对豆荚状铬铁矿床成因的认识

文章提出豆荚状铬铁矿床不是上地幔局部溶融后的残余物，而是亏损地幔又经部分溶融形成的溶体发生液相不混溶，导致硅酸盐岩浆和富铬矿浆的形成。当比重不同高度分馏的溶体在上升过程发生了分离，轻熔体上升侵入于岩浆房、重熔体和铬铁矿浆，就地堆积或贯入围岩形成豆荚状铬铁矿床。豆荚状铬铁矿的伴生围岩纯橄岩，不是高度亏损的上地幔残余，可能是与铬铁矿浆伴随的一种硅酸盐熔体 。与大量纯橄岩脉伴随的基性岩、超基性岩脉，也属     

极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石[1]和八面体假象蛇纹石[2]以来,已经发现了一个由70～80种矿物组成的地幔矿物群[3]。近些年的重要新进展有:(1)铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石,EBSD研究     

豆荚状铬铁矿铂族元素地球化学研究进展

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩中特有的一类矿产，按其化学成分可分为高Cr型和高Al型两种。其中的PGE主要以RuS2和Os、Ir、Ru合金等包体形式存在，或以类质同像形式进入铬铁矿晶格。两种类型的铬铁矿均表现出负倾斜型PGE配分模式，其Pt、Pd含量相近；与高Al型铬铁矿相比，高Cr型铬铁矿有更高的Os、Ir、Ru含量，部分豆荚状铬铁矿表现出Pt、Pd相对富集的平坦到正倾斜型PGE配分模式。目前对豆荚状铬铁矿PGE含量及配分模式还缺少一个统一的解释，但其PGE地球化学可为豆荚状铬铁矿的成因及构造背景解释提供更多的信息。     

豆荚状铬铁矿豆状结构成因机制探讨--以遵化地区豆荚状铬铁矿为例

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩套地幔构造岩中特征的矿产 ,其矿石发育丰富的岩浆 -变形结构构造类型 ,对认识大洋上地幔成因及其成矿过程具有重要意义。对遵化新太古代豆荚状铬铁矿的深入研究 ,发现它们发育了丰富的岩浆结构 (豆状结构、豆壳状结构等 ) ,还保留了大量凝缩标志和旋转特征。对比分析其各种特征结构发现豆状结构是由浸染状结构逐步演化形成的 ,并且旋转和凝缩是形成豆状结构的主要机理。豆荚状铬铁矿以其独特而稳定的物理化学特性 ,记录了大洋地幔深部岩浆活动(特别是扩张中心原始岩浆活动 )以及大洋岩石圈运动过程。因此 ,研究其成因机制能够为研究大洋上地幔动力学机制提供重要线索     

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿特征

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿的成矿特征，有别于国内外同类型矿床，经历了两个期次的成矿作用阶段。第一期成矿的分凝－堆积型矿床为高ｍｇ、Ｃｒ矿石，与国内外同类型矿床为高Ａｌ矿石有明显不同。第二期成矿，形成当今开采的工业铬矿床。即罗布莎豆荚状铬铁矿床。     

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿中发现超高压矿物柯石英

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床中发现典型的超高压矿物柯石英和蓝晶石, 二者呈针柱状交生, 产在一个以TiFe合金成分为主的颗粒(0.7mm× 0.5mm大小) 的最外部.该颗粒从内到外由4层矿物组成, 分别为TiFe合金主体、2 0~ 70 μm宽的自然钛、约10 μm宽的TiSi合金及30~ 5 0 μm宽的柯石英和蓝晶石为主的硅酸岩和氧化物层.主体矿物为高Ti低Fe的TiFe合金, 内部出现由细粒状低Ti高Fe的TiFe合金和自然钛组成的蠕英结构.最外层由柯石英和蓝晶石组成的格架中分布细粒的Si金红石和Ti-Mg -K -Na -Ca氧化物.初步认为TiFe合金从深部高温高压环境往浅部上升过程中, 内部发生局部熔融, 分解出自然Ti, 并在其边部与其他硅酸岩矿物或熔体发生反应, 形成柯石英和蓝晶石.这一过程可能发生在洋脊拉张环境, 由于地幔柱的上涌, 将深部的豆荚状铬铁矿带到浅部, 使得其中包裹的一些高温高压环境下稳定的矿物变得不稳定, 发生熔融和交代反应, 形成新的不平衡的矿物组合.罗布莎柯石英的这种不寻常产出特征说明是在减压过程中形成, 不同于造山带中常见的由板块俯冲增压过程中形成的柯石英      

对豆荚状铬铁矿床成因及评价准则的新认识

产于蛇绿岩套地幔橄榄岩中的豆荚状铬铁矿床，有高铬及高铝两种类型；前者属于ＰＰＧ蛇绿岩系列，后者属于ＰＴＧ蛇绿岩系列。作者的最新研究成果表明，高铬型铬铁矿是原始地幔岩高度熔融再造的产物。高熔系指随熔融程度的增高，原始地幔岩中的单斜辉石斜方辉石，借助于不一致熔融转变为橄榄石和铬尖晶石，导致了纯橄的形成。     

遵化豆荚状铬铁矿岩浆流变学性质

对遵化豆荚状铬铁矿中250个铬铁矿豆体的形态、大小、向椭球体转变的程度等统计分析表明,豆体在上升期间与岩浆作用的过程中伴有由等轴体(近似为球体)向椭球体转变的过程。其主要原因是豆体在相对岩浆运动的过程中,豆体的表面与岩浆之间的粘滞摩擦造成的。粘滞摩擦力的大小、作用于豆体表面的时间又取决于岩浆的粘度、豆体相对于岩浆的沉降速度、豆体半径的大小及岩浆上升的速度,所以这些因素将决定豆体变形(磨蚀、椭球化)的程度。因此,可用豆体与岩浆相互作用的物理过程来模拟豆体的变形特点,而反过来据实测的豆体变形程度数据又可推算岩浆真实的上升速度。     

豆荚状铬铁矿床的研究现状及进展

豆荚状铬铁矿床是工业上冶金级铬铁矿石的最主要来源,对于其成因研究依然是各国地质学家最为关注的热点之一。文章着重概述了近年来国内外地质学者对豆荚状铬铁矿床成因研究的现状和最新进展。最新研究表明,显生宙以来的豆荚状铬铁矿床具有一定的成矿专属性,主要赋存于蛇绿岩套底部(壳-幔边界,即岩石莫霍面)地幔橄榄岩中的一定层位中。世界上含矿的地幔橄榄岩普遍具有垂直熔融分带特征,即上部偏基性,下部偏酸性。豆荚状铬铁矿床与纯橄岩-方辉橄榄岩相密接相关,却很少见有豆荚状铬铁矿床产于二辉橄榄岩中。豆荚状铬铁矿的成矿作用经历了由洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,而岛弧环境(岛弧、弧后盆地、弧前盆地等)是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利的构造环境。富铬铬铁矿与纯橄岩、玻安岩(Boninite)均为亏损地幔橄榄岩再次高度熔融的最终产物,而玻安岩普遍产于岛弧环境。虽然玻安岩不是铬的有效载体,但玻安岩的熔离促使铬铁矿达到进一步的富集。铬铁矿中的铬来自原始地幔,主要来自于地幔橄榄岩中两种辉石的不一致熔融及其对副矿物铬尖晶石的改造。随着部分熔融程度的增高,地幔橄榄岩逐渐向富镁方向演变,而对应的造矿铬尖晶石也逐渐向富镁、富铬方向演变。     

豆荚状铬铁矿中不同类型矿物包裹体成因及指示意义

豆荚状铬铁矿是十分重要的战略资源,目前学者对它们的成因尚未形成统一的认识。先前的研究主要从岩石学、地球化学和地质年代学等方面对铬铁矿的成因进行了约束,但对铬铁矿包裹体类型及其反映的地质过程还缺乏系统的总结和研究。通过对不同岩体的铬铁矿中矿物包裹体进行详细的研究,发现铬铁矿中含有丰富的矿物包裹体,分为5大类：(1)无水硅酸盐类矿物包裹体,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等;(2)含水矿物,包括角闪石、绿泥石、蛇纹石等;(3)含铂族元素矿物和硫化物,包括Os-Ir合金、Pt-Fe合金、自然Os和自然Ir,以及黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等;(4)壳源矿物,包括锆石、金红石、石英、钙铬榴石等;(5)异常矿物,包括金刚石、碳硅石、柯石英等超高压矿物,以及自然镍、自然铬、自然铁和自然钛等。通过对比研究,确定它们形成于不同期次,进而初步拟定豆荚状铬铁矿形成过程存在4个阶段,分别为地幔深部的地幔柱/地幔对流、大洋岩石圈中地幔橄榄岩的部分熔融/岩浆结晶分异、俯冲带环境中的岩石-熔体反应和后期的热液蚀变/流体改造。认为铬铁矿中矿物包裹体记录了铬铁矿成矿各个时期的环境条件,针对铬铁矿中包裹体的详细研究可以更加准...     

豆荚状铬铁矿多阶段形成过程的讨论

豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国的紧缺矿种,因此,寻找一批大型铬铁矿矿床已成为解决我国对铬铁矿长期依赖进口的途经.然而对于豆荚状铬铁矿的成因,一直以来都有较大分歧.豆荚状铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩中大量异常地幔矿物的发现,引起了各国地质学家对豆荚状铬铁矿成因的新一轮思考.本文着重讨论近年来国内外学者对豆荚状铬铁矿研究的最新成果和进展,包括豆荚状铬铁矿的形态特征、产出规律、矿物化学、铂族元素(PGE)的分布模式,铬铁矿矿石中出现的超高压矿物,以及围岩地幔橄榄岩的演化过程等等.豆荚状铬铁矿中的铬来源于两种辉石的不一致熔融与副矿物铬尖晶石,其形成环境可能在下地幔或者是过渡带的位置.豆荚状中含铂族元素矿物呈包裹体状和裂隙状分布,铂族元素含量与铬铁矿形成过程中的S饱和程度有关,具有多期性的特征.进而初步地拟定了豆荚状铬铁矿形成过程存在四个阶段,分别为铬的来源阶段、铬尖晶石及超高压矿物的结晶阶段、铬铁矿的成矿阶段、铬铁矿的就位阶段,而每一阶段的特征还需进一步细化与翔实,并且需要对不同岩体不同产出的豆荚状铬铁矿矿床进行详细的对比研究.     

豆荚状铬铁矿以及其中铂族元素矿物的成因问题——进展与展望

铂族元素矿物(Platinum Group Mineral:简称PGM)资料的不断积累,丰富了人们对蛇绿岩中豆荚状铬铁矿成因的认识。文章总结近年来有关PGM的新资料和取得的新认识,探讨豆荚状铬铁矿以及其中PGM的成因问题。幔源岩浆结晶过程中,铬铁矿周边熔体减少将诱发那些易氧化的铂族元素(Os、Ir、Ru)在熔体中达到饱和状态,并结晶形成纳米级PGM。在地幔熔体中,随着硫逸度升高,PGM微粒与熔体中的硫反应并逐渐长大。多期次的熔体抽提和熔体-岩石反应事件,可以在地幔源区通过逐步降低硫逸度、促进含铂族元素的贱金属硫化物分解,形成PGM以及铂族元素合金。低硫逸度环境更有利于PGM的形成和保存。在变质环境或流体环境中,这些PGM往往会与流体反应,造就了PGM矿物的多样性。原生PGM与变质流体反应并发生原地去硫化作用,可以形成次生的PGM环边或者纳米级PGM包体。铬铁矿的多阶段蚀变/再平衡过程可以导致PGM溶解—沉淀—均一化,并扰动Os同位素体系。不同类型矿石在有限空间伴生的现象以及它们所具有显著差异的地球化学特征,说明蛇绿岩是不同地幔组分的机械混杂。随着俯冲板片,铬铁矿团块被拖曳到地幔深部,并通过地幔对流重新出现在扩张中心附近,最终混杂在蛇绿岩中。发生循环的铬铁矿团块因此可以与新生铬铁矿及其围岩伴生在同一蛇绿混杂岩中。     

贺根山豆荚状铬铁矿中硅酸盐包体及其地质意义

贺根山豆荚状铬铁矿是典型的高Al型铬铁矿(Cr#=47.8～54.9,Mg#=64.1～73.7),其中的包体以硅酸盐矿物为主(包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、韭闪石、钠长石).根据包体形状、矿物组合及分布特征可将其划分为三类.第一类包体呈孤立单矿物相,主要包括橄榄石和单斜辉石,第二类包体由平衡共生的单斜辉石和斜方辉石构成,上述两类包体均具有被熔蚀的边,且零星分布在尖晶石中,属于捕虏晶成因.第三类包体属于熔融包体,具有多边形外形,包含复杂的矿物相并密集分布于尖晶石核部.利用尖晶石颗粒内部保存完好的单斜辉石以及单斜辉石和斜方辉石包体估算的温度(1148～1254℃)与压力(490～1290 MPa)表明,贺根山豆荚状铬铁矿矿床的形成深度为16～43 km.熔融包体中含大量钠长石和韭闪石,指示铬铁矿母熔体富集H2 O、Na和Si.与铬铁矿平衡母熔体的Al2 O3含量(15.4％～16.3％)、TiO2含量(0.3％～0.9％)和FeO/MgO比值(0.6～1.1)与低Ti拉斑玄武质熔体的类似.利用尖晶石和橄榄石包体计算获得铬铁矿原始熔体的Mg O含量为～19.8％.贺根山豆荚状铬铁矿经历了深部预富集和浅部成矿两个阶段,其中浅部成矿作用涉及熔体与方辉橄榄岩反应以及演化的熔体与原始熔体混合等过程.     

富铝型豆荚状铬铁矿床的成矿模式

富铝型豆荚状铬铁矿床系指产于ＰＴＧ系列蛇绿岩套地幔橄榄岩中的矿石，以富铝（Ａｌ２Ｏ３＞２０％）、低铬（Ｃｒ２Ｏ３＜４５％）为特征的铬铁矿床。该类型矿床以萨尔托海、贺根山及洪古勒楞铬铁矿床为代表。含富铝型铬铁矿床的岩体以伴有丰富的基性分凝体、含长地幔橄榄岩的出现以及矿石四周发育绿泥石薄壳而区别于含富铬型铬铁矿床的岩体。作者的研究表明富铝型铬铁矿床是原始地幔岩不同程度部分熔融再造的产物。富铬矿浆代表高度部分熔融的最终残余。富铝型铬铁矿床的成矿模式有两种：一为原始地幔岩中低度部分熔融再造的产物，以缺失高熔杂岩带为特征，属中低熔再造成矿模式，以洪古勒楞矿床为代表；另一种为原始地幔岩高度熔融再造的产物，以发育高熔杂岩带为特征，基性熔体与富铬矿浆之间曾发生了再平衡作用，属高熔再造－再平衡成矿模式，以萨尔托海及贺根山矿床为代表。     

辽西豆荚状铬铁矿的发现及其意义

在辽西建平新太古代变质基底构造混杂带内首次识别出豆荚状铬铁矿。铬铁矿石显示特征的豆荚状构造、褶皱条带、透镜构造、豆状构造、拉长网孔构造等，它们可以与蛇绿岩内典型的豆荚状铬铁矿进行对比。依据同位素年龄制约，辽西豆英状铬铁矿形成于2．50Ga前后。结合该区已报道的新太古变基性火山岩具有大洋拉斑玄武岩成分特点、并广泛发育新太古代高压麻粒岩，可以认为辽西地区新太古代期间曾发生大规模的板块俯冲及碰撞作用过程。     

豆荚状铬铁矿中微米级新矿物的发现及指示意义

向着地球深部进军是未来地质科学研究的战略目标之一,微区则是探寻深部地幔元素迁移和物质循环的关键。分子、原子级矿物的分析研究将在解密深部地幔物理化学条件、物质组成中扮演重要角色。蛇绿岩中豆荚状铬铁矿是微米级矿物的主要载体之一。近年来,随着单晶衍射仪、微区衍射和透射电镜等实验技术的发展和应用,在豆荚状铬铁矿中发现了一系列微米级矿物,为揭示地幔物质组成和演化历史提供重要信息。铬铁矿中发现新矿物的矿床包括中国西藏的罗布莎铬铁矿矿床和希腊中部Othrys矿床。其中,罗布莎铬铁矿矿床中发现包括罗布莎矿、林芝矿、那曲矿、藏布矿、雅鲁矿、曲松矿、自然钛、青松矿、巴登珠矿、志琴矿、经绥矿、康金拉矿及文吉矿在内的13种新矿物;Othrys蛇绿岩的Agios Stefanos矿床发现的新矿物有arsenotu? ekite、eliopoulosite、tsikourasite和grammatikopoulosite。这些新矿物以过渡族元素(Fe、Cr、Ni、Mo、V等)、钛的硅化物、碳化物、镍的磷化物等自然元素及金属化合物为主。它们多以矿物发现地或为地学研究做过卓越贡献的科学家名字命名。微米级矿物的发现拓展...     

罗布莎豆荚状铬铁矿床中刚玉的含Ti矿物包裹体特征

通过能谱和电子探针分析了西藏罗布莎豆荚状铬铁矿石刚玉中的含钛合金和含钛氧化物包裹体特征,分析发现刚玉中含Ti合金矿物包裹体主要有Ti-N、Ti-B、Ti-C、Ti-Si-P和Ti-Si-Fe以及Ti-Al-Zr氧化物.Ti-N合金呈磨圆状、梅花状,粒度约17 μm×35 μm;Ti-B合金呈长柱状,10 μm×58 μm;Ti-C合金呈自形、他形,粒度约40 μm×50 μm;Ti-Si-P和Ti-Si-Fe合金成分不均一,呈一个熔融体包裹在刚玉中;Ti-Al-Zr氧化物成分纯净.结合铬铁矿石中发现大量的微粒金刚石和碳硅石等超高压异常地幔矿物,提出罗布莎铬铁矿石中的刚玉及其中的特殊矿物包裹体组合形成于高压环境的深部地幔.