不同产状和成因类型的金红石矿物学特征及其研究意义

文章通过综述中国金红石矿物学研究的成就,系统论述了不同产状和成因类型的金红石的矿物学特征及其研究意义,为进一步深化金红石矿物学研究、加强金红石资源的找矿和评价工作、广泛开展与金红石有关的地质问题的探讨提供了较为全面的基础性认识。     

碎屑金红石:沉积物源的一种指针

近年来,碎屑金红石的研究已成为沉积物源区分析的一个新前沿。金红石的地球化学组成,尤其是Cr,Nb,Zr等微量元素的含量,对其母岩的形成条件和所经历的地质过程都具有重要的指示意义,同时,碎屑金红石在沉积、成岩过程中表现出极高的稳定性,因而是物源分析的理想指针矿物。首先介绍金红石的矿物学和地球化学基本性质,分析不同来源的金红石典型特征,重点阐述碎屑金红石在物源分析中运用的5个方面:①金红石重矿物比值;②金红石矿物化学成分Cr-Nb判别图解;③金红石Zr含量温度计;④金红石的U-Pb和(U-Th)/He定年;⑤金红石Lu-Hf同位素。综合上述5个方面的物源分析研究,可以获取金红石的母岩类型、形成温度及后期所经历的热演化史等信息。碎屑金红石的物源研究处于起步和探索阶段,仍存在一些亟需解决的问题。     

湖南千里山岩体中金红石化学成分标型特征研究

金红石是湖南千里山岩体黑云母花岗岩中一种常见的副矿物。本文通过分析千里山黑云母花岗岩中金红石的化学成分,探讨了金红石对岩浆热液演化与钨锡成矿的指示作用。结果表明,金红石主要受热液蚀变作用的影响呈3种形态产出。第1种为形成于黑云母裂隙的他形金红石;第2种是颗粒较大的单晶金红石;第3种是呈集合体产出且粒度不等的条带状金红石。随着黑云母花岗岩的蚀变与成矿作用的不断增强,黑云母花岗岩金红石中的元素钨不断富集,表明金红石中的钨含量可以作为花岗岩成矿能力的判别标志,含钨高的金红石对钨矿的形成富集有一定的指示意义,可作为钨矿找矿的标志之一。     

江苏东海毛发状水晶中金红石矿物学、地球化学特征

东海是中国著名的水晶产地,水晶矿床主要产于苏鲁超高压变质带东海境内中,发育于榴辉岩、片麻岩张裂隙中及其接触带中。本文利用背散射图象技术和电子探针定量分析相结合的方法,研究了水晶中的固体包裹体金红石的类型和地球化学特征。结果表明,水晶中金红石主要有4种类型。在背散射图象下,类型2和类型3金红石呈棱角状、不规则状镶嵌于类型1金红石中以及类型3金红石呈不规则状充填于类型2中。类型2金红石表面有较多的裂隙,而类型1、类型3和类型4金红石表面则比较光滑。还没有发现类型4金红石和其它类型金红石之间的明确关系。电子探针分析结果显示,相对其它金红石来说,水晶中的金红石Fe和Nb的含量较高(Fe为2500×10-6-26700×10-6,Nb为782×10-6-6000×10-6);而V和Cr地元素含量则基本相当。在此基础上,本文进一步探讨了水晶中金红石可能的源区。     

胶东上庄与夏甸金矿床金红石化学成分标型特征研究

对上庄与夏甸金矿的含矿花岗岩、绢英岩以及黄铁绢英岩中的金红石化学成分标型特征进行了详细的研究,探讨了其中Fe、Si、Ti、W元素含量变化的规律。研究表明,上庄金矿与夏甸金矿中的金红石为变质成因,主要通过黑云母蚀变释放Ti而形成金红石,此类金红石主要赋存在黑云母的边缘、解理及裂隙之间。金红石中Ti含量存在由绢英岩向黄铁绢英岩的下降趋势。矿体周围能够形成Ti晕,可作为强烈矿化的标志。另外,金红石中W的含量从花岗岩到绢英岩再到黄铁绢英岩呈现不断富集的趋势,表明金红石中W的含量变化可指示金矿化的强弱,高W金红石的出现指示金矿的形成,这为胶东金矿的找矿研究提供了新的思路。     

海滨砂矿中金红石矿综合利用研究

为了综合回收海滨砂矿中的金红石,获得高品级的金红石精矿,通过镜下鉴定、电子探针等手段对金红石精矿及单矿物作了分析,确定了影响金红石精矿品位的主要因素是含铁金红石和白钛石,在此基础上,进行了金红石磁选及电选试验,选择了ＣＲＧ５４永磁双辊磁选机的最佳极距和给矿量以及ＤＳＧ－６高压电选机的最佳矿温度。在最佳操作条件下,对原选别工艺流程进行了改进,在原两段磁选和两段电选流程后增加了摇床选别工序,使金红石精     

南召泌阳金红石矿带金红石赋存规律

为了开发利用南召—泌阳金红石矿带的金红石,综合分析了以往资料,并在实地踏勘、样品测试和重点地段综合研究基础上,查明了各矿段金红石矿基本地质特征、金红石赋存状态、嵌布特征、粒度变化特征、金红石富矿体的主要赋存位置。区内粗粒易选富矿体位于矿带中段的左老庄组一段上部（北部）。采用以微生物提纯金红石粗精矿为标志的新工艺,取得了良好的选矿试验效果。刘岗矿区的1号和2号富矿体可作为进一步研究和开发利用的重点。     

连云港市金红石矿开发存在的问题及对策

连云港市金红石矿的主要成分是金红石、石榴子石和绿辉石。分析了金红石矿开发前存在的３个总理和３个 因素,金红石资源开发利用的对策应该是立足本地搞联合,借助外力中成分有出路,下游产品需开拓。     

脉矿金红石矿石宽级别重选工艺探讨

山西省代县脉矿金红石重选试验,用了螺旋选矿机,经磨矿机处理的金红石矿石,-200目含量为43.20%细粒物料;不分级或宽级别入选,能抛弃产率为54%的尾矿,其粗精矿作为摇床的给矿。再将金红石精矿进行磁选。用此简单的重选工艺流程,能取得金红石精矿TiO_2品位为95.28%,回收率76.93%的理想技术指标。给粗粒嵌布的金红石脉矿和金红石砂矿。开辟一条新的选矿途径。     

超高压榴辉岩金红石中高场强元素变化的控制因素及其地球动力学意义

利用LA-ICP-MS对CCSD-MH超高压榴辉岩中金红石进行了详细的原位微区微量元素组成分析.金红石中高场强元素Nb和Ta含量主要受全岩Nb、Ta和TiO₂含量控制, Zr、Hf含量比较稳定基本不受全岩含量影响.粒间金红石中, 同一颗粒金红石核部Zr含量系统高于边部, 而边部则出现了明显的Pb和Sr富集特征.CCSD-MH榴辉岩中金红石与全岩的Nb/Ta比值呈现明显的不一致性.全岩Nb/Ta比值明显低于金红石且与全岩TiO₂含量负相关, 而金红石的Nb/Ta比值与全岩Nb、Ta含量和Nb/Ta比值没有明显的相关关系.金红石和全岩之间非完全耦合的Nb/Ta组成表明, 金红石并非形成于原岩的结晶过程中而是在超高压变质作用过程中形成, 尽管金红石是榴辉岩中Nb、Ta含量的主要载体矿物, 但金红石的Nb/Ta比值并不一定能完全代表全岩的特征, 而与全岩Nb、Ta和TiO₂的含量有关.粒间金红石核部Zr含量所记录的温度与粒径之间具有明显的正相关性, 反映金红石中的Zr在其形成后没有封闭.粒间金红石所表现出的明显的边部富集Pb和Sr的特征, 反映了后期流体活动对金红石组成的影响.这些研究结果为金红石中Zr在高温下的扩散作用和后期流体活动的影响提供了重要证据, 这可能是利用金红石Zr含量地质温度计计算的苏鲁-大别榴辉岩变质温度(598~827℃) 偏低的主要原因.      

中国大陆科学钻探工程主孔榴辉岩中金红石微量元素地球化学特征

本文利用电子探针分析了中国大陆科学钻探工程主孔各种类型榴辉岩中金红石的Nb、Cr和Zr含量。Zack等(2002)的金红石Nb-Cr图解表明榴辉岩的原岩均为镁铁质岩,但不同类型榴辉岩具有不同的地球化学特征,即:1金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石的Nb和Cr含量大致相同,主孔中上述榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量与区域上小焦金红石矿区金红石榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量基本相同。总体来讲,区域和主孔榴辉岩中金红石以低Nb为特征,反映它们的原岩为镁铁质岩石。2蓝晶石多硅白云母榴辉岩中金红石具最高的Nb和Cr含量,其Nb和Cr均值分别为720×10-6和712×10-6,多硅白云母榴辉岩中金红石比金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石富集Cr。利用Zack等(2004)提出的金红石地质温度计,计算得出金红石榴辉岩的金红石形成温度介于608~746℃,石英榴辉岩的金红石温度介于629~680℃,钛铁矿榴辉岩金红石的形成温度介于629~704℃,蓝晶石多硅白云母榴辉岩的金红石形成温度为600℃,角闪岩的金红石形成温度为629℃。一种可能的解释是,榴辉岩在折返过程中退变质作用明显,流体活动强烈,导致金红石中Zr扩散丢失,金红石中Zr含量不同程度地受到角闪岩相退变质过程中再平衡作用的影响,致使计算的温度偏低。     

CCSD主孔揭示的东海超高压榴辉岩中的金红石：微量元素地球化学及其成矿意义

金红石是榴辉岩中的主要含钛副矿物。中国大陆科学钻探工程主孔100-2000m岩心样品中,金红石榴辉岩、多硅白云母榴辉岩和蓝晶石榴辉岩中都程度不等地含有金红石。金红石既可以与其它矿物一起包裹在主要变质矿物中,也可以呈粒间矿物,但在榴辉岩经受角闪岩相退变质作用过程中,金红石亦会退变为榍石。本文利用电子探针除了分析了金红石的主要元素外,还仔细测量了Nb、Cr、Zr含量。结果显示,Nb平均含量为147ppm,最高含量为670ppm,Cr的平均含量为614ppm,最高含量为3630ppm,低Nb特征(<1000ppm)显示榴辉岩原岩为镁铁质岩石;此外,三类榴辉岩也具有不同的金红石Nb、Cr地球化学特征,即金红石榴辉岩中的金红石表现为低Cr(<500ppm)、Nb变化大(0-670ppm)的特征,多硅白云母榴辉岩中的金红石以中等Cr含量(500-1200ppm)、Nb变化较大(0-480ppm)为特征,而蓝晶石榴辉岩中的金红石显著富Cr(2000-3630ppm),而Nb则非常贫乏(<140ppm)。在总共289个金红石Zr含量数据中,大部分Zr含量分布在150-240ppm之间,均值约为200ppm;利用Zacketal.(2004)提出的金红石温度计,计算得到金红石的形成温度介于690℃和7870℃之间。研究结果表明,金红石的微量元素分析是研究榴辉岩原岩特征及其钛成矿作用的实用方法之一。     

山西代县金红石矿床地质特征及找矿方向

讨论了山西代县金红石矿的成矿地质背景,展示了找矿标志与方向。从金红石矿床的地质特征入手,分析了山西代县金红石矿的成矿与控矿因素,为进一步开展工作提供一种思路。     

胶东夏甸金矿床金红石成因判别与U-Pb定年

热液金红石U-Pb测年是确定金成矿时代的有效方法,然而金红石的多种成因限制了其在金成矿过程和年代学方面的应用。胶东夏甸金矿床中广泛发育多种类型的金红石,是鉴别金红石成因和厘定金成矿时代的理想选择。该矿床中的金红石呈簇状分布,与银金矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等热液矿物共生,且发育交代结构,呈不规则环带状,表明其为热液成因。通过BSE和EPMA分析,识别出两种热液金红石:高W金红石(W含量1.672%～6.125%,平均3.48%)和低W金红石(W含量0.002%～0.788%,平均0.204%)。在金成矿期的早阶段,富钛或含钛矿物的分解或重新平衡导致了低W金红石的沉淀,而成矿主阶段热液流体携带难熔元素及部分高场强元素多次脉动式上涌,流体中的V³⁺、W⁶⁺、Fe³⁺、Cr³⁺和Nb⁵⁺等离子以2M³⁺+W■⁶⁺3Ti⁴⁺为主要机制置换早阶段低W金红石中的Ti⁴⁺形成高W金红石。夏甸金矿床...     

金红石和榍石Zr温度计在新疆西南天山榴辉岩中的应用

应用LA-ICP-MS方法对新疆西南天山高压-超高压变质带中的榴辉岩及其高压脉体中的金红石和榍石进行了Zr含量的检测和Zr温度计的计算。榴辉岩中位于石榴石幔部且与绿辉石共生的金红石包体Zr含量都集中于10~20μg/g;而基质金红石的Zr含量为30~50μg/g,高于包体金红石。榍石均为金红石退变质的产物,且各样品间的榍石Zr含量较均一,都集中在3~5μg/g之间。脉体金红石Zr含量则与榴辉岩中基质金红石的Zr含量相当甚至偏高一些,为30~60μg/g。金红石和榍石的Zr温度计研究也表明,榴辉岩石榴石中的金红石包体生长于压力峰期阶段,温压条件为480~540℃、2.7~3.0 GPa;基质金红石随温度增加达到退变质再平衡,记录了温度峰期的条件,约530~590℃、2.4~2.7 GPa;榴辉岩中高压脉体中的金红石则生长于退变质榴辉岩相阶段,金红石Zr温度计给出结果为540~580℃、1.5~2.1 GPa,记录了近等温降压的过程;榴辉岩中的榍石在1.0 GPa左右达到平衡,榍石Zr温度计给出的温度为540~560℃,记录了进一步的近等温降压的过程。根据以上4个阶段的分析结果,得出一个较完整的顺时针p-T轨迹,且与相平衡模拟所限定的p-T轨迹相一致。金红石的Zr含量可以作为压力的指示,表明压力校正在金红石Zr温度计中起到了重要作用。在对金红石和榍石Zr温度计进行应用时,要结合细致的岩相学观察,综合考虑压力、活度、扩散速率、退变质作用和流体影响等方面的因素,才能得到比较精确的温压估算结果和pT轨迹。     

CCSD主孔榴辉岩中金红石微量元素特征：LA-ICPMS分析及其意义

对中国大陆科学钻探（CCSD）主孔200~1005m范围内8件榴辉岩样品的金红石进行了LA-ICPMS原位微区微量元素分析,结合前人已发表的全岩和金红石分析数据,研究结果发现：在不同类型榴辉岩中,金红石的微量元素与其全岩成分具有不同的相关关系。金红石中的Nb和Ta元素含量不同程度地受控于全岩Nb和Ta含量。在高钛和低镁钛榴辉岩中,金红石的Cr与全岩Cr/TiO₂正相关;在富镁榴辉岩中,金红石的Cr含量受全岩MgO含量的控制;在高钛和富镁榴辉岩中,全岩成分明显影响着金红石的Zr含量,金红石Zr温度计可能不适用。低镁钛榴辉岩的金红石的平衡温度普遍低于榴辉岩峰期变质温度,可能是变质流体参与下的扩散作用和退变质作用所致;多数情况下,单个样品中大部分金红石颗粒的Zr含量是均匀的,金红石Zr温度计所给出的温度可能代表着退变质再平衡的温度;CCSD榴辉岩的全岩Nb/Ta比值普遍低于其中金红石的Nb/Ta比值,不支持金红石榴辉岩可能是地球上超球粒陨石Nb/Ta比值储库的观点。     

武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床成矿规律与找矿前景初探

武当-桐柏-大别成矿带是我国最为重要的金红石成矿区带和原生金红石主要产地之一。本文根据近期对该成矿带金红石矿床开展的野外地质调查和室内整理研究工作,综述了武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床的地质特征,将成矿带内金红石矿床(点)划分为区域(沉积)变质型、榴辉(闪)岩型和机械-沉积型三种类型。同时从地层、构造以及成矿地质条件等方面简要探讨了矿床(点)的成矿规律和控矿因素,在此基础上识别出地层时代、岩性、地球化学异常等找矿标志,并初步勾勒出湖北枣阳-河南新县以及湖北英山-安徽潜山两个金红石矿床的找矿远景区。本文对成矿区金红石矿成矿规律的总结和成矿条件的分析显示出成矿带金红石具有极大的找矿潜力,可望成为我国最具潜力的金红石战略储备基地。     

斑岩铜矿中的金红石是个值得重视的潜在资源

美国每年要花费8500万美元用于进口金红石,大部分来自澳大利亚古海岸砂矿.美国金红石资源很少(~500万吨),主要是开采钛铁矿砂矿的副产品. 金红石用于钛金属工业和油漆颜料业.近年来钛金属的短缺影响了飞机制造业的发展. 金红石在斑岩铜矿中是次生或蚀变矿物.在蚀变岩石中,形成金红石的钛原先是存在于其他原生矿物中(见表). 据观察,金红石的丰度与颗粒大小是随铜品位的变化而变化的.钾化蚀变环境对金红石的结晶作用有利.斑岩的蚀变类型较之岩体中TiO_2的含量对金红石的富集更显重要.     

铁杂质对金红石晶胞参数的影响

对采自我国不同成因类型矿床及人工合成的金红石用X射线衍射法,在室温下进行了系统的晶胞参数测定。将其与化学分析及探针分析结果相对照,说明随着金红石中以类质同象置换形式存在的Fe~(3+)离子增加,晶胞参数也相应逐渐增大。 本工作对1号样品还进行了高温衍射测量,计算出金红石在不同温度下的晶胞参数及金红石晶胞参数随温度变化的线性方程。此外,还用激光热膨胀法测定了金红石的热膨胀系数,以资对照。     

碎屑金红石地球化学特征对库车坳陷中生代沉积物源的启示

本文主要对库车坳陷的库车河流域和巴音布鲁克盆地中生代砂岩样品进行了碎屑金红石微量元素电子探针分析。结果显示,巴音布鲁克地区侏罗纪砂岩中的碎屑金红石来自变质泥质岩和来自基性变质岩的比例大致相当,而库车坳陷中生代砂岩中碎屑金红石则主要来自变质泥质岩。两地金红石的变质级别以角闪岩相/榴辉岩相为主,并有一定比例麻粒岩相变质的金红石。库车坳陷中生代砂岩中麻粒岩相金红石的含量,从三叠纪至白垩纪呈现出低-高-低的特点,说明侏罗纪时期物源方向有所变化,可能有东南部物源的参与。白垩纪时期,库车河地区砂岩中麻粒岩相变质金红石含量减少,可能与南天山再度抬升隆起成为优势物源区有关。