广西大厂矿田铟的富集规律研究

论文摘要

论文以分散元素地球化学理论为指导,从广西大厂矿田区域成矿地质背景分析入手,应用岩石学、构造地质学、稀土元素地球化学、微量元素地球化学、稳定同位素地球化学、包裹体地球化学等多学科知识对大厂矿田的矿床地质特征、矿床地球化学特征、矿床成因进行了比较系统和深入的研究,进而在全面总结成矿规律的基础上,开展了大厂矿田铟的富集规律研究工作。从大厂矿田区域地质特征分析入手,应用地洼学说成矿学理论,阐述了大厂矿田矿田经历了前地槽、地台及地洼(活化)三个大的构造发展演化阶段。矿区前地槽主要为沉积期,形成了前三叠纪的原岩地层,至印支期,区域上升成为地台,至燕山期,地台活化,进入地洼阶段,区域发生大规模构造、岩浆活动,地洼阶段为大厂矿田的重要形成时期。首次对大厂矿田中In与近矿围岩、岩浆岩以及矿石的微量元素、稀土元素地球化学特征的相互关系进行了研究,揭示了微量元素和稀土元素在成岩、成矿过程中所反映的地球化学行为特征,成矿物理化学环境特征表明In在相对偏氧化的弱碱性成矿环境中易得到富集。首次对大厂矿田中In与主要成矿金属元素的关系进行了研究,发现铟和锡之间存在正相关关系。In与Sn在地球化学行为的相似性,使得Sn与In同迁移、同沉淀。Sn在In的矿质活化、迁移及进入闪锌矿晶格过程中起着十分重要的作用；In与Zn之间呈负相关关系,说明In在闪锌矿结晶早期就进入晶格中,此外证明了In在趋向于高温时进入闪锌矿晶格中。首次对大厂矿田In与岩浆岩的关系进行了研究,研究表明在成矿作用过程中岩浆岩起到不可忽略的作用,越靠近岩体,铟的含量越局。通过对大厂矿田矿石与区域地层、岩浆岩稀土特征的研究,表明大厂矿田的成矿物质可能是多来源的,而不仅仅是某一个特定地层或岩浆岩所提供的。但是同车江组、五指山组、榴江组、罗富组、纳标组的稀土特征与矿石稀土特征有一定的共同点,总体表现为轻稀土富集、重稀土平坦,Eu和Ce亏损,反映出矿石对容矿岩石稀土元素的继承,即矿石的稀土元素主要来自容矿地层。通过对In在各个中段含量的变化研究,说明大厂矿田In的含量与深度成正相关关系,也证明了在同一矿体中,In的含量与成矿温度呈正相关关系。通过对大厂矿田In的富集规律的研究,以大厂矿田的矿床成因、成矿规律以及矿化在空间上所表现的各种富集变化规律为主要预测依据,提出了在大厂矿田有如下几个有利部位易形成富铟矿体：围绕龙箱盖花岗岩体是形成富铟矿体的有利部位,以前的工作都是围绕着花岗岩体寻找锡矿体、锑矿,而忽略了对其中铁闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿等的研究,从目前掌握的情况来看,以及在铟的价值越来越大的情况下,在龙箱盖周围的矿体中大量的黄铁矿、磁黄铁矿和铁闪锌矿是具有巨大的经济价值的。100#矿体下部的105#矿体是另一个铟储量巨大的富铟矿体,从目前的勘探情况来看,100#矿体是世界上已知的铟储量最大的矿体,但是其成矿温度要比105#矿体低,且105#矿体是综合品位更高的锡石硫化物型矿体,105#矿体是下一个值得重点研究的对象。铜坑—长坡矿床也是区内另一个大型的富铟矿体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 论文选题的依据、来源及目的意义
• 1.2 论文的研究内容及攻关目标
• 1.3 研究现状及存在的主要问题
• 1.3.1 分散元素研究现状
• 1.3.2 铟的研究进展
• 1.3.3 取得的主要认识
• 1.3.4 存在的主要问题
• 1.4 论文的研究思路及研究内容
• 1.4.1 研究思路与方法
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 完成的主要工作及取得的主要成果
• 1.5.1 完成的主要工作
• 1.5.2 取得的主要成果与创新
• 第二章 铟的基本介绍、产量及主要用途
• 2.1 基本介绍
• 2.1.1 历史回顾
• 2.1.2 铟的物理属性
• 2.1.3 铟的测试分析方法
• 2.1.4 铟的主要用途
• 2.1.5 铟的应用发展趋势
• 2.2 铟的地球化学性质
• 2.2.1 铟的地球化学参数
• 2.2.2 铟在自然界的分布
• 2.3 铟的产量
• 2.3.1 原生铟
• 2.3.2 再生铟
• 2.4 小结
• 第三章 铟的矿床学特征
• 3.1 概述
• 3.1.1 铟的岩浆分异作用
• 3.1.2 铟的岩石学特征
• 3.2 脉状钨、锡矿床中铟的富集
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 典型矿床分析——以加拿大Mount Pleasant矿床为例
• 3.3 火山成因块状硫化物（VMS）矿床中铟的富集
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 典型矿床分析——以加拿大Kidd Creek矿床为例
• 3.4 热液型矿床中铟的富集
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 典型矿床分析——以日本丰羽（Toyoha）矿床为例
• 3.5 其他类型矿床中铟的富集
• 3.6 小结
• 第四章 大厂矿田铟富集规律研究
• 4.1 概述
• 4.2 大厂矿田基本地质特征
• 4.2.1 地层及岩性
• 4.2.2 构造特征
• 4.2.3 岩浆岩
• 4.2.4 成矿分期及空间展布特征
• 4.3 铟的赋存规律研究
• 4.3.1 主要矿物
• 4.3.2 铟元素物质来源
• 4.3.3 铟与成矿温度之间的关系
• 4.3.4 铟富集有利部位
• 第五章 富铟/铟伴生矿床时空分布规律及成矿模式探讨
• 5.1 概述
• 5.2 富铟矿床时空上的分布规律
• 5.3 富铟矿床与造山运动的关系
• 5.4 富铟/铟伴生矿床矿床的成矿模式探讨
• 结束语
• 参考文献
• 攻读学位期间主要的研究成果
• 致谢
• 图版