论扬子板块寻找含金刚石的钾镁煌斑岩的前景

本文主要讨论川滇西部地区钾质煌斑岩的矿物岩石学简要特征、产出构造背景及其与西澳大利亚、贵州的钾镁煌斑岩对比,以判断扬子板块寻找含金刚石的钾镁煌斑岩的有利地区。 西澳含金刚石的钾镁煌斑岩为板内岩浆活动产物,富含Ba、K、Rb、Sr、挥发份和轻稀上,K2O/Na2O比值>10,K2O/Al2O3比值≤1.2,TiO2(2.64～8.12%)含量高,属高钾、贫铝、贫钠、富钛的超钾质岩系。爆发速度快,属未分异的高爆发特点的火山角砾凝灰质橄榄钾镁煌斑岩类。 川滇西部地区不含金刚石的橄辉钾质煌斑岩类为板块边缘岩浆活动产物,产于造山带和推覆构造环境,为K2O/Na2O、K2O/Al2O3比值低(表1),钾、钛含量中等,钠、铝弱饱和的钾质岩系。挥发分含量低,熔岩喷发速度慢,属分异的超浅成相钾质煌斑岩脉类,只有少量爆发火山角砾凝灰岩类。     

钾镁煌斑岩型金刚石矿床找矿准则和找矿判别模型

利用钾镁煌斑岩的地质特征、标型矿物和岩石化学参数,预测钾镁煌斑岩含金刚石的可能性,指导金刚石的普查找矿工作,国内外学者已做过一定的研究,总结出一些有效的成矿规律。我们在前人研究的基础上,收集了若干典型含金刚石钾镁煌斑岩、不含金刚石钾镁煌斑岩及与钾镁煌斑岩相似岩石的各种地质资料,总结了对形成金刚石有利或不利的地质因素,     

贵州镇远钾镁煌斑岩原生金刚石微晶貌特征探讨

贵州镇远马坪地区作为中国第一个含金刚石母岩——钾镁煌斑岩的发现地,既是华南地区最重要的、最丰富的含金刚石母岩出露区,也是中国金刚石原生矿找矿的重点区域。以往针对该区的金刚石原生矿勘查工作重点多集中于对其寄主岩石特征的研究上,如岩体侵位方式、矿物组成、岩石地球化学特征以及侵位时代等方面（卢登蓉等,1989;罗会文等,1989;江万,1995;方维萱等,2002;杨光忠,2013）,而对于金刚石本身晶貌学特征的研究较少,且受当时测试技术条件的限制,有关金刚石晶貌特征所对应的找矿信息揭示不够充分。鉴于扬子地台金刚石找矿工作的迫切需要,本文通过对镇远地区钾镁煌斑岩中金刚石矿物自身特点开展晶貌学研究,进而反演、推测其结晶和生长过程,并由此探讨寄主岩石源区特征、母岩形成条件,为扬子地台金刚石原生矿找矿研究提供新的思路。     

论扬子地台金刚石找矿

扬子地台存在约3 000Ma结晶基底,已发现雪峰期、加里东期两个确切的金刚石成矿期和中、新生代推测成矿期.根据地台周缘存在环状的相关岩带,预示地台中心的川东、重庆地区是探索性寻找金伯利岩的可选地区.要取得较好的找矿效果,还必须在上述地区针对某一成矿期,研究其成矿后抬升剥蚀及沉陷埋藏特征.     

黔东南钾镁煌斑岩岩石学特征

黔东南地区位于扬子地台东南缘与江南褶皱系西缘的过渡带。本文以黔东南马坪、麻江地区发现的钾镁煌斑岩体为主要研究对象,通过地质特征、岩石学、矿物学、地球化学等研究,认为马坪地区金云钾镁煌斑岩具基性-超基性岩的标型元素Cr、Ni、Co含量较高,不相容元素总体富集,稀土元素配分模式为右倾型且分异程度较高,与典型钾镁煌斑岩(西澳含金刚石矿钾镁煌斑岩)在岩浆来源、地球化学特征上具有较大的相似性;麻江地区钾镁煌斑岩Al_2O_3、K_2O含量低,轻稀土富集、重稀土亏损,轻稀土特高,其岩浆形成温度、地球化学成分上与典型钾镁煌斑岩有较大差异。     

贵州省镇远地区钾镁煌斑岩岩石特征

贵州省镇远地区的钾镁煌斑岩(Lamproite)的分布在大地构造上受地台和地台内隆起与坳陷间的深断裂控制,为浅成侵入脉岩,呈岩墙或岩床产出,规模不大,厚几厘米至数米,长数十米至千米,已见于深冲、白坟、思南塘等岩群。岩石具煌斑结构,块状构造,斑晶为钛金云母、透辉石、假像橄榄石,基质除上述矿物外,还有透长石、白榴石、角闪石、磷灰石、锆石、金红石等,还见到微量镁铝榴石和铬铁矿。其中钛金云母、铬铁矿、镁铝榴石的矿物化学成分与西澳同类岩石十分接近,投入米切尔,J·格尼有关图件中,均落入钾镁煌斑岩趋势区。岩石化学成分属钾质超基性岩,K_2O>Na_2O,K_2O/Na_2O为20.85～66.51,富含TiO_2,但MgO较西澳同类岩石略低。富含Sr、Ba、Zr、Nb、P等痕量元素。稀土总量高,富集轻稀土。稀土分配模式与西澳同类岩石一致。D_5岩体中经1987年再次选矿证实含微量金刚石。     

钾镁煌斑岩:优质金刚石主要载体与幔源流体活动标志

钾镁煌斑岩是一类较为特殊的火山成因或浅成的超基性岩,是一种重要的深源岩石,是深源岩浆活动的标志性产物,可作为了解地幔信息的窗口,也作为继金伯利岩之后的另一种金刚石寄主岩被持续关注.全球最优质的金刚石产于钾镁煌斑岩中,主要分布于西澳阿盖尔等地.中国钾镁煌斑岩主要分布于黔湘一带、山西饮牛沟、山东大井头、湖北大洪山和西昆仑克里阳地区,综合分析认为,钾镁煌斑岩主要分布于深大断裂附近,中国钾镁煌斑岩受江南台隆西缘的都匀—贵阳—铜仁—怀化深断裂、常德—安仁深断裂以及郯庐断裂带等深大断裂带控制;贵州镇远马坪、湖南宁乡云影窝、山东平邑大井头等钾镁煌斑岩有原生金刚石产出,钾镁煌斑岩的金刚石成矿潜力仍然有待深入研究,尤以湘黔钾镁煌斑岩带、郯庐断裂带大井头等地可望突破.钾镁煌斑岩的标志性矿物有富钛贫铝金云母、钾碱镁闪石、镁橄榄石、镁铝榴石、铬尖晶石、铬铁矿等.其中S1、S2组贫铝富镁铬铁矿对钾镁煌斑岩中金刚石的形成有指示意义.中国钾镁煌斑岩活动具多期性,其中晚侏罗世—早白垩世(147—100 Ma)时期属于中国含金刚石钾镁煌斑岩和相关的金-稀土等金属矿产的重要成矿时期.     

黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩含铬尖晶石地球化学特征及其对金刚石含矿性的指示

钾镁煌斑岩是将原生金刚石从地幔带至地表的主要岩石类型之一,携带了岩石圈地幔金刚石源区和基底岩石丰富的地球化学信息。由于风化作用影响,出露地表的钾镁煌斑岩岩石结构和化学成分均发生明显变化,岩石组成和成因的原始信息很难保存。但是钾镁煌斑岩携带的锆石和尖晶石等副矿物/捕掳晶,可成为研究地幔深部岩浆–构造作用过程、钾镁煌斑岩金刚石含矿性等重要科学问题的探针。本文对黔东南苍蒲塘钾镁煌斑岩中的锆石和铬尖晶石分别进行了SHRIMPU-Pb定年和主量、微量元素分析。定年结果显示,苍蒲塘钾镁煌斑岩携带有古老的基底物质,较为年轻的岩浆锆石暗示其侵位年龄为451±7Ma,与黔东南其他钾镁煌斑岩的形成时代基本一致。苍蒲塘钾镁煌斑岩中铬尖晶石表面具有明显的溶蚀现象,具有高Cr(Cr#>0.6)、Ni(300~1026μg/g)和低Ti(TiO2<0.13%)、Ga(12.9~33.4μg/g)的特征,与全球金伯利岩/钾镁煌斑岩橄榄石捕虏体中的铬尖晶石特征相似;元素地球化学分析显示,铬尖晶石与受俯冲作用改造的地幔橄榄岩有关。依据铬尖晶石Cr#值(0.56~0.87)及其存在条件,推测其原始岩浆的压力范围为(30~53)×10^2MPa,对应于99~175km的深度,部分达到了金刚石稳定区的上限,暗示苍蒲塘地区具有较好的金刚石找矿前景。     

克里阳钾镁煌斑岩同位素地球化学特征

通过研究表明,克里阳钾镁煌斑岩的δ13C值为-2.7‰~-3.3‰,δ18O值为+14.57‰~+16.43‰.其相容元素Cr、Ni,不相容元素Ba、Sr、Nb、Ta、Zr、Hf、Th含量比较亏损,惰性元素及放射性生热元素等(除U外)均较亏损,极亏损高场强元素Nb、Ti、Ta,说明其产出可能与古俯冲作用有关.这些特征均表明,该区钾镁煌斑岩比较完好地保存着源区特征.克里阳钾镁煌斑岩的Sr初始比值为0.70807,与国际同类岩石相比有些偏高,在中国属中度;Pv同位素比值206Pb/204Pb为18.3556.从Pb、Se同位素组成及其他地球化学特征来看,它们很可能也反映了一种亏损地幔为主和再循环的壳源物质的混合作用.     

贵州白坟钾镁煌斑岩中钾碱镁闪石的研究

本文简要总结了近年有关钾镁煌斑岩的定义、矿物学及其地球化学研究的成果；讨论了钾碱镁闪石在钾镁煌斑岩研究中的意义；回顾了钾碱镁闪石的词源及其分类定名方法，详细介绍了贵州镇远地区白坟岩带中钾碱镁闪石的矿物学特征及其成分特征。     

湖南宁乡钾镁煌班岩中火山微球粒的初步研究

本次研究从钾镁煌斑岩中挑选出上万个微球粒进行了系统研究。微球粒有三种：无磁性无色透明一半透明浅贡色、棕褐色至不透明黑色；弱磁性－强磁性黑色；强磁性钢灰色铁质。除微球粒外，还有岩浆溅射碎片和炉渣状溅射碎片等火山尘。微球粒具有火山喷发条件下可出现的多种多样的表面结构和内部结构。其化学成分主要为（１）贫铁型，富Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ，贫Ｔｉ、Ｍｎ、Ｋ；（２）富铁型，富ＳＩ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｋ，贫Ｃａ、Ｍｇ、Ｐ     

宁乡县云影窝含金刚石钾镁煌斑岩地质特征

宁乡云影窝地区,共发现钾镁煌斑岩体27个,其中岩管6个。可分为岩浆型和火山碎屑型两个岩相,金云透辉橄榄钾镁煌斑岩、透辉金云橄榄钾镁煌斑岩及钾镁煌斑岩质火山角砾岩、钾镁煌斑岩质碎屑角砾岩四种类型.Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ号岩管含微粒金刚石。共发现××颗。这一发现,标志着湖南原生金刚石普查找矿已取得重大进展。     

湖南宁乡钾镁煌斑岩中火山微球粒的初步研究

本次研究从钾镁煌斑岩中挑选出上万个微球粒进行了系统研究。微球粒有三种：无磁性无色透明—半透明浅黄色、棕褐色至不透明黑色；弱磁性—强磁性黑色；强磁性钢灰色铁质。除微球粒外，还有岩浆溅射碎片和炉渣伏溅射碎片等火山尘。微球粒具有火山喷发条件下可出现的多种多样的表面结构和内部结构。其化学成分主要为：（１）贫铁型，富Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｐ，贫Ｔｉ、Ｍｎ、Ｋ；（２）富铁型，富Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｋ，贫Ｃａ、Ｍｇ、Ｐ；（３）高铁型，以Ｆｅ为主。单个微球粒中还出现高Ｓｉ相和高Ｓｉ、Ｍｇ相。据微球粒化学成分的多样性推测，在钾镁煌斑岩浆侵位至地壳深部环境下，经历过液态熔离作用，当火山喷发时，在快速冷凝条件下形成火山微球粒。     

Lamprophyre or Lamproite Dyke in the SW Tarim Block?--Discussion on the Petrogenesis of These Rocks and Their Source Region

The mineralogical, petrological and geochemical studies on Keliyang (克里阳) potassic dykes have been carried out to understand their rock types, the petrogenesis and the nature of their mantle sources. They are potassic lamprophyre, not lamproites as the previous researchers believed. In this study, the whole-rock major and trace element compositions of another 6 lamproite dykes recently discovered are reported. Major elements were determined by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) techniques, while REE and trace elements were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). They can be classified into phlogopite-diopside lamprophyre, leucite-diopside lamprophyre and granular carbonatite-bearing diopside lamprophyre on the basis of their mineral components. They are all characterized by relatively low SiO2 (41.31% -44. 84%), TiO2 (0.75% -0.86%) and high MgO (7.30%-11.33%), K2O (4.01%-6.01%) concentrations with K2O/Na2O ratios of 2. 77-12.49. In addition, they display enrichment in large-ion iithophile elements (LILEs, e. g., Rb, Sr,Ba) and LREE, but a relative depletion in high-field-strength elements (HFSEs, e.g. , Nb, Ta, Zr, Hf and Ti). They display similar chondrite-normalized REE patterns with slight negative Eu anomalies (δEu=0.64-0. 82), and high initial 87Sr/86Sr ratios, which resemble those of high K/Ti and low-Ti potassic magmas formed in subduction-related settings. Consequently, we suggest that the parental magma was generated by partial melting of the phlogopite-amphibole- bearing garnet lherzolite within the lithospheric mantle that might have been metasomatized by a potassium-bearing fluid released from a subduction oceanic crust.