白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床——一个罕见的中元古代破火山机构成岩成矿实例

白云鄂博碳酸岩型REE-Nb-Fe矿床是世界上最大的稀土矿床。稀土矿石产于整个白云石碳酸岩体和部分脉状碳酸岩中。对比世界上20余个火成碳酸岩地区的特征后发现,白云鄂博地区完全具备国外火成碳酸岩区的地质特征。在岩石、矿石组合上,本区也发育一套碳酸岩+超基性岩+碱性基性岩(含基性熔岩)+碱性岩+稀土矿石+铁矿石组合;在矿物组合上,以白云石为主,方解石次之,伴生一套碱性闪石、长石、霓石、磷灰石、萤石、磁铁矿、稀土矿物组合;在全岩化学成分、微量元素、稀土元素和Sr、Nd、Pb、C、O同位素上,这些岩石具有一定的亲缘关系,有着共同的来源;在岩体的形态与岩石组构上,它们以岩席、岩筒和脉岩的形式出现,并发育有强烈的熔离作用与流动构造;在区域构造上,发育隐伏穹窿构造、岩筒构造和巨型断裂汇聚构造。综合分析上述特征表明:白云鄂博地区具有中元古代破火山机构的痕迹,赋矿白云石碳酸岩体则是顺层侵入的火成碳酸岩体,东矿、主矿可能是一个火山颈构造控矿,而赋矿白云石碳酸岩体西南侧的苏木图矿床则是隐伏岩筒构造控矿。

白云鄂博矿区碱性基性岩-碳酸岩岩墙岩石学研究

白云鄂博地区广泛发育碳酸岩墙 -碱性基性岩墙,通过对其岩石学、矿物学、岩石化学、稀土元素、微量元素的系统研究表明,碳酸岩墙为火成碳酸岩,部分碳酸岩墙的REE含量高达14 6 75 %,与赋矿白云石碳酸岩体的REE含量(最高达 10 % )相近,两者均为富稀土矿石。矿区基性岩墙的K2 O +Na2 O含量( >5 % )高于普通基性岩石(4 % ),表明它们属于碱性岩类,是碱性基性岩墙。碳酸岩墙 -碱性基性岩墙的REE与微量元素的分配型式近似,Sr、Nd、Pb同位素特征亦相近,表明它们形成于一个比较特殊的、近似的源区,两者有一定的成因关系。

新疆西准噶尔地区两类蛇绿岩的地质特征及其成因研究

本文将西准噶尔地区蛇绿岩分为两类:一类是变质橄榄岩+橄长岩+辉长岩岩石组合(简称PTG系列);另一类则是变质橄榄岩+辉石岩+辉长岩岩石组合(简称PPG系列)。前者以达拉布特、和布克赛尔蛇绿岩带为代表,后者以唐巴勒、玛依勒山蛇绿岩带为代表。PTG系列遵循富Al的演化趋势,而PPG系列则遵循富Ca的演化趋势;从而造成两类蛇绿岩之间在岩石组合、矿物学、岩石化学、稀土元素等地球化学以及所含铬铁矿床的种属上均有明显的差异。 两类蛇绿岩中变质橄榄岩的成因机制是上地幔岩部分熔融,两者之间的差异则是由部分熔融程度决定的。而壳层岩石(指堆积杂岩、岩墙杂岩、熔岩)则是由岩浆结晶作用形成的;堆积杂岩中出现辉石岩+辉长岩和橄长岩+辉长岩的不同岩石组合则与堆积岩岩浆房出露的深度和氧化状态有关。

造山带中富集型上地幔的成因——以萨尔托海蛇绿岩块为例

发育于造山带中的蛇绿岩,其剖面下部的地幔橄榄岩部分是造山带地区富集型上地幔的直接标本。其地球化学特点是:主要元素Al_2O_3、TiO_2、CaO、Na_2O、K_2O强烈亏损,而REE,痕量元素和^(87)Sr/^(86)Sr则强烈富集;同时,^(143)Nd/^(144)Nd<0.511836,亦表明它们属于一个富集型的源区。 形成富集型上地幔的主要机制是地幔交代作用,富含不相容元素的低熔岩浆和富Ca-LREE流体与已亏损的地幔橄榄岩发生脉状交代和渗透交代反应,从而造成上地幔中不相容元素的富集。造山带富集型上地幔形成的构造环境是:洋壳从扩张脊向两侧运移并最终拼入造山带这段时间内。富集型上地幔不但存在于大陆区,而且亦存在于造山带地区,它可能是一种全球性的地球内部的化学作用。

论断陷槽中的铜镍硫化物矿床

位于被动大陆边缘断陷槽中铜镍硫化物矿床是我国很有特色的镍矿类型,目前在我国造山带中可划分出4条断陷槽成矿带.在成矿带中,依其含矿岩体类型的不同可分出4种矿床类型,每类矿床有其独特的矿物成分、岩石组合、岩石化学等方面的特征.据此特征,指出了该类矿床的成因机制和成矿规律,并对成矿预测提出了相应的地质标志.

新疆西准噶尔地区两类蛇绿岩中橄榄岩的矿物学研究

两类蛇绿岩中变质橄榄岩的矿物表现出的共同特征是:从二辉橄榄岩→斜辉橄榄岩→斜辉辉橄岩→纯橄岩→铬铁矿石,其橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的Mg/(Mg+Fe)(矿物牌号)依次升高,表现出富Mg贫Fe的演化趋势;铬尖晶石的Cr/(Cr+Al)亦同时升高,表现为富Cr贫Al的演化特征。 变质橄榄岩中的矿物均是原始上地幔岩部分熔融的残余物。在部分熔融过程中,橄榄石与铬尖晶石是生成相矿物,而斜方与单斜辉石则是消失相矿物,正是通过两种辉石的不断消失,岩石才从二辉橄榄岩依次转化为纯橄岩,并造成纯橄岩与铬铁矿的紧密伴生。在此过程中,矿物成分时刻都在变化,造岩矿物向富Mg贫Fe,金属矿物向富Cr贫Al方向调整,这与实际测定结果是一致的。

新疆西准噶尔地区冶金型与耐火型铬铁矿床的特征及其成因研究

西准噶尔蛇绿岩中发育两类铬铁矿床(或矿化):一类是冶金型铬铁矿床,它以唐巴勒、萨雷诺海为代表;另一类是耐火型铬铁矿床,它以萨尔托海、鲸鱼、洪古勒楞为代表.冶金型矿床中的造矿与副矿物铬尖晶石以高Cr低Al为特征,耐火型则以高Al低Cr为特征.副矿物铬尖晶石的成分从二辉橄榄岩至纯橄岩均显示出向富Cr贫Al方向演化的趋势,两类造矿铬尖晶石成分位于该系列上的不同范围,显示了两者间的差异.豆荚状铬铁矿床的形成是原始地幔岩高度熔融的残余物,冶金型矿床的熔化程度高于耐火型矿床.豆荚体的聚集和分散则依靠上地幔的塑性剪切作用实现的.

豆荚型铬铁矿床的研究现状

目前,豆荚型铬铁矿床的研究仍然是各国地质学家最关注的问题之一。近十几年来的研究证明,豆荚状铬铁矿床有一定的共性:(1)矿床常赋存于堆积杂岩接触带之下的一定层位中;(2)矿体与纯橄岩+斜辉辉橄岩杂岩带有关;(3)矿石可划分为高铝和高铬型两类,并与特定的岩石组合有关;(4)矿体的分布与变形构造(线理、叶理)关系密切;(5)矿体产于高磁、高电、低重力异常区;(6)矿床产于扩张脊环境。鉴于上述特点,不同的学者提出了不同的成因观点:一种观点认为铬铁矿浆最早形成于堆积杂岩岩浆房底部,后与纯橄岩一起结晶,在自身重量的作用下“沉入”斜辉辉橄岩中(J.Dickey,1975);另一种观点认为矿体产于斜辉辉橄岩中的岩浆通道的“洞穴”中,经对流循环而成矿(B.L.Lago等,1982);其成岩成矿的微观机制是原始地幔岩的部分熔融作用,成矿物质铬尖晶石来源于单斜辉石等矿物的不一致熔融(王希斌等,1987)。

白云鄂博——一个典型的碱性-碳酸岩杂岩的厘定

在内蒙古白云鄂博地区发育着一套由碱性-碳酸岩杂岩(原H_8)、碳酸岩岩墙群、沉积—火山岩系(原H_9)、矿区浅成中基性岩岩墙群和角砾橄榄岩体群等组成的独具特色的大型杂岩。 白云鄂博Nb-Fe-RE超大型矿床其赋矿碳酸岩(H_8),长期被误认为沉积白云岩。根据综合对比研究表明,赋矿H_8同本区典型的火成碳酸岩岩墙群和世界同类碳酸岩存在着高度的相似性。而与本区典型沉积岩剖面中的腮林忽洞微晶丘和白云岩却完全迥异。故白云鄂博矿床赋矿H_8实为一典型的碱性—碳酸岩杂岩。在岩石分类学上,采用CaO-MgO-(FeO十Fe_2O_3+MnO)三端元组分分类图解,将本区碳酸岩类划分为两大独立的岩石分区,即:以方解石碳酸岩为代表的钙质碳酸岩类(Ⅰ类)和以含铁白云石或铁白云石碳酸岩为代表的镁质碳酸岩类(Ⅱ类)。前者岩浆成分属Ca Fe质系列,后者属Mg Fe质系列,两者均具有富铁演化趋势。 对世界上主要火成碳酸类(不含Na质碳酸岩)进行的统计结果,同样给出了两大独立的岩石类型分区(即Ⅰ类和Ⅱ类)和两大岩浆成分系列(Ca Fe质和Mg Fe质)。这一结果则与本区碳酸岩实际有着惊人地一致。它反映一个无可争辨的事实,即全球碳酸岩所固有的成岩成矿专属性,这一属性不受产地、成岩时代和产状等的约束,而表现一致共有的普遍规律。

白云鄂博赋矿白云岩与微晶丘和碳酸岩墙的碳氧同位素对比研究

本文通过方解石和白云石的碳和氧同位素分析,对比研究了白云鄂博赋矿白云岩、黑脑包微晶丘、北京西山微晶丘、宽沟北正常沉积灰岩和白云鄂博碳酸岩墙,从而探讨了赋矿白云岩的成因及其与超大型Fe-Nb-REE矿床的成因关系。结果为:①黑脑包腮林忽洞群顶部微晶丘和北京西山寒武系顶部微晶丘碳酸盐的δ^(13)C值都在0±2‰左右,δ^(18)O值为18.3‰～25.1‰,均具有典型海相沉积碳酸盐岩的特点;②白云鄂博东矿采场δ^(13)C值为-7.9‰～-1.1‰,δ^(18)O值为9.1‰～20.9‰;矿区东西两端δ^(13)C值-7.9‰～-0.6‰,δ^(18)O值8.6‰～25.7‰;均介于地幔流体与典型沉积碳酸盐岩之间。部分赋矿白云岩样品中白云石与方解石之间的碳氧同位素分馏△^(13)C和△^(18)O值均小于0‰,表明其受到过次生蚀变作用,低δ^(18)O值白云石样品所对应的负△^(18)O值反映了地幔镁质流体对沉积碳酸盐岩的强烈交代作用;③矿区—富稀土碳酸岩墙的δ^(13)C值为-7.2‰～-4.7‰,δ^(18)O价值为11.9‰～16.4‰,表明其碳酸岩岩浆并非原始地幔来源,而可能与俯冲板块携带的沉积碳酸盐岩与地幔流体在深部的高温混合熔融有关。碳酸岩墙中白云石与方解石之间的碳和氧同位素分馏均小于0‰,说明该碳酸岩墙中的白云石与方解石并非同成因矿物。

我国尾矿综合利用研究现状及建议

尾矿资源综合利用问题已受到世界各国的重视,其对策已由消极的废物处理转向物质再回收,尾矿资源化的发展趋势越来越清晰。但是,我国尾矿综合利用率和发达国家相比还存在较大的差距。大量的尾矿积存,对矿山周边地区环境、土地利用造成了严重的影响。开展典型尾矿资源综合利用技术研究和推广尾矿资源产业化利用技术研究与推广,不但可使原来资源枯竭或资源不足的矿山焕发青春,而且还能够重新成为新的资源基地,以开辟新的材料科技领域,推动科技进步,同时也可以解决环境污染、改善生态环境和整治国土,具有巨大社会、经济和环境效益。因此尾矿的综合利用要做到国家重視、立法保障、评价先行、技术支撑、全部利用,才能真正解决尾矿污染等问题。

白云鄂博赋矿白云岩成因研究历史、问题及新进展

前人对白云鄂博矿床赋矿白云岩的成因主要有4种认识:①正常沉积;②岩浆侵入;③海底火山喷溢沉积;④与深源热卤水有关。笔者综合评述了这些认识的主要论据,阐述了笔者等的新发现——赋矿白云岩为大型微晶丘——它可以较好地解释这些看起来极为矛盾的地质事实。

中国金属尾矿资源综合利用现状研究

金属矿山尾矿是一种含有微量金属矿物和大量非金属矿物的二次资源,近十年来中国金属矿产开发利用与金属尾矿持续堆积一直呈高速增长状态。经初步估算,仅2011年中国尾矿排放量就达13～14亿吨,但当前我国尾矿综合利用率尚不到10%。为了更有效的开发利用中国尾矿资源,本文在分析尾矿基本特征及十年来中国金属矿产资源开发与尾矿堆积现状的基础上,总结了当前尾矿综合利用两大途径—尾矿再选、尾矿整体利用两个方面的研究现状及取得的一些成绩。提高尾矿资源的综合利用率不仅是当前部分矿山解困的出路之一,而且可以带来长期的经济、社会、环境效益。

对富铝型豆荚状铬铁矿矿床成因的新认识——以新疆萨尔托海铬铁矿矿床为例

萨尔托海铬铁矿矿床产于萨尔托海蛇绿岩块的地幔橄榄岩中,属于富铝型豆荚状铬铁矿床。该矿床与一套橄长岩和辉长岩类岩石紧密伴生,矿体周围常被一薄的绿泥石壳所包裹。本区铬铁矿的形成包括两个阶段:第一阶段是原始地幔岩经高度熔融形成富铬铬铁矿;第二阶段形成富铝铬铁矿。交代作用伴随着新生单斜辉石和斜长石的形成。原始地幔岩的高度熔融以及基性熔体在地幔橄榄岩中的形成和存在是萨尔托海铬铁矿形成的先决条件。

中国造山带蛇绿岩中铬铁矿床的成因类型及其成矿的若干特征

本文对我国造山带中铬铁矿床分为岩浆堆积成因及地幔熔融残余成因两大类型,并将它们细分为若干亚类。两类铬铁矿分别产于蛇绿岩剖面的不同层位上,岩浆分离结晶成因者位于剖面的上部,地幔熔融残余成因的豆荚状铬铁矿床则位于剖面的下部。后者包括3个亚类,富铬型、富铝型及过渡型,它们具有不同的成因机制和成矿条件。

河北承德大庙黑山钒钛磁铁矿床岩石地球化学特征

河北承德大庙黑山铁矿床位于大庙斜长岩体南部边缘,大庙斜长岩体由黑山、马营、罗锅子沟岩体和大乌苏沟4个密切伴生的斜长岩和苏长岩体组成,其中钒钛磁铁矿体主要产于黑山苏长岩中。岩石地球化学研究表明,研究区内Mg#顺序依次为:超基性岩>苏长岩>斜长岩>磁铁矿石,反映基性岩浆侵入的时间稍晚于超基性岩。大庙斜长岩体、苏长-斜长岩体的各类型岩石中δ(Eu)具弱正异常,反映原始岩浆为碱性玄武岩浆的特征;轻稀土和大离子亲石元素富集,Ce/Pb比值高于地壳平均值,原始岩浆具有幔源特征,大庙斜长岩体产于板内拉张环境。苏长岩化学性质与矿床的形成有密切的关系:黑山、大乌苏沟两个岩体具有相同特征,苏长岩为镁质-镁铁质,富碱质,形成较富的铁、磷、钒、钛矿床;罗锅子沟岩体苏长岩富铁、钛,贫碱,形成的铁、磷、钒、钛矿床很贫或者只有矿化;马营岩体苏长岩富硅铝,贫碱,矿化很弱。

西藏罗布莎铬铁矿床的进一步找矿意见和建议

根据罗布莎铬铁矿工业矿体主要产于蛇绿岩壳-幔边界(即岩石莫霍面)以下的一定层位、一定岩相构造带内及其显示的矿带分布规律,认为当前找矿的首要目标在于牢牢把握矿带这个大方向。鉴于以往找矿勘探主要限于地表和浅部"就矿找矿"的找矿方法,进一步加大矿带中深部中下矿段隐伏矿体的找矿力度乃是当务之急。对各区段提出了不同的找矿任务和靶区选择的意见,并预测该区(包括罗布莎、香卡山和康金拉3个矿区)铬铁矿远景规模有望大大提升现有储量规模的等级。

阿尔卑斯超镁铁岩的演化及上地幔的局部熔融

西藏新疆超镁铁岩是上地幔局部熔融的产物。超镁铁岩在矿物成分上的演化表现为两个平行的演化系列:一是随各亚类岩石的递变,硅酸盐矿物的100Mg,(Mg+Fe^(2+))值递增,即硅酸盐矿物向富镁方向演化;二是副矿物铬尖晶石的100Cr/(Cr+Al)值相应递增,向富铬方向演化;上述演化趋势与岩浆分异演化趋势相反。在组构上则由原粒结构向熔融残余、后成合晶,碎斑结构,然后递变为等粒镶嵌;板状镶嵌结构。二辉橄榄岩的熔融实验资料清楚表明、阿尔卑斯超镁铁岩的演化乃是地幔岩熔融的结果。各亚类岩石代表了不同程度的局部熔融,岩体所显示的上部偏基性,下部偏酸性的垂直分带实属地幔岩的熔融分带。

中国矽卡岩型矿床尾矿的综合利用现状

矽卡岩型矿床是我国铁、铜、铅、锌、银、钼、钨、锡等多种矿床的主要类型。该类矿床多为共伴生矿,金属矿物成分复杂;非金属矿物石榴石、硅灰石、透辉石、透闪石等大多具有工业价值。本文通过对矽卡岩型矿床及其尾矿特征、工业价值、综合利用现状进行总结,阐明了综合回收利用矽卡岩型矿床尾矿中的微量金属和组成矽卡岩的大量非金属矿物,可以提高经济效益,减少尾矿数量,降低尾矿危害。并建议相关部门选取典型矿床类型、典型矿种开展尾矿综合利用研究。

胶东大磨曲家金矿床岩石磁组构、构造变形与金矿化

在胶东地区招远-平度断裂带上的大磨曲家金矿区选取了典型的构造区域进行岩石磁组构研究。沿着断裂带在不同构造部位的36个采样点钻取了112个定向岩心样品,所有样品均沿勘探线布置。磁组构研究显示,研究区以弱磁性岩石为主,总体上,胶东群变质岩的磁化率值较高,而玲珑黑云母花岗岩的磁化率值较低,尤以碎裂程度高的强蚀变岩的磁化率值最低;磁化率各向异性方位主要为NE向挤压,磁组构所指示的构造应力场与大磨曲家矿区的区域挤压应力方向是相同的;对具不同程度矿化的81线的Au含量与80线磁组构各向异性度(P值)进行对比研究发现,P值与金品位呈负相关关系;弱矿化糜棱岩中的金矿化在磁面理发育的岩石中较为发育,成矿晚期,Au元素含量随着岩石磁性的减弱而增加,特别是在强应变后弛豫阶段矿液充填于相对张性的石英脉中Au含量最高。