蓟县地区锰硼矿地质地球化学特征及其找矿方向

文章通过对蓟县地区锰硼矿地质、地球化学等方面的研究,认为蓟县地区寻找锰硼矿方面:(1)1∶5万水系沉积物锰、硼元素地球化学异常中的前干涧异常区和东水厂异常区;(2)长城系高于庄组地层是寻找海相沉积型锰硼矿的有利地层,尤其是高于庄组含锰粉砂质白云岩、含锰粉砂泥质白云岩、含锰粉砂白云质页岩地层;(3)已发现矿床(点)附近,就矿找矿,也是寻找锰硼矿床的有利区域。     

西藏聂尔错镁硼矿地质特征及成矿机制

聂尔错镁硼矿为新近发现的一处镁硼矿床。本文通过对其区域地质资料、矿床地质特征研究,并与国内外矿床进行对比,分析了成矿物质来源和成矿机制,总结了成矿模式。聂尔错镁硼矿床赋存于中上全新统,有三个含矿层,中、上含矿层为主要可采矿层,下含矿层为次要含矿层;矿石类型包括粒状集合体库水硼镁石矿、含芒硝库水硼镁石矿、蜂窝状/块状柱硼镁石和混和类型矿石等4种,前两种为主要开采矿石,后两种为次要开采矿石。矿床对比研究表明,聂尔错镁硼矿床与其北部相邻的扎仓茶卡镁硼矿在有工业价值的硼矿物组合和形成矿床的地质环境等方面相同,属同类型矿床,但不同于国内外其它硼矿床。该矿床的成矿物质来源主要为新近纪火山岩。印度板块与亚洲版块碰撞,在靠近班公湖-怒江缝合带的聂尔错盐湖南部形成大面积富含B、Li、Mg、Na等成矿物质的新近纪火山岩,地热水及大气降水将大量成矿物质带入湖中,在干冷气候条件下,湖水浓缩成富含钠盐的饱和成矿溶液,并沉淀了库水硼镁石、柱硼镁石等,形成聂尔错镁硼矿床。     

辽东砖庙矿区硼矿床的海相蒸发成因——来自硼、硫、碳同位素的证据

辽宁砖庙硼矿区的硼矿体呈层状或透镜状赋存于辽河群里尔峪组火山-沉积建造下部的蛇纹石化大理岩中,内部含有大量镁橄榄岩包裹体。本研究利用LA-MC-ICP-MS技术对砖庙硼矿区内的硼矿石硼同位素进行了微区原位分析,对矿石及大理岩围岩的硫、碳稳定同位素进行了系统研究。硼矿石的δ11BNIST SRM-951为12.6‰~13.9‰,具海相蒸发沉积特征;硼矿石和大理岩的δ34SV-CDT为11.6‰~24.3‰,具海相沉积成因特征;矿体上下层位中蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为–5.0‰~–0.5‰,部分未蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为4.1‰~4.6‰,具有古元古代海相碳酸盐岩特有的碳同位素正异常现象。据此提出,砖庙矿区的硼矿床可能形成于海相蒸发沉积和火山喷发旋回交替的滨海环境,随后同期喷发的超基性火山岩覆盖于海相蒸发沉积成因硼矿体之上,保护了易溶的硼酸盐矿物,经后期变质和热液改造,形成目前独特的硼酸盐矿物,碳酸盐岩与超基性岩岩石组合。     

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床成因新认识

天津蓟县东水厂锰方硼石矿床是世界上唯一一个具有经济开发价值的锰方硼石矿床,锰方硼石赋存与中元古代高于庄组二段泥晶白云岩中。本文通过微量元素分析探讨了锰方硼石的成矿环境,测定结果显示Sr/Ba=0.125~0.128;V/(Ni+V)=0.230~0.320;Th/U=4.356~4.898;V/Cr=0.018~0.026,各微量元素对比值范围变化不大;LREE总量为66.12×10~(-6)~67.90×10~(-6),HREE总量(包含Y)为18.88×10~(-6)~19.56×10~(-6),LREE/HREE值为3.38~3.60,Y/Ho值介于28.25~29.14之间,δCe介于0.829~0.854之间,显示为弱的负Ce异常,δEu值介于0.831~0.846之间,显示为弱的负Eu异常。地球化学数据指示其成矿环境属海相沉积环境,海水环境为相对氧化的状态,成矿过程中有陆源物质的加入。Sm/Nd-Eu/Sm图解表明研究区与柴达木盆地第三系蒸发岩较为相似,反应锰方硼石成矿时具有类似的蒸发成因。通过对硼同位素(δ~(11)B的数值范围为1.4‰~10.7‰)的解译进一步探讨了锰方硼石在原生成矿阶段的具体成因(海相蒸发沉积)。结合前人所做的锰方硼石地球化学数据,对东水厂锰方硼石矿床的成因做出了新的解释,即锰方硼石成矿时应属海相蒸发成因,而热液活动的过程则可能是发生于锰方硼石成矿之后,属后期热液改造作用,从而形成了锰方硼石复杂的地球化学特征。     

重庆玉峡锶矿床中分散元素锶的超常富集机制

重庆玉峡锶矿床位于华蓥山构造带的南段。含矿岩系为下三叠统嘉陵江组二段一亚段的含藻含膏白云岩,含矿层位自下而上有三个矿层。矿层呈似层状、透镜状赋存于西山背斜北段的背斜转折端及相邻两翼的层间虚脱部位。矿石矿物有天青石、菱锶矿、钡天青石,脉石矿物为白云石、...     

国内水硅硼钠石的首次发现

水硅硼钠石于1987年在河南省泌阳凹陷发现,产于新生代第三纪含碱岩系油页岩中,它的发现填补了我国该矿物的空白。水硅硼钠石简约化学式为NaBSi2O5(OH)2。晶体特征是:球粒状及束状集合体,板状、柱状晶体;无色透明,二轴晶负光性;Ng=1.534、Nm=1.532、Np=1.512。水硅硼钠石对于解释所在碱矿床的沉积环境和物质来源有一定意义。     

辽东硼矿床矿石的稀土元素特征及其地质意义

辽东硼矿床赋存于辽东古元古代的镁质火山-沉积地层中.矿石与含矿岩系具密切的交代继承关系：（1）矿石与含矿镁质岩石具交代继承的矿物组成、结构构造;（2）矿石的稀土元素特征主要受含矿岩系岩石的控制,在混合岩化弱的含矿岩系中,矿石的稀土元素特征与含矿镁质岩石相似,而在混合岩化强的含矿岩系中的矿石与混合岩的稀土元素特征相近;（3）辽东的硼矿床的形成是在混合岩作用过程中形成的含硼成矿流体交代镁质岩石的结果.     

花园沟硼矿床中硼铝镁石的发现及其地质意义

在对辽宁省宽甸县花园沟硼矿床的研究中，发现了硼铝镁石，它与遂安石、袁复礼石、硬石膏等并生，产于硼矿体中．硼铝镁石是一种比较稀少的硼酸盐矿物，为此，对其进行了矿物特征的研究．硼铝镁石为黄色，粒状；晶体形态呈短柱状和权状，类似于橄榄石的晶体形态，弱多色性、Ｎｇ－淡黄、Ｎｐ－近于无色；折射率Ｎｇ＝１．７０７６，Ｎｐ＝１．６７０８，Ｎｍ＝１．６９６２；－２Ｖ＝５４°，Ｈ＝６－７，ＶＨＮ１００＝１２１５ｋｇ／ｍｍ２；Ｄ测＝３．５０．化学成分除Ａｌ和Ｍｇ外，其次是Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋，且Ｆｅ２＋＞Ｆｅ３＋晶体化学式为：晶体结构属斜方晶系，空间群ｐｎｍａ，ａ＝９．８９３（６）Ａ，ｂ＝５．０７６（４）Ａ，ｃ＝４．３３５（３）Ａ，Ｚ＝４．成因分析表明，硼铝镁石富Ａｌ、Ｍｇ、Ｂ，经角闪岩相区域变质作用形成．     

柴达木盆地大柴旦硼矿床地质特征及成矿机理

大柴旦盐湖因蕴藏固体和液体硼矿资源成为柴达木盆地诸多盐湖中最早被关注和开发的盐湖之一。不仅如此,大柴旦盐湖还沉积有全球少有分布的特色柱硼镁石矿床。此种特色硼矿床的成矿环境和形成机理目前尚未得到应有的关注和研究。本研究基于大柴旦盐湖因开采硼矿而揭露出来的湖中高分辨率的天然沉积剖面DCD-2和DCD03,利用岩性地层学、沉积学、矿物学、地球化学以及AMS 14 C年代学等多指标研究方法,深入探讨了更具特色的湖底柱硼镁石矿层以及其他硼矿层的成矿环境和成矿机理,丰富和完善了盐湖硼矿床成因理论。研究结果显示,大柴旦湖底柱硼镁石矿层(第一硼矿层)形成年代始于BC 1790a左右。湖底柱硼镁石含量为35%,B2O3含量约为3%~16%,属于中低品位硼矿层;而湖滨钠硼解石和水方硼石含量分别为82%和35%,B2O3平均含量约为3%~9%,属于低品位硼矿层。硼矿形成前的较长时期内,大柴旦盐湖是以碎屑沉积为主的非盐湖相沉积环境,此后快速进入硫酸盐型盐湖阶段和湖底柱硼镁石矿层形成阶段。湖底柱硼镁石以及湖滨钠硼解石和水方硼石是在特定水文地球化学条件和湖泊环境下形成,在湖区的不同地带,由于不同的成矿作用和成矿机理形成了不同的硼酸盐矿物或硼矿床。大柴旦盐湖硼酸盐矿床的形成受控于硼自身内在地球化学特性及其外在控制条件,是内外条件耦合的结果。在固体硼酸盐整个形成过程中,盐湖卤水都呈现弱碱性—碱性,这是盐湖硼酸盐沉积形成的先决条件。文章提出了盐湖固体硼酸盐的具体形成机理并确定大柴旦盐湖硼矿床为高山-深盆-浅水成矿模式。     

四川省九龙县黑牛洞韧性剪切带型浸染状铜矿石的特征及其矿床学意义

四川省黑牛洞铜矿赋存于中元古代变质火山_沉积岩中,含矿变质火山-沉积岩可能形成于扬子地台西缘大陆被动边缘裂谷带,经历了至少2次韧性变形,变质达到角闪岩相〔泥质原岩：十字石+铁铝榴石(蓝晶石),变基性火山岩：斜长石+普通角闪石+铁铝榴石〕。一方面,经构造动力作用(韧性剪切变形),原矿石经过改造形成韧性剪切带型浸染状矿石或矿化岩(简称剪切型矿石);另一方面,活化、迁移形成的含矿热液在合适的构造部位淀积成块状、准块状、角砾状和浸染状等矿石,形成以块状、准块状和角砾状硫化物为主的铜矿床。剪切型矿石的特征为： ① 矿石矿物和脉石矿物与围岩片理的产状基本一致,发育大量剪切条带、石英不对称透镜体和石香肠、不协调褶皱;② 矿物晶体或集合体一般呈他形、透镜状;在平行片理的面(∥AB面,⊥C)上,矿石矿物集合体呈浸染状、斑点状和薄片状;在垂直片理走向的面(∥AC面,⊥B)上,则呈细条状、透镜状,甚至无根钩状,发育S∧C组构,与围岩变形特征相同; ③ 石英动态重结晶颗粒、对称透镜体、布丁、条带和S∧C组构发育,矿石矿物集合体条带、对称透镜体、无根褶皱,以及与活化、迁移有关的溶蚀结构十分发育。研究结果表明,黑牛洞矿区发育的剪切型矿石和非剪切型矿石是同一构造过程的不同变形阶段,在不同的成矿作用和不同的地球物理化学条件下的产物。     

江西广丰杨村超大型滑石矿床成因探讨

江西广丰杨村滑石矿储量达上亿吨,是世界上超大型滑石矿床之一。矿石主要由鲕粒状滑石组成,含少量石英和碳酸盐矿物及浸染状有机质,具有典型的沉积鲕粒状结构;赋矿围岩白云岩硅化较强烈。研究结果表明,白云岩与滑石矿页岩标准化稀土元素分配模式基本一致,重稀土元素相对轻稀土元素弱富集,稀土元素总量低,弱负铈异常,并且它们具有相同的87Sr/86Sr比值(0.7092~0.7101),白云岩的δ13CV-PDB值变化范围在-4.9‰~+0.7‰之间,与同期海水大体一致。这些地球化学特征暗示了滑石矿和白云岩具有相同的物质来源,滑石成矿所需的镁可能来源于海水。部分样品显示正铕异常,且白云岩中δ18OV-SMOW值(+14.5‰~+19.7‰)较同期海水偏低,87Sr/86Sr比值比同期海水稍高,暗示成矿物质并非由海水单一提供,可能还有高87Sr/86Sr比值、富硅的热液提供了成矿所需的硅。综合滑石和白云岩岩相学和地球化学特征,认为江西广丰杨村滑石矿为同生热水沉积成因,滑石中镁来源于富镁海水,硅来源于海水下渗淋滤古老硅铝质地层形成的富硅、高87Sr/86Sr比值的热液,海水中镁与热液中硅结合形成滑石。滑石矿在经历了同生沉积-热液期之后,又受到了后期强烈的变质变形作用的叠加,形成了具片理构造的滑石片岩。     

辽东地区沉积变质硼矿床及硼同位素研究

辽东地区元古界硼矿床属于沉积变质硼矿。根据现代盐湖沉积 ,认为硼矿物沉积通常为硼砂 ,然后在区域变质作用过程中 ,硼砂矿物转变为硼镁矿物或硼铁矿等硼酸盐矿物 ,但辽东硼矿床中不同硼矿物的硼同位素有一定差别。电气石富10 B ,δ11B值较低或呈负值 ;而硼镁石与硼镁铁矿类矿物明显富集11B ,δ11B值较高 ,为 +2 3‰～ +17 4‰。根据水岩作用过程中硼同位素分馏特征的研究 ,11B与10 B比较有下列 4个特征 :( 1) 11B属于极不相容元素 ,优先进入水相 ,因此在变质残余矿物相中形成低的δ11B值 ;( 2 )在蚀变和交代变质反应中硅优先替代11B进入矿物晶格 ,因此在硅化交代中可以降低δ11B值 ,而脱硅反应中可以提高δ11B值 ;水化作用中 ,OH-带入11B ,使富水矿物具有较高的δ11B值 ;( 3)热水沉积及热液交代成因电气石均具有较低的δ11B值或者为负值 ;( 4)通过最近的研究表明 ,在热蒸馏过程中 ,硼同位素会发生明显的分馏 ,11B倾向于进入蒸汽相 ,而使残余相或后蒸馏相亏损11B ,形成较低的δ11B值。因此可以认为辽东地区元古界硼矿床属于热水沉积电气石岩在后期区域变质或热变质过程中分解出硼酸气水溶液交代镁碳酸盐形成硼镁石或硼镁铁矿矿物 ,而非蒸发沉积变质矿床。     

硼及硼同位素地球化学在地质研究中的应用

总结了硼及硼同位素的地球化学特征：（１）硼是易溶元素,主要赋存在地球表层,尤其是海水、海相沉积物及海水交代岩石中。其同位素组成δ１１Ｂ值按顺序变化,封闭盐湖卤水（＞４０‰）＞海水（３９５‰）＞海相硼矿物（１８２‰～３１７３‰）＞海相沉积物（１３９‰～２５２‰）＞海水交代岩石（４５１‰～１０８５‰）。大陆水及陆相沉积物硼含量及硼同位素组成变化极大,并多以负值为主。海陆过渡构造带则具有过渡的硼丰度值和硼同位素组成。（２）１１Ｂ较１０Ｂ具有更活跃的地球化学性质,因此在水岩作用中具有明显的同位素交换。硅化交代作用中,岩石被硅化交代,释放硼,并优先释放重硼,同位素组成变轻;在脱硅反应中,岩石释放硅吸收硼,并优先吸收重硼,同位素组成变重。在封闭体系中,水溶液淋滤岩石中部分的硼,即可大量富集,并富集１１Ｂ;在开放体系中,岩石硼被大量淋滤流失,δ１１Ｂ值明显降低。由于水岩作用的结果,从新鲜海底玄武岩到正常海水,硼同位素值从－２９５‰到３９５‰逐渐升高。（３）变质脱水反应中硼被大量排出,并优先排出重硼同位素,进入流体相,因此随着变质程度由低到高,岩石中硼含量及同位素组成δ１１Ｂ值由高变低。（４）在成矿研究中?     

内蒙白云鄂博铁矿床中磁铁矿和赤铁矿的氧同位素组成

白云鄂博矿床分布在内蒙地轴北部边缘的过渡带。含矿岩系为元古代海相沉积碳酸盐、碎屑岩建造,主要由石英岩、白云岩和板岩组成,其中白云岩是矿体围岩。 矿床受东西向向斜构造控制。向斜以北为一大背斜构造,沿轴部被断层破坏,出露有古老的片麻岩和片岩。向斜以南的背斜构造轴部有海西期黑云母花岗岩侵入,使背斜构造轴部遭受破坏。     

稀有矿物锰方硼石的合成及其矿床地质意义

锰方硼石为稀有的锰氯硼酸盐(Mn3B7O13Cl)矿物, 首次发现于美国德克萨斯州钱伯斯郡盐丘回收的卤水中, 中国天津市蓟县赋存有世界上独一无二的锰方硼石矿床。采用五水平三因素(L25(53))的25组正交试验, 利用焙烧法人工合成锰方硼石, 得到锰方硼石的形成温度为250~400 ℃,弱酸性,高氯环境。实验条件下,最佳形成条件为400 ℃、C氯离子/C锰离子=2.5、pH=6。3种影响反应的因素中, 温度为主要因素。采用水热法在最优合成条件下得到了晶形比较完好的锰方硼石,平均粒度为600 nm。通过对钱伯斯郡盐丘和天津蓟县锰方硼石矿床的地质特征的分析讨论,认为蓟县锰方硼石矿床是海底热液成因,成矿温度低于400 ℃,并提出成矿模型。     

青海玉树东莫扎抓铅锌矿床地质特征及碳氢氧同位素地球化学研究

东莫扎抓铅锌矿床位于青藏高原羌塘地体东北缘,是"三江"北段铅锌铜银多金属成矿带中的典型代表,对该矿床地质特征和成因类型的研究有助于理解区域铅锌铜银多金属成矿规律,对区域找矿具有重要意义.笔者通过详细的矿区地质考察、系统的矿石光薄片显微镜下鉴定和矿石中方解石的碳、氢、氧同位素分析测试,概述了东莫扎抓铅锌矿床的地质特征和成矿流体的碳、氢、氧同位素组成特征.东莫扎抓铅锌矿床矿体呈似层状展布,产状严格受到矿区逆冲断层的控制,赋矿围岩为上三叠统结扎群波里拉组灰岩和下一中二叠统开心岭群尕迪考组灰岩,发育强白云石化和弱硅化,矿物组合简单,主要为闪锌矿+方铅矿+黄铁矿+白云石+方解石+重晶石,矿石结构以皮壳状、草莓状等胶状结构和他形粒状结构为主,矿石构造为浸染状、角砾状、团块状和脉状.矿石中方解石的δ~(13)C_(V-PDB)值、δ~(18)O_(V-SMOW)值分别为δD_(V-SMOW)值分别为-1.8‰～+3.3‰、+6.1‰～+24.6‰和-137‰～-53‰,计算得到成矿流体的δ~(18)O_(流体)值为-0.5‰～+13.8‰.研究结果表明,东莫扎抓铅锌矿床的成矿流体主要来自盆地封存热卤水和大气降水,金属物质可能由区域流体在长距离迁移过程中通过与碳酸盐岩地层相互作用,以及淋滤含矿地层底部的火山岩而得来,成矿过程中伴随着碳酸盐岩的溶解作用,可能存在有机质的参与.据此,笔者将东莫扎抓矿床归为发育在碰撞造山带中受逆冲推覆断裂构造控制的类MVT铅锌矿床,并初步建立了东莫扎抓铅锌矿床的构造控矿模型.     

方解石岩─—矽卡岩硼矿床的特征含矿岩石

含硼方解石岩是矽卡岩硼矿床的特征含矿岩石，是含硼气液直接作用于白云石的结果，由于它是组成矽卡岩硼矿床的主要岩石类型，而且其矿物成分和化学成分既富钙、又富镁，因此矽卡岩硼矿床应当是钙镁质矽卡岩矿床，同时它的产状也与一般矽卡岩金属矿床不同，硼矿物一方解石相的提出，不仅具矿床学上的理论意义，而且具有找矿意义。     

白云鄂博富稀土元素碳酸岩墙的 碳和氧同位素特征

重点解剖了一条距白云鄂博超大型REE-Nb-Fe矿床东矿北东方向2 k m、切割白云鄂 博群H1及H3岩性段的细粒方解石碳酸岩岩墙的碳和氧同位素地球化学特征。结果表明,碳酸 岩的碳同位素组成变化范围较小(δ13C值为－6.6‰ ～ －4.6‰),与正常地幔碳δ 13C值－5±2‰一致;而氧同位素组成变化范围较大(δ18O值为11.9‰～17.7‰ ),显著高于地幔的δ18O值5.7±1.0‰,表明碳酸岩浆在结晶过程中或之后曾与 低 温热液流体发生了同位素交换。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于 0‰,处于不平衡状态,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物,白云石可能 为次生成因的。     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

西藏扎西康矿集区夏隆岗铅锌矿床地质特征及其成矿物质来源研究:硫化物原位S同位素制约

夏隆岗铅锌矿床是扎西康矿集区内新近发现的铅锌矿床。矿床已发现的铅锌矿体受控于北东向、近南北向断裂构造。通过系统的钻孔编录,结合脉体穿插关系及矿物共生组合特征,可将矿床热液成矿期分为3个阶段。分别为:铁锰碳酸盐—多金属硫化物阶段(S1);石英—方解石—多金属硫化物阶段(S2);石英—硫盐矿物阶段(S3)。本次研究系统测试了该矿床热液成矿期不同阶段硫化物的原位硫同位素组成,发现了明显的差别。结果表明,S1阶段金属硫化物的δ~(34)S_V-CDT值介于-1.92‰~3.77‰之间,平均值为0.86‰,指示热液成矿早期S来源于岩浆。而S2阶段及S3阶段硫化物则具有不同的S同位素值,其中S2阶段金属硫化物的δ~(34)S_V-CDT=4.42‰~9.09‰,平均值为7.25‰。S3阶段脆硫锑铅矿δ~(34)S_V-CDT=5.27‰~5.54‰,平均值为5.41‰。S2成矿阶段、S3成矿阶段硫化物δ~(34)S_V-CDT值与区域上围岩地层S同位素较为相似,表明矿床热液成矿晚期有地层硫的加入。综合研究表明,夏隆岗铅锌矿床为与岩浆热液活动相关的热液脉型矿床。