绿片岩-低角闪岩相变质条件下磁铁铁矿与黄铁矿间的Fe同位素分馏

对辽宁省鞍山一本溪地区经历了绿片岩一低角闪岩相变质的新太古代条带状铁建造中磁铁矿和黄铁矿矿物对的Fe同位素分析结果显示:相对于标准IRMM-014,所有样品的磁铁矿和黄铁矿均显示Fe的重同位素富集;且黄铁矿的Fe同位素比值均大于磁铁矿的Fe同位素比值(ε57Fe黄铁矿ε57Fe磁铁矿),两种矿物的Fe同位素比值之差为△57Fe黄铁矿-磁铁矿=2.23～5.13.黄铁矿富集铁的重同位素表明矿物的Fe同位素组成并不代表其原始沉积的特征,而是在区域变质作用过程中Fe同位素发生了交换的结果.由同位素平衡判别图解可知,在绿片岩一低角闪岩相变质作用中,磁铁矿-黄铁矿间的Fe同位素基本达到了平衡,且在平衡条件下黄铁矿比磁铁矿更富集Fe的重同位素,二者之间的Fe同位素平衡分馏系数α黄铁矿-磁铁矿≈1.000 4‰±0.06‰(2σ).这一研究成果是对变质作用过程中Fe同位素的地球化学行为认识的重要进展.     

Mineralogical changes during thermal demagnetization of natural continental sandstones

We study the mineralogical changes suffered by specimens of natural miocene red and green continental sandstones (from Pozuelos Formation and Tiomayo Formation) cropping out in the Argentine Puna that increase their bulk magnetic susceptibility and change color when thermally treated. We hypothesize that on heating siderite, which is present in small quantities as cement in the studied sandstones, would oxidize and decompose into maghemite and/or magnetite. Subsequent heating to higher temperatures sometimes would bring about the conversion of maghemite and/or magnetite to hematite. Mössbauer spectroscopy proved to be a very valuable tool for the determination of the presence of siderite in small amounts in the studied samples. The present results show that further work is needed in order to fully understand the mineralogical changes suffered by continental sandstones during heating. The characterization of such changes occurred during laboratory routines is relevant, since they can help to better understand natural processes.     

老挝帕莱通铁矿床西矿段磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

帕莱通铁矿床是老挝万象—呵叻中新生代盆地中最大规模的铁矿床,分为东、西2个矿段,西矿段为豆状、块状富磁铁矿矿体,东部则主要发育角砾状贫赤铁矿矿体。其中,西矿段主要产于新生代富铁质玄武岩中。文章对西矿段中豆状、块状磁铁矿进行了详细的野外地质调查和显微结构分析,发现块状磁铁矿具有细粒他形结构特征,豆状磁铁矿具有球粒同心圆状结构特征。对较为新鲜的磁铁矿进行电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分析显示:帕莱通铁矿床磁铁矿TiO_2-Al_2O_3-MgO三角图落入岩浆岩区域;微量元素富集V、Ti、Cr、Co、Ni及Ga等元素,亏损Sr、Ba及Mg等不相容元素;w(Co)和w(Ni)较高,且较高的Ni/Co比值可以反映成因与深源物质;w(Ti)较高且Ni/Cr比值≤1,在Ti-Ni/Cr图中落入了热液型磁铁矿的范围;Ga-Sn图解表明磁铁矿属于斑岩型热液成因;(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)或Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)成因判别图显示该矿床兼具Kiruna型和斑岩型矿床的特征;w(V)表明磁铁矿在较低氧化环境中形成;(Al+Mn)-(Ti+V)形成温度判别图表明磁铁矿形成温度处于300～500℃范围内。文章认为帕莱通铁矿床成矿物质主要源于岩浆演化作用形成的富铁流体,后期由于岩浆热液流体的交代作用,使得磁铁矿具有了热液成因的特征。岩浆型矿床类型在老挝及邻区分布较为广泛,研究帕莱通铁矿的成因,对于总结区域成矿规律,指导同类型矿床找矿预测具有重要意义。     

甘肃省永昌县东大山磁铁矿床地质特征及找矿前景分析

东大山磁铁矿地处阿拉善隆起Cu-Ni-Pt-Fe-REE-P-石墨-芒硝-盐类成矿带西缘,属于产在前长城系龙首山群一套变质岩中的沉积变质型磁铁矿床,分析其航磁异常特征及找矿标志对同类型矿床勘查具有借鉴意义。通过收集矿区地质资料,基于在矿区及周边开展的1∶5万航磁测量及异常查证情况,分析了矿区地质、地球物理和遥感影像特征,提出了沉积变质型铁矿的找矿标志,并圈定了找矿远景区1处。     

新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系研究主要进展及成果

新疆北部晚古生代地质构造演化复杂,岩浆作用形式多样,造就了大规模的成矿作用.本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆活动的地质过程.通过典型矿床的深入剖析,建立相应矿床类型的成矿模式,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现.鉴于塔里木地幔柱的活动特点和成矿表现,将其与新疆北部三类主要矿床类型建立关联,对比岩石学、年代学及地球化学特点,发现其成矿类型与塔里木地幔柱及板块构造存有密切关系,可能是两种构造体制叠加并存的结果.塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着俯冲板块的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型.     

北京密云水库表层沉积物磁性矿物的鉴别

本文对密云水库表层沉积物中的磁性矿物进行了岩石磁学和透射电子显微学的综合研究.本实验建立的磁选方法实现将70%～85%左右的磁性矿物从沉积物中分离出来.岩石磁学研究表明,密云水库沉积物中的磁性矿物以多畴和单畴磁铁矿为主,还含有少量高矫顽力弱磁性载磁矿物（可能为赤铁矿）.对磁选矿物的透射电镜观测表明,样品中部分单畴磁铁矿具有纳米尺寸和化学纯度高等特点,为拉长的立方-八面体磁铁矿,是趋磁细菌产生的化石磁小体;多畴磁铁矿多数具有微米尺寸,形状不规则,为碎屑成因;超顺磁磁铁矿粒径约为5～20 nm,且含硅、铝等元素,可能为自生成因.研究结果表明,岩石磁学和透射电子显微学的综合应用可以更全面、准确地分析沉积物中磁性矿物的成分、含量、粒径和化学成分等信息,为环境磁学、生物地磁学和古地磁学研究提供依据.     

新型磁选装置的研制及其应用于分离超贫磁铁矿中的磁性铁

磁性铁是超贫磁铁矿勘查中的基本分析项目之一,为准确测定磁性铁的含量,首先需要实现磁性铁的定量分离。目前常用的手工内磁选法由于所用磁铁的有效磁场强度难以保证,而且受人为操作的影响较大,导致分析结果的重现性差。本文应用50 m L滴定管、电磁铁和三相异步电动机,研制了一种新型磁选装置——电磁式磁性铁分选装置,实现了超贫磁铁矿中磁性铁与非磁性铁的定量分离,结合重铬酸钾容量法建立了超贫磁铁矿中磁性铁的分析方法。在选定的磁选条件下(电流2.5 A,磁选管运动频率40 r/min,磁选时间5 min)分析铁矿石标准物质,磁性铁的测定值与标准值的相对误差小于1.0%;分析采自实际矿区的超贫磁铁矿样品,磁性铁的测定结果与手工内磁选法一致,且相对标准偏差(RSD,n=5)小于1.0%,优于手工内磁选法的精密度。本方法采用的电磁式磁性铁分选装置有效地控制了磁场强度的强弱,避免永磁铁出现磁损失,同时可以量化磁性铁分离的参数,提高了磁性铁的分析精度。     

弓长岭铁矿床磁铁富矿形成机制探讨

弓长岭沉积变质型铁矿床是我国鞍山式铁矿床的典型代表,矿床中的磁铁富矿体的形成一直都是矿床研究的重点问题。研究表明,弓长岭富铁矿体赋存于反S型褶皱中,局部矿体出现褶曲现象。磁铁富矿体产于主要是由斜长角闪石、磁铁石英岩构成的含铁岩系中。磁铁富矿的围岩主要是绿泥片岩、石榴绿泥片岩、绿泥石榴岩和少量黑云母绿泥片岩。对绿泥石片岩、石榴绿泥片岩和绿泥石榴岩的常量、微量与稀土元素的研究和对绿泥石、石榴石、黑云母铁含量与磁铁矿品位的研究表明,含铁岩系在沉积间歇中出现的含铝的泥质-粉砂质物质在富铁矿形成过程中起对磁铁石英岩中带出的硅消耗（带入）形成石榴石、绿泥石、黑云母等的作用。区域变质作用为磁铁富矿的形成提供了储矿空间,同时区域变质作用产生变质热液,变质热液淋滤途经的磁铁石英岩可从中带出FeO,变质热液是磁铁富矿形成过程中重要的物质载体。在进变质过程中,区域变质作用为矿物转换提供所需的温压条件。可见,区域变质作用是磁铁富矿形成的重要条件。     

北山南部敦煌岩群铁矿化磁铁石英岩的变质成因①

北山南部地区敦煌岩群广泛分布着铁矿化磁铁石英岩,这些铁矿化磁铁石英岩沿片岩顺层分布,长度几米到一百多米不等,宽几十厘米到两米左右,浅灰色到肉红色,具强磁性。为了研究这种石英岩的成因,笔者对新疆与甘肃的交界处白山西南侧这套地层的斜长角闪片岩中具有代表性的磁铁石英岩完整采集样品,样品具石英、磁铁矿、白云母、黑云母和绿泥石五种矿物,TFe为12.60%~12.70%。根据野外磁铁石英岩产出地质特征、室内显微镜薄片鉴定结果和电子探针检测各矿物特征,结合化学简项分析和岩石化学分析结果,发现本文研究的磁铁石英岩与国内外BIF(Banded iron formation)型磁铁石英岩不同,不具有沉积特征,可能为单纯变质成因。北山地区敦煌岩群这套古老变质地层可能经历了晚太古代、古元古代两次重要的变质事件,本文研究的铁矿化磁铁石英岩可能是在其中一次变质事件过程中形成的。这套变质地层是铁、铜、金等金属元素富集的含矿地层,具有极其重要的研究意义和找矿意义。     

甘肃德勒诺尔铁矿地质特征及找矿方向

德勒诺尔铁矿是近年新发现的大型磁铁矿床,位于祁连山造山带中祁连陆块。铁矿体赋存于蓟县系泥硅质板岩中,矿体呈层状产出,与围岩整合接触,矿石主要为变余结构、条带状构造,矿石矿物为磁铁矿,具有沉积变质特征。该矿床的发现对在中祁连地区寻找同类型矿床具有一定的指导意义,同时也填补了该区铁矿勘查找矿空白。