四川红格层状侵入体中角闪石和金云母的矿物学特征及其成因意义

红格层状岩体是峨眉山大火成岩省内带最大的赋存钒钛磁铁矿矿床的层状岩体,从底部到顶部可分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带。红格岩体下部岩相带角闪(磁铁)辉石岩和角闪(磁铁)橄辉岩中角闪石含量高达5%~15%,远远高于区内其他含超大型钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体中角闪石呈嵌晶状结构,且具有均一干涉色,暗示其为岩浆成因,而非热液蚀变的产物。此外,角闪石的矿物化学特征表现为高Al2O3含量(10.5%~12.0%)、高Al/Si(0.30~0.37)和Mg/(Fe3++Fe2++VIAl)比值(1.69~2.63)以及低Si/(Si+Ti+Al)比值(0.69~0.74),进一步表明其是直接从幔源基性岩浆中结晶形成的。金云母高MgO含量(18.7%~22.9%)的特征也说明其与幔源岩浆作用有关。角闪石和金云母的成因与红格层状侵入体的地质背景相吻合,为探讨红格岩体形成过程中的物理化学条件提供了重要的矿物学依据。根据矿物电子探针成分及其化学式计算得到岩体角闪石的结晶温度为1000~1100℃,结晶压力小于2.2kbar,结晶时的氧逸度范围在NNO-0.55到NNO+0.73之间。矿物结构关系指示岩体的磁铁矿结晶早于角闪石,因此,结合MELTs模拟计算,认为红格岩体钒钛磁铁矿矿层的形成温度为1100~1165℃,氧逸度高于NNO+0.73。红格岩体下部岩相带和中部岩相带每个旋回自下而上,角闪石的Fe3+/(Fe3+/Fe2+)比值以及全岩Fe3+/Fe2+和Mt/(Mt+Ilm)比值有规律地逐渐降低,而磁铁矿V2O3含量逐渐升高,这些特征说明Fe-Ti氧化物的分离结晶导致氧逸度逐渐降低。而上部岩相带IX旋回全岩Fe3+/Fe2+和Mt/(Mt+Ilm)比值自底部到顶部随着磁铁矿V2O3含量的降低而升高,显示出与下部岩相带和中部岩相带相反的变化趋势,表明IX旋回在分离结晶过程中氧逸度是逐渐升高的,可能是受上部岩相带富P2O5母岩浆的制约。     

峨眉大火成岩省钒钛磁铁矿矿床地质特征及成因

峨眉大火成岩省内带的攀西地区发现了攀枝花、红格、白马、太和等超大型钒钛磁铁矿矿床,是世界上最大的钒钛磁铁矿矿集区。与世界其他类似的钒钛磁铁矿矿床不同,攀西地区的这些矿床都呈层状赋存在大型层状镁铁-超镁铁岩体的下部和中部岩相带,而不是上部岩相带。最近十多年的系统研究表明,这些矿床形成的主要机制有:①幔源岩浆在深部岩浆房发生硅酸盐矿物的分离结晶形成了富钛铁岩浆;②富钛铁岩浆进入浅部含矿岩体后,钛铁氧化物成为近液相线矿物,较早结晶并经过流动分选,使得钛铁氧化物在下部和中部岩相带聚集成矿。     

四川攀西地区钒钛磁铁矿成矿元素富集过程模拟与资源潜力评价

根据层状含钒钛磁铁矿岩体的韵律特征及其铁质量分数变化规律,探索性地应用瑞利分馏模型模拟四川攀西地区攀枝花、红格、白马、太和等岩体成矿元素富集过程,分别建立了各岩体的统计模型和理想模型,并据此估算了铁矿石以及伴生钒、钛资源量。其中:攀枝花、红格、太和等岩体的数学模型比较一致,可能与这些岩体岩浆结晶分异比较彻底、成矿性好有关;而白马岩体的模型参数有较大差异,充分体现了该岩体结晶分异不彻底、成矿性相对较差的特点。     

峨眉大火成岩省钒钛磁铁矿成矿机制

<正>峨眉大火成岩省内带是世界上规模最大的钒钛磁铁矿矿床的矿集区。通过对峨眉大火成岩省内带最重要的钒钛磁铁矿含矿岩体:攀枝花、红格、白马和太和的系统对比和研究,发现这些岩体的岩相组合和矿化部位和特征存在差异,尽管它们成矿的关键控制因素具有相似性:(1)高钛苦橄质岩浆在深部岩浆房经硅酸盐矿物分离结晶形成富铁钛的镁铁质岩浆;(2)富铁钛的镁铁质岩浆进入浅部岩浆房中,铁钛氧化物较早结     

二红洼镁铁-超镁铁杂岩体特征及成因

新疆哈密二红洼镁铁-超镁铁杂岩体地表分南北两个岩体,深部可能连为一体,可划分为两个侵入期、四个岩相.第一侵入期构成岩体的主体部分,分异良好,由重力结晶分异形成自橄揽岩相、橄榄辉长岩相向含石英苏长辉长岩相的分异趋势,基性程度依次降低.岩浆多次贯入使得纵向上橄榄岩相和橄榄辉长岩相重复出现.第二侵入期辉长苏长岩相分异程度低,岩性稳定,为岩浆快速冷凝的产物.岩浆属于拉斑玄武岩系列,发生过金属硫化物熔离,有利于铜镍硫化物成矿.     

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).     

甘肃金川Ⅱ号岩浆硫化物含矿岩体岩浆演化过程探讨

金川矿床是我国最大的岩浆铜镍硫化物矿床,岩体主要由硫化物橄榄岩、含辉橄榄岩、二辉橄榄岩和橄榄辉石岩等岩相组成。以金川Ⅱ号岩体为例,根据岩相学观察和常量元素、微量元素地球化学特征的分析,试图对岩浆上升过程中的演化分异进行深入探讨,发现金川Ⅱ号岩体岩浆结晶分异演化过程主要包括深部岩浆房中尖晶石—橄榄石的分离结晶和浅部岩浆房辉石与斜长石的结晶,而地壳物质的同化混染发生在岩浆上升的整个过程,地壳物质的同化混染是导致母岩浆中硫饱和的主要因素。该岩浆分异演化过程间接支持了汤中立提出的"深部分异-熔离,依次贯入"成矿模式。     

峨眉山大火成岩省内带黑谷田含钒钛磁铁矿层状岩体成因

黑谷田岩体产于峨眉山大火成岩省内带,是一个小型含钒钛磁铁矿辉长岩体。与区内其它典型大型基性-超基性层状岩体具有多个旋回岩相的特征不同,黑谷田层状岩体分为下部、上部两个岩相带:下部岩相带从底到顶依次为橄榄辉石岩、磁铁辉长岩、含磷灰石辉长岩和中粒辉长岩,上部岩相带为细粒辉长岩,二者呈突变接触关系。黑谷田岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄为263±5Ma,表明其是~260Ma峨眉山地幔柱岩浆主活动期的产物。岩石的矿物组合(主要为单斜辉石、斜长石,磁铁矿,少量橄榄石等)、元素地球化学(富Fe2O3、TiO2、P2O5,高Sm/Yb及低La/Sm)及低的初始87Sr/86Sr值和亏损的εNd(t)值特征一致指示黑谷田岩体与峨眉山高Ti玄武岩具有密切的内在成因联系。岩体的岩相学及地球化学特征暗示下部岩相带是富FeTi岩浆侵入发生橄榄石、单斜辉石、磁铁矿、斜长石、磷灰石等矿物分离结晶、堆积固结的产物,而上部岩相带是另一期岩浆上侵较为快速冷却固结的结果,矿物堆晶作用不显著,但是二者起源于相同的母岩浆。下部岩相带比上部岩相带具有相对低的初始87Sr/86Sr值(分别为0.7041~0.7051和0.7050~0.7056)和略高的εNd(t)值(分别为2.1~4.4和0.6~1.3),表明后者比前者经历了稍微强烈的地壳物质同化混染。下部岩相带仅有橄榄辉石岩及辉长岩而缺少正长岩和花岗岩、以及较厚的氧化物矿体赋存在岩体底部下凹部位说明黑谷田钒钛磁铁矿形成于岩浆通道系统中,磁铁矿在流动过程中由于重力作用堆积成矿。黑谷田含钒钛磁铁矿岩体的发现表明小型层状岩体也具有重要的Fe-Ti氧化物成矿潜力,在勘探找矿中不容忽视。     

氧逸度对攀西地区红格层状岩体成矿环境的制约

<正>攀西地区是中国最重要的钒钛磁铁矿产出区之一(从柏林等,1988),在峨眉山大火成岩省中部分布有攀枝花、红格、白马及太和四大代表性的层状侵入体,均产出有超大型的钒钛磁铁矿矿床。巨厚的钛铁氧化物矿层主要出现在攀枝花、白马、太和岩体的下部带及红格岩体的中部带,然而攀西层状岩体内钒钛磁铁矿矿床的产出位置不同于国外一些典型大型层状岩体,如Bushveld岩体磁铁矿层产出在岩体的上部层位     

四川省红格钒钛磁铁矿床含矿岩体的地质与地球化学特征分析

<正>四川省红格钒钛磁铁矿床位于四川省西南部,攀枝花市以东的红格地区,所处区域为我国典型的钒钛磁铁矿床集中分布区。红格钒钛磁铁矿矿床位于峨眉大火成岩省的内带,属典型的"攀枝花式"铁矿床,矿床与基性—超基性侵入岩体关系密切[1]。本文基于最新整装勘查和综合研究成果,从岩石学、岩相学和岩石地球化学方面总结了红格钒钛磁铁矿床所赋存的基性—超基性岩体的地质与地球化学特征。1红格岩体的地质特征红格侵入体呈层状岩盆,出露面积达60 km2,厚度达1 700 m。红格侵入体从上到下分为3个岩相带     

扬子地块北缘新元古代望江山层状岩体矿物成分和铂族元素特征:对岩浆演化过程和构造环境的制约

望江山层状岩体位于扬子地块北缘新元古代汉南杂岩带中,岩体从底部到顶部由超镁铁质岩过渡为中性岩:底部主要由辉石岩和橄长岩组成;中部为辉长苏长岩和辉长岩;上部为辉长岩和闪长岩。研究以中部岩相带橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和辉长岩为对象,通过主要矿物的主微量元素和全岩主微量元素的分析,查明望江山岩体来源于尖晶石二辉橄榄岩组成的大陆下岩石圈地幔,并且地幔源区受到了来自俯冲板片流体的交代,岩体中部带的母岩浆为拉斑玄武质岩浆。钛铁矿—磁铁矿矿物对成分计算表明,母岩浆在形成时具有较高氧逸度。通过单斜辉石压力计得到岩体的侵位深度约为12.9~18 km。对岩体母岩浆橄榄石分离结晶过程的模拟计算表明,中部带橄榄石为母岩浆经过~28%分离结晶的产物。此外,铂族元素（PGE）组成暗示岩体并未经历过大规模的硫化物熔离,可能与缺乏地壳物质混染有关。岩体中单斜辉石与岛弧环境堆晶岩中单斜辉石成分相似,不同于裂谷环境中堆晶单斜辉石的成分;同时,全岩Th/Yb和Nb/Yb比值也与岛弧玄武岩比值相似,因此矿物和全岩成分均说明望江山层状岩体应形成于岛弧环境。研究认为扬子北缘在新元古代长期的俯冲过程中,大洋板片断离导致软流圈上涌,提供热源使交代大陆下岩石圈地幔部分熔融形成具有岛弧特征的镁铁质岩浆,在局部伸展环境中上升侵位形成汉南杂岩带中镁铁—超镁铁质层状岩体。      

东天山图拉尔根铜镍钴硫化物矿床岩相、岩石地球化学特征及其形成的构造背景

新疆图拉尔根铜镍钴矿产于康古儿塔格—黄山韧性剪切带的北东段,是由硫化物深部熔离成矿为主兼就地熔离、热液叠加成矿多重作用形成的半隐伏矿床。1号岩体以全岩矿化为特征,可分为4个岩相:角闪橄榄岩、辉石橄榄岩、角闪辉石岩、辉长岩。岩性具有单期岩浆多次脉动上涌成矿特征。岩体m/f值为3.1～4.8,属于铁质超镁铁岩类,且具有低钛、低碱、低Al2O3特征,与黄山—镜儿泉镁铁质-超镁铁质杂岩带岩石化学特征相似。由稀土元素配分曲线和微量元素、过渡族元素蛛网图可知1号和2号岩体具有同源性,并具有互补性,预示2号岩体深部成矿潜力很大,虽然其地表辉长岩矿化微弱。根据横穿1号和2号岩体的大地电磁测深剖面图可以看出两个岩体在深部具有同一个岩浆通道,也验证了两岩体属于同一岩浆来源。较低的La/Sm(<2)和Th/Ta值(4.6)表明成矿岩浆为地幔来源,岩体就位时很少受到地壳的混染。     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

东天山四顶黑山层状岩体地质特征及成矿潜力分析

东天山黄山岩带因发育众多镁铁质-超镁铁质岩体和岩浆铜镍硫化物矿床而备受地质学者关注。四顶黑山岩体位于该岩带最东端,具有层状岩体特征;岩石类型有单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄辉长岩、辉石角闪岩、辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩,主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、透辉石、普通角闪石和斜长石,岩体分异较好,蚀变较发育。通过矿物显微结构特征观察以及计算得出:四顶黑山岩体中橄榄石最先结晶,其开始结晶温度大约在1419℃左右;古铜辉石和透辉石在橄榄石之后开始结晶,结晶温度分别在1100℃左右和900～1100℃之间,两矿物相在岩石中可以共存。岩体中橄榄岩相、苏长岩相发育,以及贵橄榄石+古铜辉石的矿物组合特征,表明岩体具有形成铜镍(铂)矿床的有利条件。     

甘肃北山怪石山铜镍矿化基性-超基性杂岩体锆石SHRIMP U-Pb同位素定年及其意义

近年来于甘肃北山地区新发现的怪石山铜镍矿化基性–超基性杂岩体,位于塔里木板块东北缘北山裂谷带中西段,大山头–岗流脑子–平头山南深大断裂北侧。岩体侵位于蓟县系平头山组薄层大理岩中,出露面积仅0.01 km~2,平面形态呈长轴北西走向且较规则的椭圆状,岩相分异明显,由伟晶状角闪辉长岩、细粒辉长岩、中粒辉长岩、橄榄辉石岩、辉石橄榄岩和二辉橄榄岩等岩相组成,矿化体主要赋存于二辉橄榄岩中。岩石学及地球化学特征表明,怪石山杂岩体各类岩石是拉斑玄武岩系列同源岩浆分异的产物,以高CaO、MgO、Fe Ot,且SiO_2、Al_2O_3变化大,低Ti O_2、m/f、ΣREE及不相容元素,具明显的Nb、Th负异常为特征。采用锆石离子探针微区原位(SHRIMP)法获得辉长岩中锆石U-Pb年龄为358.6±3.9 Ma,表明该杂岩体的侵位及矿化作用发生于晚泥盆世–早石炭世。这一年龄数据与四顶黑山和黑山铜镍矿化岩体成岩成矿年龄近于一致,表明晚泥盆世–早石炭世是甘肃北山地区一个重要的铜镍成矿作用时期,它与新疆北山和东天山地区二叠纪大规模铜镍矿化作用发生时期明显不同。     

攀西裂谷地区层状镁铁岩的PGE矿化作用

攀西裂谷位于四川西部,裂谷经历了元古宙和海西期二次地幔柱活动,形成多处穹窿构造和层状镁铁质岩体的侵入。后一期的层状岩体赋存著名的超大型钒钛磁铁矿床。中国和南非合作研究认为,层状岩体PGE矿化应进一步研究。以新街岩体为代表,经钻探工程建立了岩体剖面;岩石学、矿物学和地球化学研究证实,岩体有三个岩浆旋回和许多韵律层,层厚仅2~3cm。自上而下岩相为辉长岩、橄辉岩、辉石岩和橄榄岩,造岩矿物为贵橄榄石、普通辉石、钛普通辉石和中长石。岩体下部旋回,硫化物较富集,多在高镁质岩相。硅酸盐、氧化物和硫化物三系列矿物共生而不混熔。硫化物呈浸染状,主要有三层,产在橄榄岩、辉石岩和下辉长岩内。铂族矿物有砷铂矿、自然铂、硫锇矿、铋碲钯矿、碲铋矿、碲银矿、自然银等。PGE富集可能有三个阶段:岩浆早期,岩浆中"S"不饱和,PGE易进入硅酸盐;岩浆晚期"S"逸度增高,硫化物富集,为PGE富集阶段;热液阶段PGE再分配富集。PGE和Ni、Cu、S为正相关关系,和Fe、Ti相辅相成,无明显关系。岩石中PGE背景值为(0.166~0.411)×10-6,PGE矿化体的品位变化较大,为(0.94~0.976)×10-6。有的钻孔样品Pt+Pd含量大于1×10-6,可做进一步找矿的依据。     

新疆北山地区罗东镁铁质-超镁铁质层状岩体岩石成因

罗东镁铁质-超镁铁质岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,岩体平面形态为眼球状,出露面积约2.1 km2.由纯橄岩、单辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、方辉辉石岩、橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩、苏长辉长岩和淡色辉长岩组成,堆晶结构和堆晶韵律发育,属于层状岩体.岩浆演化过程中主要分离结晶/堆晶相是橄榄石和单斜辉石,此...     

Petrogenesis and geodynamic significance of the late Palaeozoic Dongwanzi Complex,North China Craton: constraints from petrological,geochemical, and Os-Nd-Sr isotopic data

The late Carboniferous Dongwanzi Complex in the northern North China Craton is composed of intrusive pyroxenite, hornblendite, gabbro, and syenite. The mafic-ultramafic rocks of the complex exhibit typical cumulate textures, curved-upward REE patterns, and variable contents of compatible elements, suggesting a cumulate origin. The syenite shows Sr-Nd isotopic ratios similar to the mafic-ultramafic complex and positive Eu anomalies in the chondrite-normalized REE patterns, suggesting that the syenite may represent residual melt after significant fractional crystallization of mafic melt. The mafic-ultramafic cumulates have low HREE abundance and high (Tb/Yb)_N (2.5–4.2) and Dy/Yb ratios (>2), indicating that they may have originated from melting of garnet peridotite in the mantle. The Dongwanzi Complex is characterized by a large variation in Sr-Nd isotopic composition, with I_Sr = 0.7035 to 0.7052 and ε_Nd(t) = ?4.0 to +5.2, which may be accounted for by mixing melts of depleted asthenospheric and enriched lithospheric sources. The radiogenic Os isotopic compositions of the complex ((¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os)_i = 0.1344 to 0.3090) suggest slight contamination by mafic lower crust (≤2.5% based on Os isotopic modelling). The Dongwanzi Complex exhibits arc-related whole-rock and mineral geochemical affinities, such as enrichment in LILE (e.g. Sr, Ba, K) and depletion in HFSE (e.g. Nb, Ta, Ti). The abundance of hornblende and high CaO contents (22–24 wt.%) of clinopyroxene suggest that the source was rich in H₂O, probably due to the formation above a subduction zone. We conclude that the Dongwanzi Complex and the related crust–mantle interactions probably reflect formation in a back-arc extensional environment related to the subduction of the Palaeo-Asian Ocean beneath the northern margin of the North China Craton in late Palaeozoic time.     

东昆仑夏日哈木Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力

东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球近二十年来最重要的发现。在中国,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存在Ⅰ号岩体内。其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体中主要岩性是辉长岩,通过LA ICP-MS锆石U-Pb测试,获得夏日哈木矿区Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存在辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本就是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的结果。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,与柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区的早泥盆世早期岩浆活动有关。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备形成镍矿的良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。     

哀牢山—金沙江构造带白马寨铜镍硫化物矿床Ⅰ号含矿岩体铂族元素地球化学特征及其构造意义

白马寨I号岩体是哀牢山—金沙江构造带白马寨Cu-Ni矿区内最大的一个含矿基性—超基性岩体,从中心向边缘依次由含矿橄榄岩、矿化辉石岩和辉长岩3个相带组成环状体。从中心相到边缘相,岩石中SiO2、TiO2、Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量逐渐增加,TFe、MgO含量降低;稀土元素中w(∑REE)、w(LREE)/w(HREE)逐渐增加,δEu由负异常到正异常演变;微量元素具有大离子亲石元素和高场强元素逐渐增加、强亲岩浆元素逐渐降低的演变特征。铂族元素配分模式为Pt-Pd型,w(Pt)/w(Pd)比值为0.32~0.68,介于富硫化物拉斑玄武岩(0.38)和原始上地幔(1.36)之间,以及稀土元素配分模式、微量元素蛛网图和铂族元素配分模式中不同岩石配分曲线的相似性揭示3个相带不同岩石之间的高度一致性,展示基性—超基性岩形成于玄武质岩浆演化、熔离及岩浆一次性侵入、分异成岩成矿的特征。矿区内地层层序稳定,岩体与沉积岩之间的侵入接触关系及w(Zr)-w(Y)-w(Nb)图解说明白马寨岩体形成于陆内环境。岩体的低Ti含量、Th强烈正异常和含矿橄榄岩负Eu异常,以及w(Th)/w(Ta)比值、w(Th)/w(Nb)比值和w(Pd)/w(Pt)比值及Ir族元素配分曲线明显不同于峨眉山玄武岩和典型的地幔柱玄武岩,而与大陆裂谷玄武岩非常相近,说明白马寨I号岩体形成于大陆裂谷环境。