我国特色成矿系统的研究进展与重点关注的科学问题

中国位于全球三大成矿域的交汇部位,成矿条件优越.同时发育有几种独具特色的成矿系统,如西南大面积低温成矿域、峨眉山地幔柱成矿系统以及广泛分布在华北的前寒武纪条带状铁矿,引起国内外地质学界的广泛关注.对这3种特殊的成矿系统近年来的科研进展进行了综述性回顾,并提出今后需要加强研究的若干重要科学问题.     

西天山铁木里克铁矿床矿物学及稳定同位素特征

铁木里克铁矿是西天山阿吾拉勒成矿带上一个高品位的磁铁矿矿床,赋存于石炭纪大哈拉军山组火山岩中。矿区围岩蚀变较弱,主要以低温热液阶段的绿泥石化和绿帘石化为主。根据野外矿石组构以及镜下观察,该矿床可以划分为四个成矿阶段。目前该矿床的研究程度较低,矿床成因存在较大争议。磁铁矿和赤铁矿的电子探针结果显示,该矿床的形成与岩浆-热液系统密切相关;辉石和角闪石的电子探针结果显示,辉石未发生蚀变,只有角闪石轻微地发生了阳起石化。矿石中的黄铁矿硫同位素(0.1‰~2.9‰)显示具有深源地幔特征,磁铁矿的氧同位素(-2.7‰~0.5‰)暗示岩浆热液对成矿具有重要作用,以及成矿晚期低温热液过程对早先形成的磁铁矿起到了改造作用。结合区域铁矿带的成矿地质特征,本文认为铁木里克铁矿的形成主要与岩浆-热液系统密切相关,在大量磁铁矿形成之后,有少量成矿流体与海水混合,对矿床和围岩进行了低温热液蚀变,形成了充填在磁铁矿矿石气孔中的赤铁矿和黄铁矿。     

新疆鄯善县南部换矿带地质特征及矿床成因分类

本文通过对新疆鄯县南部铁矿带各矿床区域地质、矿床地质特征等的对比分析,将鄯善南部铁矿带铁矿床划分为两类成因①火山喷发－沉积型铁矿床。②火山－矿浆贯人型铁矿床。     

Skarn Mineral and Stable Isotopic Characteristics of Tonglushan Cu-Fe Deposit in Hubei Province

湖北大冶铜绿山铜铁矿床是长江中下游西段鄂东南矿集区一个大型夕卡岩矿床.围岩为三叠系大理岩及白云质大理岩,决定了其发育丰富的钙镁质复合夕卡岩矿物组合,包括石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石、金云母、绿泥石等.本文详细描述了夕卡岩不同阶段矿物的特征,并对矿物进行了电子探针分析(EPMA)及碳、氧、硫稳定同位素研究.结果表明石榴子石形成于三期,成分上属于钙铝—钙铁系列,且从早到晚具有从钙铝向钙铁榴石演化趋势,反映出成矿溶液由酸性向碱性演化.环带结构的石榴子石和绿帘石从核部到边部Fe含量增高,说明磁铁矿是在Fe浓度升高的碱性溶液中沉淀.辉石为透辉石.角闪石属于单斜角闪石中的钙质角闪石,包括透闪石,韭闪石和少量阳起石.矿物成分分析表明辉石和石榴子石的Mn/Fe值与矿化金属元素存在一定的联系.相对于钙质夕卡岩,镁质或含镁质夕卡岩是铜铁矿体交代的更有利岩石.矿床硫化物的δ34 SV-CDT均为正值且变化范围较窄,介于0.6‰～3.8‰.成矿阶段方解石δ13CV-PDB变化于-2.9‰～6.3‰,δ18OV-SMOW变化于9.6‰ ～ 12.6‰,成矿后方解石的同位素值明显增大,δ13CV-PDB为-0.9‰ ～ 1.3‰,δ18OV-SMOW为15.2‰ ～ 17.3‰,趋向于围岩的同位素值.研究结果说明成矿阶段的硫和碳来自于深源或地幔,而成矿后期碳与地层发生明显的同位素交换反应.     

淄河断裂岩溶发育规律探讨

本文利用店子、文登铁矿钻孔资料，分析了淄河断裂地下岩溶的发育规律和控制因素。根据抽水试验资料进行了富水性分区，发现各区的富水性与地下岩溶发育密切相关。     

Fe(Ⅱ)/针铁矿复合系统对水中橙黄G的吸附-还原脱色研究

系统研究了Fe(Ⅱ)/针铁矿复合系统对偶氮染料橙黄G(简称OG)的吸附-还原脱色机理,重点考察了反应条件p H值、Fe(Ⅱ)与OG摩尔比对OG还原脱色效果的影响。研究结果表明,矿物表面结合态Fe(Ⅱ)能够有效提高还原脱色反应速率;OG脱色反应非常符合准一级反应动力学方程,速率常数(k)随p H值的升高、亚铁离子吸附量的增加而显著增大;当OG初始浓度为50 mg/L、Fe(Ⅱ)与OG的摩尔比为27.0时,Fe(Ⅱ)/针铁矿复合系统对OG的去除脱色率在弱碱性条件下1 h内可达到100%。该系统对OG去除脱色的高效性是界面吸附与还原协同作用的结果。该研究可为有效应用Fe(Ⅱ)/针铁矿复合系统在缺氧环境中的污染修复提供理论指导。     

西昆仑塔什库尔干叶里克铁矿成因:矿床地质与磁铁矿LA-ICP-MS原位分析约束

新疆塔什库尔干铁矿带是我国西部地区新近发现的重要富铁矿带.叶里克铁矿是该成矿带大型铁矿床之一,对该矿床成因方面的研究尚在起步阶段.通过对叶里克铁矿开展矿床地质研究与磁铁矿LA-ICP-MS原位分析,结果表明矿体产于布伦阔勒变质火山-沉积岩中,矿体与围岩产状基本一致,具有明显的层控特征.稠密浸染状或块状富矿体中磁铁矿主要有两种产出形式:与硬石膏或与方解石共生.这两类磁铁矿中多数微量元素含量较均一,如Mg（119×10-6~313×10-6）、Al（692×10-6~1 034×10-6）、Ti（540×10-6~840×10-6）、V（3 340×10-6~3 971×10-6）、Mn（950×10-6~1 160×10-6）、Co（4×10-6~5×10-6）、Ni（52×10-6~64×10-6）、Zn（84×10-6~143×10-6）、以及Ga（26×10-6~31×10-6）,并与高温热液中磁铁矿类似;磁铁矿Al、Ti、V含量高,Ni/Cr比高以及Ti/V比低揭示出其形成于相对还原、富Al、Ti的海底高温热液体系且沉积环境稳定.（Al+Mn）-（Ti+V）特征指示其形成温度在300~500 ℃之间.与硬石膏共生的磁铁矿比与方解石共生的磁铁矿具有相对高的Ti（前者平均690×10-6,后者平均574×10-6）、P（从27×10-6骤降到7×10-6）含量,低的Ca含量（从36×10-6骤升到203×10-6）并亏损Zr、Hf、Sc、Ta等高场强元素,指示前者形成于更剧烈的热液活动中,并且硬石膏磁铁矿在热液作用过程中多数Ca离子进入硬石膏晶格中,造成磁铁矿Ca含量降低.综合区域地质、矿床地质及磁铁矿组成等多种证据,表明叶里克铁矿形成于早寒武世的海底高温热液系统.铁矿形成与原特提斯洋南向俯冲引发的火山弧岩浆作用有关,属于海相火山岩型铁矿.      

国内外铁矿资源供需形势

世界铁矿资源很丰富,静态保证年限超过100年。我国铁矿资源探明程度不足50％,已探明铁矿资源利用程度不足50％,尚有很大的勘查发现和开发利用潜力。近10年来,世界钢铁工业出现了新的发展趋势,其中我国钢铁工业快速发展,拉动世界铁矿石需求大幅增长,国际市场铁矿石价格不断攀升,我国在大量进口铁矿石的同时又大量出口钢铁产品。未来随着我国钢铁工业增速减缓以及世界新建和扩建铁矿山产能逐渐释放,预计2010～2012年我国铁矿石需求将趋缓,世界铁矿石供求矛盾将缓解。     

康滇地轴不同成因铁矿床矿石特征

康滇地轴是我国重要的铁矿带之一,从下元古代哀牢山群至中-上元古代大红山群(河口群)、苴林群、昆阳群(会理群、登相营群),具多层位含矿及成矿的继承性。其中以大红山群红山组(相当于河口群四段)、昆阳群黑山头组、大龙口组、因民组、大营盘组(相当于会理群双水井组)最为重要。岩控表现在大红山群(河口群)钠质火山岩及晚加里东-海西期古裂谷层状基性-超基性暗色杂岩体最为明显。康滇地轴的主要铁矿床成因类型,笔者认为可分岩浆型、火山岩型、次火山岩型、火山