河北大庙Fe-Ti-P矿床中铁钛磷灰岩的成因: 来自磷灰石的证据

铁钛磷灰岩仅由磷灰石和铁钛氧化物组成,常赋存于岩体型斜长岩中,成因上有不混溶和分异堆晶两种不同的认识。本文从磷灰石角度讨论河北大庙铁钛磷灰岩的形成机制。大庙铁钛磷灰岩常产出于浸染状Fe—P矿体内部,有时与块状铁矿石交互出现形成韵律条带状矿石,为岩浆结晶分异的产物。铁钛磷灰岩中磷灰石呈浑圆状,含量变化于15％-34％。铁钛磷灰岩的全岩和磷灰石微量元素分析显示,磷灰石比全岩相对富集稀土元素达2．96—6．93倍,但两者的配分型式基本平行。质量平衡计算（Rocl／F）的结果表明,铁钛磷灰岩中几乎100％的稀土元素赋存于磷灰石中。综合上述特征,反映磷灰石为结晶分离的堆晶矿物,铁钛磷灰岩应为堆晶成因。因为如果磷灰石结晶于铁钛磷灰岩不混溶熔体,它的稀土元素分配系数也不会变化达2．3倍（变化于2．96—6．93）。计算出该磷灰石的母岩浆稀土元素组成,与浸染状Fe．P矿石最为相似,结合它与铁钛磷灰岩之间紧密共生的野外特征以及相似的全岩及磷灰石稀土元素配分型式,认为磷灰石最可能是在浸染状Fe．P矿浆中,经结晶分离作用形成铁钛磷灰岩。     

冀北与角闪石岩相关铁钛磷灰岩的特征及成因-磷灰石矿物化学的证据

铁钛磷灰岩在超基性岩中很少发育,笔者野外工作发现冀北铁马哈叭沁超基性岩杂岩体的角闪石岩中发育少量团块状铁钛磷灰岩。本研究选择岩浆演化不同阶段的辉石角闪石岩、角闪石岩和铁钛磷灰岩中的磷灰石进行了电子探针和LA-ICP-MS激光探针分析,对比分析了磷灰石矿物主微量元素特征。不同岩石类型中磷灰石微量元素蛛网图形态十分相似,但铁钛磷灰岩中磷灰石的F、U、Th、Sr、∑REE含量明显更高,连续变化的趋势与岩体岩相序列相符,表明在岩浆演化的晚期阶段,随着分异程度的增强,角闪石岩母岩浆中的Fe-Ti-P组分逐渐富集并达到饱和,从而在角闪石岩中发育团块状的铁钛磷灰岩。     

氧化物成分对河北大庙钛铁磷灰岩成因的指示意义

<正>大庙斜长岩体位于华北克拉通北部,锆石年龄为1727±9 Ma(Zhang et al.,2007),岩体地表出露面积超过120 km2,岩体侵入到太古宙单塔子群角闪斜长片麻岩中。大庙岩体主要由斜长岩(85%),苏长岩(10%)和纹长二长岩(4%)组成。钛铁磷灰岩和Fe-Ti氧化物矿石通常以不规则脉状,透镜状或似层状产于地势较低的斜长岩体南部区域,与斜长岩为突变接触关系。钛铁磷灰岩通常由粗粒自形-半自形磁铁矿和钛铁矿,以及浑圆状磷灰石组成,钛铁矿与磁铁矿边     

攀西地区铁钛氧化物矿物的显微结构

本文用矿石显微镜及单晶X射线分析方法,研究了攀枝花—西昌地区铁钛氧化物矿物的显微结构共生组合特点、各出溶相间的关系和分布方位以及不同岩石和矿石显微结构共生组合上的差异。业已查明它们受岩浆旋回和岩石类型所控制。本文指出了磁铁矿-钛铁晶石固溶体显微出溶结构可能是拐点分解经调制结构后的终期产物。     

华北克拉通北缘元古宙大庙Fe-Ti-P矿床的挥发份组成和C-H-O同位素研究

华北克拉通北缘~1.74Ga大庙斜长岩杂岩体赋含有大型Fe-Ti-P矿床。采用分步加热质谱法分别测定了块状Fe-Ti矿石、块状Fe-Ti-P矿石和浸染状矿石中磁铁矿、磷灰石和斜长石释出的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成。依据矿物的释气总量变化特征将释气过程分为三个阶段:200~400℃、400~800℃和800~1200℃。根据不同类型矿石中矿物在不同释气阶段的挥发份组成、含量以及C-H-O同位素组成,可将含矿岩体中的流体类型分成四种:(1)斜长石800~1200℃阶段释出的变质流体,主要以H₂O、N₂+CO和CO₂为主;(2)斜长石400~800℃阶段释出的幔源流体组分,主要以H₂O、H₂、CH₄和CO₂为主;(3)磁铁矿400~800℃阶段释出的地表流体,主要以H₂O、CO₂、SO₂和H₂S为主;(4)所有矿物200~400℃阶段释出的代表后期次生包裹体的组分,以H₂O和CO₂为主。矿石中的磁铁矿相对富集H₂O和CO₂等流体组分,是在相对氧化的条件下结晶的;而斜长石释出气体中H₂和CH₄的含量较高,是在相对还原的环境中结晶的。这反映出斜长石可能是在岩浆早期相对还原的条件下结晶的,而磁铁矿是在岩浆演化晚期相对氧化的条件下结晶的,这一过程的转变可能与岩浆演化晚期,岩浆中的挥发份逐渐聚集以及地表流体的加入有关。岩浆中H₂O和CO₂等流体含量的不断增加导致岩浆的氧逸度逐渐升高,最终造成磁铁矿的大量结晶并富集成矿。     

新疆哈密新发现的铷矿床成因：来自矿床地质和地球化学的证据

新疆哈密新发现的张宝山铷矿床是近年东天山地区典型的超大型稀有金属矿床。为研究花岗岩成矿作用、指导东天山地区稀有金属找矿工作,在详实的野外地质调查的基础上,开展了岩相学、矿物学和岩石地球化学研究,揭示矿床成因。地球化学研究表明,岩体高硅、富碱,且Na₂O>K₂O、高F(>2%)、高Rb,∑REE含量介于21.4×10^-6～190.4×10^-6之间,具强烈的负Eu异常特征。稀土元素配分模式具“M”型四分组效应。微量元素以富含Li、Rb、Cs、W、Sn、Nb、Hf、Th、Ga等稀有、稀散元素为特征,为稀有金属矿化提供了物质基础。岩浆演化不同相带中F含量高,且寄主于云母中,F与稀有金属元素形成络合物迁移到岩体中。电子探针分析表明,铷主要以类质同象赋存在造岩矿物钾长石及白云母中,且矿脉中Rb的品位与这2种矿物含量呈正比,含铷岩体先后侵入淡色花岗岩、含天河石花岗岩、天河石花岗岩、含黄玉天河石花岗岩、黄玉钠长石花岗岩、含天河石花岗伟晶岩脉。越演化到晚期,Rb品位越高。综合分析认为,张宝山铷矿经历了多阶...     

元古宙斜长岩体及其Fe-Ti-P矿床的成因

斜长岩和Fe-Ti-P矿石的成因已经争论了百余年,目前依然存在很大争议。本文综述了它们的时空分布特征和斜长岩的成因,包括源区(地幔或下地壳)和岩浆演化过程(分离结晶、晶粥底劈上升)以及斜长岩岩体只形成于元古宙的原因。对已有的几种成矿机制进行了分析,如是否存在无硅酸盐的纯铁钛氧化物磷灰石熔体,分离结晶的斜长石上浮导致高密度矿石矿物的形成,硅酸盐液态不混溶形成富Fe-Ti-P熔体和富硅熔体,岩浆混合作用导致铁钛氧化物成为唯一的液相线矿物而结晶形成铁钛氧化物堆积层,晚期的压滤作用使残留的富Fe-Ti-P熔体迁移以及热液蚀变导致Fe和Ti再活化沉淀形成脉状和透镜状矿体。最后,指出了相关研究中存在的一些重要科学问题。     

斜长岩体中Fe-Ti-P矿床的特征与成因

岩体型斜长岩为由90%以上斜长石组成的岩浆岩,具变压结晶的特点,仅形成于元古宙(2.1～0.9Ga),常赋存有Fe-Ti-P矿床。Fe-Ti-P矿体既呈整合层状也呈透镜状和席状等不规则形式产出;矿石类型有块状和侵染状,前者矿石矿物含量>70%,后者矿石矿物含量为20%～70%;矿物组成上,不同矿床稍有差别:部分矿床的Fe-Ti氧化物以钛磁铁矿为主、钛铁矿次之,而其他矿床则以赤钛铁矿为主、磁铁矿次之。一些矿床磷灰石含量较高,出现仅由Fe-Ti氧化物和磷灰石组成的铁钛磷灰岩。研究表明,Fe-Ti-P矿床由富Fe、Ti的岩浆演化形成,其母岩浆是在深部岩浆房中大量结晶斜长石后的残余岩浆。部分学者认为不同矿石经正常的结晶分异作用并堆晶形成,但该机制很难解释呈不规则状产出的矿石;其他学者则认为不混熔作用对矿石的富集(尤其是脉状、席状的铁钛磷灰岩)有重要作用,但该机制缺乏岩相学和地球化学方面的证据。河北大庙Fe-Ti-P矿体呈透镜状、席状等不连续地分布于斜长岩中,矿体不发育明显岩浆分层,但仍出现不同矿石的相带。依据详细的岩相学、矿体中矿物含量和成分的变化规律以及全岩地球化学特征,我们判断大庙矿床中不同矿石为堆晶矿物和晶隙流体的混合产物,它们由铁闪长质岩浆经结晶分异和堆晶作用形成,与不混熔作用关系不大。矿体不规则状产出的特点可能与岩浆动力分异作用有关,并伴随有小范围的亚固相迁移。     

四川雪宝顶W-Sn-Be矿床中矿物化学组成及矿床成因

雪宝顶矿床位于四川省的松潘甘孜造山带中,以出产大颗粒含W-Sn-Be-F-P的矿物而闻名,前人对该矿床已经开展了大量的研究,但缺乏对粗粒矿物的主次痕量元素研究.本次研究采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术对矿床中各矿物的主次痕量元素进行测试分析.结果显示,雪宝顶矿...     

老挝万象盆地钾盐矿床成盐晚期沉积环境: 来自硼酸盐矿物的证据

老挝万象盆地蕴含着丰富的钾资源,是研究古蒸发岩和古海水形成演化的热点地区之一.老挝万象盆地含盐建造包含3个蒸发岩?碎屑岩沉积韵律,而钾镁盐矿赋存在下盐段顶部.通过对老挝通芒钾盐矿区钾镁盐矿层的硼酸盐矿物的提取,发现在成钾晚期硼酸盐矿物有方硼石单晶和鲕粒方硼石两种形式.钻孔中方硼石单晶含量较少,而鲕粒方硼石分布较多且基本...     

攀枝花铁矿朱家包包矿段层状铁矿体的成因:来自矿物结构定量化分析的证据

岩浆型铁矿床是中国最重要的铁矿类型之一,攀枝花式铁矿赋存于攀枝花大型层状侵入体中,同时是峨眉山地幔柱系统的组成部分。然而此类矿床的成因问题仍未得到有效的解决。文中以攀枝花铁矿朱家包包矿段中部岩相带(MZ)为例,采用定量化结构分析的方法,结合地质学和岩相学观察结果,试图从攀枝花岩体中部岩相带辉长岩中单斜辉石的结构角度解释攀枝花式铁矿层状矿体的成因。岩相学观察可见部分样品中单斜辉石和斜长石具有明显的溶蚀结构以及角闪石、蛇纹石的增生边,被溶蚀的部分由铁钛氧化物填充,而铁钛氧化物之间发育共结结构。晶体粒度分布(CSD)显示,被溶蚀的单斜辉石较未溶蚀样品具有更陡的CSD曲线斜率,CSD曲线小颗粒处弯曲程度更大,以及更高的铁矿含量,说明溶蚀作用导致了CSD曲线变得更陡,产生了类似于粗化作用的CSD曲线。晶体空间分布(SDP)显示中部岩相带岩体上部有分选的趋势,而岩体下部则表现出挤压的趋势,说明了岩体上部保留了岩浆结晶过程中的矿物颗粒分选的趋势,而下部由于普遍的溶蚀导致了矿物粒间空隙增大,难以支撑上部的荷载,表现出挤压趋势。造岩矿物溶蚀、富水的角闪石、蛇纹石生长边以及填隙的铁钛氧化物说明有流体存在。在攀枝花岩体中段结晶晚期,富铁流体加入半固结的岩体使得造岩矿物溶蚀,而后填充于空隙,流体逃逸后铁矿物富集沉淀成矿。岩体下部具普遍的溶蚀作用,受荷载富铁流体被挤压逃逸,形成了块状的贫铁岩体;上部流体水平运移,没有受到挤压作用,流体逃逸后保留了铁矿的含量,形成了富集的层状铁矿体。这种层状矿体的成因模型类似于透岩浆流体模型。     

松花江早更新世水系演化:来自TIMA矿物和地球化学的证据

水系演化研究是揭示流域地貌—构造—气候演化之间相互作用的重要途径。松花江水系演化研究目前还相对薄弱,尤其是第四纪松花江中上游是否发生流向反转存在争议。自动定量矿物分析系统TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)在源区识别和古地理重建方面有极大的应用潜力。为此,本文利用TIMA技术对位于松花江T2阶地的哈尔滨荒山岩心沉积物进行重矿物及全岩矿物地球化学组成分析。结果表明,以深度62.3 m为界,岩心上、下地层沉积物的重矿物(例如,锆石、磷灰石、金红石、榍石、石榴石、钛铁矿、铁磁矿物和硅铁矿)及全岩矿物地球化学组成均存在明显差异。62.3 m以上地层沉积物的重矿物组合是闪石类+帘石类+榍石+铁磁矿物,硅铁锂钠石在上段地层中出现,全岩矿物地球化学元素较为稳定,波动幅度较小;62.3 m以下地层沉积物的重矿物组合是闪石类+帘石类+钛铁矿+榍石,方解石、铬铁矿、蛇纹石、黄铁矿和磁黄铁矿仅在下段地层中出现,全岩矿物地球化学元素波动幅度较大。TIMA重矿物和全岩矿物地球化学组成反映了岩心沉积物的物源发生明显变化,进而指示了松花江的水系演化。结合在依兰发现的河湖相地层,我们提出了松花江水系演化的新模式。早更新世时期,佳依(佳木斯—依兰)分水岭将松嫩水系和三江平原水系分隔开,作为松花江上游的牡丹江向东流经依兰—通河—哈尔滨,最终注入松嫩古湖。在0.94 Ma B. P.之后,松辽分水岭局部隆升,古松花江发生反转,从西向东流至通河—依兰地区形成古大湖。湖泊水位不断升高致使湖水溢流切穿佳依分水岭,形成现代松花江水系的基本格局。这挑战了以前的向源侵蚀导致佳依分水岭被切穿的水系演化模式。     

四川乌斯河铅锌矿床成矿物质来源及矿床成因:来自原位S-Pb同位素证据

乌斯河铅锌矿床位于扬子板块西南缘,是川滇黔铅锌矿集区代表性大型铅锌矿床之一,估算资源量超过370万吨,Pb+Zn平均品位~15.7%。该矿床铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于震旦系灯影组的白云岩地层中,其围岩蚀变较弱,以白云石化和方解石化为主。矿石类型主要包括块状、条带状、角砾状、脉状和浸染状等,其中矿物组成相对简单,以闪锌矿、方铅矿、白云石和方解石为主,含少量沥青和黄铁矿。该矿床地质地球化学研究程度相对较低,其成矿物质来源不清,致使该矿床存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造以及MVT型等多种成因争议,难以建立统一成矿模式。本文对乌斯河铅锌矿床不同成矿阶段的硫化物（包括黄铁矿、闪锌矿和方铅矿）,开展原位硫和铅同位素地球化学研究,以查明该矿床的成矿物质来源、还原硫的形成机制和示踪成矿过程,为认识该类矿床铅锌成矿作用提供新地球化学依据。原位S同位素分析结果显示,乌斯河铅锌矿床硫化物的还原硫存在不同硫来源,成矿早阶段硫化物δ³⁴S值较低,介于+1.3‰~+14.2‰之间,暗示可能有来自于赋矿地层圈闭古油气系统中的H₂S;主成矿阶段硫化物相对富集重硫同位素,δ³⁴S值在+11.0‰~+23.3‰之间,表明其为赋矿地层的蒸发岩的热化学还原作用的产物。此外,硫化物的LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成分析显示,该矿床成矿金属元素主要来源于变质基底地层,水岩反应可能使赋矿地层贡献少量的成矿物质。综合矿区地质特征和已有的地球化学研究成果,本文认为乌斯河铅锌矿床属于MVT铅锌矿床,富Pb、Zn等成矿元素的流体与富H₂S的流体混合是该矿床金属硫化物沉淀的主要机制。

     

山东刚玉巨晶的成因——来自矿物包裹体的证据

利用电子探针、扫描电镜分析技术在产自山东碱性玄武岩的刚玉巨晶中发现了尖晶石族氧化物包体,并有许多刚玉、钛铁矿、高硅氧化物、辉石、长石、方解石等包体.这些包体矿物的化学成分明显与该地区相应的巨晶矿物不同,具有深源性的特征.刚玉巨晶具有世代现象,其生长具有明显的阶段性,是在一种高度演化的富含SiO_2岩浆中生成,生长过程极其复杂.     

宁芜和尚桥铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)成矿过程研究:来自磁铁矿LA-ICP-MS原位分析的证据

铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)是全球铁矿资源重要的供给矿床类型之一,受到国内外科研和矿产开采工作者的广泛关注。对铁氧化物-磷灰石矿床研究的争议主要集中在矿床成因上,即岩浆成因或者热液成因。作为一类具有多阶段成矿作用的矿床,IOA型矿床很难用热液或者矿浆成因予以简单概括,需要动态地看待成矿作用。和尚桥铁矿床是一个大型的铁氧化物-磷灰石(IOA)矿床,位于中国东部长江中下游多金属成矿带宁芜矿集区中。和尚桥铁矿床成矿作用含有三个清晰的磁铁矿矿化阶段,分别形成浸染状(Mt1)、角砾状(Mt2)和脉状(Mt3)矿石。对各阶段磁铁矿矿石中磁铁矿进行激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)微区成分测试。在成矿过程中,从早到晚,磁铁矿表现出了从具有岩浆成因特征向具有热液成因特征的方向演化。磁铁矿中Mg和Al含量升高,Cr含量先降低后略微升高,Mn、Co、Ni和V含量先降低后升高,Mo和Sn含量先升高后降低的趋势,表明成矿过程中各阶段围岩及大气水对成矿流体的贡献不一。结合前人研究成果,我们认为和尚桥铁矿床中磁铁矿铁质的来源与安山质侵入岩密切相关,可能来源于岩浆不混溶作用形成的铁质富集流体(熔体),磁铁矿在高温热液环境中结晶沉淀。成矿过程具有多阶段性,推测在各成矿阶段间隙,富铁流体得到富集,同时地层物质不断的加入并导致了磁铁矿成分显示出越来越多的热液成因信息,地层物质(特别是膏盐层)对成矿过程起到了重要的控制作用。     

夕卡岩铁矿床的成因机制——来自河北武安西石门铁矿床的证据

<正>夕卡岩铁矿床形成的主要机制是渗滤一扩散说;同时许多夕卡岩铁矿床也具有"矿浆"型铁矿床的特征。因此,部分矿床学家认为在夕卡岩铁矿床形成过程中可能存在多种类型流体的作用(林心多等,1989)。到目前为止,夕卡岩型铁矿床的成因机制至今仍不清楚,笔者通过对河北武安西石门铁矿床的研究来探讨     

松树沟超镁铁岩成因的地球化学证据

主元素和稀土元素地球化学特征表明,松树沟超镁铁岩中可确定地幔残余(R)趋势和岩浆结晶(M)趋势。M趋势进一步鉴别为玄武质岩浆(M_1,F=25—30％)和超镁铁质岩浆(M_2,F<20％)的分离结晶趋势。上述化学趋势记录了同源上地幔的部分熔融和结晶分异的演化历史。因此松树沟岩体属复合成因岩体。     

东天山似斑状角闪辉长岩类与铁钛氧化物矿床的关系

似斑状角闪辉长岩类是东天山镁铁-超镁铁杂岩的一部分,以含有嵌晶角闪石为特征,其中部分岩体的似斑状角闪辉长岩赋存铁钛氧化物矿床。为探讨东天山似斑状角闪辉长岩类和铁钛氧化物矿床形成的内在成因关系,本次研究对二红洼、牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类的斜长石、单斜辉石、斜方辉石以及嵌晶角闪石进行了系统的电子探针成分分析,并对其形成物理化学条件进行了探讨。结果表明,东天山似斑状角闪辉长岩类的母岩浆氧逸度变化范围为NNO-0.37~NNO+1.15,和攀西地区最大的红格岩体的氧逸度一致,侵入于中下地壳,深度介于8.9~15.7km,结晶温度大于914℃。东天山似斑状角闪辉长岩中铁钛氧化物矿床的富集得益于母岩浆的高氧逸度,但铁钛氧化物矿床的形成和规模则受控于各个岩体的岩浆演化程度。二红洼、牛毛泉和香山西的岩浆的演化程度系统增高,演化程度最低的二红洼岩体并未形成铁钛氧化物矿床,而分异演化程度逐渐增高的牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类则分别形成了本区一个小型的和一个大型的铁钛氧化物矿床。