西藏拉隆穹窿淡色花岗岩中白云母矿物地球化学特征及对稀有金属成矿的指示

西藏拉隆铍铌钽稀有金属矿作为喜马拉雅成矿带首个并具规模的钠长石花岗岩型矿床,对区域上稀有金属找矿勘查和突破具有重要意义。为查明拉隆穹窿淡色花岗岩岩浆演化规律并确立稀有金属成矿的矿物学指标,选取拉隆穹窿中广泛出露的白云母为研究对象,在详实的野外地质调查基础上,开展白云母的电子探针分析和矿物原位LA-ICP-MS微量元素分析。结果表明,随着岩浆分异演化程度升高,从二云母花岗岩→白云母花岗岩→钠长石花岗岩→伟晶岩,MgO和TiO_(2)含量逐渐降低,V、Ti、Cr、Co等亲铁元素含量逐渐降低,Li、Rb、Cs、Nb、Ta等亲石元素逐渐富集,挥发性元素B含量逐渐升高,K/Rb、K/Cs和Nb/Ta比值逐渐降低。这些元素含量或者比值发生突变,表明岩浆分异演化过程中,含水中酸性硅铝质熔浆体系发生了突变,以二云母花岗岩和白云母花岗岩为代表的正岩浆阶段开始进入到以钠长石花岗岩、伟晶岩为代表的岩浆-热液过渡阶段。当钠长石花岗岩和伟晶岩中白云母的K/Rb比值小于50,表明体系进入岩浆热液阶段,铍铌钽稀有金属在这个阶段大量富集。白云母中K/Rb(<50)、Nb/Ta(<15)、MgO(<0.5%)和TiO_(2)(<0.15%)含量可以作为拉隆穹窿淡色花岗岩铍铌钽稀有金属成矿判别的矿物学指标,为区域上喜马拉雅带淡色花岗岩稀有金属成矿潜力判别提供矿物学证据。

甘肃大水闪长岩型金矿床的矿物地球化学特征

大水金矿氧化带下部,发育大量的微细粒浸染状、细脉状黄铁矿和黄铜矿,并出现砷黝铜矿。地表氧化矿中的赤铁矿,是黄铁矿等原生硫化物氧化所致;在矿石矿物成分上,黄铁矿、黄铜矿和砷黝铜矿的Au含量普遍较高。黄铁矿中的Co/N i比值多大于2,与岩浆成因黄铁矿相吻合。流体包裹体均一温度为105℃～400℃。3δ4S=-1.8‰～+4.1‰,1δ3C=-2.7‰～+4.3‰,1δ8O=6.63‰～19.42‰,δD=-101‰～-75‰。成矿流体主要来源于岩浆热液,碳、硫和成矿元素主要来源于赋矿闪长岩体,为富硫化物的闪长岩型金矿床。砷黝铜矿对找矿与勘探有指示作用。

东胜铀矿床灰绿色蚀变砂岩矿物地球化学特征及其成因探讨

东胜铀矿床位于鄂尔多斯盆地的东北部,是我国新近发现的大型砂岩型铀矿床。铀矿体位于中侏罗统直罗组下段的辫状河道沉积砂体中,受灰色砂岩与灰绿色砂岩的接触带控制。灰绿色砂岩的化学成分中硅酸盐矿物二价铁含量高是该类型砂岩呈现绿色的重要原因。在矿物组成上,灰绿色砂岩主要表现为粘土矿物总量高,特别是绿泥石含量高。岩石学、矿物学和地球化学的证据表明,东胜铀矿区存在后生还原作用。灰绿色砂岩是控矿的古氧化岩石遭受还原性流体改造的产物,后生还原作用掩盖了古氧化蚀变带,并在一定程度上起到了保矿作用。东胜地区后生还原作用在时间上和成因上与河套断陷盆地的产生和形成具有密切联系。

云南墨江含金脆韧剪切构造带中显微构造的矿物地球化学研究

墨江—元江镍金矿床是哀牢山构造 成矿带上一个十分典型和重要的矿床 ,在野外实测构造岩石地层层序、矿物学详细填图的基础上 ,采用X射线粉晶衍射分析、扫描电镜、电子探针微区分析及矿物 构造 地球化学等方法 ,对墨江镍金矿床中含金脆 韧性剪切构造带的物质组成进行详细研究。显微构造的矿物地球化学研究是一种构造筛分新方法。脆性构造主要表现为含镍金石英脉 硅质岩 黄铁矿硅质岩中普遍发育碎裂岩化及裂隙 ,碎裂岩化 裂隙构造是深源热流体叠加成矿的储矿构造和运移上升通道 ,脆性剪切变形过程中伴有粘土化蚀变 ,粘土矿物主要有铬水云母、铬高岭石、多水铬高岭石、绿铬高岭石、铬蒙脱石、铬迪开石、铬埃洛石和绿鳞石等。在含金脆 韧剪切构造带中 ,铬绢云母 铬水云母 铬伊利石系列和铬绿泥石的矿物具 (脆 )韧剪切变形特征 ,在韧剪切变形过程中伴有强烈的热流体及以H2 O为主要组分的矿化剂作用。

秦岭造山带二台子铜金矿床矿物地球化学研究

通过矿物地球化学研究 ,认为陕西二台子铜金矿床属钠长石碳酸角砾岩型矿床 ,是大陆热点成矿系统中幔源碱性热流体成岩成矿作用多期叠加所形成。砷黝铜矿富Fe、As,低Sb、Ag ;黄铁矿中富As、Se,白云石 (内核 )有显著的锰铁白云石 (外部环带 )增生环带 ;长石类矿物出现富Mg铁长石 ;这些特征是陕西二台子铜金矿床属钠长石碳酸角砾岩型矿床的典型矿物地球化学特征。矿物地球化学组合类型指标可判断不同矿化类型及分散矿化 ,矿区外围半仓沟有较大的找矿前景。

新疆西天山松湖铁矿床叠加成矿过程--来自矿床地质和矿物地球化学的约束

松湖铁矿床是新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带中的典型中型铁矿床,该矿床铁矿石资源量5506万吨,矿体品位22%~54%,平均品位42%。本文对松湖铁矿床进行了矿床地质和矿物地球化学特征研究,查明了蚀变和矿化特征,划分了矿石类型以及成矿期和成矿阶段,探讨了矿床的形成过程。对松湖铁矿区围岩蚀变分带特征进行了仔细的划分,根据矿物相互穿插关系以及矿物组合和结构构造特征,将成矿过程分为3个成矿期6个成矿阶段。矿浆期成矿温度500~650℃,而热液期成矿温度为接近400℃,蚀变矿物绿泥石的形成温度平均为312℃。两种成因类型磁铁矿稀土元素特征具有专属性,矿浆期磁铁矿ΣREE值明显高于火山热液期磁铁矿,表明热液演化过程中稀土元素分馏程度较高。耦合矿床地质和矿物地球化学特征,初步判断新疆松湖铁矿为矿浆-火山热液叠加型铁矿床。

小秦岭西段驾鹿金矿田矿物地球化学特征及找矿标志

本文在总结驾鹿金矿田有关石英脉主要金属矿物地质产状、物性特征的基础上 ,系统对比性研究了蚀变岩和石英脉两类金矿床中产状、粒级、晶形、破碎程度不同的各世代黄铁矿中微量元素的含量、组合、比值特征及演化和不同世代的方铅矿、地表褐铁矿、软锰矿的含金性。建立了两类金矿的找矿矿物学标志。

柞水银硐子特大型银多金属矿床矿物地球化学研究

本文主要讨论银硐子特大型银多金属矿床矿物地球化学特征．显微构造的矿物地球化学研究表明银、铜主要富集于不同成分的沉积纹层过渡部位、斜交层面的密集劈理区、S形、X形裂隙构造中。本矿床的成矿成晕过程可划分为三个成矿期．五个成矿阶段，泥盆纪海底热水同生沉积成矿期中，第一阶段为菱铁矿-铁白云岩热水沉积-交代成矿阶段；第二阶段为银-多金属海底热水混合同生沉积成矿阶段；第三阶段为铜、银-铜、钡海底热水同生沉积成矿阶段；印支期岩浆动热改造富集成矿期形成的第四阶段为黄铜矿-银黝铜矿-铁白云石成矿阶段。燕山期岩浆动热改造富集成矿期形成的第五阶段为银黝铜矿-方解石阶段。文中讨论各成矿阶段的标型矿物组合和标型元素组合．总结了银富集成矿的矿物地球化学标志，应用矿物地球化学方法对柞水-山阳地区砷的地球化学场进行了解剖研究。

陕西凤县铅硐山大型铅锌矿床矿物地球化学研究

本文讨论了陕西铝用山大型铅锌矿床矿物地球化学特征，矿物地球化学研究有助于深化和认识成矿元素在成矿成星过程中的演化与富集规律，该方法在确定矿床的找矿指示元素、确定元素的垂向分带、提供矿床成因的地球化学证据、查明矿床的有益组分和有害组分的赋存状态、进行化探异常评价及预测、多建造晕研究与预测中有广泛的应用价值。

新疆西天山备战基性-超基性岩矿物地球化学研究及其对铁成矿作用的制约

文章对备战铁矿区内的基性-超基性岩、中基性岩脉、矿体围岩和铁矿石中的辉石、橄榄石、金云母、铁钛氧化物进行了电子探针分析与显微特征研究。金云母辉石橄榄岩中辉石的化学成分在w(SiO2)-w(Al2O3)图中均落于亚碱性系列区域,在w(Al2O3)-w(Na2O)-w(TiO2)图中,辉石主要落在拉斑玄武岩系列区域,表明该区岩浆经历了拉斑玄武岩系列演化。备战金云母辉石橄榄岩中橄榄石的w(FeO)较低,介于19.22%~23.79%,w(MgO)较高,介于37.35%~41.30%,Fo变化介于0.74~0.79,属于贵橄榄石。橄榄石中较低的w(FeO)表明其形成于较高的氧逸度环境,而岩浆的拉斑玄武岩系列演化一般发生于低氧逸度条件,综合分析岩浆经历了从低氧逸度到高氧逸度变化的过程。随着岩浆的演化,橄榄石Fo与w(Ni)由负相关变为正相关又变为负相关关系,其中负相关关系表明在岩浆演化过程中橄榄石与粒间硫化物熔浆发生过Ni-Fe交换反应,从另一方面可以认为岩浆中含有丰富的硫,岩浆中的高硫特征很可能是备战磁铁矿为较纯磁铁矿(低Ti)的原因之一。此外,成矿岩浆具有高氧逸度特征,铁钛氧化物固溶体在亚固相条件下的氧化作用使固溶体发生分离以及铁磷络合物的发育等因素是造成矿区磁铁矿为较纯磁铁矿(成分接近分子式Fe3O4)的原因。金云母辉石橄榄岩和铁矿石中均发育金云母,表明铁矿与基性-超基性岩的源区都是富含挥发分的。该区铁钛氧化物主要有4种:较纯磁铁矿、含钛铬磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿。金云母辉石橄榄岩中的较纯磁铁矿(低Ti),与铁矿石中磁铁矿成分类似,表明两者具有成因联系。结合金云母辉石橄榄岩的显微特征分析,在岩浆阶段曾有一期富铁镁岩浆的加入,这很可能为备战铁矿的形成提供了主要的铁质来源。

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者等以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr^(#)为47~52、TiO_(2)含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ^(18) O_(olivine)值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ^(18)O_(cpx)值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ^(18) O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ^(18)_(Opx—olivine)平均-0.3‰,Δ^(18)O_(px—cpx)平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ^(18)O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者等认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB-like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。

西秦岭完肯金矿床载金硫化物矿物学和地球化学特征

西秦岭造山带在晚三叠世期间由华北板块和华南板块碰撞拼合而成。其地质演化历史复杂,岩浆活动频繁,矿产资源丰富,区内累计探明黄金储量大于1 200 t。然而,金矿床成因还存在卡林型、造山型、岩浆热液型和与侵入体相关等多种观点。完肯金矿床金资源量约3.5 t,位于西秦岭造山带西南段,赋存于下三叠统隆务河组浅变质沉积岩中,矿体主要受近EW和NW-SE向断裂控制,主要发育浸染状和细脉网脉状矿化,是区域内典型金矿床,也是理想的研究对象。本文通过开展岩石学、矿相学和载金硫化物地球化学研究,拟查明金的赋存状态,并探讨其矿床成因。研究表明完肯金矿床成矿作用可以分为3个阶段:成矿早阶段为黄铁矿(Py1)-石英-绢云母-绿泥石阶段;成矿主阶段为黄铁矿(Py2)-毒砂-石英-绢云母-绿泥石阶段;成矿晚阶段为石英-方解石-闪锌矿-方铅矿-辉锑矿阶段。电子探针分析数据(已检出的样品)显示黄铁矿金的含量(质量分数)为0.11%~0.24%,毒砂和闪锌矿金的含量分别为0.11%~0.28%和0.16%~0.37%。黄铁矿、毒砂样品中的金含量大多低于检测限,闪锌矿样品中金含量相对较高,70%的测点金含量高于0.15%,表明Au在硫化物中分布不均匀。黄铁矿Au/As值为0.007~0.20,均大于0.004,且在扫描电镜下未观察到自然金,表明完肯金矿床金主要以纳米级金颗粒或晶格金的形式赋存。此外,黄铁矿和毒砂中Fe-As、S-As的负相关关系揭示,Au主要是通过进入富As的八面体Fe结构位和化学吸附的方式进入载金硫化物。黄铁矿的Fe含量为45.41%~46.26%,S含量为51.48%~52.79%,其Fe/S(原子个数比)大于0.875,表明其为变质热液成因黄铁矿。成矿主阶段毒砂As含量为42.80%~46.52%,晚阶段闪锌矿Fe、Zn含量分别为1.77%~2.57%和63.75%~64.82%。进而,通过毒砂和闪锌矿温度计估算出成矿主阶段温度大致为(385±40)℃,硫逸度lgf(S2)为-7.55±1.45,成矿晚阶段温度为(251±7)℃,表明矿床形成于中高温变质热液流体作用。综合完肯金矿床载金硫化物矿物学、地球化学特征和前人热力学模拟研究揭示,完肯金矿床金的主要络合形式为Au(HS)2-和Au(HS)0。大规模的水岩反应和强烈的围岩硫化作用,诱发成矿流体中HS-浓度降低,从而导致金溶解度降低和金-硫络合物失稳,形成含金硫化物。因此,硫化作用可能是完肯金矿床金沉淀的主导机制。结合矿床地质特征,本文认为完肯金矿床属于造山型金矿床。

八卦庙超大型金矿床构造-矿物-地球化学

通过对陕西省凤县八卦庙超大型金矿床储矿构造的矿物地球化学研究认为 :泥盆纪时 ,在银母寺—八卦庙—八方山三级构造热水沉积成矿盆地中形成了金矿源层。海西晚期在古地热异常背景下 ,金矿源层发生顺层韧性压剪切变形 ,印支期脆 -韧性挤压剪切变形构造过程中金发生富集成矿 ,燕山期脆性变形 -深源热流体叠加成矿富化。该金矿床属含金脆 -韧性剪切带型金矿床 。

山西交口县庞家庄铝土矿矿物学与地球化学研究

山西交口县庞家庄铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上石炭统本溪组,其下部为中奥陶统灰岩。矿石以隐晶质结构为主,含少量碎屑结构与鲕粒结构;矿石的结构特征显示一些风化物质经过了一段距离的搬运,并且矿体在晚期遭受了构造变形作用。X射线衍射分析显示铝土矿石中的主要组成矿物为硬水铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿、方解石与少量锐钛矿、伊利石、石英等。全岩分析显示铝土矿石中的主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2;其中Al2O3与Fe2O3具有较好的负相关关系,而与TiO2具有较好的正相关关系。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、W、Th和U在铝土矿矿化过程中不断富集,元素Zr、Hf,Nb、Ta显示较高的相关性。本文在前人研究基础上,运用稳定元素比值(如Zr/H、Nb/Ta)、Eu/Eu*-TiO2/Al2O3图解和稀土元素配分模式等方法探讨矿床成矿物质来源,研究表明矿体下部中奥陶统灰岩为铝土矿的形成提供了主要的物质来源,此外可能还有少量铝硅酸盐岩的混入。

南海东北部晚更新世以来沉积环境演变的矿物-地球化学记录

对南海东北部69柱(20°07 10′N,118°49 0′E)沉积物岩心进行碎屑矿物-地球化学特征研究,结果表明,以孔深165cm为界可划分出晚更新世末次冰期沉积和全新世冰后期沉积,这一地层划分结果与根据浮游有孔虫氧、碳同位素分析得出的结果是一致的.末次冰期时自生黄铁矿和硫元素高度富集,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均较高,重矿物和SiO2含量较高,CaCO3含量较低,反映当时是一种相对闭塞的缺氧环境,气候干寒,化学风化作用较弱,以机械风化作用为主;研究区主要接受粒径较粗的硅质沉积;陆源物质的稀释作用可能是造成碳酸盐含量相对较低的主要原因.冰后期褐铁矿出现高含量,钠与铝、镁与铝和钠与钾的比值均降低,Al2O3和CaCO3含量增高,反映沉积环境渐变为开放的氧化环境,气候转变为化学风化作用较强的湿热气候;研究区以接受较细粒的铝硅酸盐沉积为主,冰消期时还出现了碳酸盐保存高峰事件.

中亚萨亚克矿田成矿岩体矿物学和地球化学：岩浆性质与成矿意义

萨亚克大型铜矿田位于哈萨克斯坦北巴尔喀什斑岩成矿带中部,以矽卡岩型矿床为主。通过对矿区石英闪长岩的矿物化学和地球化学研究,发现石英闪长岩呈斑状结构,斑晶为斜长石和角闪石,其中的斜长石斑晶主要为中长石,角闪石斑晶为镁质普通角闪石;岩石属于高钾钙碱性系列,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta和重稀土元素,高Sr/Y、La/Yb比值,与埃达克岩相似。地球化学特征指示萨亚克矿区侵入岩形成于岛弧环境,为矽卡岩-斑岩型成矿提供了有利的构造背景,岩石可能是岛弧玄武质岩浆在高压下经结晶分异而成。根据角闪石温压计及其成分与氧逸度和岩浆中水含量之间的关系,确定萨亚克石英闪长玢岩中角闪石斑晶结晶时岩浆的温度为799~843℃、处于3.6~9.6km深度范围内(P=1.2~3.2kbar)、氧逸度logfO2=-11.5^-12.0(ΔFMQ=2.0~2.8)、平均水含量为1.2%,相对较高的氧逸度和水含量有利于形成富含挥发分和Cu、Au等成矿物质的岩浆,是最终演化形成大型岩浆-热液型铜矿田(斑岩型、矽卡岩型)的有利条件。

南海北部晚中新世红绿韵律层成因的矿物学和地球化学约束

沉积物颜色是其物质组成和形成环境的重要标志,对古海洋古环境重建有特殊指示意义。国际大洋发现计划(IODP)368航次在南海北部钻取的U1502站沉积岩心中发现了上百米红褐色-绿灰色韵律沉积层,但其成因不明。为探究其物源和红绿韵律沉积层的成因,我们对该站位岩心样品开展了矿物学和地球化学分析,包括粒度、黏土矿物、常微量元素和Sr-Nd同位素组成、有机碳含量及碳酸盐碳氧同位素组成分析。物源分析表明,U1502站沉积物陆源输入以珠江为主而吕宋次之,红层相对绿层有稍多的吕宋物质贡献。地球化学指标指示红绿沉积层的形成没有遭受热液、冷泉流体的影响,其形成是南海晚中新世构造演化和冰期-间冰期旋回中水体通风、底层水氧化还原环境改变及早期成岩作用共同影响的结果。结合以前南海北部沉积物源研究及沉积物颜色频谱分析,推测红绿层可能分别对应了间冰期-冰期时间尺度。指标重建指示了红绿层分别形成于偏氧化和偏还原的底层水氧化还原环境。自中中新世以来随着吕宋岛弧与欧亚板块碰撞,南海海盆从开放的环境变得相对封闭,其深部通风和氧化还原条件开始呈现典型的冰期-间冰期旋回模式。红层对应了间冰期高海平面时期南海深层水通风良好、水体偏氧化的沉积环境,而绿层则指示了冰期低海平面时期南海层化加强、水体偏还原的环境。不同的氧化还原条件控制了早期成岩作用中致色含铁自生矿物如赤铁矿的形成与转化,最终引起沉积层颜色韵律变化。

祁连山木里三露天天然气水合物层段碳酸盐矿物学地球化学特征

祁连山木里三露天天然气水合物与碳酸盐相伴产出是一种常见现象。为探讨这些碳酸盐的形成环境,对碳酸盐进行了矿物X射线衍射分析、主微量元素测试以及碳氧同位素测试。X射线衍射结果表明,样品中碳酸盐矿物主要由方解石、白云石以及少量菱铁矿组成。微量元素和稀土元素特征显示碳酸盐形成于干旱氧化环境。δ13CV PDB为-2.3‰~3.77‰,平均为2.43‰;δ18OV PDB为-17.90‰^-10.69‰,变化范围不大,碳氧同位素显示碳酸盐矿物中的碳可能为天然气水合物分解、白云石沉淀和湖水混染等联合作用所致,氧的来源可能受大气降水影响。