内蒙古桃花拉山—红流沟一带石榴石矿赋矿特征及找矿标志

本文主要对甘蒙交界处的桃花拉山—红流沟一带赋存的具有一定规模的原生石榴石矿和次生冲积型石榴石砂矿从区域地质背景、构造、岩浆作用、石榴石矿化特征、矿石组分、矿床成因、赋存状态进行了较系统的论述,并对其找矿标志进行了简要总结。     

湖北枣阳大阜山金红石矿床石榴石的环状产状及其与成矿的关系

大阜山金红石矿床矿石中的石榴石主要呈多形态环状产出,环内矿物主要为金红石、角闪石及绿泥石,少量钛铁矿等;环外和石榴石晶间矿物主要为角闪石和绿泥石。几乎所有的石榴石环内均分布有大量金红石,几乎所有的金红石均分布于石榴石环内。导致这一奇特现象的主要原因为:矿石原岩为高钛基性侵入岩,其相对较浅的成岩深度使钛铁矿先结晶呈不规则团块状分布;变质成矿过程中,大量铁铝榴石的形成,促使钛铁矿分解,释放出的铁进入石榴石晶格,释放出的钛形成金红石。     

江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义

永平铜矿含矿岩石主要为绿帘石透辉石石榴石矽卡岩,这种岩石类型是与斑岩体有关的矽卡岩铜矿的典型赋矿岩石。通过对这一主要赋矿矽卡岩的研究,我们发现石榴石生长分为两个阶段:(1)早期石榴石:主要分布在石榴石颗粒核部,XAdr=1.0,主要以钙铁榴石为主,说明早期流体中可能含有较多的铁,是在较氧化条件下形成的;(2)晚期石榴石,沿石榴石裂隙重新成核或者在靠近流体通道的早期石榴石表面生长,出现震荡环带,XAdr=0.46~0.99,为钙铁-钙铝石榴石系列。石榴石发生变化的期间也形成新的矿物,如绿帘石、萤石、方解石和石英等。共存石榴石和绿帘石矿物中存在Fe3+-Al3+之间的替代,说明流体的氧逸度、组分浓度或aFe3+/aAl3+可能发生了变化。金属矿物也可能是在这一阶段形成的。永平铜矿矽卡岩从接触带到大理岩空间上有分带现象。从岩体到围岩的变化趋势为:石榴石含量减少,颜色存在红棕色-棕色-棕绿色-黄绿色-浅黄色的变化趋势;矿石品位降低,这与石榴石中Al2O3含量的变化较一致。我们认为这种变化是含矿热液对早期矽卡岩进行再交代改造的结果,表现为石榴石和绿帘石中Fe3+-Al3+含量的变化,并将Cu等金属沉淀下来。根据矽卡岩矿物的这些特征,在矿床勘探时,可依据棕色石榴石来追踪主矿体的位置。     

喜马拉雅东构造结高压麻粒岩PT轨迹、锆石U-Pb定年及其地质意义

喜马拉雅东构造结出露了一套基性高压麻粒岩,其峰期矿物组合为石榴石+单斜辉石+石英+金红石+斜长石,利用相平衡计算其峰期温压条件为904℃、1.37GPa,利用锆石U-Pb定年方法确定其变质年龄为20.7±2.3Ma。角闪斜方辉石麻粒岩为其第一阶段退变产物,其变质矿物组合为斜方辉石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温压条件为压力小于0.6GPa,温度为720~760℃。角闪岩相退变矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温度小于745℃,压力小于0.6GPa。在角闪斜方辉石麻粒岩中变质锆石获得的定年结果为9.38±0.22M,根据锆石中角闪石+斜长石+石英的矿物包体特征,确定该年龄代表角闪岩相退变质年龄。据此,确定了喜马拉雅东构造结基性高压麻粒岩的PTt轨迹为顺时针2阶段折返过程,即第一阶段发生在20Ma左右的由高压麻粒岩相到角闪岩相退变阶段,第二阶段发生在9Ma左右的从角闪岩相深度折返到地表的阶段,计算得到其折返速率分别为2.4mm/y和2.3mm/y,这2个阶段的折返与目前通常认为的青藏高原2个主要抬升阶段是基本一致的。     

弓长岭铁矿二矿区蚀变岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

国外的富铁矿(TFe含量超过50%)主要来自长期稳定的古老克拉通上早前寒武纪铁建造(BIF)经过后期风化淋滤作用形成的赤铁矿石。虽然我国的华北克拉通等古老地块也发育早前寒武纪BIF,并经历了强烈的变质变形改造,但是由于地块活动性强导致缺乏充分风化淋滤作用的条件,因而赤铁富矿很少,铁矿石以TFe含量30%左右的沉积变质型磁铁贫矿为主。辽宁弓长岭铁矿床位于华北克拉通东北部,是一个大型沉积变质型铁矿床,总体以磁铁矿贫矿石为主,但其二矿区的磁铁富矿(TFe含量大于50%)达大型规模,是我国唯一的大型沉积变质型磁铁富矿。弓长岭二矿区富铁矿是条带状铁建造沉积后受后期叠加改造作用形成的,富矿体成矿时发生了强烈的围岩蚀变,形成以石榴石和镁铁闪石为特征矿物的蚀变岩,这种富含石榴石的蚀变岩在区域上乃至全国的沉积变质型磁铁矿矿床中都是独一无二的,表明其与磁铁矿富矿有密切的成因联系。该蚀变岩中与镁铁闪石、绿泥石、石英、钛铁矿共生有热液锆石。本文从该蚀变岩中分选出了锆石,锆石呈他形至半自形粒状,在阴极发光(CL)图像上呈多孔状、斑块状、补丁状,明暗极不均匀,可见不明显的环带;锆石内包体在背散射图像上呈暗色,长条状或片状自形晶,主要由MgO、FeO、SiO2、Al2O3组成,为绿泥石、铝直闪石和镁铁闪石;锆石LA-ICP-MS原位微量元素分析表明,Hf含量为10672×10-6~11822×10-6,Y为12.58×10-6~19.41×10-6,Th为0.32×10-6~1.48×10-6,U为425×10-6~663×10-6,Th/U为0.001~0.003,Ti为1.63×10-6~3.7×10-6,∑REE为10.37×10-6~20.15×10-6,球粒陨石标准化的稀土配分曲线上轻稀土强烈亏损,中、重稀土富集,重稀土较平坦,有弱的铕正异常,这些特点表明该锆石为与蚀变岩和富铁矿同时形成的热液成因锆石。利用SHRIMP U-Pb定年方法对该热液锆石进行了年龄测定,获得的上交点年龄为1850±16Ma,MSWD=2.1;10个测点加权平均年龄为1840±7Ma,MSWD=1.6。该年龄代表了富含石榴石的蚀变岩的成岩年龄,因而也可能代表了富铁矿石的形成年龄,因此推测磁铁富铁矿的形成是条带状磁铁石英岩在1.9~1.8Ga时华北克拉通基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件所产生的热液交代作用的结果。     

山东蒙阴金伯利岩中石榴石特征及种类划分

石榴石是山东蒙阴金伯利岩型金刚石矿区的重要指示矿物之一,为了确定山东蒙阴金刚石矿区颜色复杂的石榴石种类,判断矿区石榴石特征与含矿性关系。项目组对矿区不同含矿程度金伯利岩中的石榴石进行了系统采样,测定了50件单晶石榴石微区化学成分和128个石榴石单晶的晶胞参数,测试结果显示：山东蒙阴金伯利岩中石榴石族矿物化学式A₃B₂[SiO₄]₃中的A组阳离子由Mg²⁺、Ca²⁺和Fe²⁺组成,二价阳离子主要为Mg²⁺,Mg²⁺占据十二面体空腔中心位置达53%～82%左右,Ca²⁺占据十二面体空腔中心位置小于7%～17%、Fe²⁺占据十二面体空腔中心位置5%～31%左右。B组阳离子主要由Al³⁺、Cr³⁺和Fe³⁺组成,三价阳离子主要为Al³⁺,[AlO₆]八面体占位达62%～92%左右,[FeO₆]和[CrO₆]八面体占位小于38%;按50个石榴石不同阳离子占据十二面体空腔和八面体空腔的位置多少,山东蒙阴石榴石可划分为10个亚种。根据山东蒙阴金伯利岩中石榴石成分,计算出石榴石形成压力为6.0～9.0 GPa,推测山东蒙阴矿区金伯利岩中有来自深源的石榴石。128件石榴石晶胞参数统计结果显示：山东蒙阴无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩体中紫色石榴石晶胞参数分别为大于1.162 nm、1.159～1.160 nm、1.156～1.160 nm和1.155～1.157 nm之间,从无矿岩体→贫矿岩体→中等含矿岩体→富矿岩体,紫色石榴石晶胞参数值有明显变小的趋势。     

Pe trology and SHRIMP zircon geochronology of granulites from Vesleknausen,Lützow-Holm Complex,East Antarctica: Neoarchean magmatism and Neoproterozoic high-grade metamorphism

We report new petrological data and geochronological measurements of granulites from Vesleknausen in the highest-grade section of the L＆#252;tzow-Holm Complex, part of the Gondwana-assembling collisional orogen in East Antarctica. The locality is dominated by felsic to intermediate orthogneiss （charnockite and minor biotite gneiss）, mafic orthogneiss, and hornblende-pyroxene granulite, with deformed and undeformed dykes of metagranite and felsic pegmatite. Pseudosection analysis of charnockite in the system NCKFMASHTO, supported by geothermometry of mafic orthogneiss, was used to infer peak metamorphic temperatures of 750e850 ？C, approximately 150 ？C lower than those estimated for met-asedimentary gneisses from Rundv？gshetta, 6 km to the northeast. SHRIMP U-Pb analysis of zircons from feldspar-pyroxene gneiss, which corresponds to a partially molten patch around mafic orthogneiss, yielded a Concordia upper intercept ages of 2507.9 ？ 7.4 Ma, corresponding to the time of formation of the magmatic protolith to the orthogneiss. Partial melting during peak metamorphism probably took place between 591 and 548 Ma, as recorded in rims overgrew around magmatic zircon. Our results suggest that Rundv？gshetta-Vesleknausen-Strandnibba region in southwestern L＆#252;tzow-Holm Bay, where orthogneisses are dominant, consists of a single crustal block, possibly formed by ca. 2.5 Ga arc mag-matism. The Neoarchean magmatic terrane was tectonically mingled with other fragments （such as metasedimentary units in northern L＆#252;tzow-Holm Bay） by subduction/collision events during the as-sembly of Gondwana supercontinent, and subsequently underwent w850 ？C granulite-facies meta-morphosed during Neoproterozoic to Cambrian final collisional event.     

秦岭造山带武关杂岩石榴黑云片岩的变质作用P-T轨迹与构造意义

秦岭造山带是华北板块与华南板块长期汇聚的产物。该造山带以商南-丹凤缝合带为界分为早古生代的北秦岭造山带和晚古生代-中生代的南秦岭造山带。武关杂岩位于南秦岭造山带的北缘,被认为是一套形成于弧前盆地的杂岩,原岩沉积时代为泥盆纪-早石炭纪,经历了晚石炭纪变质作用。本文对武关杂岩的石榴黑云片岩进行了岩石学研究。该岩石主要由斜长石、石榴石、黑云母和石英组成,含少量白云母、金红石和钛铁矿。变斑晶石榴石具有明显的生长成分环带,其核部以MgO含量增加和MnO降低为特征,幔部FeO含量逐渐增加,MgO、CaO和MnO逐渐减少,而在边部CaO明显升高,MgO、FeO和MnO含量不同程度降低。相平衡模拟和温压计计算结果表明,石榴黑云片岩具有复杂的顺时针P-T轨迹,早期进变质阶段(M1)为升温升压过程,峰期条件为~695℃和~8.3kbar,变质矿物组合为石榴石(核)和所含的黑云母、斜长石、石英及钛铁矿包裹体;中期退变质阶段(M2)是降温降压过程,达到~615℃和~6.2kbar变质条件,变质矿物组合是石榴石(幔)和包含的黑云母、斜长石、石英、白云母和钛铁矿包裹体;晚期是以近等温升压为特征的进变质过程(M3),达到~620℃和~9.1kbar条件,变质矿物组合为石榴石(边)和基质矿物黑云母、斜长石、石英、白云母和金红石。M1和M2阶段的构造了一个"发夹状"的顺时针P-T轨迹,为俯冲带变质作用典型特征,表明岩石经历了早期俯冲和后来的折返过程。而以显著增压为特征的晚期进变质作用(M3)很可能表明岩石经历了又一期俯冲作用。因此,本研究表明武关杂岩中的石榴黑云片岩很可能处于俯冲通道之中,经历了多旋回俯冲与折返过程。     

阿尔泰造山带富蕴基性麻粒岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其构造意义

阿尔泰造山带富蕴麻粒岩出露在富蕴县乌恰沟一带。通过四个麻粒岩样品的SHRIMP锆石U-Pb定年,本文获得四个谐和年龄,分别是268．0±5．5Ma、271．0±5．4Ma、271．0±6．0Ma、279．0±5．6Ma;同时也发现部分锆石从核部到边部存在着年龄差异,边部亮边的年龄与核部的年龄大约相差20Ma,认为这一亮边的年龄应该是代表麻粒岩变质年龄。依据锆石的发育特征,提出了该麻粒岩的原岩形成时代在268～279Ma,属于早二叠世中-晚期;而变质年龄要稍晚,约在255Ma,属于晚二叠世。结合该基性麻粒岩的演化过程和SHRIMP锆石U-Pb定年结果,认为阿尔泰造山带在早二叠世中-晚期还存在活动大陆边缘的岩浆活动,导致了麻粒岩的原岩——岛弧钙碱性玄武岩的形成;在晚二叠世时期,阿尔泰造山带曾发生过强烈的构造事件引起了岛弧钙碱性玄武岩发生麻粒岩相的变质作用,形成了富蕴乌恰沟基性麻粒岩。     

福建平潭-东山变质带夕线石榴云母片岩中两期变质作用的岩相学证据及其构造意义

通过对福建沿海平潭－东山变质带中夕线石榴云母片岩的岩相学和变质作用特征的研究，讨论了该区变质作用的演化历史，为地质学家建立该区乃至整个东南部的构造演化模式提供科学的依据。研究表明，石榴夕线云母片岩实际上是两期变质作用叠加的产物，其中的石榴石、夕线石和黑云母等是第一期变质作用的产物，代表古老变质基底（泥质）的残余，而白云母和大部分石英（白云母石英片岩）则是在第二期变质作用（中生代区域变质）期间由前述变质基底改造而成。也就是说，在人们熟知的绿片岩相－低角闪岩相区域变质作用之前，还曾发生一期更高级的变质作用。第一期变质作用的条件为Ｐ＝０．５５～０．６２ＧＰａ，Ｔ＝６９２℃～７１７℃，达高角闪岩相；第二期变质作用在本区影响最大，并形成递增变质带，变质作用的温度和压力范围分别是Ｐ＝０．２～０．５ＧＰａ，Ｔ＝４００℃～５６０℃，属中低级变质。早期高级变质残余的发现使我们不得不重新考虑福建沿海变质带的变质演化与构造演化的过程。