新疆西天山智博铁矿床地球化学及同位素特征

智博铁矿位于新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带东段,矿体以层状、似层状、透镜状产出于下石炭统大哈拉军山组玄武质安山岩中。智博铁矿成矿作用主要划分为岩（矿）浆期和热液期2个成矿期次,包括3个成矿阶段：磁铁矿+透辉石阶段、磁铁矿+绿帘石+钾长石阶段和石英+硫化物+碳酸盐阶段。智博铁矿地球化学特征表明,其成矿构造背景为早石炭世南天山洋向伊犁板块俯冲形成的岛弧环境;火山岩与磁铁矿石具有相同的物质来源,均来源于受俯冲带流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆。智博铁矿为岩浆（主要）-热液（次要）复合型矿床,受俯冲流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成富铁的玄武质岩浆,岩浆沿深大断裂上侵形成早期火山岩,上侵过程中由于物理化学条件的改变在不混溶作用下形成铁矿浆,铁矿浆侵入早期火山岩地层形成岩浆期磁铁矿体;后期富铁的岩浆或矿浆热液使围岩发生矿化与蚀变,形成热液期磁铁矿体。     

Effet de la teneur en eau d'un sol sur la réduction bactérienne d'oxydes de fer

Iron-reducing activity of autochthonous bacteria from two temporary hydromorphic soils is evaluated by the study of iron reductive dissolution, as a function of water content. The release of ferrous iron in solution is coupled to the mineralization of soil organic carbon. Water soil saturation is not necessary for iron reductive dissolution, since the highest dissolution is obtained for a wet, but not water-saturated soil (100% of water holding capacity WHC), and dissolution is also very high in a soil at 75% WHC. To cite this article: S.J. Stemmler et al., C. R. Geoscience 336 (2004).     

Speciation of adsorbed arsenate on the surface of hydrous iron oxide

Adsorption of arsenate on hydrous iron oxide is an important process controlling geochemical cycling of arsenic in environment as well as the fate of arsenic-bearing mining wastes. The widely accepted view on the mechanism of adsorption is that arsenate is adsorbed via bidentate binuclear inner-sphere complexation. In this study, we characterized the arsenate-hydrous iron oxide sorption solids synthesized at pH=3-8 using Fourier transformed infrared spectroscopy （FTIR） and X-ray diffraction （XRD）. It has been determined that poorly crystalline ferric arsenate developed on the surface of iron oxide when arsenate was sorbed at acidic pH, while at alkaline pH the adsorption of arsenate was via bidentate complexation.     

敞开酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法测定石煤钒矿中钒铁铝磷

石煤钒矿资源的勘探、研究和利用均需对其成分进行准确的分析测试,其中钒、铁、铝、磷等主要成分的测定尚未建立标准方法,当前所用的分析测试方法各有不足。采用碱熔电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定石煤钒矿样品时,高浓度的可溶性盐会导致高背景,干扰测定。酸溶法可避免上述问题,但由于常规的氢氟酸-盐酸-硝酸-高氯酸四酸体系不能消除碳和有机质对样品的吸附和包裹,待测成分无法完全释放,需先将样品高温灼烧除碳,过程繁琐。本文采用少量硫酸加四酸的五酸体系处理样品,电热板加热,盐酸浸提,利用硫酸的强氧化性将样品中大量的碳氧化成二氧化碳,免却了灼烧除碳流程,消除了含碳物质对样品的吸附和包裹,显著增强了消解效果。由此建立了ICP-OES测定石煤钒中钒、铁、铝、磷的分析方法,在称样量为0.1g、浓硫酸加入量为0.30mL时,样品消解率达到99%以上。方法检出限为17~51mg/kg,相对标准偏差(RSD, n=11)在1.7%~5.1%之间;相对误差为-4.6%~2.7%。该方法背景低、测定结果准确,可满足石煤钒矿石样品的检测要求。     

岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨

与岩浆-热液系统有关的铁矿类型有岩浆型钒钛磁铁矿床、玢岩铁矿、矽卡岩型铁矿和海相火山岩型铁矿,与这些铁矿有关的岩浆岩从基性-超基性、中性到中酸性岩均有,其中岩浆型钒钛磁铁矿床与基性-超基性深成侵入岩有关,形成于岩浆阶段,主要与分离结晶作用有关,但是厚大的富铁矿石的形成则可归结于原始的富铁钛苦橄质岩浆、分离结晶作用、多期次的岩浆补充以及流动分异等联合过程。钒钛磁铁矿石产于岩体下部还是上部与母岩浆的氧逸度有关:高的氧逸度导致磁铁矿早期结晶而使得其堆积于岩体的下部,相反,低氧逸度则导致低品位的浸染状矿石产于岩体的上部。虽然野外一些证据表明,元古宙斜长岩中的磷铁矿石可能是不混溶作用形成的,但是目前尚无实验证据。某些玢岩铁矿的一些磷灰石-磁铁矿石可能与闪长质岩浆同化混染了地壳中的磷导致的不混溶作用有关。除此之外,其他各类与岩浆作用有关的铁矿床均与岩浆后期的岩浆-热液作用有关。这些不同类型铁矿床的蚀变和矿化过程具有相似性,反映了它们形成过程具有相似的物理化学条件。成矿实验以及流体包裹体研究表明,岩浆-流体转换过程中出溶流体的数量以及成分受多种因素控制,其中岩浆分离结晶作用以及碳酸盐地层和膏盐层的混染可导致出溶的流体中Cl浓度的升高。早期高氧逸度环境可以使得硫以SO42-形式存在,抑制硫与铁的结合形成黄铁矿,有利于铁在早期以Cl的络合物发生迁移。大型富铁矿的形成需要一个长期稳定的流体对流循环系统,而岩浆的多期侵位或岩浆房以及在相对封闭的环境中(需要一个不透水层)一个有利于流体循环的断裂/裂隙系统是形成一个长期稳定的流体对流循环系统的必要条件。但是由于不同地质环境,流体中铁的卸载方式和位置会有明显差别,由此导致不同的矿石结构构造和不同的矿体产状。     

新疆西天山智博铁矿岩浆-热液成矿作用—来自安山岩矿物学的证据

本文以智博铁矿区内的安山岩为研究对象,通过详细的野外地质调查,并利用电子显微镜和电子探针,对安山岩中的主要矿物进行了系统的岩相学观察和矿物学研究。研究表明,智博安山岩中斜长石主要为Na-高钠长石,具低TiO2,高Na2O和Al2O3的特点;辉石主要为普通辉石,具高TiO2,高Al2O3的特点;角闪石主要为镁角闪石和阳起石,具低TiO2和Al2O3,高MgO的特点;副矿物磁铁矿具高TiO2,低MgO和Al2O3的特点。辉石、角闪石矿物化学特征表明,智博铁矿安山岩的母岩浆属于壳幔混源的玄武质岩浆,构造环境为火山岛弧环境。智博安山岩中单斜辉石结晶温度为1225℃左右,结晶压力约0.795GPa,结晶深度约26km。智博铁矿后期的热液作用也参与了磁铁矿成矿,对智博铁矿的成矿有一定的贡献。     

风化作用对铁陨石矿物学特征影响的探讨

本文对南丹IIICD铁陨石的矿物学特征进行了研究,并与同为铁陨石但化学分类不同的阿根廷IAB铁陨石和西伯利亚IIB铁陨石进行了对比,重点探讨了风化作用对铁陨石矿物学特征的影响.首先用偏光显微镜、静水称重、扫描电镜观察了样品的基本矿物学特征和微形貌特征,然后用振动式样品磁强计、X射线衍射与电子探针能谱半定量测试研究了样品的磁学性质、物相和化学组成.研究结果表明,南丹铁陨石在较强的自然风化作用下,光泽变弱为土状光泽,相对密度降低;风化产生的反铁磁性物质会使陨石的磁性下降;另外,样品表面物相组成也发生较大变化,以针铁矿(FeOOH)和磁铁矿(Fe₃O₄)等铁的次生矿物为主;但风化壳以下的矿物物相及化学成分均未发生明显变化,以Fe、Ni为主的铁纹石、镍纹石物相存在.     

超级喷发(超级侵入)后成矿作用

本文仿照超级喷发的概念定义了超级侵入,并将超级火山对应于大型岩基.文章聚焦于这样一个科学问题:为什么大规模成矿作用发生在紧接着超级喷发和超级侵入之后？为此,首先探讨了峨嵋山地幔柱系统的活动规律.尽管少数学者对玄武质岩浆大规模喷出之前的千米级地壳隆升提出了质疑,峨嵋山火山岩系第一旋回底部玄武岩直接覆盖在喀斯特之上的新观察支持千米级隆升的认识.这表明,峨嵋山地幔柱快速上涌之初期,岩石圈子系统在相当长一段时间没有作出伸展响应,尽管局部已经发生了地壳岩石的部分熔融.因此,岩浆通道形成之后,首先喷出了巨厚层玄武岩,并且后者裹挟了部分长英质岩浆.此后,岩浆喷发的规模振荡性减小,直至消失和地表沉降.斜长石巨斑玄武岩和苦橄岩中橄榄石斑晶与基质间的不平衡表明这些晶体属于循环晶,暗示岩浆曾经在深部岩浆房滞留了相当长的时间,这将导致岩石圈受热膨胀和再次隆升以及岩浆的冻结.因此,下一阶段岩浆活动的开始要求有一个冻结岩浆房的活化机制.依据野外地质学和岩相学观察,文章详细描述了流体活化机制,并强调了提出这种机制的必要性.虽然多数作者偏好升温活化机制,流体活化机制对长英质和镁铁质岩浆成矿系统都是必需的.进而,结合地幔名义无水矿物的H₂O丰度及其对岩浆产生过程的贡献,提出岩浆产量与减压速率正相关而与流体产量反相关的观点.尽管水流体可以有效降低地幔橄榄岩的固相线温度从而有可能提高岩浆产量,新生代玄武岩中橄榄岩包体依然含有未分解的角闪石和云母且名义无水矿物依然含有较多的H₂O,表明快速减压条件下含水暗色矿物的分解反应和名义无水矿物的脱水作用都是低效的.将这种认识与峨嵋山地幔柱系统的振荡性运动结合在一起,结合成矿作用的基本解是成矿金属从流体中析出的认识,可以得出超大型矿床必然形成于超级喷发和超级侵入之后.攀枝花式铁矿的观察表明,两类代表性矿床都具有铁矿浆侵位发生在成矿系统演化最后阶段的特点.因此得出结论:超大型矿床的形成取决于岩浆通道向流体通道的转换.如果岩浆通道在尚未完全封闭之前被含矿流体所利用,大规模流体快速上升将产生超大型矿床.含矿流体透过残留于通道中的熔体上升,不仅冲刷通道中的残留熔体并使其聚集在火山岩系之下或侵位于其下部形成含矿小岩体,而且持续注入于小岩浆体中的含矿流体可以导致岩浆强烈分异形成层状岩体.当通道中残留熔体被消耗殆尽,沿着通道上升的只有含矿流体.这些含矿流体充填在自生长裂隙中并强烈排气,最终可形成矿浆型富矿体.考虑到通道的规模与关闭速率的关系,推测超级喷发/侵入发生时的岩浆主通道更容易转换为含矿流体通道,因而是圈定找矿靶区的首选目标.该模型似乎与观察结果相吻合,并可与岩浆成矿系统的复杂性、小岩体成大矿理论、透岩浆流体成矿理论和通道成矿假说有机地结合在一起,较合理解释了超级喷发/侵入后成矿作用的地球动力学背景和成矿过程.由于长英质和镁铁质岩浆系统中均可见岩基,我们建议将这类成矿作用统称为岩基后成矿作用.     

陕西小秦岭地区熊耳群火山岩型铁(钛)矿及资源潜力

对小秦岭地区熊耳群地层的分布作了概述。在熊耳群地层分布区划出了坝源—洛源(A区)、三岔—石门(B区)和西峪河—梧桐河(C区)三个火山岩型铁矿资源潜力区。阐述了各潜力区的铁矿成矿条件,对潜在资源量作了测算。预测全区300 m以上铁矿潜在资源量为≥9.4亿吨,钛铁矿≥300万吨。