青海省北祁连山中段超镁铁岩带金矿化特征及成因探讨

北祁连早古生代蛇绿岩是我国规模较大的蛇绿岩带之一,超镁铁岩体极为发育。在该区基性、超基性岩体中相继发现含金超镁铁岩体20余处,矿点两处。金矿(化)体主要赋存于超镁铁蚀变岩石中。金属矿物主要为自然金、毒砂、黄铁矿、黝铜矿等。根据砂金、岩金分布特征及矿物组合,超镁铁岩中金元素丰度、载金矿物硫同位素特征、石英气液包裹体测温及成分测定结果,以及区域成矿条件等特征分析,提出金矿物质主要来自超镁铁岩,金矿成因属中温变质热液型。     

东天山黄山-镜儿泉地区二叠纪地质-成矿-热事件:幔源岩浆内侵及其地壳效应

东天山黄山-镜儿泉地区位于康古尔弧后盆地闭合带东段,该盆地于石炭纪末因弧-陆碰撞而闭合.二叠纪时本区进入碰撞后伸展阶段,并形成了时代相近的、如下一组地质特征:1)20多个镁铁-超镁铁岩体(其中有一部分产有工业铜镍矿床);2)低压高温变质作用和混合岩化;3)形成深度较浅(8～12 km)的韧性剪切带;4)原地改造型片麻状花岗岩;5)块状过铝花岗岩;6)与过铝花岗岩有关的锂铍伟晶岩矿床.此外,黄山-镜儿泉位于一个被推测为巨大镁铁质岩体的区域布伽重力和航磁高值区的边部.该处在人工地震剖面上表现为一个波速为6.99 km/s的高速层,其厚约22 km.这些特征表明,该区在二叠纪时期是一个热穹窿,其面积约5000～8000 km18,而该热穹窿乃由地壳内部的一个幔源岩浆内侵体所引起.正是这个内侵体在黄山谎儿泉地区造成了地壳岩石的低压高温变质作用、混合岩化和部分熔融.在内侵体热量和流体的影响下,韧性剪切得以在壳内较浅层次发生.与内侵有关的变质-超变质作用所释放出的流体和熔体强烈改造韧性剪切和细粒化的地壳岩石,即形成了片麻状花岗岩.部分熔融所产生的过铝花岗岩形成了以锂、铍等稀有金属为特色的伟晶岩矿床.本区存在同时代的钙碱性-高钾钙碱性花岗岩,表明底侵与内侵曾在这里相伴发生.众多的锾铁-超镁铁岩是底侵和内侵岩浆在地壳浅部的显示.侵入岩的年龄数据似乎表明,本区直接来自幔源岩浆的镁铁-超镁铁岩就位最早,与底侵有关的钙碱性-高钾钙碱性花岗岩次之,而作为内侵产物的过铝花岗岩最晚.过铝花岗岩与镁铁-超镁铁岩之间的时差可能代表了从幔源岩浆结晶到由内侵产生的岩浆结晶之间的时差.康古尔断裂是一条超岩石圈断裂,在碰撞后伸展阶段为幔源岩浆提供了良好的上升通道,因此内侵很容易在此地此时发生.与底侵一样,内侵是壳幔相互作用和地壳垂向增生的重要方式,也是花岗岩浆生成的重要机制.区域重力和航磁异常、人工地震中部地壳高速层、时代相近的地表锾铁-超镁铁岩、低压高温变质岩、混合岩、浅层次韧性剪切带、原地改造成因片麻状花岗岩、异地过铝花岗岩和有关的稀有金属矿床,过铝花岗岩中的幔源岩石包体或幔源流体可以用作为内侵体的识辨标志.     

黑龙江五大连池老黑山火山熔岩中首次发现地幔超镁铁岩包体

八三年九月,我院岩矿专业学生张泽明、袁晓江在黑龙江五大连池老黑山火山富钾基性熔岩流(石龙)中,发现了幔源超镁铁包体.这是在该区新期熔岩中首次找到的幔源包体.据薄片观察和电子探针分析,包体为尖晶石二辉橄榄岩,由镁橄榄石、铬透辉石、铬尖晶石(及斜方辉石)组成.包体在熔岩中分布零散,直径只有一到数厘米.初步估算超镁铁包体与寄主岩浆的平衡温度为1455℃、压力为29.4千巴.包体的初步研究成果已载入他们的毕业论文中.新期火山熔岩中幔源包体的发现.对于研究五大连池富钾基性岩浆的起源、演化和该地区上地幔的物质组成及热状态,有重要价值.     

赣南中生代橄榄玄粗岩中镁绿钙闪石的厘定与成因意义

赣南会昌橄榄玄粗岩中镁铁矿物斑晶以角闪石为主, 通过电子探针分析、湿化学分析及X射线衍射分析,一致确认会昌橄榄玄粗岩中角闪石属于钙质角闪石亚类,为镁绿钙闪石.采用3种钙质角闪石Al地质压力计及CaO地质温度计估算会昌橄榄玄粗岩中角闪石的形成温度约为927 ℃,压力约为0.82 GPa. 根据晶体化学特征, 判明会昌镁绿钙闪石属幔源成因,从而为会昌橄榄玄粗岩的幔源成因提供了重要佐证.     

超镁铁岩建造中的非金属矿床组合及其形成条件的研究

超镁铁岩建造中赋存着以镁质非金属矿物为主的多种非金属矿产和丰富多样的矿床共生组合。本文讨论了我国三种主要类型超镁铁岩建造或杂岩(蛇绿岩套中的超镁铁岩建造、碱性超镁铁杂岩、碱性玄武岩及其深源超镁铁岩包体)中产出的非金属矿床及其组合与特征,以及它们的形成条件等,提出了进一步从不同层次深入探讨非金属矿床共生组合的有关问题。     

东天山黄山东和黄山西铜镍硫化物矿床含矿超镁铁岩的成岩-成矿作用机制:来自斜长石成分的约束

东天山黄山东和黄山西镁铁-超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有重要意义.本文对黄山东和黄山西含矿超镁铁岩进行了详细的电子背散射图像研究,发现其斜长石斑晶存在显著的不平衡结构,并系统进行了电子探针成分剖面分析.结果显示斜长石具有剧烈变化的成分环带,其中黄山东超镁铁岩斜长石An值介于48.6~75.6,黄山西含矿超镁铁岩斜长石An值介于44.9~79.2,表明两个矿床含矿超镁铁岩的母岩浆在侵位过程中发生过显著的成分变化.结合黄山东和黄山西镁铁-超镁铁杂岩体地质特征,本文认为高分异镁铁质岩浆的加入导致了低分异超镁铁质岩浆成分发生显著变化,致使岩浆硫化物熔离,以及黄山东和黄山西大型铜镍硫化物矿床的形成.      

沙坪沟钼矿区橄榄角闪石岩岩石成因——矿物学特征约束

对位于秦岭-大别造山带的沙坪沟钼矿矿区出露的橄榄角闪石岩开展了系统的岩石学、岩相学及电子探针原位分析,厘定了其成岩物理化学条件,并探讨了岩石成因及形成的构造环境。橄榄角闪石岩主要造岩矿物为橄榄石、角闪石、金云母和辉石;副矿物为磷灰石、铬铁尖晶石、镁铁尖晶石、磁铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿等。电子探针原位分析结果显示,橄榄石属于贵橄榄石系列,角闪石主要是韭闪石,辉石为透辉石,云母为金云母。造岩矿物结晶顺序为橄榄石-辉石-角闪石,结晶温度介于1 111. 64～1 223. 30℃之间,形成压力为350～740 MPa,形成于较高的氧逸度环境(角闪石结晶时的氧逸度范围为NNO+0. 59～NNO+2. 27)。角闪石和金云母的矿物学特征显示它们均是与幔源岩浆作用相关的原生矿物,表明该套基性-超基性岩与幔源岩浆作用有关。综合分析认为,在大别造山带中生代地壳减薄的伸展构造背景下,该橄榄角闪石岩母岩浆源于地幔,是经过地幔7. 92%部分熔融的玄武质岩浆经结晶分异作用形成的幔源岩浆底侵下地壳的产物。     

铬尖晶石和石榴石的相变:大陆科学钻探CCSD-PP3孔超镁铁岩超高压变质作用的证据

PP3超镁铁岩主要岩石类型有纯橄岩和石榴石橄榄岩,两者为渐变,主要矿物为橄榄石、铬尖晶石、石榴石、单斜辉石和斜方辉石.铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg) ×100]从51~89变化,TiO₂和MnO₂值分别低于0.26%和0.46%.铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期、榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征.随着超镁铁岩的演化,铬尖晶石表现为Cr#不断增大,而Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+) ]不断减少、氧逸度不断增加的过程.PP3铬尖晶石反映了地幔来源,为大陆岩石圈超镁铁岩特征,后期随折返而演化.从石榴石与铬尖晶石相互转变过程看出,PP3超镁铁岩经历了深度加大的过程,超镁铁岩曾经到达100km以上的岩石圈地幔深处.在绿片岩相-绿片角闪岩相变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式.晚期剪切变形等次生变化影响了铬尖晶石矿物成分.      

造山带陆壳增厚的一个岩石学记录

深部陆壳的生长及壳－幔相互作用是地质学家们关注的一个问题。火成岩及其中的深源包体是研究壳－幔深部作用的一个重要途径。文中以济南辉长岩及基 包体的研究为例,揭示华北陆合地区造山带陆壳增厚的特征。济南辉长岩具造山带火成岩属性。辉长岩中首次发现的尖晶石单辉岩和石榴石单辉岩包体与东部新生代玄武岩中的辉石岩包体不同,其主要矿物为深绿辉石,以及钙铝榴石、钙长石、方解石等一些富钙矿物和镁铁尖晶石等。这些辉石岩包     

苏鲁超高压变质带超镁铁岩深部碳酸盐交代作用的证据

中国大陆科学钻探工程第三先导孔(PP3钻孔),位于秦岭-大别-苏鲁超高压造山带的东部,赣榆岗上超镁铁岩体中。钻孔中超镁铁岩的岩性包括纯橄岩和石榴超镁铁岩等,该超镁铁岩的SiO_2含量均值在43.68%,变化范围为41.9%~47.11%;MgO均值在44.71%,变化范围为47.12%~48.62%;Cr_2O_3均值在0.39%,变化范围为0.30%~0.47%;CaO均值0.12%(变化范围为0.006%~0.34%);Na2O均值在0.05%(变化范围为0.005%~0.32%)。超镁铁质岩的Mg#(Mg/(Mg+Fe)×100)稳定在91.9~93.0之间,Cr#(Cr/(Cr+Fe)×100)均值在38,较高;变化在30~45之间,变化小。其中闪石化金云母超镁铁岩具有最低的值(Cr#=19)。Ni含量在2100×10~(-6)~2500×10~(-6),CaO含量均值为0.13%,Al_2O_3含量均值为0.41%。岩体成分均一,表现为高镁,低钙和低铝的特征。超镁铁岩的不相容元素和稀土元素总量很低,稀土元素总量均值在0.60×10~(-6)。(La/Yb)N比值在6.9~51.2,均值在16.1,重稀土元素严重亏损,是中国东部最亏损的地幔岩之一。超镁铁岩中橄榄石成分(Fo在88.7~93.1之间,Fa在6.8~11.1之间),从早期到晚期,岩石Fo值从93→91~92.4→88.7~89.1。铬尖晶石Cr#值从51到89变化,TiO_2和MnO_2值分别低于0.26%和0.46%,晚期铬尖晶石Cr#值增大,Ti含量减小。单斜辉石由透辉石(Wo_(45.9)8En_(47.89)Fs_(2.73)Ac_(3.39))和顽透辉石(Wo_(27.61)En_(68.78)Fs_(2.27)Ac_(1.34))两种,透辉石(Cpx_Ⅰ)在顽透辉石(Cpx_Ⅱ)中呈被交代的残余粒状。角闪石和金云母呈明显的条带状和脉状,局部发育。岩石具有弱的Na和K交代作用,较高的Sr和Ba等元素,亏损高场强元素(HSFE),以及特征的稀土元素和微量元素配分曲线;岩石中主要组成矿物橄榄石从早期到晚期,矿物Mg#指数下降(Mg#从93→88);单斜辉石中可看到透辉石被顽透辉石交代现象;次生角闪石和金云母的形成等特征都显示超镁铁岩经历了碳酸盐交代作用。在超镁铁岩矿物橄榄石中发现细小白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物更有力证明了苏鲁超高压变质带超镁铁岩经历了深部碳酸盐交代作用。PP3钻孔超镁铁岩属于强烈亏损地幔岩区域,单斜辉石和角闪石等含水矿物在超镁铁岩中含量低,交代作用的范围和规模有限,且交代作用在动力学上是快速的和不平衡的过程。     

新疆巴楚地区金伯利质角砾橄榄岩物质组成及含矿性研究

本文讨论出露于新疆巴楚瓦吉里塔格地区的一种角砾状超镁铁岩,其结构、成分复杂,由超镁铁岩包体、斑晶（或捕晶）及基质三部分构成。超镁铁岩包体常见单辉辉石岩、纯橄岩,其次有少量橄榄辉石岩。研究表明均属基性岩浆结晶岩,本次研究未见幔源橄榄岩包体;斑晶主要为橄榄石,次为金云母,基质由微晶（10~40μm）单斜辉石、钙铁榴石、钙钛矿、磁铁矿（或含钛磁铁矿）、蛇纹石、碳酸盐及金属硫化物等组成;捕晶包括单斜辉石、褐色角闪石、磷灰石、含钛磁铁矿等。多种地球化学判别图均指示其属金伯利岩类,但低MgO和低Mg#比值、高TFe2O3和CaO等区别于世界典型金伯利岩。与典型金伯利岩有相似之处,该类岩石均具有向右陡倾的REE配分型式,但（La/Yb）n比值略偏低;微量元素蛛网图也与典型金伯利岩基本一致,仅显示更加富集不相容元素,具有更显著K, Ti负异常,且部分样品出现Rb, Zr, P负异常,指示其源区地幔交代程度偏低。鉴于岩石的产状、结构构造、矿物组合和地球化学性质近似于金伯利岩,但缺少高铬铬铁矿、镁铝榴石、镁钛铁矿等金伯利岩指示矿物,故不属典型的金伯利岩,可称之为金伯利质角砾橄榄岩。就少量研究样品所示信息,该类岩石不具有寻找金刚石的潜在远景,但鉴于巴楚及邻区尚有许多角砾状超镁铁岩岩墙和岩脉出露,该区金刚石成矿条件有待更进一步的研究。     

中国侵入岩中改造成因金矿床基本特征及成矿机制

侵入岩中的金矿床多为改造作用形成。赋矿侵入体岩性多样，从超镁铁－镁铁到中性－酸性－碱性成分均有发现。岩体发育在克拉通、克拉通边缘活化带及褶皱带中，其时代从太古宙到燕山期都有发现。其中超镁铁岩－镁铁岩－闪长岩－碱性岩－斜长岩为上地幔或上地幔－下地壳的重熔或混染的产物，中－酸性岩为地壳深部含金火山沉积岩系重熔形成。金矿床有细脉浸染、石英脉、细脉浸染＋石英脉等类型。在大岩体中矿床发育在内接触带的断裂系中     

新疆萨尔托海高铝铬铁矿中异常矿物群的发现及意义

在萨尔托海高铝型铬铁矿中发现20余种矿物,包括金刚石、单质铬、自然铁和单质硅等自然元素类;碳化物碳硅石;铁镍、铁镍铬合金等金属合金;方铁矿、金红石、赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿、石英和铬尖晶石等氧化物类;方铅矿、闪锌矿、针镍矿、赫硫镍矿和毒砂等硫化物类;镁橄榄石、顽火辉石、透辉石、蛇纹石、锆石和长石等硅酸岩类。这些超高压、强还原性和壳源矿物与俄罗斯极地乌拉尔以及西藏罗布莎铬铁矿可以对比,暗示萨尔托海高铝铬铁矿和高铬铬铁矿一样,可能存在深部地幔成矿阶段。深部地幔矿物以及浅部壳源矿物的发现,暗示萨尔托海铬铁矿的形成可能经历了深部地幔预富集和浅部再造富集成矿两个阶段。     

峨眉山大火成岩省部分镁铁-超镁铁岩体的橄榄石成分特征及成因意义

橄榄石是镁铁-超镁铁岩中最重要的造岩矿物,我们通过对峨眉山大火成岩省中包括云南弥渡县金宝山、元谋县朱布、热水塘、四川会理县力马河、杨合五等成矿岩体橄榄石成分的分析,结合有关苦橄岩中橄榄石的研究成果,探讨了不同矿化类型的成矿岩体在橄榄石组成特征上的异同及其成因意义.     

金伯利岩:地球深部探测的重要探针

金伯利岩是一种偏碱性的超基性岩,来源于地幔深部,富含挥发份和钾质,属于火成岩类,金伯利岩中主要含有镁铝榴石、金刚石、橄榄石、铬铁矿、铬透辉石、镁钛铁矿,锆石、碳硅石等造岩矿物.同时金伯利岩也被认为是含金刚石最主要的岩石.本文通过文献调研方法,野外现场表明金伯利岩中含有深源包裹体;全球金伯利岩主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、安哥拉、南非、刚果民主和纳米比亚;中国金伯利岩主要分布在华北地台,在山东、辽宁、吉林、山西、河南和新疆等地.这些金伯利岩常常与深大断裂甚至地幔深部地质作用关系密切,常出现标志性矿物橄榄石、石榴石、高铬磁铁矿,伴有烃类或氢气.但含金刚石金伯利岩主要沿郯庐断裂带分布,如辽宁瓦房店、山东蒙阴等地.从时代上看,以往认为的早古生代的金伯利岩,更可能都是在早期形成于华北地台之岩石圈底部,而在中生代白垩纪时期才在大规模岩石圈拆沉的地质背景下的以快速上升的,尤其是那些含金刚石的金伯利岩岩管更是快速上升的典型代表,其标型矿物是镁铝榴石、高铬磁铁矿、钙钛矿等.国内辽宁瓦房店含金刚石金伯利岩产于郯庐断裂带东侧,有着与同期金伯利岩相同的岩石矿物学特征,其中的以50号岩管为代表的金刚石矿床是我国重要的战略矿产.金伯利岩及其中的金刚石带来众多直接的深部地幔信息,中国瓦房店、蒙阴一带的金刚石来自上地幔,而一些含硼蓝色金刚石则来自下地幔,不同层圈的金刚石携带不同的标志矿物,以橄榄石为例:来自上地幔金刚石携带的橄榄石为橄榄石;过渡带金刚石携带的主要为瓦兹利石和林伍德石;下地幔的金刚石则为布里奇曼石,它们是深部探测的重要探针.     

新疆坡北基性超基性岩带控岩构造特征及成矿专属性

新疆坡北基性，超基性岩带位于塔里木板块东北部北山裂谷带内，受裂谷内部白地洼深断裂控制，走向北东东。该断裂西北侧为地幔隆起区，东南侧为一向南倾斜的地幔斜坡，岩带正好位于幔隆与幔坡之间，据同位素年龄资料及侵位地层时代，该岩带应为中，晚石炭世的产物。岩带至少有４－５个侵入期次的辉长岩、橄榄辉长岩、橄榄单辉岩及单辉橄榄岩构成。基性岩以富铝钙、低碱、镁铁比值较高为特征，超基性岩以低铝钙，贫碱的超镁铁质岩为特     

湖北枣阳大阜山镁铁/超镁铁杂岩体与金红石矿床成因

湖北省北部枣阳市境内的大阜山镁铁/超镁铁杂岩体主要由未变质的纯橄岩和橄长岩组成,伴生变质的石榴石角闪石岩、石榴石钠黝帘石角闪石岩和角闪石钠黝帘石岩.杂岩体的围岩为大理岩.该岩体中的金红石矿床产于变质的石榴石角闪石岩或蚀变的石榴石角闪石岩中.橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明镁铁/超镁铁质岩体的成岩年龄约为600Ma.变质的岩石和未变质的岩石几乎具有完全相同的地球化学特征,表明前者的原岩应为橄长岩,整个岩体是一个分异的镁铁/超镁铁侵入体.金红石赋存于角闪石解理中等岩相特征表明矿床的含矿岩石就是石榴石角闪石岩,不是由石榴石辉石岩退变质形成的;且其中的石榴石为钙铁榴石,不是富镁、富铝的与高压/超高压作用有关的石榴石.金红石矿床的形成和岩体的局部变质应该与由北向南的近水平推覆构造有关,动力变质作用提供的热和流体,结合推覆过程中的变形作用,导致围岩大理岩和镁铁质岩体发生交代作用,形成石榴石角闪石岩和金红石矿床.     

造山带陆壳增厚的一个岩石学记录——以济南辉长岩及其包体研究为例

深部陆壳的生长及壳幔相互作用是地质学家们关注的一个问题。火成岩及其中的深源包体是研究壳幔深部作用的一个重要途径。文中以济南辉长岩及其深源包体的研究为例,揭示华北陆台地区造山带陆壳增厚的特征。济南辉长岩具造山带火成岩属性。辉长岩中首次发现的尖晶石单辉岩和石榴石单辉岩包体与中国东部新生代玄武岩中的辉石岩包体不同,其主要矿物为深绿辉石,以及钙铝榴石、钙长石、方解石等一些富钙矿物和镁铁尖晶石等。这些辉石岩包体并非来源于上地幔,对岩石组构、矿物组成以及矿物化学研究表明,辉石岩包体也不是从寄主辉长岩中直接结晶出来的。根据相平衡关系、矿物化学特征研究以及热力学计算表明,这种特殊类型的单辉岩包体来自大约５０～６０ｋｍ的深部陆壳,可能是下地壳富钙物质与岩浆底侵作用的产物。这些记录表明本区燕山期是一个增厚的陆壳。     

镁铁-超镁铁岩的自然组合与铬镍矿床的成矿专属性

基于幔源岩石产出的不同岩石组合与铬镍的浓集关系得出:铬矿体的寄主岩相优选于M/F值6～12区间内,专属于超镁铁质岩区和岩体,寄主岩相造岩矿物橄榄石专属于镁橄榄石,副矿物铬尖晶石富Mg和Cr.镍矿体寄主岩相的M/F值介于2～6,造岩矿物橄榄石为贵橄榄石,副矿物铬尖晶石相对富Fe贫Mg和Cr.铬和镍对不同Si-O系统的选择,制约于系统能量效应的不同.氧逸度(fo2)达1.013×10-3.5Pa时有利于铬尖晶石的生成.镁铁质岩浆同化地壳是获取硫得以产出硫化物矿石的必要条件.岩浆中地壳Ca、Al、Na、Si等造岩组分的加入有利于镍矿浆的熔离,并导致超镁铁载镍岩相必含有少量斜长石.     

黄山东镁铁-超镁铁侵入杂岩中橄榄石深部结晶作用的发现

近年来,在新疆哈密黄山地区发现了一系列与铜镍硫化物矿床有关的镁铁超-镁铁侵入杂岩,构成了黄山铜镍成矿带。黄山东镁铁-超镁铁侵入杂岩为该成矿带重点岩体之一,其主要造岩矿物橄榄石深部结晶作用的发现对于丰富岩浆的成因理论、确切地解释杂岩体成岩成矿过程中岩浆的分异演化和成矿带内其它杂岩橄榄石深部结晶作用的确定均有重要意义。