含铁碳酸盐层在地质作用中向两个方向有意义的转变

菱铁矿和其它含铁碳酸盐的大量堆积体,多数是由沉积作用形成的,构成了某些岩石和地层的成分,形成菱铁矿岩、菱铁矿层及其它一系列具有二价 Fe、Mn、Ca、Mg 离子的类质同象过渡矿物组成的岩石和地层。与含铁碳酸盐有关的类质同象矿物系列有:白云石-含铁白云石-铁白云石;菱镁矿-铁     

含铁建造的古环境分类

术语本文所采用的"铁岩(ironstone)"这一术语是指含铁15%以上的化学沉积岩."含铁建造(iron formation)"是指主要由铁质岩组成的、最上层和最底层均为铁质岩的可在地质图上标示出的岩石单元.化学沉积岩限于其体积占50%以上的无机和(或)有机化学沉淀物,这些沉淀物来自地表水体和(或)那些沉淀物的成岩交代产物.铁质岩可由主要的富铁和贫铁矿物来修饰,如:条带状菱铁矿-燧石铁岩和鲕状赤铁矿-石英铁质岩,其中"燧石"包括重结晶燧石,     

石灰岩

石灰岩是一种極重要的工業原料,也是一种極重要的沉積岩。我们知道陸地表面約有3/4被沉積岩所复盖,碳酸鹽岩石占全部沉積岩的5％,其中石灰岩为3％,白云岩为2％。石灰岩的分布是很廣的,各个地質时代都有。石灰岩的主要成分是方解石(碳酸鈣CaCO_3),或多或少地含有一些白云石(碳酸鈣镁CaMg[CO_3]_2)和粘土等等雜質。白云石的量增多时,就成为镁質石     

查干凹陷下白垩统砂岩储层碳酸盐胶结物成岩期次及形成机理

通过矿物学、岩石学和地球化学方法,分析了查干凹陷下白垩统巴音戈壁组碎屑岩储层中多期碳酸盐胶结物的特征及成因机理。结果表明,根据碳酸盐胶结物的组分和结构,从矿物学和成岩序列的角度,可划分出三期胶结物类型,分别是Ⅰ期泥晶方解石、Ⅱ期含铁方解石,以及Ⅲ期的铁方解石、白云石及少量铁白云石。碳氧同位素研究表明,Ⅰ期泥晶方解石胶结物形成于常温常压中,主要从过饱和的碱性湖水介质中析出,形成于早成岩阶段A期,早于压实期,对孔隙的形成起到保存作用;Ⅱ期铁方解石形成于早成岩阶段B期-中成岩阶段A期,受控于埋藏过程中的水岩作用影响,其中的碳酸根来源于有机酸脱羧产生的CO_2,而Ca~(2+)和Fe~(3+)来自长石类颗粒的溶解和黏土矿物的转化,该期胶结物主要充填在残余原生粒间孔和各类次生溶孔中,对储层以破坏作用为主;Ⅲ期碳酸盐胶结物主要形成于中成岩阶段B期,成岩环境由弱酸向弱碱性转化,黏土矿物转化释放Mg~(2+)和Fe~(3+),其中Fe~(3+)被烃类还原成低价铁,为Ⅲ期含亚铁碳酸盐胶结物提供了充足来源,该期胶结物与Ⅱ期胶结物类似,对储层形成也属于"破坏型成岩作用"。     

类白云石矿物沉淀过程中的化学控制作用:硫酸盐之谜

白云石作为一个重要的造岩矿物,其成因至今仍未确定。主要的原因是由于白云石在低温条件下难以沉淀。然而,通过对溶液中诸如硫酸根离子和镁的浓度的变化在较易沉淀的类白云石矿物BaMg(CO_3)_2和PbMg(CO_3)_2沉淀过程中的影响进行研究,可使我们深入了解白云石自身沉淀的环境。在25—80℃的温度范围内,PbMg(CO_3)_2在含硫酸盐的溶液和不含硫酸盐的碱性溶液中沉淀的难易程度是相同的。类白云石矿物可在这些溶液中沉淀表明,白云石亦可在类似的溶液中沉淀而不必考虑溶解硫酸盐(SO_4~(2-))的浓度。在有BaCO_3子晶的含硫酸盐溶液中只沉淀重晶石而不沉淀钡白云石。其原因可能是由于重晶石的热力学溶解度相对较低,而不是存在溶解的硫酸盐抑制了钡白云石的沉淀。     

西湖凹陷平湖组碳酸盐胶结物形成机制及其对储层的影响

碳酸盐胶结物是西湖凹陷平湖组储层砂岩中含量最多,对储层质量影响最大的自生矿物.通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光、元素成分分析及碳氧同位素分析结果表明,西湖凹陷平湖组储层砂岩中碳酸盐胶结物的主要矿物类型是方解石、铁方解石、白云石和铁白云石,偶见菱铁矿.碳酸盐胶结物的碳同位素(δ13C)值分布范围较集中,为-7.80‰～1...     

砂岩、粉砂岩中的菱铁矿胶结特征

在碎屑岩中研究胶结物成分、结构、胶结类型,是了解成岩次生变化,确定沉积环境和物理化学条件的良好标志。然而,作为最常见胶结物,其中以方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿、石英最为重要。近来我们在川西晚三迭世小塘子组(T_3t)一须家河组(T_3X)以及湘中雷呜桥泥盆系余田桥组(D_3s)的一些砂岩粉砂岩中相继见到菱铁矿胶结物,其产出特征别具一格。现将菱铁矿的结构及胶结类型分别描述如下:(参看插图)     

珠江口盆地珠江组混积岩中有孔虫的矿化特征与机制

珠江口盆地白云凹陷是我国现今深水油气勘探的重要地区,在其南侧的荔湾X构造的珠江组在3 000~3 281 m以混积岩沉积为主.以荔湾X构造内含有孔虫混积岩为研究对象,通过开展岩石学和同位素地球化学研究,确定了有孔虫宿主岩石类型以及有孔虫矿化的岩相学特征,重点探讨了有孔虫的矿化机制,并最终建立了有孔虫的矿化模式.荔湾X构造珠江组混积岩的生物碎屑以有孔虫碎屑为主,有孔虫壳由刃状、等径状方解石或铁方解石组成.有孔虫的房室可分为未充填、半充填和全充填3种类型.根据有孔虫房室充填的主要自生矿物类型、产状及相互关系,可将有孔虫矿化按其形成的先后分为黄铁矿化、铁方解石化、片钠铝石化和铁白云石化4种类型,其中黄铁矿的形成可能与有孔虫软体组织的生物降解有关,铁方解石可能与有机质热脱羧作用有关,片钠铝石和铁白云石中的“碳”有深部来源的岩浆成因CO₂的贡献.      

白云凹陷第三系储层中铁白云石的成因机理及与CO2活动的关系

白云凹陷第三系储层中发育大量的铁白云石,受研究区热流背景的影响,铁白云石主要见于高地温梯度地区埋深1000～3000m、地层温度60～130℃的浅—中部地层中及CO_2热流体活动区域。铁白云石的δ~(13)C值(-2.83‰～-1.83‰)具有无机成因的特征,与研究区气藏中幔源岩浆成因CO_2的δ~(13)C值较为一致,铁白云石的δ~(18)O值(-9.45‰～-5.37‰)和~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7101～0.7161)也反映了其沉淀受到深部热流体活动的影响。以两口典型CO_2气井为例,储层中流体包裹体均一温度及蒙脱石向伊利石的演化特征证明储层经历了热流体侵入;CO_2热流体活动区域不仅是铁白云石集中分布地带,并出现片钠铝石+铁白云石+菱铁矿等示踪CO_2运移、聚集的自生矿物组合。地层中铁白云石、高岭石含量与气藏中CO_2的含量呈正相关关系,绿泥石含量与CO_2、铁白云石含量呈反消长关系。高地温梯度地区丰富的CO_2热流体活动是该地区储层中铁白云石沉淀与含量高的重要原因,无机岩浆成因CO_2是铁白云石沉淀的主要碳源,CO_2热流体充注造成绿泥石等黏土矿物异常转化,为铁白云石沉淀提供了所需的Fe~(2+)、Mg~(2+)离子。     

乌拉尔南部和印度南部地区隐晶质菱镁矿的地质与地球化学对比研究

印度南部和乌拉尔南部都有隐晶质菱镁矿产出，这两处矿床的产出地质环境相似，在矿物学和地球化学上具有广泛的相似性。印度南部的菱镁矿矿化主要与超镁铁质侵入杂岩体有关，并形成了部分已受变质的火山沉积地层。超镁铁质侵入杂岩体由纯橄岩，橄榄岩，辉石岩，辉长岩及它们的变质产物组成。在乌拉尔地区，菱镁矿床位于一个蛇绿岩带上的超镁铁岩地体中。隐晶质菱镁矿就以网脉状产出于超镁铁质岩地体上部的风化带中。印度和乌拉尔两个地区的矿床中的矿物组合都有菱镁矿，石英，方解石和白云石，但在印度南部的矿区中还含有滑石和菱铁矿。两个地区的菱镁矿矿石的质量都很好，所有的样品的主要成分都为菱镁矿(73～96％)，而方解石(1～3％)，白云石(0～7％)，菱铁矿(0～2％)，石英(0～5％)和滑石(O～2％)都只是次要矿物。次生的白云石和菱铁矿使一些矿石含有较高的CaO(最高达2．6％)和FeO(最高达1．6％)，石英和滑石等矿物则使矿石中的SiO2较高(5—8％)。滑石指示了低温成因，它的出现说明两个矿区的菱镁矿可能都是内生或外生的成矿流体在上升或下降的过程中在开放裂隙中沉淀而成的。本文研究表明，全球性的超镁铁岩中菱镁矿成矿事件与蛇绿岩带有关，这对菱镁矿的勘探有指导意义。     

淮北卧龙湖煤矿岩-煤蚀变带矿物变化特征

为探讨岩-煤蚀变过程中矿物变化特征,通过工业分析、LTA-XRD等技术手段测试了淮北卧龙湖煤矿8煤层岩浆侵入体、岩-煤蚀变带及蚀变煤中灰分、挥发分、水分、各形态硫及矿物质含量。结果表明,岩浆侵入导致煤中灰分升高,黄铁矿硫增加,有机硫减少;研究区煤中主要矿物成分为石英(8.3%)、黄铁矿(0.1%)、伊利石(60.9%)、高岭石(20.2%)、方解石(3.6%)、菱铁矿(0.2%)和铁白云石(6.9%);石英、铁白云石及黄铁矿含量由侵入体→蚀变煤→未蚀变煤逐渐降低;蚀变煤中黄铁矿、石英及碳酸盐矿物主要来源于岩浆热液。岩浆热液对煤层的蚀变,导致煤质及煤中矿物种类、含量及赋存状态发生了显著变化,部分矿物在热液作用下蚀变形成新矿物。     

贵州六枝郎岱地区上二叠统玄武岩屑砂岩成岩特征与自生矿物的成因

本文在叙述玄武岩屑砂岩成岩序列的基础上,依据多种实验分析手段所获得的资料,对其成岩阶段和环境作了划分,并讨论了含Ti-Fe蒙脱石、绿泥石、菱铁矿、铁白云石、铁方解石等自生矿物的成因。它们的形成受控于下列因素的综合作用:1)砂岩的成分和结构;2)沉积层间的组合特征;3)有机质的还原作用和热成熟作用;4)粘土岩中粘土矿物的脱水和转化作用;5)温度和孔隙的水的酸、碱度;6)压实作用。     

浅谈主要锰碳酸盐矿物相沉积特征及应用

本文在综合部分沉积型工业锰矿床矿物相特征的基础上,试就主要锰碳酸盐的矿物测定、沉积物理化学环境、分带特征的地质应用,谈几点粗浅认识.沉积锰矿床的矿物相特征1.矿石中锰矿物的组成据实验室矿物相分析查定,已知的若干沉积型工业锰矿床中原生沉积含锰矿物有:菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石、含锰方解石、镁菱锰矿、镁钙菱锰矿、镁锰云石、锰云石、铁菱锰矿、含铁菱锰矿、锰铁白云石、锰菱铁矿等.以上表明,矿石中的沉积含锰矿物基本上是由二价锰碳酸盐类矿物组成,且锰、钙、镁、铁普遍具有类质同象替换的特点.     

鄂西高磷鲕状赤铁矿磁化还原矿物组成及分布规律

鄂西高磷鲕状赤铁矿原矿全铁品位47.56%,含P 0.93%,主要脉石矿物为绿泥石、磷灰石、石英、方解石、铁白云石,属难选铁矿石。通过磁化焙烧-磨矿-磁选优化工艺,最佳磁化焙烧条件为:焙烧温度800℃、焙烧时间90min、还原剂用量12%,焙烧矿磨矿细度-0.074mm占85.15%,经弱磁选可得到全铁品位为58.13%、磷含量0.70%,铁回收率为90.41%的粗精矿。对磁化焙烧-磁选过程的各产物组成分析表明,焙烧矿和粗精矿中主要矿物为磁铁矿,占比分别为65%和85%;主要脉石矿物为绿泥石、磷灰石、石英、铁白云石等。粗精矿矿物的嵌布粒度较细,-0.074mm粒级占85.15%,但部分矿物仍以相互浸染、包裹、鲕状碎屑、连晶等形式存在,矿物仍未完全单体解离,从而导致粗精矿中杂质磷、铝等含量较高。粗精矿细磨后粒度-0.022mm含量为80%时,磁铁矿的解离度为84.63%,可实现磁铁矿充分单体解离,经过深选可提高铁精矿质量。     

碳酸盐矿物氧同位素分馏的理论研究

应用增量方法系统地计算了碳酸盐矿物的同位素分馏系数，得到不同结构和成分的碳酸盐矿物的18O富集顺序为：菱铁矿〉铁白云石〉菱镁矿≥白云石≥方解石〉文石〉菱锶矿〉白铅矿〉碳钡矿。在0℃～1200℃范围内获得了一组内部一致的碳酸盐－水体系的理论分馏系数，这些计算结果与已知的实验和／或经验数据之间存在良好的一致性，因此本文对碳酸盐矿物氧同位素分馏系数的理论校准不仅可应用于共生矿物组合形成温度的确定，而且能够应用于其形成机理的示踪。 计算结果表明，白云石的氧同位素分馏行为与方解石相似，在25℃下白云石与方解石之间的平衡分馏为0.56‰ 。理论预测文石相对于方解石显著地亏损 δ18O，在25℃时方解石与文石之问的平衡分馏为4.47‰ 。文石向方解石的同质多相转变可能是通过一种没有同位素再造的惰性氧结构单元[CO3]2- 进行的，即只涉及Ca2+ 与[C03]2- 基团之间键的断裂和再组台而未出现[CO3]2- 基团内部C－O键的断裂和再组合。结果在自然界和实验室实验中，文石中氧同位索配分的温度关系能够传递副方解石中来。这种在同质多相转变形成方解石过程中的氧同位素继承性对于了解白云石－方解石－水体系分馏的难题至关重要。理论预测也能够用来解释对方解石分馏的经验估算与实验测定之间的分歧。     

碳酸盐—硫化物平衡和层控浸染状后生金矿化:研究美国加里福尼亚州Alleghany金矿田所取得的见解

在Sierra Nevada变质带,中生代后生含金石英脉群中的层控浸染状黄铁矿型金矿体由围岩与贯流(Through—flowing)流体之间的反应而形成的.含Fe碳酸盐和硫化物的相平衡关系对于确定什么样的围岩最有利于在不整合矿脉中形成浸染状矿化是极为重要的。在美国加里福尼亚州Alleghany金矿田中,热液蚀变围岩中交代成因的碳酸盐矿物的成份在很大程度上取决于未蚀变岩石中Fe、Mg和Ca的相对比例。这样,不同围岩中共存的菱镁矿—菱铁矿和白云石—铁白云石固溶体系列就可以用来确立在交代作用温度条件下(325±50℃)大部分CaCO_3-MgCO_3-FeCO_3体系的经验相图,因为Fe、Mg硅酸盐矿物在近矿脉的蚀变中是不稳定的,围岩中的Fe在碳酸盐矿物和硫化物中重新分配.黄铁矿化和浸染金矿化可出现一系列作为围岩的岩浆岩和变沉积岩之中,这些岩石的Fe/(Fe Mg)初始摩尔比值≥0.5.当蚀变岩石中Fe/(Fe Mg)摩尔比值≤0.5时,Fe差不多全部地被分配在富镁的碳酸盐矿物之中(在菱镁矿一菱铁矿固溶体中XFeCO_3<0.6)。本文提出当与蚀变和矿化有关的富CO_2的含矿流体,流经中性火山岩和沉积岩并使其蚀变时,H_2S/CO_2/H_2比值由于黄铁矿和Mg_(0.4)Fe_(0.6)CO_3( 百墨?)之间的平衡而被部分地缓冲.含矿流体在局部与低Fe/(Fe Mg)比值的岩石反应,形成含铁的白云石十菱镁矿组合;与高Fe/(Fe Mg)比值的岩石反应形成铁白云石 黄铁矿组合.金之所以能从双硫络合物饱和溶液中沉淀下来,部分是由于黄铁矿化所引起的流体脱硫化和还原作用所导致的。在以变中性火山岩和变沉积岩为主的地块中,对这种类型金矿化的有利围岩并不需要含铁量高,但却必须具备高的Fe/(Fe Mg)比值,和长英质火山岩相深成岩,富铁的拉斑玄武岩质分异物,条带状铁建造以及许多硅质和泥质沉积岩.由于超镁铁质和镁铁质岩浆岩以及一些泥质沉积岩中的初始Fe/(Fe Mg)比值低,所以它们的硫化程度也较低.上述规律所揭示的勘探方向,如果修改后能够反映流体流动过程中起缓冲作用的主要岩石类型,那么对于在Sierra Nevada和其它类似非均一性的变质地块中指导找矿将具有重大的意义.碳酸盐一硫化物相平衡大致能缓冲富CO_2含矿流体中的碳酸盐一硫化物比值(325℃时fCO_2≥10~(2.8),200MPa).假定石墨饱和,Alleghany金矿田中含矿流体(fCO_2≈10~(3.2),或10mol％CO_2)的CO_2/H_2S摩尔比值大致为10~3.在较低的CO_2活度条件下,含铁的硅酸盐矿物也会起到缓冲作用.碳酸盐化可以潜在地使一些围岩脱硫化,使硫(包括有关的金属?)释放到流体中.这种情形最可能出在现含黄铁矿的镁铁质和超镁铁质岩石及一些泥质岩石中.     

希土金属萤石-碳酸盐矿床

此类矿床分布于碱性岩广泛发育的地区。在矿床范围内,常见矿化的破碎带、交代矿体、透镜状和脉状体,它们都由碳酸盐(方解石、铁白云石、菱铁矿)、萤石、重晶石组成,有时还有天青石、氟碳酸盐以及希土金属磷酸盐、硅酸盐。美国芒廷帕斯特大型的铈族希土矿床即属此类。苏联地质人员在辉长岩系列的碱性岩分布区,发     

陕西双王金矿床含铁白云石的某些标型特征

含铁白云石是双王金矿床矿体和围岩中的主要矿物,按其产状可分为四类:Ⅰ.产于层状钠质岩(矿体围岩)中的含铁白云石;Ⅱ.产于含金角砾岩体钠质岩角砾中的含铁白云石;Ⅲ.产于含金角砾岩胶结物中的含铁白云石,Ⅳ.产于近矿蚀变岩石中的含铁白云石。Ⅰ,Ⅱ类为热水沉积成因,Ⅲ和Ⅳ类为热液充填交代产物;它们在化学成分、有序度及碳氧同位素等方面有许多相似之处,但又有一定的差别。研究表明,含金角砾岩胶结物中的含铁白云石主要来自层状钠质岩,为矿床的热水沉积—改造成因提供了新的证据。     

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。     

陕西省柞水县庙沟金矿床地质特征及找矿前景分析

庙沟金矿床位于柞水县大西沟―银洞子多金属成矿带上。矿带内发现两处大型(大西沟菱铁矿、银洞子银铅矿)、多处中小型(韭菜沟金矿、穆家庄铜矿、黑沟菱铁矿等)热(卤)水喷流沉积型矿床。矿区成矿条件优越,含矿地层为泥盆系大西沟组D2d1-23上段的中部层位,含矿岩性为蚀变铁白云石石英脉、方解石石英脉,矿体在空间上受控于沿层间发育的NW—SE走向的铁白云石石英脉以及一些小规模的层间挤压构造破碎带,蚀变类型为铁白云石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化等。本文总结其成矿地质特征,找矿标志,探讨了矿床成因,结合物化探成果及与热液成因矿床类比,认为本矿区深部具有良好的找矿前景。