供了全球目前几乎所有的碲、硒产量，但碲、硒在这些矿床中的成矿规律还不清楚。长江中下游成矿带多处铜多金属矿床都伴生有硒和/或碲资源，但其资源现状、赋存状态和成矿规律的研究还较为薄弱。本文基于已有的研究资料，对长江中下游伴生碲、硒资源量进行了估算，对碲、硒的赋存状态和分布规律以及成矿规律进行了探讨。目前长江中下游已探明的伴生碲、硒资源量分别为9061 t和10 574 t，相当于18个大型碲矿床、21个大型硒矿床，这些矿产资源已部分回收利用。其中九瑞矿集区的资源量最大。碲、硒主要以独立矿物形式存在，发育4种产状碲的独立矿物和2种产状硒的独立矿物，它们均形成于硫化物阶段，后者主要形成于晚硫化物阶段。根据资源量相对规模，该成矿带上的矿床类型可分为硒矿床、碲硒和硒碲矿床三种。以岩体为中心向外，碲、硒含量由低到高依次为斑岩型矿体、矽卡岩型矿体和层间交代型矿体。本文初步揭示了长江中下游成矿带碲、硒矿化的成矿规律，可为资源评价和找矿勘查提供科学依据。今后应加强对斑岩-矽卡岩铜金成矿系统中碲、硒富集机制的研究。
2024年01期 v.43 35-48+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2368K] - 代世峰;赵蕾;王宁;魏强;刘晶晶;
煤系中关键金属元素的赋存状态、分布规律、成矿机制以及有效提取和综合利用的研究是近10年来煤地质学等相关领域的研究前沿和热点问题，国内外学者在煤系中关键金属矿床的发现，关键金属元素赋存状态，成矿物质来源、迁移、富集和保存，开发利用潜力评价，精细勘查技术研发，关键元素的分离提取等方面取得了重要研究进展，为煤系关键金属矿产资源的开发利用奠定了坚实的理论和技术基础，同时在揭示与煤系关键金属相关重大地球科学问题方面取得了长足进展。本文结合国内外近些年来的进展，对煤系中关键金属元素（主要是锗、镓、锂、铌、锆等）的成矿作用进行了总结和凝练，指出了存在的问题及其解决方案和思路。
2024年01期 v.43 49-63+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1991K] - 王微;蒋少涌;葛文;张七道;刘桐;张行凯;
锂是重要的战略性新能源矿产，主要有卤水型、硬岩型和沉积黏土型3种类型。前两者已有大量开采。现阶段具有开发利用前景的沉积黏土型锂矿主要产于湖相盆地中，其产出规模大、层位浅、矿体分布稳定、厚度大、品位高，具有重要的地质意义和潜在的经济价值。现已发现的湖相沉积黏土型锂矿床主要分布在北美洲、欧洲和中国。该类型矿床赋矿沉积岩的沉积特征、锂的赋存状态、成矿物质来源、成矿环境与成矿机理等研究目前还较薄弱。本文主要介绍全球主要湖相沉积黏土型锂矿的地质特征、赋矿矿物特征和成矿规律，并对国内外湖相沉积黏土型锂资源的成矿作用机理进行综合分析。湖相沉积黏土型锂矿床中锂主要赋存于蒙脱石、伊利石等黏土矿物中，个别为独立含锂矿物贾达尔石。锂的主要物质来源及成矿方式有多种，包括喷发至湖盆中的富锂火山岩（特别是火山灰地层）、深部富锂岩浆热液运移至湖相盆地中并与沉积黏土水岩反应形成，或者通过富锂盐湖卤水与围岩黏土岩的相互作用使得锂吸附在黏土矿物中。全球湖相沉积锂成矿作用的差异主要是成矿物源区和沉积环境的差异所致。
2024年01期 v.43 64-78+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2819K] - 付宇;孙晓明;李登峰;李政坤;彭锦洲;黄菲;梁泳嘉;汤雅月;王睿;
我国虽是稀土大国，但重稀土仍是十分紧缺的关键金属资源。2011年日本学者Kato等在太平洋深海盆地中发现了大规模富含稀土元素的沉积物，引起世界各国高度重视。深海富稀土沉积物广泛分布于海底，其富集稀土元素尤其是相对富集重稀土元素等关键金属，是继大洋结核结壳、洋中脊热液硫化物、天然气水合物之后一种重要的海洋矿产资源。目前太平洋和印度洋中都证实有大面积富稀土沉积物的存在，我国科学家将深海稀土资源分为4个主要成矿远景区，其中太平洋3个，印度洋1个。富稀土沉积物的矿物组分主要包括生物成因磷灰石（鱼牙和鱼骨）、微结核（铁锰氧化物或氢氧化物）、沸石、黏土矿物等，其中生物磷灰石是最重要的稀土载体。稀土元素直接来源于上覆海水和孔隙水，热液和火山活动可能也有贡献。水深、沉积速率和氧化还原环境等是控制深海稀土元素富集的重要因素，强底流、海底火山和热液活动以及气候事件所导致的陆源输入的变化也会对深海稀土富集产生重要影响。深海稀土成矿作用仍然存在一些尚未解决的科学问题，需进一步加强深海富稀土沉积物成因及超常富集机制等的研究，以丰富和完善深海稀土的成矿模型，为我国在深海稀土富集区的勘探研究与实践提供重要借鉴。
2024年01期 v.43 79-89+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2153K] - 张七道;蒋少涌;王微;葛文;
沉积岩型锂矿是自然界中最主要的锂矿床之一，我国铝土岩系和煤系地层中沉积黏土型锂矿主要分布在扬子地块西南部和华北地块，该类型锂矿分布广、储量大，对其进行研究对破解我国未来锂资源困局具有重要意义。本文总结了我国铝土岩系和煤系地层中黏土型锂矿的分布状况，锂的赋存状态、来源，以及开发利用现状等方面的研究进展。锂的富集过程主要与风化-沉积作用及火山岩浆活动有关，锂主要来源于火山凝灰岩、早期形成的岩浆岩、黏土岩等富锂基底岩石。锂以锂绿泥石独立矿物或者类质同象/吸附在黏土矿物、三水铝石和勃姆石中。锂的提取流程与锂的赋存状态密切相关。随着实验及工业提锂技术的发展，该类型锂资源具有广阔的前景。
2024年01期 v.43 90-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] - 唐国卿;吴昌志;
铷（Rb）是重要的“关键金属”矿产资源。我国铷矿资源丰富，但品位低，多为伴生矿产，开发难度大。本文在对硬岩型铷矿主要成因类型进行综述的基础上，总结了新疆重要铷成矿带中硬岩型铷矿床的主要地质特征和时空分布规律，并对未来研究重点进行了展望。新疆是我国硬岩型铷矿和相关稀有金属矿床的重要产区，其硬岩型铷矿的主要成因类型为伟晶岩型和花岗岩型，多与其他稀有金属共（伴）生产出。新疆硬岩型铷矿的形成时代主要为中生代。依据大地构造位置和成矿动力学背景，新疆硬岩型铷矿可分为5个成矿带，其中伟晶岩型铷矿资源丰富且研究程度较高，而花岗岩型铷矿虽潜力巨大，但成矿年代、源区特征、形成过程和分布规律仍不清楚，应作为今后成矿理论研究和找矿勘查部署的重点。
2024年01期 v.43 102-126+6页 [查看摘要][在线阅读][下载 3356K] - 莫江平;胡乔帆;方科;刘伟;周守余;李明君;
中非铜钴矿带是世界上规模大、铜钴品位高的层控型铜钴矿带，以拥有大型超大型铜钴矿床和众多的世界级铜钴矿山而闻名于世。本文综述了该成矿带的基本地质特征和矿化类型，分析了Co的超常富集机理，指出了存在的问题。中非铜钴矿带位于非洲中南部的赞比亚和刚果（金）境内，全长700 km、宽150 km，包括赞比亚铜带省矿带、赞比亚西北省矿带和刚果（金）加丹加矿带。钴矿的形成经历了裂谷期成岩成矿作用（880～735 Ma）和造山期成矿作用（530～490 Ma），分别与新元古代加丹加沉积盆地的形成发展演化和卢富里安造山作用相对应。其成因类型包括同生沉积型钴矿床和热液改造型富钴矿床。沉积型钴矿在赞比亚境内发育，钴含量相对较低；热液改造型富钴矿床在刚果（金）境内更为发育，钴含量相对较高。钴与铜共生或伴生，主要含钴矿物为硫铜钴矿、方钴矿、硫钴矿、钴黄铁矿、水钴矿、钴华、菱钴矿等。Co的超常富集与由卤水在深部交代基底岩石（矿石）形成的富金属成矿流体通过迁移-富集-沉淀作用的多期次循环有关。矿床的氧化带、原生带分带明显，局部氧化深度达到300 m，表生氧化作用往往造成钴矿化富集。该区富钴矿床整体地质研究程度较低，原生铜钴矿的成矿物质来源、成矿环境特别是铜钴超常富集机理等方面的研究需要加强。
2024年01期 v.43 127-139+5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2355K]
- 李鹏飞;郑旺;孟旭男;张立欣;孙若愚;陈玖斌;
增益（Gain）校正有助于消除MC-ICP-MS不同高阻放大器之间的阻值差异，进而提高同位素分析的精度和准确度，但有关Gain的偏移和校正频率对同位素测试的影响和作用原理还缺乏系统认识。本研究结合本实验室Neptune Plus MC-ICP-MS的Gain校正数据，以实际测试的汞同位素数据为例，评估了放大器Gain校正系数偏移对同位素测试的影响。结果显示，当测试标样和样品的校正系数偏移幅度一致时，汞同位素测试结果基本无变化；当偏移幅度存在明显差异且单一放大器校正系数的相对偏移幅度超过–0.070‰～0.058‰时，汞同位素的测试结果大于分析误差。Gain校正系数单日的相对变化幅度（–0.028‰～0.028‰）可保证汞同位素测试结果小于分析误差，但长期的偏移却会导致汞同位素变化远超分析误差。此外，仪器的硬件、温度和真空度等也是Gain校正系数变化的重要影响因素，因此建议定期维护仪器，并每日进行Gain校正，以保证测试结果的稳定和准确。
2024年01期 v.43 140-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 2945K] - 王坤;张嘉玮;向华;向璐;邱远;李帅;刘纬鹏;朱昱桦;
为探寻江南造山带中部深部物质信息，本文以湖南宁乡云影窝钾镁煌斑岩Ⅰ号岩体为研究对象，对岩体中捕获的磷灰石、锆石以及围岩中的碎屑锆石开展了U-Pb定年和微量元素分析。结果显示，围岩中的碎屑锆石最年轻一组的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为（769±19）Ma，指示岩体侵入围岩为新元古界板溪群五强溪组。钾镁煌斑岩捕获的磷灰石~(207)Pb矫正加权平均年龄和锆石~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄分别为（859±9）Ma和（854±21）Ma，二者在误差范围一致，表明钾镁煌斑岩可能捕获了一期约860 Ma的深部岩浆岩。捕获约860 Ma锆石的微量元素特征指示其源岩为S型花岗岩。根据江南造山带中部同时存在约860 Ma的S型花岗岩、变质事件和基性岩浆活动的事实，本文提出江南造山带中部在约860 Ma时处于大洋板片后撤背景，暗示其在新元古代的洋-陆俯冲可能早于860 Ma。
2024年01期 v.43 151-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 2586K] - 王兵;秦西伟;任二峰;蒋子文;冯宁;李国荣;杨莎;李玮;
为探究柴达木盆地北缘的大柴旦地热田的水化学特征及成因模式，本文对研究区14组地下热水进行了水化学组分和同位素（δD,δ~(18)O,~(87)Sr/~(86)Sr,~3H）分析。结果表明，大柴旦地下热水出露温度为52～74℃，溶解性总固体浓度（TDS）为959.8～1451.3 mg/L。地下热水的水化学类型为Cl-Na型，区内地下热水的水化学成分主要来源于蒸发岩和硅酸盐矿物的溶解；氢、氧稳定同位素特征表明，大气降水及冰雪融水是地下热水主要补给来源，且部分温泉有岩浆水的补给，估算的补给高程为3591～4374 m。~3H测年结果表明，区内地下热水主要由1952年之前的古水补给、蒸发作用和水-岩反应增强导致。XSWQ-06和XSWQ-07样品有明显的氧漂移。基于SiO_2地热温标、多矿物平衡法和硅焓模型估算出的地下热水的热储温度为171～227℃，循环深度为4.7～6.9 km。该地区地热资源具有较大的开发利用潜力。
2024年01期 v.43 167-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 3484K] - 周琪;彭惠娟;张云龙;罗泽雄;黄茂坤;毛星星;陈曦;
为探讨云南思茅银子山金多金属矿床金的迁移和沉淀机制，对该矿床开展了流体包裹体岩相学和热力学研究。结果表明，银子山金多金属矿床成矿期主要发育气液两相流体包裹体（LV类）、含子矿物多相流体包裹体（LD类）和单相包裹体（L/V类）；成矿流体为中-低温（140～330℃）、中低盐度（3.23%～8.41%NaCl_(eqv)）的H_2O-NaCl的流体体系，其捕获深度为0.4～1.2 km；成矿流体的温度、盐度、压力等从成矿早期到晚期均呈逐渐降低的特征。矿床蚀变矿物组合及成矿流体性质表明，银子山金多金属矿床为一典型的浅成低温热液型矿床，Au主要以Au(HS)2–形式迁移，在成矿流体运移过程中，由于流体-围岩反应以及大气水的混合导致Au沉淀并富集成矿。
2024年01期 v.43 178-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 3435K] - 刘更更;吴颖宸;魏文凤;严冰;邹志超;
为了解赣北石门寺钨铜多金属矿床的钨富集机理及矿床成因，对该矿床中的辉钼矿开展了Re-Os同位素年代学研究。结果显示，6件辉钼矿样品的Re-Os模式年龄为140.2～142.5 Ma，加权平均年龄为（141.37±0.84）Ma(MSWD=0.84)，等时线年龄为（141.79±0.97）Ma(MSWD=1.10)，二者在误差范围内一致，可以代表辉钼矿的矿化年龄，指示该矿床的成矿时间为141 Ma左右。对赣北、赣中和赣南地区的成岩成矿年龄进行对比，发现三地的成岩成矿事件在时间上具有连续性。结合区域构造演化历程，本文认为石门寺钨铜多金属矿形成于早白垩世时期的伸展减薄环境。
2024年01期 v.43 192-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K] - 张前龙;周永章;虞鹏鹏;王汉雨;韩枫;贺炬翔;
将具有多元异构性和复杂语义的矿床数据转化为结构化数据，是目前矿产资源勘查大数据领域面临的关键问题。传统的机器学习方法无法精确描述实体概念、属性及其属性值的语义信息，导致多源异构数据的可解释性较差。因此，可解释性的知识图谱已成为当前研究的热点。然而，当前矿床领域本体构建研究仍相对匮乏，这阻碍了矿床知识图谱的研究。本文聚焦于矿床领域的概念、关系、属性描述，结合知识工程、叙词表、复用前人本体及专家知识，采用基于知识工程和基于顶层本体相结合的本体构建方法，使用本体开发工具Protégé构建了以时空矿床文本为基础的矿床领域本体库，实现了矿床知识概念、关系的系统化、规范化、形式化表达。然后运用Neo4j构建本体库知识图谱，并以庞西垌多金属矿床为案例，将矿床本体与矿床数据进行了知识图谱连接，展示了矿床本体作为知识图谱骨架的重要性。本文研究对下一步矿床知识图谱推理分析具有一定的指导意义。
2024年01期 v.43 211-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]