辽宁省金刚石原生矿成矿规律与成矿模式研究

辽宁省金刚石成矿地质条件优越,金刚石储量占全国储量的52%。通过对辽宁省铁岭、桓仁、锦西地区金伯利岩,特别是瓦房店地区金伯利岩及典型金刚石矿床的综合研究,本文对辽宁省金刚石原生矿床产出的地质条件及其分布规律进行详细总结。重点论述了金刚石原生矿矿床的区域地质特征、空间分布规律、控矿因素,探讨了金刚石原生矿矿床的区域成矿模式,将研究区Ⅲ级成矿带分为铁岭-大连、新宾-岫岩、桓仁-庄河、旧庙-建平、北镇-绥中等5个Ⅲ级金刚石成矿带,并以瓦房店地区为例,划分了4个金伯利岩矿带,认为金伯利岩管与金伯利岩侵入过程中形成的弧(环)状构造体系有关,当岩浆上拱时先形成穹隆,尔后随着挥发分的释放和岩浆上侵出现的峒室的下沉,形成构造盆地,环状构造是寻找金伯利岩的重要区域。     

柳林县尖家沟金伯利岩地球化学特征及地质意义

尖家沟金伯利岩产出于近南北向的离石大断裂附近,是唯一一个出现在华北太古代鄂尔多斯陆核上的金伯利岩岩区,它分布在鄂尔多斯陆核东缘,岩性以强碳酸岩化的角砾状金伯利岩为主。这些金伯利岩的出现说明华北克拉通古生代时期存在一个厚的克拉通型岩石圈。本文通过岩石特征、地球化学特征对其地质意义和含矿性进行了讨论,并对其形成时代进行了同位素年龄测定方面的尝试。     

辽东半岛南部金伯利岩成因讨论

辽东半岛南部金伯利岩产于辽东台隆复县—新金坳陷内的基底隆起区。金伯利岩浆的形成是多种地质作用的综合结果。控制岩浆形成的主体作用是具亏损和富集双重特征地幔的部分熔融,贫金刚石金伯利岩体曾经历了强烈的分离结晶作用和地幔易熔组分的萃取作用。深部富含不相容元素的C—H—O流体加入上覆亏损地幔中,引起地幔底辟体上升,在大约215km深度处地温线与橄榄岩C—H—O固相线交切,引起橄榄岩1%—3%的熔融,形成粘度为0.0211Pa·s,密度为2.76g·cm~(-3)、氧逸度为2.92×1.01325×10~(-6)Pa的金伯利岩浆,这种岩浆沿着宽2.7m的裂隙,以约18m/s的速度上升、就位成岩。     

山东蒙阴金伯利岩带地球化学特征和源区性质

通过主量、微量和稀土元素对山东蒙阴地区的3个金伯利岩带的金伯利岩、辉绿岩、煌斑岩地球化学特征进行分析研究。结果表明,金伯利岩的岩性偏碱性且富钾,K₂O、TiO₂、P₂O₅比一般的超基性岩石含量明显高;微量元素中Ba、Th、Ta、Cr、Ni元素含量明显高,Sr和Y、Yb含量相对原始地幔偏低。金伯利岩稀土元素总量偏高、轻稀土富集,重稀土亏损。总体无明显的Eu负异常。暗示了深部地幔成因的金伯利岩岩浆分异程度较低,基性程度相对高,岩浆混合了深部的榴辉岩和相对较浅的地幔橄榄岩,可能存在二辉橄榄岩和榴辉岩、花岗质等包体捕掳体来源的混杂性。从地幔深部的高温高压的环境下,金伯利岩岩浆携带深部的金刚石矿物捕掳体沿辉绿岩侵位通道侵入上涌,在接近地表,温压骤降,岩浆岩隐爆就位,最后形成常马、西峪、坡里三个金伯利岩带。     

抚顺地区砬子山杂岩体地质特征及成因

砬子山岩体出露于华北地台抚顺—清原古隆起带与吉黑地槽的相接部位。砬子山岩体是由石英闪长岩、似斑状石英二长岩、二长花岗岩和碱长花岗岩构成的杂岩体。4个岩性不同的侵入体构成连续的中-酸性钙碱岩石序列。岩体的地质特征、地球化学特征表明4个侵入体是同源岩浆不同演化阶段的产物。岩浆的演化机制为深部岩浆分异作用,岩浆则是来源于下部地壳。     

东昆仑中段灶火沟花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑中段灶火沟花岗岩为一套石英闪长岩-英云闪长岩-花岗岩闪长岩-二长花岗岩的岩石组合。岩石具有连续的地球化学成分变化特征,SiO_2含量(质量分数,下同)为60.94%～74.14%,Al_2O_3含量为12.73%～16.22%,Na_2O+K_2O值为4.51%～7.61%,属中—高钾钙碱性的准铝质至弱过铝质I型花岗岩。岩石稀土元素总含量((106.62～182.76)×10~(-6))较低,平均值为144.25×10~(-6),总体表现出相对富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素的特征,同时具有Ta、Nb、Ti负异常。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,该套花岗岩形成于262～260 Ma,属中二叠世晚期。岩石地球化学特征表明,灶火沟花岗岩形成于大陆弧环境。结合区域地质背景可知,中二叠世晚期古特提斯洋已开始向北俯冲。岩石成因研究表明,幔源岩浆的底侵作用导致下地壳部分熔融,随后壳源熔体与幔源熔体发生不同程度的混合作用形成母岩浆,而后经历了一定程度的结晶分异作用,最终固结成岩。     

山东金伯利岩中深源捕虏体的石榴石和透辉石

一、前言金伯利岩是一种成分复杂的岩石,含有大量幔源,壳源捕虏体。金伯利岩中的矿物既有来自各深度相捕虏体的,也有岩浆期结晶的,还有蚀变的;即使同是岩浆期结晶的矿物还有早、晚晶出之分。因此金伯利利岩中同一种矿物在化学成分、内部结构和物理性质等方面均有一定差异,从而我们有可能判别出与金刚石形成条件相同或相近的那部分最深源矿物,为寻找和评价金刚石矿床提供依据。     

新疆包古图斑岩铜矿中性复式岩体的同化混染作用

包古图斑岩铜矿位于新疆西准噶尔地区东南部,是一大中型斑岩铜矿床,赋存于包古图中性复式岩体中。包古图中性复式岩体是由早期闪长岩株和晚期闪长玢岩脉组成,以前者为主;该岩体侵位于下石炭统包古图组酸性火山-沉积岩中。对包古图闪长岩株及其围岩进行岩相学、岩石主量和微量元素地球化学及Sm-Nd同位素地球化学等方面进行研究。结果表明:闪长岩株由(石英)闪长岩(含少量辉长岩)、似斑状(石英)闪长岩及少量斜长花岗斑岩组成;其岩石是由偏基性的中性岩浆结晶(分异)作用及岩浆与酸性围岩同化混染作用形成的。同化混染作用的程度不同,则形成不同的岩石:①岩浆直接结晶作用形成辉长岩;②岩浆结晶(分异)作用和少量同化混染作用形成(石英)闪长岩和似斑状(石英)闪长岩;③强烈的同化混染作用形成斜长花岗斑岩,斑岩基质主要由混入岩浆的围岩细碎屑经重结晶作用形成,斑晶是晚于基质结晶的"晚生斑晶"。总之,岩浆与围岩的同化混染作用是包古图岩体的重要成岩作用。     

俄罗斯远东地区碱性-超基性杂岩体成因与地幔之关系

本文以俄远东地区康捷尔型（钠质专属性特点）、依纳格林型（钾质专属性特点）同心环状碱性－超基性杂岩体为例，论述了该二种类型杂岩体的岩石学、岩石化学及地球化学、产出特征等。前者岩浆岩以 Na偏高为特征， K2O/Na2O=0.1～ 0.7(Na2O含量介于 1.7％～ 8.1％ )，并与金伯利岩、似金伯利岩密切共生，有时可能含有金刚石副矿物；后者类型岩浆岩以钾偏高为特征（ K2O／ Na2O=3.3～ 13.2） ,多产出于张性构造裂谷带或中生代地堑带，与之共生的有钾镁煌斑岩及类钾镁煌斑岩等。上述系列岩浆岩，在成因上与基性超基性岩石组合密切相关，并具有地幔生成特点。同时，不同类型岩浆岩的形成作用主要取决于构造背景之差异和地幔交代作用。     

矿物包裹体的气、液相成分测定

矿物中包裹体温度、压力和气、液相成分的测定数据是阐明矿床成因、成矿物质来源、成矿物质化学条件和成矿元素运移方式等的重要地球化学参数。本文介绍了用载气热爆—气相色谱法测定气相成分(H_2、O_2、N_2、CH_4、CO、CO_2、H_2O)和用超声波提取液相成分,再用原子吸收分光光度计法和数字离子计法分别测定阳离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))、阴离子(F~-、Cl~-)。对实验装置、工作条件和分析步骤等本文均有叙述。并以石英标样,对实验结果作了初步讨论。其中对气相成分的提取,用载气热爆法代替真空热爆法可提高工作效率五倍。     

陕西潼关金矿田含金石英脉蚀变矿化特征及其成矿作用初析

本文论述了潼关金矿田含金石英脉蚀变矿化的主要特征,指出该矿田含金石英脉的蚀变围岩可分为两个带,即绢云母石英片岩带(或千枚岩带)和蚀变片麻岩带,认为整个蚀变带具典型的中温热液蚀变特征;在围岩热液蚀变过程中,Au、SiO_2、K_2O、CO_2和H_2O是带入组份,而Mg、Ti、Na_2O、Fe_2O_6、FeO和CaO是带出组份,Au未表现出明显的扩散效应.     

斑岩型矿床母岩浆中水的来源及其成矿机理

母岩浆富水(H_2O质量分数高于4%)被认为是斑岩体中Cu、Au等成矿元素富集成矿的关键因素,是形成岩浆-热液成矿系统的必要条件之一,主要表征为成矿斑岩中角闪石斑晶发育,轻稀土元素富集而中稀土元素亏损,w(Sr)/w(Y)和w(La)_N/w(Yb)_N值高(w(Sr)/w(Y)40,w(La)_N/w(Yb)_N20)等特征。弧环境下形成的斑岩成矿系统中的水主要来源于俯冲洋壳或交代岩石圈的脱水作用;而后碰撞环境下形成的斑岩成矿系统中的水可能主要源自矿区内同时代、共空间产出的镁铁质岩浆的混合注入,或含矿岩浆自身的分异结晶。尽管不同地球动力学背景下形成的斑岩成矿系统母岩浆中水的来源和富集机制不同,然而它们仍然被认为具有统一的成矿机理:母岩浆在地幔源区或地壳岩石部分熔融过程中,水的加入可以降低其熔点,促进源区含Cu、Au硫化物重熔,或萃取岩石中Cu、Au成矿元素,或聚集岩浆中分散分布的金属元素,形成富金属的岩浆;含矿岩浆就位后,富水岩浆很快达到水饱和,大量流体出溶,岩浆水会与各类卤化物一起以独立流体相形式从熔体中分离出来,这种富含挥发分和高盐度的流体具有很强的金属携带能力,为随后发生的斑岩矿化提供热液和金属来源,提高母岩浆的成矿潜力。     

南祁连党河南山地区中酸性浅成侵入体和岩脉岩石地球化学特征及其与金矿成矿关系

南祁连党河南山地区加里东晚期中酸性小型浅成侵入体和岩脉包括花岗(斑)岩、次流纹斑岩、次英安斑岩和石英闪长(玢)岩。岩石SiO_2质量分数为53.05%~74.12%,K_2O与Na_2O质量分数之和为4.01%~10.43%。岩石系列包括钙碱性、高钾钙碱性、钾玄岩和碱性系列,以高钾钙碱性和碱性为主,具过铝质—准铝质性质。岩石稀土元素总含量较低,相对富集轻稀土元素、大离子亲石元素(Rb、Ba、La、Ce、Sr)、Th和U,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)和重稀土元素,具弱—中等负Eu异常。中酸性侵入体和岩脉产出特征和微量元素特征显示岩石形成于后碰撞环境,岩浆源岩为变质基性岩及少量变质碎屑岩,可能指示其继承了源岩的地球化学特征。岩浆在侵位过程中与围岩发生了交代作用。岩浆分异程度从石英闪长(玢)岩→次英安斑岩→花岗(斑)岩→次流纹斑岩逐渐增强。脉岩Au含量较低,偏酸性脉岩在蚀变后Au含量普遍升高,偏中性脉岩(石英闪长岩)在狼查沟、东洞沟矿区为金矿成矿提供了热源和物源。     

华北克拉通南缘小秦岭矿集区灵湖金矿床成因:流体包裹体和H-O、S-Pb同位素证据

灵湖金矿床位于华北克拉通南缘的小秦岭地区,矿体大多呈脉状产于断裂带内。成矿过程可初步划分为石英-黄铁矿、石英-多金属硫化物和石英-碳酸盐-黄铁矿3个阶段。Au主要沉淀于石英-多金属硫化物阶段。成矿期石英中发育富液两相、富气两相和H_2O-CO_2三相包裹体。石英-黄铁矿阶段发育富液两相包裹体,其完全均一温度为424℃～499℃,盐度为11.5%～13.6%NaCl_(eq),密度为0.55～0.66 g·cm~(-3);石英-多金属硫化物阶段发育富气两相、富液两相和H_2O-CO_2三相包裹体,其完全均一温度为291℃～389℃,盐度为0.4%～11.8%NaCl_(eq),密度为0.50～0.83 g·cm~(-3);石英-碳酸盐-黄铁矿阶段可见富液两相和富气两相包裹体,其完全均一温度为206℃～289℃,盐度为8.3%～22.2%NaCl_(eq),密度为0.83～0.99 g·cm~(-3)。成矿流体具有高温、中低盐度和低密度等特征。灵湖金矿床中石英的δ~(18)O_(H_2O)值为0.7‰～4.5‰,δD值为-106.4‰～-86.1‰。H-O同位素分析结果表明,成矿流体主要来源于岩浆水。矿石硫化物的δ~(34)S值为-8.5‰～2.4‰,~(206)Pb/~(204)Pb值为17.202～17.796,~(207)Pb/~(204)Pb值为15.448～15.473,~(208)Pb/~(204)Pb值为37.712～38.255。S-Pb同位素分析结果表明,成矿物质主要来源于低级下地壳部分熔融形成的花岗质岩浆。灵湖金矿床为岩浆热液型金矿,流体相分离和温度的降低是导致矿质沉淀的主要机制。     

湖南省双峰县大坪铷矿地球化学特征及成矿作用

大坪铷矿位于湖南省双峰县紫云山岩体中,铷矿体呈近东西向条带状产于紫云山复式花岗岩体顶部,是一处富铷花岗岩型稀有金属矿床。白云母花岗岩地球化学研究表明:主量元素具高SiO₂(73.27%~74.72%)、高分异指数DI(86.83~93.28),和高铝饱和指数(A/CNK=1.55~1.76),为高分异花岗岩及过铝质岩石,具较低的MgO(0.01%~0.36%)和TiO2(0.01%~0.16%);微量元素富集Rb、Ta和Nb而强烈亏损Sr、Ba和Ti;稀土元素总量较低\[w(∑REE)= 8.24×10-6~124.44×10-6\],具显著铕负异常(δEu=0.09~0.33),稀土元素配分图出现“M”型四分组效应。地球化学特征反映出紫云山复式花岗岩经历了高程度的分异演化过程,并在岩浆演化到晚期阶段F、H₂O等挥发分逐渐富集,由于F与稀有金属元素有较强的亲和力,形成络合物一起迁移和富集,当岩浆演化到晚期发生了熔体-流体不混溶作用稀有金属配合物被破坏,铷以类质同像形式在白云母花岗岩中富集成矿。      

山东蒙阴小方山地区金伯利岩床的成矿作用及找矿意义

山东蒙阴地区盛产金刚石,一直受到国内外地质学家关注。近年来的勘查和研究表明,该区NW走向的金伯利岩不是以往认为的岩脉,而是岩床,并根据赋存层位发现了新的金伯利岩床——珍宝1号。在此基础上,研究了岩床的微量元素特征,并根据构造的切割与地层展布特征恢复了白垩纪晚期时的原始地貌,对岩床的岩浆来源进行了分析。     

矿物岩浆包裹体的发现及其地质意义

豫西地区18个中酸性岩体中的岩浆包裹体,分布于石英及长石中,形状多为圓形,大小2—110微米呈单体或群体存在于矿物中,按其性质可分为玻璃质熔融包裹体和结晶质包裹体两种,均一化温度在880—1072℃之间。岩浆包裹体是封存在矿物中的原始岩浆。它是研究成岩作用的样品。对提供岩体成因,硅酸盐熔体干、湿两类的划分,岩浆演化,岩浆起源深度与温度压力等信息,具有重要的地质意义。     

对金伯利岩测年方法和测年样品的探讨

金伯利岩是化学成分、矿物组成和结构多变的混杂岩,极易发生蚀变。因此,采用单一的年龄测定方法很难确定金伯利岩的侵位年龄,数据结果差别很大。该文以山东蒙阴地区金伯利岩应用的测年方法为例,对比分析了K-Ar法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、U-Pb法的年龄数据,探讨了不同测年方法及其选取的岩石、矿物样品的适用性。认为在符合地层对金伯利岩侵位时间约束的前提下,采用多种同位素测年方法相互印证,深入研究矿物、岩石及岩浆成因是必不可少的。     

辽宁金伯利岩地球化学特征

辽宁金伯利岩地质—地球化学研究结果表明,辽宁金伯利岩主元素丰度较世界金伯利岩的平均成分,显示富Ca、Al和贫K、Na、Mg、Si,碱度偏低;与南非、苏联和我国山东含金刚石金伯利岩相比,Fe 质偏高。辽宁金伯利岩含矿程度由富到贫,有 Fe、Mg 组分增高,Ca 质降低,微量元素多趋富集的总体变化趋势。辽南金伯利岩较辽北金伯利岩具有碱性程度相对偏高,V、Li、Rb、Nb、La、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Ba、Cd、B、S、F 等元素相对富集,Co、Ni、Cr、Th、Bi、Au、As、Sb、Hg、Sr 等元素相对贫化的特点。二者的元素组合和相关特征有明显差别。辽南金伯利岩 Na、Ca、Mn 3元素的相关组合特征是富、贫(中)金刚石金伯利岩的一个地球化学标志。     

费县马头崖地区新太代五台期TTG岩系特征

费县马头崖地区新太古代五台期侵入岩发育广泛 ,为一套石英闪长岩—英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩的岩石序列组合 (TTG岩系 ) ,在形成时间和空间分布上相对一致 ,为一次岩浆热事件多次活动的产物 ,其成分和结构具有双重演化特征 ,构成一个较完整的岩浆演化序列。依据岩性特点及其演化特征 ,归并为峄山超单元 ,是鲁西地区新太古代的第二套TTG岩系。