山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征及开发利用研究

玄武岩纤维是国际上重点发展的新材料之一,附加价值极高。以天然玄武岩拉制的连续纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料,具有强度高,电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。笔者等通过对山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩地质特征、岩相学特征及岩石地球化学特征进行分析研究,发现产出于中新世临朐群牛山组偏基性火山岩的致密块状橄榄玄武岩,是拉丝纤维用的理想原矿石。笔者等梳理了国内部分生产企业和学者研究关于天然玄武岩成功拉丝的研究进展,分析研究了山东省临朐—沂水地区橄榄玄武岩影响连续纤维用玄武岩矿拉丝性能的七大参数指标,结果表明,研究区橄榄玄武岩除酸度系数偏低外,各项参数均符合连续拉丝纤维生产各项指标,可为后续开展纤维用玄武岩地质调查工作提供参考,助力资源的开发利用研究。     

敦化地区玄武岩的开发利用前景

本文介绍了敦化地区玄武岩的分布范围、厚度和目前开发利用状况。玄武岩除了做石材外,还有一个新的用途——生产玄武岩纤维,它用途广泛,性能优良。国外已开发利用多年,我国刚刚起步。在敦化地区无论是开采玄武岩石材还是生产玄武岩纤维其前景都十分广阔。     

辽宁翁泉沟橄榄玄武岩的地质地球化学特征及其形成环境

辽宁凤城翁泉沟橄榄玄武岩是翁泉沟硼镁铁矿的一种容矿岩石,它具裂谷环境下火山岩的特征:①带状分布,整合于早元古代的火山-沉积地层中,具气孔杏仁构造;②主量元素具富铁富镁的特点;微量元素中B、Cl、F、Rb、Cs、Th和U等含馈较高;V,Cr,Ni等相对低些;高场强微量元素含量与相关比值与一般基性岩相似;Ti、Zr、Cr、Y等微量元素相互关系图解显示其原始岩浆具有板内玄武岩的特点;稀土分配型式明显向右倾斜,基本不显铈、铕异常,显示岩浆没有经过明显的分离结晶过程;③本区的橄榄玄武岩与同-硼矿成带上的营口大石桥后仙峪的镁橄榄岩和宽甸地区砖庙的镁质大理岩属于同-地层层位,都具富镁特征,都足辽东硼矿的镁质容矿岩石,它们在成因上具有内在联系,其稀土总量对比,显示它们同属大陆裂谷环境下岩浆活动的产物.     

贵州赫章地区玄武岩拉丝试验研究

对采自贵州省赫章县不同地区的16件致密状和3件杏仁状玄武岩进行了拉丝试验,从化学成分、矿物成分、拉丝温度、试验转速、析晶上限温度等方面分析了拉丝成功的影响因素,讨论了本区玄武岩作为生产连续玄武岩纤维原矿石的可能性,同时探讨了生产连续玄武岩纤维的拉丝作业温度.结果 表明,赫章县不同地区19件玄武岩,16件拉丝成功、3件拉丝失败;16件致密状玄武岩有15件拉丝成功、3件杏仁状玄武岩有2件拉丝失败.该区致密状玄武岩化学成分和矿物成分绝大部分符合连续纤维用玄武岩标准,具有重要的开发利用价值;利用本区致密状玄武岩生产连续纤维过程中,拉丝作业温度应高于1350 ℃.     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,本文收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4.0~5.5;黏度系数（Mv）为2.0~3.0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1.5~3.0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

玄武岩纤维原料特征的统计及分析研究

玄武岩纤维是以玄武岩或他种成分相近的岩石为主要原料,经熔融后拉制而成的一种高性能纤维。天然矿石的成分波动会造成拉丝困难或纤维性能不稳定,笔者等收集了54组原料岩石以及114组玄武岩纤维样品的化学成分数据,研究归纳了玄武岩纤维所需原料的岩石学特征、参数指标特征和其他特征,分析提出了可拉丝岩石相关参数指标的最佳区间。适于生产玄武岩纤维的原料矿石,其特征可总结如下：岩石学方面,以基性岩以及SiO2含量为53%~57%的中性岩为佳,岩石类型最佳为玄武岩或安山玄武岩;岩石结构最佳为间隐结构、玻基斑状结构或玻璃质结构;构造的影响是间接的,主要为气孔或杏仁构造中可能含有的一些不利矿物的影响;矿物组成方面,蛇纹石、沸石等含水矿物会在熔融过程中产生气泡,影响纤维制备连续性的同时也有利于原料的充分熔融,镁橄榄石、磁铁矿等高熔点矿物会使原料在熔融阶段难以完全熔化,导致熔体不均匀并容易析晶。参数指标方面,可拉丝岩石的酸度系数（Mk）最佳区间为4. 0~5. 5;黏度系数（Mv）为2. 0~3. 0;硅铝氧化物与其他氧化物比值为1. 5~3. 0;氧化物组成的物质的量分数分布为n(RO)=20%~30%,n(RO2)=57%~70%,n(R2O3)=10%~16%（R为阳离子）。     

吉林大石头河子地区新生代橄榄玄武岩岩石学和地球化学研究

吉林大石头河子地区新生代橄榄玄武岩为裂隙式喷发火山活动所产出的溢流相橄榄玄武岩,属于钙碱性玄武岩,岩浆来源于软流圈地幔,上升过程中经历了不同程度的橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用,但基本未受到地壳物质混染作用影响,形成与滨太平洋板块俯冲引起的松花江断裂再次复活,诱发区域性张裂作用关系密切,构造背景为板内拉张环境。     

四川省峨边县玄武岩特征及开发利用前景

四川省峨边县玄武岩矿资源丰富,但尚无开发利用纤维用玄武岩的矿山。从玄武岩的矿石组构、化学成分和玄武岩拉丝性能判别指标3个方面开展纤维用玄武岩评价工作。研究结果显示：研究区致密块状玄武岩和杏仁状玄武岩多属拉斑系列与碱性系列的过渡型岩石,玻基玄武岩均为碱性系列;拉斑玄武岩系列矿石的化学成分具有SiO₂含量较高、(K₂O+Na₂O)和TiO₂含量较低、FeO/MgO值较大的特征;区内致密块状玄武岩适合连续玄武岩纤维生产,而杏仁状玄武岩的杏仁中含有石英和方解石等次矿物,玻基玄武岩具有火山玻璃成分含量高、杏仁状构造及酸度系数过高等特征,均不宜作为生产玄武岩纤维的原料。研究区玄武岩矿具备纤维用玄武岩资源储备地的潜力,建议采用综合开发的方式利用玄武岩矿资源。     

沂水南小尧金矿锆石U—Pb同位素特征及其地质意义

沂水南小尧金矿产于沂沐断裂带汞丹山凸起上,赋矿围岩为古元古代花岗岩。通过对南小尧金矿矿石中的锆石采用LA—CPMS法进行单颗粒锆石微区U—Pb同位素年龄测定,获得锆石谐和年龄（2438±13）Ma的结果,为赋矿围岩的形成年龄;而下交点（116±20）Ma大致为金矿的形成年龄。结合南小尧金矿石中钾长石矿物K—Ar年龄为（94．29±1．38）Ma的结果分析。本区金矿的形成时代应在早白垩世中-晚期。     

山东省沂水地区麻粒岩相变质作用演化及大地构造意义

山东沂水麻粒岩相岩石出露于断裂带中,它是断裂带中最古老的岩石。主要岩石类型有孔兹岩（石榴石－石英－条纹长石－夕线石片麻岩）、紫苏辉石麻粒岩（紫苏辉石－斜长石－厂长央片麻岩）以及紫苏花岗岩等。根据矿物共生组合、变质反应,温压条件得出本区麻粒岩相岩石经历了五个阶段的变质作用,前阶段为角闪岩相变质作用,温度条件为Ｔ＝５７５℃￣６００℃,Ｐ＝０．５９ＧＰａ;峰期他阶段经历了五个阶段的变质作用,峰前阶段为角     

滇东—黔西地区峨眉山玄武岩 富Nb榍石矿物学特征

滇东—黔西地区广泛发育一套Nb-Ga-REE多金属矿化富集层,其底板为峨眉山玄武岩。为了探讨底板玄武岩对该矿化层的贡献,本文系统开展了玄武岩的微区矿物学及地球化学研究,尤其利用电子探针对玄武岩中的榍石进行了深入的研究和系统的面扫分析。结果发现研究区玄武岩主要为高钛玄武岩,以富榍石为特征。高钛玄武岩中含有多种形态的榍石,主要有自形榍石、半自形榍石、信封状榍石、晶粒状榍石、云雾状榍石、片状榍石、十字形榍石、团块状榍石和蚀变榍石等。榍石中微量元素除富含Nb外,还有一定量的Zr、Y、Ce,结合该地区玄武岩地球化学特征,认为研究区榍石可能有2种成因:其一主要形成于岩浆活动晚期,可能是原始基性岩浆的产物;其二是由岩浆早、中期析出的钛铁矿、晶粒状榍石、含钛辉石在岩浆后期蚀变阶段的水化作用和氧化作用下形成。另外,高钛玄武岩中榍石的表生风化蚀变作用可能是研究区发生铌矿化的主要原因,榍石为上覆的矿层提供了Nb、Zr、Y和Ce等成矿元素。     

贵州水城-纳雍地区峨眉山玄武岩风化壳离子吸附型稀土矿床地质特征及资源潜力

通过对贵州水城—纳雍地区峨眉山玄武岩风化壳离子吸附型稀土矿床的风化壳结构、矿体垂向变化特征的综合研究,总结了矿床特征、风化壳特征、区域成矿条件。风化壳中全风化层是稀土矿富集最好的层位; (La/Yb)N、ΣLREE/ΣHREE比值较高,属于强轻稀土富集类型。严格受母岩、地形、气候、地层、构造等因素共同作用。稀土矿床具备分布面广、埋藏浅、厚度大、品位高等地质特征。可以指导贵州西部地区寻找同类型大型稀土矿产地。     

兰坪—思茅盆地宁洱地区新生代玄武岩地球化学特征及意义

宁洱新生代玄武岩主要分布于宁洱县城与通关周围,玄武岩覆盖在下白垩统之上,主要由橄榄玄武岩及橄斑玄武岩组成,具气孔构造,斑状结构,含有较多的斜长石斑晶。宁洱新生代玄武岩为碱性玄武岩,其特征为大离子亲石元素Ba和高场强元素Nb、Ta、Zr、Th较为富集,Ti、Al含量较高,Si含量低,轻重稀土元素分异较明显,表现出明显的Eu正异常,δEu平均值为1.34。宁洱玄武岩的地球化学特征显示其来自于陆内裂谷环境,岩浆来自于富集地幔,分离结晶作用较弱且几乎未受到地壳的混染作用。宁洱玄武岩形成于更新世时期,是兰坪—思茅盆地中轴构造活动剧烈导致新生代活动断裂相互错动,活跃岩浆迅速溢出地表的产物。区域内新生代的断裂构造具有裂谷的性质,可能处于裂谷形成的早期阶段。     

西秦岭北缘甘加—麻当地区玄武岩地球化学特征及成因探讨

西秦岭北缘夏河县甘加—麻当地区零星分布有火山岩,通过对该地区玄武岩开展野外地质调查与室内元素地球化学测试,并进行分析研究表明甘加—麻当玄武岩属于一套钠质—钾质过渡的碱性玄武岩。玄武岩强烈富集大离子亲石元素Rb、W、Sr和高场强元素U、Nb、Ta、Hf,亏损Cs、Ba、Th等元素,显示出典型的OIB型特征,其形成环境为大陆板内环境,推测岩浆起源于亏损的软流圈地幔,其复杂的地球化学特征表明,岩浆经历了较为强烈的岩石圈—软流圈相互作用,与印支期造山运动后岩石圈拉伸有关。     

渤海湾盆地阳信地区古近纪玄武岩地球化学特征及其地质意义

采用主元素、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究手段和分析方法,阐明了阳信地区古近纪玄武岩地球化学和源区特征,揭示了渤海湾盆地形成的地球动力学背景。研究认为,阳信地区古近纪玄武岩为钾质碱性橄榄玄武岩;呈轻稀土富集型分布模式,无Eu异常,稀土总量较低,始新世玄武岩∑REE=97.8～115μg/g,渐新世玄武岩∑REE=143～147μg/g,并且渐新世比始新世玄武岩的轻稀土(LREE)更为富集;大离子亲石元素富集,蛛网图显示负斜率较大的右倾曲线,始新世玄武岩具有Ba、K、Sr元素富集和U-Th、Ta、Hf亏损的特征,并显示出不完全类似于OIB型的分布模式,但渐新世玄武岩则具有不同程度Ba、Nb-Ta、Sr元素富集和U-Th、Hf元素亏损的特征,蛛网图具有典型的OIB型分布模式;Sr-Nd-Pb同位素组成较为均一,表明阳信地区古近纪玄武岩源区主要来自对流软流圈地幔,但始新世玄武岩还遭受了一定程度的EMⅠ和EMⅡ富集地幔的混染。综合分析区域地质和地球物理研究成果认为,阳信地区古近纪玄武岩产出于板内构造环境,属于板内碱性玄武岩。始新世太平洋板块以俯冲作用为主,诱发了区域近南北向伸展构造事件,并形成具有EMⅠ富集地幔混染特征的玄武岩;渐新世太平洋板块以俯冲后撤作用为主,致使NW-SE向陆内扩张而形成一系列大型陆内伸展盆地,以及来源于软流圈地幔的玄武岩。     

新疆阿尔金山喀腊大湾地区玄武岩的地球化学特征及地质意义

对新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区玄武岩进行了系统的岩石地球化学分析, 结果表明, 喀腊大湾地区的玄武岩具有低的Mg#值(Mg#=Mg/(Mg+Fe)×100)。稀土元素的含量变化范围较大, 轻重稀土分异不明显, 具有轻微的轻稀土富集, 弱的Eu负异常。微量元素Ni、Co、Cr与MgO呈正相关, 微量元素多元素标准化图解中, 普遍具有Nb、Ta的负异常, 部分样品具有Ti的负异常。在Th/Yb-Ta/Yb和Th/Hf-Ta/Hf构造环境判别图解中, 分别落入活动大陆边缘环境和大陆拉张(或初始裂谷)环境, 结合本区双峰式火山岩中玄武岩的地球化学特征, 以及与北阿尔金蛇绿混杂岩带其它地区玄武岩的对比, 认为喀腊大湾地区的玄武岩可能形成于紧邻北阿尔金地区古洋盆的活动大陆边缘环境。     

柴北缘冷湖地区玄武岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征及其地质意义

为揭示柴北缘晚古生代的构造演化以及对阿尔金山前东段岩浆岩分布提供理论依据,应用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、X射线荧光光谱仪(XPF)等方法对柴北缘冷湖地区玄武岩进行了锆石U-Pb测年和主、微量元素分析。结果表明,冷湖地区玄武岩结晶年龄为(282±3) Ma,为早二叠世;岩石具有低Si、K,高Ca特征,属中钾钙碱性-低钾拉斑系列;相对亏损Ti、Nb、Ta等高场强元素,富集K、Ba等大离子亲石元素;稀土元素含量较高,轻、重稀土分异不明显,Eu弱负异常,具有典型的岛弧玄武岩特征。模拟计算显示玄武岩源区主要组成为尖晶石二辉橄榄岩,并有20%±的部分熔融。结合前人研究,认为冷湖地区玄武岩应形成于岛弧环境,限定了柴北缘晚古生代古特斯洋的闭合时间。     

甘孜—理塘断裂带北段玄武岩地球化学特征及构造意义

沿甘孜-理塘断裂带广泛发育有三叠纪玄武岩,该断裂带北段的玄武岩多为SiO_2大部分不饱和蚀变较强的基性岩,根据TiO_2K_2O、P_2O_5、Al_2O_3和CaO含量判定为亚碱性拉斑玄武岩系列。痕量元素特征表明,玄武岩为轻稀土弱富集型,∑REE、∑LREE/∑HREE、δEu、Eu/Sm、Sm/Nd都显示与大洋拉斑玄武岩一致。笔者认为,理塘断裂带南段在晚二叠世打开并逐步向北推进,北段于早三叠世打开,中三叠世为甘孜-理塘海发育的鼎盛时期,晚三叠世逐渐闭合。     

川南盐源桃子乡地区玄武岩型铜矿床地质特征及找矿方向

分布于盐源桃子乡一带的峨眉山玄武岩具有厚度大、构造应力集中和深部有基性、中酸性、酸性系列岩浆侵入活动等特征,具备形成规模以上矿床的潜力。近年来,随着全国矿产资源潜力评价工作的有力推进,有关峨眉山玄武岩型铜矿床成矿理论研究已取得了一些重要成果,但勘查效果不佳。文章综合利用研究区内最新的地质勘查、地球物理勘测成果,重点讨论了区内玄武岩型铜矿床的成矿规律和找矿前景,认为矿化受层位和构造热液控制,并进一步明确了矿体与地层、岩性及构造之间的成因联系。     

青藏高原沱沱河地区晚泥盆世高铝玄武岩的发现及意义

在青藏高原腹地的沱沱河—开心岭地区的区域地质调查中新发现的高铝玄武岩,利用激光等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测试的锆石206Pb-238U年龄(380.1±5.6)Ma(MSWD=0.21),表明其形成时代为晚泥盆世。玄武岩具有高Al2O3(平均20.16%)和低SiO2(平均48.32%)、低Na2O(平均2.29%)、低K2O(平均0.39%)、低TiO2(均值0.754%)、低Alk(均值2.68%)的特点,并有(低钾)拉斑玄武系列向钙碱性系列过渡的特征,CIPW标准矿物属石英拉斑玄武岩(Q含量2.77%～9.32%),高铝、低钾、贫碱的特点与典型的高铝玄武岩一致。岩石的稀土总量均一且总体偏低,ΣREE含量为32.69×10-6～41.01×10-6,稀土配分模式近水平,δEu为1.12～1.28,均值为1.2,具有较强的正Eu和Ce异常。岩石富集亲石元素LILE,亏损高场强元素,具有较高Sr、Ba、Ce正异常和Nb负异常,岩石化学特点及相关的一系列岩石化学图解均表明其为岛弧玄武岩,表明分布于昌都—兰坪地块的晚泥盆世高铝玄武岩形成于岛弧环境,它的发现为三江地区古生代火山地层的确定、古特提斯洋的演化提供了丰富的资料。