白云鄂博含矿碱性火山岩建造及其地球化学

白云鄂博矿床历经几十年的研究,主要集中在矿区H8岩性段矿化白云岩成因的认识,许多研究显示含矿白云岩是岩浆碳酸岩,本文主要从岩石学和地球化学方面进一步分析其属于火山喷发环境形成的火山碳酸熔岩。H8含矿白云岩段和H9板岩段作为一套含矿岩系主要由含矿白云岩、霓闪钠长岩、钾长板岩3类岩石组成,白云岩和霓闪钠长岩都具有的碎屑结构及角砾状构造、条带构造,显示为火山熔岩和火山碎屑岩特征,而钾长板岩则主要显示致密微晶火山熔岩特征。工业矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、稀土矿物和铌铁矿物,其重要特征是出现大量原生赤铁矿,反映岩石氧化系数高,与火山喷发环境一致。霓闪钠长岩、钾长板岩岩石化学显示碱性特征,稀土元素与CaO、F相关系数在0.7以上,并与Fe2O3高氧化物相关,而与硅酸盐矿物组分反相关,表示碳酸岩与稀土成矿密切相关,并显示为表生氧化环境形成。稀土地球化学特征显示白云岩∑REE最高,钾长板岩∑REE最低,相应的岩脉∑REE低于喷发岩。各种岩石均表现为明显的轻重稀土分异,但是以白云岩LREE/HREE比值最大,霓闪钠长岩LREE/HREE比值最小,而纯钠长石岩脉和含稀土磁铁矿LREE/HREE明显高于其他岩石。白云岩和霓闪钠长岩均表现出不同的铕、铈负异常,但是碳酸岩脉和钾长板岩则显示弱正铈异常,霓闪钠长岩和钾长板岩铕异常不明显。矿化白云岩和碳酸岩脉的δ18O、δ13C值介于沉积灰岩与已知碳酸岩的δ18O、δ13C值之间,碳酸岩中白云石的δ18O低于方解石的δ18O,而δ13C高于方解石的δ13C,稀土矿物的δ13C、δ18O与碳酸岩脉δ13C、δ18O接近。归纳这些特征,含矿白云岩与霓闪钠长岩、钾长板岩是碱性火山岩组合,与一系列同期的碳酸岩、霓闪钠长岩碱性岩脉一起,构成一套完整碱性火山岩系。     

白云鄂博REE-Nb-Fe矿床的富钠岩石类型析及成因分

白云鄂博稀土-铌-铁矿是世界最大的稀土多金属矿床之一,主要产于中元古界富钠岩石、白云岩和富钾板岩中。富钠岩石与含矿碳酸岩、富钾板岩一起在白云鄂博广泛分布,特别是在主矿和东矿南侧分布广泛,也产在含矿围岩和底盘围岩中。富钠岩石包括富钠长石岩、含钠闪石钠长岩脉、钠闪石岩脉及钠闪石碳酸岩脉和钠闪石化蚀变白云岩。富钠岩石在一个地质单元内出现,但成分略有不同,其岩石化学分析表现出富钠特征,大部分样品的w(Na2O)在6%以上,w(Na2O+K2O)>8%,w(Na2O)>w(K2O)。富钠长石岩的里特曼指数δ为2.96~8.56,n(A l)/n(K+Na)>1,n(A l)/n(K+Na+Ca)<1,表明为弱碱性偏铝质岩石。富钠岩石以富集地壳不相容元素、亏损地幔元素为特征,其稀土总量低于矿化白云岩,但轻稀土元素高度富集,具弱负铕异常,与含矿白云质火山岩一致。根据岩石产状、组构及化学成分分析,富钠长石岩属于富钠火山岩,而其他含钠闪石岩脉则属于岩浆分异侵入的岩脉与岩浆热液充填岩脉。钠化交代以霓石化、钠铁闪石化和钠长石化出现为特征。另外,富钠流体与白云岩反应形成了钠铁闪石化白云岩,强烈的钠化蚀变作用主要出现在稀土强烈富集的主矿和东矿。比较蚀变与未蚀变岩石的化学成分,表明蚀变作用引起稀土的重新分配和弱负铕异常。钠铁闪石化白云岩的w(S iO2)、w(TiO2)、w(K2O)和w(Na2O)升高,w(P2O5)降低。钠化蚀变前的碳酸岩中稀土元素已经富集,热液蚀变引起稀土元素的活化和重新分配,但是没有提供新的稀土来源。     

白云鄂博赋矿白云岩的稀土地球化学及对稀土矿化的制约

东矿西缘的 A-A´剖面延伸约500 m,从下盘白云岩一直到上盘板岩为连续剖面。在白云岩与板岩接触处出现一个过渡带,其矿物组成和结构不同于白云岩和其上覆的板岩,为富含稀土,铁和萤石的条带状矿石,与主东矿的条带状矿石相似,其间还有富铁的薄的夹层。A-A´剖面的白云岩与主东矿下盘的白云岩是相似的,除其含有稍高的铁之外。推测,该剖面的白云岩来自于含大量碱金属,REE和铁的碳酸岩浆,并有高含量的挥发分。在碳酸岩浆侵位和结晶分异的过程中,这些组分会富集在残余岩浆之中,最终聚集在白云岩的顶部与板岩接触处,从而形成了该剖面过渡带中富稀土、铁、铌和萤石的条带状矿石以及富铁的薄的夹层。这些矿石类型分割开了白云岩和上覆的板岩。但是,该剖面未出现主东矿强烈而广泛的钠交代现象,即未形成钠质霓长岩。但是,该剖面的板岩中则钾钡交代广泛发育,形成了富钾和钡的板岩,可定义为钾质霓长岩。通过对A-A´剖面的系统研究及与主东矿的对比表明,白云鄂博地区的稀土、铁和微量元素的高度富集,主要出现在白云鄂博碳酸岩与围岩的接触处。但是形成一定规模的矿体还是需要具备一定的条件。首先要有来自深部规模宏大可聚集大量挥发分、稀土、铁和其它微量元素的碳酸岩（白云鄂博矿即为白云岩）,白云质碳酸岩的母岩浆分异结晶的晚期阶段在其顶部与H9板岩的接触处即在H9的底部,由于H9板岩的屏蔽作用,其下聚集了更加富集萤石,稀土和铁等的残余碳酸岩熔体形成条带状矿石,并对所接触板岩继续进行广泛而强烈的钠质交代作用即钠质霓长岩化,在这一过程中仍然发育了强烈的稀土和铁的矿化,这样即形成了超大规模的白云鄂博矿。但处于白云鄂博赋矿白云岩边缘且位置较浅的碳酸岩,钠交代作用甚微,在白云岩与板岩的接触带中虽有稀土和铁的明显富集,但不能形成具一定规模的矿体。表明,稀土的强烈矿化与钠质交代作用密切相关,而一旦钾质交代作用替代了钠质交代作用,稀土矿化明显减弱。     

白云鄂博矿床赋矿白云岩成因新认识

在白云鄂博矿区,主赋矿层为(H_5~2)灰褐、黄褐色中厚层状至块状白云岩、含铁白云岩,富含稀有、稀土元素,厚81.2m。下伏(H_5~1)灰黑色磷质白云母片岩、硅质板岩、含磷黑云母板岩、泥板岩夹灰绿色绿帘绿泥板岩和少量白云岩,厚385.1。上覆(H_5~3)灰黑色钠闪斜长片岩、硅质岩、淡绿色条带状硅质岩、暗绿色富钾板岩、富钾粗玄岩,厚度大于27.1m(张鹏远,李双庆等,1993)(注:其他作者多数称赋矿层为H_8,上覆岩层为H_9)。赋矿白云岩东西长达18km,南北宽约2km,矿区白云岩中部厚500～700m,向四周渐薄,东端仅厚50m,西端厚100m,南端厚100～200m(白鸽等,1996)。铁矿体主要在中东部,有东矿和主矿两个大矿体,而在西部     

白云鄂博REE-Nb-Fe稀土矿赋矿岩系建造研究评述

白云鄂博特大型铌、稀土、铁矿床,由于其矿物组成的多样性、地质构造的复杂性、成矿的多期性使之成为一类典型稀土矿床,成为研究稀土矿的天然实验室。尽管已有60多年的开采及研究历史,但其含铁及稀土的矿床建造机制仍具争议。本文通过搜集、整理国内外近几年来发表的有关赋矿岩性(白云岩、富钾板岩、富钠岩石及碳酸岩脉)的研究成果,结合笔者的认识,对各种不同观点进行了对比分析和总结,最终提出了白云鄂博碱性碳酸岩-热水沉积岩系的观点,为白云鄂博稀土矿的研究提供一定的参考价值。     

内蒙白云鄂博矿区H9中火山岩岩石特征及其意义

白云鄂博矿区Ｈ＿９地层岩石被中外学者长期看作是板岩或页岩，经近期研究发现岩性极为复杂。Ｈ＿９地层岩石是一套呈互层产出的粗面岩、流纹岩、流纹英安岩、变辉绿岩、白云岩、石英岩、黑云母岩、钠闪石－长石岩、钠辉石－长石岩、红柱石－黑云母角岩及碳质绢云板岩等。文中详细论述了这些火山岩石的结构构造、矿物成分和岩石化学成分，以及微量元素。对Ｈ＿９地层中火山岩，尤其是粗面质火山碎屑岩的确定，对了解白云鄂博矿床的成因和白云鄂博群形成的地质背景有重要意义。     

Spatial distribution pattern of ore forming elements in the Bayan Obo deposit and exploration implicationsSCIEI北大核心CSCD

白云鄂博矿床是全球最大的稀土-铌-铁矿床。本文对白云鄂博矿床主矿、东矿赋矿白云岩、不同类型稀土-铌-铁矿石和富钾板岩进行详细的野外地质调查和地球化学成分分析,揭示了成矿元素稀土、铌和主要蚀变元素钠、钾、氟、磷的空间分布规律。结果表明,白云鄂博主采坑比东采坑具有更高的稀土含量,矿体由外围向中心、由浅部向深部有明显的稀土元素(尤其是中-重稀土元素)富集的现象,矿体深部具有更大的中-重稀土元素找矿潜力;成矿元素铌的异常范围与重稀土的异常范围相吻合,表明二者具有密切的共生关系;蚀变元素氟的异常范围与稀土-铌-铁矿体的分布范围相一致,是重要的沉淀成矿元素;蚀变元素磷的异常要明显超过稀土-铌-铁矿体的分布范围,是重要的迁移载体元素;钠化蚀变主要出现在矿体下盘含稀土白云岩中,代表早期高温蚀变过程;钾化蚀变主要发育在矿体上盘的富钾板岩中,代表晚期低温蚀变过程;钾化、萤石化及磷的异常是碳酸岩型稀土矿床最主要的浅部和外围示矿指标。     

易门凤山铜矿床成矿地质特征

易门凤山铜矿床是赋存于中元古界阳昆阳群中的中型富铜矿床，它是位于刺穿构造内，以原始铜沉积为基础，受构造控制的后期叠加改造富化矿床。含矿地民支是中元古界昆阳群因民组三段上部和落雪组下部地层，岩性主要是褪色白云岩，泥质白云岩，炭质白云岩和白云质韵律砂板岩和因民角砾岩。矿床位於由小绿汁断裂、三家厂断裂和Ｆｌ２纵断裂所组成的三家厂刺穿体的南部。刺穿体形态为南北向的倒“楔子型”卷入刺穿体内的因民组和落雪组成     

戛瓦小喜马拉雅无化石岩组的对比

库莫小喜马拉雅前寒武纪至早古生代的前布兰尼无化石岩组,划分为5个主要单元。从下至上为:一,广泛低泥质单元,包括开拉石英岩、戛姆瑞石英岩、伍他戛什区尼他拉石英岩及查莫利-卡那普拉亚-拜润那石英岩。二,含相当大量叠层石及碳质层,包括下沙利灰岩、丢班灰岩、的斥利白云岩、卡图卡-下伍他卡什灰岩,以及戈利特和卡普科特白云岩。三,年青的泥质层和灰岩的互层,包括沙利板岩、曼达利统与拉鲁瑞组、产德普尔组、丹那瑞-波克瑞板岩,以及索尔与潘贾尔河谷板岩。四,这种泥质层序被一种钙质不富的上沙利灰岩、上伍他卡什灰岩及杂克达灰岩所追随。…     

内蒙古白云鄂博矿区富钾板岩的热水沉积成因特征

通过对白云鄂博富钾板岩的岩石学、矿物学及岩石化学的研究,提出富钾板岩是一种热水沉积钾长石岩的认识。富钾板岩是白云鄂博矿区的一种重要岩性,与上下岩层呈不规则层状或夹层产出,致密状微晶或隐晶质结构。其中钾长石含量在80%以上,X射线衍射分析表明其2θ(2-01)=21 00,2θ(060)=41 800,2θ(2-04)=50 560,求得三斜度Δ=0 91,有序度δ=0 89,属于典型的低钠、低温、有序最大的微斜长石,微斜长石成分占98%以上。岩石中富含微量元素B、F、Sr、Ba,平均质量分数分别为26×10-6、3386×10-6、119×10-6和1735×10-6,结合X射线衍射分析表明微斜长石中有冰长石成分。稀土元素以轻稀土富集、重稀土亏损、个别出现正铕异常为特征。根据热水流体中钾浓度与温度的相关性及热水沉积、交代和充填物中经常出现钾长石矿物,分析认为白云鄂博矿区出现的富钾板岩是热水沉积钾长石岩,其形成于火山期后的溶液活动阶段。     

中祁连西段托赖岩群变质岩的原岩恢复及其构造环境

对托赖岩群变质岩的岩石特征及地球化学进行研究,结果显示,托赖岩群中的片岩、片麻岩、石英岩、大理岩的原岩为沉积岩,其中片岩、片麻岩原岩为砂质岩、杂砂岩;石英岩原岩为石英砂屑岩;大理岩原岩为灰岩、白云岩。斜长角闪岩原岩为中基性火山岩,岩性为玄武安山岩。变质基性火山岩的构造环境判别结果表明,其形成于板内环境,作为托赖岩群中的特殊夹层,暗示托赖岩群沉积岩的原岩形成环境与变质火山岩的构造环境一致。     

辽宁青城子铅锌金银矿矿集区围岩原岩恢复及其构造背景

辽宁青城子矿集区产出在辽东裂谷凹陷带,是中国北方重要的铅锌金银多金属矿集区.矿体与含矿岩系呈整合产出,受一定层位和岩性控制,其中大石桥组是铅锌的矿源层,具有高金丰度和富As的盖县组是金银的矿源层,变质作用或者韧性剪切作用使得金得到富集而成矿.铅锌矿床围岩主要为大石桥亚群杨树沟岩组大理岩、变粒岩和浅粒岩;金银矿床围岩主要为上部盖县组片岩,少量大石桥组变粒岩.围岩的岩石地球化学特征及原岩恢复表明,青城子铅锌矿围岩中的大理岩原岩为灰岩、白云岩,变粒岩、浅粒岩原岩主要为泥质砂岩,个别为火山岩;金银矿围岩中的片岩类原岩为泥岩、砂质泥岩及粉砂岩,变粒岩原岩为泥质砂岩.青城子铅锌金银围岩中的大理岩和片岩构造环境应属稳定大陆边缘,变粒岩、浅粒岩构造环境应属活动大陆边缘或岛弧.结合区域构造演化历史认为,裂谷活动所造成的地壳拉张、变形及其相关的构造-岩浆活动,为铅锌矿床的形成提供有利环境;不同级别的裂谷盆地内的沉积作用以及海底火山喷气作用、沿同生断裂发生热水沉积作用,为矿源层的形成提供成矿物质和成矿流体;吕粱期变质作用对区内铅锌矿的叠加、富集起重要的控制作用.     

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深（麻粒岩相）、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期（1.99~1.95 Ga）.新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程（1.95~1.80 Ga）,遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.      

南苏鲁造山带的超高压变质岩及岩石化学研究

在南苏鲁造山带核部，古老的表壳岩和花岗质侵人岩经历了三叠纪的超高压变质作用，在超高压变质岩石抬升过程中经历了强烈的角闪岩相退变质作用改造。据岩相学和岩石化学研究，可以区分出六大类典型超高压变质岩：榴辉岩、石榴石橄榄岩、石英硬玉岩、石榴石多硅白云母片岩、硬玉石英岩和石榴石绿辉石文石岩。这些岩石的角闪岩相退变质产物分别是斜长角闪岩、蛇纹岩、长英质片麻岩、长石石英云母片岩、石英岩和大理岩。地球化学研究揭示，榴辉岩的原岩很可能是形成在大陆内部构造环境的拉斑玄武岩，而石榴石橄榄岩可能是起源于亏损的残余地幔。石英硬玉岩原岩包括正变质的花岗岩和奥长花岗岩、副变质的酸性火山碎屑岩和长石石英砂岩。大面积分布的古老花岗岩很可能是形成在大陆或大陆边缘环境。长石石英云母片岩、石英岩和大理岩的原岩为沉积岩，与副变质的长英质片麻岩和基性火山岩—起构成了古老的表壳岩组合。双峰式的酸性和基性火山岩组合的存在也证明部分表壳岩是形成在大陆环境。因此，可以推测南苏鲁造山带核部的超高压变质岩原岩为形成在大陆板内环境的沉积岩—酸性和基性火山岩—花岗岩和奥长花岗岩建造。     

吉中呼兰镇地区呼兰群的划分及时代

吉中呼兰镇一带分布的轻变质岩系称呼兰群，曾划分为黄莺屯组、小三个顶子组和北岔屯组，对其划分和时代一直分岐较大。本文重新厘定了黄莺屯组，其主要为片麻岩、变粒岩、片岩等夹大理岩和石英岩，小三个顶子组由大理岩夹片岩和变粒岩组成；北岔屯组由大理岩、钙质砂岩和板岩组成，时代为晚志留世。北岔屯组在变质程度、岩性组合和时代上与另两组都有很大差别。因此，呼兰群仅包括黄莺屯组和小三个顶子组，时代为寒武－奥陶纪。     

大兴安岭古利库金矿区落马湖群变质岩系及其含矿性

大兴安岭古利库金矿区出露的新元古代-早寒武世落马湖群变质岩系,系一套片麻岩、片岩、变粒岩以及大理岩、板岩组合,属低绿片岩相、高绿片岩相和低角闪岩相.恢复原岩为中基性、中酸性火山岩及其碎屑岩和粉砂岩-砂岩、灰岩等.主要成矿元素Bi、Au、Ag、Hg对比大陆地壳相对富集,在遭受韧性剪切作用后,Au、Ag、Bi明显富集,As、Sb亦有富集.由此推断,落马湖群变质岩系应属矿源岩,韧性剪切作用使Au、Ag等成矿元素预富集.     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

Polygenetic Mineralization of the Early ProterozoicTongkuangyu Metaporphyry Copper Deposit inthe Zhongtiao Mountains, Shanxi Province

The Tongkuangyu metaporphyry copper deposit formed in the Early Proterozoic is tectonically located in the northern part of the Zhongtiao X -type palaeorift depression, on the southern margin of the North China platform. The genesis of the deposit has long been a hot subject of research of geologists working on mineral deposits. By means of the protolith reconstruction and fluid inclusion and isotope studies of host rocks of the deposits, the authors hold that this deposit is the product of combined exogenic, endogenic and metamorphic processes. Its formation mainly involved the following four stages: (1) the stage of formation of Mg- and Fe-rich tuffaceous variegated cupriferous sand-shale and K-rich biomodal volcanic rocks; (2) the early stage of formation of the metaporphyry copper deposit; (3) the stage of formation of the metaporphyry copper deposit; and (4) the stage of reworking of the metaporphyry copper deposit.     

A modi?ed failure criterion for transversely isotropic rocks

A modified failure criterion is proposed to determine the strength of transversely isotropic rocks. Me-chanical properties of some metamorphic and sedimentary rocks including gneiss, slate, marble, schist, shale, sandstone and limestone, which show transversely isotropic behavior, were taken into consider-ation. Afterward, introduced triaxial rock strength criterion was modified for transversely isotropic rocks. Through modification process an index was obtained that can be considered as a strength reduction parameter due to rock strength anisotropy. Comparison of the parameter with previous anisotropy in-dexes in literature showed reasonable results for the studied rock samples. The modified criterion was compared to modified Hoek-Brown and Ramamurthy criteria for different transversely isotropic rocks. It can be concluded that the modified failure criterion proposed in this study can be used for predicting the strength of transversely isotropic rocks.