磷块岩选矿实验对磷块岩物理富集成矿理论的检验

磷块岩几十年选矿试验研究与选矿生产实践表明,组成磷块岩的两大主要组分磷酸盐矿物与碳酸盐矿物两者的可选性相近,成为磷块岩选矿试验研究的主要课题.选矿试验研究离不开矿石的矿物学研究,矿石是一种特殊的岩石,是由多种矿物(或元素)组成的,选矿是将有用矿物(或元素)分离出来并提取回收的过程.矿石的结构构造、矿石矿物与脉石矿物的自...     

富磷矿三阶段动态成矿模式:黔中开阳式高品位磷矿成矿机制

震旦系陡山沱组沉积期形成的黔中开阳、瓮安富磷矿沉积区,矿石产量大、品位高,是国内外重要的磷矿资源产区。黔中磷矿主要分布于黔中古陆周缘的滨浅海环境中,矿石类型以碎屑状磷块岩为主,间夹原生泥晶磷块岩、生物结构磷块岩和次生土状结构磷块岩。开阳式高品位磷块岩的动态沉积成矿过程通常为“三阶段成矿”: 第一阶段为初始成磷作用阶段,在新元古代大规模成磷背景下,上升洋流携带深部富磷海水进入滨浅海地区,并通过生物化学作用使磷质聚集并形成原生磷块岩沉积;第二阶段为簸选成矿作用阶段,高能波浪、风暴水流对原生磷块岩持续的破碎、磨蚀、搬运和再沉积过程中,簸选去除了原生沉积物中的陆源细碎屑、砂泥质成分,保留并聚集磷质碎屑颗粒,形成品位较高的碎屑状矿石;第三阶段为淋滤作用阶段,海平面升降变化使之前形成矿石受暴露事件影响,遭受强烈的风化淋滤作用,碎屑状磷矿石内的碳酸盐岩胶结物和白云石条带被淋滤运移,导致矿层发育大量溶蚀孔洞,甚至形成土状磷块岩,矿石品位再次得到大幅度提升。三阶段成矿作用随古地理条件和海平面变化在沉积成岩过程中多期次、动态进行,最终形成工业价值极高的磷矿石。     

瓮安埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩形成环境及成矿机制

瓮安地区埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩是瓮安-福泉磷矿区新发现的含磷层位。磷块岩以典型的叠层石构造为主 要特征,呈透镜状生物礁（藻礁）形式产于灯影组顶部。叠层石磷块岩的矿物组成主要为磷酸盐矿物及碳酸盐矿物;白色 纹层富含磷酸盐矿物,而暗色纹层磷酸盐矿物含量较低,主要为碳酸盐矿物。通过对叠层石磷块岩矿物学及地球化学特征 进行研究,提出灯影组叠层石磷块岩属于潮下带半局限环境叠层石礁,是大量藻类通过生物或生物化学作用,将海水中磷 质富集-沉淀而形成磷质柱状叠层石礁;磷酸盐的矿化主要发生在沉积物-海水界面弱碱性次氧化环境,藻类在磷块岩形成 过程中起重要作用。     

贵州兴仁生物成因红铊矿及其地质意义

贵州兴仁滥木厂铊矿床中主要工业矿物红铊矿(lorandite )是在沉积成岩时由生物富集形成的铊矿物,在铊矿石中可见到大量的微古动物化石,其中有孔虫和苔藓虫类占绝大部分。绝大部分微古动物化石都被含铊矿液交代,形成保留生物假像的红铊矿物斜硫砷汞铊矿。生物成因红铊矿的发现为矿床成矿模式和成矿时代的厘定提供新的证据。生物富集成矿和热液改造成矿是该矿床最主要的成矿特征。对生物群时限,硫同位素组成和生物富集成矿现象分析表明,生物富集成矿阶段发生在晚二叠世,即海西晚期,而热液改造成矿阶段则发 生在中三叠世,即印支早期。在热液改造成矿阶段形成的矿石中见不到生物假像铊矿物,其完全被典型热液铊矿物所替代。     

云南滇池地区磷块岩的风化门限及风化磷矿的成矿模式探讨

滇池地区下寒武统磷块岩以碳酸盐类磷块岩为主。原生矿多属中低品位矿，风化后富集。磷块岩经历风化强弱可用风化成熟度来表示，风化磷块岩是风化成熟期的产物，表明矿石风化进入了风化门限之内。根据磷块岩的特点及风化磷块岩形成机制初步建立的本区风化磷块岩的成矿模式将磷块岩的风化分三个阶段，不同的风化阶段，磷块岩的风化成熟度存在明显的差异，风化磷块岩是前两个风化阶段的产物。     

四川会理天宝山铅锌矿床矿石显微特征及成矿期次研究

天宝山铅锌矿是我国川滇黔低温成矿域内大型铅锌矿床之一.矿床主要由天宝山和新山2个矿段组成,矿床主要矿石矿物为闪锌矿、方铅矿及少量黄铁矿、黄铜矿.在野外观测的基础上,对采集的岩矿石标本及对应的光片进行了系统的鉴定和研究.根据矿物组合特征和矿物相互之间的穿插关系,确定了它们形成的先后顺序,进而划分出3个成矿期和5个成矿阶段.     

山西灵丘支家地铅锌银矿矿石微观组构及地球化学特征对成矿期次的指示意义

山西灵丘支家地铅锌银矿床为中生代隐爆角砾岩型多金属热液矿床。通过显微镜、扫描电镜对矿石进行观察,发现矿石发育显示不同成矿阶段的矿物组合,矿物溶蚀结构、硫化物角砾、脉状、环带等结构构造,并分析了这些结构构造对成矿期次的指示意义;黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等硫化物的S、Fe、Cu、Zn、Pb、Ag、In、Sn、Sb元素含量分布显示早期成矿阶段形成的硫化物较晚期的富Ag、In、Sn、Sb;不同成矿阶段的方铅矿Pb同位素组成没有明显差别。矿石的微观结构构造、硫化物元素组成特征说明该矿区发育两次成矿作用,而且二者间存在构造及热液蚀变的间断,Pb同位素特征则说明两次成矿发生于同一大地构造背景,该认识为该矿成矿模型的建立及找矿工作提供了新思路。     

小秦岭胭脂河金矿床黄铁矿产出的地质背景

小秦岭金矿带位于华北地台南缘边缘活动剪切带靠近地台一侧的太华群结晶基底中。太华群是金的成矿背景或主要源岩。矿体一般呈脉状或透镜状,组成矿物约６０余种,成矿过程可以划分为两个成矿期和５个成矿阶段,矿物共生组合特征明显,黄铁矿是最重要的矿石矿物。     

白塔村磷矿磷酸矿物种属与形态类型

<正> 白塔村磷矿是云南省已探明的大型磷块岩矿床之一。地处“康滇古陆”东缘,昆明凹陷西侧,香条冲背斜之比冀。磷矿层赋存于下寒武统渔户村组中。共见两层矿,分别称上层矿和下层矿。本文着重讨论磷块岩矿石的磷酸盐矿物种属及磷矿物的形态类型等方面问题。组成磷块岩的磷酸盐矿物多为隐晶质,颗粒极细小,长期以来,把这些隐晶质钙磷酸盐矿物笼统称为“胶磷矿”,这一命名並不准确。因此,对磷块岩中磷酸盐矿物做进一步的研究,对探讨成矿理论及指导选矿工作,都具有实际意义。     

磷块岩研究进展与磷块岩生物成矿说

近十年来,我国磷块岩的研究以沉积学的发展为先导,取得了长足进展。十年迈出两大步:第一步是由化学沉积说向物理富集成矿说的转变;第二步是生物成矿说的发展。业已在我国南方晚震旦-早寒武世各主要工业矿床的磷块岩中发现了大量多种形态的原核生物的细菌到真核生物的真菌等磷质微生物以及藻类和小壳动物化石(后者产于早寒武世磷矿中),它们是构成磷块岩的主要组分。磷块岩实际是一种特殊的生物岩。本文论述了磷块岩的生物成矿作用、生物聚磷机理,并从磷块岩岩石的生物特点、化学成分的生物特点、红外吸收光谱以及稀土元素组成的生物特点等方面,论述了磷块岩的生物成因。同时阐述了磷质生物繁衍的环境条件与磷块岩形成环境之间的内在联系,以及磷质生物的最佳繁衍场所与磷块岩成矿古地理单元的一致性,这种“生物繁衍场”与成磷古地理单元可称之谓“陆缘坻”。     

磷块岩形成过程中的生物作用

对我国震旦纪、寒武纪磷块岩矿床的研究表明,参与成磷作用的生物主要是菌、藻类微生物。生物作用的标志表现为:P2O5主要富集在叠层石磷块岩中,富集在叠层石的柱体上,富集在柱体内部的富藻纹层中;而与磷块岩共生的白云石和黄铁矿的δ13C值和δ34S值相对均较低,则是生物参与成磷作用的同位素标志特点。生物的成磷作用贯穿成磷过程的始终,但它随作用的相带、环境和阶段不同,生物的种属和作用方式也不同,因而矿石和矿床的质量也随之而异。     

甘肃省龙首山芨岭铀矿床蚀变和地球化学分带性特征:以钻孔ZKJ29-3为例

芨岭铀矿床是解析龙首山成矿带铀成矿作用的关键所在.通过地质编录、镜下观察、电子探针和地球化学特征研究,综合矿床与周边铀矿点的蚀变和地球化学特征,将热液作用分为成矿前、成矿早期、主成矿、后成矿和成矿后等5个阶段.自矿体中心向外（A→F）的6个蚀变带中Na₂O、U含量递减,SiO₂和Rb含量呈宽缓的"U"型,FeO和MgO在A和E带中形成双峰,而P₂O₅和HREE则在A和D带含量较高,TiO₂、Fe₂O₃、CaO、MnO、CO₂、Zr、V、Cs、REE等组分主要富集于B、C和D带.成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,富含Na+、U6+、CO₃2-.逆向沸腾是主要的成矿机制,pH和Eh的变化进一步促进了沥青铀矿的沉淀.以蚀变组合分带与铀矿化关系为指导,有望在龙首山成矿带中段落实一个大型铀矿基地.      

华南震旦纪和寒武纪磷块岩沉积环境探讨

本文从八方面探讨磷块岩沉积环境:(1)含磷岩系岩石组合;(2)磷块岩矿床与海水进退及构造运动的关系;(3)磷块岩的纬度分布与古气候条件;(4)磷块岩沉积的古地貌特点;(5)磷块岩沉积的地球化学条件;(6)磷块岩沉积的生物作用;(7)磷块岩沉积的水动力条件;(8)磷质来源。通过上述分析,不难看出,中国南方震旦纪及寒武纪磷块岩主要形成于热带-亚热带,岛屿罗列,呈半封闭状态的华南陆表海盆地。靠近古岛群的浅海湾、泻湖及水下隆起(高地)的周围,似乎是最有利的成矿坏境。     

山东栖霞笏山金矿床成因——元素地球化学与流体包裹体证据

笏山金矿床为陡崖断裂带南段内最大的金矿床,为了揭示其矿床成因,在矿床地质研究的基础上开展了矿体围岩元素地球化学和流体包裹体研究。研究结果表明：笏山金矿床沿NE向断裂发育大规模的热液蚀变带,地表出露的断裂带形成一个庞大的面形蚀变带,矿化较弱,分带不明显,钻孔显示金矿体两侧依次发育黄铁绢英岩、绢英岩化花岗岩蚀变带和二长花岗岩,金矿体主要产于陡崖断裂带下盘黄铁绢英岩蚀变带内。质量平衡计算表明：绢英岩化过程中,主量元素SiO₂、Al₂O₃、FeO、MnO、Na₂O、K₂O、P₂O₅和部分稀土元素从二长花岗岩中迁出,而MgO、CaO、Fe₂O₃,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu、Pb及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入二长花岗岩;黄铁绢英岩化过程中,主量元素FeO、Fe₂O₃、MnO、MgO、CaO,成矿元素Au、Ag,亲硫元素Cu及亲铁元素V、Cr、Co、Ni迁入,SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和P₂O₅迁出。岩相学观察、显微测温以及单个包裹体成分激光拉曼分析提示其流体包裹体类型主要为气液两相包裹体和含CO₂三相包裹体,具有低盐度（w（NaCl）为5.33%~13.29%）和中温（260~300℃）CO₂-NaCl-H₂O体系,在成矿过程中,含矿流体经历了流体不混溶作用。结合矿床地质特征及实验结果分析,确定该矿床为受陡崖断裂带控制的中温蚀变岩型金矿床。     

黔东注溪黑色岩系地球化学特征及矿化富集规律

目前急需分析黔东注溪钒矿形成的环境、成矿的物质来源以及矿化富集规律,指导实际地质勘查工作.系统研究了注溪矿区内中洞、老屋基和坪哨3个典型岩性剖面中黑色岩含矿岩系及矿层的全岩主微量元素组成.结果表明,含矿岩系具有较高的SiO₂、MnO、Ce/Ce*和Eu/Eu*值,而矿层则含相对较高的Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、V₂O₅、REE、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、Ti、Cr、Rb、Sr、Th、U和V.含矿岩系与矿层的主微量地球化学特征显示注溪钒矿床的成矿物源具有一定程度陆源物质的输入,且在成矿阶段受到了热水作用及生物作用的影响.另外,由南至北各剖面的热水成矿作用逐渐减弱;含矿岩系及矿层沉积环境均属缺氧环境,其中坪哨剖面的矿层沉积环境的缺氧程度要高于其他剖面.因此,注溪钒矿床钒富集成矿主要受古环境的还原条件和热液活动的影响,其中还原环境对钒元素的富集成矿起主要作用.据此推测坪哨剖面矿层形成时的海水深度应最深,北矿段中洞剖面的最浅;喷流热水带来的V等大量多金属元素在喷口及其附近大规模成矿.      

碳酸盐岩石成因类型的判别分析和白云鄂博“白云岩”的成因讨论

本文根据对世界上20多个国家和我国21个省碳酸盐岩石化学全分析数据的统计和换算结果,发现岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩之间常量元素的一般含量无显著不同,但采用两组或逐步判别分析的方法,仍能将岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩很好的区分开。判别效率可达90%以上。将这一方法应用到白云”鄂博矿区的“白云岩”和灰岩,90%以上的“白云岩”样品判为岩浆碳酸岩,灰岩的样品全部判为沉积碳酸盐岩,与它们的地质产状和地球化学特征一致。     

碳酸盐岩石成因类型的判别分析和白云鄂博“白云岩”的成因讨论

本文根据对世界上20多个国家和我国21个省碳酸盐岩石化学全分析数据的统计和换算结果,发现岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩之间常量元素的一般含量无显著不同,但采用两组或逐步判别分析的方法,仍能将岩浆碳酸岩与沉积碳酸盐岩很好的区分开。判别效率可达90%以上。将这一方法应用到白云”鄂博矿区的“白云岩”和灰岩,90%以上的“白云岩”样品判为岩浆碳酸岩,灰岩的样品全部判为沉积碳酸盐岩,与它们的地质产状和地球化学特征一致。     

绿泥石对CO2-水-岩石相互作用的影响

为了解关键性矿物在“超临界CO₂-水-岩石”系统中的地球化学作用,利用先进的数值模拟软件TOUGHREACT,结合我国鄂尔多斯盆地深部咸水含水层的基础地质条件,建立一维垂向模型,研究了盖层中绿泥石含量分别为3%、9%、15%时对CO₂-水-岩石相互作用的影响.发现CO₂进入盖层后,盖层的矿物成分和渗透率发生了较大变化.当绿泥石体积分数为3%时,盖层渗透率在5 000 a期间一直处于增大状态,不适合CO₂封存;当绿泥石体积分数为9%和15%时,盖层渗透率呈现先增大后减小的趋势,产生自封闭现象,有利于CO₂封存.结果表明,绿泥石的溶解为盖层中钙蒙脱石、铁白云石、片钠铝石、菱镁矿的沉淀提供了必要的Mg2+、Fe2+、AlO₂-等离子.绿泥石含量越多,CO₂矿化捕集量越大,盖层的自封闭效应越明显,其渗透率最大减少10%.本研究结果可为CO₂地质封存的长期性和稳定性评价提供理论依据.      

江西相山矿田主要铀矿化类型及其地球化学特征对比研究

江西相山矿田发现近30个铀矿床,矿化与浅成超浅成侵入岩(次火山岩)关系密切,不管是划归火山岩型还是斑岩型矿床类型,均属于热液型矿床。从热液矿床的成矿构造特点分析,相山矿田铀矿化主要有隐爆碎屑岩型和蚀变岩型两大类,后者主要有水云母化蚀变岩型和钠长石化蚀变岩型。通过收集资料,结合笔者完成的有关课题成果数据,对各铀矿化类型进行了地球化学的对比研究,结果表明：隐爆碎屑岩型矿石品位较高,U含量大多大于1%,SiO₂、Na₂O含量较低,P₂O₅含量较高,K₂O/Na₂O比值平均11.51,主要伴生元素有Hf、Sb、Cu、Pb、Zn、Zr等;水云母化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均4.83,伴生元素有W、Pb、Mo、Th、Sb等;钠长石化蚀变岩型矿化的K₂O/Na₂O比值平均0.19,U与CaO、P₂O₅关系密切,伴生元素有Sr、Zr、Hf、Sc、W等。从钠长石化蚀变岩型,到水云母化蚀变岩型,到隐爆碎屑岩型,即随矿化岩石U品位的增高,稀土配分曲线呈现出从右倾向左倾有规律的变化。