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| 內容簡介： |
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晴隆沙子钪矿床是一个大型钪矿床，也是贵州省首次发现的独立钪矿床，对地方经济发展有重要意义。本书对贵州首次发现的大型独立钪矿床-晴隆沙子钪矿床的成矿过程及成矿机制进行了研究，查明了沙子钪矿床的地质特征、赋存规律、地球化学特征，分析了其成矿环境与成矿条件，解答了成矿过程过程中的关键问题：1）形成独立钪矿床需要什么样的大地构造背景；2）为什么贵州西部晴隆沙子一带可形成独立钪矿床；3）分散元素Sc形成独立钪矿床深部背景如何；4）形成独立钪矿床的峨眉山玄武岩有怎样的特点；5）钪矿与锐钛矿的成因关系是什么；6）晴隆沙子一带钪的赋存状态是什么；7）玄武岩风化成土对于钪的富集有何深刻影响；8）该大型独立钪矿床形成机制如何。总体上，该研究丰富了钪矿床的成矿理论，进一步拓宽钪矿的找矿领域，具有重要的理论价值和现实意义。
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| 關於作者： |
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孙军：男，1987年3月生，2018年6月毕业于贵州大学 矿物学、岩石学、矿床学专业获理学博士学位，主要从事矿床成因研究工作。教育背景：2006-2010年 贵州大学 资源勘查工程专业 取得学士学位2010-2013年贵州大学 矿物学、岩石学、矿床学专业 取得硕士学位2014-2018年 贵州大学 地球化学专业 取得博士学位工作经历：2013年至今 贵州理工学院 专职教师
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| 目錄：
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目录
第1章 绪 论 1
1.1 Sc的发现与应用 1
1.2 Sc的基本地球化学性质 7
1.3 Sc的矿物学特征及赋存状态 8
1.3.1 Sc的矿物学特征 8
1.3.2 Sc的赋存状态 10
1.4 内生作用下Sc的地球化学性质 11
1.5 表生作用下Sc的地球化学性质 12
1.6 （含）Sc的矿床类型 13
1.6.1 欧洲的钪资源 14
1.6.2 北美洲的钪资源 17
1.6.3 澳大利亚的钪资源 18
1.6.4 其他地区的钪资源 19
1.6.5 我国的钪资源 19
1.7 Sc的提取冶炼 22
1.7.1 从铀矿中提钪 22
1.7.2 从含Ti废料中提钪 23
1.7.3 从W渣中提钪 23
1.7.4 从赤泥中提钪 24
1.7.5 从合金渣中提钪 25
1.7.6 从稀土矿中提钪 25
1.7.7 从镍矿中提钪 25
1.8 晴隆沙子钪矿床研究现状 26
1.9 研究内容及方法 27
1.9.1 研究内容 27
1.9.2 研究方法 28
1.10 主要研究成果 28
第2章 区域地质背景 33
2.1 大地构造位置 33
2.1.1 区域地层 34
2.1.2 区域构造 38
2.1.3 区域岩浆岩 40
2.2 区域矿产 43
第3章 晴隆沙子钪矿床地质特征 45
3.1 矿区地质特征 45
3.1.1 矿区地层 45
3.1.2 矿区构造 46
3.1.3 矿区岩浆岩 47
3.2 矿体特征 47
3.2.1 ①号钪矿体特征 48
3.2.2 ②号钪矿体特征 48
3.2.3 ③号钪矿体特征 49
3.3 矿石特征 49
3.3.1 矿石类型 49
3.3.2 矿石矿物和脉石矿物 50
3.3.3 矿石结构构造 51
第4章 成矿元素赋存状态 53
4.1 矿物的嵌布特征 54
4.1.1 氧化物 54
4.1.2 硫化物 64
4.1.3 硅酸盐 65
4.2 Ti元素的赋存状态 67
4.3 Sc元素的赋存状态 68
第5章 矿床的地球化学特征 71
5.1 分析方法 71
5.1.1 主量元素分析 71
5.1.2 微量元素分析 71
5.2 常量元素的地球化学特征 72
5.3 微量元素的地球化学特征 80
5.4 稀土元素的地球化学特征 83
5.5 元素变化与矿物组成之间的关系 85
第6章 U-Pb、Hf、Fe同位素成矿指示 特征 89
6.1 分析方法 89
6.1.1 锆石CL照相 89
6.1.2 锆石LA-ICP-MS定年 89
6.1.3 锆石Hf同位素 90
6.1.4 Fe同位素分析测试 91
6.2 U-Pb同位素成矿指示特征 91
6.2.1 晴隆沙子钪矿锆石成因 92
6.2.2 晴隆沙子钪矿床中锆石的U-Pb年龄 96
6.3 Hf同位素成矿指示特征 101
6.4 Fe同位素成矿指示特征 103
6.4.1 不同地质储库的Fe同位素组成 104
6.4.2 Fe同位素分馏机理 106
第7章 晴隆沙子钪矿床成矿过程研究 114
7.1 成矿的物理化学条件分析 114
7.1.1 钪矿形成的物理化学条件 114
7.1.2 Sc的地球化学特性 116
7.2 成矿的内在地质环境分析 117
7.2.1 峨眉地幔热柱活动控制研究区玄武岩特征 117
7.2.2 研究区钪矿的成矿物质来源 118
7.2.3 峨眉地幔热柱活动控制研究区古地理格局 119
7.3 成矿的外在地质环境分析 121
7.3.1 区内特殊的弱碱性水岩溶洼地地球化学障 121
7.3.2 区内具备成矿的低温低压条件 122
7.4 成矿过程研究 123
7.4.1 峨眉地幔热柱活动形成晚二叠世早期玄武岩浆喷发 123
7.4.2 特殊喀斯特洼地形成的有利地球化学障 123
7.4.3 Sc的迁移富集过程 125
7.4.4 表生条件下Sc的再富集过程 125
第8章 矿床成因机制及成矿模式探讨 127
8.1 矿床成因机制 127
8.1.1 成矿时代 127
8.1.2 成矿机制 128
8.2 矿床成矿模式 129
8.2.1 贵州晴隆独立钪矿床与云南二台坡独立钪矿床成矿对比 129
8.2.2 晴隆沙子钪矿床成矿模式 130
第9章 结论 132
参考文献 136
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| 內容試閱：
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前言
聂爱国教授及其研究团队从2007年开始在贵州西部的晴隆县沙子镇进行金矿普查、详查地质找矿工作，通过详查地质工作，于2010年在晴隆县沙子镇一带的风化峨眉山玄武岩土壤中首次发现大型独立的锐钛矿床，通过大量基础地质工作，在对晴隆沙子锐钛矿成因机制研究过程中，在原晴隆沙子锐钛矿区又发现Sc的含量较高，经选矿试验研究发现：化学选矿法对矿石中Sc的选矿效果很好，在当前选冶技术条件下完全能利用，并圈定出3个独立钪矿体，矿石中Sc2O3平均品位74.9310?6。经2013年9月贵州省国土资源厅及贵州省国土资源勘测规划研究院评审备案，晴隆沙子勘查区目前保有Sc2O3资源量（332 333）为1747.37t，是一大型独立钪矿床。
晴隆沙子勘查区的勘查结果表明：晴隆沙子钪矿床既是一个独立的锐钛矿床，又是一个独立的钪矿床。这是贵州首次发现大型独立钪矿床，填补了贵州没有独立钪矿床的空白。
Sc属于广义上的稀土元素，同时又是典型的分散元素，在地壳中非常稀散很难富集，主要以伴生矿产存在，极少形成独立矿床。纵观近年来国内外针对Sc的地球化学行为和富集规律等问题的研究，主要是从资源综合利用的角度来了解Sc的含量和回收，缺乏对Sc的来源、地球化学示踪、富集条件、成矿机制和远景找矿等方面的探索，在国内这方面工作更少，因此分散元素Sc的成矿是当今地学界重要的研究课题之一。
2016年以来，澳大利亚在Sc的找矿方面有了重大突破，发现两个大型的红土型钪矿床，分别是Nyngan和Syerston-Flemigton矿床。目前我国仅在云南二台坡发现独立钪矿床，主要是通过二台坡富Sc玄武质母岩浆在岩浆结晶早期大量进入镁铁质硅酸盐矿物中，形成Sc的独立矿床，它是在基性超基性岩体中形成的原生钪矿床；而贵州晴隆沙子地区发现的独立钪矿床属于富Sc的峨眉山玄武岩通过漫长的风化作用，在风化壳中形成的残坡积钪矿床，这在国内尚属首例。
形成独立钪矿床需要什么样的大地构造背景？为什么贵州西部晴隆沙子一带可形成独立钪矿床？分散元素Sc形成独立钪矿床深部背景如何？形成独立钪矿床的峨眉山玄武岩有怎样的特点？钪矿与锐钛矿的成因关系是什么？晴隆沙子一带Sc的赋存状态是什么？玄武岩风化成土对于Sc的富集有何深刻影响？该大型独立钪矿床形成机制如何？这些疑问必须得到合理的解释。基于此，特立相关研究课题。
本书能解答上述疑问，而且能进一步拓宽钪矿的找矿领域，扩大贵州找钪前景；同时该项研究丰富了分散元素Sc形成独立钪矿床的成矿理论，这项研究具有重大的理论价值和现实意义。
感谢我的导师聂爱国教授，他在本书撰写过程中给予了精心指导，从工作思路到最终撰写过程，聂爱国教授都花费了大量精力和时间给予启发性的引导和建议。更感谢聂爱国教授对我学习、生活中无微不至的关心和帮助，这常常让我感动不已，也激励我努力前进。
本书的完成要特别感谢贵州大学祝明金博士（现遵义市国土资源局高级工程师），贵州环能地质咨询有限责任公司浦仕宇工程师、姚荣松工程师，他们在我进行野外调查和取样的过程中给予了大力帮助，同时在部分图件的绘制上也给予了充分的技术指导。感谢贵州理工学院资勘教研室主任崔滔副教授、贵州理工学院张颖副教授、贵州理工学院资勘实验室主任张敏副教授，他们在本书撰写过程中提供了宝贵的意见和指导。
感谢中国科学院地球化学研究所中科院地球内部物质高温高压重点实验室、矿床地球化学国家重点实验室各位老师对我的悉心教导，使我在学到知识的同时也学到了中国科学院地球化学研究所各位老师的人格魅力和对学术的执着。各位老师做科研数年如一日，严谨认真、专心治学、刻苦钻研的学术态度，这使我受益匪浅。做研究的日子是孤独的，是艰辛的，但我们热爱这一切并携手一同执着地追求，这种科研精神足以时刻温暖我，使我继续坚持，感谢有你们无私的关心和鼓励。
本书的顺利完成，还要特别感谢我的妻子徐小红女士的默默支持，在面对困难和压力的一路上，谢谢你的耐心安慰与鼓励。
孙军
2018年8月28日
于贵州理工学院
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