白云鄂博矿床赋矿岩石的自交代现象及其意义

通过对白云鄂博矿床赋矿岩石(白云岩和富钾板岩)的自交代现象研究论证其成因，认为白云岩的原岩是碳酸岩质岩浆岩，富钾板岩是一套沉积-火山岩系，其中微晶-隐品质钾长石岩为粗面质火山碎屑岩或凝灰岩。     

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。     

矾山碱性岩体磷铁矿床金的地球化学

河北矾山钾质碱性岩体,由３期侵入岩和脉岩正长岩组成。第１期岩石为层状超镁铁质岩系,具韵律层结构。层状岩系中赋存巨大磁铁磷灰石矿床。碱性岩体全岩２２５个样品平均含金为７．８×１０－９。矾山岩体金的丰度为６．１×１０－９,是地壳金丰度（３．５×１０－９）的１．７４倍。第１期岩石平均金含量为８．８×１０－９,第２期岩石为５．１×１０－９,第３期岩石为７．４×１０－９,正长岩为４．２×１０－９。第１期侵入岩中辉石岩平均金含量为９．３１×１０－９,黑云辉石岩平均为７．７８×１０－９,伟晶正长黑云辉石岩为７．４０×１０－９,间隙状正长辉石岩为８．００×１０－９,磁铁磷灰石岩为１３．７８×１０－９,磷灰石岩和黑云磷灰石岩为１１．８０×１０－９,黑云母岩为１８．６３×１０－９。在垂直层状岩系的剖面上,岩石金含量呈韵律性变化。在东矿区,岩石金含量由西向东趋于降低。在岩浆液相分离过程中,金倾向富集在含铁、镁、钙和磷的熔体相中,而在岩浆结晶分异过程中,金可能富集在流体相中。     

白云鄂博铁、铌、稀土矿床:研究进展、存在问题和新认识

白云鄂博是世界第一大稀土元素矿床,其稀土元素资源量占世界目前已知稀土元素资源总量的三分之二以上,具有重要的经济和战略地位。白云鄂博自1927年发现至今已有92年,对其的开发和研究历史悠久,在赋矿碳酸岩的成因、成矿年代、稀土矿物学等方面取得了一系列重要进展,为碳酸岩型稀土元素成矿理论发展做出了突出贡献。由于矿床经历了成矿后复杂的构造变形和热液蚀变,致使其地质、地球化学特征复杂,学界对其成因和成矿过程一直存在不同认识,对成矿碳酸岩的岩浆演化、稀土元素迁移与富集机理等方面的研究也相对薄弱。笔者最新研究表明,矿区过去被认为是下白云鄂博群的H1、H2、H9岩石单元并非沉积变质岩或变质火山岩,而应为岩浆侵入成因,矿区其他岩石单元(H3～H7)的成因也值得商榷。H9岩石单元中的黑云母岩(前人称为黑云母板岩)和富含黑云母的碳酸岩(前人称为暗色板岩)为成矿碳酸岩的一部分,是碳酸岩不同岩相带的表现。黑云母岩和富黑云母碳酸岩相对于含矿碳酸岩具有相对低的稀土元素含量和轻、重稀土元素比值,表明岩浆演化可能对稀土元素的富集和分异具有重要贡献。矿区主要岩石单元成因的新认识不仅为矿床成因、成矿背景研究提供了新的依据,同时也为研究区域构造演化、正确厘定矿区构造式样和指导矿区深部和外围找矿提供了新的思路。     

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。     

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。     

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群中Pt、Pd地球化学特征及找矿建议

内蒙古渣尔泰山群和白云鄂博群是一套陆源碎屑岩、泥页岩、碳酸盐岩，地层中Pt、Pd的含量与原岩中泥质、有机碳、有机质的含量有关。其中渣尔泰山群中的阿古鲁沟组炭质板岩、增隆昌组硅质炭质板岩为含Pt、Pd最佳层位(岩性)，白云鄂博群中的比鲁特组干枚状板岩也为含Pt、Pd的最佳层位(岩性)。通过研究Pt、Pd的富集状况、存在形式、矿物学特征等，可查明渣尔泰山群、白云鄂博群中的含矿层位，以达到寻找铂、钯矿床的目的。     

对白云鄂博矿床大地构造环境的几点认识

分布于华北地台北缘的白云鄂博群厚万米，EW向展布长500km，宽20-50km，以碎屑岩为主，碳酸盐岩约占1/10。1997年，我们首次确定厚千余米的含矿岩系为海相火山沉积稀有金属碳酸岩—粗面岩；1982的，李继亮确定厚320m的次闪绿帘石岩（H15）为裂陷槽中的细碧角斑岩系。从而奠定了白云鄂博群属象谷沉积的基础。世界上许多富含轻稀土和铌和碱性岩、碳酸岩多产于裂谷系中。白云鄂博矿床中的特殊元素组合和稳定同位素组成只有裂谷带下的异常地幔才能提供。大量Sm-Nd同位素年龄资料说明白云鄂博矿床稀土成矿时代主要是中元古代，更证明了矿床成矿作用与裂谷发展的同步性。     

南秦岭富钠长石岩石的岩石学和地球化学研究

钠长石岩是秦岭造山带中的一类特色岩石,主要分布于南秦岭凤-太、山-柞和镇-旬盆地的泥盆纪和志留纪地层中,与秦岭众多大中型铅锌矿、金矿成矿关系密切。钠长石岩呈层状、似层状产于碎屑岩或碳酸盐岩岩系中,与区域地层整合产出,渐变过渡。具有条带状、块状、角砾状构造;XRF分析数据显示钠长石岩化学成分以富Na2O、Al2O3、SiO2等常量元素及Pb、Zn、Au、Ag、Cu等微量元素为特征;富含元素Ba和Fe-Mn-(Co+Cu+Ni)×10分布图投影表明钠长石岩具有热水沉积的特征。而TiO2与Al2O3关系图解又反映出钠长石岩中有陆源碎屑物混入的特点,其Ti、Al可能来自水成沉积物中的粘土;ICP-MS分析所得稀土元素数据显示,钠长石岩与地层稀土元素在稀土总量、轻重稀土量和配分模式均十分相似,其较高∑REE就是成岩过程中水成沉积物混入造成的。富钠长石岩石在形成时间上发生在沉积和早期成岩阶段,与正常沉积岩同时形成。兼具有正常沉积岩石和热水沉积岩石的特点,是一种有别于二者的混合型非典型热水沉积岩石。研究认为钠长石岩是由一种富钠和金属元素的热水通过对地层元素的萃取并与海底未固结沉积物混合而成的混合热液经沉积成岩作用形成的。     

湘南晚中生代玄武岩中发现下地壳包体

湖南南部中新生代玄式岩分布于宁远、道县、新田一带,既有喷溢相的熔岩、火山碎屑岩,又有次火山相的岩管及岩脉。根据岩相学观察,有碱性橄榄玄武岩、橄榄玄式岩,亦有超基性的白榴辉橄岩。其中除含有尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩等上地幔包体外,最近我们在野外考察中还发现有下地壳的包体,主要岩石类型是石榴石黑云母二长片麻岩、石榴石黑云母石英片岩、石英岩质糜棱岩、橄榄长石岩(己变为赤铁矿、伊丁石、皂石化长石岩)、蛇纹岩、珪化蛇纹岩等。其中前三和岩石黑云母为含Ti较高的棕红色黑云母,石榴石为浅粉色镁铝榴石,由矿物特征推测变质程度至少达高角闪岩相。这在本区的包体研究中属首次报道。     

白云鄂博西矿火山岩岩石学特征

自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿迄今已近90年。该矿床不仅仅是铁矿,而成为铌-稀土多金属矿床,其中稀土储量已成为世界最大的稀土矿床。国内外许多地质专家进行了多次考察和研究。曾有人预测矿区应有火山岩存在。直到1982年笔者才在西矿发现了火山岩。这些火山岩赋存于铁矿体附近的板岩中。它们是中酸性火山岩系列。包括英安质角砾凝灰熔岩、英安质熔结角砾岩和英安岩。这些火山岩具斑状构造,基质为隐晶质凝灰构造。英安岩基质为微晶结构。长石和石英斑晶微裂隙密布,石英有很好熔蚀的港湾结构,长石发育次生边,还见到火山玻璃及其碎屑。     

新疆小石头泉铜多金属矿床地质特征、找矿前景

小石头泉矿区主含矿层为下石炭统雅满苏组第二亚组，火山穹隆及伴生断裂为主要的控矿构造。矿区含矿火山岩组合属岛弧钙碱性－拉斑玄武岩系列，不具备形成火山成因的块状硫化物矿床的条件。小石头泉铜多金属矿床可归属为与次火山热液有关的脉状铜铅锌银多金属矿床，矿田矿化带规模宏大，具备形成大型矿床的地质条件，矿区外围中酸性侵入岩体具有形成斑岩铜矿的地质条件。     

Trachytic Rock and Associated Fenitization in the Bayan Obo Ore Deposit, Inner Mongolia, China: Evidence for Magmatic-Hydrothermal Mineralization Related to a Carbonatitic Complex

Trachytic rock and its altered rock-fenite-in the Bayan Obo ore district, Inner Mongolia, China, were referred to as slate or feldspar rock before, and identified by the authors for the first time (in 1992). In the paper the mineral assemblages, structures and textures and petrochemical compositions of the rocks, as well as the electron microprobe analysis of feldspars in the rocks are described. The Sm-Nd isochron age of the trachytic rock is 1096±56 Ma, with INd=0.51100+4 (2σ) and εNd(t)= -4.4±0.7. Alterations of the trachytic rock, including microclinization, riebeckitization, aegirinization and biotitization, and accompanied rare element and REE mineralizations are discussed. Based on the occurrence of the trachytic rock and associated fenitization it is deduced that the Bayan Obo Fe-Nb-REE ore deposit is genetically related to magmatic-hydrothermal activity of an alkali carbonatite complex.     

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。     

利用航空物探资料圈定隐伏岩(磁性)体——以巴彦淖尔—包头地区为例

根据新完成的内蒙古巴彦淖尔-包头1∶5万航磁、航放资料,对比已知中基性侵入岩和出露的白云鄂博群磁性层的航磁异常特征,以及出露的二叠纪花岗岩航放特征,结合地质、物性和化探等资料,在中新生代覆盖区共圈定隐伏岩体或隐伏磁性体53片。其中利用航磁资料推断隐伏岩体45片,推断隐伏磁性层位6片,推断隐伏火山岩区1片;利用航放资料推断隐伏岩体1片。丰富了区域地质信息,为在覆盖区寻找隐伏矿、盲矿提供参考。     

白云鄂博地区相关地质单元的铁同位素特征及其对白云鄂博矿床成因的制约

白云鄂博Fe-REE-Nb矿床是世界著名的巨型多金属矿床,它的成因一直是个激烈争论的问题,观点主要集中在沉积成因和岩浆成因上,而铁的物质来源问题是争论的焦点之一。近年来Fe同位素的快速发展为解决白云鄂博铁矿的成因提供了新思路。对白云鄂博地区发育的白云鄂博群尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿、腮林忽洞微晶丘、灰绿岩墙这些相关地质单元的Fe同位素组成特征进行了研究,为白云鄂博矿床成因研究提供了最直接的参考。结果表明,尖山组铁质板岩的δ56Fe值为-0.49‰～0.48‰,平均值为-0.03‰±0.84‰,2SD,n=5;宽沟北沉积型铁矿的δ56Fe值为-0.68‰～0.23‰,平均值为-0.10‰±0.78‰,2SD,n=5;腮林忽洞微晶丘δ56Fe值为-0.64‰～0.12‰,平均值为-0.28‰±0.57‰,2SD,n=6;辉绿岩的Fe同位素组成δ56Fe值集中在0.11‰～0.16‰。腮林忽洞微晶丘总体上比白云鄂博赋矿白云岩富集Fe的轻同位素,Fe同位素组成变化也相对更大,表明两者可能有不同的成因。白云鄂博地区尖山组铁质板岩、宽沟北沉积型铁矿与世界其他地区含铁沉积建造的Fe同位素组成类似,其共同特征是,Fe同位素变化较大,总体上δ56Fe大于0‰。这一特征与白云鄂博铁矿的Fe同位素组成差别较大。白云鄂博矿床的δ56Fe集中在0‰附近,与白云鄂博地区灰绿岩、世界不同地区火成岩和岩浆型铁矿的Fe同位素组成特征一致。表明白云鄂博铁矿可能不是沉积成因的,更有可能与岩浆作用有关。     

白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床——一个罕见的中元古代破火山机构成岩成矿实例

白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。稀土矿石产于整个白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中。对比世界上20余个火成碳酸岩地区的特征后发现,白云鄂博地区完全具备国外火成碳酸岩区的地质特征。在岩石、矿石组合上,本区也发育一套碳酸岩+超基性岩+碱性基性岩(含基性熔岩)+碱性岩+稀土矿石+铁矿石组合;在矿物组合上,以白云石为主,方解石次之,伴生一套碱性闪石、长石、霓石、磷灰石、萤石、磁铁矿、稀土矿物组合;在全岩化学成分、微量元素、稀土元素和Sr、Nd、Pb、C、O同位素上,这些岩石具有一定的亲缘关系,有着共同的来源;在岩体的形态与岩石组构上,它们以岩席、岩筒和脉岩的形式出现,并发育有强烈的熔离作用与流动构造;在区域构造上,发育隐伏穹窿构造、岩筒构造和巨型断裂汇聚构造。综合分析上述特征表明:白云鄂博地区具有中元古代破火山机构的痕迹,赋矿白云石碳酸岩体则是顺层侵入的火成碳酸岩体,东矿、主矿可能是一个火山颈构造控矿,而赋矿白云石碳酸岩体西南侧的苏木图矿床则是隐伏岩筒构造控矿。     

双峰式火山岩与块状硫化物矿床

双峰式火山岩不仅是火山成因块状硫化物矿床中最常见的含矿岩石组合，而且也是研究其古成矿地质背景和成矿作用的主要依据之一。笔者收集了我国以及世界一些著名火山成因块状硫化物矿床和矿带的含矿建造资料，其中包括含矿建筑的岩石组合、形成时代和层序、火山岩的岩石组合和岩石化学、产出的大地构造环境等等。整理结果表明，双峰式火山岩是火山成因块状硫化物矿床的最佳含矿岩石组合；它们主要产五各个时期的造山火山岩类，产生了有利成矿组分浓集的巨大热液循环系统及适宜原（海水深度和封闭条件良好的）含矿流体集积的沉陷盆地（裂谷），从而为成群成带的VHMS型矿床的形成提供了有利的地质环境。