矿床地质杂志

矿床地质杂志2019年第4期

• 关键矿产——国际动向与思考

  毛景文,杨宗喜,谢桂青,袁顺达,周振华

  当前，世界各国贸易争端不断加剧，引发对战略性新兴产业所需关键矿产供应安全的担忧，世界各主要国家纷纷制定关键矿产战略保障供应安全。文章通过综合整理美国、欧盟、英国等西方发达国家关键矿产清单，总结了这些国家关键矿产战略的总体特点。基于当前世界供需形势、中国矿产探明储量和资源禀赋特点等情况，文章将关键矿产划分为主导型、技术和条件制约型、市场制约型和资源短缺型4类，并从加强宏观管理、加大力度冶炼技术研发、高精尖新材料研发和充分利用2种资源和市场等方面提出几点思考。

• 岩浆硫化物矿床研究现状及重要科学问题

  宋谢炎

  20世纪90年代，岩浆通道成矿模型的提出为岩浆硫化物矿床成因研究提供了崭新的思路，但对成矿机制和找矿标志的认识依然存在分歧。2000年以来，不同学者从岩浆通道形成的构造因素，外来硫加入的方式和控制因素，硫化物熔离、运移和沉降的热力学条件及动力学机制，区域找矿标志等方面对岩浆通道成矿机理进行了更深入的探讨。最近的研究发现，原来建立在热力学平衡假设基础上的一些认识需要纠正，硫化物熔离的化学动力学机制以及岩浆流体动力学状态对矿床的地质和地球化学特征具有不可忽视的影响，玄武岩铂族元素亏损的形成机制和找矿意义需要重新认识。

• 锗的地球化学及资源储备展望

  叶霖,韦晨,胡宇思,黄智龙,李珍立,杨玉龙,王浩宇

  锗是众多高新技术领域的重要原材料，随着无人驾驶、5G、太阳能电池和催化剂等产业的飞速发展，锗在中国及全球未来需求量将十分巨大，在国民经济建设中具有重要地位，许多国家将其作为国家重要战略资源进行严格控制、管理和储备，因此，锗资源的地质勘探和战略储备是今后国家持续发展的重要需要。文章总结了锗的地球化学性质、晶体化学及矿物学、地球化学行为控制因素、全球富锗矿床类型等，根据我国锗资源特征，结合"川滇黔铅锌矿集区"内多数矿床中锗超常富集普遍现象，提出该区可作为中国锗资源战略储备基地，具有巨大潜在经济价值。开展"川滇黔铅锌矿集区"锗超常富集机理研究，不仅可以补充和完善锗地球化学行为的科学内容，提供认识该区铅锌成矿作用的重要地球化学信息，更重要的是为地质勘探的深入和综合利用该区锗资源提供科学依据，从而为建立中国锗资源战略储备基地提供实际地质地球化学支撑。虽然中国是全球最大的锗生产国和出口国，但其产品多为初级产品，加强锗产品深加工研发不仅具有广阔的前景，也将是中国锗资源综合利用发展趋势。

• 长江中下游成矿带含稀散金属矿床特征初探

  谢桂青,韩颖霄,李新昊

  稀散金属是关键金属的重要部分，其矿化特点和成矿规律等方面受到矿床学界高度关注。文章总结了全球稀散金属矿化类型和分布规律，除了镓、镉和铊矿床外，其他锗、硒、铟、碲和铼5种稀散金属普遍伴生于斑岩-矽卡岩铜矿系统。笔者初步地绘制了全球斑岩型和矽卡岩型稀散金属的分布图、长江中下游成矿带含稀散金属矿床的分布图，指出长江中下游成矿带有2种不同类型含稀散金属矿床：一类呈伴生产于斑岩-矽卡岩铜铁金和铅锌矿床，以多种稀散金属为特征；另一类呈独立稀散金属矿床；以前者为主。文章以长江中下游矿成矿带鄂东南丰山矿田为例，介绍碲和铊的赋存状态，初步地建立了矽卡岩铜金碲矿床+远接触带低温金铊碲矿床组合模型。最后提出矽卡岩型稀散金属矿床重点关注的科学问题，建议加强氧化型含金矽卡岩矿床伴生的稀散金属矿床的成矿机制研究。

• 全球钴矿资源特征及勘查研究进展

  王辉,丰成友,张明玉

  近年来，钴矿相关新兴产业方兴未艾，从新能源汽车的充电电池到喷气涡轮机中的超级合金，钴均是不可或缺的关键金属材料之一。文章介绍了全球钴矿类型及分布特征，着重对近年来全球钴矿的勘查、研究取得的进展进行了梳理和总结。迄今为止，全球钴资源主要来源于沉积岩容矿型层控Cu-Co矿床、红土型Ni-Co矿床和岩浆型Ni-Cu-Co矿床及热液、火山成因钴多金属矿床，但总体分布极不均衡。热液及火山成因Co多金属矿床多数以Co为主要金属，表现出较大的找矿的潜力。上述几种钴矿床大多与基性-超基性岩有着直接的或间接的成因联系。此外，还有大量的钴资源赋存在洋底Fe-Mn结核与结壳内。关于钴矿的成矿条件、构造背景与成矿机理等关键问题仍亟需开展进一步的研究工作，深入理解钴矿的成矿规律并建立行之有效的找矿模型，将为"新能源时代"钴矿的勘查和开发提供有效的支撑和指导。

• 综合找矿模型在甲基卡隐伏区稀有锂金属找矿中的应用

  付小方,黄韬,郝雪峰,邹付戈,肖瑞卿,杨荣,潘蒙,唐屹,张晨

  锂金属是重要的战略新兴关键矿产之一。寻找超大型稀有锂金属隐伏矿是中国矿床学界的一大难题。甲基卡广为第四系覆盖，以往的找矿和勘查工作主要局限在南部"就脉找矿"。笔者通过对超大型X03锂矿床的找矿实践，建立了"岩浆-变形-变质-成矿"四位一体控矿要素和成矿模式，归纳总结了地质-地球物理-地球化学异常的内在关联，从远景区分析、找矿靶区圈定、矿床（矿）预测定位的层次与流程，建立的第四系掩盖区隐伏稀有锂金属的综合找矿模型，在指导稀有金属找矿中取得了快速突破，是一个典型的成功实例。建议继续加强该矿田花岗岩基的深部延伸及岩石组合特征、伟晶岩（矿）脉的形成富集规律等研究，注重隐伏花岗岩株（枝）与伟晶岩（矿）脉的找矿相连部位的找矿，开展深部锂等稀有金属的资源潜力预测。

• 湖南仁里稀有金属矿田地质特征、成矿时代及其找矿意义

  刘翔,周芳春,李鹏,李建康,黄志飚,石威科,黄小强,张立平,苏俊男

  仁里稀有金属矿田位于幕阜山岩体西南缘，是华南地区重要的稀有金属矿产地之一。文章旨在通过对区域成矿条件、矿田地质特征、地球化学特征、成岩成矿时代与稀有金属成矿作用的综合分析，为矿田勘查设计乃至华南地区稀有金属找矿与研究提供理论依据。在矿田范围内对燕山期、武陵期花岗岩及每个矿区代表性伟晶岩进行了系统采样，开展了岩石化学成分分析，同时对矿田内二云母二长花岗岩及锂辉石伟晶岩分别进行了锆石U-Pb、白云母Ar-Ar同位素定年。研究表明：①多期造山与燕山期陆内活化是成矿的有利地质背景，多阶段伸展作用导致幕阜山地区多期大规模的多金属成矿作用发生；②矿田构造主要以NE（或NNE）向构造为主，复合改造NW向及近EW向构造，NE（或NNE）向和NW（或近EW）向构造呈现立交桥式的构造格局，控制了花岗岩和伟晶岩分布；③矿田内伟晶岩属极高分异、富硅、过铝质花岗质岩石，燕山期花岗岩属陆壳改造"S型"花岗岩；④幕阜山岩体由岩体内接触带往岩体外接触带（10 km），由黑云母伟晶岩→二云母伟晶岩→白云母伟晶岩→锂云母伟晶岩→锂辉石白云母伟晶岩过渡，形成了较完整的稀有金属演化序列：无矿化→Be→Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Nb+Ta+Li+Cs；⑤稀有金属成矿与构造岩浆时空演化、构造组合、特别是岩浆的分异程度密切相关，矿田内燕山期花岗岩年龄139.3~146.2 Ma，稀有金属成矿年龄为130.5~130.8 Ma。

• 新疆阿尔泰造山带中伟晶岩型稀有金属矿床成矿规律、找矿模型及其找矿方向

  张辉,吕正航,唐勇

  文章对阿尔泰造山带中的主要伟晶岩类型、时空分布特征、形成物源以及稀有金属矿化类型、形成条件（包括温度、压力、侵位深度）、可能控制因素等进行了归纳和总结，进而提出了阿尔泰伟晶岩成因模式、稀有金属矿化机制、伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型及其找矿方向。阿尔泰稀有金属伟晶岩显示2个期次（同造山和后造山）和4个阶段（泥盆纪-早石炭世、二叠纪、三叠纪、早侏罗世）的成岩成矿特征。其中，以后造山阶段的三叠纪伟晶岩成岩及其Be、Li成矿作用最为显著。不同期次和阶段的伟晶岩显示规律的时空分布特征，稀有金属伟晶岩的成岩成矿明显受"构造-变质-物源-岩浆"的控制，而伟晶岩与周边花岗岩存在时代或物源上的解耦，表明阿尔泰伟晶岩不是由花岗质岩浆分异演化晚期的残余岩浆固结形成，由此提出阿尔泰不同时代伟晶岩的成因模式，即造山过程中加厚的不成熟地壳物质在伸展减压背景下发生小比例部分熔融（深熔）形成独立伟晶岩。通过对形成伟晶岩初始岩浆中磷含量、伟晶岩分异演化程度的评价以及基于围岩蚀变过程中全岩及蚀变矿物电气石中稀有金属Li、Rb、Cs含量特征，建立了阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床找矿模型、地质-地球化学找矿指标体系，并提出不同尺度的找矿方向。

• 川西长征穹窿高分异花岗岩地球化学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征:对区域稀有金属成矿背景的限定

  周玉,周雄,张贻,秦志鹏,贾志泉

  新近在川西松潘-甘孜造山带东南缘长征穹窿发现一处花岗伟晶岩型铷铍矿产地。为阐明与成矿花岗伟晶岩具密切成因关系的花岗岩的特征及其成矿背景，在详细野外地质调查的基础上，采集穹窿核部出露的花岗岩样品开展了镜下鉴定、元素地球化学及锆石LA-（MC）-ICP-MS U-Pb和Lu-Hf同位素测试工作。结果表明，长征穹窿核部出露的两处花岗岩岩枝分别由二长花岗岩和正长花岗岩组成，岩石高硅、富铝、高钾、富碱、低钙、低Na/K比值，为高钾钙碱性岩石系列，A/CNK值均大于1.1，为过铝质花岗岩；岩石相对富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U，而亏损Ba、Sr、Ti等微量元素；岩石稀土元素总量为30.9×10-6~69.0×10-6，LREE/HREE为4.2~8.0，轻稀土元素富集明显，δEu为0.12~0.57，具明显的负铕异常；锆石U-Pb定年结果分别为（202.2±1.3）Ma（MSWD=0.42，n=15）和（202.2±1.5）Ma（MSWD=1.18，n=9），长征穹窿核部花岗岩岩浆结晶时代为晚三叠世末期；锆石Lu-Hf同位素εHf（t）和TDM2分别为-15.42~-4.71和2.22~1.54 Ga，花岗岩可能起源于下地壳。综合分析认为，长征穹窿核部花岗岩为典型的高分异花岗岩，源于下地壳的初始岩浆在晚三叠世末期上升侵位过程中混染了较多围岩成分而形成；区域伟晶岩至少存在3期成矿作用，稀有金属矿化为多期或多次岩浆作用的产物，预测区域可能存在一期194 Ma左右的伟晶岩稀有金属成矿事件；区域与稀有金属成矿作用有关的花岗岩为多期或多次岩浆作用晚期的产物，形成于同碰撞构造向碰撞后伸展构造转换的相对稳定环境。

• 赣南新元古代变质岩稀土矿物及其地球化学特征

  王臻,陈振宇,赵芝,陈斌峰,邹新勇

  近年来赣南地区首次报道了变质岩离子吸附型稀土矿床的发现，为离子吸附型稀土的找矿提供了新思路。赣南地区新元古代变质岩大面积分布，风化壳也广泛发育。文章对30件稀土元素含量（> 300×10-6）高的变质岩矿物样品进行了详细的电子探针分析，旨在查明赣南新元古代不同类型变质岩中的稀土矿物种类及特征，探讨其成因、对全岩稀土元素含量的贡献以及离子吸附型稀土元素的成矿潜力。研究表明，区域上变质岩可大致分为6类，分别是变质凝灰岩类、板岩类、千枚岩类、片岩类、变砂岩类和变粒岩类，不同类型变质岩的稀土矿物组合不同，除了普遍存在的、难风化的独居石、磷钇矿和锆石外，部分岩性中出现易风化的褐帘石、含稀土元素绿泥石和含稀土元素金红石，及表生的水磷酸盐和磷铝酸盐等矿物。这些富稀土矿物贡献了全岩中大部分稀土元素，且部分矿物成因与后期流体作用相关，为成矿提供了良好的条件。文章总结分析认为，赣南地区广泛分布的变质岩中，片岩类、变砂岩类和变质凝灰岩类均具有相对易风化的稀土矿物组合，尤其变质凝灰岩类和变砂岩类，能为离子吸附型稀土成矿提供充足的物质来源，具有可观的离子吸附型稀土成矿潜力。

• 湘东北仁里-传梓源5号伟晶岩脉云母和长石成分的演化与成矿作用的关系

  杨晗,陈振宇,李建康,李鹏,熊欣,王臻,周芳春

  5号稀有金属伟晶岩脉是仁里-传梓源矿区规模最大的伟晶岩脉，地表分带性良好。文章选取仁里5号脉深部钻孔开展矿物学研究，研究其深部的分带规律。根据对深部钻孔（ZK708）岩芯的矿物学特征研究认为，5号伟晶岩脉深部可划分为4个带：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ带。Ⅰ带主要为微斜长石和石英，典型特征为文象结构；Ⅱ带主要为微斜长石和钠长石；Ⅲ带主要为钠长石和白云母；Ⅳ带主要为钠长石和石榴子石。云母和长石的成分特征显示，从外带（Ⅰ、Ⅱ带）至内带（Ⅲ、Ⅳ带）云母由白云母系列逐渐向锂云母系列转变；由Ⅰ带→Ⅱ带→Ⅳ带→Ⅲ带，云母中的Li、F、Cs、Ta、Sn、Nb含量升高，Sr、Ba含量下降；钾长石的中Li、Rb、Cs呈现类似的上升趋势，指示伟晶岩分异演化程度升高。碱性长石中P的含量呈现出由Ⅰ~Ⅱ带略微降低，Ⅲ带升高而Ⅳ带呈略微降低的趋势，Ⅲ带内发育铌钽铁矿，表明P元素的升高可能与铌钽的富集密切相关。

• 川西可尔因矿集区稀有金属矿床成矿规律与找矿方向

  岳相元,张贻,周雄,龚大兴,谭洪旗,周玉,朱志敏

  为了解可尔因矿集区地质特征和成矿规律，查明矿集区地质找矿方向，对矿集区内成矿地质条件进行了系统分析和总结。研究表明稀有金属成矿主要与印支晚期-燕山早期的中-酸性花岗岩有关，岩浆侵位与成矿伟晶岩脉之间具有结晶分异演化关系。含矿岩浆不均一的结晶分异作用，导致了稀有金属矿化多分布在可尔因岩体东部和南部。在过铝质高挥发分的钙碱性-高钾钙碱性岩浆侵位和结晶分异演化过程中，在岩体与地层的接触带构造发育地段，形成了伟晶岩型稀有金属矿体，具有"岩浆岩-地层-构造"控制成矿的特征。据此提出了矿集区内的找矿标志和岩体与地层接触部位为今后找矿重点区域。

• 川西可尔因锂矿田云母矿物化学及稀有金属成矿和找矿指示

  马圣钞,王登红,刘善宝,孙艳,郭伟明,代鸿章,刘丽君,李超

  为明确可尔因矿田岩浆演化过程中锂的迁移与富集，指明稀有金属矿床的找矿方向，文章通过野外地质观察、室内岩矿鉴定及云母LA-ICP-MS原位测试，发现随着岩浆分异程度的增强，云母由镁铁质黑云母演化为硅铝白云母，以云母Mg#/n（Li）值作为岩体分异程度指示，显示其与亲铁元素组合（V、Cr、Co、Ni）、稀碱金属（Li、Rb、Cs）、稀有金属（Nb、Ta、Sn）及稀散元素（Ga）和指示岩浆演化的元素对（Nb/Ta、K/Rb）均存在显著的相关性。根据岩体结晶环境、源区类型及云母结晶时对应熔（流）体中的Li含量，将可尔因矿田岩浆-热液活动划分为3期次7阶段，进而指出矿田内第三期次一、二阶段岩浆热液活动为Li迁移与富集的主要阶段。该过程中深源Li成矿元素和热量持续供给、早阶段岩体黑云母分解、三叠系围岩混染和上侵流体圈闭促成了富Li熔（流）体的形成与就位，表明矿田内及外围寻找岩浆型锂矿和三叠系层控富锂矿体的潜力。结合Li和其他稀有金属的相关性，指明了Sn、Nb、Ta等稀有金属元素的找矿方向。

• 铝土矿(岩)型锂资源及其开发利用潜力

  钟海仁,孙艳,杨岳清,王登红,黄凡,赵芝

  铝土矿常共伴生Li、Zr、Nb、Sc等三稀元素，是潜在的巨大沉积型锂资源库。铝土矿中锂的赋存状态和分布规律研究，对丰富发展锂矿成矿理论和实现铝土矿资源的综合利用意义重大。文章系统收集了中国山西、河南、广西、贵州、云南和重庆等地区铝土矿床的地球化学、矿物学、年代学资料，探讨了锂的赋存、分布规律、影响因素和综合利用前景。黔北、渝南、豫西、晋中北铝土矿区的古风化壳沉积型富锂铝土矿（岩），成矿时代为晚石炭世本溪期和中二叠世梁山期，锂主要富集于含矿岩系中、下部致密块状铝土岩（高铝黏土岩）-硬质黏土岩中，其A/S值为1.1~1.8，w（SiO2）为25%~45%，w（Al2O3）介于35%~55%，而在土状铝土矿中w（Li）偏低。锂主要以离子交换和离子吸附2种形式赋存在高岭石、绿泥石、蒙脱石等黏土矿物中，并且当黏土矿物含量高、种类多时，w（Li）更高。铝土矿（岩）型锂是沉积型锂资源的重要而巨大的来源，黏土提锂在实验和工业上的进展为铝土矿中锂的综合利用提供了广阔前景。

• 含碳质地层对矽卡岩钨矿的影响——以鄂东付家山钨矿床为例

  纪云昊,谢桂青,朱乔乔,孙孝峰,李新昊

  付家山矽卡岩钨矿床位于长江中下游成矿带鄂东矿集区，矿体产于晚中生代花岗闪长斑岩体与下二叠统含碳质地层的接触带。付家山矿区西侧地层为茅口组灰岩，东侧地层为栖霞组灰岩，茅口组灰岩中有机碳含量（0.72%）低于栖霞组灰岩（0.95%）。为了探明不同地层对矽卡岩钨矿床的矿物成分的影响，文章针对付家山矽卡岩钨矿的地层、矽卡岩矿物和白钨矿进行详细地野外地质观察和编录，并利用电子探针（EMPA）开展矿物成分分析。东、西侧地层中矽卡岩阶段的石榴子石和辉石有明显差异，与茅口组接触交代形成的石榴子石变化范围较小（And31~90Gro1~53Spr5~20），辉石端员成分变化范围变化较大（Di0~100Hd0~97）；而与栖霞组接触交代形成的石榴子石变化范围较大，主要为And66~95Gro0~27Spr3~7，部分为And19~33Gro60~76Spr3~7。辉石端员成分为Di44~64Hd29~49。西侧矿段石英-硫化物阶段和方解石阶段中白钨矿的MoO3相较于东侧矿段含量要高，产于茅口组矿体的石英-硫化物和方解石阶段白钨矿w（MoO3）为0~1.82%，产于栖霞组矿体的石英-硫化物和方解石阶段白钨矿w（MoO3）为0.08%~0.86%。上述矿物组合暗示付家山西侧矿段相较于东侧矿段形成环境更为氧化，表明含碳量不同的地层对矽卡岩钨矿的形成有明显的影响。