辽东－吉南地区早元古代硼镁石型硼矿床地质特征及矿床成因

通过对辽东－吉南硼矿床地质特征、矿床地球化学及Ｏ、Ｃ、Ｂ同位素特征的研究，结合数学地质方法分析认为辽东－吉南地区早元古代硼矿的成矿作用可分为沉积成岩成矿和变质－混合岩化改造成矿这两个主要成矿期。矿床成因类型为沉积变质改造型     

辽东－吉南地区早元古代硼镁石型硼矿床地质特征及矿床成因

通过对辽东－吉南硼矿床地质特征、矿床地球化学及Ｏ、Ｃ、Ｂ同位素特征的研究，结合数学地质方法分析认为辽东－吉南地区早元古代硼矿的成矿作用可分为沉积成岩成矿和变质－混合岩化改造成矿这两个主要成矿期。矿床成因类型为沉积变质改造型     

辽东砖庙矿区硼矿床的海相蒸发成因——来自硼、硫、碳同位素的证据

辽宁砖庙硼矿区的硼矿体呈层状或透镜状赋存于辽河群里尔峪组火山-沉积建造下部的蛇纹石化大理岩中,内部含有大量镁橄榄岩包裹体。本研究利用LA-MC-ICP-MS技术对砖庙硼矿区内的硼矿石硼同位素进行了微区原位分析,对矿石及大理岩围岩的硫、碳稳定同位素进行了系统研究。硼矿石的δ11BNIST SRM-951为12.6‰~13.9‰,具海相蒸发沉积特征;硼矿石和大理岩的δ34SV-CDT为11.6‰~24.3‰,具海相沉积成因特征;矿体上下层位中蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为–5.0‰~–0.5‰,部分未蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为4.1‰~4.6‰,具有古元古代海相碳酸盐岩特有的碳同位素正异常现象。据此提出,砖庙矿区的硼矿床可能形成于海相蒸发沉积和火山喷发旋回交替的滨海环境,随后同期喷发的超基性火山岩覆盖于海相蒸发沉积成因硼矿体之上,保护了易溶的硼酸盐矿物,经后期变质和热液改造,形成目前独特的硼酸盐矿物,碳酸盐岩与超基性岩岩石组合。     

辽东地区沉积变质硼矿床及硼同位素研究

辽东地区元古界硼矿床属于沉积变质硼矿。根据现代盐湖沉积 ,认为硼矿物沉积通常为硼砂 ,然后在区域变质作用过程中 ,硼砂矿物转变为硼镁矿物或硼铁矿等硼酸盐矿物 ,但辽东硼矿床中不同硼矿物的硼同位素有一定差别。电气石富10 B ,δ11B值较低或呈负值 ;而硼镁石与硼镁铁矿类矿物明显富集11B ,δ11B值较高 ,为 +2 3‰～ +17 4‰。根据水岩作用过程中硼同位素分馏特征的研究 ,11B与10 B比较有下列 4个特征 :( 1) 11B属于极不相容元素 ,优先进入水相 ,因此在变质残余矿物相中形成低的δ11B值 ;( 2 )在蚀变和交代变质反应中硅优先替代11B进入矿物晶格 ,因此在硅化交代中可以降低δ11B值 ,而脱硅反应中可以提高δ11B值 ;水化作用中 ,OH-带入11B ,使富水矿物具有较高的δ11B值 ;( 3)热水沉积及热液交代成因电气石均具有较低的δ11B值或者为负值 ;( 4)通过最近的研究表明 ,在热蒸馏过程中 ,硼同位素会发生明显的分馏 ,11B倾向于进入蒸汽相 ,而使残余相或后蒸馏相亏损11B ,形成较低的δ11B值。因此可以认为辽东地区元古界硼矿床属于热水沉积电气石岩在后期区域变质或热变质过程中分解出硼酸气水溶液交代镁碳酸盐形成硼镁石或硼镁铁矿矿物 ,而非蒸发沉积变质矿床。     

硼矿床的成因类型、分布、应用及找矿远景

【研究目的】硼是重要的非金属关键性矿产资源，也是新技术产业重要的工业原材料。中国硼矿资源储量2400万t，位列世界第五，中国既是硼矿生产大国，也是硼矿进口大国，82%的硼矿来自国外。研究硼矿床的成因、分布及其找矿远景，是解决中国硼资源大量依赖进口的有效途径，有利于保障国民经济的持续发展。【研究方法】本文通过搜集公开资料，对硼矿的成因类型、分布及应用等进行了归纳总结。【研究结果】硼矿按成因可划分为火山沉积型、沉积变质型、矽卡岩型、现代盐湖型、地下卤水型、海相蒸发沉积型等六类；主要分布于环太平洋沿岸及地中海沿岸，如土耳其的凯斯特莱克、埃梅特、比加迪奇等矿床，美国的克拉默矿床，玻利维亚的乌尤尼盐湖等，储量占全球储量的90%左右。【结论】其中火山沉积型硼矿床占全球总量的75%左右，品位最低可达25%(B₂O₃)，是全球重要的矿床类型；现代盐湖型硼矿床约占20%，品位8%～30%(B₂O₃)不等；沉积变质型硼矿床是中国重要的硼工业矿床，矿石品位11%(B₂O₃)。根...     

辽东古元古宙成矿带中的变质蒸发岩及其意义

辽宁东部－吉林南部的古元古宙变质岩系中存在一些成分特殊的岩石。这些岩石的出现与蒸发岩有关，其突出特征是富含K、Na、B、Mg等组分。蒸发岩是特殊环境下（干旱气候）的沉积产物，其物质组成以Na、K、Ca的盐类矿物为主，还可含硼酸盐等组分。识别蒸发岩，尤其是变质蒸发岩的标志可以归纳为以下几点：（1）岩相及岩性组合；（2）特殊的岩石产状和组构；（3）高盐度的流体包裹体溶液和（4）硼、磷等同位素数据。辽东古元古宙大型硼矿床中电气石岩与硼酸盐之间的密切 成因关系提供了认识SEDEX型金属矿床中广泛分布的电气石岩和成矿流体成因的钥匙。     

辽东—吉南地区下元古界硼矿床成因的商榷——兼论容矿大理岩及硼矿矿床的成因

辽东—吉南地区下元古界产有丰富的硼矿资源,半个多世纪以来几乎所有硼矿地质勘查报告及有关论文、专著等无不涉及矿床成因。关于硼矿床成因主要有沉积变质成矿、沉积变质再造成矿、超变质热液成矿等3种观点(称传统观点,下同),传统观点认为硼的成矿物质来源于下元古界地层,经混合岩化或超变质热液将地层中分散的硼活化、迁移至镁质大理岩富集成矿。在编纂《中国矿产地质志·硼矿卷》过程中,对辽吉硼矿进行了新一轮研究,认为传统观点硼矿床成因值得商榷,并提出碳酸岩岩浆期后含硼热液交代早期喷溢的碳酸岩成矿的论说。     

辽东—吉南早元古宙硼矿地质特征及矿床成因——以砖庙矿区为例

本文以砖庙硼矿区为例，依据矿床地质特征，矿床地球化学，Ｏ、Ｃ、Ｂ同位素特征，运用数学地质方法对辽东－吉南早元古宙硼矿床的矿床成因等问题进行探讨。认为研究区硼矿床可分为两个主要成矿期。矿床成因类型为沉积变质再造型。     

中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨

在分析中国硼矿床成因类型的基础上,将中国硼矿床划分沉积变质、现代盐湖沉积、矽卡岩和地下卤水4个矿床类型8个矿床式,最为重要的矿床类型为沉积变质型硼矿和现代盐湖型沉积硼矿床。在硼矿成矿区带划分方案的基础上,综合成矿规律、地质构造背景等因素划分出辽-吉沉积变质型、川-鄂地下卤水型、湘-桂矽卡岩型、西藏现代盐湖型和青海柴达木现代盐湖型5个硼矿矿集区。其中辽-吉老矿区深部和外围、川鄂区的地下卤水及盐湖硼矿的综合利用等方向尚有较大潜力。     

刚果盆地西南部白垩纪蒸发岩矿物与古环境特征

刚果(布)西南部布谷马西地区属于热带雨林气候,拥有非洲大陆西部边缘重要的白垩纪钾盐矿床,属于典型的裂谷成钾盆地。经矿物学研究表明,主要的蒸发岩矿物类型为石盐、光卤石、钾石盐、水氯镁石、溢晶石、石膏、硬石膏等。蒸发岩矿物沉积序列为石膏、硬石膏(多数旋回缺失)→石盐→光卤石→钾石盐(次生)→溢晶石或水氯镁石。通过蒸发岩矿物沉积特征和微量元素的分析认为,在白垩纪时期布谷马西地区处于长期的高温干旱环境,有利于卤水蒸发、浓缩而形成盐类矿物沉积。     

柴达木盆地大柴旦硼矿床地质特征及成矿机理

大柴旦盐湖因蕴藏固体和液体硼矿资源成为柴达木盆地诸多盐湖中最早被关注和开发的盐湖之一。不仅如此,大柴旦盐湖还沉积有全球少有分布的特色柱硼镁石矿床。此种特色硼矿床的成矿环境和形成机理目前尚未得到应有的关注和研究。本研究基于大柴旦盐湖因开采硼矿而揭露出来的湖中高分辨率的天然沉积剖面DCD-2和DCD03,利用岩性地层学、沉积学、矿物学、地球化学以及AMS 14 C年代学等多指标研究方法,深入探讨了更具特色的湖底柱硼镁石矿层以及其他硼矿层的成矿环境和成矿机理,丰富和完善了盐湖硼矿床成因理论。研究结果显示,大柴旦湖底柱硼镁石矿层(第一硼矿层)形成年代始于BC 1790a左右。湖底柱硼镁石含量为35%,B2O3含量约为3%~16%,属于中低品位硼矿层;而湖滨钠硼解石和水方硼石含量分别为82%和35%,B2O3平均含量约为3%~9%,属于低品位硼矿层。硼矿形成前的较长时期内,大柴旦盐湖是以碎屑沉积为主的非盐湖相沉积环境,此后快速进入硫酸盐型盐湖阶段和湖底柱硼镁石矿层形成阶段。湖底柱硼镁石以及湖滨钠硼解石和水方硼石是在特定水文地球化学条件和湖泊环境下形成,在湖区的不同地带,由于不同的成矿作用和成矿机理形成了不同的硼酸盐矿物或硼矿床。大柴旦盐湖硼酸盐矿床的形成受控于硼自身内在地球化学特性及其外在控制条件,是内外条件耦合的结果。在固体硼酸盐整个形成过程中,盐湖卤水都呈现弱碱性—碱性,这是盐湖硼酸盐沉积形成的先决条件。文章提出了盐湖固体硼酸盐的具体形成机理并确定大柴旦盐湖硼矿床为高山-深盆-浅水成矿模式。     

辽东硼矿的成矿机制及成矿模式

为了解辽东硼矿的成矿机制及建立成矿模式, 分析了含硼岩系、镁质容矿岩石、区域变质作用及混合岩化作用、构造等四大控矿因素, 发现含硼岩系具富硼特征, 容矿岩石具富镁特点并可成为硼质的沉淀剂, 含硼岩系中硼在区域变质和混合岩化过程中得到进一步活化形成含硼热液, 含硼热液在有利的构造空间交代镁质岩石即可形成镁硼酸盐型硼矿.含硼岩系、镁质容矿岩石是硼矿形成的物质基础, 区域变质及混合岩化作用、构造活动是硼矿形成的必要条件.辽东硼矿成矿模式为原始火山-沉积初始富集和部分熔融含硼热液交代镁质岩石.      

辽东硼矿床矿石的稀土元素特征及其地质意义

辽东硼矿床赋存于辽东古元古代的镁质火山-沉积地层中.矿石与含矿岩系具密切的交代继承关系：（1）矿石与含矿镁质岩石具交代继承的矿物组成、结构构造;（2）矿石的稀土元素特征主要受含矿岩系岩石的控制,在混合岩化弱的含矿岩系中,矿石的稀土元素特征与含矿镁质岩石相似,而在混合岩化强的含矿岩系中的矿石与混合岩的稀土元素特征相近;（3）辽东的硼矿床的形成是在混合岩作用过程中形成的含硼成矿流体交代镁质岩石的结果.     

锡霍特-阿林成矿带金属矿床成矿作用的演化

锡霍特-阿林构造带由兴凯地块、老爷岭-格罗杰科岛弧和东锡霍特-阿林造山带3个构造单元组成.其金属矿床成矿作用可分为3期：里菲纪末期至志留纪末,在兴凯区形成了喷流-沉积为主的铁（锰）矿、铅锌矿及岩浆热液型锡矿;二叠纪中期,在老爷岭-格罗杰科岛弧地区形成了浅成低温热液型金（银）矿和变质热液型金矿;侏罗纪至古近纪末,在东锡霍特-阿林构造带中形成了夕卡岩型钨床、浅成低温热液型金（银）矿、夕卡岩型及脉状硼矿和铅锌矿、脉状金矿等矿床.     

后仙峪硼矿区硼矿地质特征及其成因探讨

应用美国GoldenSoftware公司最近出品的Surfer8三维软件包将后仙峪硼矿区钻孔及坑道资料编成含矿层B₂O₃含量等值线图、含矿层厚度等值线图以及底板等高线图等图件,并相互比较,综合研究,得出该硼矿区硼矿含矿层具有分带性与分段性,厚度受方向控制,矿体受构造上的转折端控制等地质特征.结合分析该硼矿区的地质成因,将该硼矿区划分为3个带,又将第3带划分出3个段作为预测区(A、B、C).基于此,将B预测区作为重点远景区,于2002年钻探验证中,在数百米的角闪质混合岩盖层下发现了品位高、厚度大的隐伏硼矿,即二道沟硼矿,取得了寻找隐伏矿体的重大突破,且为在该区进一步寻找隐伏硼矿打下了良好的基础,极大地扩大了该区的找矿前景.     

应用成矿环境标志于地球化学找矿的研究

本文按照将成矿的地质环境与因素转化为地球化学的环境与因素,进而再把控矿的地球化学环境标志转化为地球化学找矿指标的思路,通过系统的地质-地球化学研究证明陕南柞水水阳成矿带菱铁矿铅、银、锌矿床上要是海底热卤水同生沉积成困,矿床受相对封闭的海底洼地和同生断裂构造的控制。但在普查阶段同生断裂与海底洼地是很难从地质上确定的,因此设想应用反映热卤水高盐度的地球化学环境标志(粘土岩类高的硼和钡含量)来代替地质环境因素指示成矿有利地段。经近矿与远矿含矿地层(主要由粘土岩组成)硼和钡含量对比,肯定了上述设想,选择黑沟矿区进行硼量和钡量测量,结果在已知矿段圈出规模较大形态规整的硼和钡异常。研究表明,沉积地层中硼和钡的分布不仅可以很好地反映同生沉积成矿的高盐度环境,而且也是该类层控矿床找矿的有效标志。     

辽宁古元古代地体中富电气石岩石的成因：蒸发岩硼源的证据

辽宁东部古元古界底部地层(南辽河群)中赋存着大型的硼酸盐矿床，含矿层位中广泛分布含电气石的变粒岩和电英岩。空间上这些含电气石的岩石与硼酸盐有着密切的联系，电气石可以作为区域硼矿找矿的标志。已有研究结果表明，该地区的硼酸盐矿床是变质蒸发岩成因。本研究对该区不同产状的电气石和硼酸盐的地质特征，全岩和矿物成分、硼同位素组成进行了分析。本区的电气石包括层状和脉状两大类，而电气石的富集与硼酸盐关系密切，电英岩往往分布在硼酸盐矿体的上盘。而矿体的下盘一般不产出富电气石的岩石。当长英质脉体穿过硼酸盐矿体时，脉体中往往会富集电气石。含电气石岩石的全岩地球化学分析表明，它们的REE及其他微量元素特征以及相关性关系与周围不含电气石的同类岩石十分相似，反映出一种成因上的联系。本区电气石主要属于镁电气石一铁电气石系列，靠近硼矿体的电气石比远离硼矿体的电气石更加富镁，有着更高的Mg／Fe比值。电气石和硼酸盐的硼同位素成分分析显示出二者在同位素组成上的相似性，前者比后者的δ^11B稍低，这可能是由于热液活动过程中同位素分馏的结果。电气石的硼同位素组成在空间上显示出变化规律：远离硼酸盐矿体的电气石的δ^11B值(-5．2‰- 3．6‰)比矿体附近的电气石低(平均 10．5‰)。以上空间和成分上的关系表明硼酸盐可能是形成电气石主要的硼来源，电气石是在热液过程中通过淋滤下伏含硼蒸发岩中的硼形成含硼热液，在与上覆沉积物交代过程中形成含电气石岩石。电气石的条带是热液顺层选择交代的结果。本区电气石与硼酸盐的关系表明，层状电气石可以通过含硼热液交代的方式形成。变质地体中的层状电气石岩石的出现可能与变质蒸发岩有关。这一认识对区域硼矿勘查工作和变质地体的沉积环境分析有借鉴意义。     

青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新发现与远景分析

本文报道了青藏高原火山-沉积硼矿找矿的新成果,首次发现和确认在青藏高原存在富硼的火山-沉积二元结构的地层,其构造位置、岩石地层组合和时代与同一成矿带西部的安纳托利亚高原的大型火山-沉积硼矿床都一致,且地层的稀碱金属元素含量高正异常,并已发现有团块或条带状的钠硼解石和硼砂等硼酸盐矿物,局部硼含量达边界品位。说明雄巴盆地具备形成火山-沉积硼矿床的构造地质、岩石矿物和地球化学的先决条件,具有形成大型火山-沉积硼矿的潜力。该发现是我国突破大型火山-沉积硼矿的先导性成果,为在青藏高原找寻该类型硼矿床提供重要科学依据。     

Metallogenic Chronology of Boron Deposits in the Eastern Liaoning Paleoproterozoic Rift Zone

1 Introduction Metallogenic chronology is one of the keys in the research of mineral deposits. Determination of metallogenetic epoch is very important for understanding the relationships between mineralization and regional tectonomagmatic events, in studying the origin of mineral deposits, and for summarizing regional mineralization and instructing regional prospecting. The eastern Liaoning region hosts the main concentration of boron resources in China. The boron reserve in eastern Liaoning…