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锆石U-Pb年龄及地球化学特征对成矿作用的指示——以鄂东地区阮家湾钨铜钼矿床为例

地球学报 2025年

作者：周润杰周豹文广孙悦吴昌雄朱金尚世超李柏村廖旺宋威方刘晓阳程孝增湖北省地质调查院资源与生态环境地质湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)资源学院湖北国土资源职业学院湖北省地质局第一地质大队湖北省地质科学研究院湖北省地质局第六地质大队

位于鄂东地区毛铺—两剑桥东西向断裂带东段的阮家湾钨铜钼矿床是该区最大的钨铜钼矿床,累计查明WO3金属量2.40万t,铜金属量1.80万t,钼金属量2439t。本文对与该矿床形成密切相关的阮家湾花岗闪长岩开展了系统的主微量元素地球化学、锆石... 详细信息

位于鄂东地区毛铺—两剑桥东西向断裂带东段的阮家湾钨铜钼矿床是该区最大的钨铜钼矿床,累计查明WO3金属量2.40万t,铜金属量1.80万t,钼金属量2439t。本文对与该矿床形成密切相关的阮家湾花岗闪长岩开展了系统的主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学、锆石微量元素地球化学和Hf同位素组成的研究,以深入讨论岩石的成因和锆石的成矿和找矿指示意义。测得锆石U-Pb年龄为（143.00±0.74） Ma,此年龄可代表阮家湾花岗闪长岩的侵位年龄,表明其为鄂东地区晚中生代岩浆作用的产物。阮家湾花岗闪长岩具有相对均一的Hf同位素组成(εHf（t）=–5.4～–2.2),与区域上铜山口、铜绿山、龙角山等岩株锆石Hf同位素组成相近,表明它们来源于富集的岩石圈地幔,在岩浆上侵的过程中混染了少部分的地壳物质。阮家湾花岗闪长岩具有高Sr/Y和（La/Yb）N比值,其锆石具有低Dy/Yb（<0.3）值和高Eu/Eu（>0.4）值,表明形成阮家湾岩株的岩浆是相对富水的熔体。这种富水特征也与通过锆石-全岩成分获取的花岗闪长岩中水含量值（6.85%～8.45%）相一致。基于阮家湾花岗闪长岩中锆石微量元素,计算得到岩浆氧逸度值为ΔFMQ+1.07～ΔFMQ+2.88,表明其具有相对氧化的特征。阮家湾花岗闪长岩中锆石Ce4+/Ce3+为93～190,略低于铜山口花岗闪长岩和铜绿山石英闪长岩,表明从铜山口铜钼矿床,到铜绿山铜铁金矿床再到阮家湾钨铜钼矿床,其成矿岩浆的氧逸度具有一个逐渐降低的趋势。锆石中Hf元素含量与锆石Ti温度成负相关,反映了在岩浆演化和冷却过程中分离结晶作用的进行。阮家湾花岗闪长岩中锆石Ti温度为660～727°C,与区域上铜山口花岗闪长岩和铜绿山石英闪长岩中锆石的结晶温度相近。本文研究表明,锆石的微量元素组成例如Eu/Eu*、Dy/Yb和Ce4+/Ce3+比值能够较好的指示岩浆的分异结晶作用、岩浆氧逸度和水含量特征,可以作为成矿和找矿的重要指示工具,通过分析锆石中的微量元素,可以有效地评估相关侵入体的成矿潜力,并应用于前期矿产勘查工作。

关键词：鄂东地区钨铜钼矿床锆石U-Pb 锆石地球化学成矿作用

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鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿床含矿岩体中辉石和角闪石成分变化特征及其对岩浆演化和成矿的指示意义

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岩石学报 2017年第11期33卷 3507-3517页

作者：段登飞蒋少涌地质过程与矿产资源国家重点实验室资源学院紧缺矿产资源勘查协同创新中心中国地质大学武汉430074

为了解长江中下游地区与金铜矿化有关的岩体在浅部的演化过程及其对成矿的作用,本文对鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿成矿岩体石英二长闪长斑岩进行了详细的岩相学观察,并利用电子探针(EMPA)分析了其中辉石和角闪石的主量成分。岩相... 详细信息

为了解长江中下游地区与金铜矿化有关的岩体在浅部的演化过程及其对成矿的作用,本文对鄂东南矿集区鸡冠嘴矽卡岩型金铜矿成矿岩体石英二长闪长斑岩进行了详细的岩相学观察,并利用电子探针(EMPA)分析了其中辉石和角闪石的主量成分。岩相学特征显示辉石形成时间早于角闪石。辉石成分变化较小,而角闪石成分变化较大。角闪石可根据Al的含量分为高低两组,即高铝含量的自形角闪石以及低铝含量的半自形及他形角闪石。高铝角闪石又不同程度的被低铝角闪石交代。通过矿物温压计估算辉石形成的温度和压力为1055~1071℃(平均1060℃)和224~312MPa(平均255MPa)。高铝角闪石形成的温度和压力为809~864℃(平均833℃),108~193MPa(平均137MPa),低铝角闪石形成的温度和压力为721~766℃(平均741℃),48~67MPa(平均56MPa)。岩浆具有较高的氧逸度,并且从高铝角闪石到低铝角闪石,熔体的氧逸度从△NNO+0.6升高到△NNO+1.9。岩浆经历了连续的侵位历史,从9.6km到5.2km的岩浆房再到2.1km的浅地壳处就位。岩浆在9.6km处经历了辉石的分离结晶,在5.2km处经历了角闪石及少部分斜长石的分离结晶,在2.1km处经历由于降压引起的流体出溶。由于深部的分离结晶作用,熔体中的水含量增加,氧逸度升高。较高的水含量使岩浆更容易演化出成矿热液,较高的氧逸度使岩浆演化早期没有硫化物的分离结晶,从而阻止了成矿元素在岩浆演化早期亏损。鸡冠嘴岩体较浅的就位深度也更有利于成矿流体的析出。这些因素共同作用形成了鸡冠嘴金铜矿床。

关键词：鸡冠嘴分离结晶铜金富集流体出溶角闪石

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矿产资源勘查定量化表达的集成模式与关键技术

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地球科学（中国地质大学学报） 2009年第2期34卷 375-380页

作者：刘军旗毛小平中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学能源学院北京100083

矿产资源勘查的目的是系统地了解矿产资源的赋存情况,以进一步支持资源评价和生产.在这一过程中,数据的分析与处理可以全面借助信息技术来提高其效率与质量.通过分析矿产资源勘查信息处理过程和当前发展现状,认为可以通过数据管理、三... 详细信息

矿产资源勘查的目的是系统地了解矿产资源的赋存情况,以进一步支持资源评价和生产.在这一过程中,数据的分析与处理可以全面借助信息技术来提高其效率与质量.通过分析矿产资源勘查信息处理过程和当前发展现状,认为可以通过数据管理、三维可视化和虚拟现实这3个环节对矿产资源勘查信息处理的全程进行系统集成,并就其中的关键问题进行比较详细的分析,提出了一种新的三维数据组织方式和一种基于上述3个环节的系统表达地质实体的新方法,并应用于多项勘查工作中,取得了良好的效果.

关键词：矿产资源勘查地质体三维数据结构

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中国学者在数学地质学科发展中的成就与贡献

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地球科学（中国地质大学学报） 2009年第2期34卷 225-231页

作者：赵鹏大夏庆霖中国地质大学湖北武汉430074北京100083 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

在过去的四十年里,中国学者在矿产资源定量预测与评价、非线性地质学等领域取得了大量研究成果,如提出和发展了地质异常定量预测理论、"三联式"数字找矿理论、综合信息成矿预测方法、混沌边缘成矿理论、多重分形矿产预测理论... 详细信息

在过去的四十年里,中国学者在矿产资源定量预测与评价、非线性地质学等领域取得了大量研究成果,如提出和发展了地质异常定量预测理论、"三联式"数字找矿理论、综合信息成矿预测方法、混沌边缘成矿理论、多重分形矿产预测理论与非线性信息提取和综合技术(如C-A模型和S-A模型、模糊证据权模型)等,并在矿产勘查、环境和地质灾害预报中得到广泛应用.中国学者对数学地质学科的发展做出了重要贡献,并在国际数学地球科学协会、重要学术期刊和学术会议上担任重要职务.中国数学地质学科已经形成了一些具有较大学术影响的优势领域和特色方向,并成为当今国际数学地质研究中心之一.

关键词：数学地质成就贡献中国学者

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秦岭造山带西段八方山-二里河Pb-Zn矿区硅质岩的微组构分析及其意义

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地球科学（中国地质大学学报） 2009年第2期34卷 299-306页

作者：李红中杨志军周永章古志宏马占武吕文超何俊国安燕飞李文王强中山大学地球科学系广东广州510275 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中山大学地球环境与地球资源研究中心广东广州510275

硅质岩是造山带内广泛发育的一类岩石,该岩石的组成以SiO2为主,具有较高的稳定性.对于经历过造山作用、成矿作用和重结晶作用等影响的硅质岩,其宏观组构和微观组构特征可以很好地反映它所遭受到的改造.秦岭造山带西段八方山-二里河Pb-Z... 详细信息

硅质岩是造山带内广泛发育的一类岩石,该岩石的组成以SiO2为主,具有较高的稳定性.对于经历过造山作用、成矿作用和重结晶作用等影响的硅质岩,其宏观组构和微观组构特征可以很好地反映它所遭受到的改造.秦岭造山带西段八方山-二里河Pb-Zn矿的宏观及微观组构特征分析表明:该区硅质岩具有明显的热水沉积特征.由于受到压扭性和张性两种性质的应力作用,矿区在宏观上形成了东西向压扭性断裂和北北东、北北西两组张性断裂,微观上形成了微裂隙、微褶皱和压扁拉长的石英颗粒.矿区岩石发生了明显的变质作用,除应力作用造成的动力变质作用外,还发生了其他类型的变质作用和重结晶作用.硅质岩中微量碳酸岩矿物的存在以及应力作用对矿床的形成具有非常重要的意义,特别是其可以为金属硫化物热液提供运移的通道和沉淀成矿的空间.

关键词：西秦岭 Pb-Zn矿组构分析成矿作用热水沉积

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能谱仪PPA分析方法的实验研究:以山西大同新生代玄武岩样品为例

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第9期39卷 1301-1308页

作者：张素新张毅何德涛中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074

以山西大同新生代玄武岩样品为例,利用Quanta 200扫描电镜、GENESIS能谱仪对能谱仪PPA分析方法进行了实验研究,该方法为粒度和物相自动分析方法.笔者首次把能谱仪PPA分析方法应用到地质学领域的岩石光薄片研究中,快速得出了一系列不同... 详细信息

以山西大同新生代玄武岩样品为例,利用Quanta 200扫描电镜、GENESIS能谱仪对能谱仪PPA分析方法进行了实验研究,该方法为粒度和物相自动分析方法.笔者首次把能谱仪PPA分析方法应用到地质学领域的岩石光薄片研究中,快速得出了一系列不同物相的形态学数据及化学成分分析结果:物相种类、每一种物相的颗粒数、每一个颗粒的平均直径、面积、周长、圆度、长宽比及化学成分等,并得出了不同物相在该视域所占的面积百分比及每种物相颗粒的平均直径,克服了传统光薄片粒度分析方法的所有缺点,为矿物学、岩石学及矿床学研究提供了一套非常有意义的数据.

关键词：能谱仪 PPA分析方法岩石光薄片物相粒度化学成分

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四川广元上寺剖面上二叠统大隆组有机质分布特征与富集因素

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地球科学（中国地质大学学报） 2017年第6期42卷 1008-1025页

作者：张毅郑书粲高波冯庆来中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

四川盆地上二叠统大隆组富有机质硅质泥岩是页岩气勘探的一套重要目的层系.利用扫描电子显微镜和元素地球化学等方法探究大隆组有机质类型、分布特征及富集因素,对该地区非常规油气勘探具有指导意义.根据扫描电镜图片,上寺剖面大隆组有... 详细信息

四川盆地上二叠统大隆组富有机质硅质泥岩是页岩气勘探的一套重要目的层系.利用扫描电子显微镜和元素地球化学等方法探究大隆组有机质类型、分布特征及富集因素,对该地区非常规油气勘探具有指导意义.根据扫描电镜图片,上寺剖面大隆组有机质按形态可分为形态有机质、弥散有机质和沥青.三者成因不同,形态有机质是选择性保存的结果,以离散状分布在所有岩性样品中;弥散有机质是大隆组有机碳总量(total organic carbon,TOC)的主体,主要分布在硅质泥岩样品中,硅质灰岩样品中极少,体现了粘土矿物的吸附作用;沥青是可溶有机质运移进入孔、缝系统,经高热演化后形成的块状有机质,主要分布于硅质灰岩和灰岩样品中.该剖面地球化学数据显示缺氧沉积环境有利于有机质保存,但海洋表层生产力才是控制TOC含量变化的主要因素.研究表明,晚二叠世海平面上升导致上寺剖面大隆组表层生产力增加及底层海水缺氧,该组富有机质黑色硅质泥岩段高TOC是沉积环境与矿物吸附共同作用的结果,同时也反映了原生有机质保存情况.更好的理解泥质烃源岩中有机质赋存类型有助于烃源岩评价及非常规油气勘探开发工作.

关键词：大隆组页岩气有机质类型氧化还原粘土矿物石油地质

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LA-ICP-MS 微区原位准确分析含水硅酸盐矿物主量和微量元素

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地球科学（中国地质大学学报） 2014年第5期39卷 525-536页

作者：陈春飞刘先国胡兆初宗克清刘勇胜中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学环境学院湖北武汉430074

通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)... 详细信息

通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)的原理,利用多种天然成分的岩石标准玻璃(如MPI-DING玻璃和USGS玻璃)作为外标进行校正计算.利用该方法对角闪石、绿帘石、电气石和透闪石等含水硅酸盐矿物进行了分析,并与利用电子探针和微钻(直径300μm)取样溶液-ICP-MS分析的结果进行了对比研究.研究结果表明:对于组成均一的主量元素的分析结果与电子探针分析数据一致,相对偏差集中在5%以内.除了那些分布异常不均一的元素(在300μm尺度上),对微量元素的分析结果与溶液-ICP-MS分析结果具有很好的一致性,二者之间的相对偏差大部分集中在10%以内.研究结论为采用归一化校正策略,选择MPI-DING和USGS玻璃作为外标,利用LA-ICP-MS微区分析方法可以准确测定含水硅酸盐矿物中的主、微量元素含量.

关键词：激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪含水硅酸盐矿物微量元素准确分析微钻取样地球化学

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个旧东区蚀变花岗岩型锡铜多金属矿床成矿特征及找矿意义

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地球科学（中国地质大学学报） 2011年第2期36卷 277-281页

作者：陈守余赵鹏大童祥武俊德莫国培陈兴寿中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 云南锡业集团(控股)有限责任公司云南个旧661000

云南个旧东矿区西部凹陷带岩体内部蚀变花岗岩型Sn、Cu多金属矿床是近年来新发现的矿床.通过对矿床地质特征、蚀变分带特征、含矿岩体地球化学组成以及深部找矿远景的系统研究,认为该类矿床属于个旧东区花岗岩岩浆热液成矿多样性系统的... 详细信息

云南个旧东矿区西部凹陷带岩体内部蚀变花岗岩型Sn、Cu多金属矿床是近年来新发现的矿床.通过对矿床地质特征、蚀变分带特征、含矿岩体地球化学组成以及深部找矿远景的系统研究,认为该类矿床属于个旧东区花岗岩岩浆热液成矿多样性系统的组成部分,是产于花岗岩岩体边缘相-过渡相的蚀变花岗岩型多金属矿床,它属于岩浆期后中高温热液矿床.钾长石化、黄铁矿化、萤石化、电气石化与富集成矿密切相关;该类型矿床的发现使传统的"两楼一梯"成矿模式更新为"两楼一梯+地下室"的成矿模式,并对云南个旧深部找矿和接替资源补充具有重要的意义.

关键词：蚀变花岗岩锡铜多金属矿床成矿特征深部找矿云南个旧

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淮南深地地磁总场连续观测与时变特征

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地球物理学报 2024年第2期67卷 820-828页

作者：郭良辉王博宋晓林王赟金承奕姚硕史钰峰陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 山东航天电子技术研究所山东烟台264000

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁... 详细信息

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁总场长期连续观测,对观测数据进行了功率谱、小波谱、地磁总场变化特征的分析及与附近的蒙城地磁台比对.研究结果表明:(1)地下无(或弱)磁干扰点位的地磁环境较优越,与蒙城地磁台相媲美,适用于地磁场变化的高精度、长期连续观测;(2)地下地磁观测可有效过滤地表上由工业与人类活动等的电磁干扰,其记录的地磁总场变化与蒙城地磁台具有较好的耦合性;(3)地下磁测可清晰记录地磁总场的平静变化、不同周期磁暴、地磁脉冲等丰富的时变信息,可为地球系统科学研究提供地磁学依据.

关键词：深地实验室地磁总场时间变化观测地磁环境

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