西藏山南地区程巴蛇绿岩及铬铁矿浅析

<正>世界上原生铬铁矿床主要分为两种类型。第一类是产于具有韵律层理的层状基性-超基性侵入杂岩体内的层状铬铁矿,典型例子分布于南部非洲的前寒武纪地盾区,如布什维尔德(Bushveld)、斯蒂尔瓦(Stillwater)和大岩墙(Great Dyke)等铬铁矿床。第二类是产于蛇绿岩的超镁铁质杂岩(阿尔卑斯型超镁铁质杂岩)内的豆荚状铬铁矿床,其特征与层状铬铁矿不同,     

斯提耳沃特杂岩体超镁铁带

美国蒙塔那州斯提耳沃特铬铁矿床是世界著名的层状铬铁矿矿床之一。多年来曾有不少地质工作者探讨过这一岩体的层状构造和矿层的成因。本书作者较详细地研究了岩体下部超镁铁带和矿层的韻律性构造,并在这基础上对其成因提出了新的看法。估价:O.70元     

全球铬铁矿床成因类型、地质特征及时空分布规律初探

全球铬铁矿资源丰富,但分布极不均衡.铬铁矿的成因类型主要有层状和豆荚状2种,这2种类型的铬铁矿床地质特征、成因模式差异显著.在全球范围内铬铁矿矿床的成矿时代和空间分布具有明显的时空规律性,古元古代是铬铁矿最重要成矿期,该期形成的铬铁矿占总资源量的58.5％,以形成大型-超大型层状铬铁矿为主,中-新生代是全球铬铁矿床形成数量最多、分布范围最广的重要成矿期,该期形成的铬铁矿占总资源量的24.9％,以形成中小型豆荚状铬铁矿为主.铬铁矿在全球的分布可划分为5个重要层状铬铁矿矿田(南非布什维尔德-津巴布韦大岩墙、北美斯蒂尔沃特、南美坎坡福莫索、印度苏金达、芬兰凯米-俄罗斯普拉科夫斯科)和7个豆荚状铬铁矿带(津巴布韦舒鲁圭、东北非、乌拉尔、特提斯、西太平洋岛弧、加勒比岛弧和马达加斯加),并对各重要成矿区带的资源潜力进行了探讨.通过对全球铬铁矿成因类型、地质特征和时空分布规律的探讨,对深入了解地幔的物质组成、物理化学环境、地幔物质的运移、深部地质作用及板块运动的动力学机制、深俯冲和地球深部再循环轨迹有重要的理论意义.     

新疆奥尔塘铁磷矿地质特征及找矿意义

通过库鲁克塔格地区基性-超基性杂岩带的综合研究,在奥尔塘地区发现了磁铁矿-磷灰石矿床,该矿床产于隐伏的辉长岩杂岩体中。对该含矿岩体特征、岩矿石化学组成、微量元素、稀土元素组成与矿床地质特征的调查研究,表明库鲁克塔格地区基性-超基性杂岩带铁磷矿成矿条件好,找矿前景可观。     

津巴布韦匹克铬铁矿地质地球化学特征及矿床成因

匹克铬铁矿是津巴布韦少有的大型透镜状铬铁矿床之一。文章总结了匹克铬铁矿的成矿地质背景、矿床地质特征、矿床地球化学特征和矿床成因方面的研究进展。文章认为该矿床的初始组分与初始科马提岩型铬铁矿相似,主量元素表明铬铁矿的氧逸度比较低,保留了岩浆初始的还原环境,并表现出岩浆结晶分异演化的特征。尽管矿床形成之后受到交代和角闪岩相变质作用的影响,但初始组分没有被显著破坏。矿床所在地区铬铁矿Re-Os同位素分析表明,津巴布韦克拉通岩石圈地幔同位素比值显著低于硅酸盐地球的平均值,并没有受到上地幔对流的影响。归纳了前人对匹克铬铁矿成因的几种观点,提出矿床的成矿模式和形成过程。     

土耳其埃斯基谢希尔铬铁矿矿床地质特征

土耳其埃斯基谢希尔(Eski爧ehir)铬铁矿位于土耳其安纳托利亚高原中西部基性-超基性杂岩体中,是典型的阿尔卑斯型铬铁矿。该地区是土耳其重要的铬铁矿成矿区。通过对该铬铁矿矿床特征的研究,总结了土耳其阿尔卑斯型铬铁矿床的矿床地质特征。土耳其埃斯基谢希尔铬铁矿产于以辉橄岩、方辉橄榄岩为主要岩相的基性-超基性杂岩体内,矿体与围岩界线清晰,矿体大多呈豆荚状、囊状、脉状、透镜体状。矿石主要为致密块状和稠密浸染状,主要矿石矿物为镁铬铁矿、铁镁铬铁矿,矿石品位富,铬铁比高,为富矿矿石。     

新疆天湖铁矿床的特征,类型与成因探讨

天湖铁矿床是新疆东部已知大型铁矿床之一。矿床以层状、似层状产于晚元古代天湖群(1060Ma)角闪岩相变质火山-沉积岩系内,呈以白云质大理岩为容矿岩的条纹一条带状磁铁矿,属变质含铁碳酸盐建造。本文从成矿地质环境、变质作用、矿石矿物学等几个方面对其地质特征、矿床类型和成因进行了探讨,并与国内同类型矿床进行了比较。     

红格层状岩体岩浆混合与结晶分异对钒钛磁铁矿成矿的指示意义

红格镁铁-超镁铁层状侵入体位于峨眉山大火成岩省中部,赋存的超大型钒钛磁铁矿矿床是仅次于攀枝花矿床的我国第二大岩浆型钒钛磁铁矿矿床.该矿床主要的含矿层位为下部超镁铁岩带部分,与世界其他典型的含磁铁矿层状岩体如Skaergaard侵入体和Bushveld杂岩体存在明显的区别(磁铁矿矿层位于岩体上部辉长岩带).     

新疆天湖铁矿床的特征、类型与成因探讨

天湖铁矿床是新疆东部已知大型铁矿床之一。矿床以层状、似层状产于晚元古代天湖群(1060Ma)角闪岩相变质火山—沉积岩系内,呈以白云质大理岩为容矿岩的条纹—条带状磁铁矿,属变质含铁碳酸盐建造。本文从成矿地质环境、变质作用、矿石矿物学等几个方两对其地质特征、矿床类型和成因进行了探讨,并与国内同类型矿床进行了比较。     

流体在岩浆型铬铁矿和铂族元素成矿过程中的作用及意义

镁铁- 超镁铁岩是揭示地幔物质组成和壳幔相互作用的重要窗口，也是Ni- Cu- PGE- Cr等金属矿产资源的重要载体。不同的镁铁- 超镁铁岩体赋矿特征明显不同：蛇绿岩以产出铬铁矿床为特征，阿拉斯加型岩体主要赋含铂族元素(PGE)矿床，大型层状岩体则可同时产出铬铁矿床、PGE矿床和Cu- Ni硫化物矿床。这种成矿差异显然与赋矿岩体形成的构造背景、母岩浆经历的岩浆演化过程有关，但缺少关键控制因素的研究。前人对上述不同种类矿床的研究工作主要集中于地幔源区的部分熔融、上升过程中或岩浆房内的围岩混染和结晶分异等岩浆过程，而极少关注流体作用。近年来，实验岩石学和岩石地球化学的研究均表明幔源岩浆演化过程中的流体活动可能对成矿元素的富集迁移起到至关重要的作用，同时这些成矿元素的赋存状态和分配系数也在不断更新。厘清Cr和PGE在熔体演化——尤其是流体出溶过程中的地球化学行为，刻画并揭示其迁移富集、分离和再富集的成矿过程及控制因素，已成为当前岩浆矿床研究的热点。本文围绕富水流体与铬铁矿和PGE成矿关系的科学问题，总结了不同镁铁- 超镁铁岩体的成矿差异以及铬铁矿和PGE矿床成矿过程中的流体活动记录，提出流体性质和组分对铬铁矿和PGE迁移富集的控制作用，强调有必要开展蛇绿岩、大型层状镁铁- 超镁铁岩体和阿拉斯加型岩体的对比研究。     

Thick chromitite of the Jacurici Complex (NE Craton São Francisco,Brazil): Cumulate chromite slurry in a conduit

The Jacurici Complex, located in the NE part of the São Francisco Craton, hosts the largest chromite deposit in Brazil. The mineralized intrusion is considered to be a single N-S elongated layered body, disrupted into many segments by subsequent deformation. The ore is hosted in a thick, massive layer. Two segments, Ipueira and Medrado, have been previously studied. We provide new geological information, and chromite composition results from the Monte Alegre Sul and Várzea do Macaco segments located farther north, and integrate these with previous results. The aim of this study is to determine and discuss the magma chamber process that could explain the formation of the thick chromitite layer. All segments exhibit similar stratigraphic successions with an ultramafic zone (250 m thick) hosting a 5–8 m thick main chromitite layer (MCL), and a mafic zone (40 m thick). The chromite composition of the MCL, Mg-numbers (0.48–0.72) and Cr-numbers (0.59–0.68), is similar to chromites from layered intrusions and other thick chromitites. Previous work concluded that the parental magma of the mineralized intrusion was very primitive based on olivine composition (up to Fo₉₃) and orthopyroxene composition (up to En₉₄) from harzburgite samples, and that it originated from an old subcontinental lithospheric mantle. We estimate that the melt from which the massive chromitite layer crystallized was similar to a boninite, or low siliceous high-Mg basalt, with a higher Fe/Mg ratio. The petrologic evidence from the mafic-ultramafic rocks suggests that a high volume of magma flowed through the sill, which acted as a dynamic conduit. Crustal contamination has previously been considered as the trigger for the chromite crystallization, based on isotope studies, as the more radiogenic signatures correlate with an increase in the volumetric percentage of amphibole (up to 20%). The abundant inclusions of hydrous silicate phases in the chromites from the massive ore suggest that the magma was hydrated during chromite crystallization. Fluids may have played an important role in the chromite formation and/or accumulation. However, the trigger for chromite crystallization remains debatable. The anomalous thickness of the chromitite is a difficult feature to explain. We suggest a combined model where chromite crystallized along the margins of the magma conduit, producing a semi-consolidated chromite slurry that slumped through the conduit forming a thick chromitite layer in the magma chamber where layered ultramafic rocks were previously formed. Subsequently, the conduit was obstructed and the resident magma fractionated to produce a more evolved composition.     

富铝型豆荚状铬铁矿床的成矿模式

富铝型豆荚状铬铁矿床系指产于ＰＴＧ系列蛇绿岩套地幔橄榄岩中的矿石，以富铝（Ａｌ２Ｏ３＞２０％）、低铬（Ｃｒ２Ｏ３＜４５％）为特征的铬铁矿床。该类型矿床以萨尔托海、贺根山及洪古勒楞铬铁矿床为代表。含富铝型铬铁矿床的岩体以伴有丰富的基性分凝体、含长地幔橄榄岩的出现以及矿石四周发育绿泥石薄壳而区别于含富铬型铬铁矿床的岩体。作者的研究表明富铝型铬铁矿床是原始地幔岩不同程度部分熔融再造的产物。富铬矿浆代表高度部分熔融的最终残余。富铝型铬铁矿床的成矿模式有两种：一为原始地幔岩中低度部分熔融再造的产物，以缺失高熔杂岩带为特征，属中低熔再造成矿模式，以洪古勒楞矿床为代表；另一种为原始地幔岩高度熔融再造的产物，以发育高熔杂岩带为特征，基性熔体与富铬矿浆之间曾发生了再平衡作用，属高熔再造－再平衡成矿模式，以萨尔托海及贺根山矿床为代表。     

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。     

新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系

新疆北部与幔源岩浆有关的矿床种类齐全,成矿环境复杂,时代和类型繁多,在中国乃至世界颇具特色。主要矿床类型包括铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素(PGE)矿床、铜镍-钒钛铁复合型矿床、含钴磁铁矿矿床、玄武岩自然铜矿床、热液型钴-多金属矿床,以及非金属矿床等。按照含矿地质体的类型,可分为6种类型:蛇绿岩型、层状杂岩型、小侵入体型、阿拉斯加型、浅成岩型和喷出岩型。这些幔源岩浆矿床可划分为3个成岩成矿系列:铜镍系列、钛铁系列和铬铁系列。钛铁系列以碱性层状岩体型钒钛磁铁矿、铁磷矿为代表,岩石具有明显的富Fe特征,属于碱性富铁质的高钛玄武岩系列;铜镍系列以小侵入体型铜镍矿、阿拉斯加型铜镍-PGE矿为代表,岩石属于铁质的拉斑玄武岩-钙碱性系列;铬铁系列主要为蛇绿岩型铬铁矿,岩石具富Mg贫Fe特征,属于镁质系列。3个系列的岩浆都具有亏损地幔源特征,可能都与地幔柱活动有关;岩浆源区富含相应的成矿元素,是形成3个系列矿床相应成矿地质体的主要条件。3个系列矿床的成矿机制可分为深部熔离/岩浆分异、就地分凝、矿浆贯入、岩浆热液等过程。根据各系列矿床之间存在的紧密联系,建立了与幔源岩浆作用有关的3个系列矿床综合模式: 亏损地幔部分熔融产生的幔源岩浆在上升过程中发生熔离/分异,分离为3个系列,由于外部物质加入在地壳深部发生分异和熔离,在不同深度富集形成铬铁矿、钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床,临近地表时流体富集和分离成含矿流体,分别形成浅成岩型磁铁矿和喷出岩型自然铜矿。新疆北部各类幔源岩浆矿床从早到晚主要产于3期构造阶段/构造类型: 大陆裂解期、板块俯冲期、碰撞/后碰撞造山期(又分3个阶段: 碰撞后伸展阶段、幔柱叠加造山阶段、后碰撞结束阶段)。     

Crystallization of Podiform Chromitites from Silicate Magmas and the Formation of Nodular Textures

Abstract: Podiform chromite deposits consist of numerous individual accumulations of chromite in the mantle sequences of ophiolites, suggesting formation in separate, mini-magma conduits in the upper mantle. They may show unique nodular and orbicular textures. Simple mixing of two distinct magmas, invoked for chromite deposits in layered intrusions, is inadequate to explain the formation of podiform chromite deposits. More likely, melt/rock interaction triggers the precipitation of chromite by addition of newly-formed droplets of melt to the main body of magma passing through a conduit, a process similar to that of magma mingling but involving a turbulent, moving magma so that newly-formed melt droplets behave like snowballs. These droplets concentrate chromite to form an outer shell and, while the magma is moving upwards, less dense silicate melts are squeezed out of the droplets as the shell collapses to form a nodule. Upon cooling, both orbicular and nodular textures are preserved in the chromitite.     

蛇绿岩型铬铁矿床包壳纯橄榄岩中的流体过程印记:来自西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎和泽当岩体的地质学、岩石学和橄榄石晶体化学证据

岩浆型矿床一般认为是岩浆分异的产物,因为这类矿床通常缺乏强烈的近矿围岩蚀变。蛇绿岩中的豆荚状铬铁矿被认为是一种典型的岩浆型矿床,流行的成因模型包括岩浆通道模型和熔体-岩石反应模型。深部晶体群的大量发现,表明铬铁矿成矿系统不是一种理想系统,而是至少由两类子系统组成的复杂性动力系统。因此,流行模型不再适用,必须构建能够整合新证据的成因模型。这类矿床的典型地质特征是具有从方辉橄榄岩围岩经包壳纯橄榄岩到铬铁矿石的分带,且包壳纯橄榄岩与铬铁矿之间为渐变接触关系,包壳纯橄榄岩与方辉橄榄岩之间既可以为渐变接触关系,也可以为截然接触关系或侵入接触关系。因此,阐明纯橄榄岩的成因是理解豆荚状铬铁矿形成机制的关键。西藏雅鲁藏布江缝合带中罗布莎和泽当两个代表性超镁铁质杂岩体的新观察揭示:(1)包壳纯橄榄岩的出露宽度变化于厘米级到百米级,但岩石具有均匀的细粒结构,流行模型难以解释;(2)包壳纯橄榄岩可以划分为至少两种构造类型:块状纯橄榄岩和片理化纯橄榄岩,暗示了纯橄榄岩形成过程的多阶段特点;(3)包壳纯橄榄岩主要由变晶橄榄石组成,仅含有少量由熔体或流体析出的橄榄石晶体;(4)与方辉橄榄岩相比,包壳纯橄榄岩中的橄榄石具有高MgO、Cr2O3、CaO和低MnO、Al2O3的特点,展示了矛盾的晶体化学特征;(5)邻近铬铁矿体的纯橄榄岩中常见反豆状结构,类似于多相稀释流体流体制中紊流产生的中尺度结构。上述看似矛盾的证据表明包壳纯橄榄岩的形成过程有大量深部流体的参与,因而流体过程可以作为构建一个新的整合模型的基础。据此,文中提出一个熔体-流体流模型,其基本机制是溶解-沉淀反应Opx+Fluid→Ol±Sp±Cpx±Pl±SiO2(fluid),而基本前提则是深部还原流体的持续供给和熔体-流体流的快速上升。此外,文中还表明,依据火成岩地质学、岩石学和名义无水矿物晶体化学证据也可以再造岩浆系统的流体过程。     

中国叠生型铁矿床成矿特征探讨

叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改造。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同,也就是说,在早先己有矿床(或矿体、矿源层)的基础上,叠加复合了晚期成矿作用,即成矿时间上有先后、空间产出上有重叠、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造,使成矿作用具有多样性、复杂性,并可形成大矿、富矿。铁矿床中叠生成矿作用广泛发育。按矿床或矿体产出和形成的地质特征,中国叠生型铁矿床可分为风化淋滤型、热液叠加改造型和热液叠加复合型3个亚类。风化淋滤型铁矿床在中国分布有限,规模不大,工业利用价值不大,因而中国的叠生型铁矿床主要是指热液叠加改造型和热液叠加复合型两个亚类。热液叠加改造型主要是指早期的铁矿床(或矿体、矿源层)经后期热液叠加改造,使早期的较贫铁矿床(或矿体、矿源层)成为较富铁矿床(或矿体),这是中国BIF型铁矿床中最重要的富铁矿类型,以鞍本地区弓长岭二矿区为典型代表。弓长岭二矿区铁矿,早期在新太古代形成条带状磁铁石英岩(2528 Ma,贫矿石),后期在古元古代,含矿热液交代改造贫铁矿形成富铁矿(1840 Ma)。热液叠加复合型主要是指后期脉型铁(或稀土元素等)矿床叠加在早期(沉积或其他成因)铁等矿床上而形成的矿床,如白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床的形成与火成碳酸岩有关,在中元古代(1.3 Ga)左右,区内火成碳酸岩的侵位,在早期主要形成以岩浆熔离作用为主的铁-铌-稀土元素矿,晚期叠加了加里东期稀土-铌矿化热液脉。古陆边缘构造带或陆内活化带是形成叠生型铁矿床的有利构造空间,较大的地球化学块体,为形成多期、多成因的矿床提供物质来源,叠生型铁矿床的形成明显受构造的控制。叠生成矿是复杂地质过程的一种具体表现。热液叠加改造型和热液叠加复合型的叠生型铁矿床的形成是因中国独特的大地构造环境决定的。叠生成矿作用的研究,尚处在初步阶段。加强对叠生成矿作用的研究,了解其形成的地质背景、成矿机制、作用过程、控矿因素等,对发展矿床学研究,认识区域成矿特征和指导地质找矿具有重要的理论和实际意义。     

芬兰北部克维特斯塔镍-铜-铂族元素矿床地质特征及矿床成因

位于芬兰北部中拉普兰绿岩带的克维特斯塔(Kevitsa)镍-铜-铂族元素矿床是世界上主要的岩浆镍-铜硫化物矿床之一。该矿床储量大,含丰富的镍-铜硫化物和铂族元素。对矿床产出环境、地质特征、矿床成因等进行了总结,结果表明:矿体主要赋存于克维特斯塔基性—超基性层状侵入体的超基性单元中。主要矿石类型为普通型和镍-铂族元素型2种,其中镍-铂族元素型矿石内橄榄石具极高的Ni含量。主要矿石矿物为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、针硫镍矿、红砷镍矿、砷镍矿、辉砷镍矿等,绝大部分铂族矿物包含在硅酸盐中和附着在硫化物颗粒边界。Re-Os、Sm-Nd、Sr及S同位素特征显示成矿岩浆为幔源,但受到地壳物质的混染作用。Pb同位素年代学结果表明克维特斯塔侵入体形成于古元古代。     

博茨瓦纳塞莱比-皮奎镍铜矿地质特征及成因

塞莱比-皮奎镍铜矿床是博茨瓦纳最大的镍铜矿床,位于博茨瓦纳东部。在收集整理、系统总结区域成矿地质背景、镍铜矿床的地质特征的基础上,探讨了矿床的成因。认为在岩浆演化的早期,当岩浆中的硫达到饱和,便结晶形成富镍的块状硫化物,而在岩浆演化的后期,结晶出富铜的浸染状硫化物。在重力作用的影响下,这两种硫化物堆积于岩浆房,后来,由于构造作用,含有这两种硫化物的岩浆被挤压出岩浆房,侵入塞莱比-皮奎序列地层,形成了塞莱比-皮奎矿床。最后,文章认为该矿床属于与基性超基性岩有关的构造变质改造的岩浆Ni-Cu硫化物矿床。