检索结果-内蒙古大学图书馆

大地构造与成矿学 2025年第1期49卷 130-141页

作者：高振丽杨武斌屈潘中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640

流体包裹体是矿物晶体生长过程中或生长后被捕获的微小珠滴,可以直接保存有关古流体的物理和化学信息,被广泛应用于矿床学研究。单个流体包裹体激光剥蚀分析能够原位测量流体包裹体中的多种元素组成,是有效检测成矿流体组成的重要分析手... 详细信息

流体包裹体是矿物晶体生长过程中或生长后被捕获的微小珠滴,可以直接保存有关古流体的物理和化学信息,被广泛应用于矿床学研究。单个流体包裹体激光剥蚀分析能够原位测量流体包裹体中的多种元素组成,是有效检测成矿流体组成的重要分析手段,目前主要有LA-ICP-MS、LIBS和LA-ICP-AES等方法,其中以LA-ICP-MS的优势最为明显。本文对流体包裹体原位分析过程中包裹体选择策略、包裹体剥蚀方法、检测测量方法及其定量计算原理等方面的研究进展进行综述,并认为光谱和质谱的联用分析技术可以有效地提高分析精确度和准确度,是未来单个流体包裹体原位分析应该重点发展的方向。同时,总结了近年来单个流体包裹体成分分析在矿床学研究中的重要应用和贡献,包括成矿流体的来源、成矿元素的迁移和沉淀过程。

关键词：流体包裹体微区分析激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪激光诱导击穿光谱仪

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离子吸附型稀土矿开采机制研究进展

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中国稀土学报 2025年第2期43卷 268-283页

作者：康石长王高锋凌博闻徐永进梁晓亮朱建喜何宏平中国科学院广州地球化学研究所、中国科学院矿物学与成矿学重点实验室、广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室北京100190

离子吸附型稀土矿的开采主要基于离子交换和稀土溶液运移。为实现离子吸附型稀土矿绿色高效开采,研究者们提出了一系列的开采工艺,并建立了相关的稀土运移和渗流理论。本文综述了目前现有或潜在的离子吸附型稀土矿开采工艺,重点分析了... 详细信息

离子吸附型稀土矿的开采主要基于离子交换和稀土溶液运移。为实现离子吸附型稀土矿绿色高效开采,研究者们提出了一系列的开采工艺,并建立了相关的稀土运移和渗流理论。本文综述了目前现有或潜在的离子吸附型稀土矿开采工艺,重点分析了浸出动力学、塔板、对流扩散和外加电场驱动等稀土离子运移理论,探讨了开采过程风化壳中稀土溶液的渗流特性及影响因素,提出钙盐镁盐浸出、生物浸出和电动开采等开采工艺的优化思路,即应采用微观谱学、数值模拟和多学科交叉等手段加强稀土离子运移理论和风化壳中稀土溶液渗流特性的基础研究,实现离子吸附型稀土矿绿色高效开采。

关键词：离子吸附型稀土矿采矿稀土运移渗流

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北冰洋楚科奇边缘地北风深渊中碱性火山岩锆石U-Pb年龄与白云母原位Rb-Sr等时线年龄及其大地构造意义

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大地构造与成矿学 2025年第1期49卷 206-217,中插14-中插17页

作者：朱亚博陈华勇董彦辉糜梅中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州 510640 中国科学院大学地球与行星科学学院北京 100049 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州 510640 中国科学院大学地球与行星科学学院北京 100049 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州 510640 自然资源部海底科学重点实验室浙江杭州 310012 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州 310012

楚科奇边缘地位于北冰洋美亚海盆的核心位置,作为水下高地,其从阿拉斯加-楚科奇大陆架延伸至美亚海盆中.楚科奇边缘地的研究对于重建北极地区的板块构造演化过程非常关键.目前关于其地壳性质、起源和演化过程仍不清晰.本次研究对楚科奇... 详细信息

楚科奇边缘地位于北冰洋美亚海盆的核心位置,作为水下高地,其从阿拉斯加-楚科奇大陆架延伸至美亚海盆中.楚科奇边缘地的研究对于重建北极地区的板块构造演化过程非常关键.目前关于其地壳性质、起源和演化过程仍不清晰.本次研究对楚科奇边缘地北风深渊平原斜坡上获取的碱性火山岩样品进行了详细分析,使用矿物自动定量分析(TIMA)方法研究了其岩性特征,运用LA-ICP-MS测定了样品中 119颗锆石的U-Pb同位素年龄,同时使用LA-ICP-MS技术对样品薄片中的微晶白云母进行了原位 Rb-Sr等时线年龄测定.结果表明,119 颗锆石的年龄可划分为 94～636 Ma、929～1369 Ma、1655～2040 Ma和 2439～2735 Ma四组.结合前人对在楚科奇边缘地获取的变质岩锆石U-Pb年龄和加拿大北极地区碎屑锆石年龄特征发现,第二组、第三组和第四组捕获锆石可能来源于加拿大北极群岛基底.第一组年轻锆石Th/U值较高,为典型的岩浆锆石,其中最年轻的 6 颗锆石的加权平均年龄为 100.9±1.2 Ma,可能代表该碱性火山岩的形成年龄.白云母原位Rb-Sr等时线年龄为 72±17 Ma,稍晚于样品中最年轻锆石年龄,能够与镜下白云母多呈脉状交代碱性岩的现象相对应,因此,样品中脉状白云母很可能是后期海底构造-热液活动的产物.本次研究所获得的锆石与白云母年龄从地质年代的角度证实了美亚海盆是由阿拉斯加-楚科奇微板块在早白垩世期间从北美板块边缘分离形成的,并且经历了后期的海底构造-热液叠加作用.

关键词：北冰洋美亚海盆楚科奇边缘地锆石U-Pb定年白云母原位Rb-Sr定年北极地区构造演化

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短波红外(SWIR)光谱仪器间系统误差评价及其在矿物勘查中的应用

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大地构造与成矿学 2025年

作者：赵骏峰朱亚博王雪娜陈华勇肖兵杨征坤杜亮中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室中国科学院大学广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室西藏华泰龙矿业开发有限公司

短波红外(SWIR)光谱技术是蚀变矿物鉴别与光谱参数分析的关键手段。然而,不同仪器间潜在的系统误差严重制约了国内外光谱数据的横向对比与融合。本研究采用国产常用的CSD350A光谱仪与国际通用的ASD TerraSpec 4光谱仪,对西藏甲玛、河南... 详细信息

短波红外(SWIR)光谱技术是蚀变矿物鉴别与光谱参数分析的关键手段。然而,不同仪器间潜在的系统误差严重制约了国内外光谱数据的横向对比与融合。本研究采用国产常用的CSD350A光谱仪与国际通用的ASD TerraSpec 4光谱仪,对西藏甲玛、河南夜长坪和福建悦洋三个矿床的1628个样品进行了系统测试,从矿物识别情况、光谱特征参数及空间分布趋势三个维度开展对比分析。研究结果表明,两种仪器对矿物大类的识别具有较高一致性,但在矿物亚类细分中存在显著差异,尤其体现在白云母族矿物中伊利石与云母的区分上。在光谱参数方面,两种仪器在吸收特征峰位置检测上表现出明显的系统误差,其中TerraSpec4仪器测试值普遍偏高,不同吸收峰位置的系统误差范围为2～6nm;而吸收深度、光谱成熟度及半高宽的差异相对较小。空间趋势对比分析显示,由两种仪器获得的光谱参数变化规律在空间分布上具有一致性,但在实际应用中需考虑具体数值的系统偏差。本研究系统提供了常用蚀变矿物在国内外光谱仪器间的识别结果及其光谱参数的系统误差,为不同仪器间数据的标准化处理提供了定量依据。

关键词：蚀变矿物短波红外光谱矿物勘查光谱仪系统误差

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地壳岩浆氧化性和斑岩型铜矿床成矿潜力

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中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 227-238页

作者：艾宇民 Massimo CHIARADIA 吴超陈华勇中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049 Department of Earth Sciences University of GenevaGeneva 1205Switzerland 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广州510640

斑岩型铜矿床是全球铜(Cu)、钼(Mo)和金(Au)资源的主要供应源,其形成过程受到多种地质因素的控制,尤其是岩浆的氧化性是当前研究的焦点.本文综合分析了全球范围内已发表的弧岩浆中钒(V)和钪(Sc)的比值(V/Sc)数据,并收集了V和Sc在矿物和... 详细信息

斑岩型铜矿床是全球铜(Cu)、钼(Mo)和金(Au)资源的主要供应源,其形成过程受到多种地质因素的控制,尤其是岩浆的氧化性是当前研究的焦点.本文综合分析了全球范围内已发表的弧岩浆中钒(V)和钪(Sc)的比值(V/Sc)数据,并收集了V和Sc在矿物和硅酸盐熔体中的分配系数.通过探讨V/Sc比值与岩浆氧逸度(f O2)之间的相关性,评估了不同厚度弧地壳中岩浆的氧化性特征.研究结果表明,磁铁矿的分离结晶是降低残余岩浆的V/Sc比值的关键因素.此外,磁铁矿结晶开始时的镁值(Mg#)与岩浆氧化性呈现显著的正相关性.利用这一规律,进一步评估第四纪弧岩浆的氧化性,发现在地壳厚度超过20km的成熟岛弧和大陆弧中,岩浆随着地壳厚度的增加趋向于更高的氧逸度.这表明在这些环境中,石榴石和角闪石的地壳内分异作用增强了岩浆的氧化性;相比之下,地壳厚度小于20km的薄弧中的岩浆则可能由于更多的俯冲板片氧化性物质输入,展现出比厚弧岩浆更高的氧化性.这些发现表明,俯冲动力学和地壳厚度在决定弧岩浆氧化性及其形成斑岩型铜矿的能力方面起着至关重要的作用.高度氧化的原始弧岩浆由于在岩浆演化的早期阶段经历磁铁矿结晶,从而导致硫化物饱和,这一过程导致铜的早期亏损,因此不利于斑岩型铜矿的形成.相反,在厚弧中磁铁矿结晶被广泛抑制,使硫化物大量饱和出现在岩浆晚期阶段,因此更有利于保留演化岩浆中铜的成矿潜力.本研究深入探讨了地壳内分异作用和俯冲带物质输入对弧岩浆氧化性的双重影响,并基于V/Sc比值变化规律的系统研究,为斑岩型铜矿床的成矿潜力提供了新的地球化学指示.

关键词：岩浆演化 V/Sc变化规律磁铁矿氧逸度斑岩铜矿

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NaSbO_(3)后钙钛矿结构及其高压行为的第一性原理理论研究

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矿物学报 2025年第2期45卷 242-250页

作者：谭毅陈炜珊谭大勇肖万生中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 北京高压科学研究中心上海201203

NaSbO_(3)第一性原理密度泛函理论计算,发现NaSbO_(3)在0~60 GPa的压力范围内存在以下相变序列:R-3→(约8GPa)Pnma→(约45GPa)Cmcm。高压下,NaSbO_(3)后钙钛矿结构各向异性压缩,相对压缩率b轴>a轴>c轴;NaO_(8)多面体的4个Na-O2键... 详细信息

NaSbO_(3)第一性原理密度泛函理论计算,发现NaSbO_(3)在0~60 GPa的压力范围内存在以下相变序列:R-3→(约8GPa)Pnma→(约45GPa)Cmcm。高压下,NaSbO_(3)后钙钛矿结构各向异性压缩,相对压缩率b轴>a轴>c轴;NaO_(8)多面体的4个Na-O2键压缩率大于另外的2个Na-O2键和2个Na-O1键的压缩率;SbO_(6)八面体的Sb-O键为近等性压缩率,且小于Na-O键的平均压缩率。NaSbO_(3)后钙钛矿结构键角的压力行为具有明显的反向性,在0~10GPa的压力范围内,∠Sb-O1-Sb键角随着压力增加而减小,导致相邻刚性SbO6八面体内向旋转而相互靠近;10~60GPa区间,∠Sb-O1-Sb键角随着压力增加而增加,导致相邻刚性SbO6八面体外向旋转而相互疏远。键角与压力的这种变化关系和焓与压力的变化关系一致,其内在的关联性可能是NaSbO_(3)后钙钛矿结构相变和亚稳定的真实原因。NaSbO_(3)后钙钛矿结构的发现及其独特的高压行为研究,为实验合成常压NaSbO_(3)后钙钛矿结构,及后续探讨下地幔底部D″层的非均匀体与地震波异常传播之间的关系提供有益指导。

关键词： NaSbO_(3) SbO_(6)配位八面体第一性原理高压相变后钙钛矿结构

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影响弧岩浆成矿潜力的因素:来自台湾岛东部火山岩内熔体包裹体和锆石组成的指示

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中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 789-802页

作者：李建平张世涛初高斌陈华勇中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640 Department of Earth and Planetary Sciences McGill University3450 University StreetMontrealQC H3A0E8Canada 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 广州拓岩分析技术有限公司广州510600 广东省矿物物理与材料重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

俯冲相关的斑岩Cu(-Au)矿床代表了上地壳中金属和硫的巨量富集,通常与弧岩浆密切相关.然而,形成这些矿床的富矿岩浆和贫矿岩浆之间的根本差异目前仍存在很大争议.本研究报道了来自台湾岛东部贫矿弧火山岩内锆石和硅酸盐熔体包裹体(SMIs... 详细信息

俯冲相关的斑岩Cu(-Au)矿床代表了上地壳中金属和硫的巨量富集,通常与弧岩浆密切相关.然而,形成这些矿床的富矿岩浆和贫矿岩浆之间的根本差异目前仍存在很大争议.本研究报道了来自台湾岛东部贫矿弧火山岩内锆石和硅酸盐熔体包裹体(SMIs)的化学成分,旨在增加对影响弧岩浆成矿潜力因素的认识.锆石U-Pb年龄显示岩浆活动发生在距今约0.7Ma,且安山质熔体在约900~950℃的还原环境中形成.斜长石内的熔体包裹体显示母岩浆具有安山质组成特征和较高(且可变)的Cu含量,经计算熔体的H_(2)O含量接近3~4wt.%.以上证据表明,岩浆氧化还原状态和H_(2)O含量可能是控制弧岩浆Cu(-Au)成矿潜力的关键因素,文章认为还原且相对贫水的岩浆可能是导致台湾岛东部缺乏斑岩铜矿的潜在重要因素.

关键词：硅酸盐熔体包裹体锆石氧化还原状态弧岩浆 Cu(-Au)成矿潜力

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金属离子对水中蛭石层间结构的影响

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矿物学报 2025年第1期45卷 1-12页

作者：王迎亚冉凌瑜朱建喜马灵涯何宏平中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州 510640 中国科学院大学北京 100049 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州 510640

黏土矿物的表-界面作用制约着地球表层系统的物质循环.本研究以天然膨胀蛭石为对象,采用原位X射线衍射(in-situ XRD)和液相原子力显微镜(in-situ AFM)技术直观观测水合金属离子对蛭石层间及表面分子尺度微观结构的变化.原位XRD研究发现... 详细信息

黏土矿物的表-界面作用制约着地球表层系统的物质循环.本研究以天然膨胀蛭石为对象,采用原位X射线衍射(in-situ XRD)和液相原子力显微镜(in-situ AFM)技术直观观测水合金属离子对蛭石层间及表面分子尺度微观结构的变化.原位XRD研究发现,阳离子种类是控制蛭石层间距(d002)膨胀/塌缩行为的关键,水合能力弱、离子半径大的阳离子(K+、Rb+、Cs+)可导致蛭石层间存在较少甚至不含水分子,d002值减小至约1.1 nm,层间域高度仅～0.14nm.水合能力强的阳离子(Li+、Na+、Mg2+、Ca2+、Sr2+),由于其水合离子半径较大,蛭石d002值增大为～1.5 nm,层间域高度0.54 nm,约为两层水分子高度.与蒙脱石性质不同,蛭石的d002值不受阳离子浓度的影响.引起蛭石层间及表面结构特征变化的阳离子特异性效应不仅与阳离子半径和水化能力有关,还受离子非经典极化作用影响.原位AFM下的层间阳离子交换实验结果与原位XRD相一致.高分辨AFM结果表明,任意投放的蛭石纳米片会自发调整晶体取向,最终与实验基底云母片(001)晶面上保持a×b晶轴方向一致.蛭石纳米片的晶格缺陷会引起其表面电荷异质性分布,由此可引起表面形貌分子尺度的不均一.观察还发现,Rb+、Mg2+和Ca2+以沿着蛭石(002)晶面的a轴方向吸附.本研究不仅加深了阳离子的差异对蛭石层间及表面结构变化特征的认识,还有助于理解阳离子在黏土矿物-水环境下的赋存状态与形式.

关键词：膨胀蛭石阳离子交换原位XRD 高分辨AFM

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钠交代作用对碱性花岗岩体系中稀土富集成矿的贡献

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岩石学报 2024年第3期40卷 864-872页

作者：张东杨武斌牛贺才中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广州510640 中国科学院大学北京100049

碱性岩是全球稀土资源的主要来源之一,特别是中-重稀土资源。针对碱性花岗岩体系中稀土(REE)和部分高场强元素(HFSE)超常富集机制及其控制因素等关键科学问题,目前尚缺乏深入系统的研究工作。本文重点关注碱性花岗岩成矿体系中的钠交代... 详细信息

碱性岩是全球稀土资源的主要来源之一,特别是中-重稀土资源。针对碱性花岗岩体系中稀土(REE)和部分高场强元素(HFSE)超常富集机制及其控制因素等关键科学问题,目前尚缺乏深入系统的研究工作。本文重点关注碱性花岗岩成矿体系中的钠交代作用,对常见的钠长石化、钠铁闪石化和钠辉石化等热液交代过程中的矿物交代反应过程及其稀有稀土元素再活化-迁移过程开展分析和讨论。在碱性岩中,碱性角闪石和辉石被认为是REE和HFSE的重要载体,同时也是岩浆分异演化的有效示踪剂。以中国黑龙江碾子山碱性花岗岩为例,岩浆晚期的热液交代会导致碱性角闪石和辉石从富钙的矿物相向富钠的矿物相转变,在这个相转变过程中会导致REE和HFSE的活化和迁移。特别是岩浆晚期热液富钠霓辉石的形成过程中REE和HFSE会大规模释放到交代流体中,可能是导致这些关键金属元素在岩浆晚期超常富集和成矿的关键控制因素。因此,碱性角闪石和辉石的钠指数[Na^(#)=Na/(Na+Ca)摩尔比]可能是一个潜在的矿物地球化学指标,或将为碱性岩型稀土资源勘查提供新的方法。

关键词：碱性花岗岩碱性角闪石钠交代作用稀土钠指数(Na^(#))

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从矿物粉晶表面反应性到矿物晶面反应性——以黄铁矿氧化行为的晶面差异性为例

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岩石学报 2019年第1期35卷 129-136页

作者：何宏平鲜海洋朱建喜谭伟梁晓亮陈锰中国科学院矿物学与成矿学重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国科学院大学北京100049

地球系统中各种矿物相的物理化学反应大多是从矿物表面或界面开始的。要揭示矿物表面反应性的本质,就需要从控制其反应性的表面结构入手。由于实验条件的限制,绝大多数关于矿物表面物理化学性质的研究主要采用粉晶作为研究对象。尽管粉... 详细信息

地球系统中各种矿物相的物理化学反应大多是从矿物表面或界面开始的。要揭示矿物表面反应性的本质,就需要从控制其反应性的表面结构入手。由于实验条件的限制,绝大多数关于矿物表面物理化学性质的研究主要采用粉晶作为研究对象。尽管粉晶方法在研究诸如硅酸盐、碳酸盐溶解和沉淀结晶等过程中被普遍采用,但这种基于矿物粉晶的研究方法还是有一定的不足。因为形成粉晶的破碎研磨过程会导致晶体高能面的出现,高能面所具有的高活性可能会加速其反应过程,应用于地球化学反应的计算结果就可能高估了实际的地球化学反应速率。本研究以黄铁矿表面氧化反应的晶面差异性为例,从晶面结构制约反应性的角度出发,重新审视了黄铁矿氧化的相关问题,弥补了传统"粉晶研究"中对黄铁矿氧化速率和氧化机理认识的缺陷。黄铁矿宽范围的氧化速率实测值很可能是由不同晶面间较大的反应性差异导致;水在黄铁矿的氧化过程中同时扮演着传递电子的催化剂和反应物的角色,也是黄铁矿氧化反应速控步(rate-limiting step)的核心物质。这些认识首次明确了黄铁矿不同晶面反应性差异的重要性,并提示我们应将传统表面矿物学的研究推向更为精确的晶面矿物学水平。这一从晶面角度考察发生在矿物表面的地球化学反应的研究方法可为构建更为精确的地球化学模型提供理论基础。

关键词：黄铁矿晶面反应性氧化速率氧化机理

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