辽宁第Ⅳ金刚石成矿带东部潘家沟辉绿岩中铬铁矿的矿物化学特征及其意义

辽宁省永宁地区因发现原生金刚石而被划分为辽宁第Ⅳ金刚石成矿带,但尚未厘定出金刚石的来源,有必要加强对与金刚石伴生的指示矿物的研究。对该成矿带东部潘家沟地区辉绿岩中选获的铬铁矿开展电子探针成分分析,并与辽宁典型金伯利岩管中的铬铁矿成分进行对比,以探讨该地区铬铁矿的成因及其与金刚石的关系。根据铬铁矿样品电子探针背散射图像显示的粒径、形态及熔蚀特征,以及铬铁矿电子探针成分测试显示的高Cr、富Mg、低Al及贫Ti的特征,推测该地区的铬铁矿来自地幔捕掳晶,属于镁铬铁矿亚类,主要为镁铁-铬铝铁亚种和镁铁-铬铝亚种。计算得到铬铁矿的形成温度为1 252~1 307℃,与前人报道的瓦房店典型金伯利岩中铬铁矿的形成温度基本一致,也接近金刚石的形成温度,表明潘家沟地区辉绿岩中铬铁矿的成因与金刚石关系密切,该地区具有良好的金刚石成矿潜力和找矿前景。研究成果对潘家沟地区金刚石原生矿的勘查及探明该地区金刚石的来源具有指导意义。

扬子北缘大洪山地区新元古代辉长辉绿岩中单斜辉石成因及其构造意义

为进一步解析扬子地块北缘新元古代造山作用过程,本文对扬子地块北缘大洪山造山带~820Ma辉长辉绿岩中的单斜辉石进行了岩相学和原位主微量元素分析,共识别出三类单斜辉石:Ⅰ类单斜辉石核部和边部结晶温度分别为1159~1192℃、1162~1187℃,结晶压力分别为0.16~0.44GPa、0.31~0.52GPa;Ⅱ类单斜辉石结晶温度为1145~1179℃,结晶压力为0.27~0.53GPa;Ⅲ类单斜辉石结晶温度为1118~1150℃,结晶压力为0.09~0.35GPa。三类单斜辉石反演获得的母岩浆含水量分别为1.6%~2.4%、1.7%~2.2%、0.9%~2.1%。三类单斜辉石结晶于岩浆演化的不同阶段:早期基性岩浆形成了高Mg#值的Ⅰ类单斜辉石核部;随着岩浆结晶演化,形成低Mg#值的Ⅰ类单斜辉石边部和Ⅱ类单斜辉石;岩浆演化晚期伴随地壳混染,形成Ⅲ类单斜辉石。综合研究表明扬子地块北缘大洪山辉长辉绿岩形成于弧后盆地背景。

西藏驱龙铜钼矿床辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

冈底斯岩浆带位于西藏中部,是新特提斯洋形成、俯冲、消减以及印度大陆和欧亚大陆碰撞的产物,记录了中-新生代“构造-岩浆-成矿”过程和地质演变。驱龙铜钼矿床位于冈底斯岩浆带的东段,以超大规模斑岩型铜钼矿产而闻名。矿床内出露中侏罗统叶巴组火山岩,古近纪和中新世花岗岩类侵入岩,以及辉绿岩脉等脉岩。基性-中基性岩脉是探索地球深部动力学演变和幔源物质属性的重要窗口,是反演地幔物质化学组成和物理化学条件的直接研究对象。文章以冈底斯岩浆带东段驱龙铜钼矿床内辉绿岩为研究对象,在锆石U-Pb同位素年龄和全岩主量、微量及稀土元素特征分析的基础上,探讨辉绿岩的形成时代、源区属性和产出环境,浅析研究区古近纪构造背景,以期为冈底斯岩浆带古近纪基性岩浆活动和区域构造演化提供约束性数据支撑。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,辉绿岩成岩年龄为(58.9±1.1)Ma,属古新世晚期,与驱龙铜钼成矿作用(16.9~15.8 Ma)无成因联系。辉绿岩属钙碱性系列,高铝(Al_(2)O_(3)=15.43%~18.42%)、贫钾(K_(2)O=0.02%~1.39%)、低钛(TiO_(2)=0.74%~1.05%),相对富集Rb、Th、U、La、Sr和亏损Nb、P和Ti,稀土元素配分曲线呈弱右倾平环状,无负Eu异常,显示弧岩浆的特征。分析认为,研究区辉绿岩形成于冈底斯岩浆活动的第三阶段(65~41 Ma),是在印度大陆和欧亚大陆初始碰撞的背景下,俯冲的新特提斯洋板片发生断离折返,幔源岩浆底侵下地壳,使得岩石圈地幔部分熔融形成的基性岩浆快速上侵的产物。

云南个旧卡房辉绿岩墙锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其岩石圈伸展作用

【研究目的】卡房辉绿岩成因与成岩构造环境的探索对研究个旧地区构造岩浆演化具有重要的科学意义。【研究方法】本文基于LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素分析等方法研究卡房辉绿岩墙的形成年代、地球化学特征及地质意义。【研究结果】锆石U-Pb地质年代学研究表明卡房辉绿岩侵位年龄为77 Ma,年龄为2409 Ma、2616 Ma、290 Ma的继承锆石指示个旧地区存在新太古代和古元古代构造热事件形成的变质基底以及早二叠世的岩浆活动。卡房辉绿岩属于钾玄岩系列,以低硅、高钾、高钛、高镁为特征,富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,具有与洋岛玄武岩相似的稀土和微量元素分布特征。卡房辉绿岩具有较高的初始^(87)Sr/^(86)Sr同位素比值(0.70782~0.70791)和正的εNd(t)值(2.07~2.29);初始铅同位素组成中,(^(206)Pb/^(204)Pb)t=18.286~18.465,(^(207)Pb/^(204)Pb)t=15.668~15.717,(208Pb/^(204)Pb)t=37.763~38.830。Sr-Nd-Pb同位素特征指示卡房辉绿岩岩浆源区具有富集地幔(EM2)特征。【结论】卡房辉绿岩成岩机制为在伸展构造背景下,上涌的软流圈地幔底侵富集岩石圈地幔。在岩石圈地幔60~120 km深度,石榴石二辉橄榄岩经过5%~15%的部分熔融,形成了卡房辉绿岩的初始岩浆,在岩浆侵位过程中同化混染下地壳物质并经过较弱的分离结晶作用形成了卡房辉绿岩。

渤海湾盆地临南洼陷沙三段辉绿岩地球化学特征及其构造意义

辉绿岩作为一种重要的非常规油气储集单元,其形成和分布通常受控于大地构造背景。笔者以渤海湾盆地临南洼陷沙三段辉绿岩为研究对象,采用岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素地球化学等方法,探讨辉绿岩地球化学特征及其地球动力学背景。研究结果表明,辉绿岩属于富钠碱性玄武岩系列,高铝低钛,大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb、Sr)和轻稀土元素富集,高场强元素(Th、U)相对亏损,显示Eu正异常。研究区辉绿岩源于不同壳幔端元相互混合的软流圈地幔。辉绿岩的形成与板内岩浆活动有关,且岩浆侵位过程中发生与地壳物质的混染,是大陆伸展构造背景下的产物。渤海湾盆地新生代伸展属于主动裂谷环境,软流圈地幔上涌与太平洋板块向欧亚板块俯冲和板内地幔柱的形成密切相关。

龙王沟辉绿岩矿废弃地生态修复技术研究

龙王沟辉绿岩矿为历史遗留矿山,早期开采技术水平低下,环保意识不强,造成了严重的矿山地质环境及生态环境问题。为达到保护生态环境,以及减少或避免矿山目前已形成的裸露采坑问题对当地生态环境进一步破坏的目的,对龙王沟辉绿岩矿废弃地进行了生态修复治理研究。针对项目区现状特征,提出项目治理工程措施和土地复垦措施技术方案,经比较分析确定了优选技术方案,并对生态修复工程分项进行了设计。项目实施后,生态效益、社会效益、经济效益显著。

辉绿岩单轴压缩过程变形场的DIC监测与模拟

作为贮备丰富和应用广泛的辉绿岩,其内在的力学特性及破坏模式影响着辉绿岩矿的开采和使用安全.以辉绿岩标准试样为研究对象,利用万能试验机和三维全场应变测量系统获取其单轴压缩过程的力学参数,通过数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC)获取试样测试过程的位移和应变,利用颗粒流分析软件(Particle Flow Code,PFC)建立基于试验参数的二维模型,给出应变场获取方法并实施单轴压缩模拟试验.结果表明:DIC技术能反映出试样表面压缩断裂过程的位移场及应变场,但试样表面颗粒跌落后存在无法监测的缺陷;PFC可以模拟全过程的应变场,且试样起裂位置及裂纹扩展路径与DIC监测结果匹配,但应变场测量精度受到测量圆、布局方式等参数设置的影响.DIC监测技术和数值分析技术的有效结合能更好揭示试样破坏过程的应变演化规律,研究成果可为岩石试样破坏的应变演化提供参考.

河北闫家庄铁矿及辉长辉绿岩矿床地质特征及成因分析

闫家庄铁矿是河北省近年来发现的优质矿床,伴有辉长辉绿岩体的产出,是赞皇矿床集中区的典型铁矿床。基于野外地质调查及矿床地质特征分析,认为:①铁矿(化)体主要赋存于甘陶河群南寺掌组含磁铁变质长石石英砾岩中,具有显著的层控特征,辉长辉绿岩体侵入其中,形成铁矿(化)体与辉长辉绿岩矿互层产出的成矿组合;②铁矿主要发育变质砂砾质结构、变余砂状结构及他形粒状构造、似层状构造,辉长辉绿岩矿主要呈全晶质自形-半自形辉长辉绿结构及块状构造;③铁矿床属于沉积热液改造型矿床,饰面用辉长辉绿岩矿为岩体侵入形成,进一步的找矿方向应着重于矿区深部。

广东省南坑饰面用辉绿岩矿地质特征及加工技术性能

广东省南坑饰面用辉绿岩矿经过前期地质勘查以及试采工作,综合分析了区域地质情况,矿区岩浆岩、构造、成矿矿体及矿体特征等地质特征,论述了矿体、矿石等地质特征以及饰面用辉绿岩的加工技术性能;随着社会经济的发展和城市化进程的加快,饰面石材的需求逐年增加,粤北地区蕴藏着大量可利用的中高档饰面用的非金属矿产,本文以现有的饰面用辉绿岩矿为例,为粤北地区各类型的饰面用石材矿产勘查提供参考,进而推动矿产资源的综合利用价值。

湖北省巴东县建筑用辉绿岩矿体特征及成矿规律研究

本文以中元古界神农架群石槽河组(Pts)中侵入的辉绿岩体为研究对象。在收集分析以往地质成果的基础上,通过地质填图和深部钻探工程等有效的工作方法和进行勘查,查明区内地质构造、矿体地质特征,并从成矿地质背景、矿体特征、围岩蚀变及矿床成因等几方面分析,探讨巴东县建筑用辉绿岩矿成矿规律、找矿标志及找矿潜力,为类似地区的辉绿岩找矿工作提供借鉴经验,对巴东县建筑用辉绿岩的进一步勘查具有指导意义。

西藏扎囊地区朗杰学岩浆岩带辉绿岩地球化学特征及其地质意义

西藏扎囊地区朗杰学岩浆岩带分为北部(朗杰学)岩浆岩带和南部(羊卓雍错)岩浆岩带。以朗杰学岩浆带中辉绿岩为对象,进行了主量元素、微量元素以及锆石U-Pb年代学分析。结果表明辉绿岩锆石U-Pb年龄为140Ma,形成于早白垩世。主量元素显示为基性岩,区别于岛弧基性岩;微量元素和REE标准化图解显示出OIB和MORB两种趋势。朗杰学辉绿岩形成于洋壳俯冲背景,是新特提斯洋早白垩世俯冲的产物。

四川盆地西北部二叠系辉绿岩断层破碎带热液锆石特征及地质意义

四川盆地西北部广元地区二叠系碳酸盐岩地层被辉绿岩岩脉沿断层侵入并发育断层破碎带。为明确广元地区杨家岩剖面中二叠统辉绿岩岩脉断层破碎带中热液锆石特征,探讨与锆石形成有关的热液活动性质、来源及时限,本文利用薄片观察、扫描电镜+阴极发光分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年以及荧光分析等技术方法和手段开展综合研究。结果表明:热液锆石主要产出于辉绿岩脉断层泥质–角砾状充填物中,具典型热液锆石形态、结构及微量元素特征;锆石^(206)Pb/^(238)U表面年龄为110~114 Ma,加权平均年龄为112.0±0.9 Ma,说明燕山Ⅲ幕(早白垩世末期)构造运动及流体活动已影响到龙门山北段的川西北地区。携带SiO_(2)等物质、具较高温度的深部热液流体与烃类流体混合沿断层带进入二叠系,除在断层破碎带中与Zr^(4+)结合形成热液锆石外,还形成部分次生溶孔;对于封闭性较好的区域,因压力释放及温度降低,过饱和SiO_(2)迅速晶出并充填孔隙及裂缝,使岩石孔隙度急剧降低;晚期方解石的沉淀进一步降低岩石的储集空间,严重影响储层储集性能。流体充填是造成川西北部广元地区火山岩侵入体断层破碎带火山岩及围岩致密化的重要原因。

诸广中部鹿井铀矿田辉绿岩磷灰石U-Pb年龄、地球化学特征及其与铀成矿关系

辉绿岩脉与热液型铀矿化关系十分密切。本文以鹿井矿田辉绿岩为研究对象,通过野外地质调查、磷灰石U-Pb年代学和地球化学研究,旨在探究其形成时代、岩石成因、构造背景及其与铀成矿关系,为探讨区域铀成矿机制提供依据。辉绿岩中磷灰石的U-Pb定年指示,辉绿岩形成年龄为~200 Ma,是诸广—贵东地区200~190 Ma基性岩浆活动的重要组成。辉绿岩地球化学组成类似于洋岛玄武岩(OIB)特征,形成于早侏罗世—晚三叠世之交的岩石圈伸展构造背景下,岩浆起源于亏损地幔源区且被流体交代,岩浆形成过程经历了一定程度的分离结晶和地壳混染作用。鹿井矿田主要铀矿床的成矿年龄为128~51 Ma,明显晚于区内辉绿岩的形成时代(~200 Ma),因此,由~200 Ma的基性岩浆活动直接提供成矿所需的矿化剂ΣCO_(2)的可能性较小。辉绿岩在鹿井矿田“交点”型矿化的形成过程中,不仅提供了有利的氧化—还原界面,而且基性岩浆侵位时所形成的次级构造裂隙还为成矿提供了有利的空间。

贵州省望谟县昂武乡交朝辉绿岩与围岩接触关系及特征研究

大地构造处于羌塘-扬子-华南板块-扬子陆块江南造山带右裂谷-前陆盆地区望谟北西向构造变形区,处于北东东向桑榔背斜南翼,区域总体构造形迹呈北东向展布。该文详细阐述望谟县昂武乡交朝地层及构造情况,重点突出辉绿岩、辉绿岩岩体与围岩接触关系、辉绿岩岩体与围岩接触及蚀变特征,划分辉绿岩岩体与围岩接触的岩性和顶、底板接触蚀变分布情况。

江南造山带西段新元古代构造演化——来自湘西怀化辉绿岩中辉石、黑云母成分的启示

关于江南造山带的新元古代构造演化背景素有地幔柱—裂谷模型、岛弧模型及板块—裂谷模型之争,其争论的焦点在于扬子与华夏板块碰撞的具体时间,以及聚合后裂解的动力学环境。笔者等选取江南造山带西段湘西怀化地区~788 Ma辉绿岩中的单斜辉石和黑云母为研究对象,采用电子探针和激光剥蚀—等离子体质谱仪对其化学成分进行了精确测定,以期进一步约束该地区的成岩构造背景。怀化辉绿岩中的单斜辉石可分为普通辉石和透辉石两种,根据单斜辉石的n(Ca)/n(Al)值(3.48~7.15)和高w(Ti)/w(Eu)值(>1500)的特征,笔者等判断江南造山带西段的新元古代地幔可能遭受了硅酸盐熔体和俯冲流体的多重交代作用。单斜辉石温压计的估算结果表明,普通辉石的结晶温度为1080~1112℃,结晶压力0.3~0.6 GPa,对应的深度为9.1~20.8 km;而透辉石的结晶温度为1237~1274℃,结晶压力1.0~1.32 GPa,对应的深度为31.8~42.6 km。综合单斜辉石和黑云母的微量元素特征(单斜辉石的Al、Ti、Ca、Na等元素和黑云母的Mg、Fe等元素)、岩浆系列和构造环境判别图解,表明该区的亚碱性拉斑玄武质岩浆来自于上地幔顶部与地壳结合的部位,是软流圈地幔部分熔融产生的板内碱性玄武质岩岩浆上升到浅部发生结晶分异作用形成的。结合区域的构造演化特征,笔者等提出一种三阶段的改进板块—裂谷模型,用以描述江南造山带西部的新元古代构造背景。

顺北油气田辉绿岩地层井壁稳定钻井液技术

针对顺北油气田辉绿岩地层钻井过程中井壁坍塌失稳的技术难题,采用X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、线性膨胀、滚动回收率、三轴岩石力学测试仪等方法,研究了辉绿岩组构特征、理化性能,分析了岩石力学性能及钻具振动对辉绿岩井壁稳定的影响。分析结果表明,微裂缝的弱面效应易诱发辉绿岩岩体井壁垮塌失稳,钻具的扭转振动、横向振动会对辉绿岩井壁失稳产生较大影响。为此,对钻井液密度、封堵性能和携岩性能进行优化,形成了辉绿岩井壁稳定钻井液技术,并制定了配套的技术措施。辉绿岩井壁稳定钻井液技术在顺北X井三开应用后,顺利钻穿厚22 m的辉绿岩,钻进过程中钻井液性能良好,没有出现明显的复杂情况,起下钻正常,井段平均井径扩大率仅为6.0%。辉绿岩地层井壁稳定钻井液技术能够保证辉绿岩井段的安全顺利钻进,井眼规则,对解决辉绿岩井壁失稳复杂具有较好的效果。

珍珠岩-辉绿岩石粉高性能保温砂浆制备正交试验研究

采用膨胀珍珠岩作为骨料制备保温砂浆,选取辉绿岩石粉、超细粉煤灰作为矿物掺料,通过六因素五水平正交试验,研究各组分材料掺量不同对保温砂浆参数的影响情况,并确定保温砂浆达到最佳性能时的配合比,结果表明:珍珠岩保温砂浆导热系数会随养护时间的增长,波动上涨;最优配合比结果为水泥∶骨料∶水∶可分散乳胶粉∶粉煤灰∶辉绿岩石粉=1∶1.67∶2∶0.045∶0.15∶0.225,最优组砂浆试块导热系数均值为0.0637 W/(m·K),抗压强度均值为0.927 MPa,均能满足规范要求;在单位试验组中,辉绿岩石粉掺量在在区间[0,15 g]以内,可以提高砂浆稠度并降低导热系数,在区间[0,30 g]内时,可以提高砂浆抗压强度;配制珍珠岩保温砂浆,应尽可能的增加膨胀珍珠岩掺量。

西藏中部聂尔错地区辉绿岩锆石U-Pb年龄与地球化学特征:对新特提斯洋板片断离的指示

【研究目的】幔源岩浆活动是探讨深部动力学演化的理想研究对象,西藏中部聂尔错地区广泛发育的基性岩脉无疑是探讨区域构造-岩浆演化的关键所在。【研究方法】本文对聂尔错辉绿岩脉进行了系统的岩石学、地质年代学和地球化学综合研究。【研究结果】分析结果表明,聂尔错辉绿岩锆石U-Pb定年结果为(50.8±0.6)Ma,为始新世早期岩浆活动的产物。全岩地球化学组成显示辉绿岩具有低Si O_(2)、高Mg O、Al_(2)O_(3)、Ti O_(2)和全碱含量(Na_(2)O+K_(2)O),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素等特征,显示碱性洋岛型玄武岩(OIB)的地球化学特征。地球化学特征指示辉绿岩可能起源于软流圈地幔,同时岩浆在上升过程中受到一定程度的地壳物质混染。【结论】结合西藏南部地区广泛发育的同时期碰撞后林子宗火山岩与OIB型基性岩,研究认为西藏地区新生代岩浆活动主要受控于新特提斯洋的北向俯冲以及印度-欧亚板块的碰撞过程,板片断离所导致的上涌软流圈地幔减压熔融是聂尔错辉绿岩最为合理的成因解释。

辽宁清原中元古代辉绿岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

辽宁省清原县位于华北克拉通北缘东段,对清原县红透山地区的辉绿岩脉开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学分析,旨在探讨华北克拉通在中元古代时期的构造演化。红透山辉绿岩LA-ICP-MS岩浆锆石U-Pb年龄为1293 Ma±35 Ma,代表该岩体的形成时代。辉绿岩SiO_(2)=49.42%~50.76%、MgO=3.56%~5.83%、Na_(2)O+K_(2)O=3.95%~6.2%,变化于碱性和亚碱性系列之间。微量元素特征显示:相对富集LREE,相对亏损HREE、HFSE,无明显Eu异常。研究认为红透山辉绿岩为伸展环境下形成的板内玄武岩,其岩浆源于俯冲物质影响的富集岩石圈地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。结合前人对华北克拉通北部与东北部中元古代辉绿岩的研究,认为红透山辉绿岩的形成与哥伦比亚超大陆的裂解有关。

桂西大化辉绿岩岩石成因及对区域构造演化的指示

桂西大化地区出露大量层状和似层状辉绿岩,探究其成因对了解区域构造演化以及地幔源区特征具有重要意义。本文对大化辉绿岩进行地球化学、Sr-Nd同位素研究,结果表明:桂西大化辉绿岩属于碱性玄武岩系列,具有较高的TiO_(2)含量(2.00~3.82wt.%)和Ti/Y值(860~1176),总体上具有与峨眉山高Ti/Y值玄武岩系列相似的稀土元素和微量元素的含量和特征,可能代表了峨眉山地幔柱岩浆活动的东延。但与峨眉山高Ti/Y值玄武岩相比,大化辉绿岩表现出明显的高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf的亏损,具有较高的^(87)Sr/^(86)Sr(t)值(0.710087~0.712849),中度偏低的ε_(Nd)(t)值(-1.68~1.21),综合表明大化辉绿岩的原始岩浆可能来源于峨眉山地幔柱物质,岩浆上升过程中受到了扬子陆块下富集岩石圈地幔物质的混染。大化辉绿岩处于右江盆地的中部,距离哀牢山-马江缝合带较远,且大化辉绿岩及周边地区并未出露更早或同期与俯冲作用相关的岩浆岩,大化辉绿岩涉及的富集岩石圈地幔可能由更早期构造热事件改造形成。