斜长岩体中Fe-Ti-P矿床的特征与成因

岩体型斜长岩为由90%以上斜长石组成的岩浆岩,具变压结晶的特点,仅形成于元古宙(2.1～0.9Ga),常赋存有Fe-Ti-P矿床。Fe-Ti-P矿体既呈整合层状也呈透镜状和席状等不规则形式产出;矿石类型有块状和侵染状,前者矿石矿物含量>70%,后者矿石矿物含量为20%～70%;矿物组成上,不同矿床稍有差别:部分矿床的Fe-Ti氧化物以钛磁铁矿为主、钛铁矿次之,而其他矿床则以赤钛铁矿为主、磁铁矿次之。一些矿床磷灰石含量较高,出现仅由Fe-Ti氧化物和磷灰石组成的铁钛磷灰岩。研究表明,Fe-Ti-P矿床由富Fe、Ti的岩浆演化形成,其母岩浆是在深部岩浆房中大量结晶斜长石后的残余岩浆。部分学者认为不同矿石经正常的结晶分异作用并堆晶形成,但该机制很难解释呈不规则状产出的矿石;其他学者则认为不混熔作用对矿石的富集(尤其是脉状、席状的铁钛磷灰岩)有重要作用,但该机制缺乏岩相学和地球化学方面的证据。河北大庙Fe-Ti-P矿体呈透镜状、席状等不连续地分布于斜长岩中,矿体不发育明显岩浆分层,但仍出现不同矿石的相带。依据详细的岩相学、矿体中矿物含量和成分的变化规律以及全岩地球化学特征,我们判断大庙矿床中不同矿石为堆晶矿物和晶隙流体的混合产物,它们由铁闪长质岩浆经结晶分异和堆晶作用形成,与不混熔作用关系不大。矿体不规则状产出的特点可能与岩浆动力分异作用有关,并伴随有小范围的亚固相迁移。     

河北大庙Fe-Ti-P矿床中铁钛磷灰岩的成因: 来自磷灰石的证据

铁钛磷灰岩仅由磷灰石和铁钛氧化物组成,常赋存于岩体型斜长岩中,成因上有不混溶和分异堆晶两种不同的认识。本文从磷灰石角度讨论河北大庙铁钛磷灰岩的形成机制。大庙铁钛磷灰岩常产出于浸染状Fe—P矿体内部,有时与块状铁矿石交互出现形成韵律条带状矿石,为岩浆结晶分异的产物。铁钛磷灰岩中磷灰石呈浑圆状,含量变化于15％-34％。铁钛磷灰岩的全岩和磷灰石微量元素分析显示,磷灰石比全岩相对富集稀土元素达2．96—6．93倍,但两者的配分型式基本平行。质量平衡计算（Rocl／F）的结果表明,铁钛磷灰岩中几乎100％的稀土元素赋存于磷灰石中。综合上述特征,反映磷灰石为结晶分离的堆晶矿物,铁钛磷灰岩应为堆晶成因。因为如果磷灰石结晶于铁钛磷灰岩不混溶熔体,它的稀土元素分配系数也不会变化达2．3倍（变化于2．96—6．93）。计算出该磷灰石的母岩浆稀土元素组成,与浸染状Fe．P矿石最为相似,结合它与铁钛磷灰岩之间紧密共生的野外特征以及相似的全岩及磷灰石稀土元素配分型式,认为磷灰石最可能是在浸染状Fe．P矿浆中,经结晶分离作用形成铁钛磷灰岩。     

氧化物成分对河北大庙钛铁磷灰岩成因的指示意义

<正>大庙斜长岩体位于华北克拉通北部,锆石年龄为1727±9 Ma(Zhang et al.,2007),岩体地表出露面积超过120 km2,岩体侵入到太古宙单塔子群角闪斜长片麻岩中。大庙岩体主要由斜长岩(85%),苏长岩(10%)和纹长二长岩(4%)组成。钛铁磷灰岩和Fe-Ti氧化物矿石通常以不规则脉状,透镜状或似层状产于地势较低的斜长岩体南部区域,与斜长岩为突变接触关系。钛铁磷灰岩通常由粗粒自形-半自形磁铁矿和钛铁矿,以及浑圆状磷灰石组成,钛铁矿与磁铁矿边     

河北承德大庙黑山钒钛磁铁矿床 岩石地球化学特征

河北承德大庙黑山铁矿床位于大庙斜长岩体南部边缘,大庙斜长岩体由黑山、马营、罗锅子沟岩体和大乌苏沟4个密切伴生的斜长岩和苏长岩体组成,其中钒钛磁铁矿体主要产于黑山苏长岩中。岩石地球化学研究表明,研究区内Mg#顺序依次为:超基性岩>苏长岩>斜长岩>磁铁矿石,反映基性岩浆侵入的时间稍晚于超基性岩。大庙斜长岩体、苏长-斜长岩体的各类型岩石中δ(Eu)具弱正异常,反映原始岩浆为碱性玄武岩浆的特征;轻稀土和大离子亲石元素富集,Ce/Pb比值高于地壳平均值,原始岩浆具有幔源特征,大庙斜长岩体产于板内拉张环境。苏长岩化学性质与矿床的形成有密切的关系:黑山、大乌苏沟两个岩体具有相同特征,苏长岩为镁质-镁铁质,富碱质,形成较富的铁、磷、钒、钛矿床;罗锅子沟岩体苏长岩富铁、钛,贫碱,形成的铁、磷、钒、钛矿床很贫或者只有矿化;马营岩体苏长岩富硅铝,贫碱,矿化很弱。     

冀北与角闪石岩相关铁钛磷灰岩的特征及成因-磷灰石矿物化学的证据

铁钛磷灰岩在超基性岩中很少发育,笔者野外工作发现冀北铁马哈叭沁超基性岩杂岩体的角闪石岩中发育少量团块状铁钛磷灰岩。本研究选择岩浆演化不同阶段的辉石角闪石岩、角闪石岩和铁钛磷灰岩中的磷灰石进行了电子探针和LA-ICP-MS激光探针分析,对比分析了磷灰石矿物主微量元素特征。不同岩石类型中磷灰石微量元素蛛网图形态十分相似,但铁钛磷灰岩中磷灰石的F、U、Th、Sr、∑REE含量明显更高,连续变化的趋势与岩体岩相序列相符,表明在岩浆演化的晚期阶段,随着分异程度的增强,角闪石岩母岩浆中的Fe-Ti-P组分逐渐富集并达到饱和,从而在角闪石岩中发育团块状的铁钛磷灰岩。     

河北承德大庙铁矿床地质构造特征与找矿预测

大庙斜长岩杂岩体位于华北克拉通北缘,是我国唯一岩体型斜长岩杂岩体,赋存了丰富的Fe-Ti-P矿床.对该杂岩体的岩石学、矿床成因研究已经较为深入,但是矿田构造研究较为薄弱.本文主要从大庙矿床地质特征分析入手,通过控矿构造分析和成矿期构造应力场的恢复,结合成矿特征分析,建立大庙矿床找矿预测模型,开展找矿预测.在大庙杂岩体内,先后找到了大庙、黑山、马营和罗锅子沟等中—大型矿床,它们都具有典型的岩浆矿床特征,具有岩浆熔离、分异和贯入式成矿特征;系统的野外地质调查和翔实的构造解析表明,大庙杂岩体的侵位受控于EW向隆化-平泉和大庙-红石砬子的断裂构造,杂岩体内NE和NW向两组断裂构造控制了杂岩体内铁-铁磷矿带的发育,NS向断裂则主要为成矿后构造,往往错断了铁矿体.在黑山矿区,野外观测发现含矿苏长岩利用了固结斜长岩中发育的节理,呈脉状贯入,在节理交汇部位铁矿体变大变富;通过节理和矿脉走向的详细测量和吴氏网统计分析,推测大庙矿区成矿期含矿苏长岩的侵位受控于区域上近似NS向的挤压应力作用.根据大庙杂岩体的岩浆侵位时代、岩相-矿体的接触关系、控矿构造和成矿特征,复原了大庙杂岩体的成矿-构造演化过程:最早期区域构造活动控制了斜长岩的侵位,没有发生矿化;苏长岩的侵位,伴随发生了早期的结晶分凝式矿化;块状苏长岩的侵位导致了晚期的熔离-贯入式矿化的形成;成矿期后,大庙杂岩体还经历了多期次的构造变动、抬升和剥蚀.在此基础上,建立了大庙铁矿床的找矿预测模型,并系统分析了大庙矿田不同矿区的深部和外围的找矿潜力,认为黑山和大庙矿区的深部、黑山矿区东侧和北侧、大庙杂岩体的东部边缘可能被中生界覆盖的区域等地段都具有很好的找矿空间,大庙矿区铁矿资源潜力巨大.     

元古宙斜长岩体及其Fe-Ti-P矿床的成因

斜长岩和Fe-Ti-P矿石的成因已经争论了百余年,目前依然存在很大争议。本文综述了它们的时空分布特征和斜长岩的成因,包括源区(地幔或下地壳)和岩浆演化过程(分离结晶、晶粥底劈上升)以及斜长岩岩体只形成于元古宙的原因。对已有的几种成矿机制进行了分析,如是否存在无硅酸盐的纯铁钛氧化物磷灰石熔体,分离结晶的斜长石上浮导致高密度矿石矿物的形成,硅酸盐液态不混溶形成富Fe-Ti-P熔体和富硅熔体,岩浆混合作用导致铁钛氧化物成为唯一的液相线矿物而结晶形成铁钛氧化物堆积层,晚期的压滤作用使残留的富Fe-Ti-P熔体迁移以及热液蚀变导致Fe和Ti再活化沉淀形成脉状和透镜状矿体。最后,指出了相关研究中存在的一些重要科学问题。     

河北承德大庙黑山钒钛磁体矿床地质特征与成因探讨

河北承德大庙黑山铁矿床位于大庙斜长岩体南部边缘,红石砬—大庙深断裂附近北侧。矿区内主要岩类为斜长岩,根据蚀变作用可分为钠黝帘石化斜长岩、绿泥石化斜长岩及混染斜长岩等,前者广泛分布于矿区内,后二者常构成铁矿的直接围岩。黑山铁矿苏长岩体与铁矿体有成因联系,主要受近东西向压扭性断层和龙潭沟—岔沟压扭性断裂带构造控制,分布于黑山斜长岩体内。部分苏长岩体中有分异式浸染矿体,在苏长岩接触带及其围岩中的矿体则为贯入式矿体。苏长岩体根据其特征和共生组合,可划分为两个岩石系列：①苏长岩岩石系列（苏长岩类型岩体、含橄苏长岩苏长岩类型岩体）;②二长岩苏长岩岩石系列（二长岩苏长岩类型岩体、二长岩橄榄苏长岩类型岩体）。矿石结构主要为自形—半自形晶粒状结构、格状熔离结构、海绵陨铁结构。矿石构造有致密块状构造、浸染状构造。矿石金属矿物主要为含钒钛磁铁矿（含量3%～60%）、钛铁矿（含量2%～19%）、含钒磁铁矿（含量7%～27%）,次有少量含钴黄铁矿、黄铜矿。脉石矿物主要为绿泥石（含量7%～33%）,次为斜长石（0%～45%）,及其它少量矿物。黑山的矿源苏长岩和中国及世界同类岩石有显著不同,Si、Al、Fe、Ti、P、Na、K含量高,Ca、Mg含量低,这类岩体为形成铁磷矿床提供了物质来源。本区斜长岩、矿源苏长岩铁矿床和铁磷矿床的氧同位素组成δ18O限于一个很窄的变化范围,反映了它们的物质来源和成因类型的同一性。黑山苏长岩、伟晶苏长岩δ34S 为+1.3‰～+2.1‰,反映苏长岩浆来源于上地幔。黑山铁磷矿体经铁钛氧化物矿物对形成温度计计算得出生成温度为615~975℃,显示该岩浆矿床高温成矿特点。研究认为黑山铁矿主要①、②号铁矿体为岩浆贯入成矿。     

冀北招兵沟铁磷矿床成矿时代及成因研究

为探讨冀北—辽西地区太古宙变质岩系中铁磷矿床的成因问题,本研究选取招兵沟矿床开展了岩相学、年代学和地球化学研究。野外观察表明,前人描述的条带状铁磷矿石实际上大多为含铁磷矿脉的黑云角闪斜长片麻岩,可见铁磷矿脉切穿片麻理。含铁磷黑云角闪斜长片麻岩中的锆石与矿石矿物铁钛氧化物和磷灰石密切共生。阴极发光图像上显示基性岩浆锆石特征,无/弱环带或斑块状结构,LA-ICP-MS U-Pb定年获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(282±3)Ma(MSWD=0.78),指示铁磷矿化时代为早二叠世,而非传统认为的新太古代。招兵沟含铁磷黑云角闪斜长片麻岩与区域辉石-角闪石岩侵入体形成时代接近,微量元素地球化学特征相似度高,说明成矿母岩为辉石-角闪石岩。招兵沟铁磷成矿与冀北地区沿红石砬—大庙断裂带发育的显生宙阿拉斯加型镁铁-超镁铁质岩浆活动密切相关。综合来看,招兵沟铁磷矿床可能是与基性岩浆活动有关的矿床,而非传统认为的变质型矿床,其他相似矿床的成因也需要进一步研究。     

吉林省柳河县大庙铁矿地质特征

柳河县大庙铁矿位于我省重要的铁、金成矿带上,区域上广泛发育太古宙深成侵入岩(TTG岩组),在其中存在大量的表壳岩残留体,区域上沉积变质型铁矿就赋存在表壳岩中。本文对柳河县大庙铁矿的矿床地质特征进行了分析,论述了矿体特征及矿石质量特征,确定矿床成因类型属沉积变质矿床,矿石自然类型属石英型贫磁铁矿矿石,工业类型为需选铁矿石。     

河北承德大庙地区元古代的晚期辉长—苏长岩的岩石特征及其成因

河北承德的大庙斜长岩杂岩体是我国著名的岩体型斜长岩杂岩体,其苏长岩可分为两种类型,即早期苏长岩和晚期辉长—苏长岩。早期苏长岩已发生钠长绿帘角闪岩相变质;晚期辉长—苏长岩变质程度较弱,含有斜长石、斜方辉石和单斜辉石巨晶,主要呈岩墙、岩脉或小岩体侵入于斜长岩杂岩体中,与铁磷矿紧密相关。研究表明:晚期辉长—苏长岩主要由中性斜长石、反条纹长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、磷灰石、钛磁铁矿和磁铁矿等组成,依矿物含量、成分和结构的差异可分为淡色辉长岩、单斜辉石苏长岩、斜方辉石辉长岩以及含铁磷矿对应岩石。其Ba、Sr和轻稀土富集、Eu弱负异常或无异常特征,表明晚期辉长—苏长岩岩浆不是形成斜长岩的基性岩浆,而是经斜长石分离结晶后的残余岩浆。Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征显示晚期辉长—苏长岩可能源自EMI富集的岩石圈地幔,与岩体型斜长岩不存在同源岩浆分离结晶演化的关系。大庙地区晚期辉长—苏长岩的岩浆来源、演化和构造控制的特征对深化研究岩体型斜长岩杂岩体的成因有重要意义。     

大庙斜长岩杂岩体及铁磷矿的稀土元素地球化学研究

大庙斜长岩杂岩体是中国唯一的岩体型斜长岩杂岩体。稀土元素(REE)地球化学研究表明,控杂岩体中斜长岩、苏长岩、铁磷矿属同源斜长—苏(辉)长质岩浆不同演化阶段的产物。成岩(矿)作用具液态分异和结晶分异双重性。REE和Sc的丰度、Eu/Eu比值等参量能为铁磷矿勘查提供示踪判据。     

四川力马河镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征及成岩成矿分析

四川会理力马河镍矿是峨眉山大火成岩省最重要的岩浆硫化物矿床之一,成矿岩体为一小型锾铁-超镁铁岩侵入体,由含斜长石的超镁铁岩(包括舍长辉石橄榄岩和斜长橄榄辉石岩)和辉长岩类的镬铁质岩组成.矿床富含硫化物,成矿元素组合为铜、镍,铂族元素含量很低,没有铂族元素的工业富集,是蛾眉山大火成岩省中富铜镍贫铂族元素的代表性岩浆硫化物矿床.本文对力马河镍矿成矿岩体的镁铁、超镁铁岩及矿床中各种硫化物矿石进行了主量元素、微量元素及铂族元素含量分析.分析结果表明,力马河岩体的镁铁、超镁铁岩属拉斑玄武岩成因系列,岩石特征微量元素比值大致与高钛的峨眉山玄武岩相当、与低钛的峨眉山玄武岩有明显区分,但估计原始岩浆强不相容微量元素绝对含量大大低于高钛玄武岩,因此,其成矿岩体不是与一般的低钛或高钛峨眉山玄武岩(不包括苦橄岩在内)直接对应的深成相.岩体超镁铁岩及矿石铂族元素组成特征表现为无钌亏损的型式,钯/铱比值较小、在5左右,也显著不同于一般的峨眉山玄武岩,而类似于峨眉山大火成岩省苦橄岩的铂族元素组成.运用岩石地球化学研究方法计算,原始岩浆为苦橄质成分:MgO含量约17%、SiO2含量约48%.估计原始岩浆形成于130公里左右的深度,由类似于洋岛玄武岩岩浆源区成分的地幔经19%左右的部分熔融形成.超镁铁岩及硫化物矿石铂族元素含量一般在10-9～10-8暑级,铂族元素相对铜镍强烈亏损,铜/钯比值高于原始地幔10～100倍,铜镍铂族元素组成的原始地幔标准化曲线呈铂族元素显著亏损的“U“型.模式分析说明,导致铂族元素亏损的原因是岩浆成矿演化过程中多阶段硫化物熔离作用造成的,早期熔离出来的硫化物被丢失并造成岩浆中铂族元素亏损,其铂族元素亏损后的岩浆(第)二次硫化物熔离富集形成铂族元素亏损的矿石.     

大庙铁矿田——危机矿山还是潜在超大型铁矿基地

笔者主要基于野外观察认为大庙铁矿田具有巨大的找矿勘探远景,有可能成为中国最大的铁矿资源基地.新的证据不支持大庙斜长岩杂岩体的各组成单元为同源岩浆演化产物的认识,也不支持大庙式铁矿的矿浆成因说.斜长岩至少比苏长岩多经历了两次构造变形,表明后者是在斜长岩冷却固结之后侵位的.大庙式铁矿的形成与苏长质岩浆密切相关,但含矿物质不是来自于苏长质岩浆的分异作用,而是同时侵位的透岩浆流体.含矿岩浆-流体混合物在地壳深部的排气作用导致了成矿物质在苏长岩中的富集,也导致了浅部脉状矿体上磷下铁的特点,主要矿体隐藏在斜长岩之下的苏长岩中.因此,大庙铁矿田仍具有巨大的找矿潜力.     

辽西勿兰乌苏磷矿床地质特征及控矿因素

勿兰乌苏磷矿是辽宁省西部重要的磷矿床之一,资源储量达到大型规模,同时伴生有益组分（磁铁矿）.磷矿体赋存于新太古界小塔子沟岩组,控矿因素主要为绿岩型含磷磁铁建造.矿石矿物组合为磷灰石+磁铁矿+钛磁铁矿+角闪石+黑云母+斜长石.磷灰石含量与铁钛锰等暗色组分含量呈正相关,显示了磷的亲铁性.矿床成因属于变质型磷灰石矿床.     

金平棉花地钛磁铁矿大坡矿段成矿条件

基性-超基性岩浆杂岩是区内钛磁铁矿床的母岩体,矿体产于岩体中及边部,凤港组角闪斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩是有利围岩,矿床成因属岩浆晚期结晶分异-变质矿床。预测本区有中-大型铁矿规模的找矿前景。     

在金川超镁铁岩体首次发现蒙山矿

金川超镁铁岩体及其赋存的超大型Ni-Cu硫化物矿床的形成时代和成因一直受到广泛的关注,近几年陆续发表了多篇采用富锆矿物U-Pb定年的结果,但对该类矿物成因及特征的研究仍是个空白.本研究采用微束测试技术,在金川超镁铁岩体斜长二辉橄榄岩相中首次发现钛锆钍矿(Zirkelite)后.     

元古宙岩体型斜长岩的特征及研究现状

斜长岩是指斜长石含量>90%的岩浆岩,可分为6类。其中,岩体型斜长岩仅赋存于前寒武纪变质地体中,形成时代主要为元古宙（2.1~ 0.9 Ga）,代表地球演化史上很重要的构造-热事件。岩体呈穹隆状或层状产出,具典型堆晶结构,有含钾长石和斜长石出溶片晶的巨晶斜长石和富铝辉石。巨晶的出溶指示了岩浆由高压至低压的变压结晶过程,体现了斜长岩体深成、浅侵位的特点。关于斜长岩的源区,之前普遍认为源于幔源玄武质岩浆,而近10年来更趋向于源区为下地壳,母岩浆的成分为纹长苏长岩和铁闪长岩等新认识;其成因模式以底侵模式和地壳舌状物熔融模式最具代表性。岩体型斜长岩时空上常与奥长环斑花岗岩共生,构成AMCG（Anorthosite Mangerite Charnockite Granite）岩石组合,被认为属非造山岩浆作用的产物,可能代表大陆裂谷环境。然而,新近一些年龄结果显示,它们形成于造山作用的后期阶段,暗示岩体产出于碰撞后环境。斜长岩体中常赋存有Fe Ti V氧化物矿床,有的富含P及Cu,Ni硫化物等,属典型的岩浆矿床。对此,目前主要有结晶分异过程、早期堆晶过程及不混熔分离3种成因机制解释。由此对今后研究中值得关注的问题提出了一些看法。     

解广轰先生关于斜长岩和环斑花岗岩的一部专著

斜长岩(anorthosite)基本是由单一矿物斜长石(含量>90%)所组成的岩浆岩。Ashwal(1993)把斜长岩分为六类:①太古宙斜长岩(富钙,斜长石An>80);②元古宙岩体型斜长岩(massif-type anorthosite);③层状镁铁质杂岩体中的斜长岩层;④大洋环境中的斜长岩;⑤其它岩浆岩中的斜长岩包体;⑥地外星体中的斜长岩,如月球斜长岩。环斑花岗岩(rapakivi)则是具有环斑结构的 A 型花岗岩(Haapapa,1999)。所谓“环斑结构”是指:①钾长石巨晶成卵球状;②部分钾长石卵球具斜长石外环;③存在两个世代的钾长石和石英。由于岩体型斜长岩和环斑花岗岩在时间、空间上有密切共生,Emslie(1991)把它们称之为 AMCG(Anorthosite-Mangerite-Charnockite-Rapakivi Granite)组合(Vorma,1976)。岩体型斜长岩和环斑花岗岩的出露远不及其它岩浆岩广泛和普遍,但它们仅赋存在前寒武纪变质地层中,而且侵位年龄主要属于中元古代,     

东天山似斑状角闪辉长岩类与铁钛氧化物矿床的关系

似斑状角闪辉长岩类是东天山镁铁-超镁铁杂岩的一部分,以含有嵌晶角闪石为特征,其中部分岩体的似斑状角闪辉长岩赋存铁钛氧化物矿床。为探讨东天山似斑状角闪辉长岩类和铁钛氧化物矿床形成的内在成因关系,本次研究对二红洼、牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类的斜长石、单斜辉石、斜方辉石以及嵌晶角闪石进行了系统的电子探针成分分析,并对其形成物理化学条件进行了探讨。结果表明,东天山似斑状角闪辉长岩类的母岩浆氧逸度变化范围为NNO-0.37~NNO+1.15,和攀西地区最大的红格岩体的氧逸度一致,侵入于中下地壳,深度介于8.9~15.7km,结晶温度大于914℃。东天山似斑状角闪辉长岩中铁钛氧化物矿床的富集得益于母岩浆的高氧逸度,但铁钛氧化物矿床的形成和规模则受控于各个岩体的岩浆演化程度。二红洼、牛毛泉和香山西的岩浆的演化程度系统增高,演化程度最低的二红洼岩体并未形成铁钛氧化物矿床,而分异演化程度逐渐增高的牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类则分别形成了本区一个小型的和一个大型的铁钛氧化物矿床。