玄武岩的 MnO-TiO2-P2O5判别图的修改与补充

近些年来,人们广泛地利用火山岩的主元素或微量元素的特征对火山岩进行地球化学、成因岩石学和构造岩石学的研究。Mullen(1983)利用玄武岩的 MnO、TiO₂和P₂O₅建立大洋型玄武岩的 MnO×10-TiO₂-P₂O₅×10的构造背景判别图(以下简称MTP图)和圈出了大陆拉斑玄武岩在 MTP 图中的分布范围。他选择了能反映玄武岩形成过程中的重要地球化学特征和成因机制的元素组作为该图的端元组分。     

西秦岭铅锌矿区域地球化学成矿预测模式

以成矿系列理论为指导,将区域内的铅锌矿按地球化学特征划分为贫铁型和富铁型2个亚系列,进而用逻辑信息法建立了西秦岭铅锌矿床区域地球化学场预测模式,验证结果较为理想。模式表明,贫铁型矿床的成矿环境为相对封闭还原的构造空间;富铁型矿床完整地反映了该类型铅锌矿床沉积成矿特点显著,而断裂等构造对成矿的直接影响相对不显著。与白银铜矿区域地球化学预测模式相比较,富铁型铅锌矿床中除铁族元素指示基性—超基性岩侵入事件外,其他元素均大致相似,两大类矿床形成的初始热动力条件不同。     

东天山卡拉塔格西二区铁铜矿床地质地球化学特征及成因

西二区铁铜矿床是东天山卡拉塔格地区近年来新发现的矿床,但其矿床成因类型尚不明确.通过开展系统的电子探针、流体包裹体及H、O同位素研究,结果表明矿体赋存于大南湖组火山岩-火山碎屑岩中,受断裂控制,矿体呈似层状、透镜状.矿石结构主要为粒状结构和交代结构,矿石构造以块状构造和条带状构造为主.金属矿物主要为磁铁矿,脉石矿物主要为石榴子石、绿帘石、绿泥石、方解石等.成矿过程可划分为干矽卡岩、磁铁矿、石英-硫化物、碳酸盐这4个阶段.电子探针表明矿床早期形成钙铁榴石,磁铁矿阶段形成富铁矿石和富铁绿帘石.流体包裹体研究表明,从早到晚,成矿温度和盐度逐渐降低.H-O同位素表明成矿流体以岩浆水为主,演化至大气降水.由此可知西二区铁铜矿床属于矽卡岩型铁铜矿床.      

宁芜向山式黄铁矿床的地质特征和成因

向山式黄铁矿床是宁芜玢岩铁硫成矿系列的中部矿,与铁矿体紧密伴生,矿床规模大、品位较高,伴生硬石膏矿可同时开采。矿体产于宁芜早白垩世大王山组火山隆起构造的衔接部位,处于次火山岩体相对凹陷的接触蚀变带中。从硫同位素、Co/Ni 值及测温数据等判断,矿床形成具有同生沉积-火山气液双重物源,下伏含膏岩系提供了主要的硫源。     

新疆西天山智博铁矿床地球化学及同位素特征

智博铁矿位于新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带东段,矿体以层状、似层状、透镜状产出于下石炭统大哈拉军山组玄武质安山岩中。智博铁矿成矿作用主要划分为岩(矿)浆期和热液期2个成矿期次,包括3个成矿阶段:磁铁矿+透辉石阶段、磁铁矿+绿帘石+钾长石阶段和石英+硫化物+碳酸盐阶段。智博铁矿地球化学特征表明,其成矿构造背景为早石炭世南天山洋向伊犁板块俯冲形成的岛弧环境;火山岩与磁铁矿石具有相同的物质来源,均来源于受俯冲带流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆。智博铁矿为岩浆(主要)-热液(次要)复合型矿床,受俯冲流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成富铁的玄武质岩浆,岩浆沿深大断裂上侵形成早期火山岩,上侵过程中由于物理化学条件的改变在不混溶作用下形成铁矿浆,铁矿浆侵入早期火山岩地层形成岩浆期磁铁矿体;后期富铁的岩浆或矿浆热液使围岩发生矿化与蚀变,形成热液期磁铁矿体。     

膏盐层氧化障在长江中下游玢岩铁矿成矿中的作用

长江中下游是我国著名的铁铜金等多金属成矿带,其中宁芜和庐枞盆地产出一系列与白垩纪中基性火山-次火山岩有关的玢岩铁矿床。前人根据玢岩铁矿的地质特征、空间分布规律及其与火山-次火山岩的关系建立了著名玢岩铁矿成矿模式,发展了成矿理论,有效指导了玢岩铁矿找矿工作。但三叠系膏盐层在成矿中的作用没有引起应有的重视,深部矿化基本没有涉及。最新研究和勘查结果揭示中下三叠统周冲村组顶部膏盐层与矿化关系密切,但膏盐层的控矿机理还不清楚,"膏盐层氧化障"在玢岩铁矿成矿中的作用鲜有报道,宁芜-庐枞盆地深部矿化类型和矿体赋存部位知之甚少。本文研究了长江中下游玢岩铁矿的硫同位素组成,探讨了膏盐层氧化障在玢岩铁矿成矿中的作用。宁芜和庐枞盆地玢岩铁矿、硫铁矿中普遍含有石膏,玢岩铁矿、硫铁矿和石膏矿三者密切共生。玢岩铁矿及伴生硫铁矿中黄铁矿的δ34SV-CDT值异常高,平均值均在5‰以上,石膏的δ34SV-CDT值大部分位于20‰左右,与海相硫酸盐的值相似,指示矿床中硫主要来自三叠纪膏盐层。矿床中黄铁矿的硫同位素组成与矿床成因类型密切相关。宁芜盆地姑山矿田的δ34SV-CDT值最高,为10.8‰,梅山矿田次之,为7.85‰,凹山矿田最低,为5.01‰;矿床成因类型也发生相应变化,矿浆型→矿浆-热液型→热液型。矿床中黄铁矿的硫同位素变化主要由硫酸盐的还原温度和原始岩浆硫所占比例不同引起,还原温度越高,δ34S值越高;原始岩浆硫所占比例越高,δ34S值越低。计算结果表明矿床中约60%~80%的硫来自膏盐层硫酸盐的还原,还原温度多在450℃以上,但硫化物的沉淀温度相对较低,就位时间稍晚。提出膏盐层(富含碳酸盐、石膏和石盐等)不仅可以为成矿提供大量Na+、Cl-、CO32-等矿化剂,使围岩发生钠长石化、方柱石化(氯化)和矽卡岩化等蚀变,使Fe2+以NaFeCl3等络合物形式搬运,膏盐层还是地壳深处最重要的氧化障,能够将硅酸盐熔体和成矿溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,富集形成铁矿床,是玢岩铁矿成矿的关键因素。当炽热的岩浆与膏盐层(CaSO4)发生同化混染时,SO42-将硅酸盐熔体中的Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+无法进入硅酸盐矿物晶格之中,而形成铁氧化物Fe3O4/Fe2O3和贫铁的硅酸盐矿物透辉石/阳起石、透闪石等。铁氧化物在磷、水和氯化钠等盐类物质的作用下在岩浆房中与硅酸盐熔体发生液态不混熔,熔离形成铁矿浆。铁矿浆粘滞性强,迁移距离不远,在岩体与膏盐层的接触带附近,沿构造有利部位贯入,形成姑山、梅山等矿浆型铁矿床。以铁的络合物形式搬运的成矿热液流动性强,迁移距离远,可以在远离岩体与膏盐层接触带部位、在上部白垩纪火山岩中富集沉淀。长江中下游玢岩铁矿中矿浆充填型和热液交代-充填型矿体同时存在,二者在空间上具有明显的分带,具"双层成矿结构"。在盆地深部岩体与膏盐层的接触部位产出"大冶式"矿浆充填-接触交代型富铁矿床,规模可能超过了赋存于浅部火山-次火山中的狭义"玢岩铁矿"。位于宁芜盆地南北两端的姑山和梅山矿田是找寻"大冶式"矿浆充填-接触交代型富铁矿的有利地段。在SO42-氧化Fe2+的同时自身被还原为S2-,S2-与Fe2+结合形成硫铁矿,在铁矿的上部或边部富集形成硫铁矿矿床;这是石膏矿、铁矿和硫铁矿密切共生的根本原因。     

海南石碌铁钴铜矿床成因及其成矿模式

海南石碌矿床是以富铁矿为主,并伴生有钴铜等矿产的著名大型矿集区。通过对该矿床控矿地质条件的再认识,并对其成矿物质来源、岩浆活动与成矿的关系、成矿时代进行了讨论,认为铁钴铜等物质来源很可能来自原始火山沉积地层石碌群中,后期区域变质作用和岩浆活动对其形成起重要的改造富集作用,初步定义其为火山-沉积变质+多期热液叠加改造型矿床。该矿床成矿模式概括为:1)新元古代海底火山喷流沉积期,奠定了铁钴铜等成矿物质的基础;2)加里东—海西期的变质改造成矿期,形成了沉积变质型贫矿体;3)印支—燕山早期热液叠加改造富化期,石碌矿床发生了重要的改造富集作用,形成了富铁矿体;4)燕山晚期热液叠加改造富化期,对原来矿体进行改造富集,并形成了脉状、角砾状铁矿体及伴生的铜钴矿体。     

高喜马拉雅晚新生代富铁火山岩的发现及其构造意义

本文首次报道了在藏南高喜马拉雅变质带新发现的一种特殊的晚新生代超基性富铁火山岩,主要由铁橄榄石、氧化铁、及富钾玻璃基质组成,铁橄榄石中含有少量自形铁尖晶石,玻璃基质中含有少量铁石榴石雏晶。岩石具玻基斑状结构,气孔构造发育,具有典型鬣刺构造。全岩成分具有强烈硅不饱和(全岩SiO_2含量为18.8%~29.7%)和极端富铁(全岩Fe2OT3含量为56.2%~74.2%)的特征。地球化学分析表明其大离子亲石元素Th和U等强烈富集,高场强元素Nb和Ta及Ti元素相对亏损,Sr元素具有明显的负异常,显示与板块消减俯冲有关的地球化学特征。该火山岩切割区域片麻理,说明其形成于碰撞后的陆内伸展环境,而其富铁和硅极不饱和的特征表示其有可能属于不混溶作用的产物,也可能属于后期热液蚀变作用,以及由富铁原岩在深部发生熔融并在伸展环境沿裂隙喷发而形成。该火山岩的K/Ar年龄介于4.76~7.25Ma,被熔浆包裹的围岩的磷灰石裂变径迹(AFT)分析结果是2.04±0.21Ma,指示该火山岩可能是上新世-更新世喷发的(2～4Ma)。这些超基性富铁火山岩首次提供了高喜马拉雅构造带在新生代经历碰撞后发生伸展作用的火山岩证据,为认识青藏高原南部大地构造格局及其形成演化过程提供了新的依据。     

海南岛石碌韧性剪切带的主要特征与“北一”式铁矿的成因

在详细介绍了海南石碌韧性剪切带宏观和显微构造特征的基础上,本文运用“构造控制成岩成矿”新理论,对石碌铁矿成因进行了全面剖析。通过多年的调查及研究,提出石碌矿床控矿构造是韧性剪切带及其“构造透镜体(箭鞘褶皱)”。石碌富铁矿床主要成因是:原始沉积的贫铁矿在构造透镜体形成过程中经过塑性流动富集、压溶去硅等构造—成岩成矿作用,使贫铁变富铁,形成厚大的“北一”式矿体。总结了“北一”式铁矿的主要特征,根据厘定的石碌韧性剪切带及其构造透镜体的构造控矿及成岩成矿机制圈定了“北一”式矿体的找矿靶区,并进一步探讨了在基底变质岩系中和深部的找矿问题。     

中国东部中生代火山岩型金银矿床成矿地质特征

论述了中国东部中生代火山岩型金银矿床的成矿地质背景及控矿条件,包括基底地层、火山建造、次火山岩及构造与矿化的关系.将该类型矿床分为3个成因类型,并综合论述了几类矿床的赋矿围岩、容矿构造、矿体形态、矿石建造、矿化分带及蚀变等主要地质特征.     

福建政和东际金(银)矿床矿浆隐爆角砾岩成矿模型及其动力学研究

本文描述政和东际金(银)矿床地质特征,建立矿床成矿模型,论证矿床物质运移动力学过程,探讨成矿物质来源。矿山经过系统的勘探和开采,将暴露于地表580~620 m的矿体直至延深到地下-200 m,均得到钻探和探硐的完整揭露。采用常规、可靠的地质论证法全面收集了第一手资料以及宏微观的岩矿鉴定及部分电子探针分析,对研究标的进行综合论述。政和东际金(银)矿床矿化角砾岩筒自上而下可分为5个相带:震裂相、震碎相、隐爆相、上部通道相及下部通道相。从矿石结构构造特征、矿体侵入围岩接触关系、角砾特征、胶结物成分等一系列现象判断,矿床为矿浆隐爆成因。源于壳幔过渡带深部中酸性岩浆熔离分异的富硅、富铁熔浆,富硅熔浆先一步上侵形成大规模的火山喷发及潜火山岩的侵入,富铁熔浆滞留于"源地",俘获硫化物液滴,储集形成混合矿浆。物理性状及运移动力学特征表明,在外驱动力作用下,矿浆沿着石英斑岩"岩浆热场通道"上侵,在古地表之下2.0~2.5 km处,石英斑岩硅帽隔挡层下聚集、隐爆、定位成矿。石英斑岩为容矿围岩,与矿床有密切的时空关系但与成因无关。深部钻探验证表明隐爆角砾岩筒尾部在石英斑岩中收敛,矿化随之结束。"矿浆隐爆"作为"隐爆角砾岩型金矿"大家族中新成员,目前尚未见报道。该新类型的发现,为中酸性岩浆熔离分异成矿理论提供了难得的实例,也将有助于中国东南沿海中生代陆相火山岩区同类型金矿的找矿工作。     

吉林中部晚三叠世南楼山组埃达克岩与官马金矿床

南楼山组火山岩为一套中酸性钙碱性岩系,属三叠世,Rb-Sr等时线年龄222±10Ma.其SiO₂含量多大于57%,Al₂O₃多大于15%,MgO<6%,岩石富Na₂O,Na₂O/K₂O>2者占半数,Yb为1.74μg/g,(La/Yb)_N=14.2,LREE富集,δEu为0.80~0.92,弱负铕异常,Sr含量达405~1128μg/g,强烈富集,Sr/Y=44.5~48.9,Sr_I值为0.70533和0.7046,显示出埃达克岩的特征.官马金矿床产在南楼山火山岩系的隐爆热液角砾岩及其与围岩接触带中.火山岩浆为成矿热源和物源,属火山热液矿床.     

宁芜南段钟姑矿田的深部矿浆-热液系统

钟姑矿田作为宁芜盆地南部重要的矿集区,发育一系列以姑山矿浆熔离型和白象山高温气液型为代表的大型玢岩铁矿,这些铁矿均主要产于闪长玢岩岩体和沉积围岩的接触带。根据野外观察和地球化学研究,文中认为,闪长玢岩岩体和沉积围岩均不是铁质的主要来源,富铁矿体的成因主要来自矿田深部的矿浆-热液系统,姑山式铁矿的铁质主要是液态不混溶作用形成的铁矿浆,白象山式铁矿的铁质主要来源于深部残浆分离出的Na-Fe-Cl络合物。在对铁质和岩体估算的基础上,提出形成铁矿的原始母岩浆很可能是富铁的玄武质岩浆,形成于大规模的岩石圈减薄、软流圈上涌的构造背景下,由变质洋壳(榴辉岩)和软流圈地幔(橄榄岩)反应后的橄榄岩部分熔融形成,其在上升的过程中发生了AFC过程。     

新疆阿吾拉勒富铁矿地质特征和矿床成因

阿吾拉勒山东段是新疆重要富铁矿成矿带,形成于伊犁石炭纪裂谷环境.产于海相火山-沉积岩系中的赤铁矿和块状含铜黄铁矿,发育红碧玉、重晶石喷流岩,S、Pb、H、O同位素反映成矿物质来源于深部地壳或上地幔,成矿流体源自岩浆水,并有海水混入,属于火山喷流沉积矿床.产于基-中性火山岩系中的磁铁矿,形成于火山机构附近,属矿浆喷溢型矿床.两个层位的铁(铜)矿是在同一成矿环境下形成的矿床组合,预示该地区铜矿具有较大找矿前景.     

辽宁本溪南芬铁矿地质特征

南芬铁矿床成因类型为太古宙鞍山式火山沉积变质铁矿床,矿床规模为超大型,矿体形态和组构较简单,矿石有用组分分布均匀.矿体由分布于太古宇鞍山群茨沟岩组中的3个铁矿层组成,控矿构造为单斜构造,矿体的规模、产状、矿物组成、品位（TFe）稳定.     

雅满苏铁矿床地质特征及成因浅析

雅满苏铁矿矿体的空间分布受成矿期断裂构造的控制，呈透镜状、舒缓波状延伸，分3个层位产出。铁矿的形成与火山热液活动关系密切，矿体中既有热液活动的特征又有矿质流体贯入的特征，早期热液活动形成交代充填型矿石，后期富铁流体贯入充填后形成品位较高的磁铁矿体。     

西天山阿吾拉勒火山岩型铁矿带东段成矿地质背景与成矿机理

备战、敦德、智博、查岗诺尔铁矿分布于阿吾拉勒火山岩型铁矿带东段的大哈拉军山组火山岩中,各个矿区基性、中性和酸性火山岩兼而有之,但所占比例不尽相同。矿区的火山岩以钾玄岩系列、高钾钙碱性系列、钙碱性系列岩石为主,也有少量拉斑系列岩石出露。岩石相对富集轻稀土元素,相对富集大离子亲石元素而亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素。显示出岛弧或活动陆缘环境火山岩的固有特征。研究认为该地区铁矿床为矿浆-火山热液复合成因型铁矿床,其形成受岩浆-热液系统活动的制约,具体成矿作用包括氧化物熔离成矿、隐爆-贯入成矿、分离结晶+岩浆流动成矿和热液交代四种类型。矿床的控矿因素与成矿条件包括:(1)活动大陆边缘型火山岩组合与伸展构造环境;(2)基性和中性火山熔浆多次喷溢和堆积部位;(3)含矿母岩浆的强烈分异演化导致氧化物熔离,而分离结晶和岩浆流动则促使富集矿体形成;(4)岩浆热液对流循环并萃取围岩铁质,是形成热液期矿石的基本机制;(5)火山机构及其伴生裂隙是含矿岩浆活动的有利空间并为成矿物质的聚集提供物理化学条件,是铁矿体主要控矿因素和赋矿部位。铁矿床与火山作用关系极为密切,火山熔浆与火山热液反复多次活动导致了成矿作用的多期多阶段性。     

矾山磷铁矿床矿石类型特征及磷铁元素相关性分析

矾山磷铁矿床属磁铁磷灰石型岩浆晚期堆积矿床。可分为四种主要矿石类型，即磁铁磷灰石岩型、磷灰石岩型、磷灰石黑云母辉石岩型和正长黑云母辉石岩型。它们不但在矿石结构、构造、矿石化学成分和Ｐ２Ｏ５品位等方面各有其特征，而且Ｐ２Ｏ５和ＴＦｅ含量的相关性也不同．其中在磁铁磷灰石岩型矿石和正长黑云辉石岩型矿石中二者呈显著正相关关系，而在其余两类矿石中则呈负相关关系。     

福建下西坑铁矿及与之相关的矿浆实验研究

福建下西坑铁矿是与闽南晚三叠世文宾山组火山-沉积岩有关的铁矿床.许多证据如岩石中含有磁铁矿浆角砾及各种流纹状铁矿浆,矿石中TiO_2含量高且稳定(3%~7%),与含铁量呈正相关关系,岩石中稀土含量也与铁含量呈正相关关系等,表明其铁质直接采源于从原始岩浆中分熔的铁质矿浆.实验研究表明,模拟下西坑原始岩浆体系的实验体系(Fs_60'Usp_40)-Ap-Ap在latm,1250℃等温面上存在一个液相不混溶区,即下西坑铁矿的原始熔浆在一定条件下能够分熔出富铁熔浆.     

新疆可可塔勒铅锌矿床同位素地球化学研究

同位素资料表明,可可塔勒铅锌矿床成矿时代为早泥盆世,与下泥盆统海相火山岩系年代一致;矿石铅主要来自于活动造山带,与弧盆系火山岩有关,属幔壳混合铅;矿石的硫源与赋矿围岩或后期脉状矿石的硫源存在明显的差异,前者属细菌成因硫和海水硫酸盐还原硫的混合,后者属深部火山硫或岩浆硫;主成矿期的成矿介质水主要是海水,可能有少量大气降水加入,后期矿化则以混合岩浆水为主。矿床形成属海底火山喷气－沉积迭加改造型矿床。