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。     

辽宁瓦房店地区50号金伯利岩管及其周边构造特征

辽宁瓦房店地区的3个金伯利岩带内的典型金伯利岩管产于NE向、NNE向与近EW向3组构造薄弱带中,并严格受其控制;3组构造交汇部位是今后找寻金伯利岩管的有利部位。构造期次对该区50号岩管具有明显控制作用:早期近EW向挤压破碎带为金伯利岩管的导矿构造;中期NE向断裂为控矿构造;晚期NNE向断裂、NW向断裂,对金伯利岩体起破坏作用。50号岩管及其周边金伯利岩体与构造盆地具有较明确的关联性;野外调查表明,50号岩管周边也曾发生过由E向W方向(或由SE向NW方向)的水平运动,且三维建模显示现在50号岩管不是岩体的根部,应在其东部或东南部寻找可能的剩余部分。     

瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石成分特征及其意义

与金刚石伴生的尖晶石,常作为指示矿物来评价金伯利岩的含矿性。为了解瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石特征,本文对其进行了细致的形态学观察和电子探针分析。结果表明,尖晶石呈椭圆状-次棱角状,粒径大(500~1000μm),部分被熔蚀成港湾状。尖晶石中Cr_2O_3(最高达66.56%)和MgO(8.88%~16.68%)含量高,Ti含量低(大部分1%),为镁铬铁矿。尖晶石成分变化受Al~(3+)-Cr~(3+)类质同象作用控制。尖晶石为地幔捕掳晶,原地幔岩为橄榄岩。尖晶石成分特征表明30号岩管金伯利岩具有一定地携带金刚石的能力,但与50号岩管和蒙阴常马庄金伯利岩相比,30号岩管金伯利岩金刚石含矿性弱。     

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。     

三维地质构造综合调查在辽宁瓦房店金刚石矿深部找矿中的应用

辽宁省瓦房店地区金刚石成矿带是我国非常重要的金伯利岩型原生金刚石矿产区,该区已发现100多个金伯利岩体,探明的金刚石矿资源储量占全国的一半以上。区内影响金伯利岩体形态的主要因素是断裂构造,岩浆侵位时断裂构造控制了岩体形态,成矿后断裂构造对岩体形态进行了改造。逆冲推覆构造是影响区内金伯利岩体形态的最主要断裂构造。本文运用三维地质构造综合调查方法,以三维地质构造填图为基础,以研究区重点构造(逆冲推覆构造)为框架,以物探资料、钻孔资料为深部约束条件,以50号金伯利岩管为重点研究对象,基于3D Mine矿业工程软件平台,利用数字化地学信息建立工作区三维地质模型的工作过程和取得的成果。通过此次工作,证实了区内存在逆冲推覆构造,解释了部分金伯利岩体向下延深不大或突然消失的原因,提出了50号金伯利岩管SEE方向推覆构造面下盘可作为重点勘查区的认识,为瓦房店地区下一步金刚石找矿工作部署提供了依据。     

X射线粉晶衍射仪在辽宁瓦房店金伯利岩蚀变矿物鉴定中的应用

瓦房店金伯利岩热液蚀变强烈,原岩矿物组分几乎蚀变殆尽,显微镜下对蚀变矿物鉴定相当困难.利用X射线粉晶衍射技术对蚀变金伯利岩物相进行系统检测,结果显示：42号岩管金伯利岩主要矿物为蛇纹石、金云母和滑石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、石英、钛铁矿、钙钛矿、榍石、磁铁矿和绿泥石;石灰窑1号无矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石、金云母和白云石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、滑石、磁铁矿和绿泥石;9号无矿金伯利岩岩脉主要矿物为方解石和石英,有少量绿泥石和重晶石;51号贫矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石和金云母,方解石化作用不均匀,白云石化作用普遍,有少量锐钛矿、滑石、磁铁矿、绿泥石、磷灰石、钛铁矿、石英;30号贫矿岩管样品风化严重,主要矿物为蒙脱石,有少量方解石、滑石、蛇纹石、榍石、磷灰石.实践证明,采用X射线粉晶衍射仪鉴定金伯利岩蚀变矿物组合是一种非常可行的技术手段.     

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.     

我国金伯利岩中的深源岩石包体

作者研究发现山东胜利1号、辽宁50号、51号及42号岩体中,见有纯橄岩、石榴二辉橄榄岩、尖晶二辉橄榄岩及云母橄榄岩包体;河北涉县及山东红旗2号金伯利岩中见有榴辉岩包体。包体形态为浑圆状、椭圆状,其大小为1-15cm。纯橄岩和石榴二辉橄榄岩比其寄主金伯利岩富含Cr_2O_3、NiO_3、贫CaO、CO_2、K_2O、Na_2O、TiO_2和Al_2O_3,其稀土配分模式为LREE富集型。根据深源岩石包体的温度、压力条件的估算,认为纯橄岩和石榴二辉橄榄岩来自上地幔深处,为上地幔局部熔融的残余物,而河北涉县金伯利岩中榴辉岩包体来自下地壳,云母橄榄岩类为软流圈顶部的地幔交代作用带上的岩石,尖晶二辉橄榄岩是来自上地幔较浅部位,它们为金伯利岩浆的偶然捕虏体。     

金伯利岩中首次发现含硅碳自然铁球状体

<正> 含硅碳自然铁球状体产于山东胜利一号金伯利岩岩管。该岩管的围岩为太古宙混合片麻岩,其金伯利岩岩浆起源于220km(赵磊,1988),是中国金伯利岩中来源最深者,也是目前中国金伯利岩中金刚石品位最高者。因此,该岩管金伯利岩中含有丰富的地球深部物质。     

辽宁复县地区古生代岩石圈地幔特征

本文通过对辽宁复县地区50号金伯利岩管的研究,根据金伯利岩的地球化学和其中地幔矿物及深源捕虏体特征初步推测,复县地区古生代的上地幔反映了该区自早古生代以来上地幔的各种深部事件。它的岩石圈地幔组成与南非金伯利岩发育地区不完全相同。本区是由二辉橄榄岩、纯橄岩、方辉橄榄岩、少量云母石榴长石岩以及金伯利岩的早期堆积物——各种金云母岩所组成。特别值得注意的是,与金刚石平衡共存的是含石榴石及铬铁矿的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩,而南非地区与金刚石平衡共存的只是方辉橄榄岩,它是该区在克拉通化过程中通过岩石圈垫底作用增生于其底部的岩石类型。复县地区上地幔中部分橄揽岩仍保留有早期地幔熔体结晶时的火成结构,方辉橄揽岩为提取苦橄质玄武岩-玄武质科马提岩的难熔残余。17亿年本区转变为稳定克拉通后,11亿年(或更晚一些)有交代作用发生,使上地幔富集不相容元素,为熔融金伯利岩准备了源区条件。50号岩管的金伯利岩相当于南非Ⅰ型与Ⅱ型金伯利岩的过渡类型,表明上地幔富集程度较高。复县地区古生代岩石圈厚度至少为170km,其下部上地幔温度为1130℃左右,fo_2接近WM缓冲反应线,与西伯利亚和西非加纳金刚石结晶时的氧逸度相似。     

西藏蛇绿岩带中含金刚石超镁铁岩及其地质意义

金刚石矿床根据产状可分为三个类型:金伯利岩型、非金伯利岩型和砂矿型.金伯利岩型和砂矿型矿床一向被人重视,并被一些人认为是金刚石的唯一来源.而非金伯利岩型(镁铁岩及超镁铁岩)虽然在多处找到     

辽宁瓦房店30号金伯利岩管地球化学特征及金刚石矿床成因

对瓦房店地区30号金伯利岩管岩石学、地球化学和成矿地质条件等研究认为,30号岩管金伯利岩岩浆来源于深部地幔,部分遭到壳源混染,碳来源于深源,属于富含碱性组分正常系列超基性岩;岩管中金伯利岩SiO_2、MgO含量较低,而CaO、CO_2含量较高;微量元素含量与地幔中石榴二辉橄榄岩微量元素含量相似;矿床形成于晚古生代;郯庐断裂为导矿构造,金伯利岩浆在北东东向和东西向断裂交汇处侵入成矿,岩管是由爆发与侵入交替作用形成。     

辽宁瓦房店金刚石矿田金伯利岩侵位机制分析

辽宁省瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代- 古生代坳陷带。区内各时代地层均有出露,其中新元古界出露面积最大。区内断裂构造发育,较大的有北北东向的金州断裂,已发现的金伯利岩体基本上分布在该断裂以西。矿田内金刚石矿均为金伯利岩型,已发现100多个金伯利岩体,划分成4条矿带,已提交4个大型原生金刚石矿床和3个近源小型金刚石砂矿床,资源量占全国的一半以上,是我国重要的金刚石矿集区,其中50号金伯利岩管因其出产的金刚石质量优越而在宝石界享有盛誉。但本区的金伯利岩绝大部分是20世纪70年代、80年代发现的,为了更好地开展金刚石勘查工作,对本区金伯利岩的成矿条件和控矿因素进行了研究,金伯利岩体的平面分布位置表明,瓦房店地区的金伯利岩体成群、成带分布,既有岩管也有岩脉,以岩脉为主,岩管约占20%左右,岩体大小不等、形态各异,钻孔控制的岩管、岩脉大多具有向下延伸突然中断的特征,钻孔中见到的金伯利岩显示,很多金伯利岩管底界平直或具有多个水平标高上出现平移错动的现象,典型岩管、岩脉与等轴或近等轴状构造盆地的关系密切。通过对区内金伯利体岩空间分布特征、岩体形态特征进行分析,并探讨了本区金伯利岩的侵位过程和就位机制后认为,瓦房店地区的金伯利岩在侵位的浅成阶段,由于岩浆携带大量挥发分,在上升通道不顺畅的地段使上覆地层隆起,当挥发分泄漏掉以后隆起的地层塌陷形成浅碟子状的构造盆地,挥发分泄漏的通道就是金伯利岩体的产出位置,也有部分岩浆沿次级断裂运移固结成岩;由于被晚期推覆构造改造,使岩管、岩脉出现水平错动,造成了钻孔中所见的平底岩管或岩脉向下延伸不大的现象,这一认识为合理部署勘查工作提供了新的思路。     

山东蒙阴金刚石矿床中铬铁矿红外谱学特征及找矿意义

铬铁矿是金伯利岩型金刚石矿床含矿性重要指示矿物之一.通过对山东蒙阴金刚石矿区无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩筒中的铬铁矿红外光谱系统采集,寻找不同金伯利岩岩筒中铬铁矿红外谱图参数特征与金伯利岩含矿性的关系,以达到判断金伯利岩体无矿、贫矿还是富矿的目的.不同含矿性金伯利岩岩筒中50个铬铁矿红外光谱参数特征统计显示：铬铁矿红外光谱A峰吸光度与高频峰吸光度平均比值从无矿、贫矿、中等含矿到富矿金伯利岩岩筒,数据依次为0.71、0.73、0.83~0.93、1.09,显示出明显的找矿指示意义.     

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。     

音频大地电磁测深法在辽宁瓦房店金伯利岩矿区的应用

辽宁瓦房店地区是我国著名的金刚石矿产地之一,前人在该区做过大量的研究工作,但找矿方法一直没有突破。本文采用音频大地电磁测深法(AMT)对已知的金伯利岩矿区进行试验,探讨AMT技术在金伯利岩矿区深部探测的应用效果。针对30号金伯利岩岩管区布设了5条剖面,结果显示岩管呈低阻反映,异常明显。结合地质资料,初步推断该区断裂、成矿带和低阻异常展布特征,为在该区进一步开展矿产勘查提供基础资料,对今后瓦房店地区寻找隐伏的金伯利岩体具有重要意义,也为其他类似地区寻找隐伏金伯利岩提供新思路。     

贵州镇远地区含金刚石母岩再认识

贵州镇远马坪"东方一号"岩体为中国最早发现的原生金刚石矿,受当时只有金伯利岩才含金刚石矿及后来西澳阿盖尔钾镁煌斑岩型金刚石原生矿等的影响,先后定名为金伯利岩、钾镁煌斑岩、金云火山岩等。最近专题调查分析研究表明,镇远马坪地区含金刚石母岩,其岩石学矿物学和地球化学特征均更接近澳大利亚典型金伯利岩,白坟地区岩体则类似于澳大利亚典型钾镁煌斑岩,建议将镇远马坪地区"东方一号"等岩类定名为角砾凝灰质金伯利岩,白坟地区岩类定名为钾碱镁闪石-透辉石-金云母钾镁煌斑岩,镇远地区兼有金伯利岩和钾镁煌斑岩的特征,与西澳大利亚极其类似,镇远地区乃至黔东地区具有较大的金刚石原生矿找矿勘查潜力和研究意义。     

辽宁瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物种类划分及指示意义

晶体矿物学理论认为不同成岩环境金伯利岩中尖晶石族矿物由于形成物理化学条件不同,其晶体结构和化学成分会发生明显的变化,通过对无矿、贫矿、富矿金伯利岩岩管中的尖晶石族矿物晶胞参数和化学成分的测定,研究尖晶石族矿物化学成分和晶胞参数变化与无矿、贫矿、富矿金伯利岩的内在关系,可以提高金伯利岩型金刚石矿床找矿效率。为了确定辽宁瓦房店金伯利岩中的尖晶石族矿物种属,探讨辽宁瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物化学成分和晶胞参数与金伯利岩含矿性关系,本文运用电子探针波谱仪对50件尖晶石族矿物中的MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO及Cr2O3进行微区化学成分分析,运用单晶X射线衍射仪对136个尖晶石族矿物晶胞参数进行测定。数据统计显示:瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物为铬铁矿和镁铬铁矿,以化学分子式中A、B组主要阳离子占位特征为基础,可把矿区的尖晶石族矿物划分为10个亚种;如果用尖晶石族矿物化学成分中Cr2O3与(Cr2O3+Al2O3)含量的比值Cr'来表示尖晶石族矿物与金伯利岩含矿性的关系,金伯利岩岩体含矿性由富矿→中等含矿→贫矿,相应岩体中尖晶石族矿物Cr'值分别为89.5%、83.4%~87.1%和70.2%,逐渐变低;从无矿金伯利岩岩体→贫矿和中等含矿金伯利岩岩体→富矿金伯利岩岩体,金伯利岩体中第一世代尖晶石族矿物晶胞参数分别为0.831~0.832 nm、0.834~0.836 nm、0.837 nm,有逐渐变大的趋势。本文认为,辽宁瓦房店金伯利岩中第一世代尖晶石族矿物晶胞参数大小和Cr'参数可以作为判断辽宁瓦房店金伯利岩含矿性的指示标型。     

辽南42号金伯利岩管地质特征及找矿预测

辽南42号金伯利岩岩管主要由东部42-1号大岩管、西部42-2号小岩管和中部42-3号小小岩管组成。42-1号岩管从地表到40 m标高形态急剧收缩;42-2号岩管为烟筒状,40 m标高至-160 m标高面积比为1∶1.15;42-3岩管在-200 m标高处延深为脉状。42号岩管岩石类型为斑状金伯利岩、斑状富金云母金伯利岩、含或富含围岩角砾金伯利岩和含岩球斑状金伯利岩。岩石化学特征研究表明,岩石中w(SiO₂)、w(Al₂O₃)、w(TiO₂)值比山东胜利Ⅰ号金伯利岩和戴里值偏高,w(MgO)、w(Cr₂O₃)、w(K₂O)、w(Na₂O)、w(P₂O₅)值较戴里值偏低,但w(K₂O)、w(Na₂O)、w(P₂O₅)值比山东胜利Ⅰ号金伯利岩略高;w(ΣFe₂O₃+FeO)、w(CaO+H₂O)值与山东胜利Ⅰ号金伯利岩及戴里值相当。通过采样分析42-2号岩管金刚石含量高,42-1号岩管金刚石含量低;研究认为受造岩矿物橄榄石和金云母的影响,金刚石含量与橄榄石斑晶含量正相关,与金云母含量呈负相关;伴生矿物铬铁矿、镁铝榴石、碳硅石含量高,则金刚石含量也随之增高,为正相关;而锐钛矿于金刚石含量为负相关。基于研究区的三维建模、推覆构造研究,推测42号岩管不是根部相,其东部可能存在深部金伯利岩体。     

辽宁瓦房店首次发现50号金伯利岩管深部隐伏矿体

金刚石俗称钻石,以其高硬度和稀缺性成为世界上最珍贵的矿物之一.金刚石矿床按成因可分为原生矿床与次生矿床两大类,原生矿床又可分为金伯利岩和钾镁煌斑岩型,蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿、碱性辉长辉绿岩、超高压变质岩、火山岩、陨石及其冲积相关的岩石中均有金刚石产出,但未形成矿床(路凤香等,1998;Cartigny,2005;Gurney et al.,2010).次生矿床主要为砂矿床.其中原生金伯利岩型金刚石是世界上金刚石矿产的主要来源(Mitchell,1991;Gurney et al.,2005).辽宁省瓦房店地区以盛产金伯利岩型原生金刚石闻名世界,尤以50号金伯利岩管金刚石品质最好,宝石级约占70％,质量属于世界一流(任厚民,1992;宋瑞祥,2013).