Sc,Cr, Co and Ni partitioning between minerals from spinel peridotite xenoliths

The partitioning of divalent (Co, Ni) and trivalent (Sc, Cr) trace elements between olivine, ortho- and clinopyroxene and spinel from spinel peridotite xenoliths has been investigated. These peridotites cover a wide range in modal composition from dunite to primitive lherzolites and have equilibrated in the upper mantle between >900° C and <1,200° C.The distribution of Co and Ni shows only minor variation through the whole sequence. In contrast, Sc partitioning between ortho- and clinopyroxene and olivine and clinopyroxene as well as Cr partitioning between olivine and clinopyroxene or olivine and orthopyroxene display high but systematic variations which can be assigned to dependences upon equilibration temperatues. Empirical temperature calibrations are given for Sc-orthopyroxene/clinopyroxene, Sc-olivine/clinopyroxene and Cr-olivine/clinopyroxene which, in principle, may permit to estimate equilibration temperatures not only for lherzolites or harzburgites but for orthopyroxene-free peridotites, too.Sc and Ni partition coefficients between spinel and mantle silicate minerals are primarily dependent upon the major element composition of spinel (e.g. Cr and Al) although a temperature dependence can still be identified. Probably such compositional effects are not observed for trace element partitioning between pyroxenes and olivine or ortho- and clinopyroxene only for the reason that in normal spinel peridotites these minerals show much less variation in major element composition than their coexisting spinels.     

内蒙古克什克腾旗黄岗梁多金属矿锡、铍的赋存状态

对黄岗梁矿区内锡、铍矿化地段进行野外调研,结合矿物学特征,利用光学显微镜、电子探针、LA-ICP-MS等测试手段,对矿区内的锡石、石榴子石、符山石及绿钙闪石等矿物进行了测试分析,并对矿石与围岩进行了微量元素分析。结果表明:Sn赋存除了独立矿物锡石外,还有少量以类质同象形式赋存在石榴子石、绿钙闪石、符山石等矿物中。锡石形成于高温热液环境且成矿来源具有较高的高场强元素含量;未发现铍的独立矿物,铍元素主要以类质同象形式赋存在符山石、绿钙闪石等矿物中。     

西藏嘎拉勒铜金矿床矿石矿物赋存状态及成因意义

嘎拉勒矽卡岩型铜金矿是继多不杂、尕尔穷等大中型铜多金属矿床后,在班公湖-怒江成矿带西段发现的又一中型矿床。作者通过镜下对光片、薄片进行鉴定的基础上结合扫描电镜和X射线能谱成分分析,对矿石矿物特征及赋存状态做了系统的鉴定和研究。矿石中除常见金属氧化物、金属硫化物外,还发现了自然金、自然银、辉银矿等贵金属矿物;辉铋矿、自然铋、辉锑矿等重要铋、锑的工业矿物;自然铁、自然铜及金属互化物,发现罕见的含放射性元素(Tc、Pa、U、Th)的自然银。并通过对Ag与Pb、Pa、U相关性分析显示出共生关系密切。研究表明嘎拉勒矿床是成矿物质成分复杂的矽卡岩型铜金矿床,矿石综合利用潜力巨大。     

Ore Genesis of the Kalatongke Cu–Ni Sulfide Deposits, Western China: Constraints from Volatile Chemical and Carbon Isotopic Compositions

The Kalatongke Cu–Ni sulfide deposits located in the East Junggar terrane, northern Xinjiang, western China are the largest magmatic sulfide deposits in the Central Asian Orogenic Belt (CAOB). The chemical and carbon isotopic compositions of the volatiles trapped in olivine, pyroxene and sulfide mineral separates were analyzed by vacuum stepwise-heating mass spectrometry. The results show that the released volatiles are concentrated at three temperature intervals of 200–400°C, 400–900°C and 900–1200°C. The released volatiles from silicate mineral separates at 400–900°C and 900–1200°C have similar chemical and carbon isotopic compositions, which are mainly composed of H2O (av. ~92 mol%) with minor H2, CO2, H2S and SO2, and they are likely associated with the ore-forming magmatic volatiles. Light δ13CCO2 values (from ?20.86‰ to ?12.85‰) of pyroxene indicate crustal contamination occurred prior to or synchronous with pyroxene crystallization of mantle-derived ore-forming magma. The elevated contents of H2 and H2O in the olivine and pyroxene suggest a deep mantle-originated ore-forming volatile mixed with aqueous volatiles from recycled subducted slab. High contents of CO2 in the ore-forming magma volatiles led to an increase in oxygen fugacity, and thereby reduced the solubility of sulfur in the magma, then triggered sulfur saturation followed by sulfide melt segregation; CO2 contents correlated with Cu contents in the whole rocks suggest that a supercritical state of CO2 in the ore-forming magma system under high temperature and pressure conditions might play a key role in the assemblage of huge Cu and Ni elements. The volatiles released from constituent minerals of intrusion 1# have more CO2 and SO2 oxidized gases, higher CO2/CH4 and SO2/H2S ratios and lighter δ13CCO2 than those of intrusions 2# and 3#. This combination suggests that the higher oxidation state of the volatiles in intrusion 1# than intrusions 2# and 3#, which could be one of key ore-forming factors for large amounts of ores and high contents of Cu and Ni in intrusion 1#. The volatiles released at 200–400°C are dominated by H2O with minor CO2, N2+CO and SO2, with δ13CCO2 values (?25.66‰ to ?22.98‰) within the crustal ranges, and are considered to be related to secondary tectonic– hydrothermal activities.     

中国锰矿成矿规律初探-陈毓川院士八十华诞专辑

中国锰矿资源较丰富,资源量排名在世界上位列第5.中国锰矿种类多样,有海相沉积型、火山-沉积型、碳酸盐岩中热水沉积型(或“层控”型)、与岩浆作用有关的热液型、受变质型及表生型.其中,海相沉积型占资源量的71.4％,表生型占15.7％,是最主要的两种类型.中国锰矿广泛分布于“泛扬子区”、华北陆块的燕辽地区以及天山和祁连山部分地区,尤以“泛扬子区”为最,并具分布广泛又相对集中的总体特征.中国的成锰时代多,中—新元古代、早古生代(寒武纪、奥陶纪)、晚古生代—早中生代是中国锰矿形成的重要时代.中国锰矿时-空分布的主要特征是“北锰南迁”:中元古代锰矿主要产于华北陆块的燕辽裂谷带,新元古代—古生代锰矿主要产于“泛扬子区”的大陆边缘盆地或台内盆地中.大型、超大型锰矿床或锰矿田的形成,受控于非构造期盆地性质、古海洋结构、古海水性质及海平面升降等因素,其形成环境存在一定的相似性及同源性.     

贵州天桥铅锌矿床分散元素赋存状态及规律

利用电子探针(EPMA)、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)等分析了天桥铅锌矿床矿石矿物中分散元素的含量、赋存状态及规律,结果表明分散元素在该矿床中含量达到了综合利用评价指标,有的甚至达到了工业品位(如Cd等);这些分散元素可能以类质同象的形式赋存在硫化物矿物中,其规律为Ga、Cd、In等赋存在闪锌矿中,Ge、Tl等赋存在方铅矿中,黄铁矿中分散元素富集低;在不同颜色闪锌矿中,Ga、Cd富集规律表现为浅色闪锌矿>中色闪锌矿>黑色闪锌矿,而Ge、Tl、In、Se富集表现出中色闪锌矿相对高于浅色及黑色闪锌矿;同标本中,不同颜色闪锌矿的Ge、In富集规律在还显示浅色闪锌矿>中色闪锌矿>黑色闪锌矿,而Ga、Tl、Cd、Se富集规律呈现中色闪锌矿相对高于浅色及黑色闪锌矿.Ga/In、Zn/Cd等参数指示出矿床成因类型可能为热液-沉积-改造.     

川西锦屏山地区金矿矿石特征及金的赋存状态研究

在对金矿石野外观察、镜下鉴定和电子探针观察的基础上,分析了对川西锦屏山地区金矿床中金的赋存状态,并对该地区金矿床的成因和矿石的加工技术性能进行了讨论。研究发现川西锦屏山地区金矿床的金矿石中金主要以自然金和包裹金两种形式存在,自然金主要呈片状、丝状赋存于其他矿物的颗粒之间,包裹金主要赋存于黄铁矿、黝铜矿、黄铜矿和方铅矿等矿物中,呈粒状、片状和丝状。矿石中主要的金属矿物组合为黄铁矿+黝铜矿+方铅矿+闪锌矿,含有自然铜、自然银和自然碲。研究区的金矿床可能为低硫、强还原热液改造形成,矿石样品的加工需按粗粒金的流程进行,矿石属于易加工矿石。     

鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态与形成

广泛分布于我国南方泥盆纪地层的"宁乡式"铁矿储量巨大, 然而含磷高严重制约了该类型铁矿的开发利用.铁矿石中磷的赋存状态是设计该类型铁矿"提铁降磷"方案的理论基础, 是开发该铁矿首先要了解的问题.充分利用湿化学全岩分析、电感耦合等离子体质谱分析等全岩元素分析, 扫描电子显微镜、X射线衍射等物相分析, 电子探针微分析、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析等微区分析技术, 对鄂西晚泥盆世含磷鲕状铁矿石中磷的赋存状态、物质来源与磷矿物形成过程进行了初步探讨.铁矿石中的含磷矿物主要为碳氟磷灰石, 分别以短柱状磷灰石晶体颗粒(65%以上粒径小于20 μm)、磷灰石内碎屑(粗砂至极粗砂级, 集中形成透镜状或带状层理)以及鲕粒中与赤铁矿相互包裹的凝胶状磷灰石(层厚度10~50 μm)3种形式存在.磷灰石晶体是在孔隙水中重结晶而生成, 磷质可能来源于晚震旦世地层的磷块岩; 磷灰石内碎屑是古海水体中原位化学沉积的产物, 磷质可能来源于古海周边的大陆; 鲕粒中凝胶状磷灰石也是原位化学沉积的产物, 但与铁质沉积位置相同, 并与富铁的鲕绿泥石混合或相互包裹形成鲕粒.      

桂西—滇东南地区数字地形特征与次生富 集锰矿空间分布关系研究

文章利用AreGIS软件、数字地形分析和GIS空间分析技术,研究了桂西-滇东南地区DEM模型、数字地形特征及锰矿床矿点空间分布,揭示地形地貌特征与锰矿分布的空间关系.文章基于DEM对桂西-滇东南地区的地形因子进行提取和分析,并与锰矿床矿点的空间分布进行对比分析,推断出该地区有利于锰矿床产出分布的数字地形特征.分析结果表明,该地区锰矿分布于坡度小、起伏度小、切割微弱地带,这些地带有利于锰矿物的次生氧化富集.     

川西冕宁-德昌REE矿带风化型矿床的矿石类型及成因

川西冕宁-德昌REE矿带中的风化型矿石研究相对缺乏.根据近几年的野外地质调查,采用电子探针、X光粉晶衍射、全岩分析等对大陆槽、牦牛坪和木落寨矿床中疑似风化矿的样品进行类型和成因分析.结果表明:大陆槽风化型矿石中大量粘土矿物（达40%）和矿石矿物（达60%）发育,风化程度高;相反,牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石中几乎没有粘土矿物,风化程度低.通过对牦牛坪和木落寨疑似风化型矿石进行地球化学特征、矿物组成分析并与围岩、矿脉的组成和产状对比,表明疑似风化型矿石主要是由矿脉和围岩在强烈的构造作用下发生机械风化形成.频繁的角砾构造使大陆槽矿石发生强烈的机械风化作用,并加速了矿石发生一定的水岩反应,促进矿石发生中等强度的化学风化作用.目前整个矿带中未发现明显的生物风化作用.整个稀土矿带的风化型矿石比南岭离子吸附型稀土矿石的风化程度低,形成时间较晚（11 Ma）,氟碳铈矿大量保存,还没有形成离子吸附型矿床.      

湘西柳林汊金矿带中钠长石的矿物学和地球化学特征

钠长石广泛分布于湘西柳林汊金矿带的含金脉体中,利用显微镜下鉴定、X荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等分析手段对该区金矿床的钠长石进行了系统的研究.结果表明:该区粉红色、肉红色钠长石镜下呈板条状、粒状,解理不发育,双晶以聚片双晶为主,负低突起,干涉色一级灰白到一级淡黄;钠长石的Ab、An、Or的变化范围分别为97.32%～99.74%、0.12%～2.5%、0.13%～0.47%;该区钠长石的平均有序度都大于0.905,形成温度均在226～395℃之间;钠长石稀土含量普遍较低,在不同程度上都有LREE的富集,无明显的Eu、Ce异常.钠长石矿物学、地球化学特征均反映了该含金钠长石-石英脉是由热液作用形成.     

河南宜阳、南召钾长石矿石特征与铁的赋存状态研究

对河南宜阳、南召两地区的伟晶岩型钾长石矿石的化学成分、矿物组成、微区化学成分等进行分析,系统地研究了河南宜阳、南召地区钾长石矿石特征与铁的赋存状态。研究表明,两地区伟晶岩矿中氧化钾含量均在7%以上,氧化铁含量在1%以下,南召地区伟晶岩型钾长石矿石品位明显好于宜阳地区。两地区矿石中铁元素的赋存状态主要有2种形式:一类是以氧化物形式赋存于褐铁矿中;一类是以类质同象方式存在于矿物中,代替晶格中的其他阳离子,主要赋存于白云母、黑云母中,少量存在于钾长石、钠长石、金红石和钙质胶结物中。     

吉林省大横路铜、钴矿床地质特征及控矿因素

大横路地区出露地层主要为元古界老岭群大栗子组和珍珠门组的低绿片岩相-高绿片岩相到低角闪岩相的变质岩系,北部有少量英云闪长岩-奥长花岗岩和表壳岩残块.侵入岩主要以燕山期基性-中基性为主.铜钴矿床产于含碳绢云千枚岩中,矿体长360~1400 m,宽95~800 m,厚3~108.7 m,呈层状、似层状、分枝状,矿石以浸染状为主,次为脉状、网脉状.矿床属多期多成因类型,主要受大栗子组地层、北东向断裂构造和变质作用控制,并有岩浆热液的叠加.     

吉林省大横路铜、钴矿床地质特征及控矿因素

大横路地区出露地层主要为元古界老岭群大栗子组和珍珠门组的低绿片岩相-高绿片岩相到低角闪岩相的变质岩系,北部有少量英云闪长岩-奥长花岗岩和表壳岩残块.侵入岩主要以燕山期基性-中基性为主.铜钴矿床产于含碳绢云千枚岩中,矿体长360～1400 m,宽95～800 m,厚3～108.7 m,呈层状、似层状、分枝状,矿石以浸染状为主,次为脉状、网脉状.矿床属多期多成因类型,主要受大栗子组地层、北东向断裂构造和变质作用控制,并有岩浆热液的叠加.     

江西相山矿田西部牛头山铅锌矿化体硫化物地球化学特征及其地质意义

为探讨江西相山矿田西部牛头山铅锌矿化体的成矿流体性质及矿床成因,采用电子探针(EPMA)及电感耦合等离子质谱(ICP-MS)技术对不同矿化阶段的黄铁矿和闪锌矿进行了微量及稀土元素分析.结果显示,牛头山铅锌矿化体中黄铁矿的Nb/Ta＜1,Th/La＜1,指示该铅锌矿化溶液相对富Cl;黄铁矿与闪锌矿的Y/Ho、Zr/Hf和...     

兰坪盆地白秧坪银铜多金属矿集区中银、钴、铋、镍的赋存状态与成因意义

白秧坪银铜多金属矿集区位于兰坪盆地北部。矿集区可分为东、西两个成矿带。赋矿地层主要为上三叠统三合洞组碳酸盐岩、第三系始新统保相寺组碎屑岩和下白垩统景星组碎屑岩。矿体主要以脉状、网脉状及透镜状形式产出。作者通过显微镜观察、电子探针和扫描分析等综合分析技术,确认白秧坪银铜多金属矿集区中矿物组成相当丰富,已鉴定出的矿物超过50种,既有大量硫化物、硫盐、氧化物、硫酸盐、碳酸盐,又有自然金属及金属互化物、卤化物等。除常见矿物为黄铁矿、毒砂、白铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黝铜矿、砷黝铜矿、铜蓝、斑铜矿、辉铜矿、雌黄、菱铁矿、方解石、铁白云石、重晶石、天青石和石英外,作者还鉴定出一些银、钴、铋、镍、砷、锑的矿物,如自然铋、辉铋矿、辉银矿、辉砷钴矿、硫钴镍矿、硫铜铋矿、硫铋铜矿、辉砷镍矿、车轮矿、硫砷铜矿、单斜硫砷铅矿、灰硫砷铅矿等。矿石中矿物种类较多,组成较复杂,存在Co,Bi,Ni等元素的矿物,构成白秧坪银铜多金属矿集区的一大特色。在兰坪盆地白秧坪银铜多金属矿集区各矿段内,除了Cu、Pb、Zn构成工业矿体外,矿石中Ag、Co、Ni、Bi及As、Sb、Ba等元素的含量也相当高,可作为Cu-Pb-Zn-Ag-Co-Ni-Bi矿石来综合开发利用。白秧坪银铜多金属矿集区中Ag、Co、Ni、Bi等元素富集条件为低温、中低盐度,形成压力较小的浅成环境;成矿流体是一种富含CO2的Ca2+-Na+-SO24-Cl-类型、由大气降水演化而成的盆地热卤水。成矿物质主要来源于含有基性火山岩的兰坪盆地基底变质岩系。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定红土镍矿中镍钴镁铝铁

红土镍矿分析没有统一的国家标准,行业标准于2013年初刚制定,其应用处于起步阶段,且行业标准中红土镍矿各元素主要采用化学分析法测定,操作程序繁琐耗时,工作量大,分析效率低。本文建立了电感耦合等离子体发射光谱测定红土镍矿中镍、钴、镁、铝和铁含量的方法。红土镍矿样采用王水溶解,加入氢氟酸和高氯酸,加热至高氯酸烟冒尽,再用盐酸溶解盐类,对消解后溶液中镍、钴、镁、铝和铁等目标元素选择了合适的分析谱线消除干扰。方法检出限镍为2.98 μg/g,钴为1.60 μg/g,镁为1.68 μg/g,铝为3.79 μg/g,铁为9.52 μg/g;方法精密度(RSD,n=11)为1.5%~2.2%;加标回收率为96.0%~102.5%。国家标准物质分析的测定值与标准值和外检值吻合较好。该方法简便快速,单元素不需分别处理,提高了分析效率,能够满足红土镍矿冶炼生产和地质探矿样品测定及时性的要求。     

Geochemistry and Origin of Layers in Single Manganese Nodule from the Philippine Sea and Manganese Nodules from Offshore Minami-Torishima,Western Pacific

Layers from one manganese nodule dredged from the Philippine Sea(16°56'N, 129°48'E; water depth, 5700 m) and 45 bulk nodules from offshore Minami-Torishima Island, Japan(23°3'N, 153°22'E; water depth, 1200 m) were analyzed chemically and their origin is discussed based on geochemical constraints. In general, Cu, Ni, Zn and Mo tend to increase with increasing Mn content, while Co, Pb, Ba, V, Sc, Th, and the rare earth elements(REEs) show less variation with increasing Mn content. Nodule 42 H from the Philippine Sea has an average Mn/Fe ratio close to 1 and shows a positive Ce anomaly, suggesting a predominant hydrogenous origin. Profiles of 230Th230 ex and Thex/232 Th ratios in the outer ~0.3 mm of nodule 42 H indicate a steady growth rate of ~1.7 mm/Myr. Nodule E30 from offshore Minami-Torishima is characterized by lower Mn, Fe, Mn/Fe(0.53) and Mo/V(0.2) ratios but higher P and Cu/Ni(0.31) ratio relative to other nodules from that area. The Ce content of E30 is unusually low(82 ppm) when compared with other nodules from the area and it is the only nodule analyzed with a negative Ce anomaly(-0.64). Based on the geochemical data we suggest that most nodules from offshore Minami-Torishima are primarily of hydrogenous origin except E30, which is dominated by hydrothermal input, and E45, which has about a 35% hydrothermal contribution.     

湘西花垣铅锌矿田构造解析与成矿预测

花垣铅锌矿田位于上扬子地块东南缘的湘西北地区,是我国重要的铅锌产地（邓文龙,1985;杨绍祥,2006,2007）。笔者通过野外实地勘查,对矿田范围内构造现象进行了测量分析。矿田内断裂主要有茶洞-花垣大断裂及其伴生的小断裂（图1 F1）,褶皱主要李梅背斜（图1 F2）、太阳山向斜（图1 F3）、渔塘背斜（图1 F4）及其伴生的小型短轴背向斜。野外勘察发现,在花垣矿田容矿层及其上、下地层中发育有构造节理和断层面擦痕,为了很好的确定最大主压应力方向,笔者在矿田范围内选择了22个地质构造点进行了节理统计和断层面上擦痕侧伏向、侧伏角的测量。利用吴氏网进行投图（上半球投影）,得到节理走向玫瑰花图,对于共轭节理,根据典型共轭节理锐角等分线指示最大主压应力σ1的原理,利用D. Delvaux教授研发的Win-Tensor古应力分析软件,对研究区共轭节理和断层面上擦痕进行了主应力分析。     

黔东地区锰矿选冶方法进展及对我国锰资源安全供给的意义

通过对黔东地区锰矿资源特点进行分析,简要介绍其选冶方法,并根据黔东地区锰矿储量情况,阐述了其对我国锰资源安全供给的意义。