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92 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 黝铜矿族矿物分类与命名方案 曲凯1,2*，谷湘平3，王艳娟4，吴鹏5，司马献章1，汤超1，程银行1 1. 中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170； 2. 南京大学地球科学与工程学院，南京 210023； 3. 中南大学地球科学与信息物理学院，长沙 410083； 4. 中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083； 5. 昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093 黝铜矿族作为“古老”的矿物种族，常见于多种 类 型热 液矿床 中。 该族矿 物为 等轴晶 系， 空间群 I 43 m (#217)，a = 10.232 Å–10.985 Å。由于多个结晶 学位置存在同价或异价元素替代，常被认为是最复杂 的硫盐矿物族，素有“硫盐矿物中的角闪石”之称 （ Sack and Loucks, 1985 ）。 其 族 名 取 自 黝 铜 矿 （tetrahedrite），这一名称最早由 Haidinger（1845）根 据其晶体常显示出的四面体构型而引入。这一形象的 命名也被国际矿物学会（IMA）新矿物命名与分类委 员会（CNMNC）采纳为官方族名。 关于黝铜矿族矿物最早的文献记录可以追述到 1819 年，十九世纪关于该族矿物的研究工作主要是矿 物形态和化学成分的基本描述。随着二十世纪初 X 射 线衍射技术的发展应用，该族矿物的晶体结构才被首 次测定（Machatschki, 1928），但他们当时假定的理想 化学成分为 Cu3SbS3。Pauling 等（1934）测定出与化 学成分更一致的结构分子式(Cu, Zn)12Sb4S13，并提出 了一种由闪锌矿型结构衍生的晶体模型。30 年后， Wuensch（1964）对其中的四面体结构进行了更为详 细的描述，他们提出黝铜矿具有类似方钠石(SOD)的 架状基型，并在此基础上给出该族的晶体化学式为： M(2)6M(1)6X(3)4S(1)12S(2) (Z = 2)。 最近 50 年来，随着对晶体化学研究的不断深入， 人们发现黝铜矿族的晶体结构在化学成分上具有很大 的弹性，阳离子可由电价（+1 ~ +4）和离子半径变化 范围很大的离子占据，阴离子位置还存在 Se 和 S 的 置换。上世纪 70 ~ 90 年代，前人对世界不同产地的 三千余件黝铜矿族矿物进行比对，发现在 M(2)和 M(1) 位置中的 ΣAg+Cu（Me+）apfu.一般在 10 左右，[M(1)]6 位置中 Me2+的占位一般应为 2 apfu.，而且大量数据 表明 M(1)位置 Me+ 与 Me2+ 的占位比例约为 4︰2 （Charlat and Lévy, 1974; Mozgova and Tsepin, 1983; Johnson et al., 1986）。这是很重要的发现，因为原有 晶体化学式中 M(1)位没有将具有矿床成因指示意义 的二价元素独立出来，导致理想化学式电价不平衡。 最近，部分含银黝铜矿的 S(2)位置存在空位的现象被 陆续报道，M(2)位置出现罕见的 Ag-Ag 金属键，并 通过 6M(2)Ag+ + S(2)S2– = M(2)(Ag6)4+ + S(2)□的元素替代 方式，从而使矿物的理想化学式保持电价平衡（Welch et al., 2018; Qu et al., 2020）。 基于此，国际矿物学会新矿物命名与分类委员会 （IMA-CNMNC）决定对该族矿物进行系统的梳理与定 义，并正式批准了下述分类命名方案。黝铜矿族矿物 的化学通式为 ： M(2)A6M(1)(B4C2)X(3)D4S(1)Y12S(2)Z, 其中 A 位可为 Cu+、Ag+、□（空位）或[Ag6]4+基团；B 位可 为 Cu+、Ag+；C 位可为 Zn2+、Fe2+、Hg2+、Cd2+、Mn2+、 Cu2+、Cu+及 Fe3+；D 位可以是 Sb3+、As3+、Bi3+和 Te4+； Y 位可以是 S2–或 Se2–；Z 位可以为 S2–、Se2–或空位 （Biagioni et al., 2020）。 截至目前，黝铜矿族根据 A、B、D 及 Y 位不同 的元素端元可细分为 10 个矿物系列，IMA-CNMNC 认可且完全有效的矿物共 23 种，包括今年在中国发 现的 4 个黝铜矿族新种：Kenoargentotetrahedrite-(Zn) （Qu et al., 2020）；Argentotetrahedrite-(Hg)（Wu et al., 2020 ）； Tennantite-(Ni) （ Wang et al., 2021a ）； Tetrahedrite-(Ni)（Wang et al., 2021b） 基金项目：国家自然科学基金（4207021113）、中国地质调查项目（DD20190121, DD20190813）联合资助 第一作者简介：曲凯（1984–），高级工程师，研究方向：新矿物及其晶体化学研究. E-mail：qukai_tcgs@foxmail.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 93 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 川南普格杏仁状玄武岩中沥青葡萄石脉的特征 张良鉅，曾伟来，李东升 桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林 541004 在国家自然科学基金的资助下，作者曾对川南普 格杏仁状玄武岩中沥青的地质产出进行研究（张良钜 等，2013；2017；2019；2020）。根据沥青不同地质 产出的矿物及其矿物组合与原油受热裂解为沥青的温 度，初步认为玄武岩中的沥青形成有三个世代：第一 世代沥青产出于石英晶洞中，其原油受热的裂解温度 最高（约 300℃）；第二世代沥青产于绿泥石杏仁中； 第三世代沥青与石英、自然铜共同产出于杏仁体或玄 武岩的压性裂隙脉中，并有赤铜矿、黑铜矿、硅孔雀 石及孔雀石等系列铜矿物产出，其沥青是寻找研究地 区的铜矿化或铜矿的重要标志。第二、三世代沥青的 原油受热裂解温度为 270℃~230℃。普格玄武岩中的 第一世代沥青更有利于天然气（主要为甲烷 CH4）的 形成，第三世代沥青则更有利于自然铜的形成。 最近作者在普格吉乐乡西罗河岸陡崖玄武岩葡 萄石脉中也发现有较多沥青质或沥青产出。葡萄石脉 宽 6~8cm，沿走向延伸约 50~80cm，脉壁与玄武岩有 清晰的接触界线，在平面上葡萄石脉呈收缩膨大现 象，其形貌明显受原裂隙所制约。脉中的葡萄石呈浅 绿色，葡萄石柱状单晶体多聚集呈葡萄球颗状或晶簇 状，晶簇基底两侧葡萄石晶体背向生长。沥青呈球粒 状或块状散布在葡萄石球粒的表面或球间隙或晶簇 基底间的缝隙中，并有菱面体方解石晶体产出在沥青 团块中。表明葡萄石脉中最先晶出的是葡萄石，其后 依次为沥青→方解石，无自然铜、石英产出，根据葡 萄石脉中的矿物及组合，可与研究地区的其他产出的 沥青相区别。 葡萄石脉中的沥青，其有机碳含量远低于研究地 区的其他产出的沥青（表 1）。 表中可见第一世代沥青（晶洞）的有机碳含量最 高可达 84.31 wB/%，第二、第三世代沥青的有机碳含 量依次降低，最低为葡萄石脉中的沥青，其沥青中的 有机碳含量只有 27.29 wB/%，表明原油受热裂解沥青 的温度相应呈由高→低演变，并认为葡萄石脉中的沥 青是原油受热裂解的最终产物，是研究地区原油受热 裂解最晚形成的沥青，原油受热裂解沥青的温度小于 200℃，因沥青形成于葡萄石之后，属于第四世代沥 青，沥青中的方解石晶体是成矿热液中的有机碳氧化 为 CO2 与成矿热液中的 Ca 结合形成，方解石的出现 表明研究地区成矿（矿化）作用的结束。 表 1 沥青的 C、H、N、S 元素含量 Table 1 C、H、S and N contents of asphalt wB/% 样品 C H S N H/C 沥青晶洞中的沥青（第一世代） 84.31 4.97 1.09 0.34 0.71 沥青-绿泥石杏仁体中的沥青（第二世代） 沥青-石英晶洞中的沥青（第三世代） 沥青-葡萄石脉（第四世代） 60.97 55.76 27.29 3.98 4.35 2 1.02 1.04 0.52 0.27 0.28 0.16 0.78 0.93 0.87 研究地区不同世代沥青与相应的矿物组合是玄武岩成 作用)→构造应力→含有机质的成矿热液→石英与第一世 岩后的构造应力与晚期基性火山活动共同作用形成的含有 代沥青→绿泥石→第二世代沥青→乳白色石英→烟灰色石 机质成矿热液演化的结果，其形成过程为：玄武质岩浆喷 英、第三世代沥青、自然铜→辉铜矿→葡萄石→第四世代 发末期（基性岩浆作用末期）→含铜的火山热液(火山热液 沥青→方解石。 基金项目：国家自然科学基金项目（41562003，41172054） 第一作者简介：张良钜（1949–），教授，研究方向：矿物形貌-成因矿物学. E-mail：zljpgig@glut.edu.cn 94 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 冀南邯邢地区白涧矽卡岩型铁矿中磁铁矿与 赤铁矿交代现象对矿床成因的启示 金雅楠1,2，张聚全1,2*，范琳琳1,2，白富生1,2， 唐玉莹1,2，秦超1,2，胡艳春3 1. 河北地质大学区域地质与成矿作用重点实验室，河北 石家庄 050031； 2. 河北地质大学 地球科学学院，河北 石家庄 050031； 3. 山东省第一地质矿产勘察院，山东 济南 250100 邯邢地区地处于河北省南部，大地构造上位于华 北克拉通中部，中生代太行山构造—岩浆—成矿带南 段。前人对该地区磁铁矿成分特征、结构等方面做了 详尽研究，但在成矿物质来源、成因方面仍存在较多 争议，主要将其划分为接触交代成矿和“矿浆”贯入 式成矿。作者在对邯邢地区白涧铁矿岩相学观察过程 中发现，该矿床中明显分别存在两个期次的磁铁矿和 赤铁矿，并根据二者之间的交代关系，将其划分为早、 晚两个期次，并根据成矿流体的演化，将铁矿化过程 划分为四个阶段。磁铁矿与赤铁矿之间的转变机制主 要分为氧化还原反应和非氧化还原反应，本次研究主 要根据二者之间的转变机制来精细刻画出铁的成矿 表1 样品号 ZK0602605-3 ZK0602613-2 点数 矿物 1 过程以及氧逸度对成矿的控制作用。第一阶段：早期 成矿流体从岩浆中分离并交代碳酸盐围岩形成矽卡 岩，同时形成接触带矿；第二阶段：随着接触带磁铁 矿的形成，具有更高氧逸度的演化的流体沿着断裂带 充填和交代碳酸盐地层形成早期赤铁矿；第三阶段： 随着赤铁矿形成，氧逸度降低至磁铁矿-赤铁矿缓冲 线之下，形成层间的磁铁矿；第四阶段：伴随层间磁 铁矿大量形成，成矿流体氧逸度进一步升高，形成晚 期赤铁矿；伴随温度和氧逸度的进一步降低，成矿作 用进入硫化物形成时期。整个成矿过程中氧逸度控制 了成矿过程及其产物，对矽卡岩型铁矿的形成起到了 主导作用。 白涧铁矿床中磁铁矿-赤铁矿电子探针成分分析结果 wt% SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O Cr2O3 V2O3 NiO Total Mag 1.16 0.03 0.50 88.16 0.18 2.44 0.10 0.08 0.11 0.02 0.02 0.00 92.78 2 Mag 0.49 0.00 0.29 90.26 0.24 2.06 0.00 0.02 0.05 0.06 0.00 0.00 93.46 3 Mag 0.54 0.04 0.27 89.37 0.20 1.98 0.00 0.07 0.05 0.00 0.04 0.00 92.56 4 Hem 0.38 0.02 0.18 84.53 0.17 1.79 0.00 0.20 0.03 0.00 0.00 0.00 87.30 5 Hem 0.49 0.05 0.25 85.50 0.18 1.85 0.00 0.13 0.03 0.01 0.00 0.00 88.48 6 Hem 0.25 0.05 0.14 87.22 0.00 0.32 0.00 0.12 0.04 0.01 0.01 0.01 88.17 1 Mag 0.24 0.08 0.38 90.00 0.11 1.83 0.00 0.05 0.02 0.02 0.00 0.00 92.73 2 Mag 0.15 0.10 0.27 90.61 0.17 1.98 0.00 0.09 0.01 0.00 0.00 0.00 93.38 3 Mag 0.13 0.13 0.26 90.93 0.10 1.86 0.00 0.08 0.02 0.03 0.00 0.00 93.53 4 Mag 0.20 0.06 0.28 91.42 0.16 1.84 0.00 0.06 0.02 0.00 0.04 0.01 94.07 5 Mag 0.38 0.05 0.39 90.33 0.13 2.04 0.00 0.05 0.04 0.04 0.01 0.00 93.45 6 Hem 0.17 0.00 0.37 84.29 0.15 2.24 0.00 0.26 0.04 0.04 0.00 0.00 87.54 基金项目：国家自然科学基金项目（41602028）、河北省自然科学基金资助项目（D2021403028）、河北省教育厅在读研究生创新能力培养项目 （CXZZSS2021121）、河北地质大学学生科技基金科研项目（KAY202105）联合资助 第一作者简介：金雅楠（1995–），在读硕士，成因矿物学. E-mail：357299129@qq.com *通信作者简介：张聚全（1983–），副教授，成因矿物学. E-mail：juquan1983@163.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 95 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 自然界首次发现的镍端元黝铜矿族新矿物 Tetrahedrite-(Ni) 及 Tennantite-(Ni)矿物学特征及意义 王艳娟1，陈儒军2，谷湘平2*，侯增谦3，杨竹森4，曲凯5 1.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083； 2. 中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083； 3. 中国地质科学院地质研究所，北京 100037； 4. 中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037； 5. 中国地质调查局天津地质调查中心，天津 300170 黝铜矿是低温热液矿床的常见矿物，在我国分布 广泛且产出种类众多，晶体化学通式为：M(2)6M(1)6 X(3)4S(1)12S(2)。本文简要介绍由国际矿物学会新矿物 分类与命名委员会（IMA-CNMNC）正式批准的 2 个 新矿物种：Tetrahedrite-(Ni)(IMA2021-031)及 Tennantite(Ni) (IMA2021-018)的矿物学特征及成因意义。 一、新矿物 Tetrahedrite-(Ni)（中文译名：镍黝铜矿） 镍黝铜矿是自然界发现的第一个镍端元的黝铜 矿族新矿物，在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现，矿 物浸染状分布于白云石、菱镁矿、石英、含铬斜绿泥 石和白云母基质中，与辉砷镍矿、方硫镍矿、硫铜锑 矿、自然金等共伴生。不透明，红黑色条痕，计算密 度 4.859g/cm3，粒度 2~20μm。经验化学式：M(2)(Cu6.00) M(1) [Cu4.00(Ni1.67Fe0.39)Σ2.06]Σ6.06X(3)(Sb3.15As0.96)Σ4.11S12.83 。理想化学式：Cu6(Cu4Ni2)Sb4S13。单晶结构精修结 果表明，镍黝铜矿具有与黝铜矿类似的结构模型。等 性 质 与 镍 黝 铜 矿 接 近 。 经 验 化 学 式 M(2)Cu6.01M(1) [Cu4(Ni0.98Cu0.53Fe0.49)Σ2]Σ6X(3)(As3.00Sb1.07)Σ4.07S12.92。简 化式：Cu6(Cu4Ni2)As4S13。a = 10.274(4) Å，V = 1084.6 (3) Å3。它是自然界发现的第一个 Ni 端元砷黝铜矿系 列新矿物。 三、研究意义 黝铜矿是低温热液矿床的常见矿物，镍也并非稀 散元素且锰铁钴镍铜锌化学性质相近，之前自然界却 未能发现镍端元黝铜矿，说明其形成条件可能极为苛 刻。特殊地质条件下容易形成特殊矿物，而特殊矿物 也往往因此记录了特殊的地质过程。因此，本次发现 的镍黝铜矿无论形成于低氧逸度的高压环境，还是形 成于后期高氧逸度的浅成环境，其晶体化学与形成条 件特征都将具有成因指示意义。 黝铜矿作为地球上较为丰富的天然矿物族，主要 由铜硫等环保元素组成，其每个晶胞具有大量原子的 轴晶系，空间群： I 43 m (#217)，晶胞参数：a = 复杂晶体结构，有助于提供低热导率。由于其高对称 的晶体结构而具有高能带简并度，有助于提高功率因 3 10.3478(4) Å，V = 1108.00(4) Å 。晶体结构的骨架由 [M(1)S(1)4]四面体共角顶连接而成，笼中包含以 S(2) 为中心的 M(2)6 八面体以及其周围的 4 个[X(3)S(1)3] 三方锥状配位多面体。 二、新矿物 Tennantite-(Ni)（中文译名：镍砷黝铜矿） 镍砷黝铜矿与镍黝铜矿在同一标本上发现，物理 数，兼具高效、低成本、环境友好的特征。因此，黝 铜矿特别是富含镍钴元素的黝铜矿已经成为大规模 热电材料应用领域的热门候选材料。本次在自然界中 发现的这一特殊矿物，其晶体化学性质与形成机制可 为人工合成材料领域提供新的参考。 基金项目：国家自然科学基金项目（4207021113），重大研究计划项目（92062105） 第一作者简介：王艳娟（1986–），博士研究生，研究方向：矿物学研究. E-mail：wangyanjuan_cugb@foxmail.com *通信作者简介：谷湘平（1964–），教授，研究方向：结晶学与矿物学. E-mail：guxp2004@163.com 96 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 红壤中羟基间层粘土矿物（HIM）的起源、结构 及转化研究 * 刘冬1,2 ，袁鹏1,2，李梦圆1,2,3，田倩1,2,3 1. 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，广州 510640； 2. 中国科学院深地科学卓越中心，广州 510640； 3. 中国科学院大学，北京 100049 红壤是我国分布最为广泛的土壤类型之一。受 气候影响，红壤组份长期受到强烈淋溶作用，其矿 物组成，尤其是粘土矿物组成具有独特性——羟基 铝间层粘土矿物（HIM）就是这一类土壤中典型的、 具有特殊结构的过渡型粘土矿物。另一方面，粘土 矿物是土壤中最活跃的矿物之一，其参与并调控着 土壤中关键元素的迁移和循环。例如，粘土矿物被 认为对土壤固碳具有决定性作用。因此，作为红壤 的重要组成矿物，HIM 很可能是上述过程的主要参 与者并起到关键作用。然而，迄今为止，对 HIM 的 矿物学特性缺乏系统性的研究，其来源、结构及其 演化机制等仍尚不清楚。 本研究以提取自典型红壤的天然 HIM 为研究对 象，借助高分辨微束（高分辨透射电镜，HRTEM） 和精细谱学（能量损失谱，EELS）技术，对 HIM 矿 物学特性进行了探索。结果表明：（1）HIM 可由伊 利石转化而来。HRTEM 观测发现，红壤样品中存在 伊利石和 HIM 两种粘土矿物片层的混层，并发现伊 利石片层经插层后向 HIM 转化的现象，由此推测 HIM 或来源于伊利石插层。（2）HIM 层间赋存有稳 定的多羟基铝。基于 EELS 对层间域的探测，发现 HIM 层间赋存有铝离子；这些多羟基铝很难被环境 中的阳离子所交换，因此 HIM 具有较低的阳离子交 换性。（3）HIM 向高岭石转化。HRTEM 观测发现， 一个 HIM 片层可直接转化为两个高岭石片层，表现 出固相转化的高岭石化机制。上述初步研究结果为红 壤中典型粘土矿物结构和性质的明确及其在土壤关 键元素迁移中作用的深入认识提供了依据。 基金项目：国家自然科学基金项目（41972046） *第一/通信作者简介：刘冬（1981–），特任研究员，研究方向：矿物结构、微观尺度下的生物-矿物界面作用. E-mail：liudong@gig.ac.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 97 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 安徽宣城茶亭斑岩铜金矿床硬石膏和石膏稀土元素 地球化学指示意义 许心悦，徐晓春 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥 230009 安徽宣城茶亭铜金矿床是我国东部长江中下游 成矿带近年来新发现的大型斑岩型矿床。相较于长江 中下游地区其它斑岩型及斑岩-矽卡岩型矿床，茶亭 矿床地质特征较为独特，表现为赋矿岩体浅成侵位于 碳酸盐岩地层中，在接触带形成环状大理岩带而未见 矽卡岩型矿体，矿床中发育巨量硬石膏，局部形成硬 石膏岩。本文基于矿床地质研究，针对矿床矿石中的 硬石膏和石膏开展研究，通过 LA-ICP-MS 原位分析 获得的稀土元素地球化学特征探讨其成因，进而揭示 成矿流体的演化。 根据矿床围岩蚀变和矿物共生组合，本文将茶亭 矿床中的（硬）石膏划分为 3 种类型，分别为产于钾 硅酸盐化带中，与磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿共生，多 呈浅紫色的硬石膏（A1 型）；产于黄铁绢英岩带中， 呈硬石膏脉或硬石膏-石英脉，与黄铜矿、黄铁矿共 生常呈白色的硬石膏（A2 型）；呈细脉状穿切早阶段 矿脉的石膏（A3 型）。这 3 类硬石膏和石膏分别形成 于成矿早、中、晚阶段。 分析结果表明，稀土元素含量变化较大，稀土元 素配分模式也有明显差异。硬石膏的沉淀需要降低盐 度、降压或升温（Rimstidt, 1997）。硬石膏在高温环 境下更容易沉淀，但要求成矿热液流体一直向高温演 化，显然与地质事实不符。茶亭矿床以发育因减压突 变而形成的隐爆角砾岩为特征，由此推测早阶段硬石 膏的沉淀主要与压力下降有关。早阶段硬石膏富集 REE，中阶段硬石膏和晚阶段石膏 REE 总量大幅度 降低，可能指示了大气降水加入成矿热液而导致 REE 的稀释，这一结果与矿床 H-O、C-O、S、Pb 同位素 特征（徐晓春等，2019）一致。而根据矿床流体包裹 体盐度变化特征，推测中阶段硬石膏的沉淀主要与盐 度降低有关，晚阶段石膏的形成可能由早、中阶段硬 石膏水化而来。 Migdisov 等（2009）认为，若岩浆流体中更富 Cl， 主要络阴离子为 Cl–时，更易与 LREE 形成络合物， 导致 LREE 相对富集。Bau and Dulski（1999）认为 流体偏碱性时有利于 F 络合物的形成，而 REE 以 F 络合物形式运移，流体中的 Y 则会与 HREE 发生脱 耦作用。矿床中磁铁矿和黑云母地球化学特征表明， 成矿热液具有高 Cl 低 F 的特征（肖庆玲等，2019）， 硬石膏和石膏的 REE 总量差别较大，但配分模式均 呈右倾形式，且从早阶段到晚阶段右倾趋势减弱，Y 与 LREE 和 HREE 均呈良好的正相关关系，表明成矿 热液流体中的 REE 主要以 Cl 络合物进行搬运，早阶 段流体偏碱性且至晚阶段逐渐向偏酸性演化。 基金项目：受国家重点研发计划项目（编号 2016YFC0600209）和国家自然科学基金（编号 41472066）资助 第一作者简介：许心悦（1996–），硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业. Email：727422367@qq.com *通信作者简介：徐晓春（1961–），汉族，教授，博导，主要从事岩浆岩岩石学和矿床学教学和研究. E-mail：xuxiaoch@sina.com 98 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 甘肃临泽盆地凹凸棒石粘土矿物组成及成因 徐帆，谢巧勤*，陈天虎，周跃飞，徐亮 合肥工业大学资源与环境工程学院，纳米矿物与污染控制安徽普通高校重点实验室，合肥 230009 甘肃临泽地区凹凸棒石粘土矿床位于临泽县黑 河北面杨台洼滩断陷盆地内，矿区出露地层主要为 新近系白杨河组及第四系（王孝通等，2005；白昌 彬，2019），其中白杨河组为赋矿地层和控矿地层， 为一套以陆源物质为主的河湖相碎屑沉积建造，含 凹凸棒石矿层主要赋存于白杨河组中段。区内凹凸 棒石粘土资源丰富，已探明储量在 10 亿吨以上，但 矿石品位普遍较低，目前相关研究主要集中在应用 技术开发方面（张建利，2020；任珺等，2021；洪 晓梅等，2021），缺少对凹凸棒石粘土系统的纳米矿 物学研究，对临泽凹凸棒石粘土纳米矿物特性的认 识和了解不足，从而制约了对凹凸棒石粘土矿产资 源的进一步开发利用。本文采用 X 射线衍射（XRD）、 扫描电镜（SEM）以及透射电镜（TEM）等纳米矿 物学研究手段，对临泽县正北山凹凸棒石粘土矿床 的矿物组成和微观结构进行分析。结果表明，矿层 矿石组成矿物相似，主要由碎屑矿物（石英和长石）、 粘土矿物、碳酸盐（白云石和方解石）、可溶盐和硫 酸盐，其中粘土矿物以凹凸棒石和伊利石为主，含 有少量的高岭石、绿泥石、蒙脱石以及伊蒙混层矿 物。矿层剖面中碎屑矿物含量变化较大，介于 12.35%~64.34%之间，粘土矿物总量和凹凸棒石含 量分别为 14.05%~47.86%和 10.31%~37.93%。根据 主要矿物组合将矿层矿石分为六种类型：凹凸棒石 粘土、伊利石型凹凸棒石粘土、碳酸盐型凹凸棒石 粘土、石膏型凹凸棒石粘土、凹凸棒石型石膏、石 膏。矿物定量分析发现，矿层剖面中凹凸棒石含量 与碳酸盐占比具有显著的负相关性，暗示凹凸棒石 形成与碳酸盐溶解和转化可能存在成因联系。同时， 矿层中凹凸棒石高含量层一般对应低 pH 值和伊利 石的低结晶度，这些相关性可能说明碱性条件有利 于源区碎屑矿物和粘土矿物的溶解，为凹凸棒石形 成提供充足的物源。 扫描电镜和透射电镜观察发现矿层中凹凸棒石 普遍存在，具短棒状、纤维状、束状等多种形态，且 矿石中发育大量凹凸棒石与前驱体转化、具成因关系 的特征微结构，如片状伊蒙矿物边缘外延生长丝状凹 凸棒石、纤维状凹凸棒石包裹菱面体白云石并从白云 石溶解孔洞中生长等（陈天虎等，2004；Xie et al.， 2013；Ryan et al.，2019）。通过对临泽正北山凹凸棒 石粘土矿层矿石纳米矿物学研究，揭示了凹凸棒石粘 土纳米矿物学特征、凹凸棒石成因及形成机制，研究 结果对于临泽地区低品位凹凸棒石矿产资源勘查、高 附加值功能材料开发利用具有重要指导意义。 基金项目：甘肃省临泽县凹凸棒石产业发展开放课题（LZKFKT-1902） 第一作者简介：徐帆（1997–），硕士研究生，研究方向：环境工程材料. E-mail：xufan9@mail.hfut.edu.cn *通信作者简介：谢巧勤（1970–），博士，教授，主要研究方向为成因矿物学. E-mail：qqxie424@hfut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 99 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 江西全南大吉山 69 号花岗岩中构造角砾岩 及其 Ta-Nb 矿化研究 吴开兴*，郭小飞，孙涛，胡咏梅，刘卫明，龚子涵 江西理工大学 资源与环境工程学院，江西 赣州 341000 稀有金属花岗岩的成岩成矿问题既是重要的地 质理论问题，也关乎关键金属的安全保障问题，因而 被广泛关注；但是，迄今为止，稀有金属花岗岩的成 岩成矿过程仍不清楚，主要存在两种观点：岩浆成因 论和岩浆岩蚀变论。二者之间的激烈争论始于上世纪 30 年代(Breiter et al., 2017)。从公开发表文献来看， 二者在学术界的影响此消彼长，交替更迭，大致可分 为四个阶段：（1）1960 年以前，岩浆成因论占主导 地位(Breiter et al., 2017)； （2）1960~1989 年， Beus et al.（1962）提出的钠长石化观点获得广泛支持，从而 进 入到 岩浆岩 蚀变 论与岩 浆成 因论分 庭抗 礼阶段 (Breiter et al., 2017：Abu El-Rus et al., 2017)；（3） 1990~2019 年，完全由岩浆作用形成或以岩浆作用为 主的观点再次占居上风(Breiter et al., 2017; Zhu et al., 2001; Guo et al., 2018; 吴福元等, 2017; Wu et al., 2017; Abu Amarah et al., 2019; Van Lichtervelde et al, 2018)；（4）2020 年至今，岩浆结晶分异作用和岩浆 -热液过渡期的交代作用均有重要贡献的观点占主导 地位(Su et al., 2021; Wang et al, 2020; Michaud et al., 2020; Zoheir et al., 2020; Yang et al., 2021; Abu Amarah et al., 2021)。就 Nb-Ta 矿化而言，目前一般 认为铌钽铁（锰）矿是岩浆成因的，但往往遭受岩浆 期后热液蚀变，形成次生钽锡锰矿（Wu et al., 2017； Liu et al.,2019; Seddik et al., 2020）。此外，也有个别 研究者认为江西雅山岩体和 414 钽铌矿床是花岗岩 化成因(王成发，1986)。 我国南岭地区的黑钨矿床世界闻名。其中，江西 全南县大吉山钨矿床 69 号花岗岩型矿体是 W-Ta-Nb 共生成矿的典型代表（Wu et al., 2017；孙恭安等， 1989; Liu et al., 2019）。根据现场观察、矿山地质资 料及 Wu et al.（2017）；孙恭安等（1989）; Liu et al. （2019），王旭东等（2013）等文献资料，对 69 号花 岗岩地质产状特征概述如下：该岩体状似岩盖，中心 厚且产状平缓，向四周倾斜变薄, 南北长约 650m， 东西宽约 320m，平均厚度 28m；岩体上、下盘围岩 均为寒武系浅变质沉积岩。岩体顶面，即与上盘围岩 接触面平直整齐，而岩体底面，即与下盘围岩的接触 面则凹凸不平，既可见突入岩体的围岩捕虏体，还可 见较大规模的构造角砾岩带，表明 69 号花岗岩的产 出是受断裂控制（孙恭安等，1989）。69 号花岗岩与 深部岩体的关系并不清楚（Wu et al., 2017）。 本研究通过对 69 号花岗岩中构造角砾岩样品的 岩相学观察，发现大量针状-柱状铌钽铁（锰）矿集 合体形成于变质砂岩角砾的边缘，与后者的花岗岩化 作用密切相关，岩浆成因的可能性小。电子探针分析 表明它们与前人（Wu et al., 2017）发表的 69 号花岗 岩中的铌钽铁（锰）矿具有一致的成分变化范围。本 摘要的目的是拟通过分会场口头报告详细展示课题 组相关观察和矿物学研究结果，与与会专家和同行探 讨稀有金属花岗岩成岩成矿过程和机制。 基金项目：国家自然科学基金（41963005，41602335） *第一作者简介：吴开兴（1970–），教授，研究方向：南岭钨锡稀有金属花岗岩成岩成矿研究. E-mail：wukaixing@jxust.edu.cn 100 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 安徽铜陵及巢湖地区黄龙-船山组沉积环境分析 王家宇，谢巧勤，徐亮，周跃飞*，刘童，陈天虎，徐晓春 合肥工业大学资源与环境工程学院，纳米矿物与污染控制安徽普通高校重点实验室，合肥 230009 安徽铜陵矿集区是长江中下游成矿带中的重要 组成部分，区内常发育位于石炭系黄龙-船山组地层 中的层状、似层状铜金硫化物矿床，其成因一直存在 着较大的争议。有关包括古地理在内的成矿地质背景 问题则成为解决成矿成因认识争议的关键问题之一。 前人研究发现在石炭纪时铜陵地区存在古岛剥蚀区， 在铜陵古岛和江南古陆间形成了一个半封闭陆缘海 盆地，其沉积环境明显区别于以巢湖北部（后称“巢 北”）地区为代表的古特提斯洋开阔台地。铜陵及巢 北地区石炭系地层均发育一套海相碳酸盐岩地层。本 文通过对铜陵及巢北地区黄龙-船山组碳酸盐岩地层 微量元素对比，分析了两地沉积环境的差异。 铜陵和巢北地区在黄龙-船山组的微量元素组 成特征上呈现相对富 Fe、Mn，贫 Co、Ni 的特点， 显示出海水沉积的特点；两地的∑REE、Al、Ti 等 含量均较低，Y/Ho>40，Eu 为轻微的正异常，Ce 异 常不明显，显示受到陆源的影响较小，在黄龙组早 期可能有轻微的热液流体的加入。相对而言，铜陵 地层 Mn、Co、Ni、Pb、Zn、V、U 含量明显更高， 显示出铜陵地区盆地水更深，并在附近有陆岛存在 的特点，与巢北地区的台地环境有明显的不同。铜 陵地区的 Sr/Ba 值平均为 21，巢北地区 Sr/Ba 值平 均为 97；V/Ni 值铜陵地区和巢北地区平均都为 1.4， 指示铜陵地区的盆地环境水体更深，古盐度相对较 低。铜陵地区的 V/Cr、Ni/Co、V/Sc 和 Th/U 平均值 分别为 0.65、4.3、2.00 和 0.36，巢北地区平均值分 别为 0.49、2.35、1.01 和 0.30；铜陵地区(Cu+Mo)/Zn 平均值为 0.15，巢北地区为 0.27，这些指标显示出 铜陵地区相对巢北地区更贫氧，基本处于氧化-还原 过渡环境。随时间变化的沉积过程中，V/Ni 值在黄 龙组前期巢北地区更高，黄龙组中后期铜陵地区更 高，船山组巢北地区更高，指示黄龙-船山组期间铜 陵和巢北地区经历了不同时段的海侵海退过程。铜 陵地区氧化还原指标比值的深度变化与巢北地区呈 现不同的波状特点，例如 Ni/Co 值在黄龙组前期铜 陵地区相对较高，在黄龙组中期巢北地区更高，而 黄龙组后期和船山组铜陵地区更高。这些氧化还原 指标在时间上的变化特征与当时的海侵海退有关， 同时暗示了当时沉积环境和构造抬升的波状变化。 铜陵地区沉积环境与巢北地区的差别，也指示了铜 陵古岛的存在对沉积过程的影响。这些特点也暗示 了铜陵独特的陆缘海盆地环境以及导致相关元素的 富集构成了成矿的有利条件，对于研究铜陵地区石 炭纪层状矿体的成矿机制问题具有参考意义。 基金项目：国家自然科学基金面上项目（41672038，41872043） 第一作者简介：王家宇（1995–），硕士研究生，研究方向：成因矿物学. E-mail：wangjiayu1101@163.com *通信作者简介：周跃飞（1977–），博士，副教授，主要从事矿物学研究. E-mail：alphazhou@hfut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 101 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 老柞山金矿床中金递进富集的矿物学记录 孟林，黄菲*，高文元，赵福德，黎永丽，孙琪，刘波 东北大学 资源与土木工程学院，沈阳 110819 黑龙江老柞山金矿床位于中亚造山带东缘佳木 斯板块中部，受西伯利亚克拉通、华北克拉通和太平 洋板块之间的相互作用，先后经历了多期构造-岩浆 活动，形成了复杂的矿物结构和构造。这些矿物特征 记录了老柞山金矿床成岩、成矿作用的重要信息，是 揭示佳木斯板块内生金成矿作用的重要窗口。 老柞山金矿床现已探明的金资源储量约 32 吨， 平均品位 7.38 g/t。通过室内外研究，将老柞山金矿 床的成矿作用划分为矽卡岩成矿期和热液成矿期，进 一步分为七个成矿阶段，其中三个阶段是主要的金矿 化阶段。矿床内主要载金矿物为毒砂、黄铜矿、磁黄 铁矿和少量的 Bi-Te 矿物。运用场发射扫描电镜、电 子探针观察并获得了毒砂、Bi-Te 矿物和金矿物的显 微结构、元素分布和主、微量元素成分特征。 根据不同矿物组合，将该矿床中毒砂分为四个世 代 (Apy-1~Apy-4)，其中 Apy-1~Apy-3 与金矿化关密 切相关：Apy-1 颗粒较小，分布在粗粒毒砂边部； Apy-2 呈粗粒，交代早期的硫化物；Apy-3 与石墨等 共生，裂隙发育。EPMA 数据显示，Apy-1 与 Apy-3 含有较高的 Co (1%~7%)，且 As 含量也偏高；而 Apy-2 成分接近理论值，仅在局部出现 Co 异常。将金矿物 划 分 为 三 个 世 代 (Au-1~Au-3) ， 与 Bi-Te 矿 物 (Bi-Te-1~Bi-Te-2)密切共生，呈半自形-他形或液滴 状，二者通常以包裹体或裂隙充填的形式赋存于毒砂 (Apy-1~Apy-3)颗粒中。三个世代的金矿物与 Bi-Te 矿物颗粒变化显著，Au-1、Au-2 与 Bi-Te-1、Bi-Te-2 粒径 10~300 μm，而 Au-3 和 Bi-Te-3 粒径明显减小， 约 5~50 μm。EPMA 数据显示，Au-1 与 Au-2 化学成 分稳定，分别以银金矿和自然金为主，Au-3 以银金 矿为主，但成分变化较大。金矿物中均含有少量的 Bi、Te 元素，且 Au 与 Bi 呈正相关关系，与 Te 呈负 相关关系。 在上述研究结果基础上，根据矿物显微结构、组 合特征和主、微量元素特征，利用成因矿物学、地球 化学原理分析认为：初始热液在运移过程中通过淋滤 矿源层形成含矿流体，并在构造有利位置通过与围岩 进行水岩反应，在低 fO2 和富 As 还原条件下形成丰 富的磁黄铁矿或毒砂，完成了 Au 的初步富集。在高 温条件下沉淀的毒砂与磁黄铁矿等硫化物使流体中 fS2 降低、金的络合物失稳析出 Au，同时毒砂等矿物 与 流 体 界 面 的 氧 化 还 原 过 程 诱 导 流 体 中 Bi (Bi2S2(OH)20)失稳析出。由于含矿流体温度高于 Bi 的熔点(271℃)，因此 Bi 以熔体形式富集 Au。二者 形成固溶体并在流体或硫化物中进一步富集 Au。随 着温度降低，Au-Bi 固溶体达到饱和，在毒砂中或毒 砂裂隙、边部共沉淀。从整体上看，老柞山金矿床中 Au 的富集先后经历富硫\富硫砷流体的粗富集和 Bi 熔体的细富集两个过程，其中 Bi 熔体富集模式是控 制 Au 富集的主要机制，对形成高品位金矿体具有重 要意义。 基金项目：本文受到国家自然科学基金面上项目（编号：41272062）、东北大学基本科研业务费（N170106001）和国土资源部东北亚矿产资源评 价重点实验室开放基金（DBY-KF-8-04）联合资助 第一作者简介：孟林（1991–），博士后，研究方向：成因矿物学与成矿学方向. E-mail：menglin177@163.com 通信作者简介：黄菲（1959–），教授，研究方向：成因矿物学与成矿学方向. E-mail：huangfei@mail.neu.edu.cn 102 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 低温热液石英不同 CL 环带 Al 浓度变化的原因 袁茂文1，李胜荣1,2* 1. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083； 2. 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京 100083 阴极发光(CL)图像可以很好地显示石英中的微 观结构，而石英中微量元素的浓度则可以有效地反映 石英生长过程的物理化学条件。基于此，CL 图像结 合石英中微量元素浓度被广泛地用于解译热液体系 演化和石英脉形成过程的复杂历史。以往研究显示在 斑岩型矿床及许多火山岩中的石英中，CL 强度与 Ti、 Al 等元素浓度具有明显的正相关关系，且温度在 Ti、 Al 浓度变化中具有重要调控作用。在低温热液石英 中不同 CL 强度与 Al 浓度变化的相关性却复杂得多。 例如，在大多数低温热液石英中，Al 浓度与 CL 强度 呈正相关关系，而在一些低温热液石英中，Al 浓度 与 CL 强度则又呈现负相关关系。是什么导致了低温 热液石英中 Al 浓度与 CL 强度相关关系的巨大变 化？这些变化又指示了哪些地质信息？目前还一直 未得到很好的解释。 本研究在前人研究基础上，选取胶东乳山金矿及 阜平石湖金矿床中的成矿早期石英为研究对象，利用 扫描电镜-阴极发光(SEM-CL)、电子探针(EMP)及电 子背向散射衍射 EBSD 开展了石英矿物学的系列研 究。结果发现胶东乳山金矿床中的石英 CL 强度与 Al 浓度成明显的正相关关系，而石湖金矿中的石英 CL 强度则与 Al 浓度成负相关关系，其他元素如 Ti、 Na、K、Ga、Ge 等则无明显变化。EBSD 面扫结果 显示，石湖金矿不同 CL 强度的石英具有相同的结晶 取向，变形程度小且滑移密度极为一致，显示稳定结 晶的特性；而乳山金矿中石英 CL 亮带与 CL 暗带则 具有明显的结晶取向差异，不同 CL 环带的变形程度 与滑移密度也存在明显差别，显示快速结晶的特征。 综合来看，低温热液石英中 Al 浓度与 CL 强度的正 相关关系可能是石英快速结晶的结果，而 Al 浓度与 CL 强度的负相关则可能是石英结晶过程中物理化学 条件变化导致的，如 pH。 基金项目：国家自然科学基金（41872038），科技部重点研发计划（2016YEC0600106） 第一作者简介：袁茂文（1993–），博士后，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：851497705@qq.com *通信作者简介：李胜荣（1956–），教授/博士，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：lisr@cugb.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 103 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 南秦岭早寒武世黑色岩系黄钾铁矾成因及指示意义 左鹏飞1*，刘学飞2，郝金华2，郑德顺1 1. 河南理工大学资源环境学院，焦作 454000； 2. 中国地质大学（北京） ，北京 100083 黑色岩系作为富含有机碳的一套沉积岩及相应 变质岩强还原性岩石组合，常伴随大量金属元素（范 德廉等，1973，1987；王登红，1997；Gregory et al., 2016；Pufahl and Lee, 2017），扬子克拉通和南秦岭下 寒武统黑色页岩系构成了世界重要的黑色岩系多金 属成矿带，但对其形成环境及成矿元素富集机制认识 分歧显著。南秦岭淅川地区集中发育众多钒多金属矿 床，呈层状产于下寒武统水沟口组黑色岩系，矿化特 色鲜明，是深入研究黑色岩系中钒成矿机制，揭示早 寒武世黑色岩系形成环境的理想对象。 南秦岭北部镇安-淅川地区下寒武统内陆棚水沟 口组黑色岩系下部发育硅质岩和泥质岩类组合，向上 过渡为泥灰岩、灰岩和白云岩。水沟口组黑色岩系中 产出有大量黄钾铁矾，主要以结核状和片状发育在水 沟口组黑色岩系的泥质类岩石中。黄钾铁矾与磷灰石 密切共生，通过系统对比矿物共生组合指示其形成于 成岩早期或同沉积阶段。黄钾铁矾属明矾石超族，明 矾石族化学通式为 AB3(XO4)2(OH)6，黄钾铁矾标准 分子式为 KFe3(SO4)2(OH)6。明矾石与黄钾铁矾的划 分依据 B 位 Fe/Al 是否小于 1.0（Scott, 1987）。黄钾 铁矾中 V、Al、Cu、Cr 可以代替 Fe，K 常被 Ag、 Pb、NH4、H3O 等代替（王濮等，1982；Stoffregen et al., 2010）。其常见成因除黄铁矿的氧化外，在酸性介 质条件下也可直接生成，常产于矿山废水、火山喷气 口、高盐度卤水、酸性地下水中、热液矿床蚀变带、 南极冰川以及火星表面（Burns, 1987；McHenry et al., 2011；Jennings and Driese, 2014；Baccolo et al., 2021）。 南秦岭及扬子克拉通周缘下寒武统黑色岩系中钒的 富集，一般认为与粘土矿物以及钒酸盐和金属硫化物 密切相关（鲍正襄等，2002；刘家军等，2008；朱红 周等，2010；杨剑和易发成，2012）。电子探针结果 显示黄钾铁矾异常富集钒，分子式计算表明该黄钾铁 矾 Fe/Al 为 1.0 到 2.5，远低于黄钾铁矾标准分子式中 的比值，暗示其并非是由黄铁矿的直接氧化形成。 *通信作者简介：左鹏飞（1988–），副教授，从事沉积构造演化与沉积矿床研究. E-mail：pzuo@foxmail.com 104 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 大兴安岭东北部二道坎银矿床岩浆岩的锆石 U-Pb 年龄 及对成矿的指示意义 李成禄1，杨元江1，袁茂文2，鲍希波1，李胜荣2 1. 黑龙江省自然资源调查院，哈尔滨 150036； 2. 中国地质大学（北京） ，北京 100083 二道坎银矿床矿床位于大兴安岭东北部，黑龙江 省嫩江市罕达气镇附近。紧邻多宝山大型斑岩铜矿、 争光金矿。是著名的多宝山—大新屯国家级整装勘查 区内又一新发现的大型矿床。该矿床的发现不仅弥补 了黑龙江省独立银矿床的空白，且其品位极高也在国 内甚至世界罕见。 1 矿区地质特征 二道坎银矿区出露的地层主要有中生界下白垩 统中基性-中酸性火山岩及沉积岩；古生界主要为上志 留-中泥盆统泥鳅河组长石杂砂岩、岩屑砂岩、细粉砂 岩及含钙质粉砂质泥岩、泥质灰岩，其内部产出同时 异相的基性火山岩。矿区内侵入岩不发育，仅出露多 条北西向的中基性—中酸性脉岩；矿区内断裂构造较 发育，主要为北东向和北西向，北东向构造为区域性 大断裂，控制区内及区域上的中生代地层、火山岩以 及中基性-中酸性脉岩的展布；北西向断裂则多表现为 北东向大断裂的次级断裂，整体显示张性特征。 2 矿体及矿石特征 二道坎银矿体主要赋存于上志留统—中泥盆统 泥鳅河组含钙质的粉砂质泥岩、灰岩与辉绿岩脉接触 部位，泥岩普遍发育碳酸盐脉。矿区内共圈出北西西 向 2 条银多金属矿体及 8 条从属银多金属矿体。其中 Ⅰ号银多金属矿体走向控制长度 315.86m，东端未封 闭，倾向控制最大延深 114.71m，矿体形态为脉状（上 宽下窄）；矿体真厚度 1.41~29.48m，走向 288°，倾 向 198°， 倾 角 82°-88°， 近 直 立 ， 银 品 位 42.80~ 10940.97g/t，矿体平均品位 557.61g/t；同时伴生有铅 锌、锰。Ⅱ号银多金属矿体与Ⅰ号矿体产于同一北西 西向构造带中，成矿特征基本相似。 二道坎银矿床中矿石主要为石英细脉和硅质胶 结的构造蚀变角砾岩。成矿大致分为四个成矿阶段， 即早期的石英-黄铁矿-磁铁矿阶段、沥青-黄铁矿-石 英阶段，主成矿期的石英-含银多金属硫化物阶段以 及晚期的石英-方解石阶段。 3 锆石 U-Pb 年龄结果 根据野外观察和室内鉴定，矿区内岩浆岩主要类 型有辉绿岩、闪长岩、石英闪长岩、闪长玢岩、石英 闪长玢岩、英安质晶屑岩屑凝灰岩、安山岩、 （玄武） 安山岩和玄武岩。 辉绿岩多呈灰绿色，个别邻近矿体处表现明显的 褐红色，岩石中锆石为明显的岩浆成因。87 个锆石 点中仅 7 个点组成的 206Pb/238U 谐和年龄为 235.5±1.2 Ma ， MSWD=5.6 ， 平 均 年 龄 为 235.4±2.4 Ma ， MSWD=0.63，二者年龄一致。玄武安山岩多呈灰绿 色，变余斑状结构，岩石中锆石为明显的岩浆成因， 20 个锆石点中 10 个点的 206Pb/238U 年龄较集中，谐 和年龄值为 232.4±1.1 Ma，MSWD = 0.066，平均年 龄为 232.5±2.2 Ma，MSWD = 0.38。安山岩/安山玢 岩中的锆石为典型的岩浆成因，23 个锆石点中的 16 个点的 206Pb/238U 谐和年龄为 232.1±0.96 Ma，MSWD = 0.029，平均年龄为 232.1±1.9 Ma，MSWD = 0.79。 石英闪长玢岩中锆石为典型的岩浆成因，22 个锆石 点的 206Pb/238U 谐和年龄值为 225.7±0.79 Ma，MSWD =0.001，平均年龄为 225.5±1.5 Ma，MSWD = 0.53。 整体反映矿区内岩浆岩普遍形成于晚三叠世。 4 对二道坎银矿成矿时代的指示 矿区内的辉绿岩脉与矿体关系密切，产状基本一 致并相互伴生，且基本处于矿体顶部位置。岩石地球 化学特征显示蚀变较强，烧失量可达 20%，其应遭受 了明显的蚀变作用，综合认为其应与银成矿同期或稍 早于成矿期，初步限定成矿时代的上限。而玄武安山 岩、安山岩等与辉绿岩特征基本一致、产状相近、成 岩时代一致，综合显示应为同期岩浆产物。而石英闪 长玢岩脉经钻孔岩心观察，蚀变明显变弱，虽未直接 观察到切穿矿体，但成岩时代为 225.7Ma，与其他岩 浆岩时代相差约 8Ma，应为成矿晚期产物，这应限定 第一作者简介：李成禄（1984–），高级工程师，博士，研究方向：金属矿产勘查与综合研究. E-mail：lcl230881@163.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 了成矿时代的下限。 Yuan（2021）等最新获取了黄铁矿、方铅矿的 Rb-Sr 等时线年龄为 232.9±2.3Ma；方铅矿、沥青的 Sm-Nd 同位素等时线年龄为 234.9±1.4Ma，MSWD= 1.9，与岩浆锆石年龄基本一致，这很好地确认了二 道坎银矿的成矿年龄应在中三叠世。 5 对区域成矿的指示意义 二道坎银矿位于多宝山—大新屯国家级整装勘 查区范围内，是著名的多宝山矿集区内又一重大发 现，其独立的银成矿填补了区域矿种的空白，而本次 确定的三叠纪成矿在区域内也是重大发现。李成禄 （2018）在对二道坎银矿东南的区域性嫩江-黑河构造 混杂岩带内的孟德河金矿开展较为系统的研究显示， 其为中晚三叠世形成的韧性剪切带型金矿床，并提出 三叠纪成矿事件的重要性；郝宇杰（2015）在开展多 105 宝山铜矿和铜山铜矿研究时也发现了三叠纪 （226.6-235.4Ma）的小岩体，并伴随明显的钼矿化， 提出在奥陶纪铜矿成矿作用基础上，后期叠加了三叠 纪的钼矿化。毛景文等（2012）认为三叠纪构造演化 在中国地质历史过程中强度大、影响范围广泛，并随 之伴随大规模的三叠纪成矿事件。但通过统计三叠纪 成矿事件显示，目前在东北及邻区主要出露三叠纪斑 岩型钼矿、铜镍硫化物矿和脉状金矿，尚未见三叠纪 的银矿床；朱裕生等（2002）认为研究区所处的滨太 平洋构造域在印支旋回开始了强烈活动，使之前呈稳 定大陆边缘的亚洲东部明显转为活动大陆边缘，这种 转变十分有利于银等金属的矿化。 综上，多宝山—大新屯国家级整装勘查区三叠 纪成矿事件应引起有关部门在矿床勘查与研究中的 重视。 106 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 白云鄂博碳酸岩脉霓长岩化过程对 REE 成矿的启示 杨帆，陈唯* 中国地质大学（武汉）地质过程与矿产资源国家重点实验室，武汉 430074 白云鄂博 Fe-REE-Nb 矿床是世界上最大的轻 稀土矿床，该矿床经历了多期次复杂的变质作用， 导致目前对 其岩石成因 和成矿过程 仍存在较大争 议。最新高温高压实验表明 REE 在碱质岩浆或热 液中具有广泛的活动性，而碳酸岩岩浆侵位过程中 广泛存在的碱交代作用（霓长岩化）对 REE 矿化 的贡献尚不明确。本研究以白云鄂博霓长岩化发育 良好的典型碳酸岩脉（1 号脉，Wu dyke）为研究 对象，通过详细的岩相学、全岩地球化学和原位微 区元素组成等研究来揭示霓长岩化过程对 REE 富 集成矿的贡献。 1 号脉碳酸岩主要由方解石和霓石组成，含少量 氟碳(钙)铈矿并与重晶石紧密共生。碳酸岩极度富集 REE （ 高 达 7.39 wt% ）， 轻 重 稀 土 分 异 明 显 （La/YbN=1203）。围岩为石英角砾岩，主要矿物为石 英，含有少量钾长石及钠长石。从中心碳酸岩脉至围 岩，依次发育有钠质、钾质霓长岩。钠质霓长岩主要 由方解石、磷灰石、霓石、钠闪石组成；钾质霓长岩 主要由钾长石、石英组成。随着霓长岩化作用进行， 碱性流体中的 Na、K 逐渐迁移到围岩中，分别在低 级钠质霓长岩和钾质霓长岩中达到峰值；霓长岩中 CaO、SrO、BaO、SO3 含量逐渐降低，SiO2、Al2O3 含量逐渐升高。钠质霓长岩中 REE 较为富集（1.192.25 wt%），其中 LREE 赋存在独居石中，HREE 则 主要赋存在磷灰石中（含量为 653-3059 ppm）；而钾 质霓长岩中 REE 含量较低（0.04 wt%）。此外，钠质 与钾质霓长岩中轻重稀土分异程度（La/YbN=53-170） 均明显低于碳酸岩。值得一提的是, 白云鄂博碳酸岩 脉相伴生的霓长岩化过程中，稀土的迁移与分异与硫 酸盐和磷酸盐关系密切，REE 与 SO3 含量、HREE 与 P2O5 含量呈现很好的正相关关系。碳酸岩脉显著富 集 SO3（5.85 wt%），且稀土较为富集的钠质霓长岩 中独居石与重晶石紧密共生，表明 SO2– 4 很可能是碳 酸岩流体中 REE 迁移的主要载体。富 LREE 独居石 分离结晶导致残余流体相对富集 HREE，继而沉淀出 富 HREE 的热液磷灰石。 方解石原位 C 和 Sr 同位素表明碳酸岩脉同位素 组成较为均一，均指示典型地幔来源（δ13C= –4.36~ –5.16；87Sr/86Sr=0.70344~0.70358） 。霓长岩 Sr 同位素 组 成 变 化 较 大 且 更 为 富 集 放 射 性 同 位 素 （ 87Sr/ 86 Sr=0.70374-0.70588 ）， δ13C 值 显 著 偏 负 （ δ13C= –4.92~–9.87），表明了出溶碳酸岩流体与围岩组分 （87Sr/86Sr=0.72394）两端元混合过程同时伴随着 CO2 脱气作用。碳酸岩中早期和晚期方解石具有不同的稀 土含量和配分模式，早期富集 REE（1437-2162 ppm）， 呈现右倾型 REE 配分模式，La/YbN 平均值为 14.0； 而晚期相对亏损 REE（573-889 ppm），La/YbN 值降低 （La/YbN=1.82-3.90）。霓长岩中方解石 REE 含量较低 且变化大（127-1111 ppm），呈现平坦型 REE 配分模 式，La/YbN 平均值为 1.42。方解石稀土含量和配分模 式主要受控于熔体或流体含量和伴生稀土矿物（如氟 碳铈矿、独居石）分离结晶的影响。 白云鄂博碳酸岩 1 号脉相伴生的霓长岩中大量 独居石的结晶表明碳酸岩霓长岩化过程可以导致轻 稀土的局部矿化，但相对碳酸岩矿化规模较小。霓长 岩中 HREE/LREE 值明显高于碳酸岩，表明岩浆侵位 过程中出溶的碱性流体相对富集 HREE，形成重稀土 局部富集的霓长岩，主要富集在磷灰石条带中。同时， 碱性流体出溶进一步导致了残余碳酸岩熔体轻重稀 土分异，利于碳酸岩轻稀土矿化。 基金项目：科技部国家重点研发计划（2019YFA0708400）；国家自然科学基金面上项目（41973016） 第一作者简介：杨帆（1996–），博士研究生，地质学专业. E-mail：yangfan_gpmr@cug.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 107 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 铜陵叶山五通组砂岩矿物组成及地质意义 刘童，谢巧勤*，王家宇，周跃飞，阚立波，徐晓春 合肥工业大学资源与环境工程学院，纳米矿物与污染控制安徽普通高校重点实验室，合肥 230009 铜陵矿集区是长江中下游铜铁金多金属成矿带 重要组成部分，区内铜铁资源丰富，矿床多以层控型、 矽卡岩型为主。其中层控型矿床主要赋存于石炭系和 泥盆系地层之间，但是对于矿床中铁的来源仍缺乏深 入研究。泥盆系五通组在长江中下游地区广泛出露， 前人研究认为五通组上段顶部存在多层富铁沉积层和 含铁结核层（约 18 层），铁的含量及赋存形式影响其 在中生代岩浆及热液活动过程中的铁活化与迁移，同 时也制约区域层状铁铜矿床的成矿作用。为此，本次 工作对铜陵叶山铁矿区出露的五通组顶部剖面进行系 统的野外勘查和室内研究。根据沉积层颜色变化，从 剖面顶部至底部逐层采样，且对含铁结核层加密采样， 共采集 16 件样品。采用粉晶 X 射线衍射（XRD）、 场发射扫描电镜（SEM）等分析方法，对采集的岩石 和矿石样品开展矿物组成及微结构研究。 结果显示整个剖面矿物组成基本相似，但是矿物 相对含量和组合存在较大差别。根据矿物组合，将叶 山五通组顶部分为四段，从顶部至底部依次为：石英 砂岩段（I 段）、石英砂质泥岩段（II 段）、泥质石英 砂岩段（III 段）、赤铁矿段（IV 段）。I 段主要组成 矿物为石英，其次黏土矿物和赤铁矿，其中粘土矿物 主要为伊利石，其次为叶腊石，该段矿物组合为石英 +伊利石-叶腊石+赤铁矿。II 段主要矿物组成为黏土 矿物，石英次之，少量赤铁矿，其中粘土矿物主要为 叶腊石，高岭石次之，少量伊利石，该段矿物组合为 叶腊石-高岭石-伊利石+石英+赤铁矿。III 段主要组成 矿物为石英，赤铁矿次之，少量粘土矿物，其中粘土 矿物主要为高岭石和叶腊石，微量伊利石，该段矿物 组合为石英+赤铁矿+高岭石/叶腊石-伊利石。IV 段为 赤铁矿层，主要组成矿物为赤铁矿，含少量高岭石、 叶腊石伊利石，该段矿物组合为赤铁矿+叶腊石/高岭 石-伊利石+石英。从剖面顶部至底部，沉积层中赤铁 矿呈现逐渐增多，石英逐渐减少的趋势，且富叶腊石 层显示亏损赤铁矿。 SEM 观察发现石英颗粒粗大，表面光滑，呈次 圆形、圆形，总体显示石英磨圆度较高。赤铁矿主要 呈鳞片或他形形态，颗粒粒度均一，为亚微米粒级， 且在赤铁矿结核中共存自形磷灰石。原位观察显示赤 铁矿和石英矿物接触边界处，赤铁矿颗粒并没有显著 的变化，说明了赤铁矿与石英经历相同的地质作用。 叶腊石等粘土矿物皆为片状、叶片状形态，与粒状石 英、赤铁矿堆垛成他形的复合大颗粒，富叶腊石层为 原生沉积高岭石经过热液作用而成。基于矿物学和微 尺度观察认为，五通组中含赤铁矿层（结核）可能由 原始沉积铁（氢）氧化物经过沉积-热变质作用，沉 积层中该状态的铁在中生代岩浆-热液作用过程中具 有较高活化迁移能力，可以为区域层状铁矿和硫化物 型铜铁矿床提供部分铁源。 基金项目：国家自然科学面上项目（41672038，41872043） 第一作者简介：刘童（1998–），硕士，研究方向：矿物学研究. E-mail：365541908@qq.com *通信作者简介：谢巧勤（1970–），博士，教授，主要研究方向为成因矿物学. E-mail：qqxie424@hfut.edu.cn 108 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 渤中凹陷深层砂砾岩流体矿物相互作用 及其对储层演化的影响 臧春艳，张旭东，税蕾蕾，杨纪磊 中海石油能源发展股份有限公司工程技术分公司渤海实验中心，天津 300459 渤中凹陷西南部深层钻遇巨厚砂砾岩，厚度超过 500 米，钻探表明上部砂砾岩物性好，产能高。孔店 组砂砾岩可分为上部和下部两个大的单元，上部单元 储层物性好，测试产能高，下部单元储层物性相对较 差，测试产能低。为了进一步落实上下储层的成因差 异，本文开展了压实物理模拟实验，矿物溶蚀实验， 同时开展了同位素，电子探针分析。在压实物理模拟 实验中，配比了与研究区成分相近的砂砾岩，通过压 实模拟在 3500 米以下，砾石接触部位出现了的大量 裂缝，与岩心薄片下观察到的裂缝发育特点相似，证 实压实背景下，杂基含量较低的净砂砾岩可以生成大 量裂缝。通过岩石应力模拟实验证实长石矿物形成裂 缝能力有很大区别，钾长石相对于斜长石在压力背景 下更容易形成晶内共轭微裂缝并在埋藏高温条件下 溶蚀，这一点与薄片观察到的现象一致，钾长石先破 碎后溶蚀提供了大量储集空间。两类长石深层裂缝形 成及溶蚀特点差异主要是由于斜长石更容易黏土矿 化，黏土矿化后的斜长石裂缝形成能力下降；另外， 斜长石的结晶特点让其更容易发生晶格的滑动产生 书斜式变形，这一点也降低了其裂缝形成能力。 溶蚀作用对储层形成起到了重要作用，溶蚀流体 主要有两个不同的来源，早期抬升暴露期形成了明显 的淋滤溶蚀带，表现为长石含量显著降低，石英含量 相对增加，电子探针分析表明上单元储层中的 MnO, FeO 含量显著低于下部单元，反映上部单元为更为开 放的流体环境；碳酸盐胶结物的碳氧同位素分析表 明，上部的碳酸盐胶结物同位素与古近系生物碎屑的 同位素接近，两者为不整合接触关系，进一步说明上 部砂砾岩与上部地层有着充分的流体交换过程。早期 的大气水淋滤作用对上部单元优质储层的形成起到 了决定性影响。深部流体主要是幔源二氧化碳流体， 通过碳同位素及氦同位素图版证实二氧化碳主要来 源于幔源。推测构造二氧化碳流体与周边晚期的火山 岩侵入体为同期活动。二氧化碳侵位之后与早期溶蚀 作用叠加，强化了早期溶蚀作用；钾长石在低温条件 下相对稳定，高温下易溶蚀，深层钾长石的大量溶蚀 主要是晚期二氧化碳侵位导致的。 上下储层单元由于早期杂基含量差异，分布位置 差异，使两者储层物性演化产生较大差异。上部储层 杂基含量低，在压实背景下易产生裂缝，上部储层受 到大气水的强烈淋滤作用产生大量早期溶蚀孔；下部 储层杂基含量高储层不易产生压实缝，下部储层距离 风化壳距离大，主要为封闭成岩环境。上述早期条件 差异是上下储层单元物性差异演化的根本原因。 基金项目：国家科技重大专项（2016ZX05024-003） 第一作者简介：臧春艳（1976–），高级工程师，研究方向：储层实验地质学. E-mail：zangchy@cnooc.com.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 109 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 东川石族新矿物—首次发现全新成分和全新结构的新矿物族 李国武1*，孙宁岳1，薛源1，沈洪涛2，郝金华1 1. 中国地质大学（北京）科学研究院，北京； 2. 武汉理工大学 资源与环境工程学院，武汉 最近，课题组在云南东川铜矿带发现两种全新 化学成分组成和全新晶体结构类型的新矿物，本次 发现的新矿物不是单个的矿物种，而是由多个结构 相似而成分占位不同的新矿物种组成的全新矿物大 家族。根据其发现地，我国著名铜都云南东川，将 该族矿物命名为东川石族，属于磷砷酸盐的表生矿 物类。目前，首批获得国际矿物学协会新矿物命名 及分类委员会（IMA-CNMNC）批准的两个新矿物 种分别是具有东川石型结构的锌东川石 Dongchuanite （ IMA2021-058 ） 和 铜 东 川 石 Cuprodongchuanite（IMA2021-065）。该矿物新族的 发现，为矿物宝库又添加了一个全新的矿物新族， 此前从未发现过类似的本族矿物。 化学成分和晶体结构研究发现，该族新矿物具有 全新的化学成分组成，矿物族晶体化学通式 A4BVIBIV2(X1O4)2(X2O4)2(OH)2，式中 A 为 Pb，BIV 为 四次配位的 Zn，BVI 为六次配位的 Zn 或 Cu，X1、X2 可有 P 和 As。新矿物种锌东川石的晶体化学式为 Pb4ZnVIZnIV2(PO4)2(PO4)2(OH)2，铜东川石的晶体化学 式为 Pb4CuVIZnIV2(PO4)2(PO4)2(OH)2。隶属于该族的 各矿物种具有全新的相同晶体结构类型，三斜晶系， P 1 空间群，晶胞参数接近。其中，锌东川石晶胞参 数 a = 4.7620(10) Å，b = 8.507(2) Å， c = 10.3641(19) Å，α = 97.110(17)°，β = 101.465(17)°，γ = 92.273(18)°， V = 407.44(15) Å3，Z = 1。晶体结构为特殊的全新层 状结构，B 类、X 类离子分别呈四面体和八面体共角 顶构成网层状平行（011）分布，A 类离子充填层间。 在锌东川石矿物晶体结构中首次发现了 Zn 元素独特 的晶体化学性质，在同一晶体结构中 Zn 同时具有四 面体配位 ZnIV 和八面体配位 ZnVI，其中，四面体配 位的 Zn 在整个矿物族中稳定占据 BIV 位置，这一新 发现对于研究 Zn 的晶体化学行为有重要的意义。同 时，晶体学位置 X1、X2 分别存在磷和砷的占位，显 示了该族矿物丰富的潜在矿物新种。 *通信作者简介：李国武（1964–），教授，博士生导师，主要研究方向：新矿物及矿物晶体结构与晶体化学. Emial：liguowu@cugb.edu.cn 110 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 湖南锡田晚侏罗世花岗岩矿物学和地球化学 特征及其地质意义 宋宏星1，周云1*，付伟1,2，蔡永丰1,2，杜宇晶1 1. 桂林理工大学 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西 桂林 541004； 2. 桂林理工大学 广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心，广西 桂林 541004 为探讨湘东锡田地区晚侏罗世花岗质岩浆作用 及其地质意义，本文对锡田垄上黑云母二长花岗岩进 行了矿物学和 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年代学及 Hf 同 位素组成研究。锆石 U-Pb 年代学研究表明花岗岩形 成于~150 Ma，为晚侏罗世。锆石原位 Hf 同位素的 研究结果显示花岗岩 εHf(t)为–11.68~–7.40，Hf 的二 阶模式年龄为 1.55~1.34 Ga。花岗岩黑云母的化学成 分特征显示其含铁指数为 0.96~0.98，显示出低的氧 逸度，白云母 Mg 原子数为 0.02~0.08，表现出次生 白云母的特征。上述数据资料并结合相关区域地质资 料，表明锡田晚侏罗世花岗岩主要来源于古老地壳物 质的重熔，其形成与中生代时期华南发生的岩石圈伸 展与减薄作用有关。锡田晚侏罗世花岗质岩浆活动与 锡田钨锡多金属矿床具有一致的形成时代，暗示晚侏 罗世花岗质岩浆活动与本区钨锡多金属矿床的形成 具有密切关联。 基金项目：本文受广西自然科学基金项目（2020GXNSFGA297003；2018GXNSFBA281069） 第一作者简介：宋宏星（1995–），硕士研究生，主要从事构造地球化学研究工作 *通信作者简介：周云（1988–），副教授，主要从事矿物岩石矿床学研究工作. Email：zhouyun@glut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 111 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 伟晶岩石榴石中 Li、P 和 Y+REE 的耦合替换 及成岩和成矿指示意义 凤永刚1,2*，梁婷1，王梦玺1，谭细娟1,2，岑炬标1，郝媛媛1，闫珊珊3 1. 长安大学地球科学与资源学院，西安 710054； 2. 长安大学成矿作用及其动力学实验室，西安 710054； 3. 中国科学院广州地球化学研究所，广州 510640 石榴石的化学通式可以表示为 X3Y2(ZO4)3，其中 X、Y、Z 分别代表十二面体、八面体及四面体对应的 结构位置。我们对东秦岭花岗伟晶岩以及新疆阿尔泰 造山带卡鲁安稀有金属伟晶岩中的石榴石进行了细致 的岩相学及矿物化学研究，利用 LA-ICP-MS 测定石榴 石中锂、磷及稀土等微量元素含量。观测结果表明， 锂、磷及稀土可以通过耦合替换进入伟晶岩的石榴石 晶格。Y+REE 存在石榴石的 X 位，P 占据 Z 位，而 Li 及同为碱金属的 Na 则占据 X 位，为 Y+REE 或 P 提供电价补偿。三者之间的耦合替换主要包括以下两 种 ： [X(Li,Na)+1X(Y,REE)3+1X(R2+)–2] 以 及 [X(Li,Na)1ZP1 X 2+ Z R –1 Si–1]，其中 R 代表 X 位上的二价金属阳离子。 伟晶岩石榴石中，何种替换方式起主导作用主要取决 于伟晶岩熔体的地球化学性质。由此，在 NYF（铌钇-氟）型伟晶岩以及具有 NYF 亲和性的混合型伟晶 岩中，Li 主要通过第一种耦合替换，与 Y+REE 进入 石榴石晶格；而在相对富 P 的 LCT（锂-铯-钽）型伟 晶岩以及无矿化伟晶岩中， Li 主要经第二种耦合替换， 与 P 共同进入石榴石晶格。此外，尽管 Sc 和 Ti 在伟 晶岩石榴石中含量相对较低，Sc 和 Ti 进入石榴石晶 格也可能需要与 Li（及 Na）进行耦合替换。 伟晶岩石榴石中的 Y、REE 以及 Sc 环带主要受 制于伟晶岩熔体成分以及石榴石和其它富 Y+REE 矿 物（如磷钇矿、褐钇铌矿、独居石等） 、富 Sc 矿物（如 黑云母）的结晶作用。综合本研究与前人的观测结果， 相较于 LCT 型伟晶岩和无矿化伟晶岩中的石榴石， NYF（铌-钇-氟）型伟晶岩以及具有 NYF 亲和性的混 合型伟晶岩中石榴石往往具有极高的 Y（可达~20000 ppm）、REE（可达~20000 ppm）及 Sc（可达~2400 ppm） 含量，但 P 含量极低（< 100 ppm）。但是，无论何种 伟晶岩类型均可以产出低 Y、REE、Sc 以及 P 的石榴 石。因此，伟晶岩石榴石中 Li、P 和 Y+REE 的耦合 替换和石榴石 Y、REE 和 Sc 含量及环带特点应当相 结合来揭示伟晶岩的岩石、矿化类型及成因。 基金项目：科技部重大研发计划项目（2019YFC060520）、国家自然科学基金（41902073）以及陕西省科技计划项目（2020JM-215） 第一作者和通讯作者简介：凤永刚（1984–），副教授，研究方向：稀有金属矿床及流体地球化学研究. E-mail：ygfeng@chd.edu.cn 112 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 福建霞浦大湾铍矿的矿物学特征及其成因 张志琦，饶灿*，王琪 浙江大学 地球科学学院，杭州 310027 福建霞浦大湾的铍（钼）矿床位于闽东火山断坳 带北端，福安—南靖断裂带东侧。铍和钼矿产均已达 到了工业品位，其中铍矿床资源储量已经达到 2621.56t，是目前在东南沿海地区发现的规模较大的 火山岩型铍钼矿床。该区出露的地层主要为晚侏罗世 南园组第二、第三段酸一中酸性火山岩。侵入岩为燕 山期的钠长石化碱长花岗岩。福鼎—福清北北东向断 裂带的张性裂隙为主要的控矿、容矿构造。矿体主要 赋存在火山岩和花岗岩的接触带附近，呈脉状产出。 通过研究发现，铍主要以日光榴石、羟硅铍石和 绿柱石形式存在，钼只以辉钼矿的形式存在；这些矿 石矿物通常和萤石、石榴子石共生，常常伴有黄铁矿、 闪锌矿等硫化物。结合岩芯的观察发现，大湾的矿区 的从深部到浅部依次发生了云英岩化，绢英岩化、黄 铁矿化以及硅化的蚀变作用。其中日光榴石和羟硅铍 石在不同的蚀变带均有出现，绿柱石只存在于硅化带 内。云英岩化带处于矿区的深部，该区的日光榴石（I 期）常被交代，晶形差；绢英岩化-黄铁矿化带位于 该矿区的中部位置，矿化带出现大量的硫化物（闪锌 矿和黄铁矿）和石榴子石，颗粒大且晶形好；日光榴 石（II 期）颗粒较大，晶形好，部分具有生长环带。 硅化蚀变发生在角岩内，位于最浅部。日光榴石（III 期）晶形完整且大，存在生长环带。羟硅铍石均是后 期沿裂隙充填日光榴石内部。绿柱石被石英和云母交 代，晶形很差。 对日光榴石以及石榴子石的主微量测试分析得 出，该区的日光榴石均是 Mn 端元，从 I 期-III 期（由 深到浅），日光榴石的 Fe 含量增加，这可能是后期成 矿流体中含有大量的 Fe 元素。日光榴石和石榴子石 均出现明显的 Eu 负异常，重稀土含量明显高于轻稀 土含量。 前人通过锆石 U-Pb 定年得出碱长花岗岩的年龄 为 93.0 Ma ± 0.6 Ma（黄新鹏，2018），辉钼矿的 Re-Os 定年得出矿体年龄为 92.2Ma ± 1.3Ma（赵芝等， 2019）。因此，该矿区的成矿物质可能来自侵入的花 岗岩中。但是在该矿区出现大量的日光榴石，脉厚约 50 厘米，可能属于一种新的火山岩型铍矿，其成矿 机理有待进一步研究。 基金项目：国家自然科学基金项目（9206220020） 第一作者简介：张志琦（1998–），博士研究生，研究方向：矿物、岩石、矿床研究. E-mail：zhiqizhang@zju.edu.cn *通信作者简介：饶灿（1978–），教授，博士生导师，研究方向：关键金属成矿矿物学. E-mail：canrao@zju.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 新矿物：竺可桢石 饶灿1*，谷湘平2，王汝成3，夏群科1 1. 浙江大学地球科学学院，杭州 310027； 2. 中南大学地球科学与信息物理学院，长沙 410083； 3. 南京大学地球科学与工程学院，南京 210046 新矿物竺可桢石“Chukochenite”(IMA 编号： 2018-132a，国家博物馆藏馆号：M13818),为纪念我 国著名科学家、教育学家竺可桢院士(1890-1974) 而 命名。竺可桢是气象科学领域的奠基人、 “文军长征” 的领导者、地球科学系的创建者、求是精神的追梦者、 教育教学的先行者，深受国内和国外人士尊敬和爱 戴。该新矿物产于湖南省郴州地区香花岭矽卡岩，与 萤石、金云母、金绿宝石、尼日利亚石、绿泥石等矿 物一起产出；晶体呈自形-半自形，晶体化学式为 LiAl5O8，斜方晶系，空间群为 I mma，晶胞参数：a = 5.6593(4) Å，b = 16.8981(9) Å，c = 7.9938(5) Å，V = 764.46(8) Å3，Z = 6，晶体结构模型如 1。 竺可桢石是自然界发现的第一个锂铝氧化物， 具体特殊的物理性质。该新矿物的发现，为了解超 轻金属锂的地球化学行为提供重要信息，具有重要 的科学意义，对铍矿和锡矿的指导找矿也具有重要 指示意义。 图1 基金项目：国家自然科学基金面上项目（41772031） 第一作者简介：饶灿（1978–），教授，研究方向：关键金属成矿矿物学. E-mail：canrao@zju.edu.cn *通信作者简介：canrao@zju.edu.cn 竺可桢石的晶体结构图 113 114 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 云南个旧卡房矿田花岗岩黑云母成分特征 及其对锡成矿的指示 华洁文，蔡永丰* 桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心&广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西桂林 541004 云南个旧锡矿是闻名于世的超大型锡多金属矿 床，矿区面积约 1911 km2，目前已发现约 1000 多 个具有工业价值的矿体，主要赋存在中三叠统个旧 组和法郞组，以锡、铜等金属矿为主，探明的有色 金属总储量不少于 1000 万吨。个旧地区地处扬子与 华夏地块交界处的最西南段，其北部以弥勒-师宗断 裂与扬子地块分界，西南以红河断裂与哀牢山构造 带相邻，南部为越北古陆。前人对个旧锡矿的基本 地质特征、矿床地质特征、成矿时代、成矿规律、 找矿预测和成矿模式等问题以及区内岩浆岩的岩石 学特征、地球化学、形成时代、形成构造背景等方 面均展开了大量工作，并取得了一系列的研究成果。 尽管如此，目前对个旧锡矿的矿床成因仍存在激烈 争议，主要有 1）海底火山沉积-喷流热水沉积成因； 2）燕山期花岗质岩浆期后热液成因；3）海底火山 沉积-喷流热水沉积+燕山期花岗质岩浆期后热液叠 加改造成因；4）红海型热水沉积成因；5）印支期 中晚期海底基性火山沉积成矿+海底喷流热水沉积 成矿+燕山期中晚期岩浆热液叠加成矿的多复成因 等成因模式。 现有的研究表明，不论是何种成因，燕山期花岗 质岩浆活动对个旧锡矿的形成发挥了重要作用。黑云 母是花岗岩中最常见的暗色矿物，它有特殊的层状结 构，是一些成矿元素（如锡、钨等）的运移载体，利 用其化学成分可揭示岩浆形成的氧逸度、温度、压力、 深度等条件，进而为揭示出成岩成矿信息提供指示。 因此，为了探讨花岗质岩浆活动与个旧锡矿的成因联 系，我们对个旧锡矿区卡房矿田内分布的花岗岩展开 研究，利用电子探针系统研究了花岗岩中黑云母的化 学组成，以期从矿物化学成分角度为揭示花岗质岩浆 活动与锡矿的成因联系提供约束。 电子探针分析结果表明，卡房花岗岩中黑云母 T FeO 含量为 22.81%~26.17%，含铁指数为 0.75~0.81， 属于富铁黑云母。黑云母硅、铝、钾、钛含量较高， 锰、镁、钙、钠含量较低，具有较低的氧逸度。利用 Henry 等(2002)提出的黑云母 Ti 温度计算公式得到其 结晶温度为 616~691 ℃；利用 Uchida 等(2007)提出 的黑云母全铝含量与花岗岩形成压力之间的计算式 得到其结晶压力为 318~403 MPa，对应的结晶深度为 12.03~15.24 km，表明花岗岩形成于中低温环境、属 于中深成相。综合研究认为，个旧卡房矿田出露的具 有高铁指数以及较低氧逸度等特征的花岗岩有利于 锡成矿，此类花岗岩与区内构造交界处、岩性分界处 等部位可能是锡富集成矿的有利部位。 基金项目：广西自然科学基金项目（2018GXNSFBA281069）；国家自然科学基金项目（41502180） 第一作者简介：华洁文（1997–），硕士研究生，研究方向：岩石地球化学研究. E-mail：likeflyaway@163.com *通信作者简介：蔡永丰（1986–），博士，研究方向：岩石地球化学研究. Email：caiyongfeng@glut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 115 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· Mineralogy, fluid inclusions, H-O isotopes, and trace element of the Dongzigou Pb-Zn deposit in the Sangmuchang metallogenic belt, China Ying Gu, Cuihua Chen* School of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059 The Dongzigou Pb-Zn deposit is located in the south-eastern margin of Yangtze block, midwest China. A small number of deposits have been found in the Sangmuchang metallogenic belt, among which the Dongzigou Pb-Zn deposit is one of the representative deposits, and few relevant researches have been carried out before. However, many Pb-Zn deposits have been found in the adjacent northwestern Pb-Zn metallogenic belt (Feng, et al., 2004; Jin, et al., 2005; Liu, 2010), which makes it of great significance to carry out the related research on the Pb-Zn deposits in the Sangmuchang metallogenic belt as soon as possible. Up to now, only Zhang, et al., (2011) compared the geochemical characteristics of trace elements and the geochemical characteristics of rare earth elements with sedimentary exhalative deposits (SEDEX) (Qiandongshan, Erlihe Pb-Zn deposits) and SEDEX-like Pb-Zn deposits (Nanshagou, Jiangpo Pb-Zn deposit) (Song, et al., 2003a; Song, et al., 2003b; Hou, et al., 2007) and the Mississippi Valley-type (MVT) deposit (Mayuan Pb-Zn deposit in Nanzheng, Shaanxi) (Hou, et al., 2007b; Li, et al., 2007) for comparison, and preliminary inference that the Dongzigou deposit is MVT deposit. This conclusion of Dongzigou Pb-Zn deposit is obviously insufficient. Ore bodies are hosted in Sinian carbonate rocks. The main metallic minerals are sphalerite and galena, while the non-metallic minerals are dolomite, barite and quartz, etc. Three stages of hydrothermal mineralization are: an early quartz-pyrite stage (Stage I), a middle sphalerite-galena stage (Stage II), and a late sphaleritebarite stage (Stage III). The main types of fluid inclusions for the Dongzigou deposit are liquid-rich inclusions (L0-type). Laser Raman analysis indicates that the fluid inclusions within the hosted minerals are dominated by H2O. Given the fluid inclusion data, the homogenization temperatures range from 220.0-300.0 ℃ (stage I), 126.7-243.9 ℃ (stage II), and 117.0-201.0 ℃ (stage III), respectively (Table 1). Fluid salinities range from 3.4-11.8 wt% NaCl eq. (stage I), 3.6-10.7 wt% NaCl eq. (stage II), and 2.0-6.5 wt% NaCl eq. (stage III), respectively (Table 1). Indicating that the ore-forming fluid of the Dongzigou deposit tends to decrease in salinity and homogenization temperature during the fluid evolution process. The δD (–63.4% to –49.8%) and δ18OH2O (0.6% to 13.7%) data from stage I to stage III which indicate that, the ore-forming fluids derived from formation water, and in the late stage of hydrothermal mineralization mixed with meteoric water. The LA-ICPMS results show that sphalerite enriched Cd (1272-3437 ppm), Ge (201-717 ppm) and Ga (0.1-130 ppm), but poor in In (0.01-0.1 ppm). Through comparative studies with the trace elements of sphalerite from different types of Pb-Zn deposits, it is found that the trace element characteristics of the Dongzigou deposit are most similar to the MVT deposits. Overall, the Dongzigou Pb-Zn deposit is an atypical MVT deposit, and the salinity of fluid inclusions is lower than that of typical MVT deposits. Table 1 Microthemometric characteristics of two-phase aqueous inclusions from the Dongzigou Pb-Zn deposit. Sample Mineral/Stage Types Tm-ice/℃ (N) Th/℃ (N) Salinity/ wt% NaCl eq. Ρ/g cm–3 DZG 09-1 Quartz (I) L0 –7.3 to –2.01 (20) 222.6 – 272.6 (21) 3.4 – 10.9 0.86 – 0.89 DZG 24-2 Quartz (I) L0 –8.1 to -2.6 (16) 220.0 – 300.0 (15) 4.3 – 11.8 0.79 – 0.91 DZG 06-1 Barite (II) L0 –5.2 to -2.1 (10) 126.7 – 243.9 (10) 3.6 – 8.1 0.83 – 0.98 基金项目：国家自然科学基金项目“热流体作用及其铅锌成矿和油气成藏效应—以四川盆地震旦系富有机质碳酸盐岩型铅锌矿床为例” （ 41372093） 第一作者简介：辜鹰（1993–），博士研究生，研究方向：矿床成因与成矿流体特征. E-mail：steven_guying@163.com *通信作者简介：陈翠华（1972–），教授，博士生导师，主要从事矿相学，地球化学工作. Email：chencuihua@cdut.edu.cn 116 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 Continued 1 Sample Mineral/Stage Types Tm-ice/℃ (N) Th/℃ (N) Salinity/ wt% NaCl eq. Ρ/g cm–3 DZG 08-3 Quartz (II) L0 –6.6 to -2.2 (15) 150.1 – 193.0 (16) 3.7 – 10.0 0.90 – 0.98 DZG 25-1 Sphalerite (II) L0 –5.8 to -2.9 (4) 152.0 – 168.0 (4) 4.8 – 8.9 0.95 – 0.97 DZG 06-4 Sphalerite (II) L0 –6.0 to -2.6 (7) 154.5– 173.0 (7) 4.3 – 9.2 0.93 – 0.97 DZG 05-3 Calcite (II) L0 –7.2 to -2.3 (17) 132.1 – 144.3 (17) 3.9 – 10.7 0.96 – 1.01 DZG 05-2 Sphalerite (III) L0 –2.0 to -1.2 (2) 134.6 – 148.0 (4) 2.0– 3.4 0.94 – 0.96 DZG 21-2 Quartz (III) L0 –4.0 to -1.5 (19) 117.0 – 165.9 (19) 2.6 – 6.5 0.93 – 0.98 DZG 08-2 Barite (III) L0 –4.0 to -1.9 (8) 129.1 – 201.0 (8) 3.2 – 6.4 0.89 – 0.98 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 117 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 浙江青田火山岩型铍成矿潜力 王琪，饶灿*，张志琦，吴润秋 浙江大学 地球科学学院，杭州 310027 火山岩型铍矿是目前国际上主要的铍资源，是研 究的重点和热点之一。我国东南沿海出露大量的火山 岩，且具有铍的地球化学异常，因此研究我国东南沿 海火山岩型铍成矿潜力成为当前寻找火山岩型铍资 源的重点。浙江青田地区位于浙江东南沿海晚中生代 火山—侵入杂岩带，区内主要出露的地层为上侏罗统 西山头组，是一套酸性的陆相火山碎屑岩，晚白垩世 存在大量花岗斑岩脉侵入。前人曾对浙江青田火山岩 型铍矿床做过报道，但铍成矿的规模、赋存形式及其 成矿机制有待进一步深入研究。 本文在对浙江青田地区野外考察的基础上，对所 采集的火山岩样品进行主微量成分分析以及电子探 针化学成分测试。研究表明：浙江青田地区火山岩型 铍矿主要沿着花岗斑岩脉分布，已经发现三个铍矿点 （沙湾、后垟、黄山垄）；该地区主要的铍矿物为硅铍 石，羟硅铍石与日光榴石；铍矿物主要赋存于花岗斑 岩与火山岩的接触带中，且普遍出现钠长石化，岩石 微量元素分析结果表明钠长石化石英斑岩中铍含量 最高可达 939 ppm。青田地区的三个铍矿点：沙湾铍 矿点中硅铍石、羟硅铍石与日光榴石主要与萤石、云 母等紧密共生；黄山垄铍矿点中铍矿物还可与赤铁 矿、闪锌矿及其他硫化物等共生；后垟铍矿点中铍矿 物显示出沿裂隙充填的特征。这些铍矿物的特征及其 矿物组合，显示浙江青田火山岩型铍矿的形成与晚期 富 F 热液的交代作用密切相关，具有较大的火山岩型 铍成矿潜力。 基金项目：国家自然科学基金项目（92062212） 第一作者简介：王琪（1997–），博士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业. E-mail：wq0333@zju.edu.cn *通信作者简介：饶灿，教授，从事稀有金属矿物学研究. E-mail：canrao@zju.edu.cn 118 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 闪锌矿反射色颜色指数与化学成分的 相关性及其地质意义研究 赖翔，陈翠华*，刘舒月 成都理工大学，成都 610059 金属矿物的反射色，是金属矿物的重要属性之 一，也是反射偏光显微镜下鉴定这类矿物的主要鉴定 依据，颜色不同的矿物往往其反射色也是不一样的。 根据矿物的主微量元素、元素质量分数及矿物晶体结 构的不同，矿物会呈现不同的反射光性特征。从成因 矿物学矿物标型理论上讲，矿物中某些元素对地质环 境反应异常敏感，其含量及比值往往具有一定的指示 作用，对成矿理论与矿产勘查具有重要的科学意义和 生产实际意义。长期以来，在绝大多数研究中表述金 属矿物的反射色采用的是所谓的主观描述法，如黄铜 矿被称为黄色，辉铜矿被称为淡蓝色等。这种描述方 法缺少定量概念，在观察时也易因人为因素产生较大 误差。Piller（1966）首次介绍了将色度学原理应用于 显微镜下测定金属矿物的反射色，并测试了 13 种矿 物。之后陆续有学者开始应用色度学原理和方法测试 金属矿物的反射色特征,通过颜色指数表达金属矿物 的颜色，已经成为一种定量描述金属矿物反射色的可 靠方法（Henry, N. F et al., 1977；Chen Z., et al., 1979； Zhen C. S., 1981; Xu, G. F. and Mei J. M., 1987）。之后， 因测试技术及仪器精度的限制，定量分析金属矿物反 射色的相关研究逐渐减少。现代光度计测试束斑最小 可达微米级别，完全可以与电子探针和 LA-ICP-MS 等 原位成分测试的分析束斑大小对应， 这也为将矿物的光 学性质与化学成分相结合进行分析提供了可能性。 闪锌矿的反射率变化主要取决于其化学成分变 化，且主要与 Fe 元素的含量高低有关；Zn-S 的成键 要强，Fe-S 的成键要弱，即 Zn-S 键的共价性比 Fe-S 键要强，随着闪锌矿中 Fe 含量增高，结构中化学键 的金属键性增加，化学键的强度则随之降低，结构的 稳定性减小，自由单电增加，吸收边能量减小，从而 使反射率增大（雷蕴芬等，1991；邹正光 1993; Awadh， 2009）。然而反射率只是金属矿物颜色指数的一部分， 目前关于金属矿物颜色与成分相关性的研究也多处 定性阶段，比较薄弱。本文通过显微分光光度计对不 同类型矿床中闪锌矿反射色进行定量分析，结合原位 成分测试结果，分析闪锌矿颜色指数与元素组成的相 关性，同时探讨闪锌矿颜色指数的地质意义。得到了 以下结果： Fe，Mn 对闪锌矿反射色颜色指数影响较大。Cu， Co 等闪锌矿中常见的微量元素与其颜色指数没有显 著的相关性。 Tl 与 Ga，In 类似，以 3 价的形式和 Ag+Cu 耦 合取代 Zn。Ge 的取代机制更倾向于 2M+ + Ge4+  3Zn2+或 2M+ + M2+ + Ge4+  4Zn2+ 闪锌矿的反射色颜色指数可以指示矿床的形成 温度同时可以利用其进行矿床类型的划分。 基金项目：国家自然科学基金面上项目《热流体作用及其铅锌成矿和油气成藏效应--以四川盆地震旦系富有机质碳酸盐岩型铅锌矿床为例》 （41372093）；四川省教育厅自然科学基金重点项目《西藏蒙亚啊矽卡岩铅锌矿床矿物学特征及成因意义》（SZX040） 第一作者简介：赖翔（1989–），博士研究生，研究方向：矿物学. E-mail：laixiang16@qq.com *通信作者简介：陈翠华(1972–)，教授，主要从事矿床学、矿相学、地球化学研究工作. E-mail：chencuihua@cdut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 119 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 大渡河流域一柱香金矿床矿石特征 刘舒月，陈翠华* 成都理工大学 地球科学学院，成都 610059 大渡河金成矿带是 20 世纪 80 年代以来西南地区 发现的一个重要的金成矿带，金矿床在结晶基底、不 整合界面和沉积盖层里均有分布。本文研究的一柱香 金矿床产于结晶基底之中，是大渡河流域典型金矿床 之一。该金矿床大地构造位置处于扬子地台西缘与松 潘－甘孜造山带东部相邻区，位于康滇地轴南北向构 造带北端（许红英，2016）。金矿床赋存于前震旦系 康定岩群咱里岩组中，矿区出露的地层主要为一套变 质地层，该套地层遭受不同程度的混合岩化作用。围 岩蚀变以绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、黄铜矿化 为主。 通过偏光显微镜观察，一柱香金矿床金属矿物成 分为黄铁矿、褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、少量孔雀石、 自然金。其中自然金以显微金状态为主，赋存于黄铁 矿裂隙中或赋存于黄铁矿颗粒间及黄铁矿颗粒与石 英颗粒的接触部位。主要的脉石矿物为石英，其次有 少量斜长石、绢云母、角闪石等。主要的矿石构造为 角砾状构造、浸染状构造、脉状构造、条带状构造、 土状构造。主要的矿石结构为自形－它形晶粒状结 构、填隙结构、嵌晶结构、交代残余结构、包含结构、 压碎结构等。黄铁矿为该矿床中主要的载金矿物，由 于存在含铅、含铋的硫盐矿物，按照载金矿物中主要 硫化物、硫盐矿物出现的期次对矿石类型进行划分为 三类：黄铁矿－石英型、黄铁矿－多金属硫化物型、 褐铁矿型，其中褐铁矿型不具有工业开采价值。 通过电子探针、粉晶衍射仪等设备测试矿石样品 相关参数，从而进一步研究载金矿物的标型特征。主 量元素测试结果表明一柱香金矿中的黄铁矿 Fe 的质 量分数为 44.760%~46.713%，平均为 45.642%，S 的 质量分数为 51.729%~53.430%，平均为 52.920%，与 其理论值 w（Fe）=46.55%，w（S）=53.45%相比， Fe 和 S 的质量分数均低于理论值，S/Fe＞2 显示了铁 亏损的特点。由微量元素测试结果可得一柱香金矿床 黄铁矿 Co/Ni 比值为 0.17~5.26。在一般情况下，Co/Ni 比值在火山热液型金矿大于 5，岩浆热液型矿床为 1~5，变质热液型金矿接近 1，沉积型金矿比值远远 小于 1（严育通等，2012）。故矿区主要属于岩浆和 热液区，少量为沉积改造区。黄铁矿多呈五角十二面 体晶型。在（100）和（110）面上分布着 Fe 和 S 原 子，而在（111）面上则只有一种原子 Fe 或 S。相同 的[S2]2–中 S－S 原子间距为 2.10Å，不同[S2]2–中 S－ S 间距为 3.09Å，Fe－S 间距为 2.26Å，其标准的晶胞 参数值为 a0=5.4176Å，u0=1.590087Å（魏明秀，1986； 曹志敏，1991），但由于受到微量元素 Co、Ni、As 的影响，黄铁矿的棱长 a0，晶胞体积等参数值等会发 生变化。Co、Ni、As、Se、Te 等进入黄铁矿会使 a0 值增大（陈光远等，1989）。一柱香黄铁矿的晶胞体 积为 5.4188，要略大于标准晶胞参数值，说明 Co、 Ni、As 等元素以类质同象方式进入黄铁矿。 综上所述，由黄铁矿的主量元素测试数据可知 Fe 和 S 的质量分数均低于理论值，S/Fe＞2，显示为 铁亏损。黄铁矿中 Fe 亏损时会造成其晶胞棱长值增 大，而矿区中黄铁矿晶胞棱长 a0 值大于标准值，也 反应了黄铁矿铁亏损的特点，Fe 可能被类质同象混 入物代替。Co/Ni 比值为 0.17~5.26，主要属于岩浆和 热液区，少量为沉积改造区。矿区矿物组合结合黄铁 矿微量元素测试结果说明了一柱香金矿床形成于中 低温环境。 第一作者简介：刘舒月（1998–），硕士研究生，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学专业. E-mail：954113466@qq.com *通信作者简介：陈翠华（1972–），教授，主要从事矿床学、矿相学、地球化学研究工作. E-mail：chencuihua@cdut.edu.cn 120 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 栖霞山铅锌银多金属矿床硫化物微量元素 对成矿过程的启示 弓昊天1,2，齐有强1* 1. 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； 2. 中国科学院大学，北京 100049 栖霞山铅锌银多金属矿床位于长江中下游多金 属成矿带宁镇矿集区，是华东地区最大的铅锌矿之 一。矿区内未见岩浆岩体出露，制约了矿床成矿物质 来源及成矿过程的精细研究。前人从矿物学、矿床地 球化学、年代学等不同角度开展了大量勘查与综合研 究工作，确定成矿物质主要来源于岩浆热液。本次研 究，我们利用 LA-ICPMS 对两个深钻孔（–625m 以 深）岩芯中的硫化物样品进行了微量元素分析，试图 揭示栖霞山铅锌银矿床的精细成矿过程。 根据矿物结构及共生关系，栖霞山矿床可以分 为以下四个阶段： （1）黄铁矿（Py1）为主，半自形 -自形； （2）黄铁矿（Py2）+方铅矿+闪锌矿（Sp1）， Py2 包裹 Py1，呈半自形-他形、孔隙状，并与深色 闪锌矿（Sph1）共生；（3）黄铁矿（Py3）+闪锌矿 （Sph2），Py3 表面光滑，自形-半自形，Sph2 颜色较 浅； （4）方解石+石英，呈脉状包裹、穿插前期矿物。 第二阶段是主要成矿阶段。系统岩相学结合 LA-ICPMS 测试及元素 Mapping 显示黄铁矿中 Co、 Ni、As、Se 主要以类质同象的形式进入黄铁矿晶格； Pb、Zn、Mn 主要以显微包裹体的形式存在。闪锌 矿中 Fe、Cd、Mn、Ag、Sn、Sb 通过类质同象形式 置换进入闪锌矿晶格；Pb、Cu 则主要以显微包裹体 的形式存在于闪锌矿中。不同阶段的硫化物 LA-ICPMS 分析结果显示，Py1 富集 Co、Ni、Cu、 As 元素；Py2 富集 Mn、Zn、Pb、Se 元素；Py3 微 量元素的含量最低。综合矿相学工作，Py2 具有典 型的溶解再沉淀特征，在后期富 Pb、Zn、Mn 热液 作用下，Py1 微量元素发生反应：Py1 + fluids (Zn2+, Pb2+, Se–, Mn2+) (aq)—— Py2 + Apy + Gn + Sp + fluids (Co2+, Ni2+,As–) (aq) （Wu et al., 2019）。铅锌 沉淀后，磁铁矿的发育指示 fO2 逐渐增加。Sph1 相 对 Sph2 更富集 Fe、Mn、In，结合 In/Ga（0.01-5）， Zn/Cd（100-500），表明主成矿期温度位于中温区间 （200-300℃），成矿过程温度逐渐降低，此条件利于 早期矿物中 Ag 的出溶、富集。通过对栖霞山铅锌 银多金属矿床微量元素的研究，成矿期富 Pb、Zn 热液对 Py1 进行了改造，导致微量元素的迁入迁出， 不同阶段黄铁矿微量元素组成的，记录了成矿过程。 基金项目：国家重点研发计划项目（No.2016YFC0600207）；国家自然科学基金项目（No.41973049），西部青年学者”项目类 A 类 第一作者简介：弓昊天（1996–），博士研究生，研究方向：矿床地球化学. E-mail：gonghaotian17@mails.ucas.ac.cn *通信作者简介：齐有强（1982–），博士，副研究员，研究方向：岩石与矿床地球化学. E-mail：qiyouqiang@mail.gyig.ac.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 121 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 瑞利分离结晶模型对稀有金属伟晶岩演化和成因的适用性 研究—以新疆卡鲁安-阿祖拜地区为例 岑炬标1,2，梁婷1,2*，凤永刚1,2，高景刚1，何蕾1，周义1 1. 长安大学地球科学与资源学院，西安，710054； 2. 长安大学成矿作用及其动力学实验室，西安，710054 认为，伟晶岩脉由残余的花岗质熔体演化而来 （Jahns and Burnham, 1969; Černý, 1991b; Selway et al., 2005; London, 2018） ，因而可使用瑞利分离结晶模型研 究伟晶岩脉群的形成和分异演化机制， 并判断伟晶岩脉 群的“母岩”（Hulsbosch et al., 2014; Barros and Menuge, 2016; Garate-Olave et al., 2017） 。然而前人应用瑞利分 离结晶模型时， 对同一矿集区不同矿化类型的稀有金属 伟晶岩缺乏精细的区分和年代学研究。 新疆阿尔泰稀有 金属成矿带的卡鲁安-阿祖拜伟晶岩田，其稀有金属伟 晶岩矿化类型丰富， 取得了大量的年代学数据限定了伟 晶岩、花岗岩的时空格架，是探讨瑞利分离结晶模型对 模拟稀有金属伟晶岩演化适用性的良好对象。 矿区内伟晶岩脉发育，主要侵位于中-上志留统 库鲁木提群黑云母石英片岩。根据伟晶岩的主要矿化 类型，又可将其分为富 Be 伟晶岩（阿祖拜）、富 Li 伟晶岩（卡鲁安）。前人成果表明（马占龙等, 2015； 周天怡, 2015；Zhang et al., 2016；Zhou et al., 2018； Feng et al., 2019；刘涛等, 2020），卡鲁安-阿祖拜伟晶 表1 矿物 瑞利分离结晶模型参数 Qtz Pl Zrn Afs Mnz 22.0 23.2 38.0 40.1 0.0 0.0 17.1 18.0 0.0 0.0 0.013 0.014 0.022 0.10 0.09 0.12 - 3.12 0.90 0.03 - 类型 Ap Bt Ms Tur Grt 0.0 0.0 0.0 0.0 16.7 17.6 6.2 0.0 0.0 1.1 - 2.50 2.00 0.27 2.50 1.75 0.16 0.19 0.30 0.056 0.009 0.001 Xj (%) 富 Be 伟晶岩 富 Li 伟晶岩 Element K2O (wt%) Rb (ppm) Cs (ppm) 岩田的稀有矿化时代为中三叠世-早侏罗世（232.6～ 191.6Ma）。根据野外调研和室内综合研究，我们认为 新发现的群库尔白云母花岗岩（240.1Ma；高景刚等， 待发表）与伟晶岩之间的联系更为密切。 统计获得富 Be 伟晶岩结晶年龄的最早、最晚的 结晶年龄比富 Li 伟晶岩小，显然不太符合典型的岩 浆分异模式（Černý, 1991; London, 2005; London, 2018）。岩相学、Hf 同位素数据则表明卡鲁安-阿祖 拜地区花岗岩、稀有金属伟晶岩并非同源演化的直接 产物。但本次研究发现，年代学、矿物学和同位素证 据揭示白云母花岗岩、富 Li 和富 Be 伟晶岩并非简单 的同源岩浆演化，其云母成分的变化仍符合瑞利分馏 的趋势。计算步骤、公式主要参考了 Hulsbosch et al. （2014），计算参数见表 1。 因此，若想利用瑞利分离结晶模型研究稀有金属 伟晶岩的演化过程，花岗岩-伟晶岩系统具有合理的 时空分布、源自同一岩浆源的特征是正确建立的瑞利 分离结晶模型的前提。 CLiq 0 4.00 443.60 28.20 Kd 元素比值 D(K) D(Rb) D(Cs) A B Log(K/Rb)- Log(Rb) 富 Be 伟晶岩 富 Li 伟晶岩 均值 1.05 1.00 1.02 0.51 0.50 0.51 0.09 0.09 0.09 –1.09 –1.01 –1.05 5.19 4.94 5.07 Log(K/Cs)- Log(Cs) 富 Be 伟晶岩 富 Li 伟晶岩 均值 1.05 1.00 1.02 0.51 0.50 0.51 0.09 0.09 0.09 –1.05 –1.00 –1.03 4.95 4.92 4.94 基金项目：科技部重大研发计划项目（2019YFC0605202、2017YFC0602701）以及陕西省科技计划项目（2020JM-215）、中国地质调查局项目 （DD20190379-53） 第一作者简介：岑炬标（1994–），博士研究生，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学研究. E-mail：472420865@qq.com *通信作者简介：梁婷（1967–），山东青州人，教授，工学博士. E-mail：Liangt@chd.edu.cn 122 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 碳酸岩型稀土矿床岩浆源区特征及其成矿过程 刘琰*，侯增谦 中国地质科学院，地质研究所，北京 100037 稀土元素(REEs)是 21 世纪全球竞相争夺的战略 性关键金属矿产资源，被广泛应用于航空航天、国防 科技、新型材料和核能清洁能源等高科技产业 （Chakhmouradian et al., 2012）。在众多的 REE 矿床类 型中，碳酸岩型 REE 矿床是世界上最重要的 REE 矿 床类型和最主要的 REE 来源，提供世界 REE 储量的 一半以上（51.4%）。据统计，全球共产出 527 个碳酸 岩岩体，但仅有不到 10%的能形成具有经济价值的 REE 矿床。因而，碳酸岩型 REE 矿床成因及其动力 学背景是长期以来国际研究的科学难题。 经典理论认为，碳酸岩成因与地幔柱或深下地幔 有关（Bell and Simonetti, 2010）。然而，现有认识指 出，地幔柱或深下地幔任何比例的部分熔融或者分离 结晶作用均不能形成含矿碳酸岩（Hou et al., 2009, 2015）。这也同时暗示，成矿的碳酸岩可能具有非地 幔柱成因。一方面，通过全球主要的含矿和无矿碳酸 岩地球化学特征对比发现，含矿碳酸岩较无矿碳酸岩 具有：（1）更富集的 Sr-Nd 和较广泛的 Pb 同位素组 成；（2）高含量的 Sr、Ba 和 REE 元素（1000~3000 ppm）；（3）更高的 C-O 同位素组成；（4）更低的惰 性气体同位素组成（3He/4He<4）。以上特征表明含矿 碳酸岩岩浆源区具有交代富集地幔特征。另一方面， 碳酸岩型 REE 矿床往往位于克拉通边缘（如：我国 白云鄂博和牦牛坪，美国芒廷帕斯，澳大利亚芒廷威 尔特等）暗示其源区经历过洋壳俯冲，壳源物质大量 加入与源区 REE 富集密切相关。此外，近年来太平 洋、印度洋和大西洋等各个海域均发现了富 REEs 的 海洋沉积物(Kato et al., 2011)。且实验岩石学证据显 示富碳酸盐相沉积物在深俯冲过程中可以释放 CO2 流体（Kerrick and Connolly, 2011），而这种流体可以 携带大量 REEs。结合含矿碳酸岩地球化学特征及其 产出背景，认为含矿碳酸岩成因与洋壳俯冲有关，且 俯冲作用导致导致海洋沉积物脱出富 REE 的 CO2 流 体交代岩石圈地幔，使岩浆源区初始富集稀土（Hou et al., 2015; Liu and Hou, 2017）。 此外，碳酸岩岩浆中流体出溶和热液演化过程对 REE 富集成矿也至关重要。野外观察和镜下研究均 显示，REE 大规模矿化仅发生在热液成矿期最晚阶 段，如白云鄂博，牦牛坪和微山稀土矿床。碳酸岩出 溶的成矿流体往往为富 SO42–、REE 和挥发分的碱性 卤水。其中，SO42–、Cl–和碱（Na+K）可以高效迁移 稀土，而 F-主要起沉淀稀土作用。成矿流体冷却和与 大气降水混合，导致 PH 值的升高、络合物的裂解， 以及萤石、重晶石、方解石等矿物的大规模结晶，很 可能是导致 REE 大规模沉淀的主要机制（Liu et al., 2019a, b; Zheng et al., 2021）。 基金项目：国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（41922014） 第一作者简介：刘琰（1982–），研究员，研究方向：碳酸岩型稀土矿床成因研究. E-mail：ly@cags.ac.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 123 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· Petrogenesis and across-arc variation: Evidence from in situ isotopic and trace-element study of zircon and apatite from granodiorites in the Gangdese, southern Tibet. Jia-Xing Yu 1, Bo Xu 1,2,3 1. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China 2. ARC Centre of Excellence for Core to Crust Fluid Systems (CCFS) and GEMOC, Macquarie University, NSW 2109, Australia 3. The Beijing SHRIMP Center, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China The Gangdese Belt is the most significant magmatic and metallogenic belts among the world. There were multi-stage magmatism and many deposits, which have great scientific research value and economic benefits. However, some issues remain controversial such as across-arc variation of Jurassic arc. This paper presents whole-rock major and trace elements, in situ apatite Sr isotopic and zircon O isotopic compositions, and trace-element concentrations of zircon and apatite to investigate the source and crystallization of magma in Pengcuolin, western Gangdese Belt. The zircon U-Pb ages of granodiorites were 169.12 ± 0.68 Ma and 165.28 ± 0.82 Ma, consistent with former research. All samples were depleted in high-field-strength elements (HFSEs) Table 1 Region Jurassic igneous rock locations from Gandese belt, their longitude, ages, SiO2, zircon Ce4+/Ce3+, TTi-zr, S in magma and isotopic analyses Rock-type Longitude(°) Age(Ma) SiO2(wt.%) Zircon δ18O 87Sr/86Sr 88.02 165-172 65.49-65.90 4.29-6.04 0.7036-0.7057 88.05-89.26 172-192 64.24-74.15 88.25-88.33 170-182 57.46-65.63 0.7038-0.7045 88.32-89.25 166-183 60.00-67.45 0.7034-0.7042 88.33 West and enriched in large-ion lithophile elements (LILEs). In situ isotopic compositions showed low apatite 87Sr/86Sr ratios (0.7036-0.7057) and zircon δ18O values (4.296.04). In addition, the granodiorites were lack of strong Eu anomaly and had relatively elevated zircon Ce4+/Ce3+ ratios (111-1040) but low zircon saturation temperatures (708-726℃). The published data combined with these results indicate that the magma derived from partial melting of asthenospheric mantle wedge metasomatized slab-derived fluid and emplaced in the Middle Jurassic under an active continental margin background. And the magma was characterized by high volatiles and oxidation state, which are ideal conditions for formation of porphyry deposits. I Zircon Ce4+/Ce3+ TTi-zr(℃) S in magma(ppm) 47-325 670-722 64.28-138.61 14-863 587-804 7.26-246.77 38-830 597-792 18-806 603-795 57-828 640-759 61.97-66.57 88.35-89.38 143-190 55.50-79.11 3.39-6.50 88.40-88.43 165-175 62.78-64.42 88.43 175-195 61.97-64.31 88.59 190 75.20-75.97 88.63-90.18 168-184 61.35-75.04 88.65 182 60.51-62.28 0.7040-0.7044 88.65-88.72 165 43.56-53.25 0.7039-0.7050 88.65-88.72 170-173 51.41-65.08 88.67 190 48.33-52.27 0.7033-0.7043 88.67 174 55.81-67.32 0.7040-0.7051 0.7039-0.7054 第一作者简介：于佳兴（1995–），博士研究生，研究方向：矿物学岩石学矿床学. E-mail：13718543492@163.com *通信作者简介：许博（1988–），副教授，研究方向：矿物学岩石学矿床学. E-mail：bo.xu@cugb.edu.cn 14.52-442.74 124 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 Table 1 Continued Region Rock-type I West V I East V Longitude(°) Age(Ma) SiO2(wt.%) Zircon δ18O 88.67-88.71 162-174 4.73-6.35 88.75 177-180 46.52-62.73 88.83 177-192 44.53-61.12 88.90 87Sr/86Sr Zircon Ce4+/Ce3+ TTi-zr(℃) S in magma(ppm) 607-758 7.26-297.58 0.7035-0.7036 59.47-60.81 89.08 184 68.88-72.08 4.30-5.28 0.7035-0.7038 89.62 188 72.37 90.10 178 73.38-76.06 88.38-88.43 165-170 40.64-65.70 88.37-88.43 183 57.78-71.83 0.7041-0.7052 88.37-89.37 167-180 54.38-66.34 0.7034-0.7047 88.42 161-167 63.07-69.70 88.50-89.86 177-184 47.35-70.86 91.60-92.50 172-188 72.52 91.68-91.75 156-160 45.66-68.71 91.67-92.70 173-195 59.04-68.81 91.80 172 92.10 158 43.95-68.43 92.22-92.83 184-199 58.43-70.05 92.43-92.66 193-201 62.09-67.13 92.66-92.7 199-201 39.3-77.6 0.7037-0.7059 92-93.92 188-200 47.60-75.30 0.7059-0.7088 92.97 169.7 93.30-93.32 192-203 66.46-74.73 90.58 189 44.63-55.96 0.7035-0.7038 91.27-91.43 174-183 40.83-72.22 0.7038-0.7053 91.27-92.72 168-182 48.00-75.41 0.7034-0.7047 91.30-91.50 174-190 40.90-68.92 0.7034-0.7064 91.50 173-190 47.00-72.90 91.66 191-194 76.48-80.00 0.7050-0.7061 92.03 189-196 47.08-67.04 0.7040-0.7055 0.7052 40-831 591-759 0.7029-0.7043 4.82-6.58 609-896 31-555 632-816 0-108.87 0.7041-0.7044 14.52-137.90 1-169 547-1053 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 125 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 东昆仑造山带海德乌拉铀矿床沥青铀矿 年代学特征及成因研究 朱坤贺1,2，戴佳文3，王凯兴1,2*，刘晓东1，余驰达1， 雷勇亮1，孙立强1,2，何世伟1 1. 核资源与环境国家重点实验室，东华理工大学，江西南昌 330013； 2. 地球科学学院，东华理工大学，江西南昌 330013； 3. 青海省核工业地质局，青海西宁 810001 海德乌拉铀矿床位于东昆仑造山带东段，是我国 西北地区最近发现的与火山岩有关的独立铀矿床， 对该 矿床的研究有助于揭示青藏高原热液铀成矿机制。 本文 利用背散射、 电子探针分析和激光原位分析等技术对海 德乌拉铀矿床沥青铀矿开展了化学成分分析和同位素 定年等工作。 分析结果显示海德乌拉铀矿床沥青铀矿具 有较高的 Ca 和稀土元素含量，较低的轻重稀土比值。 沥青铀矿电子探针 U-Th-Pb 化学年龄为 226~350 Ma， 峰值为 289 Ma；沥青铀矿 LA-ICP-MS U-Pb 同位素 定 年获得 206Pb/238U 加权平均年龄为 234.6±1.2 Ma (MSWD=0.99，n=17)。两组年龄的差异可能与海德乌 拉 铀矿 床 沥 青 铀矿 中 存 在 普通 铅 而 导 致电 子 探 针 U-Th-Pb 化学定年失准有关。结合沥青铀矿化学成分， 认为海德乌拉铀矿床沥青铀矿形成于岩浆期后富 Ca 的 中温热液，该铀矿床的形成与古特提斯构造域布青山阿尼玛卿洋北向俯冲-碰撞后的伸展环境有关。 基金项目：国家自然科学基金项目（42072095）、中国核工业集团高校科研攻关项目（No.201619）和青海省科技厅重点研发与转化计划“青海省 东昆仑火山岩型铀矿资源调查理论创新与找矿突破（2021-SF-157）”联合资助 第一作者简介：朱坤贺（1996–），硕士研究生，地质学. E-mail：1293682238@qq.com *通信作者简介：王凯兴，副教授，矿产普查与勘探专业. E-mail：xy2gmo02@ecut.edu.cn 126 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 白云鄂博东矿闪石型矿石特征分析 于俊芳，孟文祥，杨波，沈茂森 包钢集团矿山研究院，内蒙古 包头 014030 摘要：白云鄂博矿床蕴藏着占世界已探明总储量 的 41%以上的稀土矿物、铌、磷、萤石、铁、锰等 175 多种具有经济价值的矿产资源，被称为稀土之都 （徐海申，刘建勇等，2004），也是目前世界上发现新 矿物种类最多的矿区之一。钠闪石型铌稀土铁矿石， 简称闪石型矿石，是本区分布较为广泛的一种矿石类 型，蕴含铁、稀土、萤石、铌矿物等多种有经济价值 的元素及矿物，因此对其展开矿物学等特征研究具有 重要的意义，也为后续的矿物综合利用有很好的指导 性作用。通过野外工作采集白云鄂博东矿闪石型矿 石，并制作成薄片进行岩相学观察鉴定以及制成粉末 样品进行工艺矿物学分析。结果表明：显微镜下钠闪 石多呈柱状或者放射状结构分布，粒径 0.25~1.2mm。 萤石以不规则粒状填充于闪石以及铁矿物周围，粒径 大小不均，一般为 0.1~0.5 mm。矿石中主要为钠闪 石、白云石、萤石、重晶石、磷灰石、氟碳铈矿、独 居石、磁铁矿、霓石等；矿石中主要氧化物是 CaO 和 SiO2，CaO 在不同样品中含量变化不大，从工艺 矿物学角度分析，矿石中铁矿物含量均较高，有的矿 样中铁矿物高达 70%，较低的也有 40%。 第一作者简介：于俊芳（1988–），工程师（硕士研究生），研究方向：矿物学. E-mail：634111234@qq.com。 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 127 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 白云鄂博矿床中铌的赋存特征 杨波，杨莉，于俊芳，孟文祥 包钢集团矿山研究院，内蒙古 包头 014030 铌原子序数 41，是现代高新技术产业及特种材 料制作中不可缺少的重要原料，被称为“工业味精”， 对国民经济发展有重要意义（曹飞等，2019；王登 红，2019）。但我国 90%的铌资源依靠进口，国内铌 资源开发程度明显不足（张去非，2003）。白云鄂博 矿床拥有铌资源 660 万吨（以 Nb2O5）（王维维等， 2020），虽然 2016 年我国第一条选铌、萤石、钪、 硫精矿综合利用生产线在白云鄂博建成，但是选铌 工艺尚未彻底打通，有必要加强对铌资源的研究和 利用，同时从矿物学角度深化对白云鄂博矿床铌赋 存机理的认识。 借 助 显 微 镜 、 扫 描 电 镜 （ SEM ）、 TESCAN Integrated Mineral Analyzer （ TIMA ）、 电 子 探 针 （EPMA）、粉晶衍射（XRD）等技术手段，对白云鄂 博矿床矿石及工艺流程中的铌精矿进行研究，发现： （1）白云鄂博矿床中铌主要以独立矿物形式存在，形 成的矿物主要为易解石、铌铁金红石、烧绿石、铌铁 矿、铌锰矿、铌钇矿、包头矿、铌钙矿； （2）本次采 集的样品中，易解石是矿物含量最大的含铌矿物，铌 铁金红石次之； （3）易解石结晶肉眼可见，多产出于 霓石型铌稀土铁矿石，考虑到易解石元素组成复杂且 易发生变生作用，电子探针是最合适的准确定名方 法；（4）铌铁矿、铌锰矿 铌钙矿中往往易赋存钪， 鉴于矿区无独立钪的矿物且钪在铌铁矿中表现较为 富集，建议综合利用铌资源时可考虑与钪资源同时利 用； （5）钛坦铌酸盐的铌矿物元素组成复杂，类质情 况现象普遍，元素相互间的类质同象替换很有可能形 成新的铌矿物。 第一作者简介：杨波（1991–），工程师（硕士研究生），研究方向：矿物学、岩石学、矿床学. E-mail：yangbocugb@163.com 128 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 甘肃阳山金矿的矿物学特征及金的赋存状态 刘晓宇，梁金龙 * 成都理工大学地球科学学院，成都 610059 阳山金矿位于甘肃省文县，是陕甘川“金三角” 中代表性的超大型类卡林型金矿床之一。 黄铁矿是主要 的载金矿物，因此，对黄铁矿进行矿物学研究对认识矿 床的成因具有重要意义。 本文主要对阳山金矿主要载金 矿物—黄铁矿开展了岩相学和矿物学研究工作。显微 镜观察和背散射电子图像显示，除了草莓状黄铁矿之 外，矿石中还存在大量自形—半自形及它形黄铁矿和 毒砂。其中，自形—半自形黄铁矿往往发育环带结构。 电子探针成分分析表明，黄铁矿以富集 Au-As-FeS-Cu-Sb 等元素为特征，且 As 主要分布于热液黄铁矿 环带之中；As、S 呈明显的负相关，表明 As 替代 S 进 入黄铁矿。结合前人研究，本文认为金主要以晶格金形 式存在，As 进入黄铁矿晶格替代 S 引起的晶格缺陷导 致金进入黄铁矿晶格中，从而形成“不可见金” 。 第一作者简介：刘晓宇（1996–），硕士，研究方向：矿物学、矿床学、岩石学研究. E-mail：569503145@qq.com *通信作者简介：梁金龙，博士，教授. Email：richardljl04@aliyun.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 129 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 原位拉曼光谱及其谱学成像技术探测粘土矿物 对甲烷水合物生成的影响 宋弘喆1,2,3，李赟4，袁鹏1,2*，卜红玲1，刘冬1,2 1. 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，广州 510640； 2. 中国科学院深地科学卓越创新中心，广州 510640； 3. 中国科学院大学，北京 100049； 4. 南方科技大学 前沿与交叉科学研究院 广东海洋实验室深圳分部-天然气水合物实验室，深圳 518055； 甲烷水合物（Methane Hydrate, MH）是一种清 洁高效的新兴能源，广泛分布于大陆边缘盆地和永久 冻土带的沉积物中。粘土矿物是 MH 赋存环境中常 见的矿物，其比表面积较大，表面反应活性较高，因 此对水合物形成-分解的动力学、热力学及微观结构 均具有重要影响。但由于粘土矿物颗粒细小、表面结 构复杂，基于目前的宏观测试方法难以准确解析 MH 在粘土矿物悬浮液中的微观分布和生成机制。本研究 提出了一种基于熔融石英毛细管结合拉曼光谱面扫 描成像的测试方法，原位分析研究了 MH 分别在蒙 脱石、伊利石和高岭石悬浮液中的形成规律，用甲烷 在 MH 相应笼形结构中的特征峰强度计算其空间分 布、孔穴占有比等特征进行成像分析，以期为从微观 层次上认识富粘土水体环境中 MH 的形成机理提供 依据。 研究结果表明，蒙脱石、伊利石悬浮液中，MH 在远离矿物颗粒表面的位置发生均相成核，MH 的生 长动力学在粘土矿物富集的部位受到抑制；与蒙脱石 和伊利石体系不同，高岭石悬浮液中，MH 在其表面 异相成核，促进了 MH 在富高岭石部位的生成与富 集。此外，由于蒙脱石颗粒所形成的“卡房”结构对 MH 中的大笼结构（51262）可能具有空间限制效应， 因此蒙脱石悬浮液中 MH 的孔穴占有比出现明显下 降；而高岭石表面的羟基基团与水分子形成类似 MH 小笼（512）的“半笼形”结构，增强了小笼中甲烷 的拉曼强度，从而引起了高岭石悬浮液中 MH 孔穴 占有比的下降。 上述研究结果初步表明，不同粘土矿物对 MH 空间分布和晶体结构具有不同影响，MH 中甲烷分子 的孔穴占有比和生成初期的空间分布等特征受到粘 土矿物孔结构和表面亲疏水性的强烈制约。未来，还 须结合拉曼光谱下的热力学微观实验，进一步探索水 合物赋存环境中粘土矿物的组成与含量对水合物的 生成与富集行为的影响机理。 基金项目：国家高层次人才特殊支持计划领军人才项目（41972045） 第一作者简介：宋弘喆（1994–），博士研究生；研究方向：矿物表界面作用. E-mail：songhongzhe@gig.ac.cn *通信作者简介：袁鹏，研究员；研究方向：矿物的资源环境与生态效应、应用矿物学. E-mail：yuanpeng@gig.ac.cn 130 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 深地幔超高压矿物学研究的新进展 谢先德* 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 深地幔超高压矿物学研究是现代地球系统科学 的一个重要组成部分。近十多年来，由于高压实验技 术和样品测试技术的发展，超高压矿物学研究领域取 得了突破性和系统性的成果。与此同时，基于受冲击 陨石和陨石撞击坑的深入研究，很多新的天然产出的 超高压相矿物不断被发现。以我国的随州陨石为例， 在其冲击熔脉的内部和边缘，就发现了多达 22 种超 高压矿物，其中除林伍德石、瓦茨利石、布里奇曼石、 阿伦斯石、镁铁榴石、镁铁-镁铝榴石、 玲根石、阿 基墨石、镁方铁矿和 TiO2-II 等 10 种在其他陨石中已 有发现的超高压矿物外，还有 12 种是自然界首次发 现的新超高压矿物，即涂氏磷钙石(Tuite)、谢氏超晶 石 (Xieite) 、 陈 鸣 矿 (Chenmingite) 、 王 道 德 矿 (Wangdaodeite) 、 汉 姆 利 石 (Hemleyite) 、 阿 斯 摩 石 (Asimowite) 、 赫 洛 瑟 石 (Heroseite) 、 珀 瑞 尔 石 (Poirierite)、艾格莱斯石(Elgorsyite)、四方晶系准尖 晶石结构的(Mg,Fe,Si)2(Si,□)O4、四方晶系石榴子石 结构的 MgSiO3 和斜方晶系的 Ca-钙钛矿。此外, 我 们还发现了一种常压相新矿物—沈庄镍铁矿 (Shenzhuangite)。另外，在我国依兰陨石撞击坑中发 现了属于深地幔的以三价 Fe 为主要组成的毛河光矿 (Maohokite), 在博茨瓦纳一个深部来源的金刚石中, 发 现 了具 钙钛 矿 结构 的超 高 压新 矿物 —毛钙 硅石 (Davemaoite, CaSiO3)。深地幔超高压矿物的不断被发 现，不仅丰富了地球和类地行星内部矿物组成的内 容，也可能促进地幔地球化学, 甚至地球深部研究面 貌的改变。下面对 8 种新超高压矿物作一简要报道。 (1)具 Fe7O9 结构、化学式为(Mg,Fe)5Si2O9 的 FeMg 硅酸盐的新超高压矿物—艾戈莱斯石(Elgoresyite)： 该新矿物是由 L. Bindi 等与本文作者(2021)在我国随 州 陨石 的冲击 熔脉 中发现 的， 它的晶 体结 构与在 24-26 GPa 和 1873-1973 K 稳定的 Fe 的高压氧化物 Fe7O9 的结构相同。该新矿物很可能是具有相对高的 MgO/(MgO + SiO2)比值的富 Fe 类地行星内部的一个 组成矿物。它是以德国著名天体矿物学家 El Goresy A. 的姓氏命名的。这一新矿物的发现说明，含 Fe 的镁 硅酸盐能够采用类似于同族系列的 Fe 的高压氧化物 的晶体结构。此外，此新的 Fe-Mg-硅酸盐作为深部 岩浆的一个潜在液态相，将会控制类地行星地幔化学 的演化。 (2)具立方晶系钙钛矿结构、化学式为 CaSiO3 的 下地幔重要矿物—毛钙硅石(Davemaoite):具有钙钛 矿结构的 MgSiO3(布里基曼石)是下地幔体量最大的 矿物。深部地幔中另外一种重要的具有钙钛矿结构的 硅酸盐—CaSiO3 ，却长期没有被发现。不久前，O. Tschauner 等（2020）在博茨瓦纳 Orapa 金伯利岩筒 的金刚石中, 首次发现了具有 CaSiO3 成分的钙钛矿 型 矿物 包体， 以毛 河光院 士的 英文名 和姓 命名为 “Davemaoite”，该矿物是第二个下地幔的主要组成矿 物。毛钙硅石的形成与洋壳深俯冲作用相关，代表洋 壳 MORB 物质俯冲进入下地幔的重要证据，也揭示 了深部壳幔交代过程。 (3)具斜方晶系钙钛矿结构、化学式为(Ca,Mg) SiO3 的下地幔重要矿物—斜方 Ca-钙钛矿：本文作者 和与中南大学的谷湘平(2023)在随州陨石的熔脉中， 发现透辉石(CaMgSi2O6)已崩解成结晶质的斜方晶系 (Ca0.663-Mg0.314)SiO3- 钙 钛 矿 和 (Mg0.642Ca0.290Fe0.098) SiO3-钙钛矿玻璃 + 结晶质的(Mg0.578Ca0.414)SiO3-镁 铁榴石和(Mg0.853Ca0.167)SiO3-钙钛矿玻璃等四种硅酸 盐。推定透辉石崩解时经受的的温压条件为 20~24 GPa 和 1800~2000℃。四种物相中，以 Ca 为主的斜 方晶系钙钛矿，是继布里基曼石和毛钙硅石之后，属 于下地幔的第三个主要组成矿物。 (4)铁辉石 FeSiO3 的钙钛矿结构超高压矿物—赫 洛瑟石 (Hiroseite): 钙钛矿结构的(Mg,Fe)SiO3 矿(布 里奇曼石)是以 Mg 为主的硅酸盐高压多形，而赫洛 瑟石则以 Fe 为主要组成，这是意大利的 L. Bindi 等 与本文作者(2020)在我国随州陨石冲击熔脉内发现 的新硅酸盐矿物，该矿物以合成“后钙钛矿相”的日本 东京工业大学 Kei Hirose 教授的姓氏命名。它以细小 的颗粒产于镁方铁矿中，其共生矿物有林伍德石、 MgSiO3 熔体等。赫洛瑟石在自然界的发现，丰富了 作者简介：谢先德（1934–），男，研究员，研究方向：天体矿物学和高压矿物学. E-mail：xdxie@gzb.ac.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 下地幔超高压矿物学的内容。 (5)镁橄榄石 Mg2SiO4 的 ε 相超高压矿物—珀瑞 尔石 (Poirierite): 该新矿物是日本的 N. Tomioka 等 与本文作者(2021)在我国随州陨石和加拿大 Tenham 陨石的冲击熔脉中先后发现的，它呈纳米条带与瓦茨 利石互生在一起，也有产于林伍德石中的。这是继橄 榄石(α 相)、瓦茨利石(β 相)和林伍德石(γ 相)之后， 发现的镁橄榄石的又一超高压矿物相, 是 Mg2SiO4 的 准尖晶石(spinelloid)结构新矿物，即介于橄榄石、瓦 茨利石和林伍德石结构之间的亚稳态结构的 Mg-Fe 硅酸盐。该新矿物以法国巴黎地球物理学院高压矿物 学家 Jean-Paul Poirier 的姓氏命名。它是剪切作用的 产物，推测它是球粒陨石在退冲击变质作用中，相对 低温时的快速分解而形成的。 (6)铁橄榄石 Fe2SiO4 的 β-尖晶石相超高压矿物 —阿斯摩石 (Asimowite): 该新矿物是 L. Bindi 与本 文作者合作研究发现的, 它产于我国随州陨石未熔 主体中，是辉石的又一种 Fe>Mg 的超高压相新矿物, 呈硅酸盐小液滴状体，埋存在 FeNi 金属的颗粒之中。 该新矿物以美国加州理工学院的矿物物理学家 P. D. Asimow 的姓氏命名。与阿斯摩石密切共生的超高压 131 矿物有镁橄榄石(Mg2SiO4)的 β-尖晶石相超高压矿 物―瓦茨利石，以及母矿物铁橄榄石等。 (7)一种富含空位和部分已倒转的准尖晶石硅 酸盐—(Mg,Fe,Si)2(Si,□)O4: 这是一种四方晶系准尖 晶石结构的新超高压硅酸盐矿物，它是由美国加州 理工学院的马驰博士等与本文作者(2019)在我国随 州陨石和加拿大 Tenham 陨石的冲击熔脉中先后发 现的。与林伍德石相比，该物相中的 Si 有倒转，同 时具有固有的空位和降低的对称性。最重要的是， 这一准尖晶石占据了这两块陨石熔脉基质体积的约 30%~40%。 (8)天然产四方晶系、石榴子石结构的 MgSiO3 的硅酸盐高压多形：立方晶系石榴子石结构的 MgSiO3 高压多形称为镁铁榴石(majorite)，该镁铁榴 石在许多 L6 群球粒陨石的冲击熔脉中很常见，而四 方晶系石榴子石 MgSiO3 虽被实验证实有存在，但它 是在自然界唯一长期未能找到的高压多形。最近，此 四方晶系高压多形被 N. Tomioka 等（2016）在 Tenham 球粒陨石中被发现。它是由母岩中低钙辉石在 17~20 GPa 和 1900~2000℃的温压条件下，经过固态相变而 形成的。 132 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 东昆仑造山带海德乌拉铀矿床赤铁矿地球化学 特征及其对成矿流体的指示 杨建俊1,2，戴佳文3*，吴佳2，王凯兴1,2*，刘晓东1，余驰达1， 刘文恒2，朱坤贺1,2 1. 东华理工大学地球科学学院，江西南昌 330013； 2. 核资源与环境国家重点实验室，东华理工大学，江西南昌 330013； 3. 青海省核工业地质局，青海西宁 810001 海德乌拉铀矿床是在我国西北地区探明的首个 与火山岩有关的独立铀矿床，具有重要的科研和找 矿意义 [1] 。由于探明时间尚短，目前仅从成矿围岩 特征和成矿时代等方面对该矿床开展了工作 [1-3]，对 矿床成矿物质来源、流体特征与成矿过程等重要信 息尚未开展系统的研究。赤铁矿广泛存在于各类型 岩石中，同时也是铁矿床的主要矿石矿物和众多热 液矿床的常见金属矿物 [4] 。在热液铀矿床中赤铁矿 是重要的成矿期蚀变矿物，与铀成矿之间有紧密联 系，其形成过程伴随着成矿元素铀的活化迁移和沉 淀 [5] 。因此，赤铁矿可以为铀矿床的成矿流体来源 和性质、成矿物理化学条件以及矿床成因研究提供 素材。本文以海德乌拉铀矿床成矿期赤铁矿为研究 对象，在显微镜和扫描电镜（SEM）观察蚀变矿物 组合的基础上，利用电子探针（EPMA）和激光剥 蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对赤铁 矿开展原位微区元素含量测定，以探讨矿床流体来 源、矿床流体特征以及矿床成因等一系列问题，寄 望该研究对东昆仑造山带热液铀矿床勘察与开发提 供新的依据。通过对海德乌拉铀矿床赤铁矿的岩相 学特征和地球化学特征进行研究，并结合矿床地质 背景等资料，综合分析得出以下结论：（1）海德乌 拉铀矿床赤铁矿形成时的流体具有大气降水和幔源 流体混合的特征，幔源流体可能与三叠纪辉绿岩岩 浆活动有关； （2）海德乌拉赤铁矿中 U-Mo-W 同步 富集说明了矿床成矿物质可能主要源自于寄主长英 质火山岩；（3）强氧化的成矿热液与黄铁矿和围岩 中的 Fe2+发生反应，形成赤铁矿，并对成矿环境的 氧化性进行制约，使成矿流体氧化性降低，导致沥 青铀矿沉淀成矿。 参考文献： [1] 朱坤贺，戴佳文，王凯兴，等，2022. 东昆仑造山带海 德乌拉铀矿床沥青铀矿年代学特征及成因. 地球科学, 47(08): 2940-2950. [2] 雷勇亮，戴佳文，白强，等，2021. 东昆仑造山带海德 乌拉铝质Ａ型流纹岩成因及其意义. 岩石学报，36(7): 1964-1982. [3] 孙立强，王凯兴，戴佳文，等，2022. 东昆仑造山带海 德 乌 拉 辉 绿 岩 成 因 及 其 地 质 意 义 [J/OL]. 地 球 科 学 ， 1-31[2022-10-09]. [4] Cabral, A. R., Zeh, A., Galbiatti, H. F., et al., 2015. Late Cambrian Au-Pd Mineralization and Fe Enrichment in the Itabira District, Minas Gerais, Brazil, at 496 Ma: Constraints from U-Pb Monazite Dating of a Jacutinga lode: Economic Geology, 110: 263-272. [5] 李海东，潘家永，夏菲，等，2016. 相山李家岭铀矿床 热液蚀变作用地球化学特征.现代地质，30(03): 555-566. 项目基金：本文受国家自然科学基金面上项目（42072095）、青海省科学技术厅重点研发与转化计划（2021-SF-157）、江西省研究生创新创业基金项 目（YC-2022-s596）和中国核工业地质局高校科研攻关项目（No.201619）联合资助. 第一作者简介：杨建俊（2000–），男，硕士研究生，从事热液铀矿床成矿机制研究; E-mail: 3020205090@qq.com. *通讯作者简介：戴佳文（1986–），男，高级工程师，从事区域铀成矿预测与勘查; E-mail: 454877008@qq.com; 王凯兴（1985–），男，副教授，从事热液铀矿床成因研究, E-mail: xy2gmo02@ecit.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 133 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 桂东南岑溪地区花岗岩地球化学特征及其对离子吸附型 稀土矿的成矿指示 赵永山，周云* 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西桂林 541004 离子吸附型稀土矿是我国的优势矿产，该类矿床 的初期勘察主要分布于我国南方七省（赣、闽、浙、 湘、粤、桂和滇），目前已扩大至 11 个省份。广西离 子吸附型稀土矿主要分布于防城港中部，经钦州北 部、玉林北部、贵港南部，延伸至梧州中南部一带。 近年来，随着广西稀土勘探工作的陆续开展，在桂东 南大容山-十万大山一带圈定出了一些离子吸附型稀 土矿的成矿潜力区。为探讨桂东南地区离子吸附型稀 土矿具体的成矿条件，作者对桂东南岑溪一带分布的 花岗岩进行了详细的年代学、地球化学及稀土矿物学 研究。锆石 U-Pb 年代学研究显示，花岗岩的形成时 代为 155±1 Ma，为燕山期岩浆活动的产物；岩石地 球化学研究显示，花岗岩具有高硅富碱的特征，属于 高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质岩石； （Zr+Nb+Ce+Y） 含量与 10000Ga/Al 值较高，表现出与 A 型花岗岩相 似的地球化学属性；花岗岩的 Sr、P、Ti、Eu 负异常 明显，显示出高分异演化特征；稀土矿物学研究显示， 岩石富含独居石、氟碳钙铈矿、锆石、磷灰石等稀土 矿物，其中，独居石和氟碳钙铈矿的稀土氧化物总量 分别达 58.07%~67.66%和 64.25%~64.59%；结合该区 域高温高湿、降雨充沛、风化作用强烈等外生条件， 推测该地区具有形成离子吸附型稀土矿的成矿潜力。 第一作者简介：赵永山（1998—），男，硕士研究生，研究方向：矿物岩石学. Email：596931337@qq.com *通讯作者简介：周云（1988—），女，博士，研究方向：岩石地球化学. Email：zhouyun@glut.edu.cn 134 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 金青顶金矿粗粒黄铁矿的形态演化和微量元素组成对 成矿过程的标识 李士胜1,2，李胜荣2*，李林2,3 1. 宿州学院 资源与土木工程学院，宿州 234000； 2. 中国地质大学 地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083； 3. 中国地质大学 科学研究院，北京 100083 胶东金青顶金矿黄铁绢英岩中可见粗粒黄铁矿， 黄铁矿复杂的形态演化不同程度上见证了成矿过程。 结合黄铁矿形态演化和化学成分已被证实有助于跟 踪成矿环境中热液的组成和物理化学条件的变化，在 这里，我们研究了粗粒黄铁矿的热电性、微观结构特 征和化学成分，试图从矿物尺度来揭示金青顶金矿的 成矿过程。金青顶金矿黄铁绢英岩中粗粒黄铁矿的详 细光学观察和热电性研究表明，四个粗粒黄铁矿整体 具有一致的形态演化趋势，即核部为 Pya 或 Pyo,中部 为 Pyo 或 Pym,边缘为 Pye 和 Pye+a。黄铁矿的形态演化 指示了核部 Pya 形成于较高温度和硫饱和度低的环 境，边缘的 Pye 和 Pye+a 则形成于中温和硫饱和度高 的环境中，而中部 Pyo 或 Pym 形成的温度和硫过饱和 度介于核部和边缘之间。局部异常相同形态以及逆向 形态演化指示了成矿流体的温度和硫过饱和度存在 多旋回性。粗粒黄铁矿的热电系数显示核部和中部的 Pya、Pyo 和 Pym 一般呈 N 型，边缘的 Pye 和 Pye+a 一 般呈 P 型，进一步指示了成矿流体温度由高温至中温 的变化趋势。微量元素分析结果显示粗粒黄铁矿核部 Pya、Pyo 和 Pym 的 As 含量较低，而边缘 Pye 和 Pye+a 的 As 含量较高,核部和边缘 As 含量相差三个数量级 以上。As 浓度变化与热电系数高度一致，指示黄铁 矿的 P 型是由 As 以 AsS3-二价阴离子替代黄铁矿中 S 导致的。Au 与 As 和黄铁矿形态没有明显的相关性， 指示 As 的浓度和黄铁矿形态与 Au 的富集作用关系 不大。Au、Ag 和 Bi 呈较强的正相关性且主要富集 在形态过渡带内的多孔黄铁矿中，这种异常富集可能 是由多孔黄铁矿的快速结晶产生大量晶格缺陷促进 Au、Ag 和 Bi 进入黄铁矿晶格中。导致多重形态过 渡带内多孔黄铁矿的快速结晶，可能是单次流体事件 中成矿流体压力周期性波动使成矿流体的温度、硫过 饱和度等急剧变化引起的。 项目基金：科技部重点研发计划(批准号：2016YEC0600106). 国家自然科学基金(批准号:41872038) 作者简介：李士胜(1992-)，男，博士研究生，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：lisscugb@163.com *通讯作者：李胜荣(1956-)，男，教授/博士，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：lisr@cugb.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 135 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 云南-老挝盐类矿床物质来源探讨——来自石盐成因矿物学、 稳定同位素及古环境的证据 李明慧1，颜茂都1，方小敏1，孙淑蕊1,2 1. 中国科学院青藏高原研究所，北京 100083； 2. 国家自然科学基金委，北京 100083 云南兰坪-思茅盆地的勐野井钾盐矿是我国重要 的固体钾盐矿产，但规模小。相邻的泰国呵叻盆地和 老挝万象盆地却发育大型钾盐矿床。白垩纪晚期，泰 国呵叻盆地、老挝沙空那空盆地钾盐矿床盆地和中国 云南的思茅盆地可能处于同一北西向构造带上，它们 之间具有大致相同的古气候古地理条件、沉积环境、 物质来源、生物群和成矿物质，以及相似的矿物组合、 沉积韵律、 Br 含量、古流向等，这些现象说明云南 钾盐矿床的成矿水体可能来源于呵叻-沙空那空盆地 （包括老挝的万象盆地）。既然如此，云南兰坪-思茅 盆地应该有与泰国呵叻盆地和老挝万象盆地相类似 的大型钾盐矿，至少比目前发现的储量大。几十年来 学者们从不同方面对比研究，试图在云南找到更多的 钾盐，并解释勐野井钾盐矿床规模小的原因。 关于云南-泰国-老挝盐类矿床的争议问题有： 1、成矿年代（古新世、白垩纪），2、板块运移（独 立运移、整体运移），3、物质来源（海相、陆相、 热液）。通过老挝 600m 钻孔中石盐矿物、稳定同位 素地球化学数据，结合前人的资料，研究认为：该 矿床成矿卤水中残留海水很少，以陆源水体为主、热 液来源可能非常重要。主要依据为： （1）沉积相为湖 相沉积，成矿卤水的主体应为陆相来源； （2）钻孔古 地磁年代为晚白垩纪，石盐中硫同位素与同时代海 相同位素相比，显示为陆相来源，大部分锶同位素 显示为陆相来源；基底石盐 Br 含量显示为陆相来 源；硼同位素显示为陆相来源；（3）晚白垩纪盆地 处于干旱气候带上，可能为沙漠环境，因此很难有 大量海水补给到盆地。 136 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 白云鄂博矿床磁铁矿成分标型与深部富铁矿体预测 徐志豪1 2，闫国英3，杨宗锋1 2*，王昭静3， 申俊峰2，张萌萌2，李培培1,2，徐渴鑫2 ， ， 1. 中国地质大学（北京）地质过程与矿床资源国家重点实验室，北京 100083； 2. 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院 成因矿物学研究中心，北京 100083； 3. 包头钢铁（集团）有限责任公司矿山研究院（有限责任公司），内蒙古 包头 014010 白云鄂博稀土-铌-铁矿床蕴藏着大量的铁资源, 其中磁铁矿作为矿石矿物被广泛研究。磁铁矿的矿物 标型特征可以指示矿床成因、成矿规律以及深部找矿, 但磁铁矿标型矿物学尚未在白云鄂博矿床中普及与 应用。 本研究使用了 22 条勘探线全铁数据,利用扫描电 镜能谱、电子探针、LA-ICP-MS 的矿物微区成分测 试方法,测试了覆盖 600 m×600 m,纵深 800 m 范围内 10 条勘探线的 45 件样品,将白云鄂博矿床中的磁铁 矿分为岩浆型和热液型, 表明岩浆和热液在白云鄂 博矿床中均形成或改造磁铁矿。岩浆型磁铁矿是火成 碳酸岩早期结晶产物，并且是铁矿主要来源。矿床中 磁铁矿结晶温度范围为：250℃~700℃，岩浆型磁铁 矿总体略高于热液型磁铁矿。岩浆型磁铁矿占比高的 区域，以及高温和低镍磁铁矿区域更易形成厚大富铁 矿体。据此，推测主矿东侧深部可能存在岩浆通道和 厚大富铁矿体。低钛磁铁矿是寻找稀土矿体的标型矿 物，推测主矿东西两侧深部存在厚大稀土矿体。 基金项目：包头钢铁（集团）有限责任公司矿山研究院（有限责任公司）2021 年 A 类重点项目“白云鄂博稀土-铌-铁资源矿物标型学研究” （BGKY-ZH-2021-Z-017） 第一作者简介：徐志豪（1997–），硕士研究生，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学. E-mail：2001200062@cugb.edu.cn * 通信作者简介：杨宗锋（1984–），副教授，研究方向：火成岩相关的矿物学、岩石学和地球化学研究工作. E-mail：yangzfeng@cugb.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 137 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 白钨矿微量元素与氧同位素分析对矽卡岩型钨成矿过程 与成因机理的启示：以湖南柿竹园为例 吴锟言，刘飚*，吴堑虹 中南大学，有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，湖南长沙，410083 白钨矿广泛分布在各种类型的钨矿床中，包括矽 卡岩型、云英岩型、石英脉型、斑岩型等，是主要的 载钨矿物。白钨矿独特的晶体结构可容纳大量微量元 素，其阴极发光（CL）图像、稀土元素分配曲线、 变价元素 Mo、Eu、Ce 等含量和氧同位素特征详细 记录了钨成矿过程、流体性质与源区等信息。此外， 随着测试方法的不断进步，高 U 白钨矿可以用于原 位 U-Pb 同位素定年，是直接约束钨成矿时代的良好 对象。柿竹园矿床是华南典型的矽卡岩型钨锡多金属 矿床，WO3 金属量高达 80 万余吨，与成矿密切相关 的千里山花岗岩形成于 154~165 Ma，为多期岩浆活 动组成的复式岩体。白钨矿广泛发育于进变质矽卡岩 阶段、退变质矽卡岩阶段、氧化物阶段、硫化物-石 英脉阶段、云英岩阶段（近端块状云英岩和远端脉状 云英岩）、石英-方解石-萤石阶段。 不同阶段的白钨矿 CL 图像差异显著，在进变质、 退变质和氧化物阶段 CL 图像具有清晰的振荡环带， 而在石英-硫化物脉阶段环带不明显，在石英-方解石萤石阶段呈均一图像 CL 反应，指示成矿由相对封闭 的稳定环境转向开放的动荡环境。而云英岩阶段白钨 矿颗粒内存在明暗两类 CL 图像，表明可能存在多期 次成矿流体叠加交代。不同阶段白钨矿的 MoO3 含量 显示了规律性变化，早阶段-晚阶段白钨矿中 MoO3 含量的不断降低，表明成矿环境发生了从氧化到还原 的转变。此外，整体上从进变质矽卡岩阶段到石英萤石-方解石脉阶段，白钨矿颗粒∑REE 含量也呈下 降趋势，指示成矿流体中稀土元素的不断贫化，但是 石英-硫化物脉阶段存在上升趋势，可能是不同期次 的成矿流体引起的，其白钨矿 U-Pb 年龄也证实这一 结论。白钨矿稀土模式指示母源流体特征和成矿流体 变化，从早期的 LREE 富集型逐渐转变为晚期的 MREE 富集型，可能与富稀土共生矿物结晶（例如石 榴子石、透辉石）、大气降水的加入及强烈的水岩反 应有关。相比之下，云英岩中白钨矿的稀土元素配分 曲线与千里山花岗岩相似，认为其最大程度保留母源 流体的特征。 柿竹园白钨矿氧同位素和石英流体包裹体均一 温度计算结果显示，在进变质阶段成矿流体 δ18OH2O= 7.78~8.28‰，平均值为 7.98‰；退变质阶段 δ18OH2O= 6.20‰；石英-方解石-萤石阶段 δ18OH2O=3.29‰；云 英岩阶段 δ18OH2O=2.38~5.36‰，近端块状云英岩和远 端脉状云英岩阶段 δ18OH2O 平均值分别为 4.96‰和 2.83‰，其中进变质阶段与岩浆流体组成一致，退变 质和石英-方解石-萤石阶段有不同比例的大气降水 的加入，与传统云英岩矿体不同，柿竹园远端脉状云 英岩成矿流体中也存在较大比例的大气降水。 综上所述，柿竹园矿床经历了多阶段流体活动与 钨成矿作用，而长期的水岩反应与晚阶段大气降水的 加入可能是触发大规模钨沉淀的主控因素，未来白钨 矿原位氧同位素分析与精细的流体包裹体研究将会 进一步揭示白钨矿生长过程中成矿流体性质与源区 的变化过程，解密白钨矿的沉淀机理。 基金项目：国家重点研发计划-钦杭成矿带湘南段铜锡多金属矿产深部探测技术示范（批准号：2018YFC0603902) 第一作者简介：吴锟言（1998-），女，硕士研究生，研究方向：矿物微区分析与成矿作用研究 E-mail：wukunyan@csu.edu.cn *通信作者简介：刘飚（1989-），男，讲师，研究方向：主要从事成矿过程与深部预测研究 E-mail：biaoliu@csu.edu.cn 138 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 江西大吉山 69 号花岗岩体中变质岩角砾的蚀变与矿化研究 吴开兴*1,4，龚子涵2，郭小飞1,4，孙涛1,4，胡咏梅3，刘卫明1,4 1. 江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州 341000； 2. 江西理工大学研究生学院，江西赣州 341000； 3. 江西理工大学分析测试中心，江西赣州 341000； 4. 江西省矿业工程重点实验室，江西赣州 341000 稀有金属花岗岩的成岩成矿问题既是重要的地 质理论问题，也关乎“关键金属”的安全保障问题， 因而被广泛关注；但是，迄今为止，稀有金属花岗岩 的成因机制与成岩成矿过程仍不清楚，主要存在两种 观点，即岩浆成因论和花岗岩自交代成因论。二者之 间的激烈争论始于上世纪30年代，从公开发表文献来 看，二者在学术界的影响此消彼长，交替更迭，大致 可分为四个阶段： （1）上世纪六十年代以前，岩浆成 因论占主导地位； （2）上世纪六十年代至八十年代中 期，岩浆期后钠长石化成岩成矿观点获得广泛支持； （3）上世纪八十年代后期至本世纪初，岩浆成因论再 次占居主导地位； （4）2010年左右至今，尽管多数学 者仍然认为稀有金属花岗岩的成岩成矿以岩浆作用 为主，但较为普遍地认为在岩浆演化的晚期至后期存 在自交代作用，并对稀有金属成矿有着或多或少的贡 献。就Nb-Ta矿化而言，目前一般认为铌钽铁（锰） 矿是从岩浆和岩浆-热液过渡性流体结晶形成，但往 往遭受岩浆期后热液蚀变，形成次生富钽相（锡锰钽 矿或钽铁矿）。此外，也有个别研究者认为江西雅山 岩体和414钽铌矿床是花岗岩化成因。 我国南岭地区的黑钨矿床世界闻名。其中，江西 全南县大吉山钨矿床69号花岗岩型矿体是W-Ta-Nb 共生成矿的典型代表。根据现场观察、矿山地质资料 及公开发表文献，对69号花岗岩体地质产状特征概述 如下：该岩体状似岩盖，中心厚且产状平缓，向四周 倾斜变薄, 南北长约650m，东西宽约320m，平均厚 度28m；岩体上、下盘围岩均为寒武系浅变质沉积岩。 岩体顶面，即与上盘围岩接触面平直整齐，而岩体底 面，即与下盘围岩的接触面则凹凸不平，既可见突入 岩体的围岩捕虏体，还可见较大规模的构造角砾岩 带，表明69号花岗岩的产出是受断裂构造控制，69 号花岗岩与深部岩体的关系并不清楚。 本文通过对 69 号花岗岩中变质岩角砾的岩/矿 相学观察，发现大量针状-柱状铌钽铁（锰）矿集合 体赋存于变质砂岩角砾与花岗岩的接触带，与变质砂 岩角砾的花岗岩化作用密切相关，岩浆成因的可能性 小。电子探针分析表明它们与前人发表的 69 号花岗 岩中的铌钽铁（锰）矿的成分一致。 基金项目：国家自然科学基金（批准号：41963005，41602335） *作者简介: 吴开兴（1970–），男，教授，研究方向：南岭钨锡稀有金属花岗岩成岩成矿研究. E-mail：wukaixing2004@163.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 139 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 西秦岭三叠纪酸性侵入岩中高 An 值斜长石的成因 及其地质意义 宁亚格1，李小伟1,2,3*，胡俊强2，莫宣学1,2，孙雨沁3，张国坤2， 谢元惠2，汪方跃4 1. 地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083； 2. 成因矿物学研究中心，中国地质大学(北京)地质资源勘查实验教学中心，北京 100083； 3. 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室， 山东省地质科学研究院，济南 250013； 4. 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心( ODEC)，合肥 230009 研究 I 型花岗岩中再循环晶的成分和结构特征， 对揭示岩浆系统的形成和演化历史以及壳源和幔源 岩浆的相互作用具有重要的意义。本文以西秦岭北 西段三叠纪过马营复式岩体内的不同造岩矿物为主 要研究对象，通过对具有不同结构特征的斜长石“粗 晶”和黑云母展开电子探(EMPA)、LA-ICP-MS 微量 元素面扫描、原位 Sr 同位素分析，来探讨含高 An 斜长石的成因，示踪不同岩浆房端员的属性，约束 岩浆演化过程并建立多级岩浆房模型。过马营复式 岩体的岩性分为偏铝质花岗岩类和过铝质花岗闪长 岩类，两类岩性中均存在 An 值呈突变的筛状结构 斜长石，即高 An(72～85)区与低 An(20～55)区在同 一颗粒中并存，其对应主、微量元素也存在截然变 化。与低 An 区相比，高 An 区具有高 Fe、Mg，高 Ba 的特征。高钙区斜长石可进一步分为两类，第 1 类高钙区斜长石(An80-85)，和第 2 类高钙区斜长石 (An72-78)。第 1 类高钙区比第 2 类高钙斜长石区具有 更高的 Ca、Al、Fe、Mg、Ba 含量。本研究中斜长 石晶体存在核 高 An-边 低 An 与核 低 An-幔 高 An-边 低 An 两种不 同类型的环带结构，表明其各自的生长过程有所不 同。高 An 区与低 An 区之间 An 值跳跃式的变化与 对应微量元素 Fe、Mg、Sr、Ba 含量特征均指示斜 长石成分差异并非晶内扩散、动力学作用以及物理 条件的变化造成的，更可能形成于开放的岩浆系统。 本文认为斜长石粗晶为再循环晶，其内部的高 An 区形成于深部富 H2O 玄武质岩浆，低 An 区形成于 浅部酸性岩浆房（偏铝质与过铝质）。两种不同高钙 区斜长石及其对应的主、微量元素差异指示它们很 可能结晶于两批次不同的玄武质岩浆，其中第 1 类 高钙区斜长石的母岩浆相对更富 Fe、Mg、Ba。两 种玄武质岩浆携带高 An 斜长石沿岩浆通道向上运 移，上升过程熔蚀先前结晶的高 An 斜长石，将其 带入浅部酸性岩浆房后与内部花岗质/花岗闪长质 岩浆发生混合。混合之后的岩浆沿高 An 斜长石残 晶边部继续结晶生长，同时高温玄武质岩浆的注入 导致浅部岩浆房已结晶的低 An 斜长石被熔蚀形成 筛状结构，随后玄武质岩浆、混合后岩浆依次沿其 边部继续生长。笔者认为两批次的玄武质岩浆输入 通量较小并未对浅部酸性岩浆房整体主微量成分造 成大的影响。 基金项目：国家自然科学基金委重点项目（41730426） 第一作者简介：宁亚格（1991–），博士研究生，研究方向：岩浆作用与深部过程. E-mail：310946940@qq.com *通信作者简介：李小伟（1985–），副教授，研究方向：成因矿物学与岩石学. E-mail：xwli@cugb.edu.cn 140 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 新疆阿尔泰二叠纪不成矿伟晶岩对源区的指示：来自 磷灰石年代学和 Sr−Nd 同位素证据 郑贝琪1 *，陈斌2 ， 1. 韶关学院旅游与地理学院，韶关 512005； 2. 南方科技大学地球与空间科学系，深圳 518055 中国阿尔泰造山带位于中亚造山带西南部，区域 内红山嘴−诺尔特断裂，阿巴宫−库尔提断裂，特斯 巴汗断裂和额尔齐斯断裂将阿尔泰造山带分为北阿 尔泰、中阿尔泰、南阿尔泰和琼库尔构造单元。区域 内分布十万余条伟晶岩脉，主要集中在中阿尔泰和琼 库尔构造单元，是我国稀有金属 Li-Be-Nb-Ta、宝石 级电气石、绿柱石及白云母矿产的重要产地（邹天人 等，2006）。 青河伟晶岩矿集区位于琼库尔构造单元东南侧， 毗邻著名可可托海三号脉矿区，其发育大量典型不成 矿伟晶岩。这些伟晶岩走向以 NW320~330°为主， NE 向的次之、近 EW、SN 向的伟晶岩较少。伟晶岩 分带性差，以透镜状或脉状侵入到上奥陶纪哈巴河群 变质沉积岩。5 条伟晶岩脉采样点位置青河县县城周 边 5 公里范围内。该 5 条伟晶岩原生磷灰石定年结果 为 249.9~300.5Ma，表明与青河地区成矿伟晶岩均是 二叠纪产物（张辉等，2019）。 青河伟晶岩矿物组合中云母占比高，致使全岩样 品 Rb/Sr 比过高，影响初始 Sr 同位素计算，而磷灰 石具有低 Rb/Sr，Sm/Nd 的特点，因此磷灰石 Sr、Nd 同位素更适合代表伟晶岩体系同位素组成。青河伟晶 岩被认为是哈巴河群中上地壳角闪岩相低程度部分 熔融的结果（Chen et al., 2020），5 条脉磷灰石 Nd 同 位素组成变化大 εNd（t）-4.51~+1.93，指示哈巴河 群组成极为复杂 Lv et al. (2021)。其中 2 条伟晶岩脉 相距不足 1 公里，而磷灰石 Sr 同位素组成分别为 0.7207~0.7413，0.7117~0.7134。与围岩哈巴河群云母 片岩 Sr 同位素组成（0.7089~0.7426）不重合，排除 围岩混染作用。据此，本研究认为青河伟晶岩并非起 源于共有的沉积岩源区，而是每一个伟晶岩脉均有独 立来源，甚至同一伟晶岩脉的形成中可能存在来自不 同源区的多期熔体侵入。 第一作者简介：郑贝琪，博士，讲师，研究方向：矿物学. E-mail：beckyzheng@sgu.edu.cn *通信作者简介：郑贝琪，博士，讲师，研究方向：矿物学. E-mail：beckyzheng@sgu.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 141 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 深海铁锰结核亚微米结构层特征 周军明1 2，Toshihiro Kogure3*，Taiga Okumura3， Yoshio Takahashi3，杨胜雄1，袁鹏4* ， 1. 南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），广州 511458； 2. 中国科学院广州地球化学研究所，广州 510640 3. 东京大学 理学院地球与行星科学系，东京 113-0033； 4. 广东工业大学 环境科学与工程学院，广州 510006； 深 海 铁 锰 结 核 广 泛 分 布 于 全 球 水 深 为 4000– 6500 米的海洋沉积物表层或沉积物中，是主要由纳 米铁/锰（氢）氧化物矿物组成的规则或不规则的球 形聚集体，其截面整体呈层状结构特征。根据物质来 源，铁锰结核分为水成型（海水）、成岩型（孔隙水） 和热液型（热液）。铁锰结核生长速率缓慢，水成型 铁锰结核生长速率低于 5 mm/Ma；因此，这些铁/锰 （氢）氧化物矿物可充分吸附海水中的钴（Co）、镍 （Ni）、铜（Cu）、稀土（REY）等金属离子。从而， 铁锰结核是一种重要的深海多金属矿产资源。此外， 铁 锰结 核的结 构层 也记录 着生 长过程 中海 洋环境 （如，化学环境、氧化还原环境等）的信息，是认识 古海洋环境的优良指示剂。解析铁锰结核的层结构特 征对认识其生长机制和成矿环境具有重要意义，但铁 锰结核中结构层的层厚仅有亚微米~几微米，难以对 单一结构层开展有效的矿物学研究，致使目前对该亚 微米结构层的特征及其变化规律仍不清楚。 针对这一问题，本研究以库克群岛的水成型铁锰 结核为研究对象，采用微区 X 射线荧光光谱、微区 X 射线衍射、扫描电子显微镜、聚焦离子束和高分辨透 射电子显微镜等多种微区矿物学分析方法，探究了结 核中亚微米结构层的特征。研究结果表明： （1）铁锰 结核存在背散射图衬度对比“明显”和“不明显”两 种结构层；（2）“明显”结构层主要由 10Å 和 7Å 的 层状锰酸盐矿物组成，“不明显”结构层主要由复水 锰矿（水羟锰矿）组成；（3）背散射图中的“明显” 结构层并非由化学组成的差异性所致，而是因为该亚 微米结构层由粒径较大和较小的锰氧化物矿物交替 排列所致。 上述研究结果揭示了铁锰结核的生长可能在较 短时间尺度下呈周期性变化，对进一步认识铁锰结核 的形成和生长机制提供了依据。 基金项目：中国博士后科学基金（2022M720888）、国家高层次人才特殊支持计划领军人才项目 第一作者简介：周军明（1992–），博士后，研究方向：风化淋积型稀土矿床和深海矿产资源（稀土、结核和结壳）. E-mail：zhoujunming@gmlab.ac.cn *通信作者简介：Toshihiro Kogure（1962–），教授，研究方向：矿物学、电子显微学. E-mail：kogure@eps.s.u-tokyo.ac.jp 袁鹏（1975–），教授，研究方向：矿物资源与环境. E-mail：yuanpeng@gdut.edu.cn 142 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 卡林型金矿中“不可见金”赋存状态的定量表征 杨美稚1,2，聂信2，罗宿星3，万泉2* 1. 贵州开放大学（贵州职业技术学院），贵阳，550081； 2. 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； 3. 遵义师范学院，遵义，563000 卡林型金矿中“不可见金”常以固溶体（Au+） 以及纳米级自然金颗粒（Au0）的形式赋存在主要载 金矿物含砷黄铁矿中。目前关于金化学状态定量化的 表征方法较缺乏且获得的定量数据极少，仅见于少数 基于同步辐射 XANES 的相关文献中。理解金的赋存 状态对完善成矿作用和提升冶炼工艺具有重要的指 示意义，因此卡林型金矿中金赋存状态的定量化表征 仍是当前研究的热点和难题。 采集贵州贞丰水银洞卡林型金矿的矿石样品，首 先进行粉碎淘选得到黄铁矿较富集的初始样品。采用 非氧化性的盐酸对样品进行逐级酸蚀处理，得到一系 列酸蚀溶液和代表不同酸蚀深度的固体粉末样品。根 据每次酸蚀溶液中 Fe、As、Au 的含量，估算每次酸 蚀被溶解黄铁矿的质量和厚度，以及 Au、As 在被溶 解黄铁矿中的含量。 As 在被溶解黄铁矿中含量变化由外向内呈现先 降后升然后趋于平稳的趋势，而 Au 含量变化趋势与 As 不同步呈单调递增，这在一定程度上反映了相关 元素在成矿流体中的演化规律。根据 Au 的含量变化 推 断黄 铁矿最 外层 存在一 个贫 金层， 其平 均含量 （~0.0017 at%）远低于 X 射线光电子能谱（XPS）的 检出限（~0.1 at%），并且其厚度（~400 nm）远大于 XPS 的检测深度（~10nm）。该贫金层对 Au 的 XPS 信号检测造成了屏蔽作用，而酸蚀可起到去除贫金层 暴露内部富金层的作用 (Yang et al., 2021)。 酸蚀前样品的 Au 4f 信号较弱且被样品中白云 石强烈的 Mg 2s 信号掩盖，而酸蚀后出现明显 Au 4f 峰信号，说明 Mg 2s 会对 XPS 金信号造成较强干扰。 Au 4f7/2 峰分峰拟合结果表明水银洞金矿样品中 Au 同时存在 Au+和 Au0 两种价态，根据 Au0 结合能大 小估算纳米金颗粒的平均粒径约为 6 nm，最小可达 1~2 nm。根据拟合的峰面积比例得出 Au0 百分比平 均值变化范围为 31.2~59.8%，Au+则为 40.2~68.8%， 且 随酸 蚀深度 增加 Au+ 百 分比 有轻微 上升 的趋势 (Yang et al., 2021)。 逐级酸蚀作为深度剖析方法可以将酸蚀厚度稳 定控制在纳米级范围内。搭配 XPS 约 10 nm 的检测深 度，可以实现 Au 赋存状态在黄铁矿不同深度连续分布 特征的定量分析。 在后续研究中此方法有望用于低品位 卡林型金矿样品以及其他类型地质样品的定量分析。 基金项目：中国科学院战略性先导科技专项（批准号： （B 类）XDB41000000)、国家自然科学基金（批准号：41902041、41872046、41173074）、 贵州省特色重点实验室项目（黔教合 KY 字[2018]004） 第一作者简介：杨美稚（1991–5），女，博士，研究方向：纳米矿物学；实验地球化学. Email：yangmeizhi@mail.gyig.ac.cn *通信作者简介：万泉（1971–6），男，研究员，研究方向：纳米地球科学；矿物学；材料科学. Email：wanquan@vip.gyig.ac.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 143 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 新矿物标本编号、登记与研究使用管理 叶颖，叶青培，杨小男* 中国地质博物馆，北京 100034 新矿物标本是人类不断认识自然界中矿物的过 程中不可或缺的实物证据，因此，对新矿物标本进 行编号、登记与研究使用显得尤为重要。开展新矿 物研究，除发表相应的论文成果外，还需要将有关 “物证”——新矿物标本——永久性地存放于一家专 业的博物馆或被认可的矿物收藏单位作为重要的参 考物质，供后续开展研究及共享使用。博物馆或其他 收藏单位在收到新矿物标本并完成登记接收后，应当 向研究者出具带有收藏编号的收藏凭据。其中的收藏 编号可以方便研究者在开展进一步研究申请时，检索 借阅有关标本。 中国地质博物馆承担着地学类标本收藏、保护、 管理职责，持续提升新矿物标本管理服务水平。目 前将新矿物标本纳入矿物类藏品登记管理，馆内已 登记收藏新矿物标本 130 余种。新矿物研究者可根 据初步取得的研究结果向中国地质博物馆提出标本 送交申请，待研究完成后将新矿物标本交予博物馆 作为藏品永久收藏。申请受理后，博物馆通常会直 接把藏品编号反馈给研究者，待新矿物研究成果获 得国际矿物学协会新矿物命名及分类委员会正式批 准后，再办理新矿物标本接收。由于新矿物研究和 获得批准需要一定周期，甚至在某种意义上具有不 确定性，为了进一步完善矿物标本编号登记工作： 一方面便于 研究者获取 所需的收藏 证据及收藏 编 号，另一方面优化博物馆矿物典藏编号分配使用， 中国地质博物馆专门制定出台了新矿物标本收藏编 号管理规则，进一步明确新矿物标本登记入馆流程， 注重加强新矿物相关资料的收集存档，持续跟踪新 矿物研究进度，定期对外发布博物馆新矿物收藏情 况等；同时充分利用藏品信息化管理手段，同步完 善标本登记字段和检索功能，从而改进新矿物标本 编号、登记管理工作。 为了加强和规范馆藏地质标本保护和利用，充分 挖掘标本的科学内涵，安全有序开展馆藏地质标本研 究，中国地质博物馆专门制定了地质标本取样分析管 理办法。该管理办法同样施用于新矿物标本的研究使 用。通过细化无损分析和有损分析所涉及的各类情 况，明确相应的申请审批流程，规范标本取样分析。 在确保馆藏标本安全的前提下，促进标本研究不断深 入，充分发挥标本科研价值。 部门预算项目：自然资源科普与重大科技成果宣传（12111300000018001） 第一作者简介：叶颖（1995–），助理工程师，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学. E-mail：715421592@qq.com *通信作者简介：杨小男（1983–），高级工程师，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学. E-mail：1463637035@qq.com 144 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 松辽盆地海力锦铀矿床成矿流体性质—来自黄铁矿微区 微量元素和硫同位素的指示 田明明1，李子颖1，贾立城1*，张云龙1 1. 核工业北京地质研究院，北京 100029； 黄铁矿作为铀矿物的共伴生矿物之一，广泛赋存 于砂岩型铀矿之中，其硫同位素及 Co、Ni、As、Mo、 Sb、Se 等微量元素变化是示踪成矿流体性质、成矿 地质条件和判断铀矿床成因的重要指标。松辽盆地铀 资源丰富，尤其是盆地西南部，近年来先后发现并落 实了钱家店（钱Ⅱ块、钱Ⅲ块、钱Ⅳ块）、宝龙山和 海力锦、大林等大型、特大型铀矿床，前人从构造演 化、成矿地质条件、沉积相及沉积环境、赋矿岩性岩相组合、成矿预测及成矿时代等对松辽盆地内铀矿 床进行了较为详细的研究，但这些研究多数这些研究 多数强调传统的层间氧化渗入成矿模式对铀矿床的 形成起决定性作用，而忽视了深部流体渗出对铀矿床 形成所起的作用，尤其是随着松辽盆地海力锦铀矿床 的发现，其含矿层姚下段特有的“两黄夹一灰”现象 并不能用传统的层间氧化成矿模式解释。为了查明海 力锦铀矿床成矿流体性质，本文选取海力锦铀矿床含 矿目的层—上白垩统姚下段赋矿灰色砂体中黄铁矿 作为研究对象，利用激光剥蚀等离子质谱（LA-ICPMS）方法，原位微区分析了微量元素及硫同位素特 征。结果表明： （1）黄铁矿 Co/Ni 比值为 0.17—2.29， 均值为 0.79，以沉积成岩型黄铁矿为主（图 1）； （2） 从黄铁矿核部到边部，As、Mo、Sb 和 Se 等亲硫元 素含量明显增高，Se 元素含量均值可达 134.25×10–6， 表明黄铁矿形成过程中有来源于深部的还原性流体 加入，且具有一定温度； （3）硫同位素 δ34SV-CDT 值为 –49.72‰—–2.58‰，极差值为 47.14‰，从核部到边部 的硫同位素 δ34SV-CDT 值表现为明显的降低，暗示黄铁 矿的形成环境发生了较大的改变，亦或有其他性质的 流体参与黄铁矿的形成。这些研究结果表明海力锦铀 矿床与传统的层间氧化渗入成因铀矿床有所不同，其 成矿流体也并非大气降水流体，其成因可能为深部富 铀还原性流体沿断裂构造向上渗出形成。 图1 海力锦铀矿床黄铁矿 Co-Ni 图解 基金项目：松辽盆地砂岩型铀矿成矿作用与时空定位研究（SD01-05） 第一作者简介：田明明（1987–），高级工程师，研究方向：砂岩型铀成矿作用. E-mail：tian_ming_ming@126.com *通信作者简介：贾立城（1979–），高级工程师，研究方向：沉积岩石学. E-mail：13717542711@163.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 145 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 低温热液型石英 CL 环带成因及其指示意义 袁茂文1，李胜荣1,2* 1. 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083； 2. 中国地质大学（北京）地球科学与资源学院， 北京 100083 阴极发光(CL)图像可以很好地显示石英中的微 观结构，而石英中微量元素的浓度则可以有效地反映 石英生长过程的物理化学条件。基于此，CL 图像结 合石英中微量元素浓度被广泛地用于解译热液体系 演化和石英脉形成过程的复杂历史。以往研究显示在 斑岩型矿床及许多火山岩中的石英中，CL 强度与 Ti、 Al 等元素浓度具有明显的正相关关系，且温度在 Ti、 Al 浓度变化中具有重要调控作用。在低温热液石英 中不同 CL 强度与 Al 浓度变化的相关性却复杂得多。 例如，在大多数低温热液石英中，Al 浓度与 CL 强度 呈正相关关系，而在一些低温热液石英中，Al 浓度 与 CL 强度则又呈现负相关关系。是什么导致了低温 热液石英中 Al 浓度与 CL 强度相关关系的巨大变 化？这些变化又指示了哪些地质信息？目前还一直 未得到很好的解释。 本研究在前人研究基础上，选取胶东乳山金矿 及阜平石湖金矿床中的成矿早期石英为研究对象， 利用扫描电镜-阴极发光(SEM-CL)、电子探针(EMP) 及电子背向散射衍射 EBSD 开展了石英矿物学的系 列研究。结果发现胶东乳山金矿床中的石英 CL 强 度与 Al、K 浓度成明显的正相关关系，CL 亮带中 富集 Al、K 元素；而石湖金矿中的石英 CL 强度则 与 Al 浓度成负相关关系，CL 暗带中相对富集 Al、 H、Li 元素。其他元素如 Ti、Na、Ga、Ge 等则无 明显变化。EBSD 面扫结果显示，石湖金矿不同 CL 强度的石英具有相同的结晶取向，变形程度小，具 有较少的结晶缺陷；而乳山金矿中石英 CL 亮带与 CL 暗带则具有明显的结晶取向差异，不同 CL 环带 的变形程度与结晶缺陷密度也存在明显差别。综合 来看，乳山金矿石英阴极发光环带形成可能与 Al3+-K+-Si4+ 类质同像取代有关，Al3+-K+-Si4+ 取代越 多，阴极发光强度越大；而石湖金矿石英阴极发光 环带则可能受 Al3+-(H+/Li+)-Si4+类质同像取代影响， Al3+-(H+/Li+)-Si4+ 取 代 越 多 ， 阴 极 发 光 强 度 越 弱 。 Al3+-K+ 充 当 了 石 英 阴 极 发 光 的 激 活 剂 ， 而 Al3+-(H+/Li+)充当着石英阴极发光抑制剂的作用。低 温热液石英 CL 环带的形成可能与石英结晶过程中 热液 pH 变化密切相关。 部门预算项目：国家自然科学基金（批准号：41872038），科技部重点研发计划（批准号：2016YEC0600106） 第一作者简介：袁茂文（1993–），男，博士后，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：851497705@qq.com *通信作者简介：李胜荣（1956–），男，教授/博士，研究方向：成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：lisr@cugb.edu.cn 146 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 湖相细粒沉积岩中晶粒方解石成因及其对火山-热液活动的 指示-以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例 李克1，葸克来1*，操应长1，王有成1，林敉若1 1. 中国石油大学（华东）深层油气重点实验室，山东，266580； 细粒沉积岩中自生矿物的形成对其沉积与成岩 环境具有极其重要的指示作用。本文以吉木萨尔凹陷 二叠系芦草沟组细粒沉积岩中晶粒方解石为研究对 象，综合运用岩心观察、薄片观察、阴极发光分析、 流体包裹体测试、扫描电镜分析、微区 XRF 分析、 AMICS 全矿物分析、电子探针分析、LA-ICP-MS 分 析、激光拉曼光谱分析、同位素分析等手段对其成因 开展研究。结果表明：晶粒方解石呈层状分布于沉凝 灰岩发育层段或沉凝灰岩与泥晶白云岩过渡层段的 细粒沉积物中。方解石颗粒具有明显的阴极发光环 带，可分为三期：I 期方解石核心不发光，含有较高 的 Sr 元素，包裹体中包含羰基硫成分，均一温度超 过 170 ℃，直接由火山-热液喷流物质沉积形成；II 期方解石内环呈亮黄色光，含有较高的 Fe、Mn、Mg 元素，轻稀土富集，包裹体均一温度高，为热液喷流 沉积的钙质环边重结晶形成；III 期方解石外环呈暗 橙色发光的环带，含有较高的 Mg、P、V 等元素， 稀土元素无明显分异，包裹体均一温度低，为埋藏过 程中成岩转化作用形成。晶粒方解石在垂向上规律性 出现，并且其形成温度由颗粒中心向边缘降低，为芦 草沟组细粒沉积岩沉积时期的火山-热液活动提供了 直接证据。 基金项目：国家自然科学基金项目（42072161）、中央高校基本科研业务费专项资金项目（22CX07008A） 第一作者简介：李克（1996–），博士研究生，研究方向：非常规油气储层地质学. E-mail：1293759824@qq.com *通信作者简介：葸克来（1988–），教授，研究方向：非常规油气储层地质. E-mail：xikelai@upc.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 147 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 黄铁矿 Sr–Nd–Fe–S 同位素示踪金属矿床成因： 以辽东青城子矿集区为例 许蕾1，杨进辉1*，曾庆栋2，朱昱升2 1. 中国科学院地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029； 2. 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院矿产资源研究重点实验室，北京 100029 黄铁矿是中-低温热液型金多金属矿床中重要的 矿石矿物，多与其他金属矿物交互共生，其生长贯穿 整个成矿过程，能够完整地记录成矿历史。黄铁矿通 常含有长石、云母等包裹体，这些包裹体中的 K 和 Ca 被 Rb 和 Sr 以类质同像的形式替代进入晶格中， 使得黄铁矿 Rb/Sr 比值有一定的变化范围，可用于高 精度 Rb-Sr 等时线定年。此外，黄铁矿（FeS2）成分 虽然简单，但其主要成分的 S 可用于直接约束成矿物 质来源；主要成分的 Fe 对氧化还原条件敏感，易受 到平衡分馏及动力学分馏的控制，特别是在热液系统 中，黄铁矿的快速沉淀、成矿流体与控矿围岩的水岩 相互作用、成矿流体的物理化学性质突变等均会造成 强烈的 Fe 同位素分馏效应，对反演成矿的精细过程 具有重要潜力。 辽东青城子地区广泛分布着铅锌金银矿床，是我 国重要的多金属资源产地。但其成矿时代、成矿物质 来源以及精细成矿过程等问题仍存在争议。相对于不 同空间部位所采集的样品，选取同一块手标本不同部 位的黄铁矿作为亚样品，更容易达到 Sr 同位素平衡 和 初始 比值的 均一 化。亚 样品 分析是 目前 黄铁矿 Rb-Sr 等时线定年较为理想的分析手段。本研究从同 一手标本的五份亚样品中挑选出与方铅矿和闪锌矿 共生的黄铁矿，通过阶段性化学淋滤、分离和质谱测 试，获得在误差范围内一致的五个 Rb-Sr 等时线年 龄：156±11Ma、143±12Ma、149±31Ma、159±12Ma 和 149.6±9.6Ma。将测得的亚样品数据重新计算，获 得年龄为 151.9±4.2Ma，与加权平均年龄相同，代表 了青城子矿集区铅锌矿的成矿时代。 黄铁矿 Sr–Nd 同位素分析结果表明，铅锌矿石 中的黄铁矿具有富集的 Nd 同位素组成，且与新太古 代 TTG 岩石、古元古代变沉积岩（即成矿围岩）和 花岗岩、镁铁质脉岩及侏罗纪花岗岩类似。但黄铁矿 初始 Sr 同位素组成明显高于镁铁质脉岩，而与侏罗 纪花岗岩和古元古代岩石相似，揭示成矿物质可能来 源于控矿围岩或中生代花岗岩；黄铁矿原位微区 S 同位素分析结果表明，青城子铅锌矿石中的黄铁矿 δ34SV-CDT 值为 4.7~8.5‰，湾地沟金矿石中的黄铁矿 δ34SV-CDT 值为 9.7~12.7‰，指示成矿物质（即铅–锌– 金）主要来源于围岩和晚侏罗世花岗岩，与早白垩世 五龙金矿的单一岩浆来源特征明显不同（δ34SV-CDT 值 为 0.9~2.5‰）。 黄铁矿溶液 Fe 同位素分析结果表明，铅锌矿石 中黄铁矿和古元古代变沉积岩中黄铁矿的 Fe 同位素 组成与古元古代基底岩石及中生代花岗岩均不相同， 且铅锌矿石中的黄铁矿 Fe–Nd 同位素组成呈正相关， 而围岩中的黄铁矿 Fe–Nd 同位素组成呈负相关。结 合黄铁矿激光原位 Fe 同位素分析数据，表明相较于 湾地沟金矿石及五龙金矿石，青城子铅锌矿石中的黄 铁矿经历了更加复杂的成矿过程：未发生 Fe 同位素 分馏的围岩（δ56FeIRMM-014 值为 0±0.39‰）与成矿流 体发生强烈的水岩相互作用形成蚀变岩，蚀变岩中富 集轻 Fe 同位素组成的黄铁矿（δ56FeIRMM-014 值为 –0.52±0.55‰）快速沉淀，导致残余流体在有利的构 造部位沉淀成矿，逐步沉淀出 Fe 同位素组成越来越 重 、 金 属 含 量 不 同 的 三 期 黄 铁 矿 （ 0.35±0.28‰ 、 0.72±0.28‰、0.94±0.23‰）。 基金项目：地球化学（42288201） 第一作者简介：许蕾（1990–），高级工程师，研究方向：分析地球化学、矿床学. E-mail：leixu@iggcas.ac.cn *通信作者简介：杨进辉（1971–），研究员，研究方向：岩石学、地球化学、矿床学. E-mail：jinhui@mail.igcas.ac.cn 148 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 庙垭碳酸岩体烧绿石族矿物特征及其对铌成矿的指示意义 胡寅秋1，邬斌1*，任倩1，桂欣1，李光来1 1. 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室，江西 南昌 330013 湖北庙垭正长岩-碳酸岩杂岩体产出我国第二大 碳酸岩型 REE-Nb 矿床，其位于南秦岭南缘武当地块 西南部，受板块俯冲和碰撞造山运动的影响，断裂发 育，构造破碎。区内出露地层有新元古代耀岭河群浅 变质石英角斑岩，其次为志留系梅子垭群的绢云母片 岩。庙垭杂岩体沿以上变质岩之间的构造脆弱带分 布，整体呈近长轴透镜状，沿 NNW 向展布，与区域 构造线方向基本一致，碳酸岩以岩脉或岩株的形式侵 入碱性正长岩中构成复合杂岩体。 庙垭碳酸岩中铌矿物根据岩相学和矿物学特征 分为岩浆期和热液期两个阶段。岩浆期铌矿物主要包 括铌铁矿、含铌金红石和烧绿石族矿物，其中烧绿石 族矿物经历了从贫铀烧绿石到铀烧绿石再到铌钛铀 矿端元的演化，Ti 和 U 的含量增加，Nb 含量和 Nb/ （Nb+Ta）比值降低。热液期铀烧绿石经历流体交代， 根据蚀变程度由弱到强可识别出 3 种次生矿物组合： （1）多孔蚀变铀烧绿石+晶质铀矿；（2）铀烧绿石残 余+次生铌铁矿+晶质铀矿+含铌金红石±方铅矿±锆 石；（3）由次生铌铁矿+晶质铀矿+含铌金红石±锆石 组成的铀烧绿石假晶。蚀变铀烧绿石相比新鲜铀烧绿 石亏损 Na、Ca 和 F、富集 Fe、Sr、Ba 和 Si，并生成 一系列的次生蚀变矿物，包括铌铁矿、晶质铀矿和含 铌金红石等。次生铌铁矿与岩浆期铌铁矿相比，Ta 含 量和 Ta/Nb 比值上升；次生金红石与岩浆期金红石相 比，Nb、Ta、Fe 和 U 含量上升，可能部分成分继承 了铀烧绿石。与蚀变铀烧绿石伴生的方解石与新鲜方 解石相比具有 Fe 和 Mn 富集，Sr 和 REE 含量亏损的 特征，并且此类方解石裂隙中含有富 Fe-S-Si-Nb-Ti-U 氧化物的细脉，指示了流体阶段 Nb、U 等元素迁移。 铀烧绿石蚀变产物——晶质铀矿的 U-Th-Pb 电 子探针化学年龄为 235.4±4.1Ma，与热液独居石的 Th-Pb 同位素年龄 235.1±1.5Ma 一致，与华北古板块 与扬子古板块沿勉略断裂碰撞，勉略洋的闭合 （221~246Ma）相关的区域变质事件同步，明显晚于 侵位年龄（~430Ma），并与前人研究获得主体碳酸岩 中热液期铌铁矿年龄（~230Ma）较为一致，共同指 示了庙垭碳酸岩成岩后，经历了晚期与勉略洋闭合有 关的流体作用叠加改造。含蚀变铀烧绿石的碳酸岩样 品与新鲜样品相比，εNd（t）值相似，87Sr/86Sr 比值 较高，向海洋沉积物方向偏移，也佐证了该观点。 综上，可以将庙垭碳酸岩铌矿化模式总结为：在 岩浆期（~430Ma），主体碳酸岩中的早期贫铌矿物（方 解石、钾长石等）分离结晶导致残余熔体中 Nb 含量 升高，并以铌铁矿、金红石和烧绿石族矿物的形式结 晶；在热液期（~235Ma），铀烧绿石的退晶质化以及 与勉略洋闭合相关的还原性高温（Fe、Si、S、CO2） 流体的共同作用，促进了 Nb 和 U 的再活化。随温度 的逐渐下降，大部分的 Nb 和 U 在溶解的铀烧绿石假 晶中原位再沉淀形成铌铁矿、晶质铀矿和含铌金红石 等次生矿物；另一部分从铀烧绿石中释放出来的 Nb 和 U，随着流体迁移数百微米，最终沉淀为富 Fe-S-SiNb-Ti-U 氧化物脉。 基金项目：国家自然科学基金（编号：42272087，42063006，41972071） 第一作者简介：胡寅秋（1998–），硕士研究生，研究方向：碳酸岩成矿矿物学. E-mail：876824498@qq.com *通信作者简介：邬斌（1990–），副教授，研究方向：碱性岩与碳酸岩成矿矿物学. E-mail：wubin@ecut.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 149 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 锆石年代学和矿物化学揭示大湖塘超大型钨矿区 多阶段岩浆演化过程 杨炎申1,2，杨志明1,2*，潘小菲2，李鑫3，侯增谦2 1. 北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100037； 2. 中国地质科学院地质研究所，北京 100026； 3. 中国地质大学（北京） ，北京 100037 大湖塘钨矿区位于江南造山带东段，是近年来新 探明的一个超大型钨矿区（1.07 Mt WO3）。矿区内成 矿母岩为高演化的晚中生代花岗质侵入体，钨矿化主 要赋存于晚中生代侵入体与新元古代花岗闪长岩的 接触带中。前人对大湖塘晚中生代花岗岩开展了详细 的年代学、地球化学等研究工作，研究表明这些花岗 岩侵位时代相近（~150–140 Ma）、为起源于元古代 变质基底部分熔融的同源岩浆经历不同程度岩浆演 化的产物，并大致存在从黑云母花岗岩、二云母花岗 岩、白云母花岗岩到锂云母钠长花岗岩的岩浆演化趋 势。然而，成矿花岗岩的演化过程以及钨的富集过程 至今未得到有效约束。 锂云母钠长花岗岩是大湖塘矿区内演化程度最 高的晚中生代侵入岩，其所含锆石具有复杂的内部 结构，可以被划分为四种类型。第一类锆石呈自形 的长柱状，以核部形式存在，并具有清晰且较明亮 的震荡环带。第二类锆石也呈自形的长柱状并以核 部形式存在，但其在阴极发光图像上较第一类锆石 更暗，在背散射图像上则更加明亮。第三类锆石具 有极弱的阴极发光（震荡环带几乎不发育）和极强 的背散射发光性，其常围绕第一类或第二类锆石生 长，在后两类锆石的外部形成增生边；在锆石接触 带附近可以观察到港湾状熔蚀结构、筛状结构以及 独居石充填，显示出典型的溶解再沉淀特征。第四 类锆石通常为他形增生边或呈他形脉状穿切前三类 锆石，且锆石阴极发光和背散射发光均最弱。综合 锆石 SHRIMP 和 LA–ICP–MS U–Pb 定年、锡石 U–Pb 定年以及白云母 Ar–Ar 定年的结果，花岗岩的形成 时代在 145–142 Ma，四类锆石应为一期岩浆事件中 不同演化阶段结晶的产物。从第一类锆石到第四类 锆石，锆石中的 Hf、U 和 Th 含量显著升高、Eu/Eu* 逐渐降低，同时锆石 Ti 温度逐渐降低（781 ± 36 ℃ 降低至 686 ± 43 ℃）。根据瑞利分馏模型计算，相比 于初始岩浆组分，形成锂云母钠长花岗岩的花岗质 熔体经历了非常强烈的分离结晶作用（超过 90%）。 同时，随着分离结晶作用的进行，锆石所记录的岩 浆熔体中 W、Nb 和 Ta 的含量逐渐升高（提升一个 数量级）。本研究表明，多阶段的岩浆演化可以有效 促进钨在岩浆熔体中不断富集，可能是控制形成超 大型钨矿床的关键要素。 基金项目：华南超大型 W-Cu 矿床成因研究：以朱溪和大湖塘矿床为例（批准号：92062104） 第一作者简介：杨炎申（1992 年–），男，博士后，研究方向：钨锡成矿作用，研究. E-mail：yanshen_yang@163.com *通信作者简介：杨志明（1978 年–），男，研究员，研究方向：矿床学，E-mail：zm.yang@hotmail.com 150 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 东秦岭八里坪黑云二长花岗岩中含铀复稀金矿的 矿物学研究 魏小燕，汪双双，周宁超，朱津蕊 中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安 710119 铀复稀金矿((U, Y)(Ti, Nb, Ta)2O6)作为一种矿石 矿物，是工业上提取稀有金属的重要原料，而铀复稀 金矿的矿物学特征及元素地球化学特征研究对 U-NbTa 矿床的形成具有重要指示意义。本文首次在东秦 岭八里坪黑云二长花岗岩中发现了含铀复稀金矿，并 利用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、 电子探针(EPMA)等多种测试手段，对含铀复稀金矿 的光学性质、化学成分、赋存状态等矿物学特征进行 了详细研究。结果表明：含铀复稀金矿颜色多为黑色、 深红棕色，半透明至不透明，具有半金属光泽；呈大 的板柱状或细小不规则粒状分布，大板柱状颗粒粒径 多为一毫米左右，薄片上肉眼可见，细小颗粒状的粒 径多为十几微米到几百微米不等。含铀复稀金矿主要 有两种赋存状态，一是以独立矿物的形式包裹于正长 石、斜长石、石英之中，二是与黑云母、磁铁矿、钛 铁矿、榍石、锆石等矿物伴生。电子探针分析显示， 主要化学组成为 UO2、Y2O3、TiO2、Nb2O5，计算所 得 晶 体 化 学 式 为 ： (Y0.481U0.268REE0.204Th0.043Fe0.027 Pb0.016Ca0.008)1.047(Ti1.388Nb0.582Ta0.023Si0.008)2.001O6，与其 理想化学式 (U, Y)(Ti, Nb, Ta)2O6 基本一致。背散射 电子图像下显示含铀复稀金矿颗粒内存在裂隙，且沿 裂隙发生了蚀变，元素面扫描和定量分析初步研究显 示，蚀变是由于 Ca 元素替代了 Y 元素，Si 元素替代 了 Ti 元素而引起的，即 2Y3++Ti4+ = 3Ca2++Si4+。 基金项目：国家自然科学基金资助项目（41502036） 第一作者简介：魏小燕（1987–），高级工程师，研究方向：岩石学与矿物学. E-mail：176227609@qq.com *通信作者简介：汪双双（1984–），高级工程师，研究方向：同位素地球化学与年代学. E-mail：sharonwang84@sina.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 151 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 生长导致的成分分带：阳原玄武岩中一颗橄榄石骸晶的记录 杨宗锋1 2*，饶彤1，刘禹1，陈昊1，张馨月1，申俊峰1 ， 1. 中国地质大学（北京）成因矿物学研究中心，北京 100083； 2. 地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京 100083； 通常认为橄榄石周围熔体成分以及晶内扩散主 导了橄榄石的成分分带模式，因而橄榄石的成分被广 泛用来约束镁铁质岩浆系统的源区性质和时间尺度。 然而，近些年的研究显示，快速生长时扩散控制的生 长机制同样可以造就橄榄石显著的成分分带，但对这 种机制在自然界是否普遍存在，以及多大程度上影响 了橄榄石的成分变化还很不清楚，因而与分离结晶， 岩浆混合和晶内扩散等很难区分。我们在阳原陆内碱 性玄武岩里的一颗橄榄石骸晶中观察到了扩散控制 生长过程中橄榄石形态和成分演化过程。这颗骸晶橄 榄石中镁橄榄石含量变化范围很大（Fo=65-81），但 Fo 并非常见的同心环状，而是出现了四个高值中心 （Fo>78），且远离高值中心的 Fo 等值线整体呈骨骸 状，类似橄榄石整体形态（图 1）。 面扫描和高精度成分剖面测试显示快速扩散的铁镁与缓慢扩散的磷元素在橄榄石核部高 Fo 区域出现了 耦合变化， 排除了橄榄石结晶后晶内元素扩散对成分分 带的影响。以上观察以及橄榄石 Fo，磷和镍含量在不 同结晶学方向的系统变化关系表明， 分离结晶和扩散控 制的生长共同影响了橄榄石的成分环带发育。 我们的研 究表明， 自然界结晶的橄榄石其主量和微量元素可以同 时保留生长初始阶段的特征， 并且受到动力学和热力学 的双重影响， 但容易误认为是结晶分异演化和扩散作用 的产物，需要借助高精度的成分填图识别。 图1 阳原碱性玄武岩中一颗骨骸状橄榄石背散射电子图（BSE） 和 Fo 值等值线填图 右侧伪彩色图是左侧 BSE 图的伪彩色图，BSE 图中灰度与橄榄石 Fo 值的关系通过高精度电子探针数据校正，图中相邻等值线之间 Fo 值 的差异~0.3 mol %，图中其他矿物的伪彩色与图中右下方标注的 Fo 值 没有直接对应关系。 基金项目：矿物学（42272037） *通信作者简介：杨宗锋（1984–），副教授，研究方向：火成岩岩石学，成因矿物学与找矿矿物学. E-mail：yangzongfeng@cugb.edu.cn； yangzfeng2008@163.com 152 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 西藏南部冈底斯带东段晚白垩世中性侵入岩的成因矿物学 研究：对构建穿地壳岩浆系统的启示 王文鲁1,4，李小伟1,4*，张泽明2,4，田作林2,4，李增胜3， 孙雨沁3，刘强3，丁慧霞1，郝昭歌1 1. 中国地质大学（北京）成因矿物学研究中心，地质资源勘查实验教学中心, 北京 100083； 2. 中国地质科学研究院地质研究所，北京 100037； 3. 山东省地质科学研究院，自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室， 山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东 济南 250013 4. 中国地质科学院，大陆动力学集成矿物分析仪（TIMA）实验室，北京 100037 穿地壳岩浆系统为认识岩浆岩中矿物成因以及 矿物间的不平衡关系提供了一个新的切入点，即造岩 矿物在固结之前，可能在不同地壳层次的岩浆房内经 历过生长、熔蚀或流体改造等过程。如何追踪和梳理 不同造岩矿物的演化历史，成为阐明岩浆岩成因的一 个关键科学问题。本文以西藏冈底斯弧东段里龙含单 斜辉石石英闪长岩和黑云母闪长岩为主要研究对象， 对其中主要造岩矿物（单斜辉石、角闪石、黑云母、 斜长石等）进行了系统的成因矿物学研究，并构建了 穿地壳岩浆系统的组成要素。根据矿物的稀土元素含 量和不同矿物之间的接触关系，将含单斜辉石石英闪 长岩中的单斜辉石和角闪石分为Ⅰ型单斜辉石（∑ REE 含量高）、Ⅱ型单斜辉石（∑REE 含量低）、ⅠA 型角闪石（∑REE 含量高），以及ⅠB 型角闪石（∑ REE 含量低）；将黑云母闪长岩中的角闪石命为Ⅱ型 角闪石。经过矿物温压计和水活度计计算获得了相应 的结晶温压条件和体系水含量，其中Ⅰ型单斜辉石： 温度 1159~1175 ℃，压力 637~799 MPa，含水量 2.5%~3.4%；Ⅱ型单斜辉石：温度 1180~1181 ℃，压 力 482~524 MPa，含水量 2.4%~2.8%；ⅠA 型角闪石： 温 度 806~854 ℃ ， 压 力 320~434 MPa ， 含 水 量 7.5%~7.9%；ⅠB 型角闪石：温度 776~848 ℃，压力 196~386 MPa，含水量 6.9%~8.6%；Ⅱ型角闪石：温 度 783~857 ℃，压力 0.25~0.33 MPa，含水量 6.5%~ 9.4%。这表明单斜辉石的温度、压力比角闪石高，而 含水量比角闪石低，暗示单斜辉石和角闪石来自于不 同层次的岩浆房。进一步对与单斜辉石平衡的熔体进 行了计算，推断至少一部分单斜辉石来自于演化的玄 武安山质岩浆，而与角闪石对应的平衡熔体 Mg#值 较低，对应流纹质岩浆。本研究还对单斜辉石与角闪 石“再循环晶”进行了识别，指示了整个岩浆过程是 在开放岩浆系统中完成的，并经历了不同期次的岩浆 补给或混合事件。本研究发现中性岩的母岩浆可以由 不同成因的再循环晶与中酸性熔体混合形成。 基金项目：国家自然科学基金委特提斯重大研究计划重点项目（91855210）；国家重点研究开发项目（2016YFC0600310） 第一作者简介：王文鲁（1998–），男，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学. E-mail：1027626328@qq.com *通信作者简介：李小伟（1985–），男，副教授，博士生导师，成因矿物学与岩石学. E-mail：xwli@cugb.edu.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 153 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 滇东南荒田白钨矿床地球化学、Sr 同位素特征及其地质意义 王中良1，林木森1* 周瑞辉1 ， 1. 福州大学，福州 350110 滇东南荒田钨矿床属于老君山 W-Sn 多金属矿集 区的一个大型白钨矿床，位于华夏板块与扬子板块、 印支板块结合部位，处于红河断裂带与文山—麻栗坡 断裂带之间，矿体主要赋存于寒武系龙哈组大理岩 中。前人对荒田白钨矿床进行了地质调查研究工作， 对矿床成因有了一定认识。然而，矿床的成矿流体演 化过程与成矿机制目前仍不清楚，这也制约着对矿床 成因的深入理解。针对上述问题，本文在前人的工作 基础上，对荒田钨矿床进行原位 LA-ICP-MS 微量元 素及原位 Sr 同位素分析，旨在探讨白钨矿成矿流体 的演化过程，示踪成矿物质来源，为进一步研究老君 山 W-Sn 多金属成矿区的成矿规律提供新的地质依据。 通过钻孔编录和矿相学特征研究，将荒田白钨矿 床分为两个成矿阶段：石英-萤石-白钨矿阶段（I）、 白钨矿-碳酸盐阶段（II）。微量元素研究结果显示， 白钨矿 Mo 含量较低，远低于赣东北朱溪钨矿床（刘 善宝等，2017），与赣北石门寺矿床（Sun et al., 2017） 相似，从早阶段 I 到晚阶段 II 的 Mo 含量变化较大， 整体呈下降的趋势，表明成矿流体存在一个从相对氧 化到还原的转变过程（Sun et al.，2017；Song et al.， 2019；Yu et al.，2021）。此外白钨矿 II 阶段中 Sr 含 量较高，平均值 314.04×10–6，远高于白钨矿 I 阶段 Sr 含量平均值 144.75×10–6，说明成矿阶段后期矿体 与碳酸盐岩围岩发生了强烈的水岩反应，大量的 Sr 及 Ca 被带入到成矿流体中。 稀土元素研究结果显示，荒田钨矿各阶段∑REE 变化范围较大，轻重稀土分馏程度不同。其中 I 阶段 稀土元素球粒陨石配分模式显示略微向上凸起的稀 土模式，II 阶段则呈轻稀土富集右倾模式，与老君山 花岗岩类似，说明后期成矿流体可能来自于与老君山 花岗岩有关的深部隐伏花岗岩体。绝大多数样品均呈 现 Eu 正异常的特征，然而老君山花岗岩以 Eu 负异 常为主（刘艳宾等，2014），赋矿围岩则出现 Eu 正 负异常均有的情况，推测成矿流体与岩石之间的水岩 反应是造成荒田白钨矿 Eu 正异常的原因之一（Sun et al.，2017；Sun et al.，2019）。 原位 Sr 同位素研究结果显示，白钨矿 I 阶段 88Sr 信号强度变化较小，且白钨矿 88Sr 信号强度较低，为 0.25~1.17V，平均 0.70V，87Sr/86Sr 比值变化较小， 为 0.72025~0.72840，平均为 0.72425。白钨矿 I 阶段 Sr 同位素含量低比值高，比值集中变化范围小，指 示了矿体早期形成过程中，流体与围岩反应充分并达 到了平衡。一般地层 Sr 含量低而同位素比值高，岩 浆流体则具有含量高比值低的特征，本文白钨矿 I 阶 段 Sr 同位素平均比值为 0.72425，远远高出该地区矽 卡岩白钨矿（王忠强等，2020），如此高的 Sr 同位素 比值不太可能是由岩浆热液所引起的，可能是由变质 流体所形成。本区域花岗片麻岩中发现有约 800Ma 的继承锆石（张斌辉等，2012），暗示深部有古老基 底的存在，因此早期白钨矿成矿流体的形成可能是来 自于深部更古老的地层。 据此，本文推测荒田钨矿的成矿流体从早期到晚 期经历了一个从相对氧化到还原的过程。白钨矿 I 阶 段 Sr 含量低而同位素比值高的特点指示白钨矿早期 成矿阶段成矿流体主要由深部地层提供。白钨矿 II 阶段球粒陨石稀土配分模式与 I 阶段不同，呈现轻稀 土富集右倾模式，与老君山花岗岩稀土配分模式类 似，反映成矿流体可能来自于与老君山花岗岩有关的 深部隐伏花岗岩体。白钨矿样品 Eu 正异常与成矿后 期 Sr 的富集表明成矿流体与围岩发生了强烈的水岩 反应。成矿物质来源岩体和地层，正是近年来对矿床 多成因、成矿物质多来源观点的体现。 基金项目：福建省教育厅 2021 年度中青年教师教育科研项目（编号 JAT210031） 第一作者简介：王中良（1998–），硕士研究生，研究方向：区域地质与矿山地质工程. E-mail：17789257756@163.com *通信作者简介：林木森（1987-），博士，讲师，研究方向：大地构造、矿产勘查. E-mail：linmusen@fzu.edu.cn 154 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 黑龙江省大型二道坎银矿床磁铁矿特征及其对成矿 过程的指示意义 符安宗，李成禄，杨文鹏，杨元江，郑博，赵瑞君 黑龙江省自然资源调查院，哈尔滨 150036 磁铁矿在黑龙江省大型二道坎银矿床中普遍发 育，以条带状、团块状、同心圆状、零散碎粒状等形 态产出，显微镜下呈条带状、环带状、放射状、浸染 状、同心环状、板柱状、细环脉状、零散细粒状等， 局部被赤铁矿交代。本次研究对二道坎银矿床矿石中 各个形态的磁铁矿进行了 EPMA 成分分析，分析了 TiO2、CaO、Ag2O、P2O5、NiO、FeO、MnO、Cr2O3、 V2O3、MgO、Al2O3、SiO2、ZnO、CoO 等 14 中氧化 物。结果显示：磁铁矿 TiO2 含量＜0.1%（大部分都 低于电子探针的检出限），SiO2 含量＞0.1%（平均 1.62%），显示出低 Ti 高 Si 的特征，与热液型和热液 叠加型磁铁矿的特征相似。矿区磁铁矿按 SiO2 含量 分类，可分为贫硅磁铁矿（SiO2＜1%）、硅质磁铁矿 （SiO2 含量 1~4%）和高硅磁铁矿（SiO2＞4%）。贫硅 磁铁矿在镜下呈条带状、放射状、板柱状、稀疏浸染 状、零散细粒状，环带状的亮色环带也显示贫硅特征； 硅质磁铁矿在镜下呈细粒状，与暗色细环状高硅磁铁 矿共生，或呈蠕虫状，与暗色高硅磁铁矿交替生长； 高硅磁铁矿在镜下呈暗色同心圆状、细环脉状、细粒 浸染状，或与蠕虫状硅质磁铁矿交替生长。此外，高 品位矿石（Ag 品位＞5000g/t）中细粒浸染状磁铁矿 富集 Mn（MnO＞6%）。对颗粒较粗的条带状、环带 状、团块状磁铁矿进行了 LA-ICP-MS 成分分析，结 果显示：磁铁矿相对富集 Sb（均值为 1102×10–6）、 Zn（275×10–6）、Pb（26.3×10–6）、B（42×10–6）等 元素，而亏损稀土元素和 Ti、V、Cr、Co、Ni 等元 素。环带状磁铁矿暗色环相对亮色环和其他磁铁矿具 有更高含量的 Li、B、Na、Mg、K、Ca、Si、Mn、 Pb、Zn 等成分，暗示了两种不同的生长环境。综合 以上特征，二道坎银矿床成矿作用可能经历了三个热 液阶段：第一阶段的热液流体贫 Si、Mn、Pb、Zn 等 元素，生长空间大，该阶段的磁铁矿颗粒较粗，局部 被后期赤铁矿交代，被石英和黄铁矿沿裂隙穿插，部 分受后期构造影响破碎呈放射状，应为成矿前阶段； 第二阶段的热液流体富 Si、Mn、Pb、Zn、Sb 等元素， 磁铁矿沿早期磁铁矿边部生长呈环带状、细环脉状， 或呈细粒浸染状，或叠加交代同心圆状沉积型黄铁 矿，应为主成矿期阶段；第三阶段的热液流体可能从 围岩中萃取了大量的锰元素，形成富锰流体，该阶段 的磁铁矿颗粒细，多为细粒浸染状磁铁矿，可能为二 次成矿叠加阶段，该阶段 Ag 叠加成矿的同时也伴随 Mn 成矿。 基金项目：黑龙江省重点研发计划项目（GA21A204）；黑龙江省地质矿产局科研项目（HKY202301；HKY202302） 第一作者简介：符安宗（1986–），工程师，研究方向：地球化学. E-mail：tpp_0009@163.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 155 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 西藏冈底斯西段诺仓南矽卡岩矿床 Ag-W 赋存状态及意义 陈浩1，郑有业1*，陈鑫1，李淼2，姜军胜3，姜晓佳1，郑顺利1 1. 中国地质大学（武汉）资源学院，武汉 430074； 2. 自然资源部矿产资源储量评审中心，北京 100035 3. 中国地质调查局武汉地质调查中心，武汉 430205 诺仓南矽卡岩矿床位于西藏阿里地区措勤县境 内，大地构造单元位于冈底斯西段-下察隅火山岩浆 弧的西部，隆格尔-工布江达弧背断隆带北部，是近 年来矿产地质调查中冈底斯西段首次发现的 Ag-W 多金属矿床。矿体主要产在下二叠统昂杰组（P1a） 碎屑岩-碳酸盐岩地层中，受区域 EW 向张性断裂构 造控制，成矿主要与古近系林子宗群典中组（K2-E1d） 的火山岩有关。为查明 Ag-W 矿石元素共生组合、探 索 Ag-W 元素赋存状态、揭示 Ag-W 成矿物理化学条 件、划分成矿期次，我们对发现的矿体中的以 Ag-W 为主的多金属矿石进行了化学全分析、光谱分析、岩 相学-矿相学观察；对可能赋存 Ag、W 元素的矿物进 行了扫描电镜分析、BSE 图像分析、电子探针分析； 对伴生的石英、方解石、萤石中的流体包裹体进行了 激光拉曼测试。研究结果表明： （1）诺仓南 Ag-W 矿 石中有益组分主要有：Ag、W、Sn、Pb、Zn 、Cu、 Cd、Bi，有害组分主要有：S、Fe、As、Si 等；矿石 主要的构造有：块状构造、浸染状构造、斑点状构造、 条带状构造等，少数氧化矿石中见土状构造、薄膜状 构造。矿石的结构主要有：交代结构、自形—半自形 粒状结构、他形粒状结构、骸晶结构、乳滴状结构、 胶状结构、固溶体的分离结构、及碎裂结构、溶蚀结 构、揉皱结构等，而以交代结构最为发育。 （2）根据 矿床中矿石结构-构造、矿物组合特征、矿化情况， 诺仓南矽卡岩矿床成矿期次大体可分矽卡岩期、石英 硫化物期、石英碳酸岩期和表生期，矽卡岩期又可细 分为早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、氧化物阶段。 （3）矿石中 Ag 主要以类质同像、次显微包体的形式 存在于方铅矿、黄铜矿、黄铁矿中；W 主要赋存在 白钨矿和钨华中，其中白钨矿居多，钨华少量，白钨 矿中的 Ca 主要来源于灰岩地层。 （4）通过各阶段的 流体包裹体分析，成矿期流体氧逸度的升高、温度的 降低、流体的沸腾及不混溶作用是导致成矿物质沉淀 的主要机制。该研究对于认识诺仓南矿床的成矿作用 过程、矿物沉淀机制、潜力评价以及找矿勘查工作具 有较大的理论和现实意义。 中央引导地方项目：科技创新基地建设（XZ202202YD0006C）；基金项目：石榴子石微区化学解码早期流体组分和物化条件对后期成矿的制约: 以西藏诺仓 Pb-Zn-W 矿床为例（42202092） 第一作者简介：陈浩（1987–），男，博士，工程师，研究方向：矿产勘查与评价. E-mail：haochencugb@163.com *通信作者简介：郑有业（1962–），男，长江学者特聘教授，研究方向：成矿规律与找矿理论. E-mail：zhyouye@163.com 156 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 滇西保山地块金厂河 Fe-Cu-Pb-Zn 矽卡岩型多金属矿床黑柱 石原位成分及地质意义 陆波德1，刘学龙1*，周云满2，赵成峰2，王基元2，李方兰1， 李庆锐2，王海2，李守奎1，曹振梁1，周杰虎1 1. 昆明理工大学国土资源工程学院，昆明 650093； 2. 云南黄金矿业集团股份有限公司，昆明 650224 西南三江金厂河 Fe-Cu-Pb-Zn 矽卡岩型多金属 矿床位于保山地块北部，其形成可能与原特提斯洋俯 冲消减作用形成的弧岩浆活动密切相关，成矿时代为 晚寒武世（508~502Ma 之间），是保山地块核桃坪矿 集区的重要矿床。目前对金厂河多金属矿床的研究多 侧重于年代学、成矿物质来源、流体包裹体、同位素 等，而对于矽卡岩矿物学与地球化学研究则相对薄 弱。黑柱石是一种含 Ca-Fe 的岛状硅酸盐矿物，为少 见的矽卡岩矿物，多与铅锌矿、磁铁矿密切共生。现 阶段，国内外主要以黑柱石的结构构造和稳定性能等 研究为主，未对其蕴含的地球化学信息做更深入的研 究，可能会掩盖其中的地质过程的认知，忽略了黑柱 石在金属成矿作用的联系。故为厘清金厂河矿区黑柱 石成矿过程中与铅锌铁铜多金属成矿作用的关系， 我们选取了产出于不同蚀变带中的黑柱石为研究对 象，利用电子探针和 LA-ICP-MS 原位微区分析技术 研究了黑柱石的矿物地球化学成分，在此基础上进 一步探讨黑柱石的成因机制、分带性及其铅锌铁铜 成矿的关系。研究结果表明：（1）金厂河多金属矿 区黑柱石含锰黑柱石及锰质黑柱石，其化学简式为： Ca0.95-1.08(Fe0.87-1.97Mn0.08-0.36Mg0.01-0.06)1.89-2.032+(Fe0.82-1.04 Al0.01-0.03)0.88-1.153+[Si1.94-2.08O7]O(OH)，产于铅锌矿体中 的黑柱石具有贫铁、富锰的特征，产于磁铁矿体中的 黑柱石具有富铁、贫锰的特征，与 Mn2+-Fe2+等离子 替换机制有关； （2）具有三种典型的黑柱石矿物组合 类型：晚期矽卡岩阶段以黑柱石+磁铁矿+石榴子石+ 辉石矿物组合为主，退蚀变阶段以黑柱石+磁铁矿+ 黄铁矿+黄铜矿矿物组合为主，石英-硫化物阶段则为 黑柱石+方铅矿+闪锌矿+黄铜矿的矿物组合； （3）区 内三个蚀变带均产出黑柱石，与金属矿化带耦合， Pb-Zn 矿化带及 Cu 矿化带中产出锰质黑柱石，Fe 矿 化带则为含锰黑柱石，其存在由矽卡岩内带向外带交 代的趋势，黑柱石为金厂河矿区间接找矿标志；（4） 黑柱石稀土元素配分模式与石榴子石类似，一定程度 上保留了石榴子石的稀土元素特征；此外，黑柱石在 不同阶段中成矿元素含量均有不同，Zn、W 含量会 有明显的差别，Cu、Pb 含量没有很大的跨度变化。 这些研究结果为我们认识金厂河矿床的成矿作用过 程提供了新的地质地球化学依据，对认识成矿作用理 论和实际资源勘查具有重要的价值。 基金项目：滇西保山地块金厂河铁铜铅锌多金属矿床成矿规律研究（HZ2021F0500A）、国家自然科学基金项目（41862009）、云南省基础研究计 划项目（2019FB062、2019FA018）、云南省万人计划“青年拔尖人才”专项（20190028） 第一作者简介：陆波德（1998–），硕士研究生，研究方向：矽卡岩矿物研究. E-mail：2250892638@qq.com *通信作者简介：刘学龙（1983–），教授，研究方向：从事云南三江地区地质矿产研究及矿床学教学工作. E-mail：xuelongliu@foxmail.com 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 157 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 川西简阳地区二叠系火山碎屑岩中方柱石矿物的发现 及成岩指示 李月娥，刘小洪*，冯明友，王委委，岳怀海 西南石油大学地球科学与技术学院，四川 成都 610500 火山碎屑岩中特殊矿物可揭示构造/成岩流体活 动。在详细岩心观察基础上，利用薄片鉴定、X 射线 衍射、电子探针、包裹体均一温度及成分测试等手段 对四川盆地西部二叠系火山碎屑岩开展精细研究，重 点针对方柱石矿物学及蚀变特征分析其成因及演化， 进而探讨成岩环境演化，为火山碎屑岩储层成因机理 研究提供理论依据。 岩心观察表明，岩石类型主要为角砾熔岩，除见 方柱石巨晶矿物外，还可见玄武岩等中基性岩岩屑、 塑性浆屑、塑性岩屑、长石晶屑等。 显微镜下观察显示，手标本中宏观可见暗色网状 细脉；方柱石主要呈半自形，绕过榍石细脉生成或局 部将脉体断开；方柱石被石英、钠长石、榍石、重晶 石、方解石、绿泥石等矿物交代或溶蚀-再充填，仅 剩矿物假象。 全岩及黏土矿物 X 衍射分析表明，岩石中石英 含量少，矿物成分主要为钠长石及绿泥石，同时含有 较多的榍石；黏土矿物全为绿泥石。 电子探针分析结果显示交代方柱石的石英普遍 含有少量 CaO、FeO 以及 Al2O3 等组分；以条带状产 出的微晶榍石以及充填长石溶孔的榍石中均含有一 定量的 Al2O3、FeO 以及 BaO 等组分，但充填长石溶 孔的榍石含相对较低的 TiO2 及较多的 Al2O3；与榍石 共同充填孔隙的板条状钠长石、具方沸石假象的钠长 石均为钠长石（Ab）大于 99%的纯钠长石，仅含少 量钾长石（Or）、钙长石（An）组分；重晶石中普遍 含少量 SrO、FeO 以及 SiO2 等组分，显示 Sr、Fe、 Si 等类质同象替代元素含量相对较高。 方柱石是一种富含挥发分、具架状结构的钙铝硅 酸盐矿物，成分基本介于 Na4Al3Si9O24Cl（Ma）和 Ca4Al6Si6O24CO3（Me）两个端员之间，常作为基性 原岩中斜长石经高温气成交代作用产物，方柱石同时 是早期（高温）大部分挥发分（如 Cl、CO2、SO3） 的存储介质。 综合以上研究表明： （1）川西简阳地区二叠系火 山碎屑岩中出现的方柱石矿物主要以巨晶产出，晶内 矿物及岩石包裹体发育； （2）方柱石形成于微晶榍石 之后——为岩浆期后阶段基性原岩中斜长石经高温 气成交代作用的产物，高温气成交代作用同时在下部 玄武岩地层中形成电气石、方柱石等富含挥发性组分 矿物； （3）方柱石受二次热液流体交代蚀变作用后形 成石英、钠长石等矿物、仅保留原矿物假象，孔隙中 的石盐、重晶石为方柱石遭受蚀变后的产物，淡水与 富钠热液流体的混合导致了重晶石矿物的沉淀；（4） 方柱石矿物的硅化及热液溶蚀、富钠质基质矿物的钠 长石化增加了孔隙体积，有利于后期热液流体进入， 多期次、多来源热液流体蚀变作用最终形成了以微孔 隙为主要储集空间的火山碎屑岩储层。 基金项目：国家科技重大专项“四川盆地二、三叠系构造～沉积演化及储层形成机制研究”（2016ZX05007004 -001）；国家自然科学基金青年基 金项目“火山岩储层中多种自生矿物共生机理及流体示踪意义”（编号 4120219）； 第一作者简介：李月娥（2001–），硕士研究生，研究方向：储层地质学. E-mail:2969333428@qq.com *通信作者简介：刘小洪（1980–），副教授，研究方向：储层成岩作用方面的教学和研究工作. E-mail:liuxiaohong_swpu@163.com 158 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 黄铁矿硫的来源及成因 杨文霞1 2，桂丽黎1*，鲁雪松1，卓勤功1，李传新2，陈玮岩1 ， 1. 中石油勘探开发研究院盆地构造与油气成藏重点实验室，北京 100083； 2. 中国地质大学（北京）能源学院，北京 100083 黄铁矿是富有机质页岩沉积的特征矿物，是恢复 沉积环境的重要指标，也可以指示页岩的含油气性。 研究样品取自高泉背斜白垩系清水河组底部砂砾岩 岩心，包括高泉 5 井 4 块、高 101 井 1 块以及 GHW001 井 1 块。采用显微镜、扫描电镜观察、拉曼光谱、以 及硫同位素、微量元素测试分析等，研究黄铁矿的产 状、成因、形成环境及过程。 四棵树清水河组储层中黄铁矿普遍发育，形态 类型丰富多样，总体上可以分为三类：块状充填、 脉状充填和不定形状充填。同时，依据原位硫同位 素值可以将高泉地区黄铁矿可以分为两类：第一类 为–40 ‰ ~ –30 ‰，第二类为–30 ‰ ~–10 ‰；块状黄 铁矿硫主要来自于沉积硫，但是由于黄铁矿的形成除 了受硫的控制外, 还受体系中活性铁的控制，这就导 致了硫同位素在一定范围内波动。不定形黄铁矿经过 后期油气充注以及不同阶段微生物硫酸盐还原作用 的改造，导致硫同位素变低，硫源可能为有机质硫。 沉积成因黄铁矿 Co/Ni＜1；岩浆热液成因黄铁 矿的 Co/Ni 比值介于 1~5 之间；变质热液成因的黄 铁矿 Co/Ni 值更接近于沉积成因的黄铁矿，一般＜1； 与火山岩有关的矿床中黄铁矿 Co、Ni 含量较高， Co/Ni 大于 5[27-29]。从两类黄铁矿的 Co/Ni 比可以 看出，第一类黄铁矿主要为沉积成因的特征，第二类 黄铁矿则表现为热液成因的特征。结合镜下观察、成 分分析、及硫同位素分析，第一类黄铁矿主要是早期 充填在裂隙中的块状黄铁矿，为沉积成因，主要受到 孔隙水的控制；第二类黄铁矿主要是晚期充填在裂隙 中脉状、不定形黄铁矿，主要以热液成因为主。 基金项目：中国石油科技开发项目（2021DJ0105，2021DJ0203，2021DJ0303，）；国家自然科学基金（No.42172164，No.42002177）. 第一作者简介：杨文霞（1996–），硕士研究生，研究方向：油气成藏. E-mail：1513688734@qq.com *通信作者简介：桂丽黎（1986–），高级工程师，研究方向：油气成藏年代学分析与成藏综合研究. E-mail：gll@petrochina.com.cn 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 159 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 滇东南那丹锑矿床方解石 LA-ICP-MS 微量及 稀土元素地球化学特征 彭旎1，罗开1,2* 1. 云南大学地球科学学院，昆明 650500； 2. 云南省高校关键矿产成矿学重点实验室，昆明 650500 华南锑矿带位于华夏板块与扬子板块交汇处，是 华南大面积低温成矿域的重要组成部分。该成矿带发 育>200 个锑矿床（点），已探明资源量占全球的 55%。 近二十年，华南锑矿带在成矿作用与成矿预测方面的 研究已取得深入认识和重要突破。然而，由于缺乏精 细的矿物学和微区地球化学研究，其成矿流体性质及 热液系统演化过程依旧较为薄弱，严重制约了对锑成 矿过程的深入理解。云南那丹锑矿床是华南锑矿带内 代表性矿床之一，其主要脉石矿物方解石的形成贯穿 整个成矿过程，并携带了丰富的成矿信息。因此，本 文拟以那丹锑矿的热液方解石为载体，开展系统的矿 物学和矿物化学工作，以期精细刻画整个流体成矿过 程，完善区域内锑成矿模式。 根据矿物共生组合以及穿插交代关系，将热液方 解石划分为 3 期。早期方解石（Cal-I）主要为角砾， 被后期方解石脉包裹。中期方解石（Cal-II）以中粒 自形（8 ~ 10mm）为主，与针状（<0.2mm）、柱状 （1.5 ~ 3.0mm） 辉锑矿共生。晚期方解石（Cal-III） 多呈细粒他形（3 ~ 5mm），不与辉锑矿共生，以脉 状集合体形式穿插或包裹早期方解石。激光剥蚀电感 耦合等离子体质谱 LA-ICP-MS 微量分析结果表明， 那丹锑矿床 3 期方解石在 Fe、Mn、Sr、Ba 等微量 元素含量上有较大变化，在 Fe-Mn、Sr/Ca-Ba/Ca 和 Y/Ho-La/Ho 图解上变化范围也有差异，暗示流体演 化过程存在混染作用。3 期方解石稀土总量（ΣREE= 0.63×10-6 ~ 52.75×10-6）明显低于围岩（坡脚组灰岩， ΣREE=13.20×10-6 ~ 72.24×10-6），且均显示中重稀土 富集特征，与围岩富轻稀土特征不一致，表明成矿物 质不完全来自围岩溶解，可能与深部作用有关。其中， Cal-I 的稀土总量（ΣREE=0.94×10-6 ~ 5.67×10-6）明 显 低 于 Cal-II （ ΣREE=1.92×10-6 ~ 34.22×10-6 ） 和 Cal-III（ΣREE=0.63×10-6 ~ 34.60×10-6），暗示中晚期 成矿流体与围岩的水岩反应更加强烈，从围岩中获取 更多稀土元素。另外，3 期方解石均具有 Eu 负异常 特征，前人对热液方解石包裹体测温结果（184.1 ~ 244.5℃）显示成矿期温度>200℃，说明该矿床以热 化学还原作用为主。Cal-I 的 Y/Ho 值为 42.2~58.0、 Cal-II 的 Y/Ho 值为 35.0~64.3、Cal-III 的 Y/Ho 值 为 38.3~52.7，推测成矿流体早期在沉淀前与海相碳 酸盐围岩或者地层水发生了混合，而成矿中期可能有 深部流体加入，使混染加剧，Y/Ho 值变化范围急剧 增大，在成矿晚期，混染逐渐完成，流体趋于均一。 综上，笔者认为那丹锑矿床 3 期方解石是同一 成矿流体不同阶段的产物，流体混合以及水岩反应等 过程可能诱发成矿流体的物理化学条件（温度、pH 等）改变，导致辉锑矿沉淀。 基金项目：国家自然科学基金项目（41872095，U1812402，42172082）；研究生科研创新基金项目（2021Z100）联合资助 第一作者简介：彭旎（1997–），硕士研究生，研究方向：地球化学. E-mail：peng.nee@qq.com *通信作者简介：罗开（1993–），副教授，研究方向：热液矿床成矿作用. E-mail：luokai@ynu.edu.cn 160 中国矿物岩石地球化学学会第 18 届学术年会论文摘要集 ·专题 3：成岩、成矿作用和过程的矿物学记录及新矿物研究· 电气石主微量及硼同位素对伟晶岩岩浆−热液过程的示踪： 以阿尔泰造山带青河伟晶岩为例 郑贝琪1, *，陈斌2 1. 韶关学院旅游与地理学院，韶关 512005； 2. 南方科技大学地球与空间科学系，深圳 518055 伟晶岩岩浆演化是研究伟晶岩成岩成矿的基础 问题，但鲜有系统性报道伟晶岩岩浆侵位后组分，尤 其是挥发性组分演化。电气石以其丰富的元素组成， 作为副矿物广泛的产出，较宽的温度压力适应性，耐 酸耐碱，成功被应用于示踪岩浆−热液过程（Trumbull et al., 1999; Yang and Jiang, 2012; Hu and Jiang, 2020） 。 中国阿尔泰造山带位于中亚造山带西南部，区域 内红山嘴−诺尔特断裂，阿巴宫−库尔提断裂，特斯 巴汗断裂和额尔齐斯断裂将阿尔泰造山带分为北阿 尔泰、中阿尔泰、南阿尔泰和琼库尔构造单元。区域 内分布十万余条伟晶岩脉，主要集中在中阿尔泰和琼 库尔构造单元，是我国稀有金属 Li-Be-Nb-Ta，宝石 级电气石，绿柱石及白云母矿产的重要产地（邹天人 等，2006）。青河伟晶岩矿集区位于中阿尔泰构造单 元东南侧，其发育大量典型不成矿伟晶岩。这些伟晶 岩普遍分带性差，以脉状或透镜状侵入到上奥陶纪哈 巴河群云母片岩。本研究选取该地区一条较为罕见的 分带性良好的伟晶岩脉，该伟晶岩脉从结构上可划分 为边缘带、过渡带和核部带，各分带均产出电气石。 通过细致的岩相学观察，将其划分为原生的岩浆成因 边缘带、过渡带和核部带电气石，以及次生的岩浆期 后热液电气石。对这些电气石进行了原位主微量及硼 同位素分析测试。 所有的电气石都属于碱基电气石，进一步划分为 铁电气石固溶体系列。大部分电气石都遵循（Na+ Mg）（Al+Xvac）–1、FeMg–1 和 MnMg–1 演化关系， 但核部带电气石则与其他电气石不同，它表现出 Fe 和 Mg 正相关性及 Fe 和 Al 负相关性，指示岩浆演化 晚期氧逸度增加。氧逸度增加可能归因于晚期核部带 水富集。水逐渐饱和并导致了 Si、Mg、Co、Pb、Sr 核部带电气石的富集和 Al、Fe、Mn、Li 的亏损。此 外，核部带电气石具有正 Eu 异常，是由于 Ca2+在核 部带的少量汇聚（Jahns, 1982）。 边缘带和过渡带电气石具有相似的硼同位素组 成–14.0 ~ –12.2‰，但核部带硼同位素组成却明显更 轻（–14.4‰ ~ –13.3‰）。重硼同位素（11B）更倾向 于富集在流体相（Meyer et al., 2008），核部带电气石 重硼同位素亏损指示伟晶岩岩浆晚期出现流体出溶。 根据瑞利分馏模拟，出溶流体规模不足 10%，小规模 流体出溶可能是该伟晶岩不成矿原因之一。 第一作者简介：郑贝琪，博士，讲师，研究方向：矿物学. E-mail：beckyzheng@sgu.edu.cn * 通信作者简介：郑贝琪，博士，讲师，研究方向：矿物学. E-mail：beckyzheng@sgu.edu.cn