• 2021年第40卷第1期文章目次
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    • >非金属矿产专题
    • 前言

      2021, 40(1):0-0.

      摘要 (79) HTML (0) PDF 570.80 K (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 江陵凹陷古新世地下卤水型硼矿成因研究

      2021, 40(1):1-13.

      摘要 (265) HTML (0) PDF 8.85 M (1091) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国探明硼资源主要分布于东北和青藏等地区,矿床品位低,共伴生矿物多,开发成本高,开发利用程度低,难以满足产业发展需求。目前,在江汉盆地江陵凹陷勘探中发现卤水中B2O3浓度达3 g/L,Li、K、Br、I、Rb、Cs含量超过工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,对江陵凹陷新生代卤水型硼矿开展水化学、同位素地球化学及实验地球化学分析,重点研究了古气候、构造和玄武岩等对卤水成矿的影响,探究其成因机制。研究初步认为,不同的储卤层岩性具有不同的地球化学和同位素特征,玄武岩有强烈的蚀变,说明地下流体对火成岩发生了交代作用,玄武岩的水-岩反应是富硼卤水矿的重要物质来源;一定盐度的流体有利于硼离子的活化,高盐度流体是硼成矿元素主要的迁移载体,表生环境下干热的古气候使含矿水体蒸发浓缩是富硼卤水富集成矿的重要形成机制。

    • 格尔木河流域富钾花岗岩中成盐元素风化迁移的时空演变

      2021, 40(1):14-26.

      摘要 (74) HTML (0) PDF 9.90 M (185) 评论 (0) 收藏

      摘要:位于东昆仑山中段的格尔木河流域分布着大面积的花岗岩,其中局部出露富钾花岗岩,研究这些富钾花岗岩的分布特征,K、B、Li等元素的含量变化以及它们风化迁移的时空演变过程,对揭示下游察尔汗盐湖的成盐成矿规律具有重要的意义。本研究采集格尔木河流域昆仑河、西大滩和小干沟不同河段不同风化程度的岩石/碎屑样品,采用常微量元素分析、岩石薄片显微照片、风化指数、光释光定年(OSL)等方法,系统研究了该流域内的花岗岩分布、类型及其成盐元素迁移的时空变化规律。结果显示:①昆仑河、西大滩区段内主要出露灰白色中细粒二长花岗岩,属于中等钾含量花岗岩;小干沟区段主要出露灰白、肉红色高钾斑状二长花岗岩组合,钾含量较高,为主要的富钾基岩分布区;②风化程度由低到高的花岗岩样品中,K元素含量逐步降低,B、Li元素含量逐渐升高;在空间分布上,K、B元素含量在小干沟区段最高,Li元素在昆仑河区段最高;③流域内风化程度不同的花岗岩样品的地球化学数据能够很好地响应化学风化势指数(WPI)和烧失量(LOI)的变化,说明这两种化学风化指标在区域上对花岗岩的风化具有高度的敏感性;④小干沟坡积-冲洪积沉积剖面形成于95.9±10.5~17.7±1.0 ka之间,该剖面中WPI和K、B、Li元素含量的变化说明花岗岩中元素的风化迁移与流域内冰期-间冰期旋回气候导致的化学风化强度变化密切相关,同时也为察尔汗盐湖提供了丰富的成盐离子。

    • 冀北招素沟萤石矿地球化学特征及矿床成因探讨

      2021, 40(1):27-38.

      摘要 (105) HTML (0) PDF 7.16 M (207) 评论 (0) 收藏

      摘要:招素沟萤石矿是冀北地区较为典型的萤石矿,矿床产于张家口组火山岩及早白垩世正长斑岩的断裂构造中,其矿体的产出严格受断裂控制。对萤石矿石及围岩的微量元素及稀土元素进行了系统分析。微量元素分析结果显示所有样品均表现出较高的Co、Cr、Cu、Ni含量,且变化较稳定,特别是Ni的含量明显偏高;U、Be、Mo含量较低,变化较大;萤石矿稀土元素分布模式表现为右倾的轻稀土富集型,Eu既有正异常又有负异常,Ce表现为轻微的负异常。流体包裹体主要为富液包裹体及纯液体包裹体两种形式,包裹体测温显示,完全均一温度为137~238℃,均一温度较为集中,平均189℃,盐度(NaCleq,质量分数)为0.88%~2.07%,平均1.61%,密度为0.63~0.89 g/cm3,总体反映招素沟萤石矿的成矿流体是一种较均一的中低温、低盐度、低密度的流体。根据成矿压力估算出成矿深度为0.289~0.538 km,平均0.428 km。通过对矿石与围岩的地球化学及成矿流体包裹体特征研究,认为该萤石矿系中低温热液成因。

    • 四川盆地东部三叠系嘉陵江组海相钾盐成矿分析及靶区预测

      2021, 40(1):39-48.

      摘要 (41) HTML (0) PDF 6.47 M (151) 评论 (0) 收藏

      摘要:四川盆地是我国重要的成盐盆地,但是否能形成一定规模的钾盐矿床一直存在争议。本文以四川盆地三叠纪杂卤石成因-海相钾盐成钾条件分析-次级凹陷圈定-钾盐成钾靶区圈定为主线,利用光薄片鉴定、扫描电镜、Sr同位素、大地电磁测深及地震解译等手段分析了四川盆地三叠纪钾盐成矿潜力,并进行了资源量预测。四川盆地东部早三叠世嘉陵江期岩盐中赋存的杂卤石是自生的,是海水高度浓缩的产物,暗示岩盐沉积时古卤水浓缩已达到钾镁盐析出阶段,长寿双龙-合兴一带和垫江董家场一带可能存在有利于钾盐沉积的次级凹陷,后期构造运动对钾盐改造较小,保存条件较好。利用地震解释和大地电磁测深等结果初步圈定了长寿双龙-保合村勘查靶区,估算了资源量,为开展钻孔验证提供了科学依据。

    • 黔西北燕子口地区五峰-龙马溪组页岩气源岩评价

      2021, 40(1):49-64.

      摘要 (50) HTML (0) PDF 10.35 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:黔西北上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组具有巨大的页岩气资源潜力,是我国南方页岩气勘探主攻目的层位和地区之一。本文研究了黔西北燕子口地区该套地层横向范围和厚度以及埋藏深度、岩相特征、矿物组成、总有机碳含量、热成熟度、储集空间和物性等页岩气成藏关键特征,结果表明:五峰组在燕子口西部的以勒地区厚度可达20 m,而龙马溪组自黔中隆起往北厚度逐渐增大,至四川丁木坳-大坪一线厚度达250 m以上;有效烃源岩主要分布在五峰组-龙马溪组下段,包括粘土页岩、粉砂质页岩和钙质页岩几种岩相类型,主要由粘土矿物、石英、碳酸盐矿物组成,其高岩石脆性指数(47.3%~76.8%)显示良好的可压裂性;可识别出裂缝、溶蚀孔、粒间孔、晶间孔等储集空间,其中溶蚀孔隙和裂缝占主导,储层孔隙度高,比表面积(13.4~24.9 m2/g)与总有机碳含量之间呈现良好的正相关性;地球化学分析表明,富有机质页岩段有机质类型好(Ⅰ型-Ⅱ1型),具有高有机质丰度(TOC平均值为2.56%)和有机质成熟度(Ro值为2.5%)。综合研究认为,燕子口地区以北与川东南古蔺-叙永一线接壤区带为五峰组-龙马溪组页岩气较为有利的勘探潜力区域。

    • 辽西紫都台-于寺盆地膨润土矿岩石矿物学特征研究

      2021, 40(1):65-75.

      摘要 (89) HTML (0) PDF 8.35 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:对紫都台-于寺盆地内二道河、哈尔套、北窝棚及下扎兰波罗等膨润土矿床进行了系统采样、处理,开展与矿床相关的赋矿岩系岩石学及矿物学特征研究。通过基本分析、XRD、化学全分析、阳离子交换量等手段对样品进行测试,研究结果表明沉凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、砂砾质凝灰岩等富含火山玻璃的岩石更易于水解形成膨润土矿。膨润土总体呈碱性,矿物组成以蒙脱石为主,其次为石英、斜长石等伴生矿物。XRD及阳离子交换量表明盆地北部二道河及哈尔套膨润土矿发育钙基及钠基膨润土,并呈现上部钙基膨润土、下部钠基膨润土的分层特征,对盆地南部下扎兰波罗及北窝棚膨润土矿的深部寻找钠基膨润土矿具有指导意义。

    • 青海別勒滩试验区低品位固体钾盐液化开采的野外实验研究

      2021, 40(1):76-88.

      摘要 (54) HTML (0) PDF 8.68 M (226) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国是一个钾盐资源贫乏的国家,长期依靠进口。在我国,钾盐找矿难度较大,经过50多年的勘查,盐湖找钾已很难有新的大突破。但值得注意的是,在察尔汗盐湖、马海、罗布泊等地有数亿吨低品位固体钾盐,这些资源相当于一个超大型钾矿,对低品位固体钾盐的开发是缓解我国钾盐短缺重要的、可行的方向。本文在青海別勒滩试验区对3米以浅地层进行了野外溶矿实验,研究低品位固体钾盐固液转化过程中的水动力学和水化学变化等问题。研究发现,溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中水位变化差别较大,表明別勒滩地区在地质结构、构造,特别是孔隙度等方面存在较大差异;溶矿过程中试验区内不同时间、不同单元探坑中卤水的KCl含量有差异,溶矿初期,探坑内卤水KCl含量变化与水位埋深呈相反趋势,水位抬升效果最好的区域其卤水品质较差;随着溶剂的不断补充和与固体钾矿反应时间的增加,卤水KCl含量整体趋于平均,但总体上含量较低。经过几个月的溶矿实验,探坑中卤水KCl含量仍较低,溶矿效果不理想。这可能是因为近几年对低品位固体钾盐持续开采,地层中钾盐矿物含量降低导致溶矿后卤水中KCl含量降低。因此,需要对浅部矿床地质特征进行精准评估,精细化分形溶采管理,以避免盲目补给溶剂,造成无效溶解,使得溶采工程低效率运行,生产成本提高。

    • 新疆库米什盆地硝酸盐型盐湖中锶离子迁移富集规律研究

      2021, 40(1):89-98.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 6.58 M (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆库米什盆地是典型的硝酸盐型盐湖分布区,盆内盐湖中Sr2+的含量明显比新疆其他盐湖要高,但对该地区盐湖中Sr2+的迁移富集规律尚未开展深入研究。本文以库米什盆地硝酸盐型盐湖为研究对象,探讨了研究区硝酸盐型盐湖中Sr2+的迁移富集规律。研究结果表明:①库米什盆地水体和沉积物中的Sr2+均具有自北西至南东向逐渐迁移富集的规律,与河水汇聚方向基本一致,表明盐湖中的Sr2+主要随径流逐渐汇集至成盐凹陷中;②无论是水体还是沉积物中,Sr2+与Ca2+、SO42-等化学组分之间均具有较好的相关性和变化趋势上的一致性,受它们物质补给源的影响较大。盐湖水体在蒸发浓缩作用下,其矿化度逐渐增高,Sr2+含量也随之升高,表明Sr2+的富集与蒸发浓缩作用过程有关;③库米什盆地硝酸盐型盐湖中Sr2+的补给源与盆地北西部的天青石矿床、北东部及北西部的碳酸盐岩(以泥盆系灰岩为主)、盆缘的侵入岩有关。综合分析表明,库米什盆地硝酸盐型盐湖中Sr2+的迁移富集具有多源、多方向补给的特征。

    • 中亚盆地钾盐矿床盐类矿物Rb-Sr同位素体系研究及其意义

      2021, 40(1):99-108.

      摘要 (61) HTML (0) PDF 6.97 M (252) 评论 (0) 收藏

      摘要:中亚盆地钾盐矿床的形成时代目前被限定为晚侏罗世至早白垩世,较为宽泛。盐类矿物沉积之后若未被改造,可测定其形成时代;若被改造则可利用同位素测年研究其沉积后作用。为了得到中亚盆地钾盐矿床的形成时代和/或了解盐类矿物受到的后期改造过程,利用Rb-Sr同位素定年对矿床中的盐类矿物进行了测定。结果表明,无法形成可靠的Rb-Sr等时线,说明钾盐矿床中盐类矿物在形成以后Rb-Sr体系并未保持封闭;钾盐样品模式年龄介于9~4 Ma之间,岩盐样品模式年龄约为190~170 Ma。岩盐Rb含量低,积累的放射性87Sr较少,而钾盐Rb含量高,积累的放射性87Sr较多。后期受到外来流体或者光卤石结合水的作用,盐类矿物发生溶解,重结晶后造成岩盐中87Sr/86Sr值升高而钾盐87Sr/86Sr值降低。结合世界上其它钾盐矿床的Rb-Sr测年结果,认为盐类矿物并不适合研究其成矿时代,但可用来揭示钾盐盆地的变质作用过程和水文演化历史。

    • 塔里木盆地寒武系膏盐岩对盐下白云岩储层的影响

      2021, 40(1):109-120.

      摘要 (71) HTML (0) PDF 8.96 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:塔里木盆地寒武系盐下白云岩作为重要的战略接替区已成为近年来的研究热点。前人主要集中对寒武系白云岩的形成机制和膏盐岩的封盖作用进行了研究,而关于膏盐岩对白云岩储层的影响则少有涉及。本文总结了塔里木盆地寒武系白云岩储层特征,同时探讨了膏盐岩对白云岩储层的影响机制,以期为寒武系盐下白云岩勘探提供指导。塔里木盆地寒武系白云岩主要分为结晶白云岩和微生物白云岩两大类,其中结晶白云岩又可分为泥微晶白云岩、晶粒白云岩和颗粒白云岩,微生物白云岩又可分为凝块石白云岩、叠层石白云岩和泡沫绵石白云岩。受膏盐岩影响的白云岩储层类型可划分为膏溶孔型白云岩储层、晶间孔型白云岩储层和溶蚀孔型白云岩储层。蒸发潮坪环境中,膏盐岩的沉淀有利于克服白云石化的Mg2+的动力学障碍而形成白云岩,同时,微生物作用下SO42-的还原会促进白云石的沉淀。膏盐岩对白云岩储层孔隙的影响主要体现在:含硬石膏结核泥粉晶白云岩易于形成膏溶孔型白云岩储层;膏盐层较高的热导率有利于倒退溶蚀作用的发生;近地表低温条件下硫酸盐的溶解有利于白云石的沉淀;热化学硫酸盐还原作用形成酸性气体有利于深埋溶蚀作用,形成溶蚀孔型白云岩储层。

    • 柴达木盆地中东部表土盐类矿物分布特征及其与盐尘暴物源联系

      2021, 40(1):121-130.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 7.43 M (141) 评论 (0) 收藏

      摘要:柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康。笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析。分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东的一里坪盐湖、西台吉乃尔盐湖和东台吉乃尔盐湖周边以及中部格尔木-诺木洪一带绿洲前缘的区域;盆地不同表土的含盐量从高到低依次为干盐滩(盐壳)、雅丹、盐化草原、戈壁滩和沙漠。研究结果显示,雅丹和干盐滩很可能是盐尘暴的主要物源区,其他类型表土贡献较小;表土含盐特征及其分布规律可能受区域构造、盐湖演化、气候与水文等多种因素的影响。本文成果可以为柴达木盆地盐尘暴的形成机制和灾害防治等提供重要科学依据。

    • 全球高纯石英原料矿的资源分布与开发现状

      2021, 40(1):131-141.

      摘要 (189) HTML (0) PDF 8.77 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:高纯石英是集成电路、半导体芯片、光伏、光纤、新型玻璃等产业必不可少的关键原料,但是能够生产高纯石英的矿床极为稀缺。梳理全球高纯石英原料矿床的资源分布和开发现状,发现矿床分布于美国、澳大利亚、挪威、俄罗斯、中国、毛里塔尼亚、加拿大等国家,除中国外,共有14处矿床,美国和澳大利亚的资源量最大。矿床类型包括白岗岩型、伟晶岩型、热液脉石英型、风化残积型、尾矿型,其中热液脉石英型分布最广。优质矿石多产于太古宙-元古宙黑云母片麻岩、花岗片麻岩、片岩等古老变质岩系中,受古生代-中生代花岗质岩浆活动控制,经历了长期而缓慢的变质过程。我国高纯石英原料矿床尤为紧缺,在当前国际政治经济环境下,作为战略性矿产资源,高纯石英的资源安全形势尤其严峻。一方面,我国应立足国内石英资源,大力加强境内太古宙-元古宙变质岩系中纯度较高的玻璃用脉石英、伟晶岩、白岗岩的地质调查和质量评价,关注花岗闪长岩、伟晶岩和高岭土矿开采后残留尾矿中的石英,开展选矿实验,评估资源潜力;另一方面,应打破高纯石英砂进口渠道多年来依赖美国的境况,加大挪威、俄罗斯、毛里塔尼亚等国的进口力度,拓展高纯石英的来源渠道,维护国家战略安全。

    • >非主题来稿
    • 天然文石-方解石的高温相变及热膨胀性质

      2021, 40(1):142-152.

      摘要 (82) HTML (0) PDF 7.71 M (163) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用高温粉末X射线衍射研究了高纯地质成因文石从室温到1 073 K的相变过程以及文石和方解石的热膨胀性质,并分析了地质成因与生物成因文石的差异和影响因素。结果表明:斜方晶系的文石在693~733 K转变为三方晶系的方解石,相变临界温度为723 K,摩尔体积增加5.97%;文石在300~663 K的体积热膨胀系数αV)(10-5/K)随绝对温度T(K)的变化规律为:αV)=3.59(79)+7.17(170)×10-3 T,文石的热膨胀具有强烈的各向异性[轴向热膨胀系数αc) > αb) > αa)];方解石在733~973 K的热膨胀系数α(10-5/K)为:αV)=3.78(25),αa)=-0.27(2),αc)=4.31(29),a轴具有负热膨胀。生物成因的文石相变温度比合成和地质成因文石低60~140 K,粉末状文石相变温度低于单晶和未被破坏的整块文石;粉末状的生物成因文石和方解石与非生物成因的文石和方解石的热膨胀系数接近,然而整块的生物成因的文石有更小的热膨胀系数。

    • 新疆东准噶尔坝西早石炭世石英闪长岩及其对斑岩铜矿的指示意义

      2021, 40(1):153-168.

      摘要 (42) HTML (0) PDF 10.23 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆东准噶尔琼河坝地区位于中亚成矿域中段,虽然该地区近年来相继发现了一系列的古生代斑岩铜(钼)矿床,但矿床规模均较小,其成矿潜力有待进一步评价。坝西铜矿床是其中的一个代表性斑岩铜矿。与斑岩铜矿矿化密切相关的是石英闪长岩和石英二长闪长岩,获得其中石英闪长岩的锆石U-Pb加权平均年龄为345.7±3.0 Ma,说明其形成于早石炭世。石英闪长岩和石英二长闪长岩的斜长石并不是通常的中长石,而是更加富钙的拉长石。全岩地球化学分析结果表明,它们为准铝质-弱过铝质的钙碱性Ⅰ型花岗岩类,微量元素原始地幔标准化曲线展示出大离子亲石元素相对富集、高场强元素相对亏损并有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,显示出典型的岛弧岩浆岩的特征。岩石中具有暗色微细粒镁铁质包体、正的εHf(t)值(+13.66~+15.56)和岩体中的富钙斜长石暗示了其形成于幔源基性岩浆与新生地壳部分熔融的酸性岩浆的混合。基于角闪石成分计算结果,其压力为28.6~166.9 MPa,相当于大约0.6~3.1 km,温度673~908℃,水含量约3.18%~4.64%,氧逸度为ΔNNO-0.22~ΔNNO+3.27。结合其产出的构造背景以及矿区地球物理异常,岩浆高的水含量与高的氧逸度条件说明该区具有很好的斑岩铜矿找矿潜力。

    • >其他
    • 《岩石矿物学杂志》荣获“2020中国国际影响力优秀学术期刊”

      2021, 40(1):13-13.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 540.14 K (119) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 致谢

      2021, 40(1):88-88.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 898.98 K (106) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2020年《岩石矿物学杂志》优秀论文奖获得者简介——朱建江

      2021, 40(1):169-169.

      摘要 (56) HTML (0) PDF 698.51 K (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2020年《岩石矿物学杂志》优秀论文奖获得者简介——周剑凯

      2021, 40(1):170-170.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 693.65 K (113) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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