乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的矿物学

内蒙古乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床,锗金属储量达1600 t。以乌兰图嘎超大型锗矿床的含锗煤为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)和电子探针(EPMA)详细研究了乌兰图嘎含锗煤及其同时代的红旗煤矿无矿煤的矿物学特征。分析结果表明,乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石;次要矿物包括长石、高岭石、伊利石;另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石;微量的锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。推测含锗煤中的锗可能主要呈有机结合,而Ba、Zn、Ti、W、Pb、Bi、Cr、Fe、As、Zr、Sb、Cu和REE可能主要与矿物相结合。此外,首次在乌兰图嘎含锗煤及红旗煤矿无矿煤中发现含银颗粒或自然银,推测胜利煤田的褐煤可能有相当规模的Ag矿化。

贵州睛隆锑矿床中萤石的Sr同位素地球化学

对黔西南晴隆锑矿床中的萤石进行了Sr同位素分析，得到其Sr同位素比值为0．70766-0．70932。这个比值明显高于赋矿的二叠系茅口组灰岩(0．70672—0．70821)和蛾眉山玄武岩(0．70441—0．70638)，表明成矿流体相对富集放射成因^87Sr。由于该矿成矿流体的Sr同位素比值明显高于蛾眉山玄武岩，因此将其成矿作用仅仅简单归结于与玄武岩火山活动有关的岩浆热液是不妥的。同时，成矿流体Sr同位素比值也高于二叠纪灰岩的Sr同位素比值，指示成矿流体不可能为单纯的二叠纪海水，而应该有更为富集放射成因Sr的岩石的贡献，可能是这些二叠系岩石下伏的地壳基底。先前对矿床稀土元素地球化学研究得到，成矿物质有外部地壳岩石参与；氢氧同位素地球化学研究发现，成矿流体为大气降水演化产物而不是海水;成矿物质(F和Sb)具有赋矿围岩以外的来源。结合萤石的Sr同位素分析，可以认为晴隆锑矿不是简单的“海相火山喷流沉积成因”或“原地改造产物”，成矿流体和成矿物质均具有外部来源参与而不单单是来自赋矿围岩，可能与下伏基底岩石有关。

湘中锡矿山锑矿床成矿物质来源的同位素示踪

本文利用放射成因同位素（Pb、Sr)和轻稳定同位素（C、O）对锡矿山超大型锑矿床的成矿物质来源进行了示踪，从物源角度揭示了其在规模成矿、元素发生超常富集的原因。研究表明，锡矿山锑矿床的成矿物质不可能是来自赋矿围岩；深部地幔和基底都卷入了该矿的成矿作用；富Sb的交代型地幔和富Sb的元古界基底为其大规模成矿提供了充足的矿源，两者是形成锡成山超大型锑矿床的前提条件。

湘中锡矿山锑矿床的Sr同位素地球化学

对湘中锡矿山锑矿床围岩灰岩、硅化灰岩、煌斑岩和脉石矿物进行了系统的Sr同位素研究。结果表明，矿区围岩发生了隐性蚀变，灰岩中Sr亏损，而^87Sr/^86Sr高于同时代的海相碳酸盐，这种隐性蚀变很可能是水／岩反应所致。矿体附近的硅化灰岩中Sr更加亏损，而^87Sr/^86Sr明显增加。成矿期方解石的^87Sr/^86Sr较高，成矿体系中变化的W／R比造成了方解石中^87Sr/^86Sr值的明显波动。成矿流体为一富放射成因^87Sr的溶液。成矿流体来自或流经基底地层，流体中的Sr由基底碎屑岩提供，矿质Sb也可能主要来自富Sb的元古宇基底。水／岩反应的理论模拟显示，锡矿山成矿流体中的Sr约为3．0μg/g，^87Sr/^86Sr为０．７１７；蚀变－成矿体系为一开放体系，矿石的沉淀机制主要为水／岩反应，成矿体系中W／R 比较高。

锡矿山锑矿床热液方解石的Sm-Nd同位素定年

通过对热液成因方解石Sm-Nd同位素体系的研究, 对湘中锡矿山超大型锑矿床的形成时代进行了精确限定. 研究表明, 锡矿山锑矿床形成于晚侏罗世~早白垩世, 早、晚两期的成矿作用时间分别是(155.5±1.1)和(124.1±3.7) Ma. 对该矿床成矿时代的精确厘定, 有助于揭示该区元素Sb的超常富集机制, 为深入认识其矿床成因和成矿机理奠定了基础.

铊（含铊）矿床找矿某些问题研究

铊（含铊）矿床系指包括Tl、Hg、As、S、Sb、Cu、Ph、Zn、Cd、Ge、Sn、Au和Ag等在内的一套亲铜族元索矿床系列。基于铊地质地球化学，环境地球化学和生物地球化学研究基础，并以铊矿床为例，从铊（含铊）矿物、元素组合、多岩性岩、生物成矿、表生地球化学等5个方面进行了阐述。

滇西上芒岗红色粘土型金矿床金的特征

通过化学分析法、X射线衍射和粒度分级、金的浸出实验，对上芒岗红色粘土型金矿床进行研究，发现矿石矿物由褐铁矿、粘土矿物和石英组成，矿石中的金与粗颗粒的多少呈正相关，为微细粒金和游离态金，被吸附于褐铁矿、粘土矿物和石项等矿物表面或裂隙中，在红色粘土剖面中与Mo、Sb、Hg、As等元素紧密共生，金在弱酸-弱碱性条件下活性、迁移，在潜水面附近再沉淀，上芒岗卡林型金矿体为红色粘土型金矿的主要矿源体。

个旧塘子凹锡多金属矿床微量元素地球化学特征

塘子凹矿床位于个旧老厂矿田的西北部,矿体按产出方式可分为接触带原生硫化矿和脉状氧化矿。本 文着重从微量元素地球化学和矿物地球化学角度探讨了本区脉状氧化矿的成因问题,认为该区脉状氧化矿与 接触带原生硫化矿具有同源性,而与围岩大理岩没有成因联系;在成矿后期,地表流体对脉状矿体中多种微量 元素特别是V、As、Sb、Bi 等有强烈的富集作用。

云南潞西上芒岗金矿红色粘土化作用及其环境效应

上芒岗卡林型金矿床的强烈红土化作用，形成了上部红色粘土型金矿体，产生了一定范围的次生地球化学异常。金矿区红色粘土剖面可分为表土带、坡积带、钙华－沼泽带、残积带、腐泥带和基岩带 。在原生卡林型金矿红土化作用过程中，黄铁矿、毒砂、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物矿物发生氧化作用，S、As、Sb、Pb等有有害元素将被有效释放进入地下水和红色粘土中，进而造成地下水和土壤的污染。

冀西北地区环境背景与生态效应

岩（矿）石及水系沉积物地球化学背景值研究表明，冀西北地区Pb,As,Sb,Cd,Ba,F,Te,Bi,In,U,Au,Ag,Zn等元素含量高于地壳克拉克值，岩浆岩类K2O及Na2O含量明显高于中国和世界花岗岩化学成分平均值。在中部金矿床集中区，K2O、Na2O和Te,Se,Au含量明显较高；金矿集中区外围的银铅锌多金属矿床集中区，Cd,As,Sb,Bi,F,In,U,Mo,Mn,Ag,Pb,Zn等元素高密度富集。中－新生代张宣幔枝构造作用决定了冀西北地区地球化学背景及空间变化，直接制约了元素在岩（矿）石－土壤－水－植物－人体循环过程的迁移与分布，以及张家口－北京地区的农业生态环境与人体健康。

滇西上芒岗卡林型金矿床地球化学特征

岩石化学与微量元素研究表明，在强经泥质灰岩中，SiO2和Au、As、Sb含量增高，CaO、CO2和MgO含量降低；在强碳酸盐化泥质灰岩中，AgO和CO2含量增高，SiO2含量降低；不同蚀变与矿化岩石的稀土含量和配分模式与未蚀变泥质灰岩基本一致。流体包裹体研究揭示，成矿溶液为富Cl^-型和富SO4^2-型，爆裂温度为183－378℃。同位素研究指示，δ^34S=(6.471-21.965)×10^-3，δ^18O=(9.3-11.6)×10^-3，δD=(-70--77)×10^-3,^206Pb=19.551-20.05,^027Pb/^204Pb=15.690-16.240,^208Pb/^204Pb=38.710-40.137；成矿流体具有岩浆水和大气降水相混合的特点，成矿物质具有壳－幔混合特征。

滇西上芒岗卡林型金矿和红色粘土型金矿的关系

上芒岗金矿床分为两部分：红色粘土型金矿和卡林型金矿。这两种类型的金矿都受上芒岗断裂控制，在空间上存在明显的上下叠复关系。红色粘土剖面中As、Hg、Au、Sb、Mo等微量元素表现相似的变化特征，为表生条件下成矿元素组合，这一特征与卡林型金矿的元素特征极为相似；两类型金矿在大离子亲石元素特征和稀土元素特征上具有相似性：两类型金矿的大离子亲石元素分布曲线都表现为富Cs和U、贫Ba和Sr的模式，稀土配分模式表现为轻稀土富集的右倾曲线。红色粘土型金矿形成于上新世，卡林型金矿形成于白垩纪，在成矿时代上有先后顺序关系。

滇西上芒岗红色粘土型金矿的元素地球化学特征及其物质来源探讨

对滇西上芒岗红色粘土型金矿的主元素，微量元素和稀土元素地球化学特征进行了详细的研究。结果表明，主元素Al2O3,Fe2O3和K2O在红色粘土剖面中共迁移同沉淀，SiO2的变化却与它们相反，这揭示了上芒岗红色粘土型金矿的红色粘土层除了残积带红土化程度高外，总体上SiO2含量高，去硅作用不完全，红土化程度低；与地层，矿化蚀变岩的对比分析结果表明，红色粘土是在加勐嘎组泥岩基础上经红土化作用形成的，红色粘土的微量元素表现为Au,Hg,As,Sb,Cu,Pb,Zn和Mo等元素的共生,在红土化好的残积带明显富集；红色粘土的大离子元素分布模式与矿化蚀变岩和嘎组的相似，红色粘土的稀土分布模式与矿化蚀变岩和地层的相似，表现为轻稀土富集的右倾型平缓曲线，稀土元素分蚀明显的地方金富集，以上分析揭示，此金矿的成矿物质主要来自矿化蚀变岩，红色粘土主要来源于勐嘎组和矿化蚀变岩.

中国煤中22种环境敏感微量元素的地球化学研究

本论文按照统一的采样和统一的分析测试方法对全国煤中22种环境敏感微量元素及全硫含量进行了系统的研究。通过统计学的方法不仅给出了中国煤炭部分环境敏感微量元素的分布范围、算术均值、标准差、几何均值、几何偏差，中位数，而且首次给出了95％置信度下算术均值、几何均值以及元素含量分布的置信区间等，并与前人大量样品的统计结果进行比较。还通过统计分析了部分环境敏感微量元素在我国煤中的主要赋存状态，以及选煤对这部分微量元素的脱除机理和脱除效果等，得到以下几点认识： 1. 通过与前人大量样品统计所得到的结果进行比较，进一步证明了论文中使用的这批样品是中国煤炭平均化学成分的良好代表。本次所分析的23种元素中，As、Be、Co、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Th、Tl、U、F、S等13元素与前人数10年研究的统计结果在分布范围、均值含量等上非常一致，但本次的结果更为可信，更接近中国煤炭平均化学成分的真实状况。此外，本次对这B、Sn这2种元素的分析数据也是目前反映我国煤中分布最具有代表性的数据。 2. 根据样品的无偏性，对平均值的置信区间进行计算。首次给出了全国煤中各元素在95％置信度下的算术均值的置信区间、几何均值的置信区间以及元素含量分布的置信区间等。可以为后人研究各元素在绝大多数煤中的含量及均值情况时作为参考。同时统计分析表明，按照95％置信度计算，16元素的真实平均值在我们所得到的平均值±11％范围之内，最大偏差为硒，在±20％之间。 3. 平均值作为最常用的统计量之一，中国煤中不同元素的不同均值之间有一定的差异，反映了元素在煤中不同的分布状态。论文中通过对23种元素在全国煤中的5种不同的均值比较，一般元素的产量加权均值与总体样品均值之间都比较接近；绝大多数元素的储量加权均值比较低，这与西北、华北地区未开采利用的煤炭资源量大，煤质好有关。 4. 通过与Swaine（1990）给出世界煤中元素的分布范围进行比较，22种环境敏感微量元素在我国煤中的分布处于世界煤的有限范围之内。其中，Cr、Cu、Mn、Mo、Se、Sn、Th、Tl、U、V、F等微量元素在我国煤中的分布与世界煤比较接近，而As、B、Ba、Be、Cd、Co、Cl、Hg、Ni、Pb、Sb等微量元素在我国煤中较世界煤低很多。 5. 与世界主要煤炭资源大国和Swaine（1990）给出的世界煤元素均值含量的比较显示，大部分环境敏感微量元素在我国煤中的均值含量与世界主要煤炭资源大国煤中的均值含量也比较接近。其中，我国煤中B、Co、Cu、Hg、Pb、U等6种元素含量均值与美国煤比较接近，As、Cd、Sb、Tl等4种元素含量均值与澳大利亚煤比较接近，Ba、Cr、Mo、Ni、V等4种元素含量均值与前苏联煤比较接近，Be、Mn、Se、Th、F等5种元素含量均值与世界煤比较接近。 6. 随着煤炭变质程度的增高，各元素均值含量没有表现出明显规律性的增高或降低。但22种环境敏感微量元素在褐煤、弱粘煤、不粘煤、气煤等较低变质程度煤中的含量整体水平不高，绝大多数微量元素主要在中高变质程度煤中较为更为富集。不同成煤时期以及不同聚煤区煤中各种环境敏感微量元素不同的富集程度，从总体上反应了绝大部分环境敏感微量元素在华南煤中更为富集，而占全国储量3/4的华北和西北煤中的总体水平相对较低。 7. 通过对环境敏感微量元素与灰分及主要灰成分之间的关系进行分析，初步了解了它们在煤中的主要赋存状态。煤中绝大部分环境敏感微量元素还是具有非常明显的无机亲和性，在煤中主要以矿物无机形态存在。主要与粘土矿物、黄铁矿及硫化物相结合，而与碳酸盐矿物关系不大。 8. 脱除率的分析显示，15种元素的脱除率与灰分的脱除率之间具有显著的正相关性，说明煤中绝大部分环境敏感微量元素主要以无机形态存在，因此提高原煤入洗率，降低原煤灰分的同时也可以在很大程度上降低环境敏感微量元素的燃煤排放。 9. 部分环境敏感元素的脱除率受到其在煤中的赋存状态、矿物形态、煤级以及选煤厂洗选工艺等诸多因素的影响，在不同样品中脱除率的差异较大。某些样品中微量元素的脱除率较高，最高脱除率可达到70％以上。从平均脱除率来看，灰分、硫分及绝大多数环境敏感微量元素处于30％－70％之间，只有少数几个元素不到20％。

内蒙古乌兰图嘎超大型锗矿床含锗煤的地球化学

乌兰图嘎锗矿是我国近年来发现的产在煤层中的超大型锗矿床，锗金属储量达1600吨，其成矿地质条件与成矿模式不同于临沧锗矿和俄罗斯远东地区的锗矿。本文以乌兰图嘎含锗煤的地球化学特征为重点，利用X射线衍射、扫描电镜、电子探针、ICP-MS和数理统计等多种分析方法，系统研究了乌兰图嘎含锗煤的矿物学、微量元素和稀土元素地球化学特征，结合与其他地区含锗煤地球化学特征的对比，初步探讨了乌兰图嘎锗矿的成因。论文获得以下几点主要认识： 1. 乌兰图嘎含锗煤中的主要矿物包括石英、蒙脱石；次要矿物包括长石、高岭石、伊利石；另含少量三水铝石、角闪石、叶蜡石、石膏、绿泥石、锐钛矿、黄铁矿、方解石、白云石和草酸钙石。扫描电镜和电子探针分析表明，乌兰图嘎含锗煤中还存在锆石、闪锌矿、白钨矿、重晶石、黄铜矿、卤化物、磷酸盐以及含Pb、Bi、Cr、As和Sb矿物。未发现含锗矿物。首次在乌兰图嘎含锗煤和红旗煤矿的无矿煤中发现含Ag矿物。 2. 与上地壳平均组成相比，乌兰图嘎锗矿褐煤明显富集Be、Ge、Sb、W和U，亏损Rb、Nb、Sn和Ta。乌兰图嘎锗矿褐煤中Be、Ge、Sb、W和U的平均含量明显高于乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤，以及美国煤和世界煤的平均组成。乌兰图嘎锗矿含矿煤的稀土元素平均含量略高于美国煤或世界煤的平均组成、乌兰图嘎砂岩以及同时代的红旗煤矿无锗煤中的稀土元素含量。稀土元素与锗含量无明显的相关性。 3. 按元素组合不同，煤中微量元素可划分为4个组：Ge-Mo，Tl-Ga-Zn-Co，Rb-Cs和W-U-Cd-Y-Pb-Cu-Hf-Zr-Th-Sn-Nb-Ta-Ti-Sb-Ba-Sr-Mn-Be组合。第一组合包括与灰分呈负相关的元素，它们主要表现出有机亲合性。 剩下三组包括与灰分呈负-较高相关的元素，其主要与硫化物或铝硅酸盐矿物结合。大多数含锗煤的稀土元素含量与灰分呈高度正相关，表明含锗煤中的稀土元素主要来自陆源碎屑并主要与同沉积矿物相结合。稀土元素在少数高锗煤中的富集与存在独居石有关。 4. Ge和Mo富集在不同剖面的不同部位，其余微量元素和稀土元素或多或少地跟随灰分的分布。TiO2标准化的元素剖面揭示乌兰图嘎褐煤样品中的Be/TiO2、Ge/TiO2、W/TiO2、U/TiO2、Mo/TiO2、Sb/TiO2、Tl/TiO2和Sr/TiO2比值较乌兰图嘎砂岩和红旗煤矿褐煤中的参考值高出许多。这些元素（Be、Ge、W、U、Mo、Sb、Tl和Sr）的大部分(>90%) 可能由溶液带入煤层。稀土元素与TiO2的比值总体接近矿区砂岩以及红旗煤矿无矿煤中的对应比值。 5. 乌兰图嘎含锗煤具有与矿区砂岩和红旗煤矿无矿煤类似的、页岩式的球粒陨石或北美页岩标准化稀土元素分配模式；与上覆砂岩的稀土元素组成相比，少量含锗煤表现出轻微但明显的中-重稀土富集，表明少量的中-重稀土在后生作用中被叠加或保留在乌兰图嘎含锗煤中。乌兰图嘎锗矿的含锗煤以较高的LREE/HREE和Eu/Eu*比值以及平坦的北美页岩标准化稀土元素分配模式为特征，明显区别于临沧锗矿和俄罗斯远东地区锗矿中的含矿煤。 6. 乌兰图嘎锗矿含锗煤中大多数的微量元素和稀土元素可能来源于花岗岩源区，Be、Ge、Sb、W和U的富集可能与后生的、侧向迁移的含锗溶液有关。含锗溶液自花岗岩源区淋滤出这些元素并将其搬运至褐煤中，煤中有机质将溶液中的锗固定而聚集成矿。