Author: Zhou Taofa(周涛发), Fan Yu, Chen Jing, Xiao Lin, Zhang Shu
长江中下游是我国重要的铁铜金多金属成矿带,产出多个大中型斑岩-矽卡岩铜金矿床和玢岩型铁矿床,是我国重要的工业走廊。矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫富集成矿,还富集多种关键金属资源,目前可利用的主要有镉、钴、硒、碲和铼等,它们是我国战略亟需、且有待重点研究和突破的关键金属资源。它们是新一代尖端武器、信息技术、节能环保、医药和医疗设备、高端装备制造、新材料、新能源汽车等所需要的功能材料、结构材料和关键性原料。目前,长江中下游成矿带中关键金属总体研究程度低,家底不清,成因不明,亟待加强形成与富集机制研究,长江经济带内大型矿业公司对伴生关键金属的综合利用日益重视,矿床中关键金属的开发利用亟待理论和技术支撑。
2020年9月,合肥工业大学周涛发带领的矿床学研究团队在《科学通报》第65卷《中国关键矿产资源研究》专辑中,发表了综述性论文“长江中下游成矿带关键金属矿产研究现状与进展”,系统总结和分析了该成矿带中关键金属的分布特征、勘查与研究取得的重要成果,以及今后的主攻方向。
论文在系统收集成矿带矿床中关键金属已有研究成果和资料的基础上,对成矿带内矿床中关键金属富集特征进行了调查评价,绘制了长江中下游成矿带含共伴生关键金属元素矿床分布图(图1),总结了矿床主矿种和伴生关键金属元素的对应关系。通过对成矿带内斑岩-矽卡岩型铜铁金矿中镉、钴、硒、碲和铼等关键金属元素矿产的赋存状态及富集特征进行总结,明确了上述关键金属元素的主要寄主矿物及在其中的含量特征。提出了成矿带斑岩-矽卡岩型矿床中关键金属下一步重点关注和研究的3个主要研究方向:
(1)深入开展陆内构造环境下斑岩-矽卡岩型铜金矿床成矿系统形成与演化过程中关键金属的来源与成矿过程研究,显著提升成矿作用过程中关键金属元素的地球化学行为、形成机制等的认识。
(2)加强与材料科学等的多学科交叉,建立系统的镉、钴、硒、碲和铼等关键金属的赋存状态表征的技术与方法,确定关键金属的赋存状态,攻克关键金属元素的富集机理。
(3)针对性地开展关键金属冶金矿物学研究和成矿模式实验,探索关键金属有效分离的选冶技术,提高关键金属的综合利用水平。
相信本文的发表,将大大激发我国对该成矿带关键金属研究和勘查的重视程度和工作投入,进一步提升我国关键金属的资源保障程度,为长江经济带的建设提供坚实的资源保障与支撑。
研究得到国家自然科学基金委“战略性关键金属超常富集成矿动力学”重大研究计划的资助。全文链接: http://engine.scichina.com/doi/10.1360/TB-2020-0347
图1 长江中下游含共伴生关键金属元素矿床分布图
含稀散金属的矿床据湖北、江西、安徽和江苏四省矿床发现史、作者未发表资料修编. 1, 程潮铁矿床(伴生镓); 2, 张福山铁矿床(伴生镓); 3, 铜山口铜金矿床(伴生硒/碲); 4, 鸡冠咀金矿床(伴生硒/碲); 5, 铜绿山铁铜矿床(伴生硒/碲); 6, 阮家湾钨矿床(伴生镓/镉); 7, 鸡笼山金铜矿床(伴生硒/碲); 8, 封三洞金铜矿床(伴生硒/碲); 9, 洋鸡山金矿床(伴生硒/碲); 10, 城门山铜金矿床(伴生硒/碲); 11, 东顾山钨钼矿床(伴生铼); 12, 沙溪铜金矿床(伴生硒); 13, 罗河, 小包庄铁矿床(伴生镓); 14, 泥河铁矿床(伴生镓); 15, 矾山明矾石矿床(伴生镓); 16, 石门庵铜矿床(伴生硒/镓); 17, 井边铜矿床(伴生硒/镓); 18, 黄山岭-桂林郑铅锌钼矿床(伴生镉); 19, 湛岭铼钼矿床(伴生铼); 20, 金口岭铜金矿床(伴生镓); 21, 狮子山铜金矿床(伴生硒/碲/钴); 22, 荷花山铅锌矿床(伴生镓镉); 23, 新桥硫铁矿床(伴生硒/镉/钴); 24, 姚家岭铜锌金矿床(伴生硒/镉/钴); 25, 茶亭铜金矿床(伴生镉镓); 26, 姑山铁矿床(伴生镓); 27, 凹山铁矿床(伴生镓); 28, 香泉铊矿床; 29, 琅琊山铜金矿床(伴生硒); 30, 万寿山锗矿床; 31, 栖霞山铅锌矿床(伴生镉)。