斯洛伐克西喀尔巴阡山Koice-Medvedia菱镁矿床的矿物学、流体包裹体和碳-氧-锶同位素研究(英文)

Kosice矿床是斯洛伐克第二大的菱镁矿床(150Mt),位于Gemeric的东部.其镁质碳酸盐矿体赋存于石炭纪石灰石和含白云石的石灰石中,同时下盘黑色片岩中也含有被铁质碳酸盐交代的薄层碳酸盐透镜体.在华力西期造山运动(M1)中,古生代岩石受到了低级变质作用(绿泥石带).镁交代作用始于白云岩1的结晶作用,其后形成菱镁矿,最终沿裂隙形成铁菱镁矿.铁质碳酸盐包括早期铁白云石-白云石,铁白云石和后期含方解石和石英的菱铁矿.根据碳酸盐矿物对地质温度计,白云石l结晶作用发生在300～340℃.这一结果与M1的变质矿物组合(绿泥石,白云母-伊利石)吻合.铁白云石的结晶作用发生在320～370℃.少量细脉中可见白云石2,绿泥石和伊利石-多硅白云母,它们是由于阿尔卑斯期造山运动M2变质作用形成的更晚的矿物组合.菱镁矿的流体包裹体(FI)研究,显示存在不同成分的热卤水,卤水成分变化相当于NaCl含量21～42 wt%,但其它成分的盐含量高于NaCl,溶解的CO2含量也有变化.两相包裹体均一温度(Th)的范围为164～217℃,含石盐子晶包裹体均一温度的范围为217～344℃.富CO2包裹体(盐度相当于NaCl含量1～22wt%,CO2的密度为0.28～0.77 g·cm-3,均一温度为289～344℃)在菱镁矿中是次要的,但这种包裹体在与矿石伴生的石英中是主要的,并且与含石盐子晶流体包裹体共生.在后期镁交代过程中流体中的CO2逐渐增加.和铁质碳酸盐伴生的石英中只有两相包裹体,包裹体中CO2含量有所变化,盐度范围为17～24 wt%的NaCl(或者34～36 wt%的MgCl2),均一温度为152～195℃.包裹体的数据结合碳酸盐地质温度计显示镁交代作用的压力范围是180～320MPa(7～12km),铁交代作用的压力范围是280～420MPa(10～16km),说明地热梯度约为25～35℃/km.包裹体浸出液的分析表明Cl/Br和Na/Br的比值存在变化,但仍旧说明富镁的卤水来源是上二叠纪和下三叠纪的分馏蒸发岩来源.铁质碳酸盐流体的高溴和高碘含量,说明在铁交代过程中周围黑色片岩的明显影响.菱镁矿和铁交代作用,表明交代流体中的碳和二氧化碳,主要是海洋沉积的来源.菱铁矿的'Sr/86Sr比值((0.71124～0.71140),说明锶的多来源,最初应是石炭纪和二叠纪的海水,但它被当地其它陆壳中的锶混染.

斯洛伐克西喀尔巴阡山脉Gemerská Poloma滑石-菱镁矿矿床中镁的交代作用(英文)

Gemerska Poloma矿床是个重要的滑石矿床(储量20万吨),位于西喀尔巴阡山脉Germeric地区.部分滑石化的镁质碳酸盐体赋存在早古生代火山沉积杂岩体中(黑色片岩,变质泥岩),在Variscan变质作用(M1)过程中受到了绿泥石-黑云母带区域变质相的改造.这种原岩是石灰岩的矿体由白色-灰白或者灰色-黑色的菱镁矿与白云石1组成,被次生的白云石2和滑石脉切割.本次研究考察了两次变质事件(M1和M2)的几个连续的矿物组合,最早的组合包括铁白云石,镁菱铁矿与菱铁矿,(并与黑电气石,铁绿泥石,磷灰石,与伊利石-白云母伴生),它们以微小残留物形式产出在菱镁矿和白云石1中,其形成可能早于M1变质作用高峰期.M1变质事件的高峰期以富铁金云母,镁绿泥石1,镁电气石(黑电气石的边缘)和石英的组合为代表.在M1退变质作用过程中,发生了镁交代作用,开始是白云石1结晶,接下来形成菱镁矿,最后是以铁菱镁矿沿裂隙的形成而终.根据碳酸盐地质测温原理,M1变质事件的高峰期温度为460～490°C,变质矿物组合特征也支持这一测温结果.滑石,白云石2,与镁绿泥石2沿着镁碳酸盐岩石裂隙的发育,主要受到M2变质事件的影响,这个变质事件与较年青的Alpine造山事件有关.菱镁矿流体包裹体的研究表明,成矿流体具有复杂的组成,可能以MgCl2组分为主,主要来源于蒸发卤水的演化.原生流体包裹体的盐度～35(wt%MgCl2),均一温度变化范围是216～235℃.石英中流体包裹体也显示了以MgCl2组分为主的相似流体组成,但均一温度比较高,为248～313℃.如果假定石英与M1变质事件同期,那么由流体包裹体计算出的M1变质峰期压力范围是250～350MPa(9～13km),因此地温梯度是35～40℃/km.假定这个梯度在镁交代成矿过程中保持不变,那么相关流体在180～280MPa(7～11km)的压力下的温度为300～350℃.流体包裹体的淋滤分析表明,流体中Cl/Br与Na/Br都很高,说明流体具有蒸发特征.而在Gemeric地区只有在晚二叠纪到早三叠纪这段时间才有如此大量的卤水形成.因此,二叠纪的伸展构造运动与形成菱镁矿的热液系统的形成有关.

斯洛伐克西喀尔巴阡山脉内侧Veporicum地区的地球动力学演化序列与菱镁矿和滑石矿床成因(英文)

本文总结并报导了斯洛伐克西喀尔巴阡山脉内侧的石炭纪岩石中产出的菱镁矿和滑石成因的最新资料.这些矿床赋存于Veporicum构造超单元中和该超单元与Gemericum的接触带中.北部Sinec成矿带是主要的菱镁矿和滑石矿化区,产出的主要矿床有Kokava,Sinec,Samo,Hnsta-Mutnik等矿床.而南部的Ochtina成矿带只产有菱镁矿床,主要矿床包括在Dubrava地体上的Dubrava,Mikov?JedL'vec;Luben韐,Ochtina,Kosice-Bankov,Banisko,Medvedia等矿床.菱镁矿形成于变质M1期石炭系中方解石被白云石和菱镁矿连续交代过程(北矿带成矿温度为280～400℃,南矿带成矿温度为370～420℃;Radvanec＆Prochska,2001;Kodera＆Radvanec,2002).Permoscythian蒸发卤水提供了Mg.成矿事件和华力西期碰撞后运动有关.拉伸构造和高热流值促使成矿热液系统的产生.滑石矿化则形成于稍晚的不同期变质事件(M2),成矿流体来源也与菱镁矿化不同.构造的、微构造的、变质的以及地质年代学的数据将滑石成矿作用和阿尔卑斯上白垩系的构造地热事件AD2联系在一起.AD2事件是阿尔卑斯碰撞(AD1)地壳加厚和变质核杂岩体起源的结果,体现在地壳不整合面上的区域拉伸,及开放系统中大规模热液流动.这一过程在更靠近Veporic热穹的北带区域(Sinec剪切带)很显著,而向着Veporic热穹的周围部分(南Ochtina带),M2变质过程和块滑石化则逐渐减弱.Sinec剪切带是北Sinec带中突出的AD2-AD3结构,白云石/菱镁矿透镜体(在M1期交代造成的)和相伴随的岩石夹杂在AD1中更坚硬的基底岩石之中.本研究证明了AD2中块滑石化的普遍性,滑石和白云石2形成于拉伸显微构造中(变质过程M2;温度为490～540℃,压力为240～330MPa).在Sinec带中AD3阶段的对偶剪切作用形成了该带中的滑石矿.它是AD2事件从去顶到区域扭压剪切的动力学转变过程的逐步延续.北Sinec带使AD3变形处于由坚硬岩石包围的软岩石的狭窄的剪切带中,而在南Ochtina带中AD3变形产生在由里面漂浮着坚硬碳酸盐块的软的岩石柱中.在Ochtina带中,在AD2和AD3阶段由于M2期较低的P-T条件和变形梯度导致了该区有经济价值的滑石矿化不发育.总之,现有的研究结果能用作阿尔卑斯型地体中菱镁矿和滑石找矿的基本标志.