江苏省新沂市小焦榴辉岩型金红石矿床的特征及成因初探

江苏小焦榴辉岩型金红石矿床是苏鲁超高压变质带中发现的品位最富、连续宽度最大的大型矿床,它与超高压变质榴辉岩密切相关。矿体主要赋存在含金红石的块状榴辉岩中,呈似层状、长条状和透镜状产出。地球化学特征表明榴辉岩的原岩为来自上地幔或壳幔过渡区的基性至超基性岩。金红石在矿石中主要呈包裹体、粒间充填、蚀变残余、热液充填4种赋存形式,分别代表了4个不同的形成及演化阶段。电子探针分析结果显示,在高压、超高压变质作用期间,富含Na的深部流体对金红石的成矿可能起了重要的作用。研究表明该矿床属典型的榴辉岩型金红石矿床,在成因上与超高压变质作用有关,类似于挪威的Engebfjellet、俄罗斯的Shubino矿床和意大利的PianPaludo矿床,而不同于中国已知的主要金红石矿床。此外,通过本次研究以及对普查和勘探资料的总结,提出了该类矿床的主要找矿标志。     

大别—苏鲁超高压榴辉岩中富Si金红石的地球化学意义

本文对大别—苏鲁造山带的超高压榴辉岩中的富Si金红石进行了地球化学研究。通过对双河、东海等地区的金红石进行详细的岩相学以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微量元素分析,结果显示不同地区、不同赋存状态(粒间颗粒和包裹体)的金红石均含有高达400×10~(-6)以上的Si。金红石中富含Si的现象普遍存在于大别—苏鲁不同地区的超高压变质岩中。纳米离子探针(NanoSIMS)面扫描分析显示,金红石中的Si均匀分布于金红石颗粒内部而非包裹体。这与前人报道的金红石中富含Si可能是硅酸盐包裹体所致这一结论不一致。据此,推测金红石中一定量的Si可能是以6次配位的形式存在,替代Ti的位置。这种类质同象置换通常在地壳范围的温、压条件下是不可能完成的,而陆壳物质深俯冲产生的高温、高压环境是Si进于金红石晶格的有利条件。因此,富Si金红石可能发展成为一种新的示踪超高压变质作用矿物学标准。同时,这一研究对揭示地球深部Si的赋存形态和指示陆壳物质俯冲深度具有重要的意义。     

榴辉岩中金红石的矿物地球化学研究及其意义

金红石的微量元素分析在俯冲带地质作用示踪、榴辉岩原岩判别以及形成温度估算等的研究中具有重要指示作用,其U-Pb同位素和Hf同位素分析则对于确定高级变质岩的冷却时代以及探讨物质来源和壳幔作用过程具有重要意义.初步研究显示,苏鲁超高压变质地体及大陆科学钻探岩心中不同产状、不同类型的榴辉岩中的金红石具有不同的微量元素特征,对榴辉岩原岩及金红石形成温度具有很好的指示作用;3个金红石样品的Pb同位素组成在逐步淋溶分析的某个中间阶段和最后阶段均出现有相似规律的2次突变,其余阶段则相对平稳,有可能反映了金红石在其生长过程中构造环境背景的变化.进一步对金红石进行详细系统的矿物地球化学分析,有望在苏鲁地体大陆深俯冲-折返过程的地球动力学及榴辉岩型金红石矿床的研究中获得一些新的认识.     

金红石Zr温度计在苏鲁-大别榴辉岩研究中的应用：问题讨论

金红石Zr含量温度计在苏鲁-大别超高压榴辉岩中的应用普遍得出了比峰期变质温度明显偏低的温度值。通过对比国内外的研究,并结合岩相学的分析,认为除了超高压可能使金红石对Zr的容纳度降低外,较强的退变质和流体作用下的扩散丢失是造成金红石Zr含量降低的主要原因。同一样品不同金红石颗粒之间Zr含量和温度的显著差别说明金红石与共存锆石和石英之间的Zr配分平衡已受到退变质作用的破坏且未能达到再平衡,金红石Zr含量温度代表的是每个颗粒受不同程度退变质和扩散影响后的某个缓冲状态,其平均温度的地质意义很难界定。只有将金红石的赋存状态、岩相学分析等研究与数据本身的均匀性分析结合起来进行综合判断,才有可能对金红石Zr温度计给出合理解释。     

南苏鲁超高压变质带东海地区富钛榴辉岩及金红石矿的成因

苏鲁超高压变质带南部的东海地区有富Fe—Ti的钛铁矿榴辉岩和富Ti的金红石榴辉岩。富Fe—Ti榴辉岩的次要矿物主要由钛铁矿和钛磁铁矿组成,可舍少量金红石,具有很低的Si02（38．0％-42．3％）、Na20＋K20（0．48％～2．13％）和Zr、Nb、Ta、Ba、1Kb、REE含量,很高的FeO（18．24％-25．33％）、V和Co含量,并具有不同程度的LREE亏损、明显的正Eu异常;富Ti金红石榴辉岩舍有丰富的金红石和磷灰石,SiO2含量范围（38．0％-54．8％）较宽,FeO含量较低,P2O5含量较高（可达4．1％）,而X-TiO2与P205含量具正相关性。相对于原始地慢岩．富Ti金红石榴辉岩具有Rb、Th、K、Nb、Pr、Nd、Eu、Ti、Lu的负异常和Ba、Sr、Zr的正异常．并具相对较高的IKEE含量,LREE富集和HREE亏损的1KEE分配型式。岩石学和地球化学特征揭示,Fe—Ti榴辉岩的原岩是变质的Fe—Ti辉长岩,是基性岩浆强烈分离结晶作用形成的超基性-基性-中酸性层状侵入体的特征组成部分。     

柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床成矿物理条件

鱼卡榴辉岩型金红石矿床位于柴北缘超高压变质带西侧,是青藏高原发现的第一个超大型金红石矿床。为研究该矿床的控矿因素和成矿机制,在详细的野外地质调查和岩相学研究的基础上,利用电子探针对该矿床榴辉岩中的各特征矿物进行分析。研究表明,粗粒块状高钛榴辉岩的石榴子石保存了较完整的成分环带,从核部到边部,石榴子石的化学成分、矿物包裹体的种类和粒度都具有明显的分带性;细粒片麻状低钛榴辉岩的矿物颗粒较小,石榴子石的成分环带较差。鱼卡榴辉岩的p-T演化特征反映,它们经历了深俯冲阶段的升温升压到早期折返阶段的升温降压,再到之后的降温降压的顺时针演化轨迹。榴辉岩中进变质矿物组合和生长环带的保存说明,榴辉岩的形成经历了相对快速俯冲和折返的动力学过程,钛成矿作用时金红石很少发生转变。超高压变质前后为金红石最主要的成矿期。     

苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用:大陆板块汇聚边界的成矿作用

榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。     

河南西峡金红石矿床成因

河南西峡金红石矿床位于秦岭造山带东段南缘，古生代陆缘断陷带内。矿体赋存于古生代信阳群龟山组第三段。含矿岩石为含金红石角闪质片岩，其原岩类型为富钛的碱性玄武岩类，具有板内陆壳碱性玄武岩的地球化学特征。海西—印支期，本区发生区域变质和变形作用。变质作用高峰期后，又经受了一次广泛的热液改造。所以，该矿床应为热液改造的火山－沉积变质金红石矿床。     

柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因

鱼卡金红石矿床是青海省境内发现的第一个超大型榴辉岩型金红石矿床。笔者在总结前人基础资料及详细野外地质矿产调查的基础上,通过榴辉岩岩石学及金红石矿物学研究,利用LA-ICP-MS法对该矿床中的金红石进行原位微量元素分析等。结果表明:金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状赋存状态产出时,含矿性最好。同时,变质阶段的差异、流体活动的强弱将影响金红石的赋存状态。流体活动越弱时,野外表现为榴辉岩的新鲜程度越高、且少或不发育长英质脉体、矿物越自形,则越有利于形成粒间和串珠状金红石富矿;折返过程中流体或熔体作用过强、野外表现为广泛发育长英质脉体、榴辉岩中矿物呈他形产出时,则金红石已经退变为钛铁矿和榍石。总结前人的地球化学和年龄数据表明:富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低的富钛基性原岩是鱼卡榴辉岩型金红石矿床主要物质来源,高压(超高压)变质作用促进了钛的进一步富集成矿,成矿年代集中在440～430Ma。金红石锆温度计显示的成矿温度主要在570～671℃之间,金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,表明其可能形成于俯冲带环境。这些成因认识等将为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及突破提供了重要的理论支撑与借鉴。     

江苏东海榴辉岩型金红石矿床基本特征

榴辉岩型金红石矿是我国近两年新发现的一种矿床类型。它与高级区域变质岩——榴辉岩密切相关。含金红石块状榴辉岩为主要矿层,呈透镜状、长条状产出。金红石含量1.02—5.5％,平均2.32％,其赋存状态主要呈分散状分布在矿物品隙间。矿石中富含石榴石、绿辉石和磷灰石等。综合利用价值高,选矿效果好,可获得四种合格产品。矿床规模大,品位较富,露头矿,交通方便,开采条件优越。     

苏北榴辉岩的岩石性质及其金红石的嵌布特征

苏北榴辉岩主要产于由角闪岩相变质的长英质片麻岩，根据其赋存部位划分为3类：Ⅰ类榴辉岩，通常形成独立块体，有时夹薄层片麻岩、片岩，岩石呈块状、条带状、斑杂状、条纹状和片麻状等；Ⅱ类榴辉岩，与超基性岩相伴，矿石主要呈块状和斑杂状；Ⅲ类榴辉岩，与大理岩整合接触，岩石呈块状、片麻状。3类榴辉岩在变晶矿物组合中具有一定的差异。面积测量法统计结果表明：Ⅰ类榴辉岩的晶间金红石占12．49%，间粒金红石占85．69％，包体金红石占1．81％；Ⅱ类榴辉岩的晶间金红石占36．40％，间粒金红石占44．17%，包体金红石占19．43％．Ⅲ类榴辉岩的晶间余红石占27．49％．间粒会红石占53．43%，包体金红石占19．09％。     

苏北榴辉岩中金红石矿床的形成机制探索

通过对钛的迁移形式和条件的研讨,结合苏北地区的地质背景、有关矿物流体包裹体的化学成分、榴辉岩中有关矿物的化学成分、金红石的赋存状态、含金红石榴辉岩主要矿物组合等情况,认为该类金红石矿床的形成机制可描述为:华北、扬子两大板块碰撞、俯冲,将苏北地区地壳浅部的基性岩等带入上地幔的高温、高压、强还原富氢环境,岩石中部分钛呈氢化物活化。此后,由于地壳运动,榴辉岩折返、抬升,地幔深部的钛氢化物与岩石中活化的钛氢化物随榴辉岩一同迁移至地壳浅部,由于氧逸度大增,压力、温度大降,还原性气体逃逸、氧化,逐渐演化为相对氧化性的环境,钛氢化物被氧化成金红石、沉淀富集成矿。     

密西西比型（MVT）铅锌矿床研究进展

密西西比型(MVT)铅锌矿床是全球重要的铅锌矿床类型之一,其铅锌资源量占全球铅锌资源量的20%左右.近几十年来,通过不断的探索,人们在矿床的地质特征、地球化学特征、成矿物质来源、成矿流体运移和沉淀机制、年代厘定以及矿床形成的地球动力学背景等方面取得了重要进展.文章在综合前人工作成果的基础上,就MVT矿床的分布规律、特征、地质背景、矿床地质特征、地球化学特征、成矿模型、控矿因素等方面进行了介绍,并分析了目前成矿模型研究中的各种流体运移机制、金属卸载机制之间的优缺点,探讨了成矿模型研究所面临的问题.同时,将中国典型的MVT矿床纳入到全球MVT矿床的背景之中,进行了相关的讨论.最后,总结对比了主要控矿因素和勘查阶段中物化探方法在找矿过程中的作用.     

斑岩型钨矿床研究进展

斑岩型钨矿床是全球第三重要的钨矿类型,但对其研究较为薄弱、零散.文章基于团队近年来对斑岩钨矿床的研究并系统搜集了全球的相关资料,然后对其进行梳理与总结.研究表明,斑岩型钨矿主要分布于环太平洋成矿带与阿尔卑斯—喜马拉雅成矿带,岩浆弧、板内及陆-陆碰撞等多种环境均有矿床产出.矿床绝大多数形成于中生代、少量形成于古生代.斑岩...     

斑岩型钼矿床研究进展

文章总结了北美西部及中国斑岩型钼矿床的研究成果,介绍了斑岩型钼矿床的分类、共生岩浆岩、矿化方式及蚀变特点,重点探讨了斑岩型钼矿床的成矿流体特点,钼在岩浆-热液系统中的富集沉淀机制以及斑岩型钼矿床的成矿物质来源。     

超高压榴辉岩中金红石的纳米级微构造特征及成因机制探讨

本应用透射电子显微镜(TEM)详细研究了,中国苏鲁毛北地区金红石榴辉岩中金红石的超微构造特征。在该金红石榴辉岩中发育有两种不同类型的金红石晶体。第一种类型的金红石(Rt(A))与石榴石和绿辉石共生,其晶体内部发育有极密集的晶体缺陷,调制结构和变形双晶。变形双晶面分别为(100)和(010)。表明该类金红石晶体曾遭受过强烈的应力作用,推测它们可能是在大陆板块俯冲或折返过程中形成中发育的。而另一类金红石(Rt(B))存在于石榴石和绿辉石晶体中的包体,其晶格十分完整,没有变形痕迹。可能是由于该类金红石寄主于较大颗粒的石榴石或绿辉石晶体中,在大陆板块俯冲或折返过程中因受到寄住主晶的保护,没有发生晶格畸变。     

中国金红石矿床地质及成矿远景分析

通过对中国金红石矿床成矿地质背景、矿床成因类型、成矿条件及成矿远景等几个方面的综合研究，将我国金红石矿床划分为6种主要类型，进行了成矿远景预测，划分出9个成矿远景区和5个找矿靶区，指明了今后找矿方向。     

山东省矿床成矿系列研究

文章在对山东省已查明资源储量的石油、煤、金、铁、铜、金刚石、石膏、石盐、石墨、自然硫、萤石、蓝宝石等以固体矿产为主的成矿地质条件进行总结的基础上,根据矿床成矿系列研究的学术思想,在全省初步划分为34个成矿系列,其中重要成矿系列10个。这34个矿床成矿系列,分别归属于与岩浆作用、沉积作用、变质作用及成矿流体作用有关的4类矿床成矿系列组合。同时对成矿系列组合及其分布特征和当前山东成矿系列研究中的有关问题进行了讨论,以及对山东各个地质历史时期的成矿作用及其所形成的矿床的全部地质要素特征进行总结,并对山东成矿作用划分为早前寒武纪、中元古代-新元古代、古生代、中生代和新生代5个大的成矿期的成矿系列特征进行了分析论述,建立了山东省成矿系列类型和框架。