柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因

鱼卡金红石矿床是青海省境内发现的第一个超大型榴辉岩型金红石矿床。笔者在总结前人基础资料及详细野外地质矿产调查的基础上,通过榴辉岩岩石学及金红石矿物学研究,利用LA-ICP-MS法对该矿床中的金红石进行原位微量元素分析等。结果表明:金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状赋存状态产出时,含矿性最好。同时,变质阶段的差异、流体活动的强弱将影响金红石的赋存状态。流体活动越弱时,野外表现为榴辉岩的新鲜程度越高、且少或不发育长英质脉体、矿物越自形,则越有利于形成粒间和串珠状金红石富矿;折返过程中流体或熔体作用过强、野外表现为广泛发育长英质脉体、榴辉岩中矿物呈他形产出时,则金红石已经退变为钛铁矿和榍石。总结前人的地球化学和年龄数据表明:富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低的富钛基性原岩是鱼卡榴辉岩型金红石矿床主要物质来源,高压(超高压)变质作用促进了钛的进一步富集成矿,成矿年代集中在440～430Ma。金红石锆温度计显示的成矿温度主要在570～671℃之间,金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,表明其可能形成于俯冲带环境。这些成因认识等将为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及突破提供了重要的理论支撑与借鉴。     

柴达木盆地北缘鱼卡—铁石观一带金红石矿床的发现及其地质意义

通过野外地质调查、岩石学、矿相学等研究手段,在柴达木盆地北缘鱼卡及铁石观一带均发现榴辉岩型金红石矿床,其单个矿体长可达千米以上,宽均达几米至几十米不等,金红石物相Ti平均品位可达2.58%,属于高钛榴辉岩的范畴,且其矿床地质特征与大别—苏鲁地区的金红石矿床特征极为相似。鱼卡和铁石观金红石矿床的发现,填补了柴北缘榴辉岩变质带没有金红石矿床的空缺,并暗示柴北缘地区有发现大型榴辉岩矿床的找矿远景。     

柴达木盆地北缘鱼卡—铁石观一带金红石矿床的发现及其地质意义

通过野外地质调查、岩石学、矿相学等研究手段,在柴达木盆地北缘鱼卡及铁石观一带均发现榴辉岩型金红石矿床,其单个矿体长可达千米以上,宽均达几米至几十米不等,金红石物相Ti平均品位可达2.58%,属于高钛榴辉岩的范畴,且其矿床地质特征与大别—苏鲁地区的金红石矿床特征极为相似。鱼卡和铁石观金红石矿床的发现,填补了柴北缘榴辉岩变质带没有金红石矿床的空缺,并暗示柴北缘地区有发现大型榴辉岩矿床的找矿远景。     

pXRF原位分析在柴北缘鱼卡金红石矿床勘查中的应用

便携式X射线荧光分析(pXRF)具有快速、高效、绿色、便捷等优点, 在矿产勘查中的应用越来越广泛。样品的不平度效应和不均匀效应等问题, 使得pXRF现场原位分析结果与实验室分析结果存在一定偏差。将该技术运用于柴北缘鱼卡金红石矿床勘查找矿, 对pXRF原位分析的稳定性进行试验, 并与实验室XRF法测试结果进行对比分析。结果表明, pXRF原位分析单点重复测量结果稳定, 分析测试最优时间为25~30 s; pXRF和实验室XRF法对样品Ti含量具有显著相关性, 存在线性关系。野外快速分析, 评价榴辉岩的Ti含量, 结果表明, 当pXRF原位分析榴辉岩中Ti含量在0~0.52%时, 对应非矿化榴辉岩; Ti含量在0.52%~0.86%时, 对应金红石贫矿体; Ti含量大于0.86%时, 对应的榴辉岩为金红石工业矿体。在槽探编录和钻探施工过程中, 使用pXRF分析可在野外快速判断榴辉岩的含矿性, 辅助找矿工作中圈定矿体, 大大减少样品采集的工作量, 节约成本和时间, 提高对榴辉岩型金红石矿床的勘查效率。     

柴北缘鱼卡榴辉岩的pT演化历史

鱼卡榴辉岩位于柴北缘HP/UHP变质带的西段,榴辉岩呈透镜状或似层状分布在变质泥质岩、花岗质片麻岩及少量大理岩中,主要由石榴石和绿辉石组成,具有含量不等的多硅白云母、角闪石、黝帘石(斜黝帘石或绿帘石)、金红石和石英等。岩相学和矿物化学研究显示榴辉岩经历了3期与俯冲和折返作用有关的变质演化阶段:(1)前榴辉岩相进变质阶段,榴辉岩矿物组合为石榴石(核) 绿帘石 斜长石 角闪石,以包体的形式保存于具有生长环带的石榴石核部,形成的温压条件为p=1.06～1.11GPa,t=560～577℃;(2)榴辉岩相变质阶段,以绿辉石、多硅白云母等矿物围绕石榴石定向分布为特征,其矿物组合为石榴石(边) 绿辉石 多硅白云母±黝帘石,温压估算获得榴辉岩相的变质条件为p=2.35～2.52GPa,t=610～680℃;(3)后榴辉岩相变质阶段,矿物组合为石榴石 角闪石 斜长石,主要存在于围绕榴辉岩透镜体分布的退变榴辉岩(角闪石化榴辉岩)中,形成的温压条件为p=1.09±0.12GPa,t=635±44℃。研究结果显示榴辉岩的pT轨迹具有“发卡”型特点,表明鱼卡榴辉岩经历了快速俯冲和折返的演化历史。     

苏鲁榴辉岩型金红石矿床研究进展

文章对苏鲁榴辉岩型金红石矿床的研究进展进行了简单综述。苏鲁超高压变质带金红石矿床的勘探可追溯到20世纪50年代末，近年来找矿工作取得重要进展，已查明金红石矿床总储量达数千万吨。矿床属典型的榴辉岩型金红石矿床，与超高压变质作用关系密切。金红石在榴辉岩中最主要也最具工业价值的赋存方式是呈粒间颗粒充填于主矿物绿辉石和石榴石之间，金红石中的微量元素与其寄主榴辉岩的类型和产状有明显的相关性，并且可反映其形成温度，因此在苏鲁超高压变质榴辉岩和金红石矿床的研究中具有重要价值。富钛基性原岩是榴辉岩型金红石矿床形成的物质基础，高压区域变质作用是这类矿床形成的必要条件。     

中国金红石矿床成矿地质条件及成矿远景

中国金红石矿床成因类型不一,控矿因素各异。通过对地层、构造(包括大地构造环境及褶皱)等控矿因素,区域变质作用、岩浆作用、热液作用、风化及沉积作用等成矿地质条件及矿床分布等规律的归纳与研究,提出了陕西石泉-镇坪、陕西丹凤-西峡、河南南召-方城、湖北枣阳-河南新县、湖北英山-潜山、江苏徐州-东海、山东栖霞-荣城、山西代县-河北涞水、四川会东9个金红石成矿远景区。并圈定出山东省荣城曲家、安徽凤阳板桥、湖北郧西土门—涧池、湖北七里坪大悟仙山、山西代县义成沟—羊廷寺、河北涞源司各庄、河北丰宁黄土梁等7个找矿靶区。     

八庙—青山金红石矿床化学成分与成矿关系

本矿床是我国金红石矿床重要的成因及工业类型，为具有特定化学成分的岩石在特定变质条件下形成的。本文通过对大量数据的处理，查明了化学成分和成矿的关系，高Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｆｅ２Ｏ３＋ＦｅＯ，Ｋ２Ｏ，Ｐ２Ｏ５，Ｈ２Ｏ＾＋，ＭｎＯ，低ＳｉＯ２，ＣａＯ，Ｎａ２Ｏ，ＣＯ２，Ｓ等，利于钛富集；高ＴｉＯ２，ＭｇＯ，Ｐ２Ｏ５，Ｓ，低ＳｉＯ２，ＣａＯ，Ｋ２Ｏ，Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３／ＦｅＯ，利于金红石形成，高Ｓｆ，     

The Xiaojiao high-grade eclogite-type rutile deposit in Jiangsu, China： Geology, geochemistry and metallogenesis

1INTRODUCTION TITANIUMMETALISPRODUCEDMAINLYFROMNATURAL RUTILEANDSYNTHETICRUTILEOBTAINEDBYENRICHEDILMEN ITE,ANDISWIDELYUSEDASHIGHTECHALLOYS,ESPECIALLY INTHEAIRANDSPACECRAFTINDUSTRYBECAUSEOFITSHIGH STRENGTHATHIGHTEMPERATUREANDRESISTANCETOCORRO SION.THEREISA…     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件

通过地质钻井、野外现场解吸、样品实验分析等,对柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件进行了研究。结果表明,鱼卡地区中侏罗统泥页岩主要发育于大煤沟组第五段和石门沟组,是一套以辫状河三角洲间湾、辫状河三角洲平原和湖泊相为主的优质烃源岩,累计厚度38~300m,TOC为0.12%~13.23%,Ro为0.29%~0.89%。石英含量为18.0%~63.3%,粘土矿物含量为10.1%~55.6%,孔隙度为1.53%~14.92%,渗透率为0.007×10-3~6.24×10-3μm2。微孔隙发育,主要有粒间孔、溶蚀孔、粒内孔,孔隙直径多为0.3~3μm。泥页岩含气量为0.42~0.83m3/t,解吸气CH4含量8.6%~64.9%,δ13C1为-80.59‰~-63.32‰。与国内外含气泥页岩对比发现,研究区中侏罗统泥页岩具有厚度大、TOC高、石英含量居中的特点,但分布面积小、成熟度低、含气量小,且自中、新生代以来经历了多期次构造运动,对页岩气的保存影响较大。预测鱼卡地区中侏罗统页岩气勘探前景,还需重点加强构造作用对页岩气保存的影响及页岩气成因类型、资源量评估等方面的研究。     

柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件

通过地质钻井、野外现场解吸、样品实验分析等,对柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统页岩气成藏条件进行了研究。结果表明,鱼卡地区中侏罗统泥页岩主要发育于大煤沟组第五段和石门沟组,是一套以辫状河三角洲间湾、辫状河三角洲平原和湖泊相为主的优质烃源岩,累计厚度38~300m,TOC为0.12%~13.23%,Ro为0.29%~0.89%。石英含量为18.0%~63.3%,粘土矿物含量为10.1%~55.6%,孔隙度为1.53%~14.92%,渗透率为0.007×10-3~6.24×10-3μm2。微孔隙发育,主要有粒间孔、溶蚀孔、粒内孔,孔隙直径多为0.3~3μm。泥页岩含气量为0.42~0.83m3/t,解吸气CH4含量8.6%~64.9%,δ13C1为-80.59‰~-63.32‰。与国内外含气泥页岩对比发现,研究区中侏罗统泥页岩具有厚度大、TOC高、石英含量居中的特点,但分布面积小、成熟度低、含气量小,且自中、新生代以来经历了多期次构造运动,对页岩气的保存影响较大。预测鱼卡地区中侏罗统页岩气勘探前景,还需重点加强构造作用对页岩气保存的影响及页岩气成因类型、资源量评估等方面的研究。     

柴达木盆地鱼卡凹陷页岩气资源潜力评价

柴达木盆地北缘柴页1井揭示,鱼卡凹陷中侏罗统大煤沟组具有页岩气形成的地质条件,但资源潜力不明。结合钻井和地震资料,识别和优选含气页岩厚度、面积、含气量等参数,采用体积法计算鱼卡凹陷页岩气地质资源量。结果表明,埋深1500~3000m的页岩气资源最为富集,占鱼卡凹陷总地质资源量的38.95%,其中游离气占38%,展示了鱼卡凹陷良好的页岩气资源前景。     

柴达木盆地鱼卡凹陷页岩气资源潜力评价

柴达木盆地北缘柴页1井揭示,鱼卡凹陷中侏罗统大煤沟组具有页岩气形成的地质条件,但资源潜力不明。结合钻井和地震资料,识别和优选含气页岩厚度、面积、含气量等参数,采用体积法计算鱼卡凹陷页岩气地质资源量。结果表明,埋深1500~3000m的页岩气资源最为富集,占鱼卡凹陷总地质资源量的38.95%,其中游离气占38%,展示了鱼卡凹陷良好的页岩气资源前景。