辽宁瓦房店金刚石矿田金伯利岩侵位机制分析

辽宁省瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代-古生代坳陷带。区内各时代地层均有出露,其中新元古界出露面积最大。区内断裂构造发育,较大的有北北东向的金州断裂,已发现的金伯利岩体基本上分布在该断裂以西。矿田内金刚石矿均为金伯利岩型,已发现100多个金伯利岩体,划分成4条矿带,已提交4个大型原生金刚石矿床和3个近源小型金刚石砂矿床,资源量占全国的一半以上,是我国重要的金刚石矿集区,其中50号金伯利岩管因其出产的金刚石质量优越而在宝石界享有盛誉。但本区的金伯利岩绝大部分是20世纪70年代、80年代发现的,为了更好地开展金刚石勘查工作,对本区金伯利岩的成矿条件和控矿因素进行了研究,金伯利岩体的平面分布位置表明,瓦房店地区的金伯利岩体成群、成带分布,既有岩管也有岩脉,以岩脉为主,岩管约占20%左右,岩体大小不等、形态各异,钻孔控制的岩管、岩脉大多具有向下延伸突然中断的特征,钻孔中见到的金伯利岩显示,很多金伯利岩管底界平直或具有多个水平标高上出现平移错动的现象,典型岩管、岩脉与等轴或近等轴状构造盆地的关系密切。通过对区内金伯利体岩空间分布特征、岩体形态特征进行分析,并探讨了本区金伯利岩的侵位过程和...     

辽宁瓦房店首次发现50号金伯利岩管深部隐伏矿体

<正>金刚石俗称钻石,以其高硬度和稀缺性成为世界上最珍贵的矿物之一。金刚石矿床按成因可分为原生矿床与次生矿床两大类,原生矿床又可分为金伯利岩和钾镁煌斑岩型,蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿、碱性辉长辉绿岩、超高压变质岩、火山岩、陨石及其冲积相关的岩石中均有金刚石产出,但未形成矿床(路凤香等,1998;Cartigny,2005;Gurney et al.,2010)。次生矿床主要为砂矿床。其中原生金伯利岩型金刚石是世界上金刚石矿产的主要来源(Mitchell,1991;Gurney et al.,2005)。辽宁省瓦房店地区以盛产金伯利岩型原生金刚石闻名世界,尤以50号金伯利岩管金刚石品质最好,宝石级约占70%,质量属于世界一流(任厚民,1992;宋瑞祥,2013)。     

辽宁瓦房店地区50号金伯利岩管及其周边构造特征

辽宁瓦房店地区的3个金伯利岩带内的典型金伯利岩管产于NE向、NNE向与近EW向3组构造薄弱带中,并严格受其控制;3组构造交汇部位是今后找寻金伯利岩管的有利部位。构造期次对该区50号岩管具有明显控制作用:早期近EW向挤压破碎带为金伯利岩管的导矿构造;中期NE向断裂为控矿构造;晚期NNE向断裂、NW向断裂,对金伯利岩体起破坏作用。50号岩管及其周边金伯利岩体与构造盆地具有较明确的关联性;野外调查表明,50号岩管周边也曾发生过由E向W方向(或由SE向NW方向)的水平运动,且三维建模显示现在50号岩管不是岩体的根部,应在其东部或东南部寻找可能的剩余部分。     

辽宁瓦房店30号金伯利岩管地球化学特征及金刚石矿床成因

对瓦房店地区30号金伯利岩管岩石学、地球化学和成矿地质条件等研究认为,30号岩管金伯利岩岩浆来源于深部地幔,部分遭到壳源混染,碳来源于深源,属于富含碱性组分正常系列超基性岩;岩管中金伯利岩SiO_2、MgO含量较低,而CaO、CO_2含量较高;微量元素含量与地幔中石榴二辉橄榄岩微量元素含量相似;矿床形成于晚古生代;郯庐断裂为导矿构造,金伯利岩浆在北东东向和东西向断裂交汇处侵入成矿,岩管是由爆发与侵入交替作用形成。     

辽宁省瓦房店金伯利岩矿区构造特征及其控矿作用

辽宁省瓦房店地区是中国著名的金刚石矿产地之一,矿床类型属于金伯利岩型金刚石矿床。通过研究区域构造背景,结合最新项目研究成果,将辽南瓦房店金伯利岩矿区构造演化过程划分为7个构造旋回,讨论辽宁省瓦房店地区不同构造旋回的特征及对金伯利岩的影响,得出加里东期近东西向构造控制着辽南金伯利岩的产生及成矿作用。燕山期断裂构造对金伯利岩的展布起控制作用,认为本区金伯利岩的成矿阶段可由古生代延至中生代。     

金伯利岩型金刚石矿床研究及其成矿模式探讨——以辽宁瓦房店地区金刚石原生矿矿床为例

辽宁南部瓦房店金刚石矿是国内最大的金刚石矿产区,现已发现4处金刚石成矿带、120个岩体。其中金伯利岩岩管24个、岩脉89个、可疑岩体7个,累计提交1221万克拉储量,占全国金刚石储量52%。本文主要对该矿床的金刚石母岩—金伯利岩的岩石地球化学特征进行了全面系统分析,发现金伯利岩中MgO、NiO、Cr₂O₃的含量与TiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、CaO、P₂O₅等偏碱性组分呈正相关关系;Ni、Cr、Co含量与金刚石含量呈正相关,而Ti、Zr、Ba元素含量与金刚石含量呈负相关。通过对瓦房店矿区金刚石中石榴石及单斜辉石包裹体、橄榄石-石榴石矿物对、石榴石微量元素、尖晶石-橄榄石等多种地质温、压计归纳得出金刚石矿的来源深度为150～210 km,压力5～7 GPa,温度1083～1261℃,在上述温、压条件下,结合岩浆化学组成,估算金伯利岩具有低氧逸度(f_O2...     

三维地质构造综合调查在辽宁瓦房店金刚石矿深部找矿中的应用

辽宁省瓦房店地区金刚石成矿带是我国非常重要的金伯利岩型原生金刚石矿产区,该区已发现100多个金伯利岩体,探明的金刚石矿资源储量占全国的一半以上。区内影响金伯利岩体形态的主要因素是断裂构造,岩浆侵位时断裂构造控制了岩体形态,成矿后断裂构造对岩体形态进行了改造。逆冲推覆构造是影响区内金伯利岩体形态的最主要断裂构造。本文运用三维地质构造综合调查方法,以三维地质构造填图为基础,以研究区重点构造(逆冲推覆构造)为框架,以物探资料、钻孔资料为深部约束条件,以50号金伯利岩管为重点研究对象,基于3D Mine矿业工程软件平台,利用数字化地学信息建立工作区三维地质模型的工作过程和取得的成果。通过此次工作,证实了区内存在逆冲推覆构造,解释了部分金伯利岩体向下延深不大或突然消失的原因,提出了50号金伯利岩管SEE方向推覆构造面下盘可作为重点勘查区的认识,为瓦房店地区下一步金刚石找矿工作部署提供了依据。     

重磁电联合测量在辽宁瓦房店隐伏金伯利岩体勘探中的应用

为证实辽宁瓦房店地区存在对金伯利岩造成破坏的推覆构造,50号金伯利岩管下部应有被错断的隐伏块段,笔者采用三维地质调查、物探、钻探等工作手段进行勘探,结果表明重磁电联合测量有效,据此找到了被认为是50号岩管在深部被错断的部分—50-1号岩体。     

辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管地质特征及找矿预测

以辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管为例,系统分析了该矿床的地质特征.通过对斑状富金云母金伯利岩、含围岩角砾斑状金伯利岩和金伯利凝灰角砾岩进行岩石地球化学分析发现:碳酸盐化金伯利凝灰角砾岩超基性成分较少,滑石化、蛇纹石化及碳酸盐化混合金伯利凝灰角砾岩超基性成分较多;铬、镍、钛在金伯利凝灰角砾岩中的含量较低,在含围岩角砾斑状金云母金伯利岩中的含量略高,在斑状富金云母金伯利岩和斑状金伯利岩中的含量最高.该矿床主要为含围岩角砾斑状金伯利岩和斑状富金云母金伯利岩,其次为金伯利凝灰角砾岩、含围岩角砾斑状金云母金伯利岩和含金伯利物质角砾岩.含铬镁铝榴石、铬铁矿和碳硅石是金刚石的伴生矿物.水平方向上,金伯利岩含矿品位西部较富,东部较贫;垂直方向上,金伯利岩含矿品位变化较小.通过三维建模,推测50号岩管不是根部相,而是受EW向推覆构造作用影响发生的断层错位,在其东侧600 m深处存在50-1号金伯利岩体.     

我国金伯利岩型金刚石矿床的若干地质特征及其找矿标志

金伯利岩型金刚石矿床是世界上重要的金刚石矿床类型:也是我国迄今所发现的唯一的金刚石原生矿床类型。本文阐述了我国金伯利岩分布的构造部位、时代、产状、与暗色岩类的关系、围岩及其蚀变特征、岩管的岩相特征、岩石类型及岩石化学特征,并指出了该类矿床的找矿标志。     

Geological characteristics and prospecting predictions of No.50 kimberlite pipe in Wafangdian diamond deposit of Liaoning Province

Taking No.50 kimberlite pipe of Wafangdian diamond deposit in Liaoning Province as an example, the authors systematically analyzed its geological characteristics. Based on the petrogeochemical analysis of porphyry phlogopite kimberlite, breccia porphyry kimberlite with surrounding rocks and kimberlite tuff breccia, it is found that there are less ultrabasic components in carbonated kimberlite tuff breccia and more ultrabasic components in kimberlite tuff breccia mixed with steatitization, serpentinization and carbonation. The content of Cr, Ni and Ti is relatively lower in kimberlite tuff breccia, slightly higher in breccia porphyrg phlogopite kimberlite with surrounding rocks and the highest in porphyry phlogopite kimberlite and porphyry kimberlite. This deposit is mainly composed of breccia porphyry kimberlite with surrounding rocks and porphyry phlogopite kimberlite, followed by kimberlite tuff breccia, breccia porphyry phlogopite kimberlite with surrounding rocks and kimberlite breccia. Chromite bearing pyrope, chromite and moissanite are associated minerals of the diamond deposit. The kimberlite ore-bearing grade is high in the western part and low in the eastern part in the horizontal direction, while the kimberlite ore-bearing grade changes little in the vertical direction. Through the three-dimensional modeling, it is inferred that instead of the root phase, No.50 kimberlite pipe is the fault dislocation caused by the EW nappe structural force with the No.50-1 kimberlite body at the depth of 600 m in the eastern pipe.     

物探在金伯利岩型原生金刚石矿勘查中的应用——以辽宁瓦房店金刚石矿田为例

辽宁瓦房店金刚石矿田是我国重要的金伯利岩型金刚石矿集区. 为了更好地发挥物探在该区寻找金刚石矿的作用, 对以往物探工作程度、使用的方法、取得的成果进行了系统梳理. 通过总结发现, 地面磁测在圈定浅地表金伯利岩体中发挥了重要作用; 在寻找深部隐伏金伯利岩体时, 音频大地电磁测量、井中物探发挥了重要作用; 在研究金刚石矿控矿因素等问题时, 1:5万区域重力测量、大地电磁剖面测量发挥了重要作用. 总之, 物探是瓦房店矿田金刚石矿勘查中的重要组成部分, 合理的方法组合能够解决相应的地质问题.     

高精度航磁在辽宁瓦房店地区金刚石调查中的应用

辽宁瓦房店地区是我国重要的金刚石矿集区,成矿母岩以金伯利岩为主。本文基于瓦房店地区1:1万高精度航磁资料,结合区域地质背景、岩石磁性特征,对金伯利岩的航磁异常特征进行了分析、总结,发现金伯利岩体展布方向和形态主要受NEE向和NE向断裂控制,磁性一般较强,与围岩的磁性差异较大,对应NEE向孤立航磁异常,形态多为椭圆状,异常幅值不大于50 nT,异常分布范围大于岩体出露面积。航磁异常对金伯利岩的寻找具有重要的指示意义,可用于指导下一步地质找矿部署。     

辽南42号金伯利岩管地质特征及找矿预测

辽南42号金伯利岩岩管主要由东部42-1号大岩管、西部42-2号小岩管和中部42-3号小小岩管组成。42-1号岩管从地表到40 m标高形态急剧收缩;42-2号岩管为烟筒状,40 m标高至-160 m标高面积比为1∶1.15;42-3岩管在-200 m标高处延深为脉状。42号岩管岩石类型为斑状金伯利岩、斑状富金云母金伯利岩、含或富含围岩角砾金伯利岩和含岩球斑状金伯利岩。岩石化学特征研究表明,岩石中w(SiO₂)、w(Al₂O₃)、w(TiO₂)值比山东胜利Ⅰ号金伯利岩和戴里值偏高,w(MgO)、w(Cr₂O₃)、w(K₂O)、w(Na₂O)、w(P₂O₅)值较戴里值偏低,但w(K₂O)、w(Na₂O)、w(P₂O₅)值比山东胜利Ⅰ号金伯利岩略高;w(ΣFe₂O₃+FeO)、w(CaO+H₂O)值与山东胜利Ⅰ号金伯利岩及戴里值相当。通过采样分析42-2号岩管金刚石含量高,42-1号岩管金刚石含量低;研究认为受造岩矿物橄榄石和金云母的影响,金刚石含量与橄榄石斑晶含量正相关,与金云母含量呈负相关;伴生矿物铬铁矿、镁铝榴石、碳硅石含量高,则金刚石含量也随之增高,为正相关;而锐钛矿于金刚石含量为负相关。基于研究区的三维建模、推覆构造研究,推测42号岩管不是根部相,其东部可能存在深部金伯利岩体。     

辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150 nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。     

山东、辽宁金伯利岩中石榴石的类型、标型特征及其与金刚石的关系

金伯利岩中的镁铝榴石是寻找金刚石的重要指示矿物。镁铝榴石的Cr2O3、CaO等氧化物含量及其颜色、折光率等物理光学性质可作为这种石榴石的标型特征。 本文将山东、辽宁等地金伯利岩中的石榴石的电子探针分析结果按分子数配分的方法计算了端员分子百分数及其他化学参数。用MPV—1显微光度仪测定了石榴石的透射率色散值,通过计算求得颜色指数。按Dawson等人的分类,本次研究样品以铬镁铝榴石为主,其次是低钙-铬镁铝榴石、钙铬-镁铝榴石和镁铬-钙铬-镁铝榴石;钛镁铝榴石和钙镁铝-铁铝榴石等少量。作者用铬、钙、镁三组份数绘制了石榴石与金刚石关系判别图解,分为五个区(A、B、C、D、E)、落入A区的低钙-铬镁铝榴石、铬镁铝榴石和钙铬-镁铝榴石等与金刚石的形成关系最密切。