四川拉拉IOCG矿床气成-热液成矿期磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

四川省拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床位于扬子地块西南缘,磁铁矿是矿床中重要的矿石矿物及Fe质的主要载体之一。结合矿相学及电子探针研究方法,探讨矿床中气成-热液成矿期磁铁矿的成因特征及Fe质来源。矿相学研究表明,气成-热液成矿期磁铁矿呈自形晶,与黄铜矿共伴生产出。电子探针分析表明,气成-热液成矿期粗粒自形晶磁铁矿主要成分为TFeO,其余成分不超过1%,为典型磁铁矿。①气成-热液成矿期粗粒自形晶磁铁矿为热液成因,Fe质来自岩浆热液;②高氧逸度的岩浆/热液有利于Cu-Au的迁移聚集,磁铁矿的结晶作用过程中伴随着氧化态硫酸盐(SO 2-4)向还原态硫(H 2 S)转化的还原作用,降低成矿系统的氧化还原势,从而推进后续Cu-Au硫化物的沉淀成矿;③研究结果还补充了林师整(1982)建立的磁铁矿成因判别图解空白部分。     

西天山智博铁矿床黄铁矿成分特征及硫同位素研究

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒铁铜成矿带东段,主要矿石矿物为磁铁矿,主要共生金属矿物为黄铁矿。文章通过对黄铁矿进行矿物成因研究来推测矿床成因及特征。本次研究选择2个成矿期的矿石及围岩中的黄铁矿进行电子探针及硫同位素研究。电子探针数据显示岩浆期黄铁矿w(Co)平均为4703×10~(-6),大于热液期w(Co)(735.71×10~(-6)),Co/Ni比值(平均18.53)也大于热液期黄铁矿Co/Ni比值(平均0.96);S/Se比值多数集中于1000～8000之间。部分Co/Ni、Se/Te、S/Se比值落入热液成因范围内,暗示了热液流体参与成矿的可能性。而Co-Co/Ni图解显示岩浆期矿石和热液期矿石具有一定的继承性。黄铁矿中δ~(34)S值介于-1.2‰和0.3‰之间,表明硫主要来源于幔源硫。智博铁矿床矿石主要为岩浆成因,但岩浆期后热液及其他热液流体也参与了晚阶段的成矿作用。     

莱芜张家洼铁矿磁铁矿LA-ICP-MS微量元素特征及其对成矿过程的制约

莱芜张家洼铁矿位于华北克拉通东缘的鲁西地区,矿石成因类型为夕卡岩型铁矿。矿体赋存在早白垩世高镁闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩及白云岩接触带附近。本文通过对莱芜岩浆和热液磁铁矿电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA ICP MS)分析,探讨磁铁矿微量元素组成及变化规律对成岩和成矿作用的指示,为揭示张家洼铁矿的矿床成因及其成矿流体演化过程提供重要制约。分析结果表明,莱芜岩浆磁铁矿与热液磁铁矿相比明显富集Ti、V、Cr等亲铁元素,相对富集Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素以及Sn、Ga、Ge、Sc等中等相容元素,Mg、Al、Mn、Zn、Co显著富集于热液磁铁矿中。Ti、V、Cr以及Mg、Al、Mn、Zn在岩浆和热液中具有不同的地球化学行为,Ti、V、Cr从熔体中进入磁铁矿主要受温度、分配系数以及fO2控制。Mg、Al、Mn、Zn主要受控于水岩反应和后期绿泥石+碳酸盐脉的交代,这些元素通过类质同象替换富集于热液磁铁矿中。Co在热液磁铁矿中除了受水岩相互作用和后期流体交代的影响外,硫化物的出现会导致Co含量急剧降低。Si、Ca、Na及Sr、Ba在岩浆和热液磁铁矿中的地球化学行为非常一致。Ti Ni/Cr图能够用于区分岩浆和热液磁铁矿,莱芜岩浆磁铁矿中Ti含量较高且Ni/Cr比值≤1,热液磁铁矿Ti含量较低且绝大多数Ni/Cr比值≥1。张家洼热液磁铁矿可分为早、晚两个阶段：早期阶段包括(1)早期原生粒状磁铁矿和(2)早期次生磁铁矿;晚期阶段包括(3)晚期原生磁铁矿和(4)晚期次生磁铁矿。原生磁铁矿具有典型的三联点结构特征;次生磁铁矿受后期热液交代影响表现为多空隙,通常呈不规则状、树枝状、骸晶以及交代残余结构。磁铁矿微量元素生动记录了成矿流体演化过程,从早期到晚期、从原生到次生都显示Mg、Al、Mn、Zn包括Co含量持续升高,表明成矿流体可能朝着富集这些微量元素的方向演化。后期流体的交代导致绿泥石蚀变为磁铁矿,连续水岩相互作用和后期流体的交代以及绿泥石直接蚀变是导致热液磁铁矿富集Mg、Al、Mn、Zn等元素的主要原因。热液磁铁矿晚期孔隙较为发育,孔隙度的增加促使更多的流体和磁铁矿发生反应。热液磁铁矿的微量元素不仅能够反映矿床形成的物理化学条件,而且可以反映围岩性质以及水岩相互作用过程。     

铂族元素矿床的主要类型、成矿作用及研究展望

铂族元素(PGE)矿床的研究在过去几十年取得了重要的进展.它可以赋存于不同的岩石类型、形成于不同的时代.内生PGE矿床与不同的岩浆类型及热液活动有关.由于铂族元素特殊的化学性质,比较稳定且难熔于普通的酸、碱等,故铂族元素成矿具有特殊性.PGE矿床可划分为岩浆型、热液型、火山块状硫化物型(VMS)和外生型四大类型.岩浆型又可分为铜镍硫化物型、铬铁矿型和磁铁矿型,热液型主要有斑岩型和夕卡岩型,外生型包括黑色页岩型和砂铂矿型.本文讨论了各岩浆演化过程中:(i)硅酸盐和氧化物的分异,(ii)富Fe矿物(橄榄石、辉石、磁铁矿、铬铁矿)的分异,(iii)岩浆的混染,(iv)不同成分、硫不饱和的岩浆的混合等,都可以导致岩浆中硫达到饱和,一旦形成不混熔硫化物熔体,硫化物富集,将形成有经济价值的PGE矿床.同时,成矿还受温度、Ni和Cu含量、体系中其它组分和硫逸度的控制.岩浆后期的热液蚀变会改变PGE的含量和品位,但典型的铂矿床一般没有遭受热液蚀变作用的显著影响.本文指出了铂族元素矿床研究存在的主要问题.如PGE矿床的物质来源、PGE演化过程中的分配规律、铂族元素矿物(PGM)的赋存状态,并对以后的发展前景做了展望,指出西藏(蛇绿岩套铬铁矿亚类和俯冲增生弧斑岩型Cu-Au矿)和新疆(碰撞后二叠纪岩浆Cu-Nj硫化物型和黑色页岩型)是我国寻找PGE矿床的最有利地区.     

岩浆-热液成矿系统中铁同位素地球化学研究现状

铁元素是岩浆-热液成矿系统中参与成矿的重要金属元素之一,岩浆-热液矿床中富铁矿物(黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、毒砂、菱铁矿)的δ⁵⁶Fe值变化较大(-2.07‰～+1.58‰),指示铁同位素在岩浆演化、流体出溶和热液演化过程中均存在明显的分馏,因此,在约束岩浆-热液成矿系统中成矿金属的迁移-富集-沉淀过程和示踪成矿物质来源方面具有巨大的应用潜力。通过整理和分析前人研究资料,文章总结了岩浆-热液成矿系统岩浆演化、流体出溶和热液演化过程中铁同位素地球化学行为的研究现状。岩浆演化过程中铁同位素会发生显著分馏,如部分熔融过程中,熔体相比残余固相富集重铁同位素;矿物分离结晶会引起残余熔体铁同位素组成的变化,主要受含Fe²⁺或Fe³⁺矿物结晶的影响,如磁铁矿分离结晶会导致残余熔体铁同位素组成变轻,总体反映岩浆氧化还原状态对铁同位素分馏的主要控制作用,因此,含矿岩体铁同位素组成及其变化可用于确定岩浆的氧化还原状态。流体出溶是含矿岩浆演化成为岩浆热液矿床的关键过程,出溶流体相对于母岩富集轻铁同位素,但实验研究表明出溶流体铁...     

西藏多不杂斑岩铜(金)矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿过程的指示

多不杂铜(金)矿床是西藏多龙矿集区重要的斑岩型铜矿床之一。详细的岩心编录和岩相学研究显示,多不杂铜(金)矿床发育4类磁铁矿:磁铁矿-1(Mt₁)反射色呈灰白色,它形粒状,部分颗粒包含在黑云母内部;磁铁矿-2(Mt₂)反射色呈粉棕色,半自形-它形粒状,边缘被赤铁矿交代,颗粒内部见少量黄铜矿;磁铁矿-3(Mt₃)反射色呈粉棕色,自形-半自形,粒度小,表面平整,主要产于角岩化蚀变内;磁铁矿-4(Mt₄)反射色呈深灰色,颗粒间隙被黄铁矿、黄铜矿交代。Mt₁、Mt₂属岩浆磁铁矿或岩浆-热液磁铁矿的过渡类型;Mt₃、Mt₄属岩浆-热液磁铁矿的过渡类型。Mt₁、Mt₂、Mt₄磁铁矿形成温度大致在300～500℃,Mt₃形成温度明显低于其他三类磁铁矿,大致在200～500℃。4类磁铁矿具有明显的地球化学差异,其中Mt₁具...     

西天山铁木里克铁矿床矿物学及稳定同位素特征

铁木里克铁矿是西天山阿吾拉勒成矿带上一个高品位的磁铁矿矿床,赋存于石炭纪大哈拉军山组火山岩中。矿区围岩蚀变较弱,主要以低温热液阶段的绿泥石化和绿帘石化为主。根据野外矿石组构以及镜下观察,该矿床可以划分为四个成矿阶段。目前该矿床的研究程度较低,矿床成因存在较大争议。磁铁矿和赤铁矿的电子探针结果显示,该矿床的形成与岩浆-热液系统密切相关;辉石和角闪石的电子探针结果显示,辉石未发生蚀变,只有角闪石轻微地发生了阳起石化。矿石中的黄铁矿硫同位素(0.1‰~2.9‰)显示具有深源地幔特征,磁铁矿的氧同位素(-2.7‰~0.5‰)暗示岩浆热液对成矿具有重要作用,以及成矿晚期低温热液过程对早先形成的磁铁矿起到了改造作用。结合区域铁矿带的成矿地质特征,本文认为铁木里克铁矿的形成主要与岩浆-热液系统密切相关,在大量磁铁矿形成之后,有少量成矿流体与海水混合,对矿床和围岩进行了低温热液蚀变,形成了充填在磁铁矿矿石气孔中的赤铁矿和黄铁矿。     

山东省栖霞地区金矿稳定同位素特征及其地质意义

本文研究了栖霞地区金矿床的硫、氧、铅等稳定同位素组成特征，指出区内金矿的成矿物质主要来源于胶东群地层，成矿热液是以变质热液为主、有岩浆热液和大气降水参与的沸合热液；成矿温度在160℃－305℃范围内，属中低温热液矿床。金矿床的铅－铅模式年龄为800.1-1200.88Ma。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床稳定同位素特征及其地质意义

查岗诺尔铁矿是西天山阿吾拉勒铁成矿带的一大型磁铁矿床,赋存于石炭系大哈拉军山组火山-沉积岩系,根据矿石组构和矿物组合特征,可以划分为岩浆期和热液期(包括矽卡岩亚期)两个成矿期.该矿的矿床地球化学研究比较薄弱,本文针对不同成矿阶段的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方解石,利用同位素质谱测试方法,开展C、O、S等稳定同位素特征研究.结果表明:从岩浆期到矽卡岩期,磁铁矿的δ18OSMOW主要表现出岩浆热液的特征,但呈降低的趋势(2.4‰～1.9‰),指示围岩蚀变等热液活动对成矿流体的改变;岩浆成矿期和矽卡岩期δ34SV-CDT主要显示岩浆来源(0.8‰～7.3‰),但岩浆期可能有少量地层硫或海水硫的混入(δ34SV-CDT＞ 10‰);成矿晚期阶段的方解石δ13CPDB-δ18OSMOW呈正相关,指示可能存在不同类型NaCl浓度混合或流体-围岩之间的水岩反应,大理岩为成矿作用提供了部分的成矿物质.研究认为成矿早期以岩浆流体的结晶分异作用为主,而晚期阶段矽卡岩化及其退蚀变作用是铁富集成矿的主导因素.     

老挝帕莱通铁矿床西矿段磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

帕莱通铁矿床是老挝万象—呵叻中新生代盆地中最大规模的铁矿床,分为东、西2个矿段,西矿段为豆状、块状富磁铁矿矿体,东部则主要发育角砾状贫赤铁矿矿体。其中,西矿段主要产于新生代富铁质玄武岩中。文章对西矿段中豆状、块状磁铁矿进行了详细的野外地质调查和显微结构分析,发现块状磁铁矿具有细粒他形结构特征,豆状磁铁矿具有球粒同心圆状结构特征。对较为新鲜的磁铁矿进行电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分析显示:帕莱通铁矿床磁铁矿TiO_2-Al_2O_3-MgO三角图落入岩浆岩区域;微量元素富集V、Ti、Cr、Co、Ni及Ga等元素,亏损Sr、Ba及Mg等不相容元素;w(Co)和w(Ni)较高,且较高的Ni/Co比值可以反映成因与深源物质;w(Ti)较高且Ni/Cr比值≤1,在Ti-Ni/Cr图中落入了热液型磁铁矿的范围;Ga-Sn图解表明磁铁矿属于斑岩型热液成因;(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)或Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)成因判别图显示该矿床兼具Kiruna型和斑岩型矿床的特征;w(V)表明磁铁矿在较低氧化环境中形成;(Al+Mn)-(Ti+V)形成温度判别图表明磁铁矿形成温度处于300～500℃范围内。文章认为帕莱通铁矿床成矿物质主要源于岩浆演化作用形成的富铁流体,后期由于岩浆热液流体的交代作用,使得磁铁矿具有了热液成因的特征。岩浆型矿床类型在老挝及邻区分布较为广泛,研究帕莱通铁矿的成因,对于总结区域成矿规律,指导同类型矿床找矿预测具有重要意义。     

川西昌台勉戈组沉积岩系稀土特征

川西昌台地区上三叠统勉戈组中酸性火山岩之上主要为一套灰黑色至黑色沉积岩石组合,包括板岩、页岩和泥岩等。这套岩石组合可分为两类:底部为存在热水活动参与形成的沉积岩,厚度较薄;底部之上为无热水活动参与形成的沉积岩,厚度较大。本文取样上述两类岩石测得的稀土元素特征基本相似,无明显区别:两类样品稀土含量普遍偏高,与球粒陨石标准化的的配分曲线呈右倾型,LREE富集,基本无Ce正/负异常,具有明显的Eu负异常。有热水活动参与的沉积岩样品与太平洋SER地区现代海底典型热水沉积物的稀土元素特征明显不一致;与该区域内呷村矿区的典型热水沉积岩重晶石和硅质岩的稀土元素特征也不一致。但与秦岭志留系部分热水沉积岩样品和湘黔寒武系牛蹄塘组底部碳质伊利石页岩样品的稀土特征一致,呈现正常碎屑岩的稀土元素特征。综合分析认为,川西勉戈组碎屑页岩出现Eu负异常特征的主要原因是所测样品中的热液组分含量较少甚至无。     

电子探针在蚀变矿物晕研究中的应用

本文选择3种成因的微晶岩石,用电子探针直接在光薄片上进行常规全岩成分分析的实验,并将实验结果与化学分析结果作对比,说明用电子探针粗束斑缓慢移动样品和用细束斑面积扫描两种方法,对某些岩石进行化学成分分析的可行性。作者还采用上述方法,对湘西沃溪Au-Sb-W矿床蚀变矿物晕进行矿物—地球化学微剖面研究,揭示了有关热液矿床围岩蚀变作用过程中元素迁移的规律、岩石退色的机理,提供了矿床成因的信息。     

湖北随州黑龙潭-汪家塆地区金矿地质特征及成因初探

黑龙潭-汪家塆金矿床受控于区内北西向断裂带。矿体呈透镜状、脉状和似层状产出。围岩蚀变主要为石英化、绢云母化及黄铁矿化。矿石类型可分为蚀变岩型、蚀变碎裂岩型及石英脉型三种。根据矿石包裹体成分、同位素特征及稀土元素组成的研究,认为该矿床成矿物质系来自围岩和七尖峰花岗岩体,属地下热（卤）水混合热液成因。     

新疆和静县乔霍特铜矿地质地球化学特征

乔霍特铜矿是位于新疆西天山的一个中型铜矿床。似层状矿化体赋存于上志留统中基性火山岩及沉积岩中 ,矿化富集受地层、构造、侵入岩的多重控制。火山岩属于发育不成熟的裂谷环境中的中基性岩类 ,赋矿火山岩与无矿火山岩的稀土元素组成近似 ,而与后期叠加改造形成的脉状矿化体的稀土元素组成有较大差别。矿石矿物主要为辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿等 ,呈粒状和浸染状分布。成矿温度为 130～ 140℃。矿化溶液含岩浆水和变质水 ,属于酸性的富含钾、氯和二氧化碳的流体。矿化过程经历晚志留世火山热液充填 交代作用和海西早期岩浆热液的叠加、改造作用。     

西成矿化集中区热水沉积岩物质来源的同位素示踪及其意义

利用硅同位素、锶同位素和碳氧同位素,对西成矿化集中区与矿体紧密伴生的热水沉积岩的物质来源进行了探讨。硅质岩的硅同位素δ3 0 SiNBS -2 8=- 0.6‰～ - 0.1‰,硅主要来源于下伏沉积岩;热水沉积岩的锶同位素比值87Sr/ 86Sr变化于 0.70 938～ 0.72 812之间,位于海洋锶和陆壳锶之间,为混合锶,其锶主要来源于下伏沉积地层柱;碳同位素组成略低于正常沉积碳酸盐岩,碳主要来源于下伏沉积地层柱在循环碳,同时又受其它来源碳的影响。同位素研究结果表明,热水沉积岩的组成物质主要来源于下伏沉积地层柱 (地壳内部 ),形成方式主要是外生沉积作用,即热水沉积岩是内生作用与外生作用共同作用的结果,是内外生矛盾的统一体。     

热水沉积岩及矿物岩石标志

热水沉积物不同于普通沉积物 ,主要与热水流体类型有关。文中把热水流体划分为中高温热水流体与中低温热水流体。中高温热水沉积岩包括钾长石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、萤石岩 ;中低温热水沉积岩包括碳酸盐、硫酸盐等岩石。钾长石岩是文中确定的一种标准高温热水沉积岩 ,热水沉积钾长石以冰长石和钡长石为主 ;热水沉积碳酸盐矿物一般为铁、镁、锰、钙碳酸盐 ,碳酸盐的形成与CO2 和H2 O的不混溶温度有关 ,一般在不混溶温度 ,即 2 66℃以下生成 ,或在海水补偿线以上形成。热水沉积岩中有热水交代蚀变岩夹层 ,尤其是在高温热水活动区 ,可以交代泥质、钙泥质沉积物形成热水交代沉积岩 ,包括方柱石黑云母岩、透辉石透闪石岩、夕卡岩、绿泥石岩等。根据对霍各乞铜多金属矿床的研究 ,热水交代透辉石透闪石岩的稀土总量较低 ,表现为轻稀土富集 ,重稀土亏损 ,稀土配分模式表现为正Eu异常     

秦岭造山带泥盆系热水沉积岩相的亚相和微相划分及特征

提出秦岭泥盆纪热水沉积岩相，划分了热水沉积岩相的亚相，微相，并总结其特征，按成岩成矿作用方式可划分为热水同生沉积亚相，热水同生交代亚相，热水浊流沉积亚相，热水液压致裂一隐爆亚相，热卤水渗滤交代亚相，热水（岩浆）流体隐爆－液压致裂亚相等6个亚相，沉积盆地分析中，它们是建立热水沉积盆地中地层格架的构造岩石地层单位组成单元，按地球化学动力学－岩石组合可划分为硅质岩亚相，重晶石岩亚相，钠长石岩亚相，铁镁碳酸盐岩亚相，方柱石－黑云母岩亚相，硫化物岩亚相等6个亚相，在热水沉积成矿盆地的地球化学分析与模拟中，它们是建立热水沉积体系及古热水成矿流体场地球化学类型的岩石地球化学地层层序单元及古热水成矿流体场地球化学类型单元。     

鄂尔多斯盆地煤成烃潜力与成气热模拟实验

鄂尔多斯盆地煤的Ｒｏｃｋ Ｅｖａｌ分析结果表明，在肥煤—焦煤阶段，Ｓ１＋Ｓ２达最大值，随后生烃潜力减弱。煤的Ｐｙ ＧＣ分析及热模拟成气实验结果证实煤成气具有３个生气高峰，分别相应于Ｒｏ，ｍ０５％～０７％、１０％～１４％及２５％，表明煤成气具多阶段性的特点。这一规律性的认识有助于煤成气的勘探和开发。同时，随煤级增高，煤成烃特征亦发生有规律的变化：异构烃减少，正构烃增加；类异戊二烯烷烃分布亦存在多变性或多阶段的演化特点；苯系化合物具波动性变化特征。     

论双井子铁矿的成因

本文通过对甘肃双井子铁矿的地层、岩石、地球化学特征、构造等因素的研究,认为双井子铁矿的或因应属"基性火山岩、花岗岩化热液矽卡岩型铁矿".