苏鲁超高压变质带岗上超镁铁质岩铬尖晶石形成过程——铬成矿新机制

岗上超镁铁质岩主要由纯橄岩和石榴橄榄岩组成,主要组成矿物有橄榄石、铬尖晶石、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg)×100]从51到89变化,铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期向榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征。随着超镁铁质岩的演化,铬尖晶石中Cr#不断增大(51增大到89),而铬尖晶石Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+)]不断减少,氧逸度不断增加。在绿片岩相—绿片角闪岩相退变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式。晚期剪切变形等次生变化有利于富铬铬尖晶石矿物的形成和铬尖晶石的富集。同时,角闪岩相和绿片岩相变质作用使铬尖晶石富集呈现容易开采的条带状,降低了铬尖晶石与其他硅酸盐矿物的结合强度,降低了开采强度和成本,使原本不易于开采的铬铁矿矿体变得可以开采。这些意味着铬铁矿矿体展布要结合后期变质作用进行综合分析。     

东秦岭松树沟蛇绿岩中超镁铁质岩及铬铁矿的成因探讨

地质、岩石地球化学及构造变形特征综合研究表明，松树沟超镁铁质岩是底辟侵位于上覆玄武岩中的地幔岩部分熔残余体，该残余体在底辟上过程中发生塑性变形，并再次部分熔融，其残余物为橄榄质糜棱岩，熔体部分形成中粗粒纯橄岩板状或脉状体及其伴生的铬铁矿。     

大别山北部超高压变质大理岩及其地质意义

岩石学研究表明 ,大别山北部镁铁 超镁铁质岩带中白云质大理岩至少经历过三期变质阶段 :(1)榴辉岩相峰期变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金红石 +镁橄榄石 +钛 斜硅镁石 +富镁的钛铁矿±文石±石榴子石 ;(2 )麻粒岩相退变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金云母 +镁橄榄石 +透辉石 +钛铁矿 +尖晶石±斜方辉石等 ;(3)角闪岩相退变质阶段 ,主要矿物组合为方解石 +白云石 +磷灰石 +磁铁矿+榍石等。它的峰期变质矿物组合 ,类似于苏 鲁超高压大理岩 ,形成压力至少大于 2 .5GPa。这进一步证明 ,大别山北部大多数高级变质岩 (包括大理岩等 )都曾经过超高压变质作用 ,应属于印支期扬子俯冲陆壳的一部分。     

苏鲁超高压变质带超镁铁岩深部碳酸盐交代作用的证据

中国大陆科学钻探工程第三先导孔(PP3钻孔),位于秦岭-大别-苏鲁超高压造山带的东部,赣榆岗上超镁铁岩体中。钻孔中超镁铁岩的岩性包括纯橄岩和石榴超镁铁岩等,该超镁铁岩的SiO_2含量均值在43.68%,变化范围为41.9%~47.11%;MgO均值在44.71%,变化范围为47.12%~48.62%;Cr_2O_3均值在0.39%,变化范围为0.30%~0.47%;CaO均值0.12%(变化范围为0.006%~0.34%);Na2O均值在0.05%(变化范围为0.005%~0.32%)。超镁铁质岩的Mg#(Mg/(Mg+Fe)×100)稳定在91.9~93.0之间,Cr#(Cr/(Cr+Fe)×100)均值在38,较高;变化在30~45之间,变化小。其中闪石化金云母超镁铁岩具有最低的值(Cr#=19)。Ni含量在2100×10~(-6)~2500×10~(-6),CaO含量均值为0.13%,Al_2O_3含量均值为0.41%。岩体成分均一,表现为高镁,低钙和低铝的特征。超镁铁岩的不相容元素和稀土元素总量很低,稀土元素总量均值在0.60×10~(-6)。(La/Yb)N比值在6.9~51.2,均值在16.1,重稀土元素严重亏损,是中国东部最亏损的地幔岩之一。超镁铁岩中橄榄石成分(Fo在88.7~93.1之间,Fa在6.8~11.1之间),从早期到晚期,岩石Fo值从93→91~92.4→88.7~89.1。铬尖晶石Cr#值从51到89变化,TiO_2和MnO_2值分别低于0.26%和0.46%,晚期铬尖晶石Cr#值增大,Ti含量减小。单斜辉石由透辉石(Wo_(45.9)8En_(47.89)Fs_(2.73)Ac_(3.39))和顽透辉石(Wo_(27.61)En_(68.78)Fs_(2.27)Ac_(1.34))两种,透辉石(Cpx_Ⅰ)在顽透辉石(Cpx_Ⅱ)中呈被交代的残余粒状。角闪石和金云母呈明显的条带状和脉状,局部发育。岩石具有弱的Na和K交代作用,较高的Sr和Ba等元素,亏损高场强元素(HSFE),以及特征的稀土元素和微量元素配分曲线;岩石中主要组成矿物橄榄石从早期到晚期,矿物Mg#指数下降(Mg#从93→88);单斜辉石中可看到透辉石被顽透辉石交代现象;次生角闪石和金云母的形成等特征都显示超镁铁岩经历了碳酸盐交代作用。在超镁铁岩矿物橄榄石中发现细小白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物更有力证明了苏鲁超高压变质带超镁铁岩经历了深部碳酸盐交代作用。PP3钻孔超镁铁岩属于强烈亏损地幔岩区域,单斜辉石和角闪石等含水矿物在超镁铁岩中含量低,交代作用的范围和规模有限,且交代作用在动力学上是快速的和不平衡的过程。     

中国岩浆铜镍矿床的形成特点与找矿方向

与幔源镁铁-超镁铁质岩浆密切相关的铜镍硫化物矿床,因深部地幔动力学机制不同在地球表壳的分布极不均衡。中国岩浆铜镍硫化物矿床分布不均匀,主要产出于板块内部或其边缘。为认识中国铜镍矿床的形成特点,进一步明确找矿方向,通过综合分析已有典型岩浆铜镍硫化物矿床,发现该类矿床基本形成于新元古代晚期、早古生代晚期及晚古生代晚期,且均无一例外地就位于板块内部或其边缘的造山带中,是硫化物熔离后的岩浆多期侵位的结果。通过系统研究岩浆铜镍矿床深部过程及地质、物探、化探、遥感有利成矿信息,结合找矿突破的最新勘查进展,指出中国西北部是岩浆铜镍硫化物矿床的重要成矿潜力地区,稳定地块边缘仍是主要的找矿方向。     

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与成矿作用的新进展

镁铁质—超镁铁质岩浆作用与Cu、Ni、Co、PGE(铂族)、V、Ti、Cr、Fe等金属成矿作用关系密切。镁铁质—超镁铁质岩浆能否成矿主要由岩浆源区的性质、构造背景以及是否存在古老且一直活动的深大断裂等因素决定。介绍了一些世界上典型矿床的新的成矿模型及寻找与镁铁质—超镁铁质岩有关的PGE矿床的新技术与新方法。     

大别山北部镁铁-超镁铁质岩带的研究新进展

报道了大别山北部镁铁－ 超镁铁质岩带研究的一些最新进展,其中特别重要的是两种产状新鲜榴辉岩露头的发现、超高压变质线索及变质蛇绿岩的地球化学证据等。讨论了该带需进一步研究的若干问题。     

闽北政和洋后变质超镁铁岩的岩石地球化学及矿物化学研究

岩石化学研究表明，洋后变质超镁铁岩是由变质方辉橄榄岩和变质超镁铁堆积岩组成。变质方辉橄榄岩的微量元素地球化学及矿物化学特征表明，应为亏损的残余地幔产物。通过系统的岩石地球化学、矿物化学及年代学研究，认为洋后变质超镁铁岩可能为华南晚震旦－早古生代的蛇绿岩组成部分。     

太古宙绿岩带中铬铁矿床研究现状与展望

太古宙绿岩带中铬铁矿床不仅具有重要经济价值,而且是研究地球早期物质组成和地幔演化的重要对象。太古宙铬铁矿床形成时代久远,普遍经历了后期复杂的变质、变形和流体改造等一系列地质作用。相较于显生宙豆荚状铬铁矿和元古宙层状铬铁矿,对太古宙绿岩带内产出铬铁矿的研究还较为薄弱,尤其对铬铁矿体形成的地质背景和岩浆作用缺乏深入系统的研究。本文综述了格陵兰、印度、澳大利亚西部、加拿大以及津巴布韦等典型太古宙绿岩带中铬铁矿床的主要地质特征和研究现状,讨论了相关科学问题和研究展望。绿岩带中铬铁矿床主要产在古太古代-新太古代（3.3~2.7Ga）克拉通内的超基性岩石单元中,矿体常与蛇纹石化纯橄岩伴生。铬铁矿体产状复杂,既有层状和似层状,也有透镜状和不规则状,因此不能简单归于层状铬铁矿或豆荚状铬铁矿。铬铁矿岩以块状为主,其铬铁矿Cr^#相对较高（>60）,属高铬型,Mg^#中等偏高（21~93）且与Cr^#呈负相关关系。研究认为,绿岩带中铬铁矿的成矿母岩浆来自深部亏损含水地幔分异所形成的科马提质岩浆,且受到了地壳物质混染。在开放的岩浆房内,含矿原始母岩浆与不断补给的科马提质岩浆相混合,并随着岩浆的重力分异和对流分层等作用形成堆晶状铬铁矿体。

     

东天山色尔特能豆荚状铬铁矿的发现及意义

色尔特能镁铁质-超镁铁质岩位于东天山小热泉子构造带和觉罗塔格构造带结合部位,由纯橄岩-辉橄岩-辉石岩和辉长岩组成。2020年发现一条铬铁矿体,长2 m,宽1 m,走向110°,豆荚状,Cr2O3品位40.71%。通过野外地质特征分析与成矿理论研究,认为其属蛇绿岩型豆荚状铬铁矿。该类型矿产的发现在康古尔断裂带一带尚属首次,表明色尔特能镁铁质-超镁铁质岩为蛇绿岩,非基性-超基性侵入岩。证明东天山康南-东恰特尕力-色尔特能蛇绿岩带的存在,大大拓展了东天山铬铁矿勘查潜力,具有重要理论和现实意义。     

含柯石英锆石的SHRIMP U-Pb定年:胶东印支期超高压变质作用的证据

苏鲁超高压变质带的形成时代究竟是印支期还是新元古代争议始终很大。对山东胶南地区超高压变质带中超镁铁岩和榴辉岩的锆石激光拉曼、阴极发光和离子探针原位定年的研究获得超高压变质作用发生的时代为印支期。其中超镁铁岩含柯石英锆石的年龄为221±12Ma,该深成岩侵位时代为新元古代(581±44Ma)。此外,锆石中另有约400Ma年龄记录,可能代表岩石形成后另有一期热事件。榴辉岩的下交点年龄为228±29 Ma,与超镁铁岩含柯石英锆石年龄一致,代表超高压变质时代;上交点为中元古代(1821±19Ma),代表原岩年龄,后者与其片麻岩围岩时代相一致,说明榴辉岩是原位俯冲。     

大别山毛屋镁铁—超镁铁岩块的原岩与超高压变质作用

毛屋镁铁－超镁铁层状岩体由方辉橄榄岩、橄榄方辉岩、含石榴石方辉岩、石榴二辉岩、石榴透辉岩、榴辉岩、绿辉石岩等不同岩性的岩石组成的变层状堆晶岩。     

陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩矿物学特征——对Fe-Ti 成矿作用的指示

陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩为富含Fe、Ti等有用元素的含矿岩体。利用岩石地球化学方法、偏光显微镜和电子探针技术对该区镁铁质—超镁铁质侵入岩的岩石学、地球化学和矿物学特征进行了研究,并对Fe-Ti氧化物的形成、富集进行了初步探讨,对成岩、成矿作用具有一定的参考意义。结果表明,成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩与非成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩为不同岩浆源区、同期岩浆作用的产物,镁铁质—超镁铁质侵入岩类的Fe-Ti矿化作用与初始岩浆的源岩之间具有密切关系。Fe-Ti氧化物主要以钛铁矿和榍石的形式存在,局部见少量金红石。化学成分上,钛铁矿具富锰贫镁特征,本区Fe-Ti氧化物的形成和富集过程经历了岩浆结晶分异阶段和热液蚀变阶段。     

中国铬铁矿床的再研究及找矿前景

铬铁矿是生产不锈钢不可替代的原材料,中国目前是世界最大不锈钢消费国。铬铁矿一直是中国的短缺矿种,几乎完全依靠进口。铬铁矿床分为层状和豆荚状两种类型矿床。中国已知的铬铁矿床均属于豆荚状铬铁矿床,主要分布在西藏、新疆和内蒙古等地。该类矿床主要产于蛇绿岩型地幔橄榄岩或相关的堆晶杂岩中。最近在西藏罗布莎和俄罗斯乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现深部地幔矿物,认为铬铁矿来自深部地幔,不是产自浅部地幔橄榄岩。认为深部来源的铬铁矿可以成大矿,小岩体也可以成大矿,因此,十分有必要对中国境内的蛇绿岩地幔橄榄岩开展新一轮的调查。     

陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩矿物学特征——对Fe-Ti成矿作用的指示

陕南凤凰岭南缘变质镁铁质—超镁铁质侵入岩为富含Fe、Ti等有用元素的含矿岩体。利用岩石地球化学方法、偏光显微镜和电子探针技术对该区镁铁质—超镁铁质侵入岩的岩石学、地球化学和矿物学特征进行了研究,并对Fe-Ti氧化物的形成、富集进行了初步探讨,对成岩、成矿作用具有一定的参考意义。结果表明,成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩与非成矿镁铁质—超镁铁质侵入岩为不同岩浆源区、同期岩浆作用的产物,镁铁质—超镁铁质侵入岩类的Fe-Ti矿化作用与初始岩浆的源岩之间具有密切关系。Fe-Ti氧化物主要以钛铁矿和榍石的形式存在,局部见少量金红石。化学成分上,钛铁矿具富锰贫镁特征,本区Fe-Ti氧化物的形成和富集过程经历了岩浆结晶分异阶段和热液蚀变阶段。     

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中石榴辉石岩的退变质过程

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中的退变质石榴辉石岩包裹体具有“核-幔-边”结构,核部主要由石榴子石与单斜辉石组成,幔部含有由细小角闪石与绿帘石组成的后成合晶以及颗粒较大的角闪石与单斜辉石,通过详细的岩相学分析以及矿物成分分析,认为这些后成合晶是由石榴子石、单斜辉石以及来自围岩的流体共同反应而产生,大颗粒的角闪石主要是由辉石转变而来的,在幔部这个转变并不彻底,仍有一些残余辉石颗粒。边部主要由角闪石和绿帘石组成。该石榴辉石岩曾经历榴辉岩相超高压变质阶段。没有柯石英超高压代表性矿物（采样处的其他类型岩石都含有柯石英）的原因是石榴辉石岩的原岩为超基性岩。     

大别山北部变质镁铁-超镁铁质岩带中的英云闪长岩及其地质意义

依据地质及地球化学（常量元素、微量元素和稀土元素）特征,大别山北部变质镁铁－超镁铁质岩带中的英云交长岩具幔源型（Ｍ型）花岗岩类特征,它属于与蛇绿岩有关的浅色组分。     

大别山铙钹寨被麻粒岩相变质作用改造的变质超镁铁岩体：石榴辉石岩证据

对大别山铙钹寨超镁铁岩体中石榴辉石岩的研究表明，铙钹寨岩体经历了从尖晶石－富铝辉石相（750度，1．1GPa)，尖晶石－石榴石相（850度，1．5GPa)到麻粒岩相（800度，0．85GPa)的变质演化，该岩体与南大别超高压变质杂岩的演化过程存在很大差异，它基本上处于一较高温地热体制之下，属于南大别俯冲陆壳的上盘杂岩，铙钹寨岩体及其它超镁铁岩体的普遍麻粒岩化与区域麻粒岩相的相关性可能说明大别变质基底已被彻底改造，北大别（安徽省内）目前所展示的高级变质作用仅是印支期后麻粒岩相变质事件的反映。