近日,东华理工大学“战略性矿产成矿理论与深部预测”江西省重点实验室在江西省重点实验室积分制绩效评价中获评“优秀”(全省前五)。
实验室自2023年获批组建成立以来,紧扣国家深地战略与江西省“1269”行动计划,先后获批深地国家科技重大专项课题、国家自然科学基金重点及面上青年项目、江西省自然科学基金杰出青年及重点类项目等40余项。实验室聚焦金、铁、铀、锂、钒等战略性金属超常富集机理与成矿预测方向,深度融合微区原位同位素分析、分子动力学模拟、机器学习等前沿技术,相关研究发表于《Geology》《Earth and Planetary Science Letters》《Communications Earth & Environment》《Economic Geology》《Mineralium Deposita》《American Mineralogist》《Geoscience Frontiers》等国际地学权威期刊,其中2篇入选高被引论文。
实验室围绕金、铁、铀、锂、钒等战略性矿产,从物质来源、演化过程、富集机制到区域成矿规律开展系统研究,取得系列创新成果。
揭示造山型金矿与富金斑岩铜矿的成矿物质来源
针对高级变质岩区巨型造山型金矿的成矿流体和金属来源争议,研究团队基于汞同位素组成及区域构造演化分析,提出岩石圈多圈层再造与交代地幔脱挥发分是造山型金矿的重要成矿物质来源,揭示了先存断裂重新活化与多级构造转换对金矿就位的控制规律。

克拉通高级变质岩内造山型金矿床地幔流体成因模型
在富金斑岩铜矿研究中,团队识别出母岩浆为俯冲洋壳板片熔体与地幔橄榄岩相互作用的产物,阐明了源区熔融程度对弧岩浆性质的控制作用,指出高程度部分熔融和硫化物饱和共同促进富金斑岩铜矿的形成。

俯冲洋壳(a)及弧下地幔(b)熔融过程中关键地球化学指标变化
厘定岩浆—热液演化与金属分异成矿过程
围绕花岗质岩浆形成大型铁矿的动力学机制,团队基于钾长石巨晶的多指标分析及数值模拟,反演了氧化性岩浆晶粥冷藏与周期性活化历史,揭示了岩浆脱气氧化和碳酸盐岩混染对富铁熔体和成矿流体形成的作用,提出榍石交代钛铁矿是富铁流体出溶的重要矿物学标志。

晶粥重新活化与成矿流体出溶示意图
(A)钾长石在反复热循环作用下的岩浆再吸收、生长、再平衡及热液蚀变。(B)岩浆冷却过程中矿物共生组合、温度及液相分数变化。(C)富铁熔体与出溶流体形成。
在高分异花岗岩研究中,团队示踪了铌、钽、锂等元素的时空演化路径,揭示岩浆阶段分离结晶控制铌钽矿化,热液阶段流体改造是锂矿化的关键过程。碳酸岩型稀土—铌矿床研究阐明了氟在不同阶段对稀土、铌富集与分异的调控机制。

江西省W-Li-Nb-Ta成矿花岗岩演化与蚀变示意图
揭示矿物反应与纳米尺度金属富集新机制
针对赤铁矿交代磁铁矿的经典氧化还原反应争议,团队应用高分辨透射电镜识别出富硅纳米水铁矿、针铁矿等中间产物,提出非氧化还原反应模型,揭示了热液流体反复渗透与硅元素淋滤驱动大规模赤铁矿化的微观动力学机制。

岩浆—热液金属矿床赤铁矿交代磁铁矿的非氧化还原模型
在砂岩型铀矿研究中,团队揭示了二氧化钛同质多象转变与奥斯特瓦尔德熟化驱动铀吸附、卸载和沉淀的机制,为铀矿找矿勘查及地浸工艺研究提供了纳米矿物学依据。

二氧化钛同质多象转变与砂岩铀成矿模型
构建江西复合造山与华南陆内活化成矿动力学模型
团队系统查明了江西省战略性金属矿床时空分布与构造控制规律,构建了江西省复合造山多级转换成矿动力学模型,提出多尺度成矿预测定量标志体系。华南区域研究构建了“陆内活化型”金—铀多金属叠加改造成矿模型,揭示伸展期叠加富化是形成高品位大型—超大型矿床的重要机制。

江西省构造成矿动力学模型
产学研协同赋能筑牢资源勘查新基石
实验室积极推动产学研用深度融合,与省内外矿山企业联合开展找矿预测攻关。针对深部找矿瓶颈问题,团队将成矿理论研究成果直接应用于勘查实践,在江西及周边重点成矿区的找矿工作中取得显著成效,为企业新增矿产资源量提供了科学支撑。研究成果获得省部级一等奖、二等奖各1项。
未来,实验室将搭建多学科交叉融合的开放型创新平台,联合省内地勘队伍与矿业集团等行业优势力量,针对深部找矿瓶颈问题联合攻坚,加速形成具有自主辨识度的理论体系与勘查方法,为江西省“1269”行动计划筑牢资源基础。(文/图 刘光贤)
附:近年来实验室代表性论文
1.Wang, Q.*, Liu, X., Yin, R., Weng, W., Zhao, H., Yang, L., Zhai, D., Li, D., Ma, Y., Groves, D.I., Deng, J.*, 2024. Metasomatized mantle sources for orogenic gold deposits hosted in high-grade metamorphic rocks: Evidence from Hg isotopes. Geology, 52(2): 115-119.(*高被引)
2.Wang, Q.*, Zhao, H., Yang, L., Groves, D.I., Han, J., Qiu, K., Li, D., Liu, Z., Zhao, R., Deng, J., 2025. Formation of the giant Cretaceous Jiaodong-type orogenic gold province of the North China Craton: A consequence of lithospheric multi-layer reworking. Geoscience Frontiers, 16(3): 102047.(*高被引)
3.Lai, F., Wang, Q.*, Xu, D., Ling, M., Yin, S., Zou, S., 2026. Mixing thermodynamic model of Au-Ag Alloys in gold deposits established by a modifier double defect method. American Mineralogist, 111(4): 685-697.
4.Shi, Q., Wu, B.*, Gui, X., Ren, Q., Li, G., Yin, R., Wang, Q.*, 2026. Mineralogical tracers for magmatic and hydrothermal controls on Nb-Ta-Li mineralization: a case study from the Hailuoling granite system, Southern China. Mineralium Deposita, 61(5): 1075-1096.
5.Yin, S.*, Yan, Z.*, Fu, J., Zhang, W., Liu, H., Xia, F., Wang, Q., 2024. Polymorphic transformations of titanium oxides contribute to economic uranium mineralization in sandstone. Geology, 52(7): 481-485.
6.Yin, S.*, Wang, Q.*, 2026. Ilmenite antecryst resorption induced by depressurization contributes to magmatic-hydrothermal Fe-rich fluid exsolution. Economic Geology, https://doi.org/10.5382/econgeo.5244.
7.Yang, L.*, Li, Z., Ouyang, Y., Deng, T., Deng, Y., Xu, D., 2024. Mannardite as the main vanadium-hosting mineral in black shale-hosted vanadium deposits, South China. American Mineralogist, 109(2): 359-373.
8.王庆飞, 邓军, 张勇, 杨立飞, 欧阳永棚, 邬斌, 林少泽, 王先广, 吴俊华, 刘光贤, 严杰, 曾认宇, 李宁宁, 潘家永, 李光来, 赵严, 尹烁, 晏国龙, 吴志春, 马麒镒, 邹少浩. 2026. 江西省战略性关键金属成矿系统. 岩石学报, 42(4): 1157-1205.
9. Wang, Y.J., Chen, X.L., Zou, S.H., Li, K.X., Yu, B.J., Zhang, X.C., Zhang, W., Qi, L., Leng, C.B.*, 2025. The source processes affect the initial chalcophile element fertility of arc magmas. Communications Earth & Environment 6, 1017.
10. Zhang, W., Xue, S.*, Ling, MX.*, Ding, X., 2026. The effect of fluorine in the genesis of carbonatite-hosted rare earth element and niobium deposits. Science China Earth Sciences, 69, 451-462.
编辑:刘宇翔 责任编辑:陶小娜 审核:黄来明
