辽宁瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物种类划分及指示意义

晶体矿物学理论认为不同成岩环境金伯利岩中尖晶石族矿物由于形成物理化学条件不同,其晶体结构和化学成分会发生明显的变化,通过对无矿、贫矿、富矿金伯利岩岩管中的尖晶石族矿物晶胞参数和化学成分的测定,研究尖晶石族矿物化学成分和晶胞参数变化与无矿、贫矿、富矿金伯利岩的内在关系,可以提高金伯利岩型金刚石矿床找矿效率。为了确定辽宁瓦房店金伯利岩中的尖晶石族矿物种属,探讨辽宁瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物化学成分和晶胞参数与金伯利岩含矿性关系,本文运用电子探针波谱仪对50件尖晶石族矿物中的MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO及Cr2O3进行微区化学成分分析,运用单晶X射线衍射仪对136个尖晶石族矿物晶胞参数进行测定。数据统计显示:瓦房店金伯利岩中尖晶石族矿物为铬铁矿和镁铬铁矿,以化学分子式中A、B组主要阳离子占位特征为基础,可把矿区的尖晶石族矿物划分为10个亚种;如果用尖晶石族矿物化学成分中Cr2O3与(Cr2O3+Al2O3)含量的比值Cr'来表示尖晶石族矿物与金伯利岩含矿性的关系,金伯利岩岩体含矿性由富矿→中等含矿→贫矿,相应岩体中尖晶石族矿物Cr'值分别为89.5%、83.4%~87.1%和70.2%,逐渐变低;从无矿金伯利岩岩体→贫矿和中等含矿金伯利岩岩体→富矿金伯利岩岩体,金伯利岩体中第一世代尖晶石族矿物晶胞参数分别为0.831~0.832 nm、0.834~0.836 nm、0.837 nm,有逐渐变大的趋势。本文认为,辽宁瓦房店金伯利岩中第一世代尖晶石族矿物晶胞参数大小和Cr'参数可以作为判断辽宁瓦房店金伯利岩含矿性的指示标型。     

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.     

瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石成分特征及其意义

与金刚石伴生的尖晶石,常作为指示矿物来评价金伯利岩的含矿性。为了解瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石特征,本文对其进行了细致的形态学观察和电子探针分析。结果表明,尖晶石呈椭圆状-次棱角状,粒径大(500~1000μm),部分被熔蚀成港湾状。尖晶石中Cr_2O_3(最高达66.56%)和MgO(8.88%~16.68%)含量高,Ti含量低(大部分1%),为镁铬铁矿。尖晶石成分变化受Al~(3+)-Cr~(3+)类质同象作用控制。尖晶石为地幔捕掳晶,原地幔岩为橄榄岩。尖晶石成分特征表明30号岩管金伯利岩具有一定地携带金刚石的能力,但与50号岩管和蒙阴常马庄金伯利岩相比,30号岩管金伯利岩金刚石含矿性弱。     

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。     

含矿金伯利岩的标型矿物及其特征

金伯利岩含矿性差异很大,就我国金伯利岩而言有的贫、有的富、有的则不含矿,而且它们的主要特征矿物有显著差别。研究金伯利岩含矿性的标型矿物特征,对寻找含矿金伯利岩具有重要意。义。     

山东蒙阴金刚石矿床中铬铁矿红外谱学特征及找矿意义

铬铁矿是金伯利岩型金刚石矿床含矿性重要指示矿物之一.通过对山东蒙阴金刚石矿区无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩筒中的铬铁矿红外光谱系统采集,寻找不同金伯利岩岩筒中铬铁矿红外谱图参数特征与金伯利岩含矿性的关系,以达到判断金伯利岩体无矿、贫矿还是富矿的目的.不同含矿性金伯利岩岩筒中50个铬铁矿红外光谱参数特征统计显示：铬铁矿红外光谱A峰吸光度与高频峰吸光度平均比值从无矿、贫矿、中等含矿到富矿金伯利岩岩筒,数据依次为0.71、0.73、0.83~0.93、1.09,显示出明显的找矿指示意义.     

金伯利岩中首次发现含硅碳自然铁球状体

<正> 含硅碳自然铁球状体产于山东胜利一号金伯利岩岩管。该岩管的围岩为太古宙混合片麻岩,其金伯利岩岩浆起源于220km(赵磊,1988),是中国金伯利岩中来源最深者,也是目前中国金伯利岩中金刚石品位最高者。因此,该岩管金伯利岩中含有丰富的地球深部物质。     

X射线粉晶衍射仪在辽宁瓦房店金伯利岩蚀变矿物鉴定中的应用

瓦房店金伯利岩热液蚀变强烈,原岩矿物组分几乎蚀变殆尽,显微镜下对蚀变矿物鉴定相当困难.利用X射线粉晶衍射技术对蚀变金伯利岩物相进行系统检测,结果显示：42号岩管金伯利岩主要矿物为蛇纹石、金云母和滑石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、石英、钛铁矿、钙钛矿、榍石、磁铁矿和绿泥石;石灰窑1号无矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石、金云母和白云石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、滑石、磁铁矿和绿泥石;9号无矿金伯利岩岩脉主要矿物为方解石和石英,有少量绿泥石和重晶石;51号贫矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石和金云母,方解石化作用不均匀,白云石化作用普遍,有少量锐钛矿、滑石、磁铁矿、绿泥石、磷灰石、钛铁矿、石英;30号贫矿岩管样品风化严重,主要矿物为蒙脱石,有少量方解石、滑石、蛇纹石、榍石、磷灰石.实践证明,采用X射线粉晶衍射仪鉴定金伯利岩蚀变矿物组合是一种非常可行的技术手段.     

华北克拉通东部含金刚石金伯利岩的侵位年龄和Sr-Nd-Hf同位素地球化学特征

本文首次报道了我国华北克拉通内部金伯利岩中金云母巨晶的Ar-Ar同位素年龄和含金刚石金伯利岩的Hf同位素组成特征,并结合金伯利岩的Sr-Nd同位素组成特征对华北金伯利岩的岩石成因及其构造背景进行了探讨.金伯利岩中金云母巨晶的年代学分析显示华北克拉通内部的蒙阴和复县金伯利岩具有一致的侵位年龄,约465±2 Ma.这与以前发表的金伯利岩中钙钛矿的U-Pb年龄和金云母的Rb-Sr等时线年龄一致.Sr-Nd同位素结果表明蒙阴和复县金伯利岩皆具有很小的Nd同位素变化范围（εNd分别为-0.4～0.2和-3.4～-2.3）.然而,这些金伯利岩却具有极大的Sr同位素组成范围（ISr分布为-0.2～28.1和0～75）.其中复县比蒙阴金伯利岩具有较低的Nd同位素和更宽的Sr同位素组成.Hf同位素分析结果表明蒙阴和复县两岩区内部各金伯利岩岩管具有非常一致的铪同位素组成,类似于Nd同位素组成特征,其中蒙阴金伯利岩的^176Hf/^177Hf初始值为0.282474～0.282416,相应的εHf值为-2.37～-0.30;复县金伯利岩的^176Hf/^177Hf初始值为0.282305～0.282369;相应的εHf值为-6.29～-4.04.这说明蒙阴金伯利岩与复县金伯利岩相比具有较高的Hf同位素组成.结合Sr-Nd同位素组成,暗示蒙阴和复县金伯利岩的Hf同位素组成的不同可能反映金伯利岩岩浆形成时软流圈、岩石圈地幔以及俯冲的洋壳物质参与比例的不同.Sr-Nd-Hf同位素特征说明我国华北古生代金伯利岩的形成同样与华北周边的古大洋岩石圈向华北内部俯冲作用有关.     

山东蒙阴县西峪矿区深部与外围金刚石指示矿物——利用金刚石指示矿物预测金伯利岩的含矿性

金伯利岩中的石榴子石、铬铁矿和铬透辉石是寻找金刚石矿的重要指示矿物,根据这些指示矿物的含量可大致推断金刚石原生矿的存在及含矿性。石榴子石中G10组指示金伯利岩中金刚石的存在,其含量越高,岩体中金刚石品位相对较富。由西峪G10组含量小于常马G10组含量,可推断西峪金刚石品位小于常马金刚石品位,事实证明推断正确;S1、S2、S6组铬铁矿是与金刚石共生的铬铁矿,西峪矿区62粒S6组和1粒S7组铬铁矿与深源捕虏体橄榄岩有关,几乎全部来自金伯利岩,具有重要指示意义;Cr2O3≥1.2%的铬透辉石含量越多,金刚石品位越高。通过统计分析,地表铬透辉石中Cr2O3≥1.2%含量略大于岩管深部,西峪矿区深部矿体平均品位略低于地表矿体平均品位,说明可通过铬透辉石定性地推断金伯利岩的含矿性。结合CSAMT和钻探等地质工作,在西峪岩管群深部-205m以下找到金刚石原生矿,在外围通过槽探工程发现红旗15-1岩脉,并在选矿样中选获18颗金刚石,充分证明了根据金刚石指示矿物找矿方法定性预测金伯利岩含矿性的有效性和可行性。     

澳大利亚西部金刚石矿床的发现

澳大利亚地质工作者经过十年的努力,1977年终于在澳大利亚西部金伯利地区找到了原生金刚石矿床,其含矿源岩除金伯利岩外,在金刚石源岩种类上有了突破,发现钾镁煌斑岩火山岩管也是含金刚石的含矿源岩。这一发现冲破了过去找金刚石矿只寻找金伯利岩的局限性,扩大了金刚石的找矿领域。     

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。     

贵州镇远地区含金刚石母岩再认识

贵州镇远马坪"东方一号"岩体为中国最早发现的原生金刚石矿,受当时只有金伯利岩才含金刚石矿及后来西澳阿盖尔钾镁煌斑岩型金刚石原生矿等的影响,先后定名为金伯利岩、钾镁煌斑岩、金云火山岩等。最近专题调查分析研究表明,镇远马坪地区含金刚石母岩,其岩石学矿物学和地球化学特征均更接近澳大利亚典型金伯利岩,白坟地区岩体则类似于澳大利亚典型钾镁煌斑岩,建议将镇远马坪地区"东方一号"等岩类定名为角砾凝灰质金伯利岩,白坟地区岩类定名为钾碱镁闪石-透辉石-金云母钾镁煌斑岩,镇远地区兼有金伯利岩和钾镁煌斑岩的特征,与西澳大利亚极其类似,镇远地区乃至黔东地区具有较大的金刚石原生矿找矿勘查潜力和研究意义。     

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...     

江苏徐州西村金伯利岩管地质特征及其找矿意义

西村岩管是在苏北地区发现的第一个金伯利岩管,颠覆了苏北地区无金伯利岩的历史。从岩石学、地球化学和伴生矿物等方面分析了西村岩管的地质特征,并进一步探讨其金刚石找矿意义。从区域背景和金刚石形成条件看,西村地区具备了金伯利岩侵位和金刚石矿形成的基本地质条件,而西村岩管为金刚石矿就位提供了母岩条件;西村金伯利岩与山东、辽宁金伯利岩具有相似的地球化学特征,是幔源岩浆低程度部分熔融的产物,且在岩浆上升过程中普遍遭受了壳源物质的混染,后期碳酸盐化现象普遍发育;其相容元素含量与山东金伯利角砾岩相似,均为典型的金伯利岩型配分模式,稀土元素表现为轻、重稀土元素强烈分馏的特征;伴生指示矿物主要为榴辉岩型含铬镁铝榴石、富铬透辉石和富镁铬尖晶石,其特征均表现出含矿金伯利岩的特点。     

博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征及对寻找类似岩体的启示

金刚石及其寄主岩石是人类认识地球深部物质组成和性质、壳幔和核幔物质循环重要研究对象。本文总结了中国不同金刚石类型的分布,着重对比了博茨瓦纳和中国含金刚石金伯利岩的地质特征,取得如下认识:(1)博茨瓦纳含矿原生岩石仅为金伯利岩,而中国含矿岩石成分复杂,金伯利岩主要出露在华北克拉通,展布于郯庐、华北中央和华北北缘金伯利岩带,具有工业价值的蒙阴和瓦房店矿床分布于郯庐金伯利岩带中;钾镁煌斑岩主要出露在华南克拉通,重点分布在江南和华南北缘钾镁煌斑岩带中;(2)钙钛矿原位U-Pb年龄和Sr、Nd同位素显示,86～97 Ma奥拉帕金伯利岩群和456～470 Ma蒙阴和瓦房店金伯利岩均具有低87Sr/86Sr(0.703～0.705)和中等εNd(t)(-0.09～+5)特征,指示金伯利岩浆源自弱亏损地幔或初始地幔源区;(3)博茨瓦纳金伯利岩体绝大多数以岩筒产出,而中国以脉状为主岩筒次之;博茨瓦纳岩筒绝大部分为火山口相,中国均为根部相,岩筒地表面积普遍小于前者;(4)奥拉帕A/K1和朱瓦能金伯利岩体是世界上为数不多的主要产出榴辉岩捕虏体和E型金刚石的岩筒之一,而同位于奥拉帕岩群的莱特拉卡内、丹姆沙和卡罗韦岩体与我国郯庐带的金伯利岩体类似,均主要产出地幔橄榄岩捕虏体以及P型和E型金刚石;(5)寻找含矿金伯利岩重点注意以下几点:克拉通内部和周缘深大断裂带是重要的控岩构造;镁铝榴石、镁钛铁矿、铬透辉石、铬尖晶石和铬金红石等是寻找含金刚石金伯利岩重要的指示矿物;航磁等地球物理测量需与土壤取样找矿方法相结合才能取得更好效果;(6)郯庐金伯利岩带、江南钾镁煌斑岩带和塔里木地块是中国重要含矿岩石的找矿靶区,冲积型金刚石成矿潜力巨大。     

中国金伯利岩地球化学

本文利用了100多个金伯利岩的主要元素及微量元素分析结果,用Si/Mg、C.l——(SiO_2+Al_2O_3+Na_2O)/(MgO+2K_2O)、Mg/(Mg+Fe)比值及SiO_2、Al_2O_3及Na_2O含量研究了金伯利岩的混染程度。结果表明,绝大部分金伯利岩受到了混染作用的影响,它们的成分实际上不能代表形成这些岩石的岩浆的成分。金伯利岩的Al_2O_3和Na_2O的含量比其他碱性超基性及基性岩石的Al_2O_3和Na_2O含量低得多。含金刚石的金伯利岩比不含金刚石的金伯利岩的MgO、(Cr_2O_3+NiO)高,而TiO_2+Al_2O_3+Na_2O+K_2O+P_2O_5低。 我国金伯利岩中Cr-Al,Ni-Co,Ni-Cr,Ni-V,Sc-Ti,Zn-Ti,Ba-Sr,Zr-Hf,Nb-Ta,U-Th,K-Rb呈正相关关系。     

辽宁瓦房店和山东蒙阴金伯利岩中铬铁矿成分特征及指示意义

为了研究瓦房店和蒙阴矿区铬铁矿成分与金伯利岩含矿性关系,对2个矿区的铬铁矿进行了系统的采样,利用电子探针波谱技术测定了不同品位含矿岩管金伯利岩中的100个铬铁矿微区化学成分.分析结果表明：不同世代的铬铁矿的化学成分不同,主要差别在铬和铝2个元素上.如果用Cr/（Cr+Al）=Cr'来表示铬铁矿与金伯利岩含矿性的关系,那么金刚石包裹体中铬铁矿的Cr'值为89.75%;富矿岩体中的第一世代铬铁矿Cr'值为89.47%;中等含矿岩体中第一世代铬铁矿Cr'值为86.83%,第二世代铬铁矿Cr'值为82.74%;贫矿的岩体中第三世代铬铁矿Cr'值为68.98%.金伯利岩岩体中含金刚石由富到贫,对应岩石中铬铁矿Cr'值依次变低,具有明显的找矿矿物学特征.     

金伯利岩地球化学特征及其在金刚石找矿中的运用

金伯利岩浆结晶分异过程中,微量元素的分布和分配规律,进一出揭示了金伯岩的偏碱性特征。 从金伯利岩体的空间关系和成因联系两个方面,以及从岩带、岩田的不同空间范围来研究金伯利岩的地球化学异常特征,显示出其元素含量比值具水平分带模式。 Ni/Ti比值是确定金伯利岩体含金刚石性的极其重要的地球化学标志。所有含矿金伯利岩的Ni/Ti比值在0.04—0.20范围内。小于或大于这个比值的岩体一般无矿。 鉴于与金伯利岩相似的岩石和贫矿—无矿金伯利岩在空间上常与含矿金伯利岩密切共生或伴生,化学成分十分相似,因此其它地球化学特征仍不失为追索圈定金伯利岩的一个不可忽视的信息。 最近于贵州施秉杨柳塘发现细粒云母金伯利岩群,是运用这一成果于找矿实践的具体结果。