应用铬次生晕寻找铬铁矿的初步体会

近几年来,我队在某地超基性岩体上,应用铬次生晕找铬铁矿,取得了较好的地质效果。提出本文,供参考,不当之处,精予指正。一、地质简介组成本区超基性岩体的主要岩石有:纯橄岩,蛇纹石化纯橄岩,斜方辉橄岩,蛇纹岩及透辉岩等。铬铁矿的矿床类型有:晚期岩浆分凝式同生矿床,晚期岩浆分凝式同生后生混成矿床,晚期岩浆压入式(贯入)矿床。目前已知前两类矿床多赋存于纯橄岩及弱     

全球不同构造环境蛇纹岩全岩和矿物微量元素组成及非传统稳定同位素(Fe- Zn- Cu同位素)特征

蛇纹岩对地球深部和浅部的元素循环以及氧化还原状态调节具有非常重要的作用。蛇纹岩中的流体活动性元素(fluid- mobile element, FME)是揭示地幔岩石水化、脱水以及元素循环的关键。本文系统收集和分析了前人报道的不同构造环境的蛇纹岩矿物化学、全岩微量元素和非传统稳定同位素(Fe、Zn、Cu)的组成特征，试图从多个角度总结蛇纹岩脱水过程的元素迁移规律及流体性质。蛇纹岩主要矿物蛇纹石微量元素含量具有以下主要特征：① 不同变质程度的蛇纹岩中的蛇纹石既包含轻稀土元素(light rare earth element, LREE)富集，又包含LREE亏损的特征；② 纤蛇纹石的REE和微量元素分布在利蛇纹石和叶蛇纹石的范围内，利蛇纹石重稀土元素(heavy rare earth element, HREE)整体上略高于叶蛇纹石且更加富集FME；③ 通过中度不相容元素与REE含量相结合，能够较好地区分橄榄石和辉石蛇纹石化所形成的蛇纹石，即辉石形成的蛇纹石富集相容元素(如Sc、Zn、Cr、Y和Ti等)并具有较高的HREE，而橄榄石形成的蛇纹石则表现为平坦且整体较低的REE分布型式。在蛇纹岩全岩微量元素和稀土元素(rare earth element, REE)含量方面，不同构造环境的蛇纹岩具有较大范围的重叠，但也有一定的差异：① 慢速扩张的印度洋中脊蛇纹岩REE和微量元素含量要整体高于快速扩张的大西洋中脊和太平洋中脊的蛇纹岩；② 马里亚纳蛇纹岩泥相比于蛇纹岩和蛇纹石化纯橄岩具有更高的REE和微量元素，而蛇纹石化纯橄岩相比于蛇纹岩则具有相对低的REE及流体不活动性元素含量。因此，利用微量元素的含量在区分不同环境的蛇纹岩方面存在一定的困难。但是，碱金属元素与U元素含量及其相应的比值，则可以较明显区分出大洋蛇纹岩和弧前蛇纹岩。目前已发表的蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素数据表明：① 蛇绿岩中的蛇纹岩Fe和Zn同位素的分馏与其变质程度密切相关。蛇纹岩在进变质过程中δ 56Fe值与Fe 3+/∑Fe值呈负相关，而Zn含量和δ 66Zn值则呈现正相关，表明蛇纹岩变质脱水能够释放氧化性流体；② 与橄榄岩相比，蛇纹岩具有明显低的δ 65Cu值，表明橄榄岩蛇纹石化过程中存在氧化性流体的加入。蛇纹岩Fe、Zn、Cu同位素在示踪流体性质和氧化还原状态方面有很大潜力，对壳幔系统的化学循环具有重要意义。     

青海茫崖石棉矿区变质超基性岩的蚀变演化序列：岩石化学及矿物学证据

青海茫崖石棉矿区超基性岩体是由原岩以纯橄岩、辉橄岩和橄辉岩为主体组成的富镁质超基性岩体,经历自变质和后期多期热液的叠加变质蚀变作用,经蛇纹石化后形成蚀变完全的蛇纹岩岩体,其中部分蛇纹岩又进一步发生滑石化及碳酸盐化蚀变为滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等。本文在野外地质调查基础上,在室内通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等手段进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程研究。结果表明,该变质超基性岩体蛇纹岩主要特征组合矿物为蛇纹石(利蛇纹石、叶蛇纹石、纤蛇纹石)、磁铁矿、菱镁矿、滑石、水镁石、铬铁矿,变余矿物有斜方辉石、单斜辉石和铬铁矿,滑石菱镁片岩类主要组成矿物为菱镁矿、滑石、蛇纹石及磁铁矿,局部可见石英脉。该地区变质超基性岩体较完整地记录了橄榄岩水化、滑石化及碳酸盐化作用过程的各个阶段,超基性岩蚀变演化过程主要有两个作用阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物的蛇纹石化作用及蛇纹石绿泥石化作用;(Ⅱ)富Ca、CO2流体交代蛇纹石、滑石及水镁石的碳酸盐化作用。蛇纹石化等变质蚀变作用促进了Si、Mg及Fe元素化学活动性,使元素发生富集与迁移,对于次生矿物的形成与演化起到了一定的催化作用。多期不同组成流体热液的交代作用过程,清晰地展示了利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的演化序列,以及滑石、水镁石、铬铁矿和磁铁矿的形成过程及标形特征。     

苏鲁造山带中胡家林超镁铁质岩岩石地球化学特征

苏鲁造山带中胡家林超镁铁质岩地块主要由两部分组成:南部滑石山以蛇纹岩和蛇纹石化橄榄岩为主,夹薄层状石榴橄辉岩-(石榴)单斜辉石岩;北部胡家林主要由(石榴)单斜辉石岩组成,夹厚层状蛇纹岩。蛇纹岩-蛇纹石化橄榄岩低Al2O3、低Ca O和高Mg O,REE含量低,但LREE稍富集。石榴橄辉岩和(石榴)单斜辉石岩低Mg O和Ca O,高REE含量高,其稀土配分曲线均表现出单斜辉石单矿物的配分特征。这些超镁铁岩块中不同岩石的微量元素均具有Pb的正异常,弱的Nb、Ta的负异常,显示地壳流体交代信息。Nd、Sr、Pb同位素特征显示存在亏损地幔与地壳之间的混合作用。亲石元素含量最低的蛇纹石化石榴橄辉岩的Sr、Nd、Pb同位素组成受交代流体控制明显,而石榴橄辉岩和(石榴)单斜辉石岩不明显。胡家林和滑石山超镁铁岩中所含的交代地壳成分不同,胡家林样品受到含水熔体和富水流体的双重交代,滑石山样品主要受富水流体的交代。     

异剥钙榴岩及其岩石成因意义

异剥钙榴岩作为一种特殊的交代变质岩,绝大多数与超镁铁岩的蛇纹石化有关,是超镁铁岩蛇纹石化过程中所产生的富钙流体对与其伴生的相关岩石进行钙交代的结果。蛇纹石化的超镁铁岩或为蛇绿岩的端员组分,或为太古代绿岩带、阿拉斯加型和阿尔卑斯型等其它成因类型的超镁铁岩。它们多为纯橄榄岩、方辉橄榄岩和辉石岩等。异剥钙榴岩的形成主要取决于超镁铁岩的蛇纹石化作用和钙交代程度,而与超镁铁岩的成因类型、构造属性和时代归属没有多大的关系。那种将异剥钙榴岩片面地看成蛇绿岩的组成部分或者作为鉴别蛇绿岩辅助标志的观点需要改正。     

北祁连拉硐超基性岩体铬尖晶石特征研究及找矿意义

拉硐超基性岩体位于青海省祁连县城东北约15 km处,面积约7．6 km2,岩性主要由蛇纹石化橄榄岩、蛇纹石化辉榄岩、蛇纹岩及纯橄岩组成,共发现157个铬铁矿小矿体,铬铁矿体成群出现,依据野外铬铁矿体分布范围,自西向东划分为10个矿带,通过对其中铬尖晶石取样分析研究,并与区内其他含矿岩体中铬尖晶石样品化验分析结果对比,确定该类岩体不同岩性组合带的找矿方向。     

超基性岩后生镍矿典型:陕西煎茶岭矿床

正成矿区带:龙门山-大巴山成矿带(Ⅲ-73)。建造构造:勉略宁三角地带,新元古代镁质超基性岩体由于后期强烈的构造、花岗斑岩侵入及热液活动,岩体发生强烈蚀变,主要由蛇纹岩、滑镁岩、菱镁岩和透闪岩组成,原岩可能为纯橄岩、斜方辉橄岩、辉石岩。岩石m/f值为8.45～11.96。纤胶蛇纹岩的Sm-Nd等时线年龄为(927.4±49.0)Ma(庞春勇等,1993)。闫     

缅甸含硬玉的蛇纹石化橄榄岩及其围岩的岩石学研究

以缅甸帕敢地区含硬玉岩的蛇纹石化橄榄岩及其围岩－未细分的变质岩为研究对象，较详细地研究了各类岩石的岩相学，岩石化学及主要矿物的组成，认为该区超基性岩为含铬铁矿的蛇纹石化纯橄岩，它的围岩由含多硅白母蓝闪石片岩，石榴斜长角闪岩，大理岩及透辉石大理岩，石英岩等构成。通过其中典型的变质反应分析与计算，认为围岩的变质程度分别为蓝闪石片岩相和的高角闪岩相，其中蓝闪石片岩相的压力大于0．8－1．0GPa，斜长角闪岩相的温度为582度，通过对比分析世界上不同产地硬玉岩的特征，认为硬玉岩，尤其是优质者，产出环境如下：（1）容矿岩体属超基性岩，以含铬铁矿的纯橄岩为最佳；（2）围岩中存在低温高压变质岩，即蓝闪石片岩－榴辉岩类；（3）位于与俯冲带有关大地构造单元内。     

北秦岭松树沟超基性岩体流动构造分析

松树沟超基性岩体位于北秦岭东段南侧商丹深断裂带的北侧,侵入于太古界斜长角闪片岩中.岩体主要由蛇纹石化细粒纯橄岩组成,内含中粗粒纯橄岩和斜辉辉橄岩分异体.岩相呈环带状构造,中部岩相内中粗粒纯橄岩分异体很少,边部岩相则含有较多的中粗粒纯橄岩和斜辉辉橄岩分异体.铬矿体即主要赋生于边部岩相中粗粒纯橄岩分异体中.另外,还有晚期透辉岩脉沿两个岩相界面及其两侧断续分布.     

蛇纹石化方辉橄榄岩弹性波速实验研究及其在地幔楔中的应用

地幔楔是俯冲带系统的重要组成单元,在地球内部物质循环、壳幔相互作用过程中起着承上启下的关键作用。俯冲板片脱水可以引起上覆地幔楔中橄榄岩类的蛇纹石化,而蛇纹石的波速显著低于地幔橄榄岩,所以不同蛇纹石化程度的地幔楔表现出不同的低速特征。本研究首先利用天然叶蛇纹石热压合成纯的蛇纹岩样品,利用橄榄石和斜方辉石热压合成方辉橄榄岩样品,然后在高压下分别测量合成的方辉橄榄岩和蛇纹岩样品的纵波速度(V_P)和横波速度(V_S),结合Voigt-Reuss-Hill岩石物理模型计算得到不同蛇纹石含量的方辉橄榄岩的波速,最后结合地震波资料,估算出不同俯冲带地幔楔的蛇纹石化程度。研究表明,在地幔楔蛇纹石化程度和含水量的估算中,必须考虑斜方辉石蛇纹石化的影响。相比前人研究,方辉橄榄岩的蛇纹石化可能更接近于实际情况。     

青海茫崖超镁铁质岩蛇纹石化作用的氢氧同位素研究

对青海茫崖石棉矿床中的蛇纹岩和纤蛇纹石石棉进行了氢氧同位素分析,蛇纹岩的δ~(18)O为+5.9—+7.5‰,δD为—115——133‰,纤蛇纹石石棉的δ~(18)O为+7.4—+8.9‰,δD为—115——136‰。共生蛇纹石-磁铁矿同位素温度表明各种蛇纹岩的形成温度为210—320℃,纤蛇纹石石棉为120—170℃。超镁铁质岩的蛇纹石化作用是多阶段的,蛇纹石化作用的水可能以具有一定盐度、CO_2分压较高的深循环大气变质水为主。蛇纹石作用发生在大陆环境中,纤蛇纹石石棉是在蛇纹石化最后阶段于近地表环境中形成的。     

我国主要超镁铁岩蛇纹石化水的非大洋成因——(L-C)蛇纹岩的D/H和(18)O/(16)O

本文对贺根山、鲸鱼、东巧、罗布莎、玉石沟等地超镁铁岩中(L-C)蛇纹岩标本的氢、氧同位素组成进行了分析,其变化范围为:δD=-101—-146,δ~(18)O=1.0—7.5。产生蛇纹石化作用时平衡计算水的氢、氧同位素为:330℃时δD=-77—-122,δ~(18)O=1.4—7.9;200℃时δD=-67—-112,δ~(18)O=-1.3—5.2。根据大洋型(L-C)蛇纹岩和大陆蛇绿岩杂岩型(L-C)蛇纹岩的氢、氧同位素组成特征来看,本文所研究的蛇纹岩明显地属于大陆蛇绿岩杂岩型蛇纹岩。蛇纹石化时平衡计算水的氢、氧同位素特征表明水的成因类型为大气降水型地下水,而非大洋水。本文中超镁铁岩的蛇纹石化作用发生在超镁铁岩侵位于大陆壳之后,即超镁铁岩的蛇纹石化作用发生于大陆环境,而非大洋环境,而且超镁铁岩在侵位于陆壳之后的最初阶段应为新鲜的地幔岩石。     

北山南部玻基纯橄岩的发现及其岩石学和地球化学特征

北山南部地区,二叠纪闪长岩岩体的西北部,发现玻基纯橄岩[Vitric Dunite;Meimechite,Меймечит;中文亦有音译为麦美奇岩]和蚀变玻基纯橄岩。①玻基纯橄岩样品呈致密块状,浅灰绿色,表面可见清楚的粒状斑晶矿物和黑色胶结物,具发丝一样的小条带。蚀变玻基纯橄岩样品呈致密块状,深黑色,局部具细小条带。显微镜下,前者主要矿物橄榄石为斑状结构;后者主要矿物橄榄石多蚀变为蛇纹石,表现为变余斑状结构,斑晶是蛇纹石化的橄榄石假像。基质均为玻璃质结构。②X射线衍射分析表明:橄榄石为镁橄榄石[forsterite,(Mg_(1.8)Fe_(0.2))(SiO_4)],蛇纹石为利蛇纹石{lizardite,(Mg,Al)_3[(Si,Fe)_2O_5](OH)_4}。③电子探针检测,磁铁矿呈细条纹状,基质矿物有绿泥石、绿帘石、黝帘石、角闪石、钛铁矿、褐铁矿、镍黄铁矿、斜长石、尖晶石、金云母等。④样品岩石化学分析,主元素氧化物的含量分别为,SiO_2为36.40%～37.29%,Al_2O_3为2.61%～4.70%,TiO_2为0.058%～0.22%,MgO为33.30%～35.36%,Fe_2O_3+FeO为10.51%～12.89%,Na_2O+K_2O为0.03%～0.14%,为超铁镁质超基性喷出岩。Mg#为83.5～86.5,δSr为1.14～4.61,Sr/Y为5.70～42.74。稀土元素∑REE为2.18～9.71,δEu为0.68～2.43,La/Yb为0.90～10.00。微量元素和稀土元素具有原始地幔的岩石化学特征。⑤原始岩浆可能经历了结晶分异过程,并可能在裂谷构造环境形成。⑥本文发现的玻基纯橄岩,类似于典型的西伯利亚麦美奇河流域和勘察加半岛的低钛"麦美奇岩"。玻基纯橄岩在该地区的发现,为该地区岩浆的形成和演化研究及铜镍矿的找矿和勘探工作,提供了重要的岩石学依据。     

北祁连山玉石沟、三岔什和吊大坂超基性岩体中的蛇纹混杂岩

一、概况 1973—1975年我们在北祁连山进行含铬基性-超基性岩体地质研究工作中,在玉石沟、三岔什和吊大坂超基性岩体中,观察到一种结构构造特殊的岩石。这种岩石多产在岩体的边部,岩石由大小不等,圆度完好的纯橄岩、斜辉辉橄岩、斜辉橄榄岩、变辉长辉绿岩、变质玢岩和结晶灰岩等砾体组成,砾间基质为强烈片理化了的蛇纹岩,形成蛇纹混杂岩。蛇纹混杂岩呈带产出,延展规模大小不一,长数十至数百米,宽数至数十米。本文拟对这种蛇纹混杂岩的产状、岩性特征及其成因等进行描述与讨论。     

华北克拉通,扬子克拉通与秦岭造山带古地幔组成…

经研究，华北克拉通古地幔以含石榴石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主，地我代作用强烈，岩石富集不相容元素，明显高于南非及西澳克拉通者，扬子克拉通古地幔主元素亏损程度差，并代作用较弱。岩石为榴石／尖晶石二辉橄榄岩，秦岭造山带壳、幔交界带的岩石类型复杂，包括蛇纹石化尖晶石二辉橄榄石（蛇纹岩）、石榴石辉石岩、榴闪岩、变辉长岩及变玄武岩等，蛇纹岩受强的塑性流变，剪切有结构发育，与克拉通相比，地幔交代作     

柴达木盆地北缘开屏沟纯橄岩中铬铁矿环带成因及其构造意义

开屏沟纯橄岩位于柴达木盆地北缘西段,岩石发生强烈的蛇纹石化,因此很难解析其性质和形成环境,本文通过对橄榄岩内发育的铬铁矿进行研究,探讨纯橄岩的性质及形成过程。岩相学观察和电子探针测试表明,铬铁矿具有明显核边结构,核部为铝铬铁矿,具有相对高Al_2O_3,低FeO~T、TiO_2、Cr~#特点,指示寄主原岩形成于俯冲带(SSZ)环境,寄主原岩为俯冲带橄揽岩。核部铝铬铁矿为岩浆型铬铁矿,通过计算得到其结晶温度平均为1372℃,结晶压力平均为2.96GPa,Δlgf_(O2)/sub平均为-1.42,表明其形成于地幔软流圈。边部为高铁铬铁矿,具有低Al_2O_3,高FeO~T、TiO_2、Cr~#特征,指示铬铁矿边部受到蛇纹石化蚀变与富Fe流体的共同作用。综上,推测开屏沟纯橄岩原岩形成于SSZ环境,后期受到流体交代改造发生蛇纹石化,最终暴露地表。     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段仁布豆荚状铬铁矿成因及构造意义

藏南雅鲁藏布江缝合带为目前国内铬铁矿储量最大的缝合带.本文报道了缝合带中段仁布蛇绿岩的豆荚状铬铁矿床,围绕矿床特征开展成因探讨,对缝合带的形成演化和成矿作用提供新制约.仁布蛇绿岩呈近东西走向带状产出,主要由近30个大小不等的地幔橄榄岩体组成.地幔橄榄岩体主要为经历不同程度蛇纹石化的方辉橄榄岩和少量纯橄岩.在纯橄岩和方辉...     

超基性岩后生镍矿典型:陕西煎茶岭矿床

正成矿区带:龙门山-大巴山成矿带(Ⅲ-73)。建造构造:勉略宁三角地带,新元古代镁质超基性岩体由于后期强烈的构造、花岗斑岩侵入及热液活动,岩体发生强烈蚀变,主要由蛇纹岩、滑镁岩、菱镁岩和透闪岩组成,原岩可能为纯橄岩、斜方辉橄岩、辉石岩。岩石m/f值8.45～11.96。纤胶蛇纹岩的Sm-Nd等时线年龄为927.4±49.0 Ma(庞春勇等,1993)。闫臻等测得花岗斑岩锆石U-Pb年龄为216±4 Ma(姜修道等,2012)成矿时代:印支期。     

蛇绿岩套中超基性岩体的岩石组合:蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩——以西阿尔卑斯Zermatt-Saas蛇绿岩为例

蛇纹岩、异剥钙榴岩和蛇绿碳酸岩是蛇绿岩套中超基性单元特有的3类岩石组合,该套岩石组合的形成过程复杂,经历了从地幔岩浆结晶分异、洋脊变质作用改造和俯冲-仰冲构造过程,记录了从地幔岩浆侵位到造山带形成、演化的全程信息。蛇纹岩由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩和纯橄岩通过水化和氧化过程而形成;异剥钙榴岩由含水石榴石、符山石、绿帘石族矿物、透辉石和绿泥石等含水和含钙的硅酸盐矿物组成,是由基性岩经历钙交代和水化作用而形成;蛇绿碳酸岩则由高度破碎变形的蛇纹岩角砾和碳酸岩基质(方解石、白云石或菱镁矿)共同组成,碳酸钙主要来自海水参与蛇纹岩化过程产生的富钙热液。阿尔卑斯西部的Zermatt-Saas蛇绿岩体中这3种岩石的组合研究表明:蛇纹岩化过程发生在大洋变质时期,超基性岩体在海水的作用下形成蛇纹岩。蛇纹岩化过程中释放出主要来自斜方辉石和单斜辉石的钙,与水共同作用交代超基性岩体中的基性岩脉,从而形成异剥钙榴岩。蛇绿碳酸岩形成于俯冲变质之前或俯冲变质的早期。这3类岩石一经形成,都经历了其后的叠加变质作用,进而表明Zermatt-Saas蛇绿岩经历了大洋变质、与俯冲、折返和抬升有关的高压变质和区域变质、绿片岩相变质和晚期热液变质作用的pT轨迹演化,代表着西阿尔卑斯从洋脊变质作用到俯?     

俄罗斯贝加尔湖北部 Yoko-Dovyren 层状纯橄岩-橄长岩-辉长岩地块: 结构、成分以及作为矿物原材料的用途

Yoko-Dovyren层状纯橄岩-橄长岩-辉长岩地块位于西伯利亚克拉通南部的一处褶皱构造框架中(俄罗斯贝加尔湖地区北部)。该地块的结构在其厚度最大的中部得到了着重研究。剖面底部主体成分为斜长橄榄岩,并依据内部的堆晶成分变化从下往上可分为五个主要的地层序列:纯橄岩→橄长岩→橄榄辉长岩→橄榄辉长苏长岩→石英辉长苏长岩以及含易变辉石的辉长岩。该地块的矿化包括铜-镍矿化、低硫型富铂族元素(PGE)矿化以及铬铁矿化等。另外,该地块也含多种非金属矿物原材料,如硼矿化、透辉石、各种镁质硅酸盐岩等。它们也包括纯橄岩、异剥橄榄岩和橄长岩,并以较高的品质产出,有望采掘加工成为建筑材料(水泥、混凝土、沥青混凝土和建筑陶瓷)。综合利用矿物原材料可增加矿床价值,并有助于建设环保型采矿工作体系。