铬尖晶石的谱学研究及其地质意义

一、引言铬尖晶石是含矿(铬)超基性岩体中的主要矿物,对造矿铬尖晶石和附生铬尖晶石在化学成分、稀土元素分布特征等方面的研究成果二十多年来已经有很多报导,但是由于铬铁矿成矿作用的复杂性和多样性,往往在不同岩体的造矿和附生铬尖晶石的元素成分(如Mg/Fe值等),可以有截然不同的标型特征.所以仅以岩石地球化学和矿物化学成分的差异来作为造矿铬尖晶石的矿物标型特征已不能满足.近年来国内外对铬尖晶石类矿物开始进行矿物波谱学的研究,试图在铬尖晶石内寻找其所携带的铬矿形成过程中的微观信息,用以探索和解释铬铁矿的成矿作用.     

新疆洪古勒楞蛇绿岩中铬尖晶石的化学成分变异及其意义

本文应用了洪古勒楞蛇绿岩中铬尖晶石的电子探针分析数据,讨论该蛇绿岩中不同岩石中铬尖晶石化学成分特征,显示出铬尖晶石的成分与寄主岩石有关。基本可将其分为三组:造矿铬尖晶石、堆积岩副矿物铬尖晶石和地幔橄榄岩副矿物铬尖晶石。它们在主要成分和微量成分方面均存在区别,化学成分的相关性也不一样。共生橄榄石-铬尖晶石对的元素分配说明二者基本为平衡矿物。     

铬尖晶石类矿物阳离子分配的穆斯堡尔谱研究

据国内外提供的许多研究资料表明,地壳中产出的铬尖晶石类矿物,它们不论是作为副矿物或者是造矿矿物存在,都以化学成分变化大为其特征。这一特征曾引起许多研究者的兴趣。这种成分可变性的特征,一方面体现在它们当中阳离子的类质同象非常广泛、且很复杂(实质上是阳离子在结构中的占位关系复杂);另一方面亦反映了它们的形成条件不同。因此,研究铬尖晶石类矿物的化学成分,特别是用谱学方法研究铬尖晶石类的主要阳离子Fe~(2 )、Fe~(3 )和Cr~(3 )等的占位分配,不仅具有重要的晶体化学意义,而且还可以为铬铁矿的形成环境,提供某些地质信息,随着对阳离子分配的深入研究,一定还能为今后铬尖晶石类矿物的合理分类积累资料,并提供新的可靠的依据。     

铬尖晶石的谱学研究及其地质意义

一、引言铬尖晶石是含矿(铬)超基性岩体中的主要矿物,对造矿铬尖晶石和附生铬尖晶石在化学成分、稀土元素分布特征等方面的研究成果二十多年来已经有很多报导,但是由于铬铁矿成矿作用的复杂性和多样性,往往在不同岩体的造矿和附生铬尖晶石的元素成分(如     

伊通上地幔剪切带捕虏体中富铝尖晶石的地球化学特征

伊通上地幔剪切带中辉石岩、二辉橄榄岩和易剥橄榄岩是3个主要地幔捕虏体,其中尖晶石的化学成分以富铝为特征。辉石岩中尖晶石在薄片下呈绿色,为铝含量高、铬含量低的铝尖晶石;与之相比,二辉橄榄岩和易剥橄榄岩中尖晶石在薄片下呈棕色,为铝含量相对较低、铬含量相对较高的富铝铬尖晶石。尖晶石的颜色与Al、Mg、Cr、Fe含量有关。在不同捕虏体中尖晶石成分具有不同的变化范围,尖晶石化学成分之间存在一定的相关性,Mg#与Cr#,Mg#与Fe2 和Cr与Al呈现负相关性,而Mg#与Al#呈现出正相关性,反映不同捕虏体中尖晶石具有同一来源和成因联系。在地幔岩石部分熔融和结晶过程中Cr和Al的分异明显。固溶体条件下基本服从八面体Cr Al替代关系,而不同地幔捕虏体中尖晶石的成分差异是岩浆部分熔融和结晶过程中元素分异、固溶体离子替代的结果。     

铬尖晶石类阳离子成分和位置分布的X射线粉末法研究

随着铬铁矿物质成分与成矿规律研究的不断深入,对铬尖晶石类质同象系列矿物的鉴定与研究也越来越深化了.本文通过简便的X射线粉晶分析方法,结合一定的理论计算(结构分析),对铬尖晶石系列矿物的阳离子成分及其位置分布进行研究,以便从矿物学的角度探讨尖晶石类阳离子的迁移与富集规律,为铬铁矿成矿理论研究提供一定的依据.     

金川含铜镍超基性岩体的岩浆包裹体特征及其地质意义

作者首次于金川含铜镍超基性岩体中发现了岩浆包裹体。本文系统研究了岩浆包裹体特征,阐述了包裹体中橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、铬尖晶石等晶相子矿物的化学成分以及F_2、Cl_2,CH_4、H_2S、H_2O、SO_2、CO_2等气相挥发组份。测温结果表明,原生岩浆包裹体的均一化温度介于950—1100℃。各造岩矿物中原生岩浆包裹体的发现,证明金川岩体为岩浆成因。包裹体中不混熔现象的发现,证明各类岩石和矿体是铁质超基性含矿熔浆在液态就地分熔成不同成分的熔体,并在不同的物理化学条件下结晶而成。这些研究对认识成岩成矿的物化条件和成因具有重要意义。     

应用电子探针技术研究北京密云放马峪铬铁矿床成因——来自含铬尖晶石矿物化学的证据

似层状铬铁矿床长期以来被认为是岩浆分异成因,但近年来有学者提出其中个别产在蛇绿岩中。本文选择北京放马峪似层状铬铁矿床中纯橄岩、辉橄岩和辉石岩中不同类型的含铬尖晶石进行了电子探针分析。研究表明,岩浆早期的纯橄岩和辉橄岩中的铬尖晶石富铬(Cr2O3平均43.32%),而岩浆晚期辉石的结晶消耗了大量Cr3+,由于氧逸度的升高,在辉石岩的单斜辉石中出溶贫铬的铬磁铁矿(Cr2O3平均10.32%)和富铝尖晶石(Cr2O3平均15.77%)。与世界上不同类型铬尖晶石的矿物化学特征进行对比,可以认为放马峪铬铁矿床是产在阿拉斯加型岩体中的早期岩浆矿床,而与蛇绿岩无关。本文对放马峪铬铁矿床成因和成矿专属性的限定,为这类镁铁-超镁铁岩体的铬、铜镍、铂族元素的找矿勘查提供了依据。     

东昆仑夏日哈木岩浆铜镍硫化物矿床铬尖晶石特征及其指示意义

为给夏日哈木矿床成因研究提供新的依据,本文在系统岩心编录的基础上,对该矿床的铬尖晶石进行了研究。薄片鉴定表明,铬尖晶石与橄榄石紧密共生,呈粒状或浑圆状分布于橄榄石和辉石晶体内部。电子探针分析表明,铬尖晶石的Ti O2及Fe2O3含量较低,Cr#值与Mg#值变化范围较大且二者呈负相关关系,包裹于橄榄石中的铬尖晶石具有较高的Cr2O3含量。由铬尖晶石成分推测该矿床母岩浆属于低Ti、高Mg拉斑玄武质岩浆,起源于软流圈地幔。铬尖晶石Fe3+-Cr-Al、Mg#-Cr#图解和矿物岩石组合表明,夏日哈木矿床可能不是形成于岛弧环境,而可能形成于碰撞后的伸展环境。     

镁铁-超镁铁岩的自然组合与铬镍矿床的成矿专属性

基于幔源岩石产出的不同岩石组合与铬镍的浓集关系得出:铬矿体的寄主岩相优选于M/F值6～12区间内,专属于超镁铁质岩区和岩体,寄主岩相造岩矿物橄榄石专属于镁橄榄石,副矿物铬尖晶石富Mg和Cr.镍矿体寄主岩相的M/F值介于2～6,造岩矿物橄榄石为贵橄榄石,副矿物铬尖晶石相对富Fe贫Mg和Cr.铬和镍对不同Si-O系统的选择,制约于系统能量效应的不同.氧逸度(fo2)达1.013×10-3.5Pa时有利于铬尖晶石的生成.镁铁质岩浆同化地壳是获取硫得以产出硫化物矿石的必要条件.岩浆中地壳Ca、Al、Na、Si等造岩组分的加入有利于镍矿浆的熔离,并导致超镁铁载镍岩相必含有少量斜长石.     

与金刚石原生矿有关的铬尖晶石形态特征

铬尖晶石是寻找金刚石原生矿的重要指示矿物之一,重砂测量中往往发现大量的铬尖晶石。单纯利用矿物化学成分判别它们是否与金刚石原生矿有关,电子探针测试工作量大、耗资高。如果根据显微镜下矿物形态特征鉴定与选择性的电子探针分析相互验证,将是一种既经济又简单、而且更可靠的判别方法。本文主要介绍与金刚石原生矿有关的铬尖晶石在显微镜下的形态特征。     

山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物特征及种类划分

山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中的尖晶石族矿物究竟是铬铁矿还是尖晶石一直倍受争议,为了确定山东蒙阴矿区形态复杂的尖晶石族矿物种类,项目组对矿区的尖晶石族矿物进行了系统的采样,利用电子探针对50件尖晶石族矿物MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、Cr2O3进行微区化学成分分析,结果显示,山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中尖晶石族矿物A、B端元成分复杂,不存在单纯的铬铁矿或尖晶石矿物种,以化学分子式分类为基础得到的尖晶石族矿物种类主要有:铁镁-铬铁钛、镁铁-铬铁铝钛、铁镁-铬铝铁、镁铁-铬铝铁、铁镁-铬铁钛铝、镁铁-铬铝、铁镁-铬铝7个亚种。山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物的主要端元组分为MgAl2O4、MgCr2O4、FeCr2O4,矿物化学成分分析表明,Mg质量分数较高(7.3%~11.8%),其中Fe、Mg离子数比近于1:1,构成富镁的铬铁矿。     

伊通新生代玄武岩中辉石岩捕虏体的尖晶石成分分带

伊通新生代玄武岩中存在3种不同成因的捕虏体,其中上地幔岩浆分异结晶形成的辉石岩捕虏体中尖晶石具有独特的成分分带。电子探针分析显示在尖晶石矿物的边缘富Al,而贫Mg、Fe和Cr,矿物中心富Mg、Fe和Cr,而贫Al,从中心向两侧基本对称。从尖晶石成分分带的元素分布特征判断,其形成不是固溶体相平衡过程中的离子扩散,而可能是化学平衡过程中结晶矿物与熔浆之间化学成分平衡的结果,属于化学平衡导致的成分分带。从尖晶石矿物中心到边缘的温度变化不能反映矿物形成后所经历的温度变化状况,与尖晶石共生矿物的二辉石地质温度计所能代表的地质意义是矿物中心的温度(~1 006℃),反映矿物开始结晶时的温度状态。     

上扬子会泽地区早三叠世飞仙关组砂岩物源特征:来自重矿物铬尖晶石和碎屑锆石的限定

上扬子会泽地区早三叠世飞仙关组主要为河流相的紫红色砂岩,物源主要来自于西部和西北部。碎屑重矿物组合表明物源主要来自于岩浆岩,且重矿物中发现大量碎屑铬尖晶石和锆石。本文运用电子探针微区成分分析和碎屑锆石U-Pb测年方法,对上扬子早三叠世飞仙关组砂岩中铬尖晶石和碎屑锆石进行分析。铬尖晶石电子探针化学成分分析显示,其具有高铬、低Fe~(3+)和高TiO_2含量的特征,源岩分析指示这些铬尖晶石来源于与洋岛/板内、岛弧以及大火成岩省相关的火成岩。同时,碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定表明,飞仙关组的物源主要来自于248~272Ma和715~997Ma的岩浆岩。铬尖晶石和碎屑锆石综合分析表明,248~272Ma的物源岩石具有大火成岩省玄武岩特征,主要为峨眉山玄武岩及同期基性侵入岩;715~997M的物源为洋岛/板内玄武岩类,主要为研究区周缘与新元古代苏雄组及其同期的岩浆岩;铬尖晶石指示的岛弧性质物源则可能源自1000~1100Ma的岩浆岩。同时,碎屑锆石还指示古元古代和早寒武世发育岩浆作用,且存在古老的新太古代结晶基底。这些资料为上扬子地区构造演化提供了沉积学的证据。     

根据矿物薄片颜色判估铬尖晶石类型的方法

尖晶石族矿物为AB2X4型氧化物,因其阳离子A和B元素的不同,分属Cr、Fe、Al、Zn、Mn、Ti、Ni等不同种属,并有不同的产状。其中铬尖晶石仅见于幔源超镁铁岩和镁铁岩中。对岩石中副矿物铬尖晶石的薄片颜色与其矿物化学类型对比发现,二者存在着明显的专属关系,薄片中铬尖晶石的不同颜色可做为寄生岩体可能产出铬矿床或镍矿床的判据。副矿物和造矿铬尖晶石的化学通式是相同的,其中二价阳离子为Mg和Fe,三价阳离为Cr、Al和Fe。铬尖晶石以其三价阳离子含量百分比的不同分为不同的种属。岩石薄片下,铬尖晶石类矿物除含钛磁铁矿、铬磁铁矿和高铁…     

铬尖晶石类质同象系列的×射线粉末法鉴定

一、引言铬铁矿是我国急需矿种之一,我所地质科技人员自建所以来,在陕、甘、宁、青、新等地区对铬铁矿的物质成分与成矿规律作了研究工作,随着地质科研的深入,对铬尖晶石类质同象系列正确定名的要求也越来越迫切,能否通过X射线粉晶鉴定来解决这个问题,成了大家关心的课题。近十年来,我们收集了楼房沟、松树沟、绿梁山、金川、大道尔吉、萨尔托海等地的铬尖晶石类矿物X射线粉晶分析数据,通过与91个有化学分析资料的铬尖晶石进行对比、统计及数据处理,初步获得晶胞大小与矿物物质成分的关系,可以按晶胞值的大小,大致划分六种铬尖晶石类矿物。同时推导了铬尖晶石晶胞值的近似经验计算公式,从而对铬尖晶石巴甫洛夫分类与晶胞大小关系的规律有了进一步     

长白山地区新生代火山岩及其幔源包体的矿物化学及矿物包裹体研究

长白山地区新生代火山岩主要为玄武岩类、粗面岩类和碱性流纹岩类。其中奶头山期碱性玄武岩中含有幔源的尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石岩包体。幔源包体及不同期次火山岩的主要矿物是橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石、碱性长石。不同寄主岩石中的矿物组成及其化学成分具有一定的变化，反映了岩浆分异演化的特征；矿物及火山熔岩中的包裹体成分及玻璃熔体结构的激光拉曼光谱分析结果表明，地下深处的岩浆含有较多的挥发分，岩浆上升过程中发生了强烈的出溶作用；岩浆由起源经分异演化上升到地壳浅部直至喷发，幔源的挥发分减少，而浅成或壳源的挥发分增多，特别是在岩浆喷发过程中，地下水或大气成分起了重要作用     

从上地幔相关的交代钛氧化物矿物研究看中国及南非金伯利岩地球化学性质的相似性

通过对山东蒙阴金伯利岩中富含硅酸盐不相容元素的锶钛铁矿族（ＬＩＭＡ系列）、磁铁铅矿族（ＨＡＹＩ系列）矿物及其相关的钛氧化物矿物的探针成分分析，对比南非Ｄｅｂｅｅｒｓ，Ｊａｇｅｒｓｆｏｎｔｅｉｎ及Ｂｕｌｔｆｏｎｔｅｉｎ等地金伯利岩区的相似矿物研究，发现这类矿物的产出、相互关系及化学成分非常相近，与共生的金云母、碱性闪石等含水矿物一起，反映了富Ｋ，Ｂａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，ＲＥＥ等不相容元素的流体对先前亏损的方辉橄榄岩的交代作用．ＬＩ－ＭＡ，ＨＡＹＩ系列矿物是流体对镁钛铁矿、铬尖晶石等的继承交代产物．不相容元素的局部富集还可形成一些罕见的矿物相，如ＲＥＥ－Ｔｉ及Ｚｒ－Ｔｉ氧化物．与之相关的呈海绵边或基质、空洞充填产出的钙钛矿、富锰钛铁矿、富锰锌尖晶石、柱红石、铬阿玛科矿等，则与碳酸盐化及金伯利岩岩浆晚期不相容元素的浓聚有关．对这类矿物化学成分及相互关系的研究，不但从微观角度揭示了不相容元素在部分上地幔岩石中的富集，提供了卷入交代流体的总成分目录，而且表明南非和山东金伯利岩地球化学性质的相似性     

苏鲁超高压变质带岗上超镁铁质岩铬尖晶石形成过程——铬成矿新机制

岗上超镁铁质岩主要由纯橄岩和石榴橄榄岩组成,主要组成矿物有橄榄石、铬尖晶石、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg)×100]从51到89变化,铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期向榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征。随着超镁铁质岩的演化,铬尖晶石中Cr#不断增大(51增大到89),而铬尖晶石Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+)]不断减少,氧逸度不断增加。在绿片岩相—绿片角闪岩相退变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式。晚期剪切变形等次生变化有利于富铬铬尖晶石矿物的形成和铬尖晶石的富集。同时,角闪岩相和绿片岩相变质作用使铬尖晶石富集呈现容易开采的条带状,降低了铬尖晶石与其他硅酸盐矿物的结合强度,降低了开采强度和成本,使原本不易于开采的铬铁矿矿体变得可以开采。这些意味着铬铁矿矿体展布要结合后期变质作用进行综合分析。     

长白山地区新生代火山岩及其幔源包体的矿物化学及矿物包裹体研究

长白山地区新生代火山岩主要为玄武岩类、粗面岩类和碱性流纹岩类。其中奶头山期碱性玄武岩中含有幔源的尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石岩包体。幔源包体及不同期次火山岩的主要矿物是橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石、碱性长石。不同寄主岩石中的矿物组成及其化学成分具有一定的变化，反映了岩浆分异演化的特征；矿物及火山熔岩中的包裹体成分及玻璃熔体结构的激光拉曼光谱分析结果表明，地下深处的岩浆含有较多的挥发分，岩浆上升过程中发生了强烈的出溶作用；岩浆由起源经分异演化上升到地壳浅部直至喷发，幔源的挥发分减少，而浅成或壳源的挥发分增多，特别是在岩浆喷发过程中，地下水或大气成分起了重要作用。