论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积- 变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类 (高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识：① 产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44. 98%~47. 35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ13CV- PDB：0. 4‰~+0. 3‰);② 大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶- 辽- 吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ13CV- PDB1. 9‰~+1. 7‰);③ 经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44. 42%~45. 55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ13CV- PDB：4. 1‰~3. 5‰)。因此,沉积- 变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。     

中国辽东地区超大型菱镁矿矿床的地球化学特征和成因模式

我国辽东地区早元古代大石桥组镁质碳酸盐-泥质岩建造中赋存有多个超大型菱镁矿矿床。在这些矿床中,菱铁矿矿体均只限定在大石桥组三段岩层中。该层岩石主要由白云质大理岩、菱镁质大理岩、菱镁矿和少量泥质板岩薄层组成。赋矿层位之下地层为大石桥组二段的云母片岩;其下为大石桥组一段的白云质大理岩与云母片岩夹层。在大石桥组一段中未见菱铁矿体产出。研究表明,菱铁矿的δ18O值为5.2‰~13.8‰,低于围岩大理岩的δ18O值(11.2‰~22.8‰)。但两音的δ13C值大多接近零值,其中菱镁矿δ13C值变化为-1.4‰~1.2‰,大理岩δ13C值变化为-4.5‰~4 4‰。在菱镁矿层位中发现有石膏成层和脉状产出,其δ34S值为23.9‰~26.5‰,显示海相蒸发沉积特征。菱镁矿的稀土元素分析表明存在三种不同页岩标准化配分模式。类型Ⅰ显示中稀土富集特征,类型Ⅲ显示重稀土富集和正铕异常特征,它们可能反映了不同时期成矿热液的特征。而类型Ⅱ显示与围岩大理岩相同的平坦型,反映继承了原岩沉积碳酸盐岩的特征。本文认为,辽东地区的镁质碳酸盐岩(镁方解石和白云石)可能是从蒸发的泻湖盆地中沉积的,而菱镁矿石则主要是沉积后富镁卤水下渗交代原岩碳酸盐岩形成的。由于大石桥组二段云母片岩渗透率低隔水性强,因此菱铁矿的矿化交代作用只发     

辽东翁泉沟硼镁铁矿矿床海相蒸发成因：来自稳定同位素地球化学证据

翁泉沟硼镁铁矿矿床呈层状赋存于南辽河群里尔裕组火山_沉积地层下部的钙镁硅酸盐岩中,是一个大型含铀硼镁铁矿矿床。文章运用LA_MC_ICP_MS硼同位素微区原位测试技术和MC_ICP_MS酸溶法硼同位素测试技术,获得硼镁铁矿矿石中δ11B值为6.9‰~8.2‰;硼镁石δ11B值为7.4‰~7.8‰;变粒岩(上盘)内电气石的δ11B值为4.2‰~4.8‰;蛇纹石化碳酸盐岩中的δ11B值为7.6‰~9.4‰。镁铁矿矿石内磁黄铁矿的δ34SV_CDT值为12.3‰~13.2‰,矿体上下层位中的蛇纹石化大理岩δ13CV_PDB值为-4.6‰~1.8‰,矿床外围同层位的大理岩δ13CV_PDB值为-1.2‰~0.1‰。文章结合该矿床内成矿地层中的蛇纹石化镁质大理岩、橄榄玄武岩和硼镁铁矿的共生关系,认为辽东地区硼酸盐矿床中的硼最初来自富硼海水,后经蒸发和变质作用而形成硼酸盐矿床。     

与南斯拉夫阿尔卑斯型超镁铁质岩石有关的菱镁矿矿床及其稳定同位素的研究

在内迪纳拉造山带的蛇绿岩带里,超镁铁质岩石中,普遍发育大量脉状和网状细粒(微晶质—隐晶质)菱镁矿矿体。而在新生代淡水盆地超镁铁质岩石的上部或边部,则覆盖层状菱镁矿矿体和白云岩。南斯拉夫地区几个菱镁矿中碳、氧同位素的研究表明,菱镁矿的富集和形成可能与后生和同生的菱镁矿有关。所有的脉状矿体,除一个例外,其余的δ~(13)C_(PDB)值均在—10‰～—15‰之间(例外的Oshve,其平均值为3.1‰),并且每个矿体均有其特征值。所有赋存于沉积岩中的矿体,其δ~(13)C值为—9‰～+5‰之间,彼此仅因矿区的不同而不同。两个网脉状菱镁矿分析的结果,δ~(13)C值从—10.6‰到+4.3‰之间,网脉状菱镁矿的δ~(13)C值仅有一个与相关沉积岩的菱镁矿相符。例外的Oshve脉状矿床,δ~(18)O_(SMOW)值从24‰到36‰与δ~(13)C值(r=0.90,n=42)相关。沉积岩中赋存的一些菱镁矿(Bela stena)和白云岩(Braneshci,Cherenje),沉积相为湖相(推测其温度为20℃),计算其水的δ~(18)O值为—2‰,表明为大气水,此外湖温越低产生的负值越高,推测具有该δ~(18)O值的大气水即为矿化剂,而70℃的沉积温度表明脉状菱镁矿并非与岩墙紧密相关。在超镁铁质岩体顶部2～3km的范围里,三叠纪或古生代沉积岩中δ~(13)C值小于—10‰,这对于其有机物中产生过的脱碳作用是一个很好的解释,并且产生脱碳反应的温度大于75℃。说明低温脉状菱镁矿物纯度不矛盾。含碳酸盐的大气水,在低温和重力驱动下产生循环对流,与方辉橄榄岩或蛇纹岩相遇后溶解出镁质组分;当CO_2逸出,压力下降时,菱镁矿沉淀,沉积岩中赋存的菱镁矿和网状菱镁矿,高δ~(13)C值说明在接触变质作用期间,可能有大气中的CO_2或碳酸盐溶解加入到热水体系中。对于Oshve脉状矿体,晚期作用尤为明显,使其δ~(18)O和δ~(13)C值分别为19‰和13‰,表明该矿脉与英安岩墙有关。     

辽东古元古代富镁质碳酸盐岩建造菱镁矿滑石矿床成矿流体研究

辽东地区古元古代大石桥组中分布有富镁质碳酸盐岩建造，并产有大型或超大型菱镁矿、滑石矿床。笔者等近期在该地区野外工作中发现了沉积型石膏岩，并对其和菱镁矿滑石围岩进行了相应的稳定同位素和流体包裹体研究。稳定同位素分析结果为δ^13C一般-1．8‰～ 1．2‰、δ^18Ol0‰～20‰，δ^14SVCDT23．9‰～26．5‰；结合菱镁矿和白云岩流体包裹体形态和成分特征，笔者等认为早期镁质非金属矿床的形成与古元古代的海相蒸发岩系有关，古海水演化而来的变质成矿流体对后期滑石矿床的形成起着重要的控制作用。     

辽东古元古代菱镁矿矿床与硼酸盐矿床——同期异相沉积成矿探讨

辽东地区古元古代辽河群火山-沉积建造中发育有大规模的菱镁矿矿床和硼酸盐矿床,是中国非金属矿产镁、硼的主产地。文章对这两类非金属矿床进行了主微量元素、稳定同位素(硫和碳)和LA-MC-ICP-MS锆石UPb定年测试。同时,结合部分前人的同位素测试结果对成矿作用进行了探讨,研究表明:1菱镁矿矿石及内部的石膏岩的δ34SV-CDT为15.6‰~26.5‰,硼矿石及其周缘硬石膏和大理岩围岩的δ34SV-CDT值和δ11B值分别为11.6‰~24.3‰和8.8‰~13.9‰,显示为海相蒸发沉积的特征;2菱镁矿矿体内黄铁矿δ34SV-CDT值为16.0‰~20.7‰,硼酸盐矿体内黄铁矿δ34SV-CDT值为12.3‰~13.2‰,显示海相硫酸盐热还原成因的特征;3菱镁矿矿石的δ13CV-PDB值为0.3‰~1.6‰,硼酸盐矿床周缘新鲜大理岩围岩的δ13CV-PDB值为-1.5‰~4.6‰,记录有受古元古代Lomagundi海相蒸发事件影响的碳同位素"正异常"现象;4菱镁矿矿石和硼矿体周缘的镁质大理岩均具有相似的页岩标准化稀土元素配分图和较高的硼含量;5菱镁矿和硼矿矿体上、下盘中的各类变粒岩和浅粒岩的岩浆锆石阴极发光图像相似,均具有的2.2 Ga左右的峰期岩浆锆石年龄。因此,辽吉裂谷北缘斜坡区的菱镁矿矿床和中央凹陷区的硼酸盐矿床可能均形成于2.2 Ga左右的海相蒸发沉积环境,形成于大规模火山喷发沉积活动的间歇期,属裂谷内南北两侧同期异相海相蒸发沉积的产物。     

辽东半岛滑石——菱镁矿矿床地质特征及其成因

辽东半岛滑石——菱镁矿矿床呈带状分布在辽宁省海城至营口,大石桥一带,长达40公里。目前已探明有六个大—特大型(1—5亿吨以上)优质菱镁矿矿床,一个大型滑石矿床,几十个中、小型菱镁矿、滑石矿矿床。 矿床赋存于早前寒武系辽河群大石桥组镁质碳酸盐岩中,层状产出,经受多期变质,多期形变作用,形成变质层状菱镁矿矿床,热液交代滑石矿床。     

超高压变质作用不同阶段的流体变化：碧溪岭榴辉岩的氢、硼同位素分析

大别山碧溪岭榴辉岩中有三种含水矿物:多硅白云母、角闪石和黑云母,它们分别是超高压(UHP)阶段(即柯石英榴辉岩相阶段)或者石英榴辉岩相阶段、退变质后成合晶阶段和角闪岩相退变质阶段的产物,本文利用离子探针技术对它们进行了氢同位素和硼同位素的分析。三种矿物内部的同位素组成都是均一的,多硅白云母的δD为-105‰±9‰,δ~(11)B为-25.9‰±2.0‰;角闪石的δD为-100‰±9‰,δ~(11)B为-24.4‰±0.9‰;黑云母的δD为-65‰±4‰,δ~(11)B为-19.3‰±1.3‰。多硅白云母和角闪石的氢-硼同位素组成在误差范围内是相同的,而和黑云母则有明显的差别,这表明,从UHP阶段或者石英榴辉岩相阶段到随后的后成合晶阶段,变质流体是内部缓冲的,而在角闪岩相变质阶段,则有了外来流体的加入,这个流体是相对富集D和~(11)B的。碧溪岭榴辉岩矿物相对于其地壳原岩表现出低δ~(11)B的特征,说明俯冲过程中板块经历了强烈的脱硼。     

小秦岭东桐峪金矿床稳定同位素地球化学及成矿物质来源

东桐峪金矿位于小秦岭金矿田中西部,矿体受韧性剪切构造带控制。为了确定矿床成矿流体和成矿金属来源,笔者系统研究了该矿床的3个成矿阶段S、C、H、O同位素组成特征。结果显示12件石英中包裹体水的δDH_2O变化范围为-78.1‰~-42.2‰;12件石英样品中第Ⅰ阶段δ~(18)OH_2O值为9.76‰~13.16‰;Ⅱ阶段δ~(18)OH_2O值为6.30‰~8.10‰;Ⅲ阶段δ~(18)OH_2O值为6.76‰~7.26‰。流体包裹体中CO_2的δ~(13)C值为-1.8‰~-2.5‰。16件硫化物δ~(34)S值为-3.7‰~+8.2‰。H、O、C同位素组成特点表明,水兼有变质水和岩浆水的特征,是太华群基底深熔作用蒸汽相的产物,其运动与长期的糜棱岩带活动有关。成矿流体中C主要来自地幔。S同位素组成特征表明矿石中S来自太华群或深部重熔的岩浆岩。     

辽宁小佟家堡子金矿床成矿流体特征及来源讨论

小佟家堡子金矿床地处辽宁青城子矿田东南部,为一大型蚀变岩型矿床。矿床产于辽河群大石桥组三段白云石大理岩中,矿体呈层状、似层状产出。矿床由热液叠加改造作用形成,历经石英-黄铁矿、石英-碳酸盐两个阶段。流体包裹体研究表明,该矿床成矿流体属中低温、低盐Na Cl-H2O型体系热液。碳氢氧同位素地球化学的研究表明,石英-黄铁矿阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在15.2‰~18.4‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-7.4‰~-13.2‰,氢同位素δD组成为-89.3‰~-92.2‰,反应该阶段成矿流体主要来自岩浆水并伴有少量的大气降水。石英-碳酸盐阶段成矿流体氧同位素δ18O组成在17‰~17.8‰,碳同位素δ13CV-PDB组成在-12.3‰~-13.5‰,氢同位素组成δD为-87.7‰~-90.4‰,表明该阶段成矿流体主要来自大气降水。     

Définition d'une limite multicritère ; stratigraphie du passage Campanien–Maastrichtien du site géologique de Tercis (Landes,SW France)Definition of a multi-criteria boundary; stratigraphy of the Campanian–Maastrichtian interval of the geological site at Tercis (Landes,SW France)

Lithostratigraphy, physicochemical stratigraphy, biostratigraphy, and geochronology of the 77–70 Ma old series bracketing the Campanian–Maastrichtian boundary have been investigated by 70 experts. For the first time, direct relationships between macro- and microfossils have been established, as well as direct and indirect relationships between chemo-physical and biostratigraphical tools. A combination of criteria for selecting the boundary level, duration estimates, uncertainties on durations and on the location of biohorizons have been considered; new chronostratigraphic units are proposed. The geological site at Tercis is accepted by the Commission on Stratigraphy as the international reference for the stratigraphy of the studied interval. To cite this article: G.S. Odin, C. R. Geoscience 334 (2002) 409–414.     

General contents of JOURNAL OF PALAEOGEOGRAPHY,2014

正~~     

Clay Mineralogical and Geochemical Studies of Detrital Rocks of the Upper Cretaceous Salt-bearing Strata,Simao Basin,SW China:Implication for Provenance and Source Weathering

正1 Introduction Geological studies established on several sections in Lanping-Simao basin have shown that the salt-bearing strata of Mengyejing formation(Yunlong Fm.in Lanping basin)are constituted by an alternation of salt layers and interbedded facies.The latter consists mainly of mudstones,and mudstone-rich conglomerate.The mineralogy and geochemistry of salt-bearing beds and     

Status of China’s Mineral Resources in 2013

正On 22nd April 2014,with the approach of the 45th World Earth Day,China’s Ministry of Land and resources issued the status of China’s mineral resources in 2013.The first task of the prospecting breakthrough strategy action implemented in the last five years has been completed,and China’s security capacity for mineral resources has been significantly improved.In the     

Thermodynamics of the Calcium-Containing Brine Systems

正There are more than 700 salt lakes with area of more than 1km2 on the Qinghai-Tibet Plateau of China.In recent years,an oilfield brine was also found in the Nanyishan Section of Qaidam Basin in the Qinghai-Tibet     

Mechanism of Salt Migration Driven by Tectonic Processes:Insights from Physical and Numerical Modeling

正1 Introduction Physical and numerical models are constructed to investigate the evolution and mechanism of salt migration driven by tectonic processes.In recent years,we have designed and ran series of models to simulate salt     

Palynological Assemblage Age and Palaeoenvironment of the Cretaceous Salt-bearing Strata in Laos and Yunnan,China

正The study of Cretaceous-Palaeogene salt-bearing strata of the Khorat Basin Laos and the Lanping-Simao Basin in Yunnan,China has an great significance not only in explaining the basin evolution and the genesis of potash     

Geological Characteristics of Potassium-Bearing Salt Layers in the Well Block Quele of the Kuqa Depression and their Significance

正Potash is one of the long-term scare deposits in China,and potash prospecting has long been listed as a key brainstorm project for our nation and geological prospecting units.There have been considerable studies in search for potash deposits in the Kuqa depression of the Tarim basin(Jackson et al.,1991;Gemmer et al.,2004;Vendeville,2005;Vendeville and Jackson,1992a,1992b),     

Integration of Resources and Technological Advantages,Creation sustainable Qinghai Potash Fertilizer Industry Base

正1 Introduction Qaidam Basin in Qinghai,including 43 salt lakes with multiple dominant mineral such as potassium,magnesium,lithium etc.,is the most intensive distribution of Saline