天水细尾子沟镁铁—超镁铁质岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、岩石地球化学特征及其构造意义

秦祁交接部位天水新阳镇细尾子沟新发现一套镁铁—超镁铁质岩,超镁铁质岩主要由蛇纹石化橄辉岩和透辉石岩组成,岩石具有低Si O2含量、高Mg O含量、稀土元素和微量元素与原始地幔含量相当的特点。镁铁质岩主要由变辉长岩和变辉长闪长岩组成,岩石具有堆晶岩的特点,具有低Si O2和Ti O2含量、高Mg O含量和Mg#值,具有较低的Ti/V比值(20±)、较高的稀土元素丰度和HREE较平坦的稀土元素配分模式;镁铁质岩属于拉斑玄武岩系列,其岩浆源区是受地壳物质交代改造过的富集型岩石圈地幔,具有E-MORB的特征。综合构造环境和区域大地构造背景,认为细尾子沟镁铁—超镁铁质岩为较典型的岛弧SSZ型蛇绿岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明细尾子沟岛弧SSZ型蛇绿岩形成于晚奥陶世晚期(443.6±1.8Ma)。细尾子沟岛弧SSZ型蛇绿岩的形成与"天水—武山"古洋盆自南向北的俯冲作用密切相关,表明秦祁交接部位早古生代构造格局是一个完整的洋—弧—盆体系。     

塔里木西南缘布雅花岗岩体地球化学特征及构造意义

布雅花岗岩体侵位于塔里木南缘铁克里克断隆带下元古界埃连卡特岩群, 其主体由二长花岗岩组成。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明, 布雅花岗岩体形成于晚奥陶世(457.03~445.07 Ma), 是早古生代岩浆作用的产物。岩石地球化学表明其具高钾钙碱性系列特征, 岩体为准铝质Ⅰ型花岗岩, 并具有高Ba-Sr花岗岩的岩石地球化学特征, 即高Ba、Sr和LREE含量, 高Sr/Y、La/Yb值, 低Y(5.9×10^-6~8.0×10^-6)、Yb(0.41×10^-6~0.72×10^-6)和HREE(4.01×10^-6~5.02×10^-6), 轻重稀土元素强烈分异, 无明显Eu负异常, 亏损Nb、P、Ti等高场强元素。根据该岩体岩石地球化学特征及前人对高Ba-Sr花岗岩成因研究成果, 笔者认为该岩体可能为岩石圈的拆沉和减薄作用引发地幔岩石圈发生部分熔融, 后伴随着角闪石、黑云母和副矿物的分离结晶形成了高Ba-Sr的布雅花岗岩, 其物质来源很可能与含远洋沉积物(含碳酸盐岩)俯冲板片析出流体/熔体交代的富集地幔以及早元古埃连卡特岩群基底物质所组成的混合源区有紧密联系。     

三氯化铝浸取-火焰原子吸收光谱法测定水系沉积物中低含量的碳酸铁

传统的氯化铵浸取-重铬酸钾滴定法(邻二氮菲比色法)可有效分析试样中较高含量的碳酸铁(7.5%~80%),但试剂消耗量大、测定步骤冗长、分析误差相对较大,水系沉积物中碳酸铁含量较低,采用此方法分析时其他含铁矿物的干扰易引入测量误差。本研究采用三氯化铝水浴加热浸取,建立了火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定水系沉积物中低含量碳酸铁(0.1%~6.0%)的分析方法。使用80 m L浓度为100g/L的三氯化铝溶液水浴加热60 min,可完全浸取试样中的碳酸铁;在标准曲线中加入与待测样品浓度相同的三氯化铝,有效地避免了浸取剂三氯化铝的基体干扰。碳酸铁的检出限为0.015μg/m L,精密度为2.3%~4.0%(n=12),加标回收率为95.0%~107.5%。沉积物中常见的含铁矿物(如赤铁矿和磁铁矿)对碳酸铁的测定干扰可忽略,磁黄铁矿的干扰可通过加入氯化汞消除。本法比传统化学分析方法的操作简便,准确度和精密度高,解决了其他含铁矿物的干扰问题。     

大冶铁矿田铁山矿区三维地质体建模及深部成矿预测

利用三维地质体建模软件Minexplorer建立了湖北大冶铁矿田铁山矿区矽卡岩矿体的三维地质模型,并对其进行了深部成矿预测。通过收集钻孔数据,建立地质数据库,生成三维钻孔;通过剖面定义、单工程矿体圈定、剖面编辑、曲面连接、封装成体建立矿体三维模型,获得铁山矿区三维地形-地质模型。该模型显示,铁山矿体呈NWW向展布,应沿该方向部署找矿;黑云母辉石闪长岩呈S形接触的转折部位是成矿的有利位置。矿体与航磁异常复合关系表明,5号矿体下方存在巨大找矿潜力,狮子山-尖山是下一步找矿勘探的重点方向。2号矿体与地层复合关系表明,铁矿体主要赋存于闪长岩上方和大理岩下方,因此,沿闪长岩和大理岩往下延伸可以寻找铁矿体。2号矿体主成矿元素Fe含量具有随深度增加而逐渐降低的变化趋势,显示矿化强度由浅部到深部逐渐减弱的变化特点,暗示2号矿体在-700 m深部以下的找矿潜力较小。三维控矿构造界面的凹兜部位和平缓部位是找矿的有利位置。     

膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用

矽卡岩型铁矿是我国富铁矿的重要类型,约占全国富铁矿总储量的60%。虽然膏盐层与矽卡岩型铁矿的关系已引起部分矿床学家的关注,但膏盐层的控矿机制尚不清楚。本文以我国最重要的大冶式和邯邢式矽卡岩型铁矿为例,探讨了膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用。膏盐层富含碳酸盐、石膏和石盐等,不仅可以为成矿提供大量Na⁺、Cl^-、CO3²⁺等矿化剂,使围岩发生钠长石化、方柱石化（氯化）和矽卡岩化等蚀变,使Fe²⁺以NaFe-Cl等络合物形式搬运,膏盐层还是地壳深处最重要的氧化障,能够将硅酸盐熔体和成矿溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺,富集形成铁矿床,是矽卡岩型铁矿成矿的关键因素。大冶地区的膏盐层属于中三叠统下部的嘉陵江组,邯邢地区的膏盐层属于中奥陶统马家沟组—峰峰组。大冶和邯邢式矽卡岩型铁矿中硫化物的δ³⁴S_V-CDT值异常高,计算结果表明矿床中约80%的硫来自膏盐层硫酸盐的还原,还原温度多在500℃以上,但硫化物的沉淀温度相对较低,就位时间稍晚;硫酸盐的δ³⁴S_V-CDT值和还原温度越高,硫化物的δ³⁴S_V-CDT值越高,原始岩浆硫所占比例越高,硫化物的δ³⁴S_V-CDT值越低。当炽热的岩浆与膏盐层（CaSO₄）发生同化混染时,SO₄^2-将硅酸盐熔体中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺,Fe³⁺无法进入硅酸盐矿物晶格,而形成Fe₃O₄/Fe₂O₃进入熔体,铁氧化物在磷、氯化钠、水等挥发分和盐类物质的作用下在岩浆房中与硅酸盐熔体发生不混熔,形成铁矿浆,沿构造有利部位贯入,形成矿浆型铁矿床。在矽卡岩型铁矿床中,矿浆充填型和热液交代型矿体同时存在,二者在空间上具有一定的分带性,有时渐变过渡,矿浆充填型铁矿体通常位于深部靠近成矿岩体的部位,而热液交代型铁矿体位于成矿流体运移的前方。在SO₄^2-氧化Fe²⁺的同时自身被还原为S^2-,与Fe²⁺结合形成硫铁矿,分布在铁矿的上部或边部。     

磁铁矿中磁性物成分的测定及可选性评价

对磁铁矿样品分别用磁选管和手工内磁选法进行磁选,并对原矿样品和样品的磁性物中TFe、P、S、V2O5、TiO2、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Sn、Cu、Pb、Zn的含量进行测定.分析结果表明,采用手工内磁选和磁选管对磁铁矿进行磁选所得的结果一致,为了简便操作,本文均采用手工内磁选法选出磁性物.A矿区磁性铁(mFe)含量(22.42％)比B矿区mFe含量(22.59％)低,但A矿区样品的磁性物中TFe含量(磁铁精矿品位)大于66％,比B矿区样品的磁性物中TFe含量(小于57％)高,A矿区的磁铁矿选矿效果明显好于B矿区,说明对磁性物中TFe含量的测定能够更好地反映矿石的可选性.原矿样品中P、S的含量分别为0.328％、0.271％,而样品的磁性物中P、S的含量为0.021％、＜0.005％,均达到铁矿石冶炼标准;原矿样品中V2O5、TiO2的含量分别为0.156％、1.37％,而样品的磁性物中V2O5、TiO2含量分别为0.823％、13.62％,达到了铁矿石冶炼标准.原矿样品的(CaO+MgO)/(SiO2 +Al2O3)值为0.876,为自熔性矿石,而其磁性物的(CaO+ MgO)/(SiO2+Al2O3)值为0.453,为酸性矿石.由此说明,单纯测定原矿样品中的各成分尚不能对磁铁矿的可选性进行科学性评价,只有进一步测定磁铁矿的磁性物中各成分的含量,才能够对磁铁矿进行可靠的评价.本文通过对磁铁矿中磁性物成分的测定,为磁铁矿的选冶性能提供了新的评价方法.     

澳大利亚西部哈默斯利铁成矿省BIF富铁矿的成矿特征与控矿因素

澳大利亚西部哈默斯利铁成矿省含有世界级高品位的赤铁矿体。主要铁矿床包括芒特维尔贝克、汤姆普莱斯山、帕拉伯杜等,它们均产于元古宙早期布罗克曼BIF型含铁建造中。高品位铁矿体的空间分布明显受到元古宙区域隆起和拉张环境下形成的古老正断层系统的控制。该成矿省高品位铁矿层的形成可分为3个阶段:第1阶段为深层阶段,该阶段硅从含铁建造中淋滤出来,留下薄层状富含铁氧化物、碳酸盐岩、硅酸镁和磷灰石的残余物;第2阶段为深部大气水氧化阶段,该阶段含铁建造的磁铁矿—菱镁矿组合被氧化为赤铁矿—铁白云石,并以发育假象赤铁矿为特征;第3阶段为浅层风化作用。通过对成矿特征和成矿模式的总结,认为成矿时代、断层、褶皱等构造特征及流体和表生风化作用是富铁矿床形成的主要控矿因素。     

西澳大利亚中西铁矿区地质特征及找矿标志

澳大利亚是世界上铁矿石较为丰富的国家之一,已探明的铁矿石资源90%集中在西澳州哈默斯利铁成矿省和中西铁矿区。由于哈默斯利铁成矿省铁矿资源日渐枯竭,中西铁矿区已逐渐成为西澳的新兴铁矿区。基于对中西铁矿区地质特征及与世界上其它大型铁矿区(省)含铁建造成矿特征的对比,认为该矿区铁矿床的成矿类型为阿尔戈马型,太古宙的条带状含铁建造、正地形的地形地貌特征、地表分布大面积的富铁红土及磁异常是该矿区铁矿的主要找矿标志。通过对该地区投资现状的分析,提出投资建议。     

西天山哈勒尕提含矿花岗岩地球化学、锆石U-Pb年代学及地质意义

西天山哈勒尕提含矿花岗岩体位于准噶尔和伊犁地块间的西天山构造带内,其中赋含矽卡岩型铁铜矿床。岩体由闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成。二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(357.9±1.3)Ma,时代为晚泥盆世。岩石地球化学特征表明,闪长岩和花岗闪长岩属贫钾富钠准铝质的I型花岗岩,二长花岗岩类则属贫钠富钾的过铝质S型花岗岩。岩相接触关系、地球化学特征表明,其不是同源岩浆分异结晶的产物,应源于长英质-基性麻粒岩相下地壳的分层熔融和先后侵入形成的。结合区域演化历史,西天山哈勒尕提含矿花岗岩体形成于大陆边缘弧环境,地幔动力学为靠俯冲带陆一侧的地幔上隆引起下地壳局部熔融和有少量地幔物质加入的模式。     

论扬子地块西缘元古宙铁氧化物铜金型矿床与大地构造演化

探讨和总结了扬子地块西缘大地构造演化、元古宙重大构造-岩浆事件与铁氧化物铜金型(IOCG)矿床关系,以促进对深部隐伏IOCG矿床勘查和新技术研发。在新太古界-古元古界小溜口岩组顶部和不整合面之下,含矿层状-似层状碱性方解石钠长石岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄为2520±14 Ma,这种似层状铜矿床和其上不整合面型Cu-Co-AuAg-REE-Fe矿体,以云南东川因民铁铜矿床深部小溜口岩组中铜矿床为代表。总体上,IOCG矿床与扬子地块大地构造演化之间关系为:(1)扬子地块于东川运动(中条运动/Hudsonian Orogeny,1800 Ma)形成了陆壳基底。在中元古代初期(1700±50 Ma)发生了地幔热物质上涌侵位的构造-岩浆事件,导致古扬子地块发生裂解并形成裂谷构造和大陆裂谷盆地。在近东西向大陆裂谷盆地发育初期,构造动力学特征为火山地堑式断陷成盆。在碱性铁钠质基性岩、铁钾质粗面岩和铁质辉绿辉长岩形成过程中,形成了第一期IOCG矿床成岩成矿高峰期(1650±50 Ma),以云南大红山IOCG矿床为代表。(2)在裂谷盆地成熟发育期,构造动力学特征为裂陷沉降成盆。因民期和黑山期两次地幔热物质上涌侵位,导致了构造-岩浆-成岩成矿事件发生。在铁钠质基性火山岩、铁钾质粗面岩、水下火成碳酸岩、火山喷溢-火山热水喷流沉积相等形成过程中,形成了第二期IOCG矿床的成岩成矿高峰期(1500±50 Ma),以云南迤纳厂IOCG矿床为代表。(3)在小黑箐运动/满银沟运动(格林威尔造山期,1000 Ma±),扬子地块南缘形成了近南北向洋壳俯冲和陆缘侧向挤压收缩体制,碱性铁质辉长岩-辉绿岩体上涌侵位,伴随同构造期脆韧性剪切带形成和沉积盆地构造反转,形成区域性不整合面(小黑箐运动/满银沟运动)和后期沉积型-火山沉积型铁矿床,为IOCG矿床第三期成岩成矿高峰期(1000±100 Ma)。以白锡腊深部和新塘IOCG矿床为代表,形成IOCG矿床和IOCG矿床的叠加成岩成矿。(4)晋宁-澄江期为多重构造体制耦合与转换格局,扬子地块内部和陆缘具有造山带-沉积盆地-深部地幔柱上涌侵位,深部地幔柱上涌侵位形成的碱性铁质辉长岩具有OIB源区特征,形成了第四期IOCG矿床的成岩成矿高峰期(800±50 Ma),以四川拉拉IOCG矿床受碱性铁质辉长岩侵位与叠加成岩成矿为代表。在澄江期"盆→山"耦合与转换,IOCG矿床和东川型铜矿中进一步发生了盆地流体叠加改造富集(810~700 Ma)。