矿物学报

Acta Minalogica Sinica

  • 湘西董家河铅锌矿床成矿流体和成矿物质来源:来自流体包裹体和C-O-Sr同位素的制约

    杨柳;尹萍;徐耀鉴;郑平;CHONG Khai Yuen;

    董家河铅锌矿是湘西地区赋存于震旦系地层中唯一的大型铅锌矿床。为探讨成矿流体及成矿物质来源,系统开展了野外调研、流体包裹体测温、激光拉曼探针及C-O-Sr同位素研究。研究结果表明,矿床成矿阶段可划分为石英-黄铁矿阶段(Ⅰ)、多金属硫化物阶段(Ⅱ)及碳酸盐阶段(Ⅲ)。原生流体包裹体类型单一,仅见气液两相、纯液相流体包裹体及少量纯气相包裹体。3个成矿阶段的流体包裹体均一温度分别为121.5~255.2℃、120.6~232.7℃和102.5~167.9℃,盐度分别为6.20%~14.77%Na Cl_(eqv)、3.39%~11.93%Na Cl_(eqv)和2.07%~4.18%Na Cl_(eqv)。激光拉曼测试显示流体中含有CH_4、C_2H_6及沥青等有机质,成矿流体属于中低温、中低盐度的H_2O-Na Cl±CH_4±C_2H_6体系。方解石C-O同位素组成表明,成矿流体中的碳部分来自碳酸盐岩的溶解,部分来自于基底地层中的有机碳。方解石的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.708237~0.710326)高于碳酸盐岩围岩,表明热液中存在来自于基底的Sr。综合分析显示以陆源碎屑为主的陡山沱组及其下伏地层为董家河铅锌矿成矿提供了物质支持。富含有机质的热卤水携带大量金属物质,在震旦系白云岩层合适构造空间内,与地层中先存的含硫酸盐的建造水混合,发生硫酸盐热化学还原作用(TSR)产生还原硫,还原硫与铅锌等金属离子结合从而导致卸载成矿。

    2022年05期 v.42 557-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K]
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  • 有机烃地球化学测量在隐伏MVT铅锌矿床找矿勘查中的应用——以贵州牛角塘铅锌矿床为例

    肖宪国;衮民汕;郑明泓;蔡国盛;金中国;曾道国;杜蔺;

    中深部矿产和隐伏矿产勘查已成为当今矿产勘查工作的主要方向,但其找矿预测难度大、勘查成本高,亟需新技术、新方法的开发和试验研究。有机质参与诸多MVT铅锌矿床成矿过程已被大量地质事实和矿床学研究所证实,这为开展有机地球化学在MVT矿床地质勘探方法试验提供了理想的对象。本文对贵州牛角塘MVT铅锌矿床开展土壤有机烃地球化学找矿方法试验,结果显示,本区土壤有机烃组分含量为甲烷﹥乙烷﹥丙烷﹥丁烷﹥戊烷,烃类组分含量和异常受控于烃类不同组分地球化学行为、运移方式、断层、裂隙、盖层等因素,轻烃(甲烷)迁移能力较强,运移距离较远,能够较好示踪断裂构造。断控陡倾型矿体形成的烃类组分异常较发育,异常强度也较高,发育较明显的“双峰式”异常;缓倾似层状矿体受“盖层”影响,烃类组分渗滤和扩散迁移受阻,地表组分含量和异常强度较之陡倾矿体低,可结合控矿断裂烃类组分异常进行综合评价和预测。在该方法的指导下,牛角塘矿区钻探工程验证取得了较好勘查效果,新发现隐伏锌矿(化)体累计厚度20.59 m,工业矿体5个,累计厚度14.15 m,单矿体最大厚度5.11 m,Zn品位0.80%~18.90%,平均6.33%。初步研究认为土壤有机烃测量对本区隐伏铅锌矿床找矿勘查具有较好的指示效果,值得开展进一步的方法试验和勘查实践。

    2022年05期 v.42 570-578页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K]
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  • 罗卜岭斑岩Cu-Mo矿床成矿流体演化:来自石英阴极发光及LA-ICP-MS微量元素的制约

    赵晓瑜;钟宏;

    罗卜岭大型斑岩Cu-Mo矿床具有166万吨的Cu储量和12万吨的Mo储量,是紫金山Cu-Au-Mo-Ag矿集区内斑岩型矿床的典型代表。矿床成矿过程可划分为成矿前、Mo成矿期、Cu-Mo成矿期和成矿后4个阶段。成矿前和Mo成矿期以发育粗粒亮色(阴极发光,CL)石英为特征,CL图像发光强度均一,Cu-Mo成矿期以发育中-细粒不均一灰色石英为特征,成矿后期则以发育生长环带的暗灰色石英为特征。各阶段石英w(Ti)介于<0.1×10~(-6)~144×10~(-6)之间,与石英CL发光强度呈正相关,总体上由成矿前至成矿后呈现逐渐降低的趋势,暗示流体逐渐降温的过程。Ti温度计计算结果表明,不同期石英结晶温度主体介于189~640℃。石英中w(Al)介于32×10~(-6)~3855×10~(-6)之间,在成矿前、主成矿期脉体及成矿后石英-黄铁矿脉中均较稳定(32×10~(-6)~373×10~(-6))或局部降低,仅在最晚期含石膏、方解石脉中明显升高。Al含量的变化暗示水岩反应(绢英岩化)消耗了初始流体中的H~+,导致反应后流体p H值相对稳定或局部升高,该过程可能对黄铜矿的饱和沉淀起到了促进作用。除浅部晚阶段石英-黄铁矿脉,石英中Al与Li的行为保持一致,表明Al~(3+)+Li~+在类质同象过程中替换Si~(4+)的现象普遍存在。

    2022年05期 v.42 579-589页 [查看摘要][在线阅读][下载 2553K]
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  • 雅鲁藏布江缝合带西段普兰地幔源区特征

    胡杰;钟宏;阮涛;郑石基;柏中杰;

    普兰蛇绿岩位于西藏雅鲁藏布江缝合带西部,岩体出露面积约800km~2,是雅江蛇绿岩带上为数不多的保存完好、岩石新鲜度高的大岩体之一。目前对于普兰地幔为弧下地幔或MORB地幔,还是大陆岩石圈地幔仍存在分歧,其形成时是否存在洋内俯冲以及地幔深循环等地幔动力学过程的了解也不够充分。本文对普兰地幔岩展开精细的岩石学、矿物学和地球化学研究,初步探讨普兰地幔源区性质和地幔过程。结果表明,普兰二辉橄榄岩具有深海橄榄岩的特征,经历10%~15%的部分熔融,而方辉橄榄岩与弧前橄榄岩类似,并经历13%~25%的部分熔融。普兰地幔岩具“V”型原始地幔标准化稀土配分模式,显著富集不相容元素,如轻稀土元素、部分高场强元素(Hf、U、Pb等)和大离子亲石元素(Rb、Sr等)。我们认为这种富集特征源自俯冲含水熔体的交代作用,普兰地幔是一个经历了洋内俯冲过程的弧下地幔。

    2022年05期 v.42 590-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 2694K]
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  • 黔西南晴隆锑矿床硅化对锑成矿的控制机制

    支太云;蒙信礼;杜丽娟;陈军;

    贵州晴隆锑矿床是右江盆地低温热液矿集区代表性锑矿床,硅化普遍发育。本文通过系统的岩相学研究,认为晴隆锑矿床硅化可分为3期:第1期硅化主要形成于大厂层沉积-成岩自蚀变过程,表现为火山玻屑脱玻化重结晶作用;第2期硅化与锑矿化关系密切;而第3期硅化为热液成矿晚阶段产物,与晚期脉状锑-金矿化相关。围岩、硅化围岩和矿石主微量元素分析显示,富Si流体呈酸性使灰岩中大量的CaCO_3矿物溶解,同时伴生强烈的热液钾化蚀变,Sb、As、Au、S、K等元素由热液带入,Ca和Na为带出。综合分析认为,大厂层不仅为流体运移提供通道,同时为成矿提供了的充足空间和水/岩反应物质基础,如为硫化物沉淀和脉石(方解石和萤石)沉淀提供Fe和Ca等。

    2022年05期 v.42 605-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K]
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  • 黄河沉积物REE和~(143)Nd/~(144)Nd的粒度解耦:碎屑矿物制约

    张俊;孟宪伟;方习生;张尧;

    检验大型入海河流碎屑沉积物不同粒级间的稀土元素(REE)和放射性成因Nd同位素(~(143)Nd/~(144)Nd)解耦对于研究边缘海沉积物的源-汇过程及其矿物资源效应具有重要意义。本文对4件黄河沉积物黏土-粉砂-砂粒级碎屑的REE和~(143)Nd/~(144)Nd解耦的检验结果表明,3个连续粒级间的稀土元素总量(ΣREE)解耦和轻、重稀土元素分馏(LREE/HREE)几乎不受流域化学风化的影响,而是受制于粉砂和砂粒级碎屑中的白云母、长石类矿物和锆石等副矿物;黏土碎屑的中稀土元素(MREE)亏损归因于易风化的副矿物(如磷灰石)风化释放的MREE更多地与Fe-Mn(氢)氧化物结合,而被高岭石固定的较少;砂粒级碎屑的正Eu异常主要受制于粉砂和砂粒级碎屑中长石类矿物和锆石等副矿物的相对比例。化学风化不会导致~(143)Nd/~(144)Nd显著的粒度解耦。粉砂-砂粒级碎屑~(143)Nd/~(144)Nd显著解耦不仅受制于2个粒级的云母和长石类矿物相对比例,而且也与不同来源的碎屑物质在2个粒级中的贡献比例差异有关。

    2022年05期 v.42 618-630页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]
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  • 低品位高烧失硅藻土用于制备碱激发地聚物材料的机理研究

    黄志浩;郭浩喆;卜红玲;张育新;刘冬;袁鹏;

    以低品位高烧失硅藻土为硅源,制备了地聚物材料,考察了硅藻土添加量以及所含有机质对材料抗压强度的影响。结果表明,高烧失硅藻土可在高比例(50%)添加下制备出抗压强度为26.2 MPa的地聚物材料,而在去除硅藻土中的有机质后,相应地聚物材料的抗压强度可进一步提升至57.4MPa。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法系统分析了上述2组地聚物材料在成分、结构上的差异。结果表明,高比例添加硅藻土可以促进偏高岭石解聚,进而提升产物抗压强度;有机质则通过妨碍活性硅释放和单体缩聚以及提高气孔含量降低地聚物材料的抗压强度。

    2022年05期 v.42 631-639页 [查看摘要][在线阅读][下载 1158K]
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  • 高温高压静水压条件下岩石纵波、横波速度和泊松比的实验研究

    畅宇飞;刘永刚;

    为了研究高温高压静水压条件下的岩石的弹性物理参数,利用自行研发的高温高压静水压(气压)装置,结合超声脉冲反射法对4块典型灰岩样品进行了高温(25~400℃)高压静水压(0~300MPa)的纵波、横波的速度测量,并对所测岩石的泊松比进行了计算。实验结果表明,在常温高压下,当气体围压小于200MPa时,岩石的纵波和横波速度呈非线性快速增加,当围压大于200MPa时,波速近似呈线性缓慢增加;当气体围压小于200MPa时,岩石的泊松比增加较快,围压大于200MPa时,泊松比变化很小,由此可推测所测实验灰岩样品的孔隙闭合压力大约为200MPa。恒压高温下,当温度小于300℃时,围压限制了裂隙的热扩张,纵波和横波近似呈线性缓慢变化,泊松比表现为不变或者缓慢增加。当温度大于300℃时,300MPa的围压已不能限制温度导致的裂隙扩张,岩石纵波和横波速度降低,泊松比略微降低。

    2022年05期 v.42 640-648页 [查看摘要][在线阅读][下载 1111K]
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  • 氧化矿和盐类矿物浮选捕收剂协同效应研究现状

    刘明宝;姚国超;鲁力力;印万忠;

    高效协同浮选药剂的研发是复杂难选矿产资源高效回收领域的重点研究方向之一,但药剂协同机理研究远远落后于实践。本文以冶金、化工领域的主要原料氧化矿及盐类矿物的浮选特性为研究对象,根据组合药剂的使用情况将浮选捕收剂的组合类型分为了同类药剂之间协同、异类型药剂之间协同、同一药剂之间“自协同”3种类型。论文对每种组合类型的应用特点、范围、效果进行了详细的总结归纳,提出了共吸附、层叠吸附、非极性基疏水缔合、非极性基电子共轭4种主要的组合药剂作用机理,同时指出了采用宏观与微观相结合的检测手段是加深药剂组合理论研究的重要方法。研究认为,相对于不同捕收剂之间的协同效应,捕收剂与起泡剂之间的协同及捕收剂之间的“自协同”效应也具有广泛的工业应用潜力。

    2022年05期 v.42 649-658页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K]
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  • 白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石中铌的赋存状态及分布规律

    罗晓锋;杨占峰;王振江;李强;王其伟;朱雪峰;王艳艳;

    白云鄂博矿床中铌与稀土、铁、萤石等密切共生,为更好地利用白云鄂博矿铌资源,通过现场取样,结合化学分析、X射线能谱仪、场发射扫描电镜和矿物自动分析系统(AMICS),对白云鄂博东矿萤石型铌-稀土-铁矿石的化学成分、矿物组成、铌的赋存状态和分布规律进行研究。结果表明:该类型铁矿石化学成分和矿物组成复杂,铌(Nb_2O_5)品位为0.23%,铌矿物产出粒度较细;铌矿物有褐钇铌矿、铌铁金红石、烧绿石、易解石、铌铁矿和铌锰矿,铌矿物质量分数最高的是褐钇铌矿,为0.14%,铌元素质量分数最高的是铌锰矿,为77.60%,铌(Nb_2O_5)分布率最高的是褐钇铌矿,为19.46%;铌(Nb_2O_5)在这6种矿物中的分布率总和为57.20%,分布率最高的是褐钇铌矿,最低的是铌铁矿,前者是后者的近6倍。

    2022年05期 v.42 659-668页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]
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  • 镍顶吹炉熔炼渣工艺矿物学研究

    李雄;屈永保;翟启林;李杰;

    以甘肃某镍冶炼厂顶吹炉熔炼渣为研究对象,通过化学多元素分析、扫描电镜、MLA(矿物解离度测定仪)等测试分析方法,对该冶炼渣的化学组成、主要矿物嵌布特征和渣中含铜镍矿物的单体解离度等工艺矿物学性质进行了详细研究。结果表明,渣中有价金属主要包括铁、镍、铜,其质量分数分别为33.97%、1.81%、0.69%。铁主要赋存在铁镁橄榄石中,与玻璃相形成镍渣基底;镍铜主要赋存在铜镍铁硫化物中,多形成大小不一的不规则粒状金属硫化物集合体分布在硅酸盐矿物颗粒间。铁、镍、铜有较高回收价值,可以综合回收。

    2022年05期 v.42 669-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 从蟹壳提取甲壳素及利用提取废液合成球霰石的研究

    张璐婷;李晓芳;王星星;连宾;

    蟹壳常常作为废弃物被丢弃,造成资源浪费和环境污染。利用废弃蟹壳提取甲壳素,可变废为宝。采用酸碱化学方法从蟹壳中提取甲壳素,再以提取废液为基础进行综合利用,以微生物法诱导合成生物球霰石。结果表明,酸碱化学法从蟹壳中提取甲壳素的纯度为89.10%,得率为17.82%,贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)可利用酸碱废液为主要基质诱导合成具有应用潜力的生物球霰石。

    2022年05期 v.42 675-682页 [查看摘要][在线阅读][下载 1095K]
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  • 河南省金矿山尾矿金属资源调查及综合利用分析

    白俊豪;祝朝辉;时永志;常海亮;侯雪刚;段超;

    矿山尾矿是污染源,但也是潜在的低开采成本资源,是绿色矿山建设的重要研究对象。河南省是我国的金矿生产大省,金矿山尾矿的资源潜力分析是相应尾矿综合利用的基础。笔者对河南省代表性金矿山尾矿堆存和利用情况进行了调研,对尾矿库进行了系统样品采集,通过尾矿共伴生金属元素测定和工艺矿物学研究,对金矿山尾矿综合利用潜力进行评估。研究表明,大部分金矿山尾矿的Au、Te平均含量超过其综合利用指标,部分尾矿的Ag、W、Mo、Pb和Zn平均含量超过其综合利用指标。尾矿堆存量约6700万吨,蕴含Au 18吨、Ag 184吨、Te 196吨,潜在经济价值约60亿元;载W独立矿物粒径相对大、解离度高,载Ag独立矿物粒径、解离度差别较大,载Au独立矿物粒径小、解离度低,需要针对具体尾矿的利用设计不同的回收技术。国内对回收金矿山尾矿中Au、W等元素已经有较好技术积累和矿山示范,但河南省仅有个别金矿山综合回收尾矿的Au,建议国家出台相应鼓励政策,加强相关研究,推进金矿山尾矿金属资源综合利用。

    2022年05期 v.42 683-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K]
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  • 贵州兴仁滥木厂汞铊矿床黄铁矿LA-ICP-MS微量元素特征与铊成矿

    赵凤其;顾尚义;毛旗;邓朝霞;郭子栋;

    贵州兴仁滥木厂汞铊矿床是世界上首个报道的独立铊矿床,与黔西南卡林型金矿均具有相同的Au-As-Sb-Hg-Tl元素组合,并和水银洞超大型金矿处在同一矿田内。以往研究已经证实富砷黄铁矿是滥木厂汞铊矿床最重要的载铊矿物,而水银洞金矿的含金矿物也主要为黄铁矿。本文通过对滥木厂矿化岩石的岩相学及全岩微量元素分析发现其具有明显的黄铁矿化和辰砂化,13个样品的w(Tl)平均为142×10~(-6)。在此基础上进一步开展黄铁矿的LA-ICP-MS原位微量元素分析并与水银洞金矿含金黄铁矿对比,探讨二者之间的成因联系以及滥木厂地区铊的富集成矿机制。黄铁矿的LA-ICP-MS结果表明,热液黄铁矿中w(Tl)、w(As)、w(Cu)和w(W)平均分别为888.0×10~(-6)、1992.8×10~(-6)、310.1×10~(-6)和547.7×10~(-6),w(Au)几乎都低于0.1×10~(-6)的检测限,最高仅为0.1×10~(-6)。相比之下,邻区具有相同矿化层位的水银洞金矿中热液黄铁矿显著富集Au、As,而滥木厂汞铊矿床中则以Tl、W的富集为主。结合这2个矿床的矿物组合特征,认为滥木厂铊的富集成矿起源于区内成矿热液在金沉淀后的残余酸性富铊流体,并随着成矿温度的降低与围岩发生广泛的中和反应形成。

    2022年05期 v.42 692-704页 [查看摘要][在线阅读][下载 1876K]
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