重庆巫山桃花铁矿床地质特征及成因

通过矿区岩相古地理条件、成矿主要物质来源、赤铁矿鲕粒的形成机制等对重庆巫山桃花铁矿床的地质特征进行描述,探讨铁矿床的成因,认为其属于“宁乡式”铁矿床,赤铁矿鲕粒以胶体化学方式沉积,成因类型系同生沉积成因。     

砂岩风化及其工程地质效应

在成岩条件差、胶结程度低的砂岩中进行工程活动时,经常遇到边坡破坏、井壁破裂、巷道过度变形等事故。在岩石胶结特性和室内分析试验的基础上,分析了不同胶结状态的砂岩风化特性及其工程地质效应。同时,对砂岩文物风化与保护进行了论述。研究表明:1水溶液对砂岩风化起着重要作用,其影响着砂岩风化过程中的元素迁移、化学反应类型和速率,同时溶液还改变着岩石周围化学反应的pH和Eh值;2泥质胶结、硫化物胶结和碳酸盐胶结的砂岩容易受到环境影响风化,对工程影响较大。在强还原环境中砂岩暴露于地表后,易于风化,且风化后形成的酸性水环境有利于长石胶结砂岩的风化,进而影响岩石工程性质。     

马坑铁钼铅锌多金属矿成矿流体演化及矿床成因类型

马坑铁矿是福建省一个大型铁钼铅锌多金属矿床,赋存于莒舟-大洋花岗岩外接触带上石炭统经畲组-下二叠统栖霞 组大理岩与下石炭统林地组石英砂岩之间,矿化阶段经历了从无水矽卡岩阶段（钙铁榴石-透辉石） →含水矽卡岩-磁铁矿 阶段（绿帘石-阳起石-绿泥石-钙铁辉石） →硫化物阶段（石英-方解石-萤石-黄铁矿-闪锌矿） →碳酸盐岩阶段（石英-方 解石） 演变,而本文对含水矽卡岩-磁铁矿阶段和硫化物阶段中的钙铁辉石、萤石、石英及方解石中流体包裹体所进行岩 相学观察和显微测温研究表明,早期含水矽卡岩-磁铁矿阶段包裹体类型主要有含NaCl子晶三相包裹体和富液相两相包裹 体,少量富气相两相包裹体;而晚期硫化物阶段包裹体类型主要为富液相两相包裹体。含水矽卡岩-磁铁矿阶段流体出现 流体沸腾作用,流体温度范围为448~596℃,两端员组分流体盐度分别为26.5~48.4 wt % NaCl equiv.和2.4~6.9 wt % NaCl equiv.;硫化物阶段流体呈现出混合趋势,流体温度和盐度分别为182~343℃和1.9~20.1 wt % NaCl equiv.。流体包裹体的均 一温度和盐度的研究结果表明含水矽卡岩-磁铁矿阶段流体主要来自岩浆水,而硫化物阶段流体以岩浆水为主,并有大气 降水加入。由于马坑铁矿化形成于含水矽卡岩阶段,铅锌矿化则形成于硫化物阶段,流体沸腾是导致马坑铁矿床形成的主 要因素,而流体混合则是引起马坑铁矿床铅锌矿化的主要因素。综合地质与地球化学研究,马坑铁矿床应属于与莒舟-大 洋花岗岩有关的矽卡岩型铁矿床。     

现代海底热液成矿作用

从现代块状硫化物矿床成矿特征对比角度,总结分析了世界现代海底喷流的块状硫化物成矿堆积,综述了现代海底块状硫化物成矿主要形成于洋壳和岛弧环境的实际观察结果,突出强调了洋壳环境和岛弧或陆壳环境两种成矿环境对成矿类型分类的意义。对上地幔部分熔融岩浆来源与地壳物质可能带人、火山喷发岩浆系列的演化和对热液成矿作用的控制进行了讨论,对比分析了岩浆流体对成矿的重要贡献和控制作用,以及成矿热液循环体系形成的条件和模式。     

西南印度洋脊49.6°E热液区多金属硫化物硫同位素组成特征研究

同位素地球化学特征是海底多金属硫化物成矿作用研究的重要内容之一,是成矿物质来源及成矿介质的性质与条件是探讨矿床成因与时空分布规律的关键所在。在海底多金属硫化物成矿过程中,同位素的分馏机制与示踪特性可有效指示成矿元素的物质来源与迁移演化过程及成矿环境的物理化学变化。     

新疆磁海铁矿区镁铁-超镁铁岩地球化学特征及其地质意义

磁海铁矿床地处塔里木盆地北缘北山成矿带内, 为一与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆分异-矿浆贯入-热液交代型复成因铁矿床。对磁海矿区镁铁-超镁铁岩的岩石学特征和岩石地球化学特征等进行了较为系统的研究, 认为这套镁铁-超镁铁岩石属于铁质钙碱性玄武岩系列。稀土及微量元素特征与原始地幔成分接近,表明岩浆上升侵位过程中局部遭受陆壳混染。结合前人的研究成果, 认为该矿床形成于后碰撞拉张构造环境。原始岩浆的结晶分异和后期热液蚀变对磁海铁矿形成和富集起重要作用。     

浅谈前寒武纪条带状铁建造的沉积-变质成矿过程

条带状铁建造（BIF）是3.5~1.8Ga前陆架和洋盆的常见沉积物。前寒武纪条带状铁建造构成了世界上重要的铁矿资源。虽然它们成矿过程及其演化的许多方面的问题仍未解决,但人们普遍认为,它们沉积方式的长期变化与地球的环境和地球化学演化有关。条带状铁建造记录了前寒武纪古海洋、古环境、大气条件和细菌代谢条件以及铁的来源和沉积过程。大型BIF沉积与大火成岩省有成因联系,其铁的来源与火山物质加入的海底热液体系有关,或有陆缘岩石风化的无机物产物加入,越靠近陆缘,陆源碎屑物质加入的越多。然而,在太古宙到古元古代期间,BIF沉积的深水盆地中陆源物质的加入很少。那时的铁建造沉积在缺氧的海洋中,通过微生物的光合作用、无氧光合氧化和紫外光线辐射氧化等机制对溶解的二价铁进行氧化,从而形成三价铁氢氧化物和氧化物的沉积。大多数BIF大型矿床,自其在沉积环境中形成以来,它们在从太古宙直至中生代的漫长的地质历史演化过程中经历了铁矿的品位由低到高转化的复杂地质过程,一般经历了深部交代变质作用的除硅、除碳酸岩矿物的富集成矿和浅部风化富集成矿过程。许多BIF铁矿经历了从绿片岩相到角闪岩相变质作用,但到达的压力条件都不是很高,这或许与俯冲的高密度BIF铁矿难以折返的动力学机制有关。迄今为止,变质作用、尤其是高级变质作用对成矿过程的影响研究较少,是今后值得关注的领域。

     

冰川底部富铁溶液氧化沉淀:塔里木北缘新元古界库鲁克赛铁矿床的成因

新元古代沉积变质铁矿床是继大氧化事件(GOE)后,沉积间断10亿年(~1800 Ma至~750 Ma)之后,再次大规模出现的一种沉积铁建造类型。这类铁建造与新元古代冰碛岩密切伴生,是新元古代雪球地球事件的重要证据。文章选择与新元古代雪球地球事件有关的沉积变质赤铁矿床—库鲁克赛铁矿进行研究,通过锆石U-Pb定年和区域地层对比工作限定其形成时代为新元古代青白口纪末期—南华纪早期。锆石年龄谱值对比和岩相学研究表明,铁矿床中的碎屑物质主要来自于青白口系下部独断山组石英砂岩地层。主、微量元素研究表明,库鲁克赛铁矿形成于相对富氧或者从贫氧向富氧变化的环境,其成矿元素应主要与陆源物质风化有关,可能有少量成矿元素来自于低温海底热液或海水。笔者认为,库鲁克赛铁矿的形成与成冰纪冰水沉积作用有关,来自冰下水体、从冰下通道中流出的富铁缺氧水溶液与富氧的表层海水混合时,成矿元素快速氧化沉淀,胶结冰水中的近源砾石,进而形成了此种富铁砾岩型铁矿。     

中国叠生型铁矿床成矿特征探讨

叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改造。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同,也就是说,在早先己有矿床(或矿体、矿源层)的基础上,叠加复合了晚期成矿作用,即成矿时间上有先后、空间产出上有重叠、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造,使成矿作用具有多样性、复杂性,并可形成大矿、富矿。铁矿床中叠生成矿作用广泛发育。按矿床或矿体产出和形成的地质特征,中国叠生型铁矿床可分为风化淋滤型、热液叠加改造型和热液叠加复合型3个亚类。风化淋滤型铁矿床在中国分布有限,规模不大,工业利用价值不大,因而中国的叠生型铁矿床主要是指热液叠加改造型和热液叠加复合型两个亚类。热液叠加改造型主要是指早期的铁矿床(或矿体、矿源层)经后期热液叠加改造,使早期的较贫铁矿床(或矿体、矿源层)成为较富铁矿床(或矿体),这是中国BIF型铁矿床中最重要的富铁矿类型,以鞍本地区弓长岭二矿区为典型代表。弓长岭二矿区铁矿,早期在新太古代形成条带状磁铁石英岩(2528 Ma,贫矿石),后期在古元古代,含矿热液交代改造贫铁矿形成富铁矿(1840 Ma)。热液叠加复合型主要是指后期脉型铁(或稀土元素等)矿床叠加在早期(沉积或其他成因)铁等矿床上而形成的矿床,如白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床的形成与火成碳酸岩有关,在中元古代(1.3 Ga)左右,区内火成碳酸岩的侵位,在早期主要形成以岩浆熔离作用为主的铁-铌-稀土元素矿,晚期叠加了加里东期稀土-铌矿化热液脉。古陆边缘构造带或陆内活化带是形成叠生型铁矿床的有利构造空间,较大的地球化学块体,为形成多期、多成因的矿床提供物质来源,叠生型铁矿床的形成明显受构造的控制。叠生成矿是复杂地质过程的一种具体表现。热液叠加改造型和热液叠加复合型的叠生型铁矿床的形成是因中国独特的大地构造环境决定的。叠生成矿作用的研究,尚处在初步阶段。加强对叠生成矿作用的研究,了解其形成的地质背景、成矿机制、作用过程、控矿因素等,对发展矿床学研究,认识区域成矿特征和指导地质找矿具有重要的理论和实际意义。     

国外前寒武纪铁建造的研究进展与有待深入探讨的问题

形成于早前寒武纪的铁建造,是一种富铁〔w(TFe)>15%〕的硅质化学沉积岩,其主要矿物组成是铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿)及石英。根据铁建造的岩相学特征,将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造;根据铁建造的沉积环境,将条带状铁建造划分为与火山岩有关的Algoma型和与细碎屑-碳酸盐岩有关的Superior型2种类型。铁建造的出现,起始于38亿年前,主要集中于28～18亿年,在18亿年之后有一个连续的缺失,但在8亿年左右因雪球事件而重新少量出现。Algoma型铁建造主要发育于中-新太古代,而Superior型则集中出现于古元古代;前者多形成于前寒武纪克拉通化之前,与海相火山活动和陆壳巨量增生密切相关,而后者多形成于克拉通化之后,与稳定发育的克拉通盆地和大气氧含量增加有关。Algoma型铁矿具有单个矿体规模较小、品位较低和多层发育等特征,而Superior型铁矿则具有单个矿体规模较大、品位较高、层位稳定等特征。由于铁建造在地质历史上大规模发育且不重复出现,所以,开展铁建造的研究不仅具有经济价值,而且具有重要的科学意义。铁建造的研究趋势是,在世界范围内进一步深化地球早期构造(地幔柱与早期板块构造)演化、水圈及大气圈组成与演化、地球早期生物活动,以及铁建造成因和时空分布规律等方面的研究。     

Characteristics and genesis of iron formation in the Changlongshan Formation of Qingbaikou System in the Ming Tombs area,Beijing

Iron formation is widely distributed through the entire Precambrian geological record,however,there is no report on the outcropped Precambrian iron formation in the Changlongshan Formation of the Qingbaikou System in North China. Based on field investigation,XRD,SEM,ICP-MS and other methods,the distribution and mineral composition of iron formation and the source of ore-forming materials outcropped in the Ming Tombs area were studied in this paper to investigate the genesis of iron formation. The study showed that the main component of iron formation was hematite,which was associated with quartz,glauconite and other minerals. The iron formation of the Changlongshan Formation was divided into two types. Type I is associated with glauconite with relatively smaller thickness,and it is characterized by bands of glauconite sandstone interbeded with iron sandstone and near-spherical hematite microscopically. Type II is not accompanied by glauconite with relatively larger thickness,and it is represented by black iron-rich layers intercalated with quartz lens and acicular or snowflake hematite under the microscope. Tectonic evolution and trace element analysis showed that the iron source was mainly derived from the irony weathering crust at the top of the Xiamaling Formation. The type I iron formation is a mixture of chemical colloid and glauconite weathering,and the type II iron formation is mainly formed by colloidal chemical deposition and could undergo mylonitization in the later stage. The research results provide a sedimentary geological basis for distribution and prospecting of the Precambrian iron formation in North China,and it is also of great significance for enriching the metallogenic mechanism of the iron formation and revealing the tectonic evolution of Proterozoic of North China.     

北京十三陵地区青白口系长龙山组含铁建造的发育特征及成因*

含铁建造在整个前寒武纪的地质记录中分布广泛,但针对华北地区青白口系长龙山组出露的含铁建造目前还没有报道。文中通过野外观察及室内XRD、SEM、ICP-MS等手段,对北京十三陵地区出露的长龙山组含铁建造的分布规律、矿物组成、成矿物质来源等开展研究,并探讨含铁建造的成因机制。结果表明,含铁建造的铁质主要为赤铁矿,与石英、海绿石等矿物伴生。含铁建造存在2种分布模式: Ⅰ型含铁建造,与海绿石伴生,产出厚度变化大(1~50 cm),偏光显微镜下海绿石砂岩和铁质条带呈互层状产出,赤铁矿具近球形结构;Ⅱ型含铁建造,无海绿石伴生,产出厚度相对较大(一般大于10 cm),镜下见黑色的富铁层夹碎屑石英透镜体,赤铁矿常发育针状或雪花状结构。依据构造演化和微量元素分析,认为含铁建造的铁质来源主要为下马岭组顶部的铁质风化壳。Ⅰ型含铁建造为化学胶体沉淀与海绿石风化的混合成因;Ⅱ型含铁建造主要属于胶体化学沉积成因,后期可能经受了糜棱化改造作用。这一结论为华北地区前寒武纪含铁建造的找矿提供了沉积地质依据,对于完善含铁建造成矿机理及华北地区元古代构造演化具有重要的意义。     

Stratigraphy,type and formation conditions of the late precambrian banded iron ores in south China

Based on research on the “Xinyu-type” Sinian iron deposits in Jiangxi Province and metamorphosed iron deposits in Jiangkou and Qidong of Hunan, Sanjiang and Yingyangguan of Guangxi, Longchuan of Guangdong and some other areas in Fujian, the authors have come to the following conclusions:

1. The metamorphosed late Precambrian iron ores widespread in south China may be roughly assigned to two ore belts, namely the Yiyang-Xinyu (Jiangxi)-Jiangkou(Hunan)-Sanjiang (Guangxi) ore belt or simply the north ore belt, and the Songzheng(Fujian)-Shicheng (Jiangxi)-Bailing (Longchuan of Guangdong)-Yingyangguan (Guangxi) ore belt or the south ore belt. Tectonically, the former lies along the southern margin of the “Jangnan Old Land”, while the latter along the northwestern border of the “Cathaysian Old Land”.
2. Iron deposits of this type occur exclusively in the same interglacial horizon of the Sinian Glaciation in south China. Above and below the ore bed there lie the glacial till-bearing volcanic-sedimentary layers.
3. Based on sedimentary features, the iron formations can be divided into four types: silica-iron-basalt formation, silica-iron-clastic rock formation, silica-iron-tuff formation and silica-iron-carbonate rock formation, which progressively grade into each other.
4. Iron ores were formed at the late stage of late Proterozoic rifting in neritic environments, with their distribution governed by the rift valleys on the margins of the “Jiangnan Old Land” and “Cathaysian Old Land”. Consequently, intense mafic volcanism as well as weathering and denudation of palaeocontinent during rifting provided material sources for the formation of iron deposits. Meanwhile, warm and humid stationary neritic environment during the south China great glacial period constitutes favorable palaeoclimatologic and palaeogeographic conditions for the deposition of iron ores.
5. The iron formations have undergone regional metamorphism of greenschist-amphibolite facies.

To sum up, the late Precambrian banded iron ores should be of metamorphosed volcano-sedimentary type.     

与前寒武纪含铁建造有关的铁矿床基本特征及研究进展

与前寒武纪含铁建造有关的铁矿床是最具经济价值的铁矿床类型,多形成于太古代和早元古代海底的环境。含铁建造结构多呈条带状,故被认为条带状含铁建造(BIF),粒状含铁建造(GIF)较为少见。条带状含铁建造是由各种富铁矿物组成的非均一组合,矿物包括含铁的氧化物、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐。而粒状含铁建造则主要由含铁的氧化物和硅酸盐组成,偶而富含含铁碳酸盐。根据结构及组成的不同,含铁建造可分为两类:阿尔戈马型(Algoma type)和苏必利尔型(Superior type),其中苏必利尔型含铁建造是最为重要的成矿母岩。以其为母岩形成的矿床可分为三类:未经富集的原生含铁建造矿床,假象赤铁矿-针铁矿矿床和高品位赤铁矿矿床,其中以高品位赤铁矿矿床最为重要,其形成与成岩作用、表生作用及深部流体的参与有关。我国在下一步工作中应加强对中高品位矿床成因的研究,并对国内已有类似矿床进行再认识,进而取得找矿突破。     

非洲锰矿床成因类型、地质特征及表生富集作用

[研究目的]非洲锰矿资源丰富,储量3.1亿t、资源量6.6亿t排名在世界上均列第一,加强非洲锰矿床的研究和认识对推动锰矿找矿工作具有重要的指导意义.[研究方法]通过对重要成矿带典型矿床的解剖总结了非洲锰矿床的成因类型、地质特征.[研究结果]非洲锰矿成因类型主要有前寒武系条带状铁建造(BIF)型、海相沉积型、陆相(三角洲...     

印度达尔瓦尔克拉通绿岩带BIF型铁矿地质特征及成因分析

印度铁矿储量约占全球的7%,矿石类型以前寒武纪BIF铁矿为主,其中产于绿岩带以及绿片岩相岩石中的BIF型铁矿是印度最重要的铁矿类型。南印度地盾达尔瓦尔克拉通发育众多绿岩带,绿岩带中发育大规模BIF铁矿,BIF铁矿属于不同的地层序列,有不同的岩石组合关系。笔者对吉德勒杜尔加绿岩带和库斯赫塔吉绿岩带BIF地球化学分析表明,根据Al2O3含量,BIF分为页岩BIF（Al2O3≥2%）和石英岩BIF（Al2O3≤2%）,BIF呈石英氧化物相,碳酸盐相和硫化物相BIF主量和微量元素表明BIF为陆源碎屑沉积和火山碎屑沉积共同作用形成;稀土元素表明BIF铁矿呈Ce负异常和Eu正异常。达尔瓦尔克拉通测年数据表明,经过2.7~2.65 Ga和2.58~2.54 Ga两期主要的火山作用,2.7~2.6 Ga和2.58~2.52 Ga 2个阶段的大陆增生作用,形成了达尔瓦尔克拉通和绿岩带。BIF成矿来源上,AMOR的高温热液提供大量的Fe和SiO2,海洋中生物光合作用提供了O2,在化学沉积和碎屑沉积共同作用下,形成了BIF铁矿。     

Banded iron formation to high-grade iron ore: a critical review of supergene enrichment models

All the major worldwide direct-shipping iron ore deposits associated with banded iron formations (BIF) are characteristically deeply weathered. They extend to considerable depths below the water table and show well-preserved primary structures and textures, but characteristically most deposits contain no evidence of chert bands being present prior to weathering. Recent studies have found evidence of hydrothermal and/ or metamorphic influences in the development of certain ore deposits and new genesis models such as the supergene-modified hypogene model have been postulated for major high-grade iron ore deposits. Nevertheless, there are many high-grade deposits that show no evidence of hypogene alteration and for which a hypogene or metamorphic genesis is unreasonable that are automatically ascribed to supergene enrichment, commonly erroneously attributed to lateritic weathering in tropical environments. Laterite (sensu lato) is a soil formation in which primary textures are destroyed and is underlain by a pallid zone showing the preservation of chert and the depletion, not enrichment, of iron oxides and thus is totally incompatible with the formation of the high-grade ore deposits. Various theories and models that purported to explain the conditions under which such a uniquely BIF-related dissolution of quartz and residual accumulation of hematite could occur by supergene processes typically conflict with current understanding of groundwater hydrology, chemistry, weathering processes and soil formation.Supergene enrichment of ore is universal in the leaching of gangue minerals such as iron silicates, carbonates and apatite and supergene enrichment of BIF to low-grade ore is common in near surface environments above the water table such as ferrugenised BIF outcrops, detrital ore deposits, and some shallow ore deposits that have been subjected to prolonged exposure to fresh meteoric water. In all cases of supergene enrichment traces of the chert bands are visible and the dissolution or replacement processes for the removal of quartz are clear, in direct contrast to the most important deep saprolite ore deposits that show no trace of chert bands.The widespread acceptance of an inappropriate and untenable supergene enrichment model inhibits search for the true origin of the ore and our ability to predict and find concealed high-grade ore deposits.     

河南省荥巩煤田大峪沟矿段深部铝土矿床地质特征及找矿方向

荥巩煤田大峪沟矿段深部铝土矿床是最近找矿突破发现的一个大型铝土矿床。该铝土矿床成矿时代为早二叠世,成矿物源主要为古陆铝硅酸岩风化物,少量为中奥陶统马家沟组碳酸盐岩风化产物,成矿环境为潮坪-沼泽环境,由长期的沉积间断、特定的岩相古地理环境、构造变形和表生风化作用共同控制着矿床的形成;上石炭统本溪组是铝土矿形成的含矿岩系;海湾泻湖相沉积环境是铝土矿床形成的有利条件;下古生界奥陶系、寒武系古岩溶侵蚀面是铝土矿形成的有利场所,古岩溶侵蚀面洼地及漏斗是铝土矿的定位空间。大峪沟矿段铝土矿床成因模式属于"古陆风化+碎屑和化学沉积";成矿机制为机械和化学分异。含矿岩系底部铁质风化壳/铁质黏土岩为碳酸盐岩风化形成,铝(黏)土矿来源于铝硅酸盐岩。大峪沟深部铝土矿床的发现为河南省寻找深部铝土矿床指明了方向。