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。     

Development of a reactive zone technology for simultaneous in situ immobilisation of radium and uranium

Simultaneous in situ immobilisation of uranium (U) and radium (²²⁶Ra) by injectible amounts of grey cast iron (gcFe), nano-scale iron (naFe) and a gcFe/MnO₂ mixture (1:1) was studied in batch and column tests. Both 0.5 g/L naFe and gcFe are effective in ²²⁶Ra and U removal from mine water, whereas MnO₂ addition clearly increased the efficiency of gcFe for ²²⁶Ra and U immobilisation. In a column test with 0.6 wt% gcFe/MnO₂ mixture (1:1), neither ²²⁶Ra nor U was detected in the effluent after replacement of 45 pore volumes. A sequential extraction under flow condition revealed ²²⁶Ra to be mostly occluded in manganese oxides. Uranium was mostly sorbed onto poorly crystalline iron hydroxides, but a significant part was found to be occluded in manganese oxides also. The results of this study suggest that MnO₂ promotes iron hydroxide formation under slightly reducing environmental conditions resulting in an increased pollutant retention capacity.     

河北邯邢铁矿区矿山环境生态地球化学评价

在河北邯邢西石门及周边铁矿区系统地采集了各类生态环境地球化学样品,包括土壤（n=242）、玉米（n=110）、地表水（n=37）、地下水（n=31）和水系沉积物（n=81）。通过对矿区各样品元素含量特征和元素富集程度的研究,利用区域地球化学基准值和地质累积指数定量评价了矿山污染扰动程度。研究表明,矿区土壤、玉米、地表水、地下水、水系沉积物中相对富集较高的与成矿作用有关的元素及主要的伴生元素,部分重金属元素超标,土壤和水系沉积物中Se、As、Cd、Cu、As、Cd、Cu、Co元素超标,玉米中F、Cr、Cd元素接近食品卫生限值,地表水和地下水部分指标浓度接近三类水质限值。研究表明,造成污染的主要来源是铁矿尾矿沙和煤矸石中的硫化物发生氧化作用,导致重金属淋滤转移,另一来源是燃煤降尘的积聚。     

河南省舞阳铁矿田基底岩系归属

舞阳铁矿田地处河南舞阳-新蔡地区铁矿集区的重要区段上,找矿潜力巨大。通过对该矿集区基底岩系归属的研究,为该区及区带的地质找矿工作提供指导和理论依据。     

青龙县某铁矿矿区水文地质特征分析及矿坑涌水量预测

从区域水文地质、矿区水文地质两方面分析了矿区的水文地质特征,确定该矿区水文地质条件为简单,主要含水层(带)为第四系含水层、基岩风化裂隙含水带、构造破碎裂隙含水带。通过对矿床充水因素和矿坑边界条件的分析,提出利用承压水完整井结合大井法的计算方法,预测矿坑涌水量为9 283.6 m3/d,为后续矿山露采转地下开采提供依据。     

海南石碌铁矿床构造变形特征及其与铁多金属成矿富集的关系

海南石碌铁矿曾被誉为“亚洲最大的富铁矿”,其形成、定位与褶皱变形及伴随的剪切、塑性流动等构造密切相关。石碌矿区构造变形大致分为早期(D1)复式向斜的形成时期、晚期(D2)褶皱叠加和剪切变形时期。后者又进一步分为韧-脆性变形(D2a),脆-韧性变形、层间滑脱断层形成(D2b)和脆性变形、矿体破坏(D2c)3个阶段。石碌铁矿床受NW—SE向复式向斜及其与NE—NNE向褶皱叠加所形成的横跨或斜跨褶皱的严格控制;褶皱过程所伴随的剪切变形和高温塑性流动是富铁矿形成的重要机制。复式向斜轴部,尤其是2期向斜褶皱轴的叠加部位往往可发现厚大的富铁矿体。     

微量元素在福建马坑铁矿崎濑泉形成条件识别中的应用

崎濑泉是福建马坑铁矿区附近流量最大的泉,与矿区的关系一直没有查清。本文通过对前人勘察资料研究和在不同部位采水样进行分析的基础上,运用聚类分析和指示岩溶水、碎屑岩地下水补给来源和径流过程的Sr /Ca与Rb /K值研究了福建马坑铁矿崎濑泉补给来源和径流途径。结果表明,取自崎濑泉泉口水样与及矿区水文钻孔的岩溶水水样相关系数达到0.98,而与取自矿区北部砂岩裂隙水的水样相关性则很差;灰岩水和砂岩水间的相关系数仅为0. 26;崎濑泉水的Sr / Ca、Rb /K值与岩溶水的都比较相近,而砂岩裂隙水的Rb /K值则明显地较崎濑泉水与岩溶水的高,说明崎濑泉水的来源应当是深部的岩溶水,与其上部的砂岩裂隙水并无密切关系;崎濑泉的形成是大气降水在矿区东北部天山凹附近的灰岩裸露区渗入岩溶含水层并向西径流,至矿区中西部沿F10断层附近的岩溶强径流带径流至崎濑村,受陈坑- 崎濑断层阻挡然后涌出地面,而并非前人所说的是先由大气降水补给砂岩裂隙含水层,然后再由砂岩裂隙含水层补给下部的岩溶含水层。     

Chemical, Isotopic, and Fluid Inclusion Evidence for the Hydrothermal Alteration of the Footwall Rocks of the BIF-Hosted Iron Ore Deposits in the Hamersley District, Western Australia

Abstract. The petrography, chemical, fluid inclusion and isotope analyses (O, Rb-Sr) were conducted for the shale samples of the Mount McRae Shale collected from the Tom Price, Newman, and Paraburdoo mines in the Hamersley Basin, Western Australia. The Mount McRae Shale at these mines occurs as a footwall unit of the secondary, hematite-rich iron ores derived from the Brockman Iron Formation, one of the largest banded iron formations (BIFs) in the world. Unusually low contents of Na, Ca, and Sr in the shales suggest that these elements were leached away from the shale after deposition. The δ¹⁸O (SMOW) values fall in the range of + 15.0 to +17.9 per mil and show the positive correlation with calculated quartz/sericite ratios of the shale samples. This suggests that the oxygen isotopic compositions of shale samples were homogenized and equilibrated by postdepositional event. The pyrite nodules hosted by shales are often rimmed by thin layers of silica of varying crystallinity. Fluid inclusions in quartz crystals rimming a pyrite nodule show homogenization temperatures ranging from 100 to 240C for 47 inclusions and salinities ranging from 0.4 to 12.3 wt% NaCl equivalent for 18 inclusions. These fluid inclusion data give direct evidence for the hydrothermal activity and are comparable to those of the vein quartz collected from the BIF-derived secondary iron ores (Taylor et al, 2001). The Rb-Sr age for the Mount McRae Shale is 1,952 ± 289 Ma and at least 200 million years younger than the depositional age of the Brockman Iron Formation of ∼ 2.5 Ga in age. All the data obtained in this study are consistent with the suggestion that high temperature hydrothermal fluids were responsible for both the secondary iron ore formation and the alteration of the Mount McRae Shale.