川西甲基卡在哪里 晚三叠世—早侏罗世俯冲碰撞型花岗岩
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- 1、晚三叠世—早侏罗世俯冲碰撞型花岗岩
- 2、中国地质科学院矿产资源研究所
- 3、在浪漫孤寂中与高原雪山相伴
- 4、(二)内生矿床的成矿地质条件和富集因素
- 5、四川哪个市面积最大
- 6、中国稀有稀土金属矿床的时空分布
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晚三叠世—早侏罗世俯冲碰撞型花岗岩
最佳答案晚三叠世及其以后的大规模陆块汇聚,才揭开川西地区大规模花岗岩质岩浆活动序幕,在川西地区依次形成一系列与俯冲作用密切相关的岛弧拉斑玄武质花岗岩类-含角闪石钙碱性花岗岩类-富钾钙碱性花岗岩类-含白云母过铝质花岗岩类组合。岩性组合为石英闪长岩→英云闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩。近陆缘的雅江-九龙花岗岩带岩体分散孤立、规模小,夹持于甘孜-理塘结合带和金沙江结合带之间的沙鲁里山火山花岗岩带规模巨大,在岛弧火山岩带东侧形成绵延500余千米的措交玛-冬措花岗岩带。经过此期陆块汇聚、岩浆活动、变形变质,分离陆块(松潘-甘孜地块、玉树-中甸陆块、思茅-昌都地块)汇聚焊接,重新形成统一大陆。
明显受到板块俯冲机制制约的沙鲁里山花岗岩带和江达花岗岩带,成带性均较为明显,且均具主带(东亚带:措交马-冬措亚带、冬普-罗麦亚带)和次带(西亚带:格聂亚带、玉龙亚带)之分。主带产于同期火山弧前与增生楔之间,规模大;次带均产于同期火山弧后与弧后盆地之间,规模小。二者是否主要分别代表洋陆碰撞、弧陆碰撞的产物,有待进一步研究。
川西地区与板块俯冲碰撞密切相关的完整构造岩浆演化可分为如下4个阶段。
1)板块俯冲初期,可能产生由岛弧基性岩浆混染形成的小规模中性侵入岩,即岛弧拉斑玄武质花岗岩类的侵位。在江达带和沙鲁里山带岛弧区形成富含角闪石的石英闪长岩或石英闪长岩-闪长岩(-辉长岩)组合。雅江-九龙花岗岩带缺乏相应的岛弧,此类岩石出露极少。岩石地球化学显示典型的I型花岗岩特点,(
87
Sr/
86
Sr)
i
=0.7061~0.7104,e
Sr
=24.66~85.52,ε
N
d
值介于-7.64~-4.55,反映其来源于地幔组分(主)与部分地壳组分混合物的部分熔融。自西(江达)向而东(九龙),拉斑玄武质花岗岩类的CaO 下降,而K
2
O、Na
2
O 递增,反映该期地壳厚度东厚西薄。
2)随着板块持续俯冲,产生洋陆碰撞,导致大规模的早期玄物质壳的局部熔融或壳(洋壳或者硅镁质地壳)幔混熔中酸性岩浆的形成,在岛弧带就位成岩(含角闪石钙碱性花岗岩类)。但在东部雅江-九龙花岗岩带可能由于缺乏洋壳俯冲,而没有岛弧的形成,但仍然出现为数众多、规模各异的含角闪石钙碱性花岗岩类小岩体呈面状侵位。关于岩浆来源则众说纷纭,笔者认为其来源于炉霍-道孚裂谷闭合时,裂谷基性火山岩和硅镁质地壳的大比例熔融。
含角闪石钙碱性花岗岩类常与早期岛弧拉斑玄武质花岗岩类共生,其岩石组合为(石英闪长岩)英云闪长岩-花岗闪长岩。岩石化学上常显示出Al
2
O
3
、K
2
O略低,MgO、CaO略高的特点;微量元素以高Ba、Sr、低Rb为特点;稀土总量较低,Eu亏损不明显-中等,轻稀土相对富集;同位素特征上,英云闪长岩-花岗闪长岩(
87
Sr/
86
Sr)
i
为0.7012~0.7077,ε
Sr
16.43~48.75,ε
N
d
值介于-6.055~-3.481。也反映其属I型花岗岩,源岩特点与早期岛弧拉斑玄武质花岗岩类基本一致。
3)继后产生的弧-陆碰撞,则可能导致岛弧不成熟陆壳与被动陆块的部分熔融,形成富钾钙碱性酸性岩浆,并侵位成岩,形成一般不含角闪石的黑云母二长花岗岩-正长花岗岩组合。富钾钙碱性花岗岩类本身的成分特点和与含角闪石钙碱性花岗岩类密切共生,并紧随其就位的特点,既揭示了两者具密切的成生联系,又显示了源区陆壳物质不断增多的特征。
弧-陆碰撞型富钾钙碱性花岗岩岩石化学成分以较富硅钾、偏铝-过铝为特征;而微量元素则表现为低Ba、Sr,相对高Rb,Sr、P、Ti负异常一般明显;稀土元素总量和轻稀土相对富集程度西(江达带和沙鲁里山带)低、东(雅江-九龙带)高,Eu亏损程度明显西(江达带和沙鲁里山带)高、东(雅江-九龙带)低。(
87
Sr/
86
Sr)
i
为0.7057~0.7171,ε
Sr
51.38~181.87(最高可达521.44),ε
N
d
值介于-7.097~-1.327之间。总体具有I-S过渡型花岗岩的特点,源岩以陆壳物质为主,但混有部分幔源组分(玄物质地壳)。
晚三叠世弧-陆碰撞,还在岛弧带形成铜矿化石英闪(二)长玢岩→花岗闪长斑岩→二长花岗斑岩组合,以沙鲁里山花岗岩带北部的德格昌达沟铜矿化花岗闪长斑岩及南部稻城-乡城地区红卓铜矿化浅成花岗岩(斑岩)群为代表,在雅江-九龙花岗岩带的残余盆地中也出现以玛孜措岩体为代表的铜矿化细粒花岗岩,锆石激光探针等离子质谱(LA-ICP-M S)年龄206~208Ma,较云南中甸普朗铜矿化斑岩群成岩年龄(235Ma)晚。其中岛弧带的红卓石英二长斑岩、闪长玢岩岩石地球化学成分显示高钙、镁,低硅、铝、铁、钠,稀土总量较低,轻重稀土分馏中等,基本无铕异常,高Ba低Rb、高Sr低Yb等特点,具埃达克岩的地球化学特征。这些特点与冈底斯铜矿化斑岩、普朗、西范坪铜矿化斑岩特征相近。而残余盆地中的玛孜措岩体细粒花岗岩则不具埃达克岩的岩石地球化学特点。
上述板块俯冲、洋陆碰撞、弧-陆碰撞形成的岛弧拉斑玄武质花岗岩类-含角闪石钙碱性花岗岩类-富钾钙碱性花岗岩类密切共生,形成一个完整的岩浆弧演化系列。从早至晚,总体呈现岩体规模从小→大,岩石类型从偏基性→酸性,岩石系列从低钾钙碱性→中钾钙碱性→高钾钙碱性,物源由地幔组分减少、陆壳物质不断增多,构造环境由弧→陆(俯冲→碰撞)的演变特点。根据La-La/Sm 判别,该期三个带花岗岩浆演化过程均以部分熔融为主(图8-1~图8-3)。
4)陆块俯冲碰撞末期,仅在雅江-九龙花岗岩带出现表征陆-陆碰撞作用的含白云母过铝-强过铝质花岗岩类(甲基卡、卡吉亚二云或白云二长花岗岩和桥棚子、烂泥巴、滴痴山二云二长花岗岩)。其中,甲基卡、卡吉亚二云或白云二长花岗岩为典型的强过铝花岗岩,其A/CNK为1.25~1.29,CaO/Na
2
O小于0.3(0.19~0.24),Al
2
O
3
/TiO
2
很高(在整个川西地区过铝花岗岩类中最高)达186~204(表8-1),反映它们来源于泥质岩局部熔融形成的低温岩浆;而桥棚子、烂泥巴、滴痴山二云二长花岗岩过铝程度较低,其A/CNK仅1.05,CaO/Na
2
O大于0.3(0.52),Al
2
O
3
/TiO
2
低(55)(表8-1),反映它们来源于硬砂岩局部熔融形成的高温岩浆,而从(
87
Sr/
86
Sr)
i
值较高(0.7082~0.7109)、铕负异常不很显著(δEu0.71)及ε
Sr
-ε
N
d
特点看,其中可能混有少量下地壳或幔源物资。它们可能均为晚三叠世—早侏罗世陆-陆碰撞挤压加厚的陆壳底部局部熔融产物。或许这正是由于炉霍-道孚裂谷裂陷幅度小,闭合时又缺乏火山弧的鲜水河构造带(结合带)所独有。而火山弧发育的甘孜-理塘结合带、金沙江结合带却缺乏此类岩石出现,可能表明这些地方是以弧-陆碰撞来完成陆块拼合。
图8-2 沙鲁里山花岗岩带La-La/Sm图解
1—K
2
花岗岩类;2—T
3
—J
1
花岗岩类;3—K
2
含铜花岗岩类
图8-3 雅江-九龙花岗岩带La-La/Sm图解
1—N花岗岩类;2—E花岗岩类;3—K
1
花岗岩类;4—T
3
—J
1
花岗岩类(南段);5—T
3
—J
1
花岗岩类(北段)
川西1∶25万石渠县幅、新龙县幅区调(四川省地质调查院,2004)等基础地质调查表明,甘孜-理塘结合带以西地区,在早侏罗世陆块已经拼合形成统一的欧亚大陆,并开始接受被动陆缘盆地沉积,其底部为山前磨拉石建造和基性火山岩建造,其余为稳定台地碳酸盐岩建造。所以,虽然江达花岗岩带、沙鲁里山花岗岩带缺乏晚三叠世—早侏罗世典型含白云母过铝质花岗岩类,也并不意味着陆块拼合尚未完成。
根据本次研究工作采集该期花岗岩的锆石激光探针等离子质谱(LA-ICP-MS)年龄测定结果(表8-2),结合前人获得的花岗岩锆石U-Pb年龄,显示如下特点:
表8-1 川西地区过铝质花岗岩岩石地球化学特征(均值)对比表
表8-2 川西晚三叠世—早侏罗世俯冲碰撞型花岗岩锆石年龄表
1)江达花岗岩带此期岩浆活动以撒猴富钾钙碱性花岗岩类的侵位作为结束标志,其结束时间大致为193Ma。如果以同普岩体246Ma为上限,则岩浆活动持续时间为193~246Ma,历时53Ma。
2)沙鲁里山花岗岩带此期岩浆活动以达登纳富钾钙碱性花岗岩类侵位作为结束标志,其结束时间大致为175Ma,如果以理塘29道班冬措石英闪长岩岩体210.7Ma、多粘英云闪长岩岩体218.8Ma、冬措二长花岗岩226.4Ma为上限,则岩浆活动持续时间为226.4~175Ma,历时约51Ma。
3)雅江-九龙花岗岩带此期岩浆活动以九龙日鲁库二长花岗岩侵位作为结束标志,其结束时间大致为170.7Ma以前,如果以康定塔公石英闪长岩岩体227.8Ma为上限,则岩浆活动持续时间为170.7~227.8Ma,历时约57Ma。
4)江达花岗岩带此期岩浆活动起始和结束时间明显偏早(分别为246Ma,193Ma),主体岩浆活动时代为中—晚三叠世;沙鲁里山花岗岩带此期岩浆活动时限为175~226Ma,主体时代属晚三叠世,少数可延续到早侏罗世;雅江-九龙花岗岩带此期岩浆活动时限为170~228Ma,属晚三叠世—早侏罗世,且总体有向北时代变新的特点。仅从岩浆活动晚期的二长花岗岩对比,江达花岗岩带此期二长花岗岩成岩年龄偏早20Ma左右。这表明,此期岩浆活动时代自西向东变新,反映陆块俯冲及拼合时间是西部早、东部晚。
中国地质科学院矿产资源研究所
最佳答案截至2014年底,全所在职职工253人,其中,中国工程院院士2人,正高级职称59人,副高级职称61人;具有博士学位的157人、硕士学位的48人,在站博士后27人。内设13个研究室(中心)、6个职能处室和1个成果转化中心;有2个部级重点实验室。中国地质学会矿床地质专业委员会、中国矿物岩石地球化学学会矿物专业委员会挂靠资源所,主办学术刊物《矿床地质》。
作为第一完成单位获国土资源科学技术一等奖1项、二等奖1项,作为参加单位获国土资源科学技术二等奖3项。获中国黄金协会科学技术奖一等奖1项,获发明专利3项。第一标注单位发表论文434篇,其中,国际SCI检索论文44篇,国内SCI检索论文30篇,EI检索论文25篇。出版专著11部。获中国地质调查局、中国地质科学院2014年度地质科技十大进展1项。
领导班子由6人组成:所党委书记、所长傅秉锋,所党委委员、副所长张佳文、毛景文、王宗起、邢树文、李基宏。
所党委书记、所长傅秉锋(左三),所党委委员、副所长张佳文(左二)、毛景文(右三)、王宗起(左一)、邢树文(右二)、李基宏(右一)
内蒙古包头哈达门金矿集区20号和32号脉成矿理论研究及找矿预测获中国黄金协会科学技术一等奖
年度重要科研成果
川西甲基卡花岗伟晶岩型矿床成矿机制再研究及找矿进展。配合“我国三稀资源战略研究”在四川甲基卡矿区外围的找矿突破,对甲基卡矿区花岗岩和伟晶岩中的熔体和富子晶包裹体进行了重点剖析,包裹体的组成和均一行为特征表明该矿床的形成是花岗岩浆液态不混溶作用的产物,以此建立了以富H
2
O二云母花岗岩为内因,高剥蚀程度和具有相对封闭、有限开放环境的构造变质穹窿体为外因的找矿模型,归纳出甲基卡式矿床的找矿标志,其主要包括:较大的成矿深度(约14千米),相对封闭的构造环境(构造—变质穹窿、硅铝质围岩、复式背斜轴部)与岩体和围岩的冷缩断裂并存,成矿岩体主要为二云母花岗岩,花岗岩具有富H
2
O的特征。根据此找矿标志,对川西—西昆仑的找矿前景进行了分析,认为甲基卡、可尔因和大红柳滩等矿床具有相同的成矿模式和找矿标志,差别仅为剥蚀程度不同。建议:在可尔因外围寻找甲基卡式矿床,在大红柳滩矿区东南部加大找矿部署工作;在甲基卡外围的瓦多、长征、容许卡等构造—变质穹窿区寻找甲基卡式矿床;在甲基卡矿区,根据变质分带和二云母花岗岩向北倾伏的特征,在北部通过地球物理探测花岗岩体,寻找新的找矿靶区。
甲基卡矿区地质图
甲基卡海子
大陆裂谷成钾作用与江陵找钾突破进展。全球板块运动对表生成钾控制明显,即从古生代稳定克拉通海盆、中生代特提斯海盆成钾,到新生代演变大陆裂谷成钾,即表生成钾模式发生了重大转变,盆地成钾从海水补给为主,转变为以盆内来源为主、海水补给为辅;研究提出了裂谷小盆地成钾理论。选择江陵凹陷进行勘查与研究,实施4口深井,开展大量地震解释等,获得工程控制的钾盐预测资源量2亿吨及其丰富的伴生硼锂铷铯溴碘资源量;发现了固体钾盐成矿显示。富钾卤水综合开发研究显示,钾及伴生有益元素都能“吃干榨尽”提取;现已完成中试工厂设计,准备进入开发阶段。
扫描电镜图像和X射线衍射图像:白色氯化钾(钾石盐)分布于灰色石盐晶间,岗钾2井盐岩,3772米
c.光卤石呈粒状被包裹在石盐中,岗钾2井,4160.79~4160.99米;g.样品钾石盐的X射线衍射谱图
华南地区成矿规律与成矿背景研究进展。华南是全球中生代成矿最集中和最具代表性地区,为什么在短时间有如此巨量金属元素堆积成矿,是全球科学家关注的重要科学问题。此次研究鉴别出华南地区中生代存在230~210Ma,170~137Ma和135~80Ma三次大规模成矿峰期,空间上分布特点分别为东西向大陆板内、钦杭—南岭中部—长江中下游三个区带和大陆边缘;相应成矿背景分别为碰撞后、斜俯冲挤压和后俯冲伸展环境。发现135~80Ma形成的矿产发育于大陆边缘的伸展盆地中,提出钦杭和长江中下游铜多金属成矿带与Izanagi板片在俯冲期间沿古构造单元结合带被撕裂密切相关,认为长江中下游铜矿带与其南侧的江南古陆钨矿带同时平行产出是同一构造事件的产物,初步揭示翁文灏先生20世纪20年代发现的华南区域成矿分带为一个中晚侏罗世复合成矿的结果。
华夏地块及邻区中生代矿产分布规律图
长江中下游地区及邻区中生代金属矿产分布规律图
长江中下游地区及邻区中生代金属矿产成矿动力学模型图
全国重要矿产和区域成矿规律研究成果:完成了全国重要矿产和区域成矿规律研究成果报告及工作报告各一份,16个单矿种(矿组)全国汇总研究报告16份;全国单矿种成矿规律图等四类系列图件64份,各种图表册4份,建立了分矿种数据库16个,汇总数据库1个,全面完成了项目任务和目标。研究提出了全国统一的重要矿产和区域成矿规律研究技术要求,有效指导了省级成矿规律的研究工作;首次实现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级成矿区带的全覆盖;全面梳理并提出23个矿种矿产预测类型划分方案,厘定出388个矿产预测类型。对17个单矿种进行研究,首次划分了单矿种的成矿区带。系统研究了17个成矿省的成矿规律,完善了各成矿省的区域成矿模式及区域成矿谱系,分析了找矿潜力,为矿产预测和勘查工作部署提供了科学依据。编制了《典型矿床成矿模式表册》《典型矿床野外调查图册》及11886个成岩成矿同位素年龄数据汇编,为矿产预测和勘查评价提供科学基础。在区域成矿规律研究方面:如“五层楼+地下室”新成矿模式、华南中生代岩浆成矿作用、华北板块和准噶尔板块南北两侧岩浆成矿的对称性、大区域镍矿分布等方面有重要创新。在贵州、湖南“低温成矿域”中金、锑、汞矿的多期成矿作用以及我国弧形—山字型—旋卷—帚状构造等大型变形构造与矿产的空间关系等方面提出了新认识,对发展及探讨成矿理论有重要意义。培养了一批青年骨干及19位博士、博士后等,出版专著10部,发表论文168篇。工作成果除为计划项目的矿产预测直接应用外,在一些重要矿床,如广西大厂锡多金属矿床、江西淘锡坑钨矿、盘古山钨矿、贵州大竹园铝土矿等矿床的勘查评价中起到了有效的指导作用,取得良好的找矿效果。
在浪漫孤寂中与高原雪山相伴
最佳答案来源:新京报
一位女地质学家的44年 在浪漫孤寂中与高原雪山相伴
46亿年的地壳构造运动碰撞、挤压出一片片高原与山峦,鲜有人类生存的高海拔地带,积雪铺天盖地,一眼望不到边际。荒野时而沉默,时而暴躁,与其相伴44年的付小方深谙它的脾性,她在野外得到过山川的馈赠,也领教过自然的威严。
资源的获取,往往依赖地质工作者与自然的博弈。1977年,因一场电影与地质结缘的付小方,先后来到四川地矿局攀西地质大队、四川省地质调查院,加入了这场旷日持久的拉锯战。
在川西高原寻找矿产,深入汶川地震灾区调研,勘探亚洲第一锂矿甲基卡,和无数地质工作者一样,她所经历的每个项目都是一场未知冒险。
4名调查人员在哀牢山中遇难的消息牵动着人们的心弦。而悲伤背后,仍有一群人正在茫茫荒野中,在浪漫与孤寂中,与高原、雪山,生死相伴。
一直走到路的尽头
沿着全长5476千米的川藏公路进藏,需要翻越10余座海拔超过4000米的大山,穿过长达13459米的新二郎山隧道,跨过金沙江、怒江、澜沧江三条大江,路上多险弯,路面多暗冰,即便是最有经验的司机,跑在川藏线上,也要浑身绷紧了弦。
平原、高山、峡谷、河流、冰川、草原、森林、湖泊,随着海拔高低起伏,路边景致不断变换,车辆在山脊上疾驰,远处云朵缠绕雪山腰间,行至开阔处,蔚蓝色天空低低地压下来,宛若一匹触手可及的绸缎。
11月29日早上9点,山间雾气还未散尽,63岁的付小方穿着粉色冲锋衣,靠在越野车后座,半个身子向前微躬,出神地盯着车窗外,不时掏出手机拍下路边闪过的岩石与山体。
2013年退休后,付小方被四川省地质调查院返聘为首席专家。此次踏上川藏线,为的是到海拔4298米的折多山上检查地质项目进度,以及在雅江县苦乐村为当地人检测水质。
她已经数不清自己在这条路上往返了多少次,路的一端是她的家乡成都,另一端连接着她的工作地点——川西高原、青藏高原。
川西高原与青藏高原一直是地质研究的重点区域,几乎每一位在西南工作的地质工作者都有一段关于进藏之路的回忆。路是在不断变化的,在付小方的记忆里,通往高原的路原本还要更加艰险。
上世纪90年代,军绿色的解放牌越野车冲上高原,付小方和同事挤在露天车厢里,脚边是数个硕大的行李包,塞满了地质勘探的仪器、图纸与样本,路途颠簸,车一抖,人和行李包被颠得左摇右晃。
那是地质工作蓬勃发展的时期,国家需要偏远地区更详尽的土地调查图,需要大量能源助力发展,三十多岁的付小方和同事在露天车厢中一路唱着歌,走遍了高原、山区,在少有人迹的地方留下了一个个测量、勘探标记。
山间多是土路,一趟走下来,每个人从头到脚都是灰突突的,“简直分不清谁是谁”。工作途中,付小方和同事遇到过狼和熊,遇到过持枪的土匪,更危险时,还有车辆翻入雪地,半个车身挂在悬崖边的经历。
高原缺氧、山路难走,让付小方练就了骑马的本领。旧照片中,个头小小的付小方骑在马背上,背着大包,昂着头,一脸骄傲神情。
“藏区的马没见过雨伞雨衣,雨伞撑开‘砰’的一声,都可以让马受惊,雨水打在雨衣上‘沙沙’的声音也让它害怕。”付小方曾因此被马甩下,“当时被甩得老远,掉在地上还伤了头”。
早年间,野外勘探没有住宿地点,常常只能睡在越野车和帐篷里,遇到下雨,就在帐篷里撑着伞,身上盖着毛巾吸水。高原上蔬菜水果匮乏,方便面、压缩饼干一吃就是几十天,每次勘探结束,队员们从山上下来,个个脸颊黑红,嘴角带着深深浅浅的皲裂和溃疡。
“腿上摔的、划的口子密密麻麻,干这行之后,我再没穿过裙子”。曾经的艰苦经历在付小方身上留下不少伤疤,她却没把这事儿放在心上,讲起过往她总是带着笑声,语速极快,掩饰不住地兴奋,“有一次两个车胎同时爆了”,双手一拍,“啪!来了个双响炮!”
三十年过去,如今,进藏之路已无当年波折,越野车驶进穿山隧道,车速慢下来,橘黄色灯光映进车里,给野外作业必备的羽绒衣、棉帽、围巾笼罩上一层温暖光晕。
地质人的浪漫与孤寂
下午2点,海拔4298米的折多山上,十几名施工与科研人员纷纷围着钻机忙碌,即将进入12月,岩层将被冻得更加坚硬,再不抓紧施工,恐怕要等到来年的春暖时节。
北大地质学博士孙丽静戴着动物造型棉帽,捧着卡通水杯,缩成一小团,正蹲在雪地里清点样本。
几十盒圆柱体岩石样本被塑料布盖住,每取出一段岩石,她和同事就要进行初步标记,待稍晚运回实验室进一步分析。为此,她已经在山上守了近一个月。
谈及选择地质工作的原因,孙丽静没有思索,小圆脸上带着笑,只给出了一个简单的答案,“就是喜欢嘛”。
许多年前,付小方也曾给出过一模一样的理由。
17岁时,在部队大院里看到电影《年青的一代》,地质队员不畏艰险,在青海高原上为国家寻找矿产的故事,让她对地质工作心生向往。
19岁时,付小方加入攀西地质大队,前往攀枝花从事岩矿鉴定、选矿试验等工作,他们勘探的矿石将被用来锻造钢铁,那是当时的资源。当时正在开展攀枝花钢铁大会战,军人出身,曾参加过淮海战役、解放大凉山的父母理解女儿的热情,没有阻拦。
地质队少见女生,第一次随队野外调查时,付小方和男队员同住一个帐篷,有些不好意思。
但付小方知道,“工作起来,就不能分男女”。每次野外调查回来,地质队员都要背几十公斤重的石头样本,男人背多少,她也背多少,最多时,她一个人背了25公斤的石头,而她当时的体重只有40公斤。工作一段时间后,付小方考入成都地质学院(现成都理工大学)地质调查专业。
1987年毕业时,已经成家,刚有了孩子的付小方本可以到税务局工作,但她左思右想,还是申请加入了四川省地质调查院。“没办法,我就是喜欢嘛。”
来到四川省地质调查院后,付小方想进入院里的高原研究室,又怕自己带着一岁多的儿子,会被研究室的人当成“累赘”,试探地提出了申请。没想到时任研究室主任侯立玮二话没说答应了她的申请,“可以啊,很欢迎”。
为了侯老师的这份信任,四十多年来,付小方全身心投入地质调查工作。她说不清那份喜欢从何而来,但那些年,山川湖海真实地滋养过她的人生。她在雪山上看过日落,在荒野看过彩虹,在路边看过秃鹫啃咬牦牛尸体,阳光下的寺庙通体金光,贡嘎山顶变成粉色,无人山区待久了,世界安静得仿佛只属于她自己。
只是浪漫背后也有数不尽的孤寂,“我从没听过搞地质的前辈过多提及自己的孩子和家庭”,付小方说。
只有在日记里,她才敢释放自己的脆弱。“上高原的日子又到了,心里有些兴奋,可昨晚戈戈哭着不要我走,心里又不放心儿子。”
她在山里给儿子写信寄托思念,“戈戈你好,妈妈在很远的大山里工作,很想你,有时就把你的照片拿出来看看。这里山很高,天很蓝,云很白,站在山顶上,手都能摸到天似的,以后有机会一定带你来看看大自然的风光。”
而在一次任务途中,付小方的丈夫因脑动脉瘤陷入昏迷,马上要在四川大学华西医院做手术,需要她签字。可那时她刚抵达300公里外的高原,又赶上二郎山暴雨塌方,怎么也出不去。等待道路开通的日子,为了不耽误进度,付小方在海拔4000米的高山上发了疯般,狂奔着完成了所有工作。
道路开通之时,付小方第一时间冲出大山。所幸最终手术顺利,付小方这才卸了劲,瘫坐在椅子上。
尽管当时情况凶险,但丈夫和家人没有一句责备,“但凡有人说句重话,我都没办法坚持”。再提起往事,付小方的丈夫也只是笑笑,“她要工作嘛,都莫得办法”。
雪山上的锂矿
结束折多山行程,11月30日一早,付小方和同事又驱车赶往了一百公里外的雅江县苦乐村。当地即将开建水厂,邀请付小方来做水质检测。
从村口到水源地尾端有近三公里山路,走在苦乐村旁的原始森林中,付小方脚步极快,她总是习惯性地抬头望望,沿途古树枝叶繁茂,一阵寻觅后,她指指树叶缝隙中透出来的雪山,“那里就是甲基卡”,她在那里往返了整整八年。
甲基卡位于青藏高原东部,贡嘎雪山脚下,平均海拔4600米,空气稀薄,常年落雪,又是雷击区,上世纪70年代曾有多位地质队员因地滚雷长眠此地。但那里有着最丰富的稀有金属——锂。
2011年,国土资源部(现自然资源部)下达任务,要在全国范围内摸清稀有资源储量,2012年,付小方所在的四川省地质调查院接下了在甲基卡寻找锂矿的任务。
2012年10月,地调院副总工程师付小方带领团队兵分三路,运用地质、物探、化探三种找矿方式,在一个多月的时间里,发现了两条锂矿化脉,为后续工作打下了基础。
第二年,团队再次前往甲基卡,5月中旬积雪刚刚融化,放眼望去四周一片荒芜,那一瞬间,付小方突然有些心慌,到了最关键也是难度最大的确定下钻位置的时刻了。
高原上不可预见的因素太多,融雪在路上形成了大大小小的水坑,沼泽地里也蓄满了水,走路都困难,工作进度慢了下来。土壤采样有几公里的作业线,正是挖虫草的季节,请不到背样本的民工,只能靠年轻的队员多背一些。
各组对讲机不时传来有人掉进水坑的消息,一位地质队员掉进被雪覆盖的沼泽水坑里,为了赶工期,不愿意回到30多公里外的驻地休整,硬是拖着半身泥在风雪中跑了一整天。有的队员脚底冻伤复发,只能在鞋里垫上厚厚的海绵,一瘸一拐地走在山路上。
尽管每个人都拼尽全力,但能否真正找到锂矿还是个未知数。此前甲基卡找矿、勘查工作不断,但由于环境恶劣,开展工作难度太大,也一直没有实质性突破。那段时间,付小方每天的日记里都写满了担忧,“哪里才是我们的突破点,我心里真的没有底”。
直到2013年6月28日,一个雨后初晴的早上,付小方掐着指头倒计时,经过前期勘探,团队布置的先导孔即将开钻,过去近一年的努力能否有结果,将在此刻揭晓,每个人都提着一口气盯着钻机。
当施工到7米深的围岩时,队员唐屹突然大叫起来:“见矿了!见矿了!”所有人都跟着大叫起来,第一管锂辉石矿芯出现了,付小方接过矿芯,像抱孩子一样,手止不住地抖。
又经过近三年的努力,2016年5月3日,经中国地调局专家审定,付小方团队承担的项目新增氧化锂资源量共计88.55万吨,为国家新兴能源提供了资源保障。
直至2018年,甲基卡外围新增氧化锂资源量共计114.31万吨,居亚洲首位,而这在将来会带动万亿元的锂电上下游产业。
几代地质人的努力
11月28日,前往折多山的前一天晚上,付小方参加了一场大学同学聚会。十多位地质人聚在一起,刚刚发生的哀牢山森林调查员遇难事件成了绕不过的话题。几番讨论,未知原因,一位同学感慨道:“我们今天能坐在这里,都是福大命大的人。”
事情发生后,很多年轻的地质同行在朋友圈分享《勘探队员之歌》以表哀思,“我们满怀无限的希望,为祖国寻找富饶的矿藏”,付小方见了轻轻叹了口气,她理解年轻人的心思,“如今地质工作者的努力被看见得太少了。”
付小方入行之初就听遍了第一代地质人的事迹。“很多老同志在野外勘探时遇到暴风雪、迷路,干粮耗尽倒在路上。找到他们时,身上还背着几十公斤重的样本”。
她见过那一代地质人的执着与付出,“很多老同志身体其他地方都特别好,就是因为年轻时跑得太狠,腿脚不行了,不得不坐上轮椅。”而她的前辈八十多岁时仍坚持亲自带着学生到甲基卡上讲课,最后体力不支,晕倒在路边。
她也了解更年轻一代地质人的努力。在甲基卡时,队员郝雪峰接到妻子电话,女儿肺炎发高烧,情况严重,可郝雪峰赶不回去,什么忙也帮不上,只能在队伍后面悄悄抹眼泪,付小方看到了也跟着一阵心酸。
同事唐屹从研究生时期便跟着她在甲基卡上奔波,她眼看着戴着黑框眼镜,文质彬彬的小伙子每天背着几十斤样本,在山间摸爬滚打,皮肤晒得黝黑,脚常常被泡得发涨,还在给自己打气,“越是这样越是需要坚持”。
“以他们的科研能力,完全可以去做更赚钱的事。但没办法,选了这条路,就是选择了奉献和孤独。”付小方只能尽力为年轻人筹划未来的发展,取水样回来的路上,她连问了几遍,“孙丽静毕业后会去哪里?”
回程路上,她特意去找孙丽静,山上暂时还无法施工,她想顺路带女孩去康定市区,让她在低海拔的地方好好休息几日。
女孩又戴着动物造型的棉帽出现了,笑着说道:“算了,下去会醉氧,一连几天都想睡觉,回来又要重新适应高反,不如就在这继续写论文,等着开工那天。”付小方仿佛看到年轻时的自己,也无奈地跟着笑。
四天的高原之行结束,抵达成都已是正午,那是冬季里难得的晴朗天,街边公园有三三两两晒太阳的老人。奔波几日,付小方脸上毫无疲态,一手从后备厢里拎出两桶水样,样本需在48小时内完成检测,她顶着阳光,脚步轻快地走向了实验室。
(二)内生矿床的成矿地质条件和富集因素
最佳答案内生稀有稀土金属矿床中,经济意义最大,国内外研究工作最多的,是与碱性岩-碳酸岩有关的碱性岩-碳酸岩型矿床和与酸性岩有关的花岗岩型矿床和花岗伟晶岩型矿床。本节主要论述这几类矿床的成矿地质条件和富集因素。其他各类内生矿床的经济意义和学术意义较小,它们并常与上述几类矿床伴生,成矿地质条件相近,这里不再讨论。
1.碱性岩-碳酸岩型
1)构造:这类矿床多出现在地台区,见于地台边缘的裂谷带内。如内蒙古白云鄂博矿床见于内蒙古地轴北缘白云鄂博裂谷带内,川西牦牛坪矿床见于康滇地轴西缘攀西裂谷带内。前一矿床形成于裂谷发育期,相当于中元古代,后一矿床在裂谷封闭以后形成。这类矿床又位于深断裂带上。白云鄂博矿床位于白云鄂博裂谷带内蒙古地轴北缘深断裂的支断裂宽沟断裂上,牦牛坪矿床位于攀西裂谷带安宁河深断裂的支断裂哈哈断裂上。攀西裂谷带中的断裂在裂谷封闭后受到喜马拉雅构造运动影响,继续活动,成为岩浆及矿液从深处,甚至从地幔上升的通道。白云鄂博矿床,成矿与含矿流体火山喷发沉积作用有关,元古宙时由裂谷活动产生的东高西低、北陡南缓的断陷盆地,成为含矿流体及岩浆汇聚和沉积的场所。牦牛坪矿床,成矿与岩浆及矿液侵入活动有关,矿体赋存于背斜构造内,成矿受褶皱构造及断裂构造联合控制。近年来,地幔柱构造学说兴起,这类矿床的成矿物质常来自地幔,它们有可能是由地幔热柱及其流体上升带来的,并补充上升围岩的成矿物质。惟幔柱学说过于概略,地幔柱构造还难于应用于成矿作用研究。
2)岩浆岩:顾名思义,这类矿床的形成与碱性岩-碳酸岩岩浆活动有关。已知与成矿有关的岩石有碱性花岗岩、英碱正长岩、正长岩、碱性正长岩、霞石正长岩、霓霞正长岩、碳酸岩以及相应成分的喷出岩——粗面岩及正长斑岩等。这些岩石规模一般不大,呈岩株、岩瘤、岩床、岩脉等形式产出。国内几个著名矿床上见到的岩体多为小岩体,且为近地表产物。四川牦牛坪英碱正长岩及内蒙古巴尔哲碱性花岗岩,呈岩株状产出,具特殊的晶洞构造,说明它们为超浅成的小侵入体。这些岩石沿深断裂带分布,又常与超基性岩、基性岩体伴生。矿床所在区域见有碱性超基性岩、碱性玄武岩、碱性辉长岩、辉绿岩以及碱煌岩、云煌岩等。成矿岩石除富含稀有稀土元素外,碱性元素K、Na以及挥发元素P、S、F、C等也大量富集。正是这些元素一方面带来矿质,促成成矿元素富集,一方面作用于原岩,包括已固结的岩浆岩及围岩,导致岩石被交代蚀变,引发霓石化、钠闪石化、钠长石化、微斜长石化、黑云母化、磷灰石化、重晶石化、萤石化及方解石化、白云石化等。作用强烈时形成这些交代蚀变产物的单矿物岩,成为有利的找矿标志。
3)成矿物质来源:这类矿床的成矿物质来源较深,或来源于下地壳或来源于地幔。这从表10-11列出的几个矿床的锶同位素初始值即可看出。表中(
87
Sr/
86
Sr)
i
值都小于0.7090,除德昌茨达外,都小于0.7070。内蒙古白云鄂博是世界知名的稀土矿床,已知其稀土氧化物储量占全世界稀土矿床稀土氧化物储量一半。这样大的稀土储量需要有一个大的成矿物质来源。可能只有地幔才能供给这样大量的稀土元素以及供给它们上升的热源。
表10-11 碱性岩-碳酸岩型矿床的(
87
Sr/
86
Sr)
i
值
图10-11 内蒙古白云鄂博Fe-Nb-REE矿床成矿模式
内蒙古白云鄂博矿床及四川冕宁牦牛坪矿床的成矿模式分别见图10-11及图10-12。
2.花岗岩型
1)构造:讨论这类矿床的构造控制条件不能不涉及地区花岗岩类岩石的起源和形成。这类矿床主要见于造山带,尤其是华南造山系的赣湘桂粤造山带,即大致的南岭地区,是这类矿床最集中分布的地区。造山带内硅铝层地壳厚度增大,有助于硅铝质地壳多次熔融,大量花岗岩浆形成及成矿物质富集。南岭地区自加里东期地槽褶皱回返后,中生代断裂运动代替了褶皱造山运动,而且从区域西北向东南,即从内地向海洋方向断裂构造运动加强。断裂运动是导致地壳重熔并形成花岗质岩浆的主导地质因素。岩石熔融总是硅铝质岩石相对镁铁质岩石先熔,每一次熔融必然导致熔体中岩石酸性组分以及与之亲和的稀有稀土元素含量相对增大。断裂多次活动,地壳岩石多次熔融,以及熔融岩浆的不断分异演化,导致复式花岗岩体形成的晚期岩石稀有稀土元素富集。一个大的花岗岩复式岩体常赋存在背斜轴部,其中的晚期含矿小岩体多见于其两侧。褶皱构造也具一定的控制作用。矿化岩体本身常具带状构造,表现为岩体从下向上,从内向外,不同造岩矿物及稀有稀土矿物的空间带状分布,稀有稀土矿物富集在岩体最上部。带状构造清楚地反映出矿化花岗岩浆的分异演化。花岗岩体与围岩接触带的缓倾产状和围岩的封闭盖层作用,促使稀有稀土元素及一道迁移的挥发分不致散失而储积在岩体顶部的局部凹陷处。
图10-12 四川牦牛坪REE矿床成矿模式
2)岩浆岩:矿化岩体为含矿富碱的酸性花岗岩,根据云母和长石种属,大致可分出黑云母(黑鳞云母)二长花岗岩、黑云母(黑鳞云母)碱长花岗岩、白云母或二云母碱长花岗岩和锂云母碱长花岗岩四类。其中第一类主要富集REE(包括ΣCe及ΣY)及Nb,第四类富集Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs,第二、三两类除Be、Nb、Ta外,还富集W、Sn。矿化岩体具岩株、岩瘤、岩墙、岩脉等小侵入体产状,它们常是大复式岩体的晚期成员。由于富集碱性元素及挥发分元素,花岗岩的熔点明显降低,使岩浆作用逐渐转变为热液作用,导致岩体顶部自交代作用发育,钠长石化、锂云母化、云英岩化、黄玉化、硅化等蚀变作用分别见于岩体顶部的不同部位,自下而上呈现带状构造。岩体最下部常为未蚀变的矿化弱的黑云母二长花岗岩或黑云母碱长花岗岩,向上分别见有钠长石化岩石、云英岩化岩石、黄玉化岩石。岩体最上部直接位于围岩接触带下面的是由粗大长石石英组成的伟晶状花岗岩,它们具有封闭挥发分及矿液不使逸散的作用,成为这类矿床有利的找矿标志。矿化岩体总体上为SiO
2
过饱和酸性岩石,但不同的交代蚀变带岩石中SiO
2
含量互有增长。强钠长石化和锂云母化带岩石SiO
2
含量相对较低,云英岩化和硅化带岩石SiO
2
含量相对较高。这也是富碱花岗岩浆分异演化的结果。矿化岩体除富含稀有稀土元素外,常富集W及Sn,但W、Sn矿化更常见于更晚期产于变质围岩中的石英长石脉或石英脉内。
3)成矿物质来源:含矿花岗岩及其母体花岗岩复式岩体均为硅铝过饱和岩石,它们无疑是地壳硅铝层岩石熔融而成的。南岭地区燕山期花岗岩分布广泛,该期花岗岩中的Li、Rb、Cs、Be、Nb、Ta、W、Sn等稀有元素丰度比世界花岗岩类的同类元素丰度要高出一倍。据赣南地区统计,燕山晚期花岗岩的Nb
2
O
5
平均含量比地壳酸性岩高出4.37倍,Ta
2
O
5
含量高出16.54倍。燕山早、中期花岗岩的RE
2
O
3
含量比地壳酸性岩高1.27~1.25倍。区域花岗岩类岩石稀有稀土元素背景值高,可作为成矿物质来源于地壳硅铝层岩石的一个有力佐证。下面列出几个矿化岩体的(
87
Sr/
86
Sr)
i
值(表10-12),从中可看出它们的成矿物质大多来自于地壳。按照地幔柱学说,地幔热流上升影响区域面积极其广大。以南岭地区为例,燕山期大范围的花岗岩浆活动,使大量地壳岩石被熔融,无疑具有巨大的热源。是否该热源及某些碱性元素即来自地幔,值得考虑。从地幔上涌的热液除导致地壳岩石熔融外,产生的流体多次反复地运移、沉积、再运移,从而导致所携带的稀有稀土元素在流动状态中分异并在局部地段富集。江西大余西华山和全南大吉山矿床成矿模式见图10-13,湖南临武尖峰岭矿床成矿模式见图10-14。图10-14为尖峰岭花岗岩型矿床及香花岭条纹岩型矿床成矿的综合模式。在尖峰岭及香花岭地区除发育Li、Be、Nb、Ta稀有矿化外,也发育W、Sn以及Pb、Zn矿化。不同矿化可能源于同一岩浆源,在空间上从花岗岩向外呈带状分布。
表10-12 花岗岩型矿床的(
87
Sr/
86
Sr)
i
值
图10-13 江西西华山-大吉山W-Be-Nb-Ta矿床成矿模式
图10-14 湖南尖峰岭及香花岭Li-Be-Nb-Ta-W-Sn矿床成矿模式
3.花岗伟晶岩型
1)构造:国内的花岗伟晶岩型矿床几乎无例外地形成于造山带中。产于内蒙古地轴上的伟晶岩,形成时代为太古宙,当时区域构造环境既不是地台,也不是地槽,当属例外。国内富稀有元素的花岗伟晶岩型矿床主要成矿时代为海西期及印支期,它们分别赋存于加里东造山带、海西造山带及印支造山带内。造山带内的地背斜及地向斜皆见有花岗伟晶岩产出,惟伟晶岩矿床及其有成因关系的花岗岩类的具体赋存部位为低级的局部的背斜构造。它们或赋存于背斜轴部,或赋存于背斜倾没端。例如新疆阿尔泰伟晶岩,已知有10万多条岩脉,其中稀有稀土金属矿化最强的分布在阿尔泰海西造山带富蕴地背斜中次级背斜的倾没端。福建南平西坑伟晶岩分布在闽西北加里东造山带松溪-建西凹陷更次一级的洋墩-南雅复背斜内。具体的伟晶岩赋存构造是上村复背斜穹状构造的旁侧。四川康定甲基卡伟晶岩分布在松潘-甘孜造山系石渠-雅江地向斜内的甲基卡背斜轴部等。围岩褶皱形态与伟晶岩脉有一定关系。当围岩褶皱开阔,产状平缓时,伟晶岩脉的厚度较小,沿走向延展较稳定。当围岩褶皱紧密时,常产出厚大的短透镜状甚至近等轴状脉体。断裂是伟晶岩脉体局部赋存的重要构造。张裂和两组断裂交会处常有稀有稀土金属矿化强的伟晶岩产出。不同性质围岩受力后会形成不同形态的构造裂隙,这也决定着伟晶岩脉的形态产状。在一个伟晶岩区内,常见到不同类型伟晶岩沿花岗岩或混合花岗岩体外接触带某一方向上呈带状分布。通常富REE、Be、Nb的伟晶岩脉分布在近接触带的地段,富Li、Be、Ta、Nb、Rb、Cs的伟晶岩分布在远离接触带的地段。一条较发育的伟晶岩,尤其是透镜状或近等轴状的伟晶岩,其内部矿物组合分布也具带状构造。脉体边缘常见黑云母-更长石细晶结构带,脉体中心常见长石石英块体带或石英核心带。带状构造是伟晶岩熔体-溶液的分异演化作用和交代蚀变作用的结果。
2)岩石:花岗伟晶岩矿床在成因上和空间分布上与花岗岩类岩石有关。与伟晶岩矿床成因有关的花岗岩类岩石又可分出岩浆成因花岗岩和变质成因花岗岩两类。前一类岩石见有黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩及二云母二长花岗岩,它们呈岩株,个别呈岩基状产出。与之伴随的伟晶岩矿化一般较弱。后一类岩石见有混合花岗岩或片麻状花岗岩。这类岩石是区域混合岩化作用的产物。岩石具块状、片麻状构造,片麻理方向与区域构造线一致,岩石中常见变质围岩残留体。这后一类岩石产出地区,区域变质程度常达角闪岩相,伟晶岩脉的围岩见有各种结晶片晶、变质辉长闪长岩以及大理岩等。变质成因花岗岩正是在广大地区区域变质的基础上形成的,变质作用掩袭面大,从而驱动的稀有稀土元素量也大,与这类岩石有关的伟晶岩矿床稀有稀土元素矿化一般较强。强矿化花岗伟晶岩的形成多半与一定深度的变质作用有关。伟晶岩的围岩性质对伟晶岩脉的产状形态及矿化有重要的控制作用。围岩的构造变形特征往往控制着伟晶岩脉的形态大小及分布。围岩的成分往往影响伟晶岩形成过程中熔体-溶液与围岩间的物质交换。围岩的渗透性直接关系着伟晶岩是否在较封闭的体系中有较长而缓慢的结晶作用过程,其结晶分异作用能充分进行。花岗岩类(包括混合花岗岩)围岩,由于它们和伟晶岩的物理化学性质相近,所以伟晶岩与围岩间界线常不清楚,岩脉形态多不规则,内部带状构造不发育,稀有稀土金属矿化弱。尤其是中生代及其以后的花岗岩,主要产出花岗岩型矿床,其中很少见到矿化伟晶岩。结晶片岩作为伟晶岩的围岩时,伟晶岩脉的走向常与围岩片理一致,倾向相反,多为板状脉,有时通过支脉彼此相连。由于围岩片理发育,挥发分易于向外渗透,熔体冷凝较快,一般有细晶岩冷凝边。伟晶岩的带状构造不甚发育,中粒伟晶岩带常见。围岩蚀变有黑鳞云母化、锂蓝闪石化、锂白云母化及铁锂云母化等,说明伟晶岩中的Li等已渗透进入围岩。大理岩作为围岩时常出现夕卡岩化。围岩的Ca、Mg组分也常进入伟晶岩,在脉内形成基性斜长石、榍石、透辉石、透闪石、萤石、电气石等矿物。辉长岩-闪长岩,包括某些角闪斜长片麻岩,由于岩石渗透性弱,挥发分及稀有元素很少从伟晶岩带进围岩。围岩中虽也见到锂白云母化、锂蓝闪石化、萤石化、电气石化等蚀变现象,但发育的范围较小,离脉体距离较近。伟晶岩熔体-溶液处于较封闭的条件下,结晶分异作用较充分,形成具良好带状构造的伟晶岩。另外,辉长岩-闪长岩受力后易形成不规则裂隙,从而形成厚大的伟晶岩脉。如阿尔泰科科托海3号脉赋存在混合花岗岩顶部凹陷内的辉长岩-闪长岩残留体中,脉体呈复杂的草帽状形态。花岗伟晶岩主要由云母、长石、石英及锂辉石等组成。按照矿物共生可以分出不同的伟晶岩类型,如黑云母-更长石-微斜长石型、二云母-钠长石-微斜长石型、白云母-钠长石-微斜长石型、白云母-钠长石-锂辉石型、锂云母-钠长石-锂辉石型等。每一种矿物又有若干世代。以钠长石为例可见到粒状、糖晶状、叶片状、板条状等不同形态。以绿柱石为例可见到白色、浅绿色、深绿色、粉红色等不同颜色,透明或不透明。不同世代矿物是在伟晶岩熔体-溶液不断演化发展过程中出现的,可作为找寻不同稀有稀土元素矿产的找矿标志。
3)结晶分异作用和交代作用:岩浆的结晶分异作用促使稀有元素含量高的花岗岩浆形成。从花岗岩浆分出的伟晶岩熔体-溶液取决于结晶分异作用的充分进行。在一条伟晶岩脉内,结晶分异作用愈充分,带状构造愈明显,稀有元素愈可能汇聚在脉体的中心部位,出现富矿块段。伟晶岩中交代作用与稀有元素矿化具有紧密的共生关系。稀有元素常由导致交代作用的溶液带来。钠长石化、锂云母化、云英岩化、绢云母化等发育地段,稀有元素品位常增高。另一方面,有时交代作用也可能使伟晶岩中富矿段的稀有金属贫化,促成稀有金属在脉中的均匀化分布。四川康定甲基卡矿床各带伟晶岩的水平及垂直分布模式见图10-15。
图10-15 四川康定甲基卡花岗伟晶岩Li、Be、Ta、Nb矿床各亚类伟晶岩带的水平(左)及垂直(右)分布模式
四川哪个市面积最大
最佳答案 四川省内共有18个地级市3个自治州,其中最大的又是哪个你们知道吗以下是我为你收集整理的相关 文章 。
四川最大的市--甘孜藏族自治州
甘孜藏族自治州(简称甘孜州) 位于四川省西部,康藏高原东南。总面积15.3万平方公里,是一个以藏族为主体民族的地级行政区。全州辖康定1个县级市,泸定、丹巴等17个县,325个乡(镇),2679个行政村。州府驻康定市,是全州的政治、经济和 文化 中心,因一曲《康定情歌》而名扬海内外,被誉为情歌的故乡。甘孜州境内有丰富的水力资源和地热资源;有熊猫、小熊猫、金丝猴、白唇鹿等野生动物;有天麻、虫草、贝母、当归、黄芪等名贵中药材。有金、银、铜、铁、钼、锂、大理石、花岗岩等矿产资源。甘孜州康定、雅江、道孚三县(市)交界处的甲基卡锂辉石矿区,已探明资源储量达188.77万吨,甘孜将打造“中国锂都”。相关专业机构分析评估,甲基卡锂辉石资源前景有望突破300万吨,康定、雅江、道孚交界的35.96平方公里锂辉石矿区已上升为国家级整装勘查区。甘孜藏区甲基卡锂辉石矿锂金属初步估价达3876亿元,其中所含的6.6万吨同位素锂6(6Li),相当于2428.8亿吨标准煤的能量,约占全世界探明可采煤总储量(8260亿吨)的29%。
人口民族 2014年末,全州户籍人口为111.30万人,比上年增加1.11万人,
丹巴美人谷增1.01%。全年人口出生率为10.52‰,人口死亡率为4.34‰,人口自然增长率为6.18‰。户籍人口中,男性56.19万人,女性55.11万人,人口性别比(女性=100)为102;非农业人口16.21万人,农业人口95.09万人。全州常住人口达到114.79万人,增长0.9%;城镇化率为26.87%,较上年提高1.06个百分点。境内有彝族、藏族、羌族、苗族、回族、蒙古族、土家族、傈僳族、满族、瑶族、侗族、纳西族、布依族、白族、壮族、傣族等25个民族,总人口90万人。其中,主体民族藏族占78.4%。各族群众以大范围聚居小范围杂居形式分布于全州。
地理环境
位置 甘孜州位于四川省西部,地处中国最高一级阶梯向第二级阶梯云贵高原
木格措(康定情歌景区)和四川盆地过渡地带,属横断山系北段川西高山高原区,青藏高原的一部分,介于北纬27°58″~34°20″、东经97°22″~102°29″之间,是四川盆地西缘山地向青藏高原过渡的地带。它东邻阿坝藏族羌族自治州和雅安市,南接凉山彝族自治州和云南迪庆藏族自治州,西沿金沙江与西藏自治区的昌都市相邻,北与青海省玉树藏族自治州和果洛藏族自治州接壤,全州行政面积15.26万平方公里。
地形 地形地貌甘孜州地貌具有地势高亢、北高南低、中部突起、东南缘深切、山川平行相间、江河自北向南纵贯、地域差异明显等特征。北部高原与南部河谷海拔高差达3000米左右,最高峰贡嘎山海拔7556米,为四川最高峰,其与东坡的大渡河谷地,水平间隔仅29公里,而相对高差达6400米。全州地貌依地势高程、河流切割深度和地表特征分为丘状高原区、高山原区、高山峡(深)谷区三大类型。
中国稀有稀土金属矿床的时空分布
最佳答案中国稀有稀土金属矿床广泛分布在全国各地。从矿床形成时代看,从太古宙直到现代。主要的分布地区有新疆阿尔泰、天山南缘、西昆仑、柴达木盆地、川西、滇西南、内蒙古北部、辽吉地区、秦岭南缘、鲁东南、南岭及其邻区、东南沿海地区。全国稀有稀土金属矿床的空间分布示于图10-3。
我国内生稀有稀土矿床形成的同位素地质年龄示于表10-9,矿床产出的大地构造位置示于表10-10。从表10-9和表10-10列出的资料可知,内生稀有稀土矿床的时空分布与矿床类型有关。第二节中对矿床类型作了详尽描述,其中重要的内生矿床类型是与碱性岩-碳酸岩有关的矿床和与酸性岩有关的矿床。在这两大类矿床中,碱性岩-碳酸岩型、花岗岩型和花岗伟晶岩型三类矿床在内生矿床中又为数最多、矿量最大、研究最详。下面有关矿床时、空分布特征的描述多以这三类矿床为例。
图10-3 稀有稀土金属矿分布图
表10-9 中国内生稀有稀土矿床的同位素年龄
续表
续表
表10-10 中国内生稀有稀土金属矿床的大地构造位置
续表
续表
表10-9列出的我国这几类矿床的形成时代从元古宙直到喜马拉雅期。内蒙古乌拉山-大青山等地产出有太古宙花岗伟晶岩,但这些伟晶岩的稀有稀土矿化极其微弱,在矿产储量平衡表中几乎不占什么位置,表中没有将其列入。
由表10-9资料可知,碱性岩或碱性岩-碳酸岩型矿床的成矿时代较多。内蒙古白云鄂博Nb-REE矿床有多组同位素年龄——中元古代、加里东期及海西期。矿床地质地球化学研究得知(Yuan Zhongxin,Bai Ge et al.,1992),矿床的主要成矿期是中元古代。以后几期矿化表现为原已定位的成矿物质在热动力作用下的再分配。另一知名矿床是四川冕宁牦牛坪REE矿床,具有喜马拉雅期的成矿年龄。这一类型矿床的多数具有海西—印支期的成矿年龄,如湖北庙垭,陕西黄龙铺和华阳川,辽宁赛马,四川路枯、茨达、太和等,成矿年龄介于181~283Ma之间。中元古代和海西—印支期是我国碱性岩-碳酸岩型矿床最重要的两个成矿期。研究我国碱性侵入岩的形成时代得知,海西—印支期也是我国碱性侵入岩重要的成岩期(Yuan Zhongxin and Bai Ge,1988)。
花岗岩型矿床,包括赋存在花岗岩体内的矿化花岗岩、云英岩和石英脉,它们多见于南岭及其邻区,成矿年龄几乎全属燕山期,而且绝大多数介于103~174Ma之间。在华北、中南等地也有燕山期花岗岩型矿床产出。云南中甸麻花坪可能与花岗岩有关的绿柱石石英脉的成矿年龄为40Ma,属喜马拉雅期。麻花坪矿床大地构造上位于三江造山系,处于喜马拉雅期构造-岩浆活动带岩浆强烈活动地区。花岗岩常呈复式岩体产出,其中成矿作用也常是多期次的。成矿岩体常是一个大复式岩体的晚期成员。江西横峰灵山花岗岩为一面积约200km
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的环状复式岩体。其中组成岩体主体的早期粗粒似斑状角闪石黑云母花岗岩,K-Ar年龄为140Ma。第二期位于岩体边缘的Nb矿化钠长石化黑鳞云母花岗岩,K-Ar年龄为136Ma。最后与晚期铁锂云母钠长石化花岗岩有关的含矿石英脉,K-Ar年龄为130Ma(袁忠信等,1988)。湖南茶陵邓阜仙复式岩体的主体岩石为粗粒斑状黑云母花岗岩,U-Pb年龄为230Ma。第二期中粒二云母花岗岩的Rb-Sr年龄为135Ma。第三期细粒白云母花岗岩的K-Ar年龄为117Ma(张宏良等,1986)。第二、三期岩石有W和Nb-Ta矿化,而以第三期岩石的Nb-Ta矿化最强。
花岗伟晶岩型矿床有从太古宙到燕山期的成矿年龄。但经济意义大的矿床多具有海西—印支期的年龄,如新疆阿尔泰、川西北、福建南平、广东广宁等地矿床,它们的成矿年龄介于180~391Ma之间。
中元古代、海西—印支期、燕山期以及喜马拉雅期是我国内生稀有稀土矿床的四大重要成矿时期。内蒙古白云鄂博矿床的轻稀土矿占全国轻稀土矿储量的90%,Nb储量也极巨大,中元古代是我国REE及Nb的重要成矿时期。海西—印支期是我国内生Li、Be、Nb、Ta、Rb、Cs矿床成矿的最重要时期,尤其是花岗伟晶岩矿床的重要成矿时期。关于海西—印支期内生稀有稀土金属矿床成矿的重要意义,前人论证的不多,值得在今后找矿工作中注意。燕山期是花岗岩型Be、Ta、Nb矿的重要成矿时期。这类矿床数量大,但规模较小,由于有用矿物粒度小,采选成本高,其重要性较次。喜马拉雅期矿床主要见于我国西南地区。这一地区的稀有稀土地质找矿工作较弱,随着今后地区的开发,可能找到更多、更好的喜马拉雅期矿床。
由表10-10资料及未包括在表内的其他内生稀有稀土矿床的大地构造位置可知,我国的碱性岩-碳酸岩型矿床多分布在稳定地台区,常沿地台区边缘的深断裂或裂谷分布,主要产出REE、Nb矿。其中著名的白云鄂博RRE、Nb、Fe矿床见于内蒙古地轴北缘的裂谷带内,临近内蒙古地轴北缘深断裂。山东郗山REE矿床见于扬子地台鲁西断隆,位于著名的郯庐裂谷系内。四川牦牛坪、茨达、太和、路枯、大陆槽等REE、Nb矿床沿扬子地台康滇地轴攀西裂谷带内的安宁河深断裂分布。湖北庙垭REE、Nb矿床沿扬子地台北缘的安康-房县深断裂分布。新疆拜城碱性伟晶岩Zr矿化及瓦吉尔塔格碳酸岩REE矿化沿塔里木地台北缘深断裂分布等。
花岗岩型稀有稀土矿床广泛分布于全国各地,但多集中在华南,尤其是南岭及其邻区。大地构造上,这类矿床主要见于造山带内,多见于华南造山系赣湘桂粤造山带、华夏造山带及云开造山带。一条造山带内,相对隆起的背斜区及相对坳陷的向斜区或断陷盆地内皆有矿化产出,惟矿床出露仍常是该区相对隆起的地段。如湖南临武尖峰岭、癞子岭等Li、Be、Ta、Nb花岗岩型矿床出现在桂阳-临武南北向褶皱带内著名的通天庙穹窿四周,江西宜春雅山Ta、Nb、Li、Be矿床分布在武功山复背斜的次一级背斜构造内。
花岗伟晶岩型矿床绝大多数分布在造山带内。国外一些著名的稀有金属花岗伟晶岩多分布在稳定地台区,如加拿大的坦科伟晶岩、南非津巴布韦比基塔伟晶岩等。内蒙古大青山-乌拉山花岗伟晶岩矿床的大地构造位置是中朝地台内蒙古地轴。借鉴国外经验,以前对该区作过不少的找矿和科研工作,结论是稀有稀土金属矿化不强。国内矿化强的花岗伟晶岩常分布在造山带内相对隆起的复背斜区,矿床常赋存在其中单个背斜的轴部及倾没端。著名的例子有新疆阿尔泰科科托海3号脉分布在阿尔泰造山系富蕴地背斜的次级背斜倾没端。福建南平西坑伟晶岩赋存在闽西加里东造山带上村复背斜次级背斜的轴部及翼部。四川康定甲基卡伟晶岩赋存在松潘-甘孜造山系雅江造山带内甲基卡复背斜的轴部。
碱性岩-碳酸岩型矿床多分布在地台之类的稳定地区,花岗岩型和花岗伟晶岩型矿床多分布在造山带之类的较活动地区。其中碱性岩-碳酸岩型矿床的成矿主要在中元古代及海西—印支期,花岗岩型矿床的成矿时代主要为燕山期,花岗伟晶岩型矿床的成矿时代主要为海西—印支期。成矿时代、大地构造位置以及矿床成因类型之间的这种关系,以及决定这些关系的整个地壳的构造-岩浆活动历史,值得进一步探索研究。
超大型矿床多独立产出,分布区内未有其他的类似矿床。绝大多数稀有稀土矿床常在一个地区内成群出现,且常以一种类型为主,如南岭花岗岩型矿床成矿区、新疆阿尔泰花岗伟晶岩型矿床成矿区、川西北花岗伟晶岩型矿床成矿区、川西碱性岩型成矿区等地区内所见。
在更小范围地区内,同一类型矿床常按一定方向展布,受制于一定的构造或岩浆活动。碱性岩型矿床的这种分布可以扬子地台西缘攀西裂谷带的矿床为例。该区沿安宁河深断裂带,从北向南分布着木落、牦牛坪、里庄、太和、大陆槽、茨达、路枯、攀枝花等碱性岩和碱性花岗岩REE、Nb矿床(图10-4)。南北走向的攀西裂谷带及其中的安宁河深断裂以及伴生的更次一级断裂是区内控制碱性岩类型矿床成矿的重要构造条件。
图10-4 攀西裂谷碱性岩型REE-Nb矿床分布略图
花岗岩型矿床通常环绕大岩体边缘分布,这已为大家所熟知。如广东东部七娘坛岩体四周分布着“521”、“522”、“523”、“524”等Nb矿床,江西横峰灵山岩体边缘分布着黄山、大岭、塘里、松树岗等Nb、Ta矿床等。这里介绍矿床在隐伏大岩体上部沿一定方向展布的另一种分布型式。在江西西华山至棕树坑北东向一线分布着西华山、荡坪、木梓园、大龙山、漂堂、棕树坑等以W为主,并盛产Be及HREE的矿床(图10-5)。沿这一方向,从南西到北东,各矿床大体呈等距出现。南西端的西华山、荡坪矿床属花岗岩型,北东端几个矿床属隐伏花岗岩体上部的石英脉或石英长石脉型。从南西向北东,花岗岩的隐伏深度愈来愈大,矿床类型随之变化,这对了解成矿作用及找矿有很大意义。
图10-5 江西西华山至棕树坑与花岗岩有关的W-BE-HREE矿床分布剖面
花岗伟晶岩型矿床也具沿一定方向排列的分布特征。花岗伟晶岩矿床常表现为若干伟晶岩脉聚集的密集区。新疆阿尔泰伟晶岩区现已知有伟晶岩脉10万余条,聚集在39个的密集区内,密集区大致沿北西西向展布。
福建南平地区的花岗伟晶岩分布在长约35km,宽约7km的一条北北东向带上。该带从北向南分布着石笋坑、溪源头、西坑、西芹、留墩、秋竹窝、金龙岩以及下柳园等伟晶岩密集区(图10-6),伟晶岩脉在500条。区内伟晶岩绝大多数分布在海西期西芹岩体和金龙岩岩体之间的震旦系变质岩内。由图10-6可知,该区震旦系呈北北东向延展。与伟晶岩脉关系密切的区域褶皱构造也呈北北东向。区域北北东向展布的混合花岗岩带及复背斜构造是控制伟晶岩成岩成矿的重要条件。区域北端的溪源头、西坑伟晶岩密集区,Ta、Nb矿化最强,它们明显受上村复背斜及其次级褶皱构造的控制。
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