应用统计法作金刚石找矿中铬铁矿的属性判别

根据金伯利岩、钾镁煌斑岩、金刚石包体及其它岩石中铬铁矿电子探针分析成果的统计,发现铬铁矿随着Cr_2O_3含量的降低,其它组分具有四种演化趋势。一般一种岩石中的铬铁矿只有一种演化趋势,唯有金伯利岩、钾镁煌斑岩中有两种演化趋势共存。根据统计资料,采用Cr_2O_3-TiO_2、Cr_2O_3-Al_2O_3和MgO含量,建立了金伯利岩、钾镁煌斑岩中铬铁矿属性判别图,图中三个区间可提供岩石类型、含矿性及保存性三种信息。     

中国大陆岩石圈厚度特征研究及其在金刚石原生矿预测中的作用

依据中国大陆三维速度扰动图象,编制了中国大陆现代岩石圈和华北—扬子地台古岩石圈厚度图,并对含与不含金刚石的金伯利岩及钾镁煌斑岩中部分指示矿物和上地幔捕虏体地质特征进行分析,发现岩石圈底部某些地球物理特征与金刚石赋存部位有密切关系。在此基础上,从深部角度讨论了含金刚石的金伯利岩及钾镁煌斑岩时空分布特征,并作了预测研究。     

钾镁煌斑岩型金刚石矿床找矿准则和找矿判别模型

利用钾镁煌斑岩的地质特征、标型矿物和岩石化学参数,预测钾镁煌斑岩含金刚石的可能性,指导金刚石的普查找矿工作,国内外学者已做过一定的研究,总结出一些有效的成矿规律。我们在前人研究的基础上,收集了若干典型含金刚石钾镁煌斑岩、不含金刚石钾镁煌斑岩及与钾镁煌斑岩相似岩石的各种地质资料,总结了对形成金刚石有利或不利的地质因素,     

初论金刚石原生矿床成矿系列

目前所知产金刚石的岩石类型包括金伯利岩、钾镁煌斑岩、榴辉岩、蛇绿岩套、碱性超基性杂岩、碱性超基性煌斑岩和橄榄岩类(方辉橄榄岩、纯橄榄岩等) 等偏碱性超镁铁质岩石, 而有经济价值的金刚石原生矿床仅见于金伯利岩和钾镁煌斑岩中, 除此之外的其他岩石类型中仅见有少量微粒金刚石.金伯利岩和钾镁煌斑岩都起源于地幔深部, 就此意义上讲, 二者是同源的, 但其岩石化学成分、主要矿物组成、产出大地构造背景以及同位素资料等, 却存在着比较明显的差异.由此构成了金刚石原生矿床的两个成矿系列: 金伯利岩成矿系列和钾镁煌斑岩成矿系列.金伯利岩成矿系列又可以根据其化学成分划分为3个亚系列, 即: 高Cr, Ti, Mg成矿亚系列, 低Cr, Ti, Mg成矿亚系列和介于二者之间的一种具有复杂化学成分的成矿亚系列.钾镁煌斑岩成矿系列则可以根据其主要矿物组成, 划分出橄榄石钾镁煌斑岩成矿亚系列、白榴石钾镁煌斑岩成矿亚系列以及介于两者之间的白榴石-橄榄石钾镁煌斑岩成矿亚系列共3种次级成矿系列.与此同时, 无论是金伯利岩成矿系列, 还是钾镁煌斑岩成矿系列, 又都可以根据其野外地质产状, 划分为以下3个成矿亚系列(形成时间从早到晚) : (1) 火山沉积凝灰岩成矿亚系列; (2) 火山凝灰角砾岩成矿亚系列; (3) 火山-次火山侵入相成矿亚系列.      

贵州镇远地区含金刚石母岩再认识

贵州镇远马坪"东方一号"岩体为中国最早发现的原生金刚石矿,受当时只有金伯利岩才含金刚石矿及后来西澳阿盖尔钾镁煌斑岩型金刚石原生矿等的影响,先后定名为金伯利岩、钾镁煌斑岩、金云火山岩等。最近专题调查分析研究表明,镇远马坪地区含金刚石母岩,其岩石学矿物学和地球化学特征均更接近澳大利亚典型金伯利岩,白坟地区岩体则类似于澳大利亚典型钾镁煌斑岩,建议将镇远马坪地区"东方一号"等岩类定名为角砾凝灰质金伯利岩,白坟地区岩类定名为钾碱镁闪石-透辉石-金云母钾镁煌斑岩,镇远地区兼有金伯利岩和钾镁煌斑岩的特征,与西澳大利亚极其类似,镇远地区乃至黔东地区具有较大的金刚石原生矿找矿勘查潜力和研究意义。     

印度金刚石产地、源岩命名和划分方案

中印度的马奇格万含金刚石的岩筒是古老的前寒武纪含金刚石岩筒之一。据现在已有资料分析,它的开采时期早于南非的金刚石的开采(1870年)。它是印度目前唯一开采的矿床。经对马奇格万岩筒综合调查后,其成分主要是金云母、蛇纹石、硫化物。不同于典型金伯利岩的成分,主要是缺少碳酸盐矿物;含高的 Ti_2O 和 P_2O_5,高钛的金云母及低含量的指示矿物(镁铝榴石、铬铁矿、钛铁矿)。但它不同于钾镁煌斑岩的成分,表现在其含 K_2O(0.46—1.79重量%)少。没有发现单斜辉石,钾质锰闪石。认为它是介于金伯利岩及钾镁煌斑岩之间的岩石类型。本文介绍一种划分钾镁煌斑岩分类的方案—四面体扩展法。     

岩浆超钾岩

岩浆超钾岩(“钾镁煌斑岩类”)是K_2O大于Al_2O_3的基性-超基性喷出岩。含金刚石的超钾岩,是以K_2O大于Al_2O_3、Mg与ΣFe比值大于5、K/Na比值大于5、Si/Ti比值为15—20为特征的超基性喷出岩。     

黔东南钾镁煌斑岩岩石学特征

黔东南地区位于扬子地台东南缘与江南褶皱系西缘的过渡带。本文以黔东南马坪、麻江地区发现的钾镁煌斑岩体为主要研究对象,通过地质特征、岩石学、矿物学、地球化学等研究,认为马坪地区金云钾镁煌斑岩具基性-超基性岩的标型元素Cr、Ni、Co含量较高,不相容元素总体富集,稀土元素配分模式为右倾型且分异程度较高,与典型钾镁煌斑岩(西澳含金刚石矿钾镁煌斑岩)在岩浆来源、地球化学特征上具有较大的相似性;麻江地区钾镁煌斑岩Al_2O_3、K_2O含量低,轻稀土富集、重稀土亏损,轻稀土特高,其岩浆形成温度、地球化学成分上与典型钾镁煌斑岩有较大差异。     

黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩含铬尖晶石地球化学特征及其对金刚石含矿性的指示

钾镁煌斑岩是将原生金刚石从地幔带至地表的主要岩石类型之一,携带了岩石圈地幔金刚石源区和基底岩石丰富的地球化学信息。由于风化作用影响,出露地表的钾镁煌斑岩岩石结构和化学成分均发生明显变化,岩石组成和成因的原始信息很难保存。但是钾镁煌斑岩携带的锆石和尖晶石等副矿物/捕掳晶,可成为研究地幔深部岩浆–构造作用过程、钾镁煌斑岩金刚石含矿性等重要科学问题的探针。本文对黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩中的锆石和铬尖晶石分别进行了SHRIMPU-Pb定年和主量、微量元素分析。定年结果显示,苍蒲塘钾镁煌斑岩携带有古老的基底物质,较为年轻的岩浆锆石暗示其侵位年龄为451±7Ma,与黔东南其他钾镁煌斑岩的形成时代基本一致。苍蒲塘钾镁煌斑岩中铬尖晶石表面具有明显的溶蚀现象,具有高Cr(Cr#>0.6)、Ni(300~1026μg/g)和低Ti(TiO2<0.13%)、Ga(12.9~33.4μg/g)的特征,与全球金伯利岩/钾镁煌斑岩橄榄石捕虏体中的铬尖晶石特征相似;元素地球化学分析显示,铬尖晶石与受俯冲作用改造的地幔橄榄岩有关。依据铬尖晶石Cr#值(0.56~0.87)及其存在条件,推测其原始岩浆的压力范围为(30~53)×10^2MPa,对应于99~175km的深度,部分达到了金刚石稳定区的上限,暗示苍蒲塘地区具有较好的金刚石找矿前景。     

山西大同钾镁煌斑岩地质地球化学特征

根据饮牛沟钾镁煌斑岩的岩石学、岩石化学、矿物化学、微量及稀土元素地球化学特征,本文认为该岩体属钾镁煌斑岩,但在矿物成分及化学成分上与世界上典型的含金刚石的钾镁煌斑岩相比,相对贫钛和钾,未出现含Ｋ,Ｂａ,Ｔｉ,Ｚｒ的副矿物。该岩体的成因可能为母岩部分熔融后又经分离结晶作用而形成的,岩浆起源于贫钛的金云母二辉橄榄岩,形成深度１００ｋｍ左右。     

新疆洪古勒楞蛇绿岩中铬尖晶石的化学成分变异及其意义

本文应用了洪古勒楞蛇绿岩中铬尖晶石的电子探针分析数据,讨论该蛇绿岩中不同岩石中铬尖晶石化学成分特征,显示出铬尖晶石的成分与寄主岩石有关。基本可将其分为三组:造矿铬尖晶石、堆积岩副矿物铬尖晶石和地幔橄榄岩副矿物铬尖晶石。它们在主要成分和微量成分方面均存在区别,化学成分的相关性也不一样。共生橄榄石-铬尖晶石对的元素分配说明二者基本为平衡矿物。     

内蒙古贺根山蛇绿岩型铬铁矿中固体包裹体矿物化学成分研究

内蒙古贺根山蛇绿岩型(豆荚型)铬铁矿矿床分布于内蒙古-大兴安岭海西褶皱带的蛇绿岩套内的贺根山岩块中。该蛇绿岩块主要由地幔橄榄岩、堆积岩和基性熔岩组成。铬铁矿矿体主要赋存于地幔橄榄岩相内的纯橄岩脉内,或被薄层的纯橄岩(数厘米到数米)外壳包围,矿体成群和成带分布。 在铬铁矿矿石中发现多种固体包裹体矿物,如橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、韭闪石、硬玉、钠长石、钛钠金云母等。这种特殊的固体包裹体矿物组合反映了铬铁矿矿床的成因或形成环境。     

新疆干旱区沉积物金属催化-光化学反应生成硝酸盐试验研究

硝酸盐矿物是自然界溶解度最大的盐类矿物之一,是极端干旱气候条件下从卤水中蒸发析出的产物,在新疆罗布泊等地出现了多处硝酸盐富集区.目前,新疆的硝酸盐矿层主要发现于全新统,反映出该地区在晚更新世末一全新世时期出现了极端干旱气候条件.根据沉积物地球化学分析,发现罗布泊等硝酸盐富集区出现有硝酸盐矿物沉积,其孔隙和晶间卤水的硝酸根含量很高,同时,沉积物也富含Fe、Ti、Cr、Mn、Cu等重金属元素.为此,将这些重金属元素作为催化剂,设计了4组光化学反应试验,通过野外实地与室内模拟金属催化一光化学反应试验产生了硝酸根离子.因此,本研究认为,干旱区的硝酸根离子的来源与金属的催化-光化学反应有密切的关系,提出了Ti等金属催化-光化学反应是新疆干旱区内硝酸盐形成的主要机制.     

中-酸性火山岩与侵入岩中钛铁氧化物化学成分的对比研究

根据火成岩中钛铁氧化物的研究发现,中-酸性侵入岩与火山岩中钛铁氧化物在MnO,TiO_2,Al_2O_3的含量上存在着明显的差别.利用(Al_2O_3+Cr_2O_3+V_2O_3)-MgO-(MnO+ZnO)三角图解,MnO(Mt)-MnO((?)),Al_2O_3(Mt)-TiO_2(Mt)图解,有助于区分火山岩与次火山岩,以及推测侵入岩的定位深度和岩浆冷凝速度,笔者等以安徽庐枞火山岩盆地中巴家滩岩体为例,检验这一方法的应用效果.     

火山岩中莫来石的发现

莫来铁尖晶岩中的莫来石是首次发现的一种火山岩型莫来石。在全岩X射线粉晶衍射图上莫来石的d值(nm)为:0.5378(5),0.3428(9),0.3385(10),0.2693 (4),0.2545(5),0.2295 (2),0.1601 (2),0.1542 (4),0.1443 (2)。电子探针分析结果,莫来石的成分(%)为:SiO_2 28.96,TiO_2 0.53,Al_2O_3 67.13,FeO 3.06,MnO 0.05.MgO 0.02,Na_2O 0.21,K_2O 0.02,Cr_2O_3 0.05, NiO 0.02。这种莫来石是从玄武岩浆演化后期产生的富Al_2O_3、FeO(Fe_2O_3)和贫SiO_2的莫来铁尖晶岩浆中直接结晶而成的。     

中国金伯利岩中的钛铁矿

本文研究了金伯利岩中,作为巨晶和粗晶,基质相矿物,与金云母、镁铝榴石、铬尖晶石等矿物的连生体,金刚石中包裹体矿物及金伯利岩地幔岩包裹体矿物产出的钛铁矿的大小,形态、皮壳及化学成分、端元组分、环带及成分变异趋势。并与其他岩类中的钛铁矿作了对比。探讨了不同产状、共生组合类型的钛铁矿的成因。指出了与金刚石紧密伴生的钛铁矿的标型特征及找矿意义。     

中国上地幔角闪石及其成因意义

我国土地幔成因角闪石以高铝(一般>2.0)为特征,以TiO_2、Cr_2O_3含量差异相区别,划分为韭闪石和钛角闪石两大类。韭闪石又有四种不同的成因类型:贫铬、钛型(Cr_2O_3=0.15％,TiO_2=0.07％),富铬型(Cr_2O_3=2.18％),富钛型(TiO_2=3.14％)和富铬、钛型(Cr_2O_3=2.59％,TiO_2=3.16％)。除贫铬、钛型韭闪石发现于苏北-胶南高压变质岩石中外,其它三种韭闪石(产于大陆区)和钛角闪石(产于台湾西部)均来自各种地幔橄榄岩、辉石岩及新生代玄武岩中。不管它们的产出方式如何(填隙、嵌晶、巨晶和包裹体子矿物),都直接或间接与地幔流体的交代作用有关,但各具成因之特点。     

微波场中铬铁矿粉电磁特性研究

研究了2~18 GHz微波频率范围内印度、南非和中国松树沟三种铬铁矿粉的电磁特性,分析了铬铁矿粉的几个重要电磁参数随频率变化曲线,认为印度铬铁矿粉的电磁特性较优于南非和中国松树沟的铬铁矿粉,其原因是印度铬铁矿粉Cr*(Cr*=Cr/(Cr Al))、Cr3 、Cr2O3及杂质含量较高。     

滇东南老君山锡-钨-锌-铟多金属矿集区含矿矽卡岩成因研究

滇东南老君山矿集区广泛分布的矽卡岩是本区锡-钨-锌-铟多金属矿床的主要赋存围岩。长期以来,该区含矿矽卡岩的成因争议较大,由此也制约了对该区锡钨多金属成矿规律的认识。本文以区内代表性的都龙和南秧田矿区含矿矽卡岩为研究对象,在对其地质特征详细研究的基础上,运用电子探针和ICP-MS分别测定了上述两个矿区含矿矽卡岩的矿物成分、微量和稀土元素组成,探讨了它们和多金属矿床的成岩成矿机制的关系。结果表明,区内同时存在与地层产状一致的"层状"含矿矽卡岩和明显切割层理的穿层含矿矽卡岩。都龙矿区含矿矽卡岩富Fe、贫Al,主要矿物端元成分为钙铁榴石(And_(52-69)Gro_(28-45)Spe_(1-4))、钙铁辉石(Di_(11-41)Hd_(51-73)Jo_(0-28))和铁阳起石等,从干矽卡岩到退化蚀变阶段,形成环境由酸性的弱还原环境向偏碱性的相对氧化环境变化。南秧田矿区含矿矽卡岩富Mg、Al,贫Fe,主要矿物端元成分为钙铝榴石(Gro_(82-89)Alm_(7-13)And_(2-5))、透辉石(Di_(55-81)Hd_(18-42)Jo_(0-5))和透闪石(阳起石)等,形成于相对还原的环境。都龙和南秧田矿区含矿矽卡岩与花岗岩都显示出相似的、LREE相对富集的右倾型稀土配分模式,多具有中等-弱Eu负异常,与典型的热液交代成因矽卡岩特征相似。综合分析认为,该区含矿矽卡岩主要形成于燕山晚期花岗岩浆热液与围岩的交代作用,"层状"矽卡岩可能是热液沿层间构造、岩相突变带等有利位置进行交代的结果。     

A Study of Mesoproterozoic Iron Cosmic Micro-spherules from 1.8 Ga and 1.6 Ga Old Strata in the Ming Tombs District, Beijing

Numerous iron cosmic micro-spherules have been discovered from Mesoproterozoic strata including the Changzhougou Formation(1.8 Ga) and the Dahongyu Formation(1.6 Ga) of the Ming Tombs district,Beijing.There are 1 to 30 grains of cosmic spherules per 2 kg of a sandstone sample taken from the bottom of a coarse sandstone bed of the Changzhougou Formation and 56 grains per 3.69 kg of a rock sample from silicified carbonate rocks of the Dahongyu Formation.The surface textures of cosmic spherules analyzed by means of the secondary electron imagery are identical with those reported from references either domestic or abroad.So far the geo-ages of 1.8 Ga and 1.6 Ga of cosmic spherules from the Changzhougou and Dahongyu formations might be older than those reported in the world.Table 1 gives the electron probe analysis data of cosmic spherules for 30 spherule grains and 44 testing points as follows(%):FeO,80-95;Cr_2O_3;0-9.56;NiO,0-0.78;CoO,0-0.46; indicating that the Cr_2O_3 content is higher and FeO content lower in the Changzhougou Formation than in the Dahongyu Formation.The helium isotopic data of cosmic spherules as well as their host rocks vary greatly between the Changzhougou and the Dahongyu formations as shown in Table 2.The data of cosmic spherules of the Changzhougou Formation vs the Dahongyu Formation are 57.5/1.23 in ~3He/~4He(10~(-8));and 55.54/809.60 in ~4He(10~(-6)cm~3STP/g);those of coarse sandstone of the Changzhougou Formation vs silicified carbonate of the Dahongyu Formation are 3.39/2.59 in ~3He/~4He(10~(-8)) and 4.56/2.34 in ~3He(10~(-6)cm~3STP/g).The ratio of analytic data of helium isotopes are different for cosmic spherules and their host rocks;for example,the ~3He/~4He(10~(-8)) values are 16.96 and 0.48,and the ~4He (10~(-6)cm~3STP/g) are 12.18 and 345.98 for the Changzhougou and Dahongyu formations respectively.It was reported that the world's oldest micrometeorites had been found in the Meso-Proterozoic Satakunta Formation,Finland.However,the cosmic spherules from the Meso-Proterozoic Changzhougou and Dahongyu formations are 200 to 400 Ma older than those from the Satakunta Formation.Besides,one carbonaceous chondrite grain was discovered for the first time as the earliest remain formed in the solar nebula from the Dahongyu Formation.