东天山色尔特能豆荚状铬铁矿的发现及意义

色尔特能镁铁质-超镁铁质岩位于东天山小热泉子构造带和觉罗塔格构造带结合部位,由纯橄岩-辉橄岩-辉石岩和辉长岩组成。2020年发现一条铬铁矿体,长2 m,宽1 m,走向110°,豆荚状,Cr2O3品位40.71%。通过野外地质特征分析与成矿理论研究,认为其属蛇绿岩型豆荚状铬铁矿。该类型矿产的发现在康古尔断裂带一带尚属首次,表明色尔特能镁铁质-超镁铁质岩为蛇绿岩,非基性-超基性侵入岩。证明东天山康南-东恰特尕力-色尔特能蛇绿岩带的存在,大大拓展了东天山铬铁矿勘查潜力,具有重要理论和现实意义。     

豆荚状铬铁矿床的研究现状及进展

豆荚状铬铁矿床是工业上冶金级铬铁矿石的最主要来源,对于其成因研究依然是各国地质学家最为关注的热点之一。文章着重概述了近年来国内外地质学者对豆荚状铬铁矿床成因研究的现状和最新进展。最新研究表明,显生宙以来的豆荚状铬铁矿床具有一定的成矿专属性,主要赋存于蛇绿岩套底部(壳-幔边界,即岩石莫霍面)地幔橄榄岩中的一定层位中。世界上含矿的地幔橄榄岩普遍具有垂直熔融分带特征,即上部偏基性,下部偏酸性。豆荚状铬铁矿床与纯橄岩-方辉橄榄岩相密接相关,却很少见有豆荚状铬铁矿床产于二辉橄榄岩中。豆荚状铬铁矿的成矿作用经历了由洋中脊(MOR)扩张环境向岛弧体系俯冲环境的转变过程,而岛弧环境(岛弧、弧后盆地、弧前盆地等)是形成冶金级豆荚状铬铁矿的最为有利的构造环境。富铬铬铁矿与纯橄岩、玻安岩(Boninite)均为亏损地幔橄榄岩再次高度熔融的最终产物,而玻安岩普遍产于岛弧环境。虽然玻安岩不是铬的有效载体,但玻安岩的熔离促使铬铁矿达到进一步的富集。铬铁矿中的铬来自原始地幔,主要来自于地幔橄榄岩中两种辉石的不一致熔融及其对副矿物铬尖晶石的改造。随着部分熔融程度的增高,地幔橄榄岩逐渐向富镁方向演变,而对应的造矿铬尖晶石也逐渐向富镁、富铬方向演变。     

豆荚状铬铁矿:古大洋岩石圈残片的重要证据

豆荚状铬铁矿为蛇绿岩的特征性矿产 ,保留了上地幔岩浆构造作用、高温变形以及岩石成因的重要信息。它们常见于方辉橄榄岩内 ,位于大洋岩石圈莫霍面下 1～ 2km的古深度范围内。豆荚状铬铁矿常被纯橄岩薄壳围限 ,保留特征的豆状、豆壳状等构造。豆荚状铬铁矿的TiO2 含量较低 ,铂族元素 (PGE)的分布模式显示特征的负斜率。普遍认为 ,豆荚状铬铁矿形成于部分熔融条件下 ,涉及原始地幔熔体与亏损地幔橄榄岩的相互作用 ,伴随复杂的岩浆混合及结晶过程。狭窄的上地幔岩浆通道或孔穴为豆荚状铬铁矿理想的堆积部位。超俯冲带 (弧后盆地、岛弧、弧前 )、大洋中脊、转换断层均可能是豆荚状铬铁矿形成的理想环境。其中 ,洋脊扩张模式及大洋上俯冲带模式较好地解释了豆荚状铬铁矿成因。对于经历高级变质及多期变形的华北大陆基底 ,豆荚状铬铁矿是研究古老蛇绿岩最直接而有效的地质标志 ,对于研究古大洋岩石圈增生过程 ,上地幔演化 ,探索早期板块构造意义重大。     

对豆荚状铬铁矿床成因的认识

文章提出豆荚状铬铁矿床不是上地幔局部溶融后的残余物，而是亏损地幔又经部分溶融形成的溶体发生液相不混溶，导致硅酸盐岩浆和富铬矿浆的形成。当比重不同高度分馏的溶体在上升过程发生了分离，轻熔体上升侵入于岩浆房、重熔体和铬铁矿浆，就地堆积或贯入围岩形成豆荚状铬铁矿床。豆荚状铬铁矿的伴生围岩纯橄岩，不是高度亏损的上地幔残余，可能是与铬铁矿浆伴随的一种硅酸盐熔体 。与大量纯橄岩脉伴随的基性岩、超基性岩脉，也属     

豆荚状铬铁矿多阶段形成过程的讨论

豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国的紧缺矿种,因此,寻找一批大型铬铁矿矿床已成为解决我国对铬铁矿长期依赖进口的途经.然而对于豆荚状铬铁矿的成因,一直以来都有较大分歧.豆荚状铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩中大量异常地幔矿物的发现,引起了各国地质学家对豆荚状铬铁矿成因的新一轮思考.本文着重讨论近年来国内外学者对豆荚状铬铁矿研究的最新成果和进展,包括豆荚状铬铁矿的形态特征、产出规律、矿物化学、铂族元素(PGE)的分布模式,铬铁矿矿石中出现的超高压矿物,以及围岩地幔橄榄岩的演化过程等等.豆荚状铬铁矿中的铬来源于两种辉石的不一致熔融与副矿物铬尖晶石,其形成环境可能在下地幔或者是过渡带的位置.豆荚状中含铂族元素矿物呈包裹体状和裂隙状分布,铂族元素含量与铬铁矿形成过程中的S饱和程度有关,具有多期性的特征.进而初步地拟定了豆荚状铬铁矿形成过程存在四个阶段,分别为铬的来源阶段、铬尖晶石及超高压矿物的结晶阶段、铬铁矿的成矿阶段、铬铁矿的就位阶段,而每一阶段的特征还需进一步细化与翔实,并且需要对不同岩体不同产出的豆荚状铬铁矿矿床进行详细的对比研究.     

豆荚状铬铁矿铂族元素地球化学研究进展

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩中特有的一类矿产，按其化学成分可分为高Cr型和高Al型两种。其中的PGE主要以RuS2和Os、Ir、Ru合金等包体形式存在，或以类质同像形式进入铬铁矿晶格。两种类型的铬铁矿均表现出负倾斜型PGE配分模式，其Pt、Pd含量相近；与高Al型铬铁矿相比，高Cr型铬铁矿有更高的Os、Ir、Ru含量，部分豆荚状铬铁矿表现出Pt、Pd相对富集的平坦到正倾斜型PGE配分模式。目前对豆荚状铬铁矿PGE含量及配分模式还缺少一个统一的解释，但其PGE地球化学可为豆荚状铬铁矿的成因及构造背景解释提供更多的信息。     

豆荚状铬铁矿豆状结构成因机制探讨--以遵化地区豆荚状铬铁矿为例

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩套地幔构造岩中特征的矿产 ,其矿石发育丰富的岩浆 -变形结构构造类型 ,对认识大洋上地幔成因及其成矿过程具有重要意义。对遵化新太古代豆荚状铬铁矿的深入研究 ,发现它们发育了丰富的岩浆结构 (豆状结构、豆壳状结构等 ) ,还保留了大量凝缩标志和旋转特征。对比分析其各种特征结构发现豆状结构是由浸染状结构逐步演化形成的 ,并且旋转和凝缩是形成豆状结构的主要机理。豆荚状铬铁矿以其独特而稳定的物理化学特性 ,记录了大洋地幔深部岩浆活动(特别是扩张中心原始岩浆活动 )以及大洋岩石圈运动过程。因此 ,研究其成因机制能够为研究大洋上地幔动力学机制提供重要线索     

极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石[1]和八面体假象蛇纹石[2]以来,已经发现了一个由70～80种矿物组成的地幔矿物群[3]。近些年的重要新进展有:(1)铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石,EBSD研究     

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿中发现超高压矿物柯石英

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床中发现典型的超高压矿物柯石英和蓝晶石, 二者呈针柱状交生, 产在一个以TiFe合金成分为主的颗粒(0.7mm× 0.5mm大小) 的最外部.该颗粒从内到外由4层矿物组成, 分别为TiFe合金主体、2 0~ 70 μm宽的自然钛、约10 μm宽的TiSi合金及30~ 5 0 μm宽的柯石英和蓝晶石为主的硅酸岩和氧化物层.主体矿物为高Ti低Fe的TiFe合金, 内部出现由细粒状低Ti高Fe的TiFe合金和自然钛组成的蠕英结构.最外层由柯石英和蓝晶石组成的格架中分布细粒的Si金红石和Ti-Mg -K -Na -Ca氧化物.初步认为TiFe合金从深部高温高压环境往浅部上升过程中, 内部发生局部熔融, 分解出自然Ti, 并在其边部与其他硅酸岩矿物或熔体发生反应, 形成柯石英和蓝晶石.这一过程可能发生在洋脊拉张环境, 由于地幔柱的上涌, 将深部的豆荚状铬铁矿带到浅部, 使得其中包裹的一些高温高压环境下稳定的矿物变得不稳定, 发生熔融和交代反应, 形成新的不平衡的矿物组合.罗布莎柯石英的这种不寻常产出特征说明是在减压过程中形成, 不同于造山带中常见的由板块俯冲增压过程中形成的柯石英      

地球接受太阳辐射能量变化对板块构造影响的估算

板块构造理论可以被认为是构造地质学研究的基本模型和框架。传统板块构造理论认为岩石圈板块在软流圈上方随软流圈对流发生运动,软流圈对流所需要的能量则完全由地球内部能量,如重力势能和放射性衰变产生的热能提供。但是近年来的一些研究证明了气候变化会对板块构造活动,如造山带活动产生直接影响。对传统的板块构造所需能量全部由地球内部提供这一观点做出了补充和更新。本文主要从两个方面对外动力作用可能影响板块构造做出分析,一是利用傅里叶分析证明了太阳辐射变化在构造活动,如洋中脊两侧地貌和火山沉积物中均能够留下记录;二是建立了一个简单的平面力学模型,探究洋流同大陆的力学作用会如何影响大陆运动特征。虽然这一模型忽略了很多因素,定量计算的结果本身并不具有很严格的数据绝对意义。但是这一模型的结果可以证明地球所有板块构造活动中释放的能量低于地球系统每年从太阳辐射中接收的能量,而且模型得到的大陆运动特征同现今实际观测下的运动特征存在一致性,洋流向大陆岩石圈传递的能量同地震活动释放的能量处于同一量级,从侧面可以证明洋流可能对板块构造产生了较大的影响。     

板块构造与幔柱构造的相互关系——以中国东部中、新生代控矿因素为例

侏罗纪以来,太平洋板块与欧亚板块俯冲碰撞,促成了中国东部以NNE-NE向断裂为主体的断裂构造格局。从地震面波层析成像反演资料及东北和华北地质剖面得知,该地区应属东亚巨型宽裂谷体系的东部地区,系亚幔柱活动所致。全区P波速度、岩石圈不连续和减薄转型、软流圈物质呈蘑菇云状上升以及大火成岩省等特征证明中国东部中、新生代为亚幔柱构造控制成矿成藏,从而证实板块构造与幔柱构造相辅相成的关系。幔柱构造可划分3级,金属矿床常受幔枝构造的控制,多成群成带分布。由于成矿物质来自深部地核或软流圈,金属元素呈垂直分带的规律成为"攻深找盲"的理论依据;而油气田深部常受深部热源影响,若有海相烃源层分布,是寻找"无机"和海相油气田的主攻目标。     

太古宙花岗质岩石Si-O同位素对岩石成因和板块构造的约束

板块构造的起源是地球科学核心问题之一, 而表壳物质循环是现代板块构造的重要表现之一, 因此检验地球表壳物质循环起始时间是约束板块构造启动时间的重要切入点。近年来, 岩浆岩的Si-O同位素联合示踪开始被用来约束太古宙构造环境, 但由于大多太古宙样品经历了强烈的变质作用, Si同位素数据是否代表原岩信息需要进一步的评估; 此外, Si同位素在高温岩浆分异过程中变化非常小, 在分析精度不够高的情况下, 其分析结果则很可能无法揭示其潜在的变化规律。本文结合当前地球早期构造环境研究进展以及Si-O同位素的应用情况: (1)重点总结介绍了太古宙花岗质岩石(主要包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩; 简称TTG)的Si同位素应用原理, 及应用Si-O同位素约束地球早期构造环境的优势; (2)分析了目前研究中存在的问题, 并给出了具体的改进建议和方法; (3)进一步总结了太古宙TTG Si同位素和全球规模的O同位素, Ge/Si比值, 及其他地质学和地球化学指标, 确认了在大约3.8 Ga开始有表壳物质再循环特征的出现; (4)最后依据当前的研究进展, 提出了未来具体研究方向。

     

藏北班公湖—怒江缝合带中—西段康穷地区发现铬铁矿

班公湖—怒江缝合带中—西段康穷地区发育一套各端元出露比较齐全的蛇绿岩岩石组合,向东与八乌错、米素、赤日、孜如错、桑日一带的超基性岩共同构成了班公湖—怒江缝合带中—西段基性超基性岩带。2012年,于康穷地区变质橄榄岩岩体边部发现一处铬铁矿体,首次证实这一巨大的超基性岩带内存在铬铁矿。铬铁矿露头良好,地表见有2条矿体,在露头西侧还见有大片残坡积铬铁矿,残坡积之下的深部情况尚难确定。矿体以冶金级富铬矿石为主,Cr2O3含量最高可达59.11%,矿体围岩主要为方辉橄榄岩,见有少量纯橄榄岩。初步研究认为,康穷铬铁矿类型为豆荚状铬铁矿。该矿体的发现为班公湖—怒江缝合带中—西段铬铁矿的找矿工作提供了重要线索,对区域找矿具有重要的指示意义。     

Indus tsangpo suture zone in ladakh—its tectonostratigraphy and tectonics

The Indus Tsangpo suture zone in Ladakh lies between the Phanerozoic sequence of the Zanskar Zone of Tethys Himalaya in the south and Karakoram zone in the north. The five palaeotectonic regimes recognized in the suture zone are: The Indus palaeosubduction complex, the Ladakh magmatic arc, the Indus arc-trench gap sedimentation, the Shyok backarc and the Post-collision molasse sedimentation. The Ladakh magmatic arc, comprising intrusives of the Ladakh plutonic complex and extrusives of the Dras, Luzarmu and Khardung formations, owes its origin to the subduction of the Indian oceanic plate underneath the Tibet-Karakoram block. The Indus Formation, lower Cretaceous to middle Eocene in age, was laid down in a basin between the magmatic arc and the subduction complex. The Shergol and Zildat ophiolitic melange belts exhibit green-schist and blue-schist facies metamorphism and show structural geometry and deformation history dissimilar to that of the underlying and overlying formations. The melange belts and the flysch sediments of the Nindam Formation represent a palaeosubduction complex. The Shyok suture zone consists of tectonic slices of metamorphics of the Pangong Tso Crystallines, Cretaceous to lower Eocene volcanics and sedimentaries, together with ultramafic and gabbro bodies and molasse sediments. This petrotectonic assemblage is interpreted as representing a back-are basin. Post-collision molasse sedimentaries are continental deposits of Neogene age, and they occur with depositional contact transgressing the lithological and structural boundaries. Two metamorphic belts, the Tso Morari crystalline complex and the Pangong Tso Crystallines, flank to the south and north respectively of the Indus suture zone in Eastern Ladakh. Three generations of fold structures and associated penetrative (and linear) structures, showing a similar deformation history of both the metamorphic belts, are developed. The shortening structures developed as a result of collision during the postmiddle Eocene time.     

西藏铬铁矿接替资源航磁勘查及找矿方向探讨

西藏是重要的铬铁矿产地,应用航磁圈定超基性岩,进行铬铁矿资源评价是国内外使用的常规方法,能快速缩小找矿靶区、取得事半功倍的效果。中国国土资源航空物探遥感中心于1969年在西藏中东部地区进行了1∶50万—1∶100万中等精度航磁概查,为早期铬铁矿勘查提供了间接信息;近年来又在中西部和一江两河(雅鲁藏布江、拉萨河和年楚河)及其北部地区进行了1∶100万—1∶20万高精度航磁调查。初步划分为5条强磁异常带和2个强磁异常群,为快速地发现超基性岩体、评价铬铁矿接替资源潜力提供了一批重要的间接找矿线索。     

开合旋构造体系及其形成机制探讨:兼论板块构造的动力学机制

开合构造总体上可以表述为:地球膨胀为开,收缩为合;垂向上地球物质离心(地心)运动为开,向心运动为合;水平方向上地球物质相背运动为开,相向运动为合。从驱动机制角度,我们把以热力(热能)为主体驱动的上浮物质运动定义为开;将重力(势能)为主体驱动的下沉物质运动定义为合。因此,开与合是一个高度综合的概念,具有广阔的内涵,开合运动是联系一切地质运动和地质科学的纽带。开合运动具有同步统一性,即垂向的开在水平方向也表现为开;垂向开得强烈,水平方向同样开得强烈,反之亦然。地球刚形成时诸多开合构造是无序的,地球的旋转运动统领地球上所有物质、能量、运动和大大小小的各种开合构造于旋转运动中,并将它们调剂到有序状态。简言之开合构造体系是开合旋运动长期作用下形成的不同时期、不同层次、不同级别的开合旋回组成的动态平衡构造体系。本文总结了地球开合旋构造体系物质组成、结构构造特征和规律,建立了开合旋复杂构造体系简要模型。提出平衡体系的形成机制是开合旋运动遵循地球重力均衡准则、最小内能原理(结晶化)、几何淘汰生长(垂直地心生长)和物质均匀化四条自然演化规律,其中重力均衡准则是主导的。由于地质事件(构造运动)在破坏开合旋平衡体系的同时,经常直接或间接向体系内输入新能量,往往使新的旋回比老旋回的结构构造更符合地质演化的自然规律,于是使地球显得更强大而有活力。这一次又一次的地质事件(构造运动)是开合旋构造体系螺旋式向前发展的动因。本文最后用开合构造观点探讨了地球的形成和演化,分析了板块构造运动的动力学过程。     

铬铁矿自然重砂组合特征及其找矿意义

为探究与基性—超基性岩有关的铬铁矿床所体现的重砂矿物类型及其组合特征,在西藏、新疆、甘肃、青海、内蒙古、河北和陕西7个省（自治区）共选择14个典型铬铁矿床（点）,对所响应的自然重砂矿物进行统计。研究表明,这些矿床（点）中所响应的矿物主要为铬铁矿及铬尖晶石,计算出所涉及重砂矿物的报出频数及报出率,并通过图解直观地表现出与基性—超基性岩有关的铬铁矿床的自然重砂矿物组合,为与基性—超基性岩有关的铬铁矿找矿勘查提供了重要的矿物学依据。     

内蒙古额济纳旗沙坡泉地区发现中生代逆冲推覆构造及其控矿作用

北山地区发育中生代逆冲推覆构造及相关的成矿作用,但相应的研究工作一直薄弱,限制了找矿勘探进展。内蒙古额济纳旗沙坡泉地区的大比例尺地质填图及钻探工作发现,该区存在一条北西向逆冲推覆构造带。地层层序关系表明,逆冲推覆作用发生在早侏罗世-早白垩世之间,逆冲推覆构造及其派生构造控制了多金属矿体的形成和分布,其中北东向网状断裂裂隙系统是最主要的导矿、容矿构造。该推覆构造的发现指示了沙坡泉地区还有较大的找矿潜力,同时也启示在研究中应注意北山中南带中生代的逆冲推覆构造及相关的成矿作用。