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  • CN 62-1112/TF 
  • ISSN 1005-2518 
  • 创刊于1988年
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黄金科学技术, 2023, 31(2): 171-174 doi:

关键金属矿产勘查进展专栏

关键金属矿产勘查进展专栏寄语

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. 关键金属矿产勘查进展专栏寄语[J]. 黄金科学技术, 2023, 31(2): 171-174 doi:

矿产资源是支撑我国经济快速、高质量发展的基石。我国是全球最大的矿产品需求国,中国地质调查局发布的《全球矿产资源形势报告》(2022)数据显示,2021年我国有36种矿产品消费量位居全球第一。但是,我国矿产资源储量、规模、分布极不均匀,约2/3的矿产品需要进口,尤其是支撑战略新兴产业发展的铜、镍等战略性关键矿产资源十分紧缺。近年来,新能源等新兴产业的发展进一步刺激铜、钴、镍、锂等关键金属矿产需求快速增长,因此采取措施加强国内关键金属矿产勘查开发和增储上产,确保矿产资源安全供应,保障经济发展迫在眉睫。

关键金属(Critical Metals)和关键矿产资源(Critical Minerals)是近年来国际上提出的新概念,是指对新材料、新能源、信息技术和国防军工等新兴产业发展至关重要的一类金属元素及其矿床的总称。关键金属具有独特的材料性能,被广泛应用于国防军工、新材料和新能源等诸多领域。然而,关键金属矿产以“稀”、“细”、“伴”为主要特征,在自然界中的储量相对较少且分布极不均匀,存在较高供应风险。因此,关键金属矿产是当今世界经济社会发展不可或缺的重要物质基础,也是战略性新兴产业发展、清洁能源转型、国防军工技术发展不可替代的重要原材料。

早在20世纪70—80年代,美国就将影响国家安全的矿产资源列为关键矿产或危机矿产,并制定了《战略矿产和急缺矿产储备法》,预防供应中断。随后,欧盟、英国、澳大利亚等国家也相继发布关键矿产清单并制定各自的关键矿产发展战略,以保障关键矿产的安全稳定和可持续供给。显然,关键金属矿产已成为世界各国新一轮竞争的焦点,对关键矿产资源的研究已上升至国家战略层面。

近年来,我国开始重视关键金属矿产资源,科学技术部、国家自然科学基金委员会和中国地质调查局相继启动战略性关键矿产方向的重大研究计划,通过加强关键金属矿产成矿理论、勘查评价和关键技术等研究,集中力量探寻和开发保障国家安全和经济发展的关键金属矿产。由此可见,关键金属矿产已成为国际学术界的研究热点和前沿领域,也是找矿勘查的重点目标。

为了集中展示近年来我国在关键金属矿产勘查领域取得的新成果和新进展,进一步推动关键金属矿产勘查找矿工作取得新的突破,《黄金科学技术》编辑部邀请5位青年科学家共同策划组织了本期专栏。本专栏共收录7篇论文,涉及关键金属矿产勘查评价、成矿机制、成矿物质来源、矿床成因、构造控矿规律和矿物学研究等领域。希望本专栏研究成果能够为我国关键金属矿产勘查和成矿研究工作提供一些参考借鉴,拓宽研究思路,期待更多领域学者和一线科技工作者关注关键金属矿产勘查及理论研究工作,不断创新研究思路和方法,持续提升我国关键金属矿产安全保障能力。

东昆仑是我国西部重要的金、铜、铁、钴、镍多金属成矿带,亦是开展关键金属矿产勘查及成矿研究的重要区域。王智琳等对东昆仑地区发现的首例大型独立钴矿床——驼路沟钴(金)矿床进行了成矿学和矿物学研究,进而探讨该区钴的成矿富集机制,为东昆仑地区钴矿的找矿勘查和开发利用提供理论指导。在详细野外地质调查和岩(矿)相学观察的基础上,结合电子探针和EBSD分析,查明了钴的赋存形式和产出特征,将驼路沟钴成矿过程划分为喷流沉积期和叠加改造期。研究结果表明:钴在驼路沟矿床中以独立矿物(辉砷钴矿—辉砷镍矿和硫镍钴矿)和富钴黄铁矿2种形式赋存,喷流沉积成矿作用和后期构造变形叠加改造作用是驼路沟矿床中钴富集成矿的2个重要过程。

湘东北地区位于江南造山带中段,是我国重要的黄金产地之一。吴华浩等对湘东北地区正冲金矿床的成矿时代和成矿物质来源进行了研究,以期为正冲金矿床及湘东北地区其他金矿床的成因认识提供理论基础。借助LA-MC-ICP-MS分析方法对正冲金矿床含金石英脉中的绢云母进行了Rb-Sr定年,获得正冲金矿床的年龄在(219.1±6.0)~(215.8±7.7) Ma之间,并通过硫同位素地球化学分析,推断深部岩浆(或幔源物质)可能是正冲金矿床成矿物质的主要来源。结合矿区地质特征、成矿年代学和同位素地球化学特征,认为正冲金矿床形成于印支期陆内造山环境中,矿床形成与华南板块和华北板块碰撞再伸展过程有关。

熊耳山矿集区地处秦岭造山带中东部,分布有众多不同期次和不同规模的贵金属和有色金属矿床。徐厚生等从构造地质学角度对熊耳山地区近年来新发现的东草沟金银矿床进行了研究,以全面了解该矿床构造控矿机制和成矿规律,为熊耳山地区蚀变岩型金(银)矿床的下一步找矿预测奠定理论基础。通过开展详细的野外构造解析,认为东草沟金银矿床矿体严格受断裂控制,控矿断裂在成矿期具有多阶段活动的特征。矿区构造与矿化时空关系研究表明:早、晚成矿阶段的控矿断裂特征明显不同。其中,早阶段(印支末期—燕山早期)的控矿断裂为压性断层,显示出明显的韧—脆性变形特征,发育有S-C构造及构造片理化带;晚阶段(燕山中晚期)的控矿断裂表现为张性断层和脆性变形特征,矿脉具有典型的扩张性充填脉的特征。

滇黔桂地区是我国重要的金成矿区之一,分布有大量高温岩浆热液型金(铜)矿床和低温热液型金矿床。刘林林等在收集前人研究数据的基础上,对滇黔桂地区不同成矿温度热液金矿床中的磷灰石微量元素特征进行了对比研究,结果表明:高温富碱斑岩型金(铜)矿床中的磷灰石自形程度较好,具有较高的F和Cl含量,表现出轻稀土富集、重稀土亏损的特征;低温卡林型金矿床中的磷灰石自形程度较差,具有相对较低的F和Cl含量,表现为中稀土富集模式。综合分析认为,磷灰石在高温—中低温金矿床中具有独特的地球化学特征,能够有效揭示矿床类型及成矿流体演化过程。

湘南地区位于华南板块南岭中段,发育有多个大型—超大型矽卡岩型和石英脉型钨矿床,是我国重要的钨资源矿集区。为深入了解湘南地区钨矿床成矿机制和厘定矿床成因,李博等以湘南地区新田岭白钨矿床中普遍存在的矽卡岩矿物——石榴子石为研究对象,运用扫描电镜、EPMA和LA-ICP-MS等技术对石榴子石的结构、主微量元素和U-Pb年龄进行分析。研究表明,新田岭钨矿床的成矿作用经历了多阶段热液过程,石榴子石形成过程中流体的氧逸度和温度先升高后降低,压力和pH值先降低后升高。此外,石榴子石中的钨含量变化暗示着新田岭矿床中钨矿化主要发生在退蚀变阶段,而白钨矿形成后在退蚀变晚期可能经历了溶解—再沉淀的过程。

湘西雪峰隆起区是华南地区重要的金多金属成矿带之一,已发现的金、锑、钨多金属矿床(点)多达100余处。余应龙等对湘西雪峰隆起区中部的大溶溪白钨矿成因类型进行了深入研究,结合大溶溪白钨矿床前期收集的大量基础资料,以及9个中段1 997个钨样品测试数据,细致研究了大溶溪白钨矿的矿体侧伏规律,并探讨了大溶溪白钨矿的成矿作用过程及其与大神山岩体之间的关系。研究表明:大溶溪白钨矿的矿体侧伏方向为NE42°,受大神山岩体控制,成矿物质主要来源于南沱砂岩组。结合前人研究成果,认为大神山岩体北部界山区域和南部白沙溪区域均位于大神山岩体热力场范围内,成矿条件与大溶溪白钨矿床相似,具有良好的成矿前景,建议进一步探寻深部隐伏矿体。

稀土是重要的战略性金属矿产,也是我国的优势矿种,新疆地区分布的稀土矿床主要与深源浅成的碱性岩类密切相关。杨佐怀等对西昆仑地区塔什库尔干一带新发现的苦子干碱性杂岩体及其与稀土成矿的关系进行了系统研究,以期为总结该区成矿规律和开展下一步找矿工作提供理论依据。结合野外实地调查、镜下鉴定,以及主微量元素分析,认为苦子干碱性杂岩体是区内最大的新生代碱性杂岩体,各类岩石总体稀土元素含量较高,富集LREE,具有较好的稀土矿找矿前景。此外,苦子干碱性杂岩体主要呈Ce、Y富集特征,且与F元素呈正相关,赋矿(化)岩石为中粒霓辉正长岩,含萤石、磷灰石和独居石等副矿物,具有寻找碱性交代型稀土矿的前景。

专栏召集人


王智琳,山西运城人,中南大学地球科学与信息物理学院副教授,博士生导师。研究方向包括:关键金属的赋存形式、地球化学行为和富集机制,成因矿物学,华南中生代构造—岩浆作用与铁、金、铜、铅锌等多金属成矿作用研究等。主持/参与国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、横向课题等科研项目近10项,发表学术论文30多篇。担任《黄金科学技术》青年编委,教育部学位中心通讯评议专家、Ore Geology Reviews、Journal of Cleaner Production、Geochemistry、Geological Magazine、Acta Geochimica、《岩石学报》、《大地构造与成矿学》、《黄金科学技术》等期刊审稿专家。


段留安,河南长葛人,中国地质调查局金矿重点勘查区资源潜力评价工程首席专家,烟台中心副总工程师,博士,正高级工程师,博士生导师。中国地质大学(武汉)兼职研究员、自然资源部深部金矿勘查开采技术创新中心/山东省深部金矿探测大数据应用开发工程实验室客座研究员。主要研究方向包括:矿产勘查、矿床地球化学研究等。主持/参与国家重点研发计划项目课题、安徽省自然科学基金、横向课题等科研项目5项,主持中国地质调查局及原武警黄金部队黄金专项等项目20余项,探获安徽池州抛刀岭、铜陵杨冲里、牟平前垂柳、招远滕家等一批金及内蒙古大红山超大型晶质石墨矿矿床,发表学术论文50余篇(SCI/EI论文近20篇),出版专著1部,授权实用型新型专利3项。获个人三等功2次,获中国地质学会第四届“金罗盘奖”。


冷成彪,山东临沭人,博士(后),教授,博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者,现任核资源与环境国家重点实验副主任。主要从事岩浆—热液矿床成矿理论与找矿方法研究。主持国家自然科学基金、重点研发计划项目子课题及省部级科研项目10余项,在国内外重要学术期刊发表SCI/EI等高质量学术论文80余篇,出版教材1部,授权国家发明专利1项,软件著作权2部。曾入选中国科学院青促会会员、江西省首届“青年井冈学者” 、江西省“双千计划”创新领军人才等人才计划。担任《黄金科学技术》、《矿床地质》、《大地构造与成矿学》等期刊编委/青年编委,兼任中国地质学会区域地质与成矿专业委员会和青年工作委员会委员。


王国光,河北承德人,南京大学地球科学与工程学院副教授。研究方向为地质流体与成矿作用。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目、国家重点研发计划专题和中国地质调查局整装勘查区项目等。以第一作者或通讯作者发表矿床学和地质流体领域的SCI文章20余篇。兼任青年地学论坛理事会理事、内生金属矿床国家重点实验室学术秘书、中国地球物理学会构造物理化学专业委员会副主任委员、中国矿物岩石地球化学学会青年工作委员会委员、《矿床地质》编委、Frontiers in Earth Science杂志Review Editor、《黄金科学技术》青年编委等。


谢卓君,湖南郴州人,中国科学院地球化学研究所副研究员。研究方向包括:卡林型金矿、低温热液矿床和富稀土磷矿等。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目和贵州省重点基金等近10项。主要研究成果发表在Reviews in Economic GeologyEconomic GeologyMineralium DepositaGeochimica et Cosmochimica Acta等刊物上。2018年担任SEG Committee on Committees;2020年至今担任《黄金科学技术》青年编委。曾获得中国科学院大学、北京市“优秀毕业生”称号,入选中国科学院青促会会员,入选中国科学院特聘研究岗(骨干)。

http://www.goldsci.ac.cn/article/2023/1005-2518/1005-2518-2023-31-2-171.shtml

参考文献

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