金伯利岩的发展阶段和金刚石形成的演化条件

在金伯利岩发育地区,存在一种特有的主要地质事件的次序:当地幔岩浆在深10~20km处沿可渗透带渗入地壳时,在古地台中形成脊状上隆;在岩浆房内出现亚碱性基性岩在上,超基性岩在下的岩浆分异作用和堆积作用.穹隆的构造破坏,伴之在其轴部和翼部形成地垒和地堑:亚碱性玄武质岩浆的贯入和喷发,伴之在深处深成岩盆的上部形成爆发凝灰岩岩管;断层活动,伴之金伯利岩岩浆由残余岩浆房侵入地壳和在开始阶段以爆发作用为主及结束阶段的注入作用,形成金伯利岩岩管.在金伯利岩形成阶段,因为这时的岩浆活动仅限制在位于上部地壳渗透性带中的岩浆房底部的残余岩浆处,所以与亚碱性基性岩阶段相比较,岩浆作用地区具明显的横向收缩.金伯利岩的捕虏体从岩浆房的底部进入岩浆,在成分上它们相当于各种分异产物和变质围岩.     

中国大陆岩石圈厚度特征研究及其在金刚石原生矿预测中的作用

依据中国大陆三维速度扰动图象,编制了中国大陆现代岩石圈和华北—扬子地台古岩石圈厚度图,并对含与不含金刚石的金伯利岩及钾镁煌斑岩中部分指示矿物和上地幔捕虏体地质特征进行分析,发现岩石圈底部某些地球物理特征与金刚石赋存部位有密切关系。在此基础上,从深部角度讨论了含金刚石的金伯利岩及钾镁煌斑岩时空分布特征,并作了预测研究。     

新书要览

中国东部新生代玄武岩及上地幔研究(附金伯利岩)池际尚主编,中国地质出版社,1988277p 系统地论述了中国东部新生代玄武岩的地质学、岩石学、岩石化学、矿物学、微量元及上地幔的岩石学、矿物学等特征,探讨了中国东部新生代大陆裂谷岩浆作用和深部过程有关问题,对中国东部金伯利岩的岩石学、岩相学、地球化学等特征及找岩找矿方向进行系统总结,首次发表了金伯利岩中含金刚石判别式(T.A式)。     

黔东—湘西早古生代岩石圈热状态与高产热率HHPRM型地幔源区

岩石圈热结构和热状态的研究对于大陆裂解、变质作用及活化构造形成机制等大陆动力学问题的研究十分重要。通过地球化学、构造地质学和综合分析,以贵州省镇远地区金伯利岩-钾镁煌斑岩和黔东—湘西一带的晚元古代地层为例,研究了扬子地块东南缘早古生代岩石圈热结构与热状态。提出高放射性元素产热率的HHPRM型地幔源区,进一步讨论HHPRM型地幔源区形成与演化的大陆动力学机制。认为古富集地幔(HHPRM型地幔源区)是镇远一带的早古生代钾镁煌斑岩-金伯利岩的岩浆源区,镇远地区金伯利岩-钾镁煌斑岩岩浆源区深度(H)在208～244km,形成温度在1547～1403℃间,该温度和深度范围属软流层,具有形成金刚石矿床的地质条件。建议在贵州—湖南—广西三省交界区的金伯利岩和钾镁煌斑岩岩群中应进一步开展金刚石矿床研究与勘查工作。     

金刚石的源岩—金刚石是捕虏晶

金刚石通常出现于金伯利岩、钾镁煌斑岩及由这些岩石风化剥蚀产生的沉积物中。会刚石是在上地幔即位于岩石圈与软流圈交界处,距地表约150～200公里深处,压力45—60×10~7pa,温度约1140～1400℃高温高压条件下,由CO_2还原或CH_4氧化而成。根据南非金伯利岩岩管中金刚石内包体矿物同位素年龄测定,金刚石在33亿年前已形成,而金伯利岩形成于90百万年。西澳阿盖尔钾镁煌斑岩岩管形成时代为12.06亿年     

金伯利岩:地球深部探测的重要探针

金伯利岩是一种偏碱性的超基性岩,来源于地幔深部,富含挥发份和钾质,属于火成岩类,金伯利岩中主要含有镁铝榴石、金刚石、橄榄石、铬铁矿、铬透辉石、镁钛铁矿,锆石、碳硅石等造岩矿物.同时金伯利岩也被认为是含金刚石最主要的岩石.本文通过文献调研方法,野外现场表明金伯利岩中含有深源包裹体;全球金伯利岩主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、安哥拉、南非、刚果民主和纳米比亚;中国金伯利岩主要分布在华北地台,在山东、辽宁、吉林、山西、河南和新疆等地.这些金伯利岩常常与深大断裂甚至地幔深部地质作用关系密切,常出现标志性矿物橄榄石、石榴石、高铬磁铁矿,伴有烃类或氢气.但含金刚石金伯利岩主要沿郯庐断裂带分布,如辽宁瓦房店、山东蒙阴等地.从时代上看,以往认为的早古生代的金伯利岩,更可能都是在早期形成于华北地台之岩石圈底部,而在中生代白垩纪时期才在大规模岩石圈拆沉的地质背景下的以快速上升的,尤其是那些含金刚石的金伯利岩岩管更是快速上升的典型代表,其标型矿物是镁铝榴石、高铬磁铁矿、钙钛矿等.国内辽宁瓦房店含金刚石金伯利岩产于郯庐断裂带东侧,有着与同期金伯利岩相同的岩石矿物学特征,其中的以50号岩管为代表的金刚石矿床是我国重要的战略矿产.金伯利岩及其中的金刚石带来众多直接的深部地幔信息,中国瓦房店、蒙阴一带的金刚石来自上地幔,而一些含硼蓝色金刚石则来自下地幔,不同层圈的金刚石携带不同的标志矿物,以橄榄石为例:来自上地幔金刚石携带的橄榄石为橄榄石;过渡带金刚石携带的主要为瓦兹利石和林伍德石;下地幔的金刚石则为布里奇曼石,它们是深部探测的重要探针.     

基于三维模型的西峪金伯利岩管与断裂构造关系探讨

山东蒙阴金刚石矿床是中国著名的金伯利岩型金刚石矿床,西峪金伯利岩管是山东蒙阴地区的典型代表。三维建模技术于近些年来被广泛应用于地学研究领域。本文选择山东蒙阴地区西峪金伯利岩管为研究对象,借助于三维建模技术构建金伯利岩管和断裂构造的三维实体模型,在岩管成矿地质背景分析基础上,开展断裂构造三维空间特征定量分析和三维模型叠合讨论,探讨西峪金伯利岩管与断裂构造特征的关系。结果表明:金伯利岩管呈现出连续的上大下小“放射状”空间形态特征,岩管赋存部位往往断裂构造密集;金伯利岩岩浆上涌的通道可能为F1、F2、F10等深大断裂,岩管分布于断裂交点旁侧,岩管形态与构造交点形态相似。     

利用电法勘探实现金伯利岩立体勘查模式初探

针对金刚石栽体金伯利岩产出地质环境的特殊性,论述了电法勘探在金伯利岩勘查中的优势,探讨了利用电法勘探可以率先实现金伯利岩立体勘查模式的有关问题。     

江苏徐州西村金伯利岩管地质特征及其找矿意义

西村岩管是在苏北地区发现的第一个金伯利岩管,颠覆了苏北地区无金伯利岩的历史。从岩石学、地球化学和伴生矿物等方面分析了西村岩管的地质特征,并进一步探讨其金刚石找矿意义。从区域背景和金刚石形成条件看,西村地区具备了金伯利岩侵位和金刚石矿形成的基本地质条件,而西村岩管为金刚石矿就位提供了母岩条件;西村金伯利岩与山东、辽宁金伯利岩具有相似的地球化学特征,是幔源岩浆低程度部分熔融的产物,且在岩浆上升过程中普遍遭受了壳源物质的混染,后期碳酸盐化现象普遍发育;其相容元素含量与山东金伯利角砾岩相似,均为典型的金伯利岩型配分模式,稀土元素表现为轻、重稀土元素强烈分馏的特征;伴生指示矿物主要为榴辉岩型含铬镁铝榴石、富铬透辉石和富镁铬尖晶石,其特征均表现出含矿金伯利岩的特点。     

山东蒙阴坡里地区金伯利岩带形成时代——来自辉绿岩锆石U-Pb定年数据的证据

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,因此对金伯利岩全岩及各种矿物进行测年的方法很难确定金伯利岩的侵位年龄,且数据结果差别很大。通过分析蒙阴坡里金伯利岩带与辉绿岩的侵入关系,以及辉绿岩锆石U-Pb测年,结合辉绿岩与上覆灰岩的接触关系及金刚石砂矿储集层与已知金刚石原生矿的关系,确定辉绿岩脉的侵位时代为中生代燕山晚期,证实坡里金伯利岩带形成时代为中生代燕山晚期而非加里东期。     

山东含矿金伯利岩的氧、硅同位素地球化学研究

山东胜利1号和红旗6号金伯利岩管是我国著名的原生金刚石矿床。文章以该岩管的各类金伯利岩、深源捕虏体及围岩为测定对象,研究了金伯利岩管的O、Si同位素组成。结果表明,O、Si同位素对揭示含矿金伯利岩形成的地质背景,重塑含矿金伯利岩管的岩相,具有较显著的示踪作用。     

辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管地质特征及找矿预测

以辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管为例,系统分析了该矿床的地质特征。通过对斑状富金云母金伯利岩、含围岩角砾斑状金伯利岩和金伯利凝灰角砾岩进行岩石地球化学分析发现: 碳酸盐化金伯利凝灰角砾岩超基性成分较少,滑石化、蛇纹石化及碳酸盐化混合金伯利凝灰角砾岩超基性成分较多; 铬、镍、钛在金伯利凝灰角砾岩中的含量较低,在含围岩角砾斑状金云母金伯利岩中的含量略高,在斑状富金云母金伯利岩和斑状金伯利岩中的含量最高。该矿床主要为含围岩角砾斑状金伯利岩和斑状富金云母金伯利岩,其次为金伯利凝灰角砾岩、含围岩角砾斑状金云母金伯利岩和含金伯利物质角砾岩。含铬镁铝榴石、铬铁矿和碳硅石是金刚石的伴生矿物。水平方向上,金伯利岩含矿品位西部较富,东部较贫; 垂直方向上,金伯利岩含矿品位变化较小。通过三维建模,推测50号岩管不是根部相,而是受EW向推覆构造作用影响发生的断层错位,在其东侧600 m深处存在50-1号金伯利岩体。     

赣南路迳似金伯利岩(金伯利质煌斑岩)锆石的特点和年龄及其构造意义

南岭以花岗岩广泛分布闻名于世,但也存在基性超基性侵入岩。位于赣南安远蔡坊镇的路迳似金伯利岩(金伯利质煌斑岩)就是其中之一。本研究在野外调研的基础上,利用高灵敏高分辨离子探针(SHRIMP)锆石定年技术对其成岩时代进行了研究,获得其U-Pb年龄为132.0 Ma(变化于128.7～135.4 Ma)。同时还发现了早期锆石捕获晶,其年龄为1945 Ma,意味着赣南地区存在古元古代的基底。这一结果一方面弥补了原先根据K-Ar法和Rb-Sr法将似金伯利岩定为新生代的不足,为探讨赣南地区大地构造演化历史提供了准确资料;同时也表明燕山晚期的构造体制转换与壳幔相互作用是有关的,似金伯利岩岩浆可能起源于富集地幔。     

鲁西蒙阴地区含金刚石金伯利岩的岩浆侵入序列及成矿模式

鲁西蒙阴地区是我国金刚石原生矿重要产地之一,其含金刚石金伯利岩命名为常马庄单元。本文对该区金伯利岩地质特征进行了梳理,按岩石命名原则对该地区含金刚石金伯利岩不同岩石类型进行了重新划分和命名,共划分了细斑微粒金伯利玢岩类、粗斑细微粒金伯利玢岩类和含碎屑细斑或中细斑微粒金伯利玢岩类3个岩石类型和13个亚类型,同时首次从早至晚划分了细斑微粒金伯利玢岩类→含围岩角砾中细斑微粒金伯利玢岩类→粗斑细微粒金伯利玢岩类的侵入序列。通过对前人研究资料的综合分析并结合野外实地考察认为:以前套用南非金伯利岩型金刚石原生矿中心式火山喷发型成矿模式作为蒙阴地区含金刚石金伯利岩的成矿模式不符合该区实际地质特征。提出了该区金刚石金伯利岩新的成矿模式为中心式—裂隙式复合潜火山隐爆岩浆序次侵入充填型岩浆侵入角砾岩筒及其伴生的岩脉、岩床模型。     

寻找原生金刚石的地质标志——石英碳酸岩

本文通过对辽东半岛南部金伯利岩区石英碳酸岩的成因分析,探讨石英碳酸岩与金伯利岩的成因关系,以提供寻找原生金刚石的直观地质标志。     

辽南含金刚石金伯利岩形成的地质条件

金刚石是发展国民经济和国防尖端工业不可缺少的战略物资。自1972年以来,在辽宁南部地区发现了三个含金刚石的金伯利岩矿带,几十个金伯利岩岩体(岩筒和岩脉)。几年来,许多地质工作者,对本区金伯利岩体的控矿条件,进行过不同程度的研究,提出了种种不同的看法,归纳起来有以下三种观点:1)金伯利岩岩     

澳大利亚西部金刚石矿床的发现

澳大利亚地质工作者经过十年的努力,1977年终于在澳大利亚西部金伯利地区找到了原生金刚石矿床,其含矿源岩除金伯利岩外,在金刚石源岩种类上有了突破,发现钾镁煌斑岩火山岩管也是含金刚石的含矿源岩。这一发现冲破了过去找金刚石矿只寻找金伯利岩的局限性,扩大了金刚石的找矿领域。     

沅水流域金刚石原生矿成矿条件与现代砂矿来源问题

沅水流域位于江南地轴西段的雪峰山脉北侧,属于杨子地台中南边缘隆起带。前震旦系基底由中、上元古界冷家溪群和板溪群组成;因其固结程度不高,形成巨大爆破岩筒类型金伯利岩的古老地台条件不足,但存在地台边缘深断裂,仍可导致幔源岩浆上升形成如贵阳镇远一带之含矿金伯利岩,呈贯入岩床、岩脉状产出于寒武系中。在震旦系、三叠系和白垩系碎屑岩中均找到共约数颗微粒金刚石,而在沅水下游则富集有第四纪工业砂矿床。从已知贵州金伯利岩及古砂矿的含矿低微情况分析,尚应有未知岩体以补充沅水下游砂矿的来源。远景区仍属贵阳—怀化深断裂及其两侧,并向北东可延至辰溪、桃源县境。在继续寻找金伯利岩的同时,还可注意有无偏碱富镁煌斑岩类的含矿母岩。     

卫星图像处理技术在蒙阴地区金刚石找矿预测中的应用

文章针对研究区内金伯利岩的特征,运用OIF系数确定最佳季相波段,用最小二乘法设计的大气散射校正、比值—分段线性扩展等处理程序,使处理后图像增大了对比度,展宽了与金伯利岩有关的地质体的光谱范围,提取出了与金伯利岩有关地质体的波谱信息。经处理后图像及不同比例尺的遥感图像对应分析,圈定了区内优选靶区,其中在两县色形图像异常内发现的碳酸角砾岩脉,经野外工作和室内重砂、岩石化学、REE、碳氧同位素分析表明,可能是后期碳酸岩化的角砾金伯利岩脉。两县色形异常是寻找金刚石原生矿床的有利靶区。     

辽东金伯利岩成因研究的某些进展

金伯利岩成因是国内外许多学者一直探讨的课题.笔者通过对辽东半岛南部金伯利岩的研究表明:金伯利岩岩浆的形成是包括熔融作用在内的多种地质作用的综合结果.控制金伯利岩岩浆形成的主体作用是地幔(这种地幔具亏损和富集地幔的双重特征)的部分熔融,对于含矿性越贫的岩体,其金伯利岩岩浆就存在越强烈的结晶分离作用和地幔易熔组分的萃取作用.金伯利岩岩浆形成的深度可以通过金伯利岩中最高Cr_2O_3含量的石榴石,按照关系式p(GPa)=0.32612Cr_2O_3((?),%)+0.9278(r=0.9958)来估算.本文把岩浆温度、氧逸度、粘度、密度、上升速度及裂隙宽度的估算引入金伯利岩.金伯利岩浆是按底辟—裂隙模式形成和上侵的.