陕西紫阳柞木沟铁矿床岩石地球化学特征及成矿指示意义

陕西紫阳县柞木沟矿床位于北大巴山腹地,赋矿岩体岩性为辉绿岩,从岩体的下盘到上盘,未见大规模层状侵入体所具有的层状构造及堆晶结构。矿体赋存于岩体中部暗色含矿带内,矿体的产状与赋矿辉绿岩体产状一致,矿石为典型浸染状构造。矿石矿物为钛磁铁矿、钛铁矿,脉石矿物为辉石、斜长石、角闪石、黑云母等,蚀变矿物为绿泥石、绿帘石、钠长石及榍石等。本文运用全岩岩石地球化学分析,对柞木沟矿床赋矿岩体和矿石分别进行主量元素和微量元素分析。赋矿辉绿岩与矿体具有相似的矿物组成,微量元素、稀土元素及地幔源区特征相近,二者具有相近的岩浆来源,为同一岩浆作用下的产物。矿区的地幔源区性质为软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合源区,且指示矿区岩浆活动可能与俯冲消减作用存在着内在的成因联系。矿床地质特征、矿石结构构造特征以及岩石地球化学特征共同指示柞木沟矿床属于岩浆型铁矿床。矿床形成构造环境为弧后板内拉张环境,早志留世弧后拉张作用导致下部岩浆上涌进而完成该矿床的成矿作用。     

北大巴山滔河镁铁质岩中钛闪石的厘定及指示意义

滔河岩体位于北大巴山地区岚皋县,滔河镁铁质岩的岩石类型与区域镁铁质岩石类型一致,主要为辉绿岩、辉长岩、辉长辉绿岩及富含钛闪石的闪长岩,各相邻镁铁质岩呈明显的渐变过渡状态,指示为同期岩浆作用的产物。闪长岩内部角闪石呈细长条状、针状巨晶产出,粒径为1~3 cm不等,自形程度较高,具有明显的高铝(Al=1.93~2.06)、高钛(Ti O2=4.54%~5.50%)特征,其种属为钛闪石。钛闪石结晶温度为1 062~1 129℃,形成深度为19.11~22.64 km,氧逸度变化范围为-0.36~-0.01,说明岩浆来源较深且上侵速度较快。钛闪石的存在指示岩体的源区在部分熔融前发生了明显的地幔交代作用,地幔交代和岩体形成都与俯冲消减作用存在内在的成因联系。岩体具有明显的深源特征、与俯冲消减作用有关及区域岩体的地壳混染特征,共同指示滔河岩体可能形成于与俯冲相关的弧后拉张环境。     

南秦岭武当山十堰地区中生代镁铁质岩石成因与构造意义——岩石地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

南秦岭的北大巴山—武当山—十堰—随州一带发育大规模的镁铁质岩墙群,其岩石学成因为地质学家所广泛关注。本文对其中的武当山十堰地区黄龙—方滩一带发育的辉长岩体开展了全岩地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年龄以及LA—MC—ICP—MS锆石Hf同位素组成研究。结果表明,辉长岩形成于晚三叠世(221.2±2.5 Ma);岩石地球化学组成显示辉长岩为亚碱性拉斑玄武岩系列,轻稀土富集重稀土亏损,其平滑右倾的稀土配分模式与E—MORB相似;中等Ti、Zr、Hf、Nb含量,亏损Rb、Sr等大离子亲石元素,以及结晶年龄锆石的ε_(Hf)(t)值在-13.5至-6.18之间,表明岩石具有古老的两阶段Hf模式年龄(2103～1640 Ma)。综合分析表明:该套辉长岩岩浆为尖晶石二辉橄榄岩低压、中等程度部分熔融形成,并且其源区为亏损地幔与富集地幔组分混合成因;结合区域构造演化的相关资料,认为该套E—MORB性质辉长岩形成于类似汇聚边缘的构造环境,可能为受勉略洋壳俯冲影响,为俯冲—碰撞造山阶段产物。     

陕西柞木沟铁矿矿物学、成矿年代学特征及对矿床成因的指示意义

柞木沟铁矿床为北大巴山地区的钛磁铁矿矿床。矿区赋矿岩体为辉绿岩,主要矿物组成为单斜辉石、长石、角闪石、黑云母、钛磁铁矿和钛铁矿等。文中利用电子探针对柞木沟矿床内部典型矿石矿物组成研究发现,单斜辉石主要为普通辉石,角闪石为镁绿钙闪石和阳起石,黑云母主要为铁质黑云母,少量为镁质黑云母。柞木沟铁矿床赋矿辉绿岩母岩浆具有高碱(K2O+Na2O含量3.56％～4.79％)、高钛(TiO2含量3.50％～5.58％)特征,指示其为碱性系列岩浆。单斜辉石平衡温度为1 138～1 167 ℃,铁钛氧化物形成温度为781～808 ℃,氧逸度(lgf(O2))为-14.15～-14.36,黑云母结晶温度分为600～650 ℃和～700 ℃两个区间,氧逸度介于NNO与MH之间。矿石内部锆石SHRIMP U Pb测年结果为(437.9±3.7) Ma,与区域不含矿岩体年龄一致,说明二者为同期岩浆作用产物。矿体赋存于岩体中、矿体与含矿辉绿岩围岩呈渐变过渡关系、磁铁矿的岩浆成因、磁铁矿的矿物化学特征及氧同位素组成特征共同指示柞木沟矿床为典型岩浆矿床。北大巴山地区早古生代晚期的拉张作用,导致深部的岩浆上升并在浅部快速就位,早期结晶出少量铁钛氧化物;随着温度降低,辉石、长石、角闪石等铁镁硅酸盐矿物开始结晶,进而包含早期结晶的铁钛氧化物。岩浆的氧逸度逐渐升高以及后期富铁质流体的注入导致铁钛氧化物大量结晶,最终完成该区的成矿作用。     

北大巴山地区斑鸠关组砂岩地球化学特征对物源和构造环境的限定

北大巴山是南秦岭造山带的重要组成部分,保留较完整的地层记录。长期以来,斑鸠关组被认为形成于相对稳定的构造环境。本文通过对斑鸠关组砂岩的沉积序列和地球化学分析,详细分析其物源区和形成构造环境。沉积学特征表明,斑鸠关组砂岩主要为一套深水沉积的细砂岩、粉砂岩和泥岩组合序列,形成于海底扇。砂岩中交错层理恢复的古流向表明,其物源主要来自于北侧。地球化学分析表明,斑鸠关组砂岩SiO_2为61.54%～84.35%,主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu负异常的特征。砂岩的风化蚀变指数为51～67,Th/U比值为3.36～7.02,表明砂岩物源区经历了较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值指示斑鸠关组砂岩没有经历沉积再旋回,为近源沉积。砂岩物源区组成判别图表明,斑鸠关组物源主要为长英质岩石。砂岩源区构造环境判别图以及特征指数表明,斑鸠关组源区形成于大陆岛弧和被动大陆边缘环境。综合区域资料,表明斑鸠关组形成于大陆岛弧相关环境,非大陆裂谷。     

沉积型锂资源成矿作用特征

沉积型锂资源作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其储量大、分布范围广而备受关注,但对于锂的赋存状态、赋矿沉积岩的沉积特征、成矿物质来源等成矿作用特征观点不一。通过对国内外沉积型锂资源成矿作用的综合分析,文章尝试总结出沉积型锂资源的成矿作用规律。综合国内外沉积型锂资源（矿床）的特征分析,沉积型锂资源主要赋存于黏土岩、铝质黏土岩及铝土矿中,部分分布于绿豆岩（凝灰岩）以及砂岩、泥岩等碎屑岩。锂在其中的赋存状态多样,主要以类质同象或离子吸附形式赋存在绿泥石、蒙脱石、高岭石和伊利石等黏土矿物中,个别为可开采的独立含锂矿物。多数沉积型锂资源沉积在湖相、泻湖相等低能的还原环境中,富锂岩石主要来源于岛弧类长英质火山岩和少量碎屑岩-碳酸盐岩,且源区母岩经历强烈的风化作用,沉积物可能经历再旋回的搬运过程。富锂岩石源于大陆岛弧环境,沉积于被动大陆边缘、裂谷或克拉通盆地。火山岩和含锂地层下伏的碳酸盐岩均可能是沉积型锂资源中锂的来源,成矿源区的不同造成了沉积型锂资源成矿作用的差异。     

北大巴山紫阳地区粗面岩黑云母化学特征及成因意义

紫阳地区粗面岩呈北西向分布于北大巴山构造带,岩石中广泛发育黑云母。选取2条典型剖面,对紫阳地区粗面岩中的黑云母进行系统的矿物地球化学分析,探讨了其形成条件及其成岩意义。电子探针分析结果表明,两条剖面粗面岩中的黑云母Fe2+/(Fe2++Mg)分布较均一,并且贫钙,指示为原生黑云母。在云母分类图解中,蒿坪剖面自底向中上部岩石中黑云母为富镁黑云母且具有富铁趋势,金猪店剖面为富铁黑云母,且从蒿坪剖面底部岩石至中上部再到金猪店剖面黑云母MF平均值表现为0.598→0.533→0.350减小趋势,MgO平均值亦表现为14.40→12.14→7.61的减小趋势,而FeOT/(FeOT+MgO)和Al2O3的平均值则分别为0.55→0.61→0.77和12.19→13.43→15.00的增大趋势,显示随着岩浆演化阶段不同,岩浆来源从壳幔混合源向壳源转化,且其可能形成于与造山作用相关的背景环境下。矿物化学研究显示,黑云母的平均结晶温度早期为542℃到675℃再到晚期为575℃,氧逸度也相应从-10~-11.9到-11.7~-13.5减小,最后到-15.5~-16.1,说明黑云母形成于中温、中氧逸度环境,且随着岩浆演化成岩条件由早期的相对氧化向晚期相对还原的方向转化。