铬尖晶石的谱学研究及其地质意义

一、引言铬尖晶石是含矿(铬)超基性岩体中的主要矿物,对造矿铬尖晶石和附生铬尖晶石在化学成分、稀土元素分布特征等方面的研究成果二十多年来已经有很多报导,但是由于铬铁矿成矿作用的复杂性和多样性,往往在不同岩体的造矿和附生铬尖晶石的元素成分(如Mg/Fe值等),可以有截然不同的标型特征.所以仅以岩石地球化学和矿物化学成分的差异来作为造矿铬尖晶石的矿物标型特征已不能满足.近年来国内外对铬尖晶石类矿物开始进行矿物波谱学的研究,试图在铬尖晶石内寻找其所携带的铬矿形成过程中的微观信息,用以探索和解释铬铁矿的成矿作用.     

超基性岩体中橄长岩-异剥辉长岩分异脉岩与铬铁矿的成因联系

1958年袁棨林在我国北部一地槽区曾注意到有两类超基性岩体。第Ⅰ类有橄长岩-异剥辉长岩分异脉岩(以下简称分异脉岩)的岩体,其造矿铬尖晶石为较富铝的富铬尖晶石亚种和富铁富铬尖晶石亚种,组成低品位冶金级矿石;第Ⅱ类为无分异脉岩的岩体,其中合富铬贫铝的铬铁矿亚种和富铁铬铁矿亚种,组成高品位冶金级矿石。它们虽然都是镁质超基性岩,同样是以斜辉辉撖岩为主的纯橄榄岩-辉橄岩杂岩体,而且都显示了较强的动力分异作用,只是由于出现或不出现与晚期岩浆铬铁矿有成因关系的分异脉岩,而使造矿铬失晶石成分有明显地不同。     

新疆西准噶尔地区冶金型与耐火型铬铁矿床的特征及其成因研究

西准噶尔蛇绿岩中发育两类铬铁矿床(或矿化):一类是冶金型铬铁矿床,它以唐巴勒、萨雷诺海为代表;另一类是耐火型铬铁矿床,它以萨尔托海、鲸鱼、洪古勒楞为代表.冶金型矿床中的造矿与副矿物铬尖晶石以高Cr低Al为特征,耐火型则以高Al低Cr为特征.副矿物铬尖晶石的成分从二辉橄榄岩至纯橄岩均显示出向富Cr贫Al方向演化的趋势,两类造矿铬尖晶石成分位于该系列上的不同范围,显示了两者间的差异.豆荚状铬铁矿床的形成是原始地幔岩高度熔融的残余物,冶金型矿床的熔化程度高于耐火型矿床.豆荚体的聚集和分散则依靠上地幔的塑性剪切作用实现的.     

铬尖晶石的谱学研究及其地质意义

一、引言铬尖晶石是含矿(铬)超基性岩体中的主要矿物,对造矿铬尖晶石和附生铬尖晶石在化学成分、稀土元素分布特征等方面的研究成果二十多年来已经有很多报导,但是由于铬铁矿成矿作用的复杂性和多样性,往往在不同岩体的造矿和附生铬尖晶石的元素成分(如     

新疆西准噶尔地区阿尔卑斯型超基性岩中铬铁矿矿物包裹体研究

作者首次在阿尔卑斯型超基性岩铬铁矿造矿铬尖晶石中发现全结晶化硅酸盐熔体包裹体和不混溶晶体-流体包裹体。对本区铬铁矿矿石类型、矿物组合、结构构造作了简述。对造矿铬尖晶石中包裹体充填的子矿物:橄榄石、辉石、尖晶石、菱铁矿作了探针测定。另对二种包裹体在不同矿石类型中的分布作了研究。通常铬铁矿是由超基性岩浆液态分异出的富含H_2O、CO_2、N_2、CO、H_2、和CH_4等挥发组分的成矿熔浆团,在温度713—1200℃,主要成矿温度713—1000℃的物理化学条件相对恒定、冷却降温极为缓慢的深源环境中形成的岩浆     

铬矿石中绿泥石的鉴定特征

铬矿床的产出专属于幔源超Mg-Fe岩浆Si-O系统。岩浆贫Al,Al的含量仅为Si-O系统的0.1%左右,不可能出现铝硅酸盐类矿物。而在经过热液改造的铬矿体中,绿泥石类矿物常见于矿石中,并与造矿矿物铬尖晶石紧密共生。这类绿泥石矿物,肉眼和单偏光镜下与蛇纹石无异,难以鉴别。笔者对内蒙     

巴基斯坦基性-超基性岩铬尖晶石矿物化学及铬铁矿找矿潜力分析

基性-超基性岩体广泛分布于巴基斯坦北部印度河缝合带和中南部碰撞带,发育有与蛇绿岩有关的铬铁矿床,多数岩体工作程度偏低。铬尖晶石是指示岩石成因和构造环境的有效标志。铬尖晶石矿物化学研究表明其岩体可划分为3类,其中尚拉-明戈拉、德尔盖、瓦齐里斯坦、穆斯林巴赫和贝拉岩体中造矿铬尖晶石的成分显示富Cr、贫Al、低Ti特征,副矿物铬尖晶石的Cr#变化范围指示其构造背景为大洋中脊向俯冲带之上的过渡环境,与我国罗布莎含矿岩体非常相似。通过对比分析典型豆荚状铬铁矿成矿地质特征和成矿规律,认为贝拉、穆斯林巴赫等岩体成矿条件有利,具较大找矿潜力。     

豆荚状铬铁矿床的成因——以西藏自治区罗布莎铬铁矿床为例

本文以西藏自治区罗布莎铬铁矿床为例并结合世界其它地区同类矿床实例,讨论了豆荚型铬铁矿床的成因机制。研究表明,铬铁矿与纯橄岩-斜辉辉橄岩都是由同一原始地幔岩(尖晶石二辉橄榄岩)经不同程度熔融的产物。铬铁矿及纯橄岩是这一过程中高度熔融的最终产物。其熔融的机制是两种辉石(斜方辉石和单斜辉石)不一致熔融转变为橄榄石和铬尖晶石,并伴随着副矿物铬尖晶石及造岩矿物成分的调整和再造,从而导致铬铁矿床与纯橄岩的紧密伴生。该研究成果对认识世界上同类矿床的成因有普遍意义。     

豆荚状铬铁矿多阶段形成过程的讨论

豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国的紧缺矿种,因此,寻找一批大型铬铁矿矿床已成为解决我国对铬铁矿长期依赖进口的途经.然而对于豆荚状铬铁矿的成因,一直以来都有较大分歧.豆荚状铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩中大量异常地幔矿物的发现,引起了各国地质学家对豆荚状铬铁矿成因的新一轮思考.本文着重讨论近年来国内外学者对豆荚状铬铁矿研究的最新成果和进展,包括豆荚状铬铁矿的形态特征、产出规律、矿物化学、铂族元素(PGE)的分布模式,铬铁矿矿石中出现的超高压矿物,以及围岩地幔橄榄岩的演化过程等等.豆荚状铬铁矿中的铬来源于两种辉石的不一致熔融与副矿物铬尖晶石,其形成环境可能在下地幔或者是过渡带的位置.豆荚状中含铂族元素矿物呈包裹体状和裂隙状分布,铂族元素含量与铬铁矿形成过程中的S饱和程度有关,具有多期性的特征.进而初步地拟定了豆荚状铬铁矿形成过程存在四个阶段,分别为铬的来源阶段、铬尖晶石及超高压矿物的结晶阶段、铬铁矿的成矿阶段、铬铁矿的就位阶段,而每一阶段的特征还需进一步细化与翔实,并且需要对不同岩体不同产出的豆荚状铬铁矿矿床进行详细的对比研究.     

豆荚状铬铁矿床的成因——以西藏自治区罗布莎铬铁矿床为例

本文以西藏自治区罗布莎铬铁矿床为例并结合世界其它地区同类矿床实例,讨论了豆荚型铬铁矿床的成因机制。研究表明,铬铁矿与纯橄岩-斜辉辉橄岩都是由同一原始地幔岩(尖晶石二辉橄榄岩)经不同程度熔融的产物。铬铁矿及纯橄岩是这一过程中高度熔融的最终产物。其熔融的机制是两种辉石(斜方辉石和单斜辉石)不一致熔融转变为橄榄石和铬尖晶石,并伴随着副矿物铬尖晶石及造岩矿物成分的调整和再造,从而导致铬铁矿床与纯橄岩的紧密伴生。该研究成果对认识世界上同类矿床的成因有普遍意义。     

藏南罗布莎铬铁矿床铬尖晶石矿物学与矿床成因研究

西藏罗布莎铬铁矿床是我国目前研究程度最高、规模最大、地幔橄榄岩相对新鲜的豆荚状铬铁矿床,主要工业矿体产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下方辉橄榄岩相带一定层位中,主要有块状、浸染状和豆状等矿石类型。罗布莎铬尖晶石成分变化范围大,依据铬尖晶石的化学成分与矿物学研究至少可识别出3个期次铬尖晶石:(1)成矿前期铬尖晶石,主要以熔蚀残斑晶、出溶晶及少量自形晶形式产于方辉橄榄岩中,以富Al₂O₃为特征,Cr^#值变化范围大(17.19~66.30),且大部分小于60,并与Mg^#值呈负相关关系,由出溶晶,残斑晶到自形晶铬尖晶石,总体表现向富Cr、Fe的方向演变;(2)成矿主期铬尖晶石,可分为早、晚2个阶段。早阶段铬尖晶石主要以它形晶产于不同类型铬铁矿石中,部分呈自形-半自形晶产于铬铁矿体的纯橄岩外壳中,主要以富铬为特征,矿石中Cr^#值变化范围小(70.08~87.03),均大于60,其中块状铬铁矿具有最高的Cr^#和Mg^#,由纯橄岩外壳中副矿物铬尖晶石向豆状、浸染状矿石以及块状矿石演变过程中,铬尖晶石化学成分总体向更富Cr、富Mg方向演变;晚阶段铬尖晶石:主要以自形-半自形晶产于具堆晶结构的纯橄岩相带中,成份上以更加富而贫Al₂O₃,且具有最低Mg^#(18.79~44.77)值为特征;(3)成矿晚期铬尖晶石,主要以网状集合体产于豆状-网脉状(眼眉状)矿石中,以更贫Al、富Fe为特征,具有最高的Cr^#值和低的Mg^#值。综合研究表明,罗布莎铬铁矿中的铬主要来自原始地幔岩本身,且主要来自于地幔橄榄岩中2种辉石的不一致熔融和对副矿物铬尖晶石的改造,原始富铬矿物可能来自地幔深部的八面体硅酸盐矿物。罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿作用具有多期次、多成因、多种构造背景下成矿特征,成矿作用过程经历了由大洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,洋内俯冲带之上(SSZ)的弧间盆地环境是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利构造环境。研究提出了罗布莎铬铁矿的"三阶段"成矿模式,即,经历了大洋中脊预富集阶段,俯冲带之上主成矿阶段及之后的构造抬升改造阶段。纯橄岩与方辉橄榄岩接触带之下的方辉橄榄岩相带是寻找较大规模铬铁矿床的有利地带。     

铬尖晶石类矿物阳离子分配的穆斯堡尔谱研究

据国内外提供的许多研究资料表明,地壳中产出的铬尖晶石类矿物,它们不论是作为副矿物或者是造矿矿物存在,都以化学成分变化大为其特征。这一特征曾引起许多研究者的兴趣。这种成分可变性的特征,一方面体现在它们当中阳离子的类质同象非常广泛、且很复杂(实质上是阳离子在结构中的占位关系复杂);另一方面亦反映了它们的形成条件不同。因此,研究铬尖晶石类矿物的化学成分,特别是用谱学方法研究铬尖晶石类的主要阳离子Fe~(2 )、Fe~(3 )和Cr~(3 )等的占位分配,不仅具有重要的晶体化学意义,而且还可以为铬铁矿的形成环境,提供某些地质信息,随着对阳离子分配的深入研究,一定还能为今后铬尖晶石类矿物的合理分类积累资料,并提供新的可靠的依据。     

新疆某地铬尖晶石在铬铁矿成因问题探讨上的一些应用

铬铁矿的成因是一个十分复杂的问题,国内外许多地质工作者对铬铁矿的成因作了很多研究工作,提出各种不同的成因假说,在研究方法上多从矿床(体)的地质特征、矿石的结构、构造、矿体与围岩的接触关系……等方面着手。铬铁矿是铬尖晶石组成的,因此它的形成与铬尖晶石有密切关系,     

祁连山玉石沟橄榄岩岩浆作用的记录和铬铁矿的成因

祁连山玉石沟蛇绿岩型铬铁矿是典型的高铬型铬铁矿床。通过对玉石沟铬铁矿和橄榄岩围岩进行原位定距离采样研究表明:全岩高的MgO和低的SiO2含量指示这些蛇纹石化橄榄岩不是简单的部分熔融残余,而是经历了后期的熔体再富集作用。玉石沟近矿橄榄岩尖晶石(Cr#65)和铬铁矿尖晶石的矿物包裹体化学特征反映矿体和围岩形成于俯冲带上覆岩石圈地幔。距离矿体由近及远,赋矿围岩尖晶石化学成分(Cr#=43.9~77.2,TiO2=0.06%~0.34%)无规律变化。这说明高铬型铬铁矿体成矿所需铬并非来源于围岩,而是与玻安质熔体渗滤有关。尖晶石含水矿物包裹体仅赋存在玉石沟铬铁矿尖晶石与硅酸盐矿物接触部位附近可能揭示了玉石沟铬铁矿体的成因:成矿铬尖晶石在上侵的含水熔体与周围方辉橄榄岩的反应过程中形成聚集。     

巴基斯坦穆斯林巴赫铬铁矿床成矿环境、 地质特征及控矿因素

巴基斯坦境内蛇绿岩广泛分布,且大多发育铬铁矿化。穆斯林巴赫铬铁矿床位于巴基斯坦中部,是新特提斯缝合带中大型豆荚状铬铁矿床之一,目前已经发现数百个矿体,储量超过4000 kt,是巴基斯坦境内最重要的铬铁矿产地。张洪瑞等（2013）总结了中部瓦济里斯坦-贝拉蛇绿岩带的地质特征和穆斯林巴赫铬铁矿床的产出特征,认为穆斯林巴赫铬铁矿床成因仍存在争议,其形成构造环境、控矿因素有待于进一步研究。本文论述穆斯林巴赫矿床的地质特征,通过矿床地球化学和铬尖晶石矿物化学等研究,结合我国典型的罗布莎豆荚状铬铁矿研究成果,分析了主要控矿因素,为巴基斯坦境内相同类型矿床的找矿勘查提供依据。     

铬尖晶石类阳离子成分和位置分布的X射线粉末法研究

随着铬铁矿物质成分与成矿规律研究的不断深入,对铬尖晶石类质同象系列矿物的鉴定与研究也越来越深化了.本文通过简便的X射线粉晶分析方法,结合一定的理论计算(结构分析),对铬尖晶石系列矿物的阳离子成分及其位置分布进行研究,以便从矿物学的角度探讨尖晶石类阳离子的迁移与富集规律,为铬铁矿成矿理论研究提供一定的依据.     

阿尔巴尼亚布尔齐泽壳-幔过渡带豆荚状铬铁矿成因及其对富Ti熔体交代作用的记录

豆荚状铬铁矿是关键金属铬的重要来源之一,尽管豆荚状铬铁矿的研究取得了诸多进展,但对于发育于蛇绿岩壳-幔过渡带的铬铁矿成因却涉及较少。阿尔巴尼亚布尔齐泽岩体壳-幔过渡带中产出的Cerruja豆荚状铬铁矿矿床,其矿体及纯橄岩围岩普遍被辉石岩脉穿切,辉石岩脉与矿体接触带以及辉石岩脉中的铬尖晶石强烈破碎,在铬尖晶石的裂隙和包裹体中发育大量富Ti矿物相,如金红石、钛铁矿和榍石等,是研究壳-幔过渡带铬铁矿成因的理想对象。Cerruja豆荚状铬铁矿及纯橄岩围岩中铬尖晶石Cr#分别为0.56~0.58和0.52~0.55,属于高铝型铬铁矿。接触带及辉石岩脉中的铬尖晶石Cr#明显升高（分别为0.57~0.67和0.72~0.83）,且Ti、V、Mn、Sc、Co、Zn和Ga含量也升高。本文依据铬尖晶石的结构及矿物化学成分变化特征,提出布尔齐泽壳-幔过渡带铬铁矿经历多阶段演化叠加：首先,Mirdita-Pindos洋盆在侏罗纪（约165 Ma）发生洋内初始俯冲,软流圈物质上涌生成的MORB-like弧前玄武质熔体随着俯冲的进行逐渐向玻安质熔体演变,期间产生的过渡型熔体与地幔橄榄岩反应生成高铝型铬铁矿;然后,部分MORB-like弧前玄武质熔体随着堆晶间隙分离结晶往富Fe和Ti的方向演化,改造早期形成的高铝型铬铁矿并结晶高铬型铬铁矿,同时生成金红石、钛铁矿和榍石等富Ti矿物相。     

山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物特征及种类划分

山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中的尖晶石族矿物究竟是铬铁矿还是尖晶石一直倍受争议,为了确定山东蒙阴矿区形态复杂的尖晶石族矿物种类,项目组对矿区的尖晶石族矿物进行了系统的采样,利用电子探针对50件尖晶石族矿物MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、Cr2O3进行微区化学成分分析,结果显示,山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中尖晶石族矿物A、B端元成分复杂,不存在单纯的铬铁矿或尖晶石矿物种,以化学分子式分类为基础得到的尖晶石族矿物种类主要有:铁镁-铬铁钛、镁铁-铬铁铝钛、铁镁-铬铝铁、镁铁-铬铝铁、铁镁-铬铁钛铝、镁铁-铬铝、铁镁-铬铝7个亚种。山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物的主要端元组分为MgAl2O4、MgCr2O4、FeCr2O4,矿物化学成分分析表明,Mg质量分数较高(7.3%~11.8%),其中Fe、Mg离子数比近于1:1,构成富镁的铬铁矿。     

对大道尔吉铬铁矿床成因的新认识

大道尔吉岩体为一肢解的蛇绿岩残片,由两个单元组成,一为堆晶杂岩,另一为地幔橄榄岩。堆晶杂岩包括三个岩浆旋回,每一旋回均表现出由超镁铁质向镁铁质演化的特点。工业铬铁矿产于堆晶杂岩第三旋回底部的纯橄岩-含辉纯橄岩中,而产于地幔橄榄岩中的铬铁矿为数甚微。矿体主要由各种浸染状的铬铁矿石组成。矿体的围岩为纯橄岩且两者逐渐过渡。副矿物铬尖晶石与造矿铬尖晶石的成分相似。上述特征表明大道尔吉铬铁矿床系堆积成因,明显地区别于地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿。大道尔吉铬铁矿床为我国一个与蛇绿岩堆晶杂岩有关的典型铬铁矿床。     

新疆萨尔托海铬铁矿硼的地球化学晕特征及其地质意义

本文通过对该区铬铁矿的矿床学及硼的地球化学晕特征等方面的详细研究,提出萨尔铬铁矿矿床后期成矿的看法,根据硼异常与矿体之间的密切关系,分析了该矿床后期成矿特征及形成机理。通过原始岩浆结晶分异作用产生的含大量H_2O,B,S,CO_2等挥发分的含矿熔融体最终是在岩体蛇纹石化之后凝固的,其产物除造矿铬尖晶以外,还有脉石矿物斜绿泥石、磁黄铁矿、针镍矿等热液矿物。