北祁连西段红川铜镍矿超基性岩体锆石U-Pb年龄

1研究目的(Objective)红川铜镍矿是新一轮找矿突破战略行动实施以来,甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院在北祁连造山带西段新发现的岩浆熔离型铜镍硫化物矿床,目前估算镍推断资源量已达中型规模,伴生铂族元素(Pt、Pd、Os、Ir、Rh、Ru)品位均高于伴生矿产综合利用指标。

X射线荧光光谱法测定超基性岩中14种主次量元素

本论文确定了X射线荧光熔片法测定超基性岩中Si、Ca、Fe、Ni、Co、V等14种主次量元素的方法。样品与助溶剂比例为1∶10,样品在700℃预氧化,1050℃预熔2 min,旋转、摇摆10 min,铂-黄金坩埚自然冷却制备玻璃样片。用国家一级标准物质和人工混合标样制备校准标准样片,建立校准曲线,用熔片法大大降低了矿物效应和粒度效应,用经验系数法补偿基体效应,检测元素除Co相关系数r=0.99665外,其他元素相关系数均大于0.999,本方精密度、准确度法满足化学分析要求。

西藏当雄县九子拉蛇绿混杂岩中超基性岩地球化学特征及地质意义

通过对九子拉区域出露的蛇绿混杂岩中超基性岩进行了岩石学、岩相学、地球化学特征等方面的研究,结果表明:九子拉地区超基性的岩石类型为辉橄岩,岩石具强烈蛇纹石化。主量元素方面表现出高Mg(MgO=43.27%45.46%)、高Si(SiO_(2)=43.93%46.52%)、贫Al(Al_(2)O_(3)=0.52%0.86%)、低铁Fe(FeOT=8.33%8.84%)的特征,经球粒陨石标准化的稀土元素配分模式表现为从轻稀土略富集趋势向右缓倾的特征,其(La/Yb)N为3.29.42,具较轻铕负异常(Eu/Eu^(*)=0.151.99)和较轻正铈异常(Ce/Ce^(*)=0.711.14)。微量元素明显富集大离子亲石元素K、Rb、P,相对富集Rb、Ta等元素,贫Hf、Sm、Yb元素,属典型的镁铁质超基性岩。样品中LA-ICP-MS锆石U-Pb最小年龄为119 Ma。结合区域构造背景,认为九子拉地区中部可能是一个早侏罗世开始俯冲、早白垩世闭合的具有独立演化历程的局限性洋盆,代表了特提斯洋向南俯冲诱导出的一系列藕断丝连的中生代弧间及弧后扩张盆地。

ASTER卫星数据在西昆仑团结峰地区基性-超基性岩信息提取中的应用研究

利用遥感影像热红外波段提取蚀变矿物信息的技术已很成熟,但对于如何利用热红外波段准确提取超基性岩信息还需继续探索。笔者通过提取西昆仑已知超基性岩体的波谱曲线,分析超基性岩体波谱特征,提出针对热红外波段的主成分分析法,采用ASTER数据在西昆仑团结峰地区进行实验,总体识别精度达100%,且识别的岩体边界比以往的方法更为精细,其操作方法简单,达到快速识别的目的。同时,ASTER热红外主成分分析法为高海拔地区快速锁定某类地物或地物组合提供了新思路。

火山岩风化程度的厘定——以黔西晚二叠世超基性岩和基性玄武岩为例

对岩石风化强度反应敏感的化学风化指标是定量评价岩石风化程度的重要参数。评述了包括帕克风化指数(weathering index of Parker,WIP)、风化势能指数(weathering potential index,WPI)、化学蚀变指数(chemical index of alteration,CIA)等12种在以往研究中被认为适合用于岩浆岩风化程度判定的化学风化指标的优点及其局限性。引入了岩石氧化因数X_(o)(X_(o)=Fe_(2)O_(3)/(FeO+Fe_(2)O_(3)))评价火山岩的风化程度,并使用该指标评价了12种化学风化指标在评价超基性岩和基性岩风化中的适用性。在黔西晚二叠世超基性岩和基性玄武岩的实际应用中,将X_(o)≤0.44和X_(o)≤0.55作为超基性岩和基性玄武岩未遭受风化的下限,结合定性分析结果,按风化程度将两种岩石分为新鲜岩石、微风化岩石、中风化岩石、强风化岩石和全风化岩石。X_(o)与12种化学风化指标散点交会的结果显示:BWI、A-FM、LOI这3种指标既适合于风化初期超基性岩和基性玄武岩风化程度的评价,也适合风化中后期超基性岩和基性玄武岩风化程度的评价,其余9种指标仅对风化中后期超基性岩和基性玄武岩的风化程度反应敏感。研究可为超基性岩和基性玄武岩岩质区的工程地质调查与勘察、潜在地质灾害评价、地质灾害隐患防治等提供新思路、新方法,对相似岩质区的岩体风化程度评价研究提供参考。

中国西北地区超基性岩封存CO_(2)潜力研究

超基性岩可通过碳酸盐化生成稳定的碳酸盐矿物,它是一种以地球化学手段有效且永久封存CO_(2)的矿物。在自然界中矿物封存CO_(2)可通过风化作用自发发生,人工干预能进一步提升碳酸盐化反应效率,促进工业化进程。笔者基于最新1∶100万西北地质图及数据库,试图对西北地区分布的超基性岩的封存潜力进行理论评估。结果表明,西北地区超基性岩封存CO_(2)量可达963.23亿t,其中新疆超基性岩CO_(2)封存量最大,可达613.52亿t,占西北地区总封存量的63.69%。西北地区超基性岩封存CO_(2)量大致相当于全国2021年CO_(2)排放量的10倍,在完全释放其固碳潜力的情况下,初步静态估算可封存全国CO_(2)排放量约10年。因此,西北地区超基性岩封存CO_(2)潜力巨大。未来,应针对单个超基性岩体收集已有大比例尺精细基础地质调查数据,并补充性开展调查及研究工作,进一步圈定CO_(2)地质封存的有利靶区,促进超基性岩封存CO_(2)的地质解决方案成为未来碳中和目标在西北地区落地实现的最优方案之一。

俄罗斯极地乌拉尔Сыум-Кеу超基性岩体中的硬玉岩

俄罗斯极地乌拉尔Сыум-Кеу超基性岩体中的硬玉岩呈脉状在以叶蛇纹石为主的蛇纹岩中产出,硬玉岩由硬玉和绿辉石组成,根据硬玉岩的颜色、结构和构造可划分出三个世代,可能对应存在三期硬玉化过程。第一世代硬玉为主体,灰白色,粗粒结构,致密块状,硬玉分子(Jd)含量54%～88%;第二世代硬玉发育在灰白色硬玉中,呈浅绿色,细粒-隐晶结构,细脉状-囊状,硬玉分子(Jd)含量74%～86%;第三世代硬玉呈绿色-深绿色,半透明-透明,中-细粒结构,瘤状。第二、三世代硬玉达到珠宝首饰级,具有较高的商业价值。根据硬玉岩的产状和晶体具有韵律生长环带及流体包裹体发育等特征,认为硬玉岩是在高压低温环境中由富含Na、Al、Si的流体直接结晶形成的。

西昆仑岔路口地区马鞍山基性-超基性岩体地质特征及找矿意义

对新疆西昆仑岔路口地区马鞍山岩体进行主量元素、微量元素研究,马鞍山基性-超基性岩是由二辉橄榄岩、单辉橄榄岩、辉石岩、辉长岩和闪长岩组成的一个杂岩体,岩体受控于乔尔天山-岔路口深大断裂。通过与新疆黄山岩体对比发现,其岩石学、岩石地球化学特征相似,且发育硫化物型黄铜矿-镍黄铁矿-磁黄铁矿组合。综合已有地质、物探、矿产成果,认为马鞍山超基性岩具岩浆熔离型铜镍矿含矿岩体基本特征,为新的铜镍找矿潜力区。

内蒙古科右前旗呼和哈达超基性岩特征及成因

呼和哈达超基性岩及铬铁矿位于内蒙古科右前旗大石寨镇呼和哈达村。通过地质填图、槽探、浅井、平巷、钻探及岩矿测试等手段探明四条超基性岩体,它们大体呈顺二叠系千枚岩层整合贯入的脉状体或岩盘状体,岩体长一般600~1000 m,宽30~100 m,MgO含量30%~36%,矿床规模为大型;铬铁矿体分布于Ⅲ岩体纯橄榄岩相带中,豆荚状分布于该岩相带中下部,最大铬铁矿体长22 m,宽2 m,铬尖晶石含量15%~50%,三氧化二铬含量1.1%~1.70%,镍含量0.1%~0.2%。矿床成因为上地幔岩浆沿着深大断裂侵入浅部断裂构造分异结晶的结果。

甘肃北山大山头一带铜镍矿化基性一超基性岩地质研究

甘肃北山大山头一带属于铜镍矿藏形成的主要区域,需要结合岩体特性展开分析,获取矿体的基性地质信息。基于此,本文将从地质构造、矿化特征、成矿潜力等方面对铜镍矿化基性—超基性岩地质进行分析,确保岩体内部的元素组成状况,对矿体的基性及超基性特征进行探索,研究铜镍矿体形成的重要条件,提高岩体成矿分析的精准程度,实现对矿化地质情况的有效确定。

新疆哈密白石泉铜镍矿区基性—超基性岩的形成时代及其地质意义

白石泉铜镍矿床位于中天山地块北缘,沙泉子深大断裂南侧。矿体产于同源同期侵入的中基性—超基性岩体内,其含矿岩石为单辉橄榄岩和斜长橄辉岩。铜镍矿化无论从时间上和空间上都与岩体的侵位密切相关,矿床成因类型为岩浆熔离型铜镍硫化物矿床。锆石SHRIMP微区原位U-Pb年代学研究表明,石英闪长岩的年龄为285±10Ma、辉长闪长岩年龄为284±9Ma和辉长岩年龄为284±8Ma。三者在测定误差范围内十分一致,表明该含矿杂岩体的侵位及矿化作用均发生于晚石炭世末—早二叠世初,成岩成矿的动力学背景为造山期后伸展构造环境。

吉林红旗岭超基性岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素特征及岩石成因

锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄(220.6±2.0Ma)表明研究区超基性岩属于印支晚期岩浆活动的产物。主微量元素研究显示超基性岩具有相对较低的SiO2(43.22%～44.48%)、K2O(0.10%～0.17%)和Na2O(0.15%～2.13%)以及较高的MgO含量(29.23%～30.38%)和Mg#值(83～84)、轻稀土(LREE)相对富集((La/Yb)N=1.95-2.61)、缺少明显的Eu异常(δEu=0.90～1.08)、富集大离子亲石元素(Rb和Sr)和Pb、以及亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Ti;Sr、Nd、Hf同位素研究表明,超基性岩具有低的(87Sr/86Sr)i(0.70394～0.70408)、正的εNd(t)(3.5～4.0)和εHf(t)(9.6～14.4)。综合研究表明:红旗岭超基性岩来自亏损的岩石圈地幔源区,且源区部分熔融前受到了来自俯冲大洋(古亚洲洋)沉积物析出流体的交代作用影响。原始岩浆在上升侵位过程中经历了明显的矿物(橄榄石、斜方辉石等)分离结晶作用,但在上升过程没有受到地壳物质的明显混染。构造和动力学背景分析研究表明,研究区超基性岩为佳木斯地块和华北克拉通碰撞造山后伸展拉张阶段的产物。

新疆东天山白石泉铜镍矿床基性-超基性岩体锆石U-Pb同位素年龄、地球化学特征及其对古亚洲洋闭合时限的制约

白石泉铜镍硫化物矿床位于中天山北缘,阿齐库都克-沙泉子断裂带南侧,产于同源侵入基性-超基性复式岩体中。采用锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS)获得矿化辉长岩中锆石U-Pb年龄为281．2±0．9Ma。辉长岩和橄榄岩的地球化学数据表明白石泉含矿杂岩体具高Mg特征。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr)、LREE和高场强元素(U、Pb),而具有Ce负异常和亏损高场强元素(Th、Nb、Ta、Zr、Hf)的特征。这些表明白石泉含矿杂岩体具有幔源特征和岛弧岩浆特征。结合对白石泉岩体地质特征和区域地质背景的综合分析,本文推断白石泉岩体形成于岛弧环境或活动陆缘环境,即早二叠世期间在东天山地区还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在早二叠世晚期或以后才闭合。

西天山菁布拉克岩带基性－超基性岩的Nd、Sr同位素地球化学

新疆西天山菁布拉克岩带基性－超基性岩的全岩εＮｄ（ｔ）约为－５．１－＋６．４，８７Ｓｒ／８６Ｓｒ（ｔ）约为０．７０３７－０．７０９４。幔源岩浆同化围岩和结晶分异联合作用（即ＡＦＣ过程）可以解释这些岩石的Ｎｄ、Ｓｒ同位素组成。

青海化隆基性-超基性岩带铜镍矿成矿条件与找矿潜力

青海化隆基性-超基性岩带是南祁连山一条重要岩带,其内产出若干基性-超基性岩体。通过对化隆基性-超基性岩带的基本地质特征及化隆群结晶基底的综合研究,结合已有研究成果及其相关其他地质信息,发现该基性-超基性岩带中的岩体都不同程度侵位于化隆群中,并具有相似的地质地球化学特征和成矿地质条件。加之带内几处典型的铜镍成矿表现,可见青海化隆基性-超基性岩带具有较好的铜镍成矿条件与找矿潜力。现有的野外工作及找矿实践亦表明了在巨厚红层覆盖下所发育的基性-超基性岩体表现了重要的铜镍矿化显示,同时提示在化隆基性-超基性岩带还有发现新的同类型岩体和铜镍矿床的潜在条件,其资源潜力较好。

塔里木板块东北边缘弧后裂谷系统基性、超基性岩特征

伸展系统中的基性、超基性岩与铜镍硫化物矿床密切相关.本文研究了塔里木板块东北边缘(可追溯到中元古代)的基性、超基性岩的岩石学、地球化学特征及其形成构造环境,认为该区的基性、超基性杂岩可分为两类:一类形成于裂谷作用早期(中元古代),另一类形成于裂谷作用鼎盛时期或弧后盆地阶段(早古生代).后者可归入蛇绿杂岩中;前者与镍铜成矿系统密切相关,但很难完全归入已有的基性、超基性岩分类之中,属于一种新类型,建议将其命名为大陆边缘裂谷型基性超基性岩.研究区大陆边缘裂谷型基性超基性岩Sm-Nd模式年龄为1 026～1 749Ma,其深成岩(黑山岩体)岩石组合为:石英正长岩-辉长岩-角闪辉长岩-含云母斜长角闪辉橄岩-含云母角闪辉橄岩-含云母斜长角闪橄榄岩-辉石岩,超基性岩m/f平均值为5.5,∑REE为20.9×10-6～64.71×10-6,平均29.91,LREE略富集,辉长岩TiO2为0.92%;浅成岩(黑山北岩体)岩石组合为:灰黑色细粒角闪辉长(玢)岩-暗绿黑色细粒绿泥石化辉长苏长岩-深黑色中粒橄榄二辉岩,TiO2强烈富集,其中辉长(玢)岩TiO2为1.32%～3.32%,MgO、CaO亏损,Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Cs、Hf、Ta、Th、U强烈富集,Sc、V、Cu较富集,Cr、Co、Zn亏损,LREE略富集.表明中元古代塔里木板块东北边缘已经出现活动大陆边缘后方伸展体制,在该体制下岩浆多期次脱离地幔而上侵.

攀西层状基性-超基性岩体的Sm-Nd年龄

攀西层状基性-超基性岩侵入体富含大型钒钛磁铁矿床,对其已进行过详细研究。但是岩体的形成时代一直存在争议。本文采用Sm-Nd同位素年代学方法对攀枝花、白马、红格岩体的年龄进行了研究。获得的年龄结果表明,岩体形成于晚海西-印支期,年龄283～197 Ma。红格岩体283±38(2σ)Ma,白马岩体197±60(2σ)Ma,攀枝花岩体上部岩相旋回210±43(2σ)Ma,下部岩相旋回282 Ma左右。攀西层状基性-超基性岩体与峨眉山玄武岩大致形成于同一时期。

新疆菁布拉克基性超基性岩带的Sm－Nd同位素年龄

Ｓｍ－Ｎｄ矿物等时线定年结果表明，菁布拉克岩带基性超基性岩形成于３２０Ｍａ，其形成时代晚于早石炭世早期的火山活动，是塔里木板块与巩乃斯微板块碰撞晚期拉张构造环境的产物。

黔西南白层超基性岩墙锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究

文章对黔西南白层地区出露的燕山期超基性岩墙进行了单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成研究,获得A、B两组不同的锆石年龄。A组锆石呈不规则粒状,具不完整的宽大条带,12颗锆石的SHRIMP U-Pb年龄加权平均值为(84±1)Ma,代表了超基性岩墙的侵位年龄;锆石Hf原位分析表明,176Hf/177Hf从0.282561到0.282719,εHf(84Ma)平均为-3.61,表明岩浆源区主要以富集地幔为主,并受到部分地壳物质的混染。B组锆石晶形完整,具典型的中酸性岩浆型振荡环带,3颗锆石的SHRIMP U-Pb模式年龄为409～450Ma。176Hf/177Hf从0.282379到0.282440,εHf(t)平均为-3.77,均低于A组锆石,属于捕获锆石。据此认为84Ma左右由于华南岩石圈伸展,软流圈地幔上涌,导致岩石圈富集地幔部分熔融,熔体上升过程中与409～450Ma左右形成的少量地壳岩石发生混染,随后快速侵位冷凝而形成基性-超基性岩墙。白层地区84Ma的超基性岩浆活动是整个华南西部燕山晚期(80～90Ma)岩浆活动的一部分。右江褶皱带周缘的燕山晚期岩浆活动主要与大规模的Sn、W、Ag、Cu、Pb、Zn等矿床有关,但右江褶皱带内部的燕山晚期岩浆活动是否与以卡林型金矿为代表的低温热液矿床有成因上的联系,尚需更多矿床年代学资料的证实。

北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代

超基性岩是苏鲁超高压变质地体中一类特殊且十分重要的岩石类型,它们通常呈规模不一的块状、条带状或不规则透镜状(体)赋存于区域大面积出露的花岗质片麻岩中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和不同性质锆石LA-ICP-MSU-Pb定年等综合研究结果表明,北苏鲁威海地区含橄榄石辉石岩(样品W1和W2)中锆石的成因十分复杂,可进一步划分3种不同类型锆石。其中第一类锆石呈自形-半自形晶,阴极发光图像显示清晰的岩浆结晶环带,矿物包体主要为Ol+Cpx+Ap,记录的207Pb/206Pb年龄为1835～1845Ma,应代表含橄榄石辉石岩的原岩形成时代;第二类为变质重结晶锆石,呈半自形-他形晶,阴极发光图像显示模糊的岩浆结晶环带,矿物包体与第一类完全一致,记录的206Pb/238U年龄变化范围大,为250～784Ma之间,表明部分继承性岩浆结晶锆石明显受到后期岩浆-变质热事件的影响而发生不完全重结晶和Pb丢失,进而使其记录的年龄相对偏新;第三类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像十分均匀,矿物包体相对少见,主要为Grt+Cpx,记录的206Pb/238U年龄为230～234Ma,且与苏鲁地体榴辉岩及其围岩中含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄(225～235Ma)十分一致,应代表含橄榄石辉石岩的峰期超高压变质时代。超基性岩中超高压变质锆石的准确识别表明苏鲁地体在峰期超高压变质阶段的确存在流体,流体的存在对超高压变质锆石的形成起着至关重要的作用。该项研究不仅准确厘定北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代,而且对于深入探讨苏鲁-大别超高压地体流体行为、演化规律及其水-岩相互作用机理具有重要的科学意义。