新疆哈密雅克铺金红石矿床成矿时代:来自金红石LA-ICP-MS U-Pb测年的证据

1研究目的(Objective)近年来,在东天山哈尔里克复合岛弧南缘发现雅克铺中型金红石矿床,金红石矿体主要产于石炭系小铺岩群第二岩性段角闪石岩、角闪辉长岩中,共圈定7条金红石工业矿体,矿体呈脉状,长141~390 m,各矿体平均厚度4~10 m。

pXRF原位分析在柴北缘鱼卡金红石矿床勘查中的应用

便携式X射线荧光分析(pXRF)具有快速、高效、绿色、便捷等优点,在矿产勘查中的应用越来越广泛。样品的不平度效应和不均匀效应等问题,使得pXRF现场原位分析结果与实验室分析结果存在一定偏差。将该技术运用于柴北缘鱼卡金红石矿床勘查找矿,对pXRF原位分析的稳定性进行试验,并与实验室XRF法测试结果进行对比分析。结果表明,pXRF原位分析单点重复测量结果稳定,分析测试最优时间为25~30 s;pXRF和实验室XRF法对样品Ti含量具有显著相关性,存在线性关系。野外快速分析,评价榴辉岩的Ti含量,结果表明,当pXRF原位分析榴辉岩中Ti含量在0~0.52%时,对应非矿化榴辉岩;Ti含量在0.52%~0.86%时,对应金红石贫矿体;Ti含量大于0.86%时,对应的榴辉岩为金红石工业矿体。在槽探编录和钻探施工过程中,使用pXRF分析可在野外快速判断榴辉岩的含矿性,辅助找矿工作中圈定矿体,大大减少样品采集的工作量,节约成本和时间,提高对榴辉岩型金红石矿床的勘查效率。

柴达木盆地北缘鱼卡—铁石观一带金红石矿床的发现及其地质意义

通过野外地质调查、岩石学、矿相学等研究手段,在柴达木盆地北缘鱼卡及铁石观一带均发现榴辉岩型金红石矿床,其单个矿体长可达千米以上,宽均达几米至几十米不等,金红石物相Ti平均品位可达2.58%,属于高钛榴辉岩的范畴,且其矿床地质特征与大别—苏鲁地区的金红石矿床特征极为相似。鱼卡和铁石观金红石矿床的发现,填补了柴北缘榴辉岩变质带没有金红石矿床的空缺,并暗示柴北缘地区有发现大型榴辉岩矿床的找矿远景。

苏北超高压变质带榴辉岩型金红石矿床及其成因

在苏鲁超高压变质带南部数千个榴辉岩体中 ,已发现了 4 0个含金红石榴辉岩体 ,金红石储量达数百万吨 .在综述、分析该带榴辉岩的空间分布、岩石矿物学、含矿性等特征的基础上 ,确定了块状榴辉岩型和片麻状榴辉岩型两种主要矿石类型 .金红石在矿石中主要呈包裹体、粒间充填、蚀变残余和热液充填四种赋存形式 ,分别代表了四个不同的形成阶段 .电子探针分析显示 ,在高压、超高压变质作用期间 ,富含Na的深部流体对金红石的成矿可能起了重要的作用 .该矿床属典型的榴辉岩型金红石矿床 ,在成因上与超高压变质作用有关 ,类似于挪威的Engeb fjellet、俄罗斯的Shubino村和意大利的PianPaludo矿床 。

柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因

鱼卡金红石矿床是青海省境内发现的第一个超大型榴辉岩型金红石矿床。笔者在总结前人基础资料及详细野外地质矿产调查的基础上,通过榴辉岩岩石学及金红石矿物学研究,利用LA-ICP-MS法对该矿床中的金红石进行原位微量元素分析等。结果表明:金红石赋存状态主要有五种,即包裹结构、粒间结构、串珠状结构、退变残余结构、丝缕状出溶结构,其中以粒间和串珠状赋存状态产出时,含矿性最好。同时,变质阶段的差异、流体活动的强弱将影响金红石的赋存状态。流体活动越弱时,野外表现为榴辉岩的新鲜程度越高、且少或不发育长英质脉体、矿物越自形,则越有利于形成粒间和串珠状金红石富矿;折返过程中流体或熔体作用过强、野外表现为广泛发育长英质脉体、榴辉岩中矿物呈他形产出时,则金红石已经退变为钛铁矿和榍石。总结前人的地球化学和年龄数据表明:富集地幔源区、演化程度高、陆壳混染程度低的富钛基性原岩是鱼卡榴辉岩型金红石矿床主要物质来源,高压(超高压)变质作用促进了钛的进一步富集成矿,成矿年代集中在440～430Ma。金红石锆温度计显示的成矿温度主要在570～671℃之间,金红石中高场强元素Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等富集,表明其可能形成于俯冲带环境。这些成因认识等将为柴北缘成矿带榴辉岩型金红石矿床的进一步找矿工作部署、勘查评价及突破提供了重要的理论支撑与借鉴。

显微红外测温技术及其在金红石矿床中的应用

显微红外测温技术是红外显微镜通过红外成像系统研究不透明和半透明矿物的流体包裹体的丰度和分布特征,并与冷热台相结合,进行流体包裹体显微测温分析的一种技术手段。本文以苏鲁超高压变质带东海榴辉岩中金红石矿床的流体包裹体研究为例,系统介绍了显微红外测温分析技术。结果表明,显微红外测温技术是研究半透明和不透明矿物中流体包裹体的一种十分有效的新手段,可见光和红外光两种光源下流体包裹体的测定不存在系统误差。利用红外显微镜进行半透明-不透明矿石矿物的流体包裹体测定时,循环技术法是测定冰点和均一温度的有效方法。江苏东海地区超高压变质带所经历的早期退变质阶段是金红石矿床的主要形成阶段。显微红外测温技术对研究矿床的成矿流体性质以及矿床成因等具有重要的意义。并将在金属矿床成矿流体的研究领域发挥重要的作用。

湖北枣阳大阜山镁铁/超镁铁杂岩体与金红石矿床成因

湖北省北部枣阳市境内的大阜山镁铁/超镁铁杂岩体主要由未变质的纯橄岩和橄长岩组成，伴生变质的石榴石角闪石岩、石榴石钠黝帘石角闪石岩和角闪石钠黝帘石岩。杂岩体的围岩为大理岩。该岩体中的金红石矿床产于变质的石榴石角闪石岩或蚀变的石榴石角闪石岩中。橄长岩中锆石SHRIMPU-Pb同位素定年结果表明镁铁/超镁铁质岩体的成岩年龄约为600Ma。变质的岩石和未变质的岩石几乎具有完全相同的地球化学特征，表明前者的原岩应为橄长岩，整个岩体是一个分异的镁铁/超镁铁侵入体。金红石赋存于角闪石解理中等岩相特征表明矿床的含矿岩石就是石榴石角闪石岩，不是由石榴石辉石岩退变质形成的；且其中的石榴石为钙铁榴石，不是富镁、富铝的与高压/超高压作用有关的石榴石。金红石矿床的形成和岩体的局部变质应该与由北向南的近水平推覆构造有关，动力变质作用提供的热和流体，结合推覆过程中的变形作用，导致围岩大理岩和镁铁质岩体发生交代作用，形成石榴石角闪石岩和金红石矿床。

苏鲁榴辉岩型金红石矿床研究进展

文章对苏鲁榴辉岩型金红石矿床的研究进展进行了简单综述。苏鲁超高压变质带金红石矿床的勘探可追溯到20世纪50年代末,近年来找矿工作取得重要进展,已查明金红石矿床总储量达数千万吨。矿床属典型的榴辉岩型金红石矿床,与超高压变质作用关系密切。金红石在榴辉岩中最主要也最具工业价值的赋存方式是呈粒间颗粒充填于主矿物绿辉石和石榴石之间,金红石中的微量元素与其寄主榴辉岩的类型和产状有明显的相关性,并且可反映其形成温度,因此在苏鲁超高压变质榴辉岩和金红石矿床的研究中具有重要价值。富钛基性原岩是榴辉岩型金红石矿床形成的物质基础,高压区域变质作用是这类矿床形成的必要条件。

山西代县金红石矿床中锆石的内部特征和矿物包裹体研究及其地质意义

对山西代县洪塘矿区富含红色和黑色两种金红石的直闪岩进行岩相观察和矿物成分分析,并就其中锆石在阴极发光下的外部形态、内部结构及矿物包裹体进行研究。所分选出的锆石按其颗粒上的相对位置、形态、阴极发光图像、SHRIMP年龄值以及内部矿物包裹体划分为复杂锆石和单成因锆石,其中复杂锆石由核部、幔部和边部锆石三类锆石组成。第Ⅰ类锆石无环带,部分边缘可见溶蚀痕迹,为继承锆石。内部包裹富镁矿物组合顽火辉石+金云母,与寄主岩石的组合明显不同,反映其可能是寄主岩石形成之前保留于锆石中的原岩矿物并源于地幔。第Ⅱ类锆石为半自形-自形晶,环带较宽且清晰,推测为高级变质锆石。其内矿物包裹体主要为直闪石,其次为钙铁辉石(?),反映其形成于角闪岩相,与寄主岩石的矿物组合可能一致。第Ⅲ类锆石主要位于增生边,阴极发光亮度高,推测为流体改造的变质锆石。第Ⅳ类单成因锆石多呈自形,阴极发光下较暗,生长环带规则且较窄。矿物包裹体有钠长石+石英+白云母,对应中压绿片岩相,其形成温度和压力低于寄主岩石,它与第Ⅲ类锆石可能是在同一期后期事件中形成。结合岩相学研究结果,认为该区金红石矿床之原岩可能是岩浆岩,后期经历了至少两期构造热事件,早期热事件可能导致了锆石内U-Th-Pb体系的重置。以上研究结果表明经历复杂变质作用的变质岩中锆石内部矿物包裹体的研究分析还是探讨寄主岩石成因及所经历地质事件的有效手段。

山西代县碾子沟金红石矿床地球化学特征

文章对矿区内基性岩、基性变质岩、酸碱性变质岩及蚀变岩中常量和微量元素的含量、相关性、变异系数、REE分布模式等特征进行了研究。笔者认为:该矿床的成矿物质来源于上地幔;成矿作用有3次,前2次为变质成矿作用,第3次为蚀变成矿作用,以后者为主;蚀变过程中,Ti、Fe、REE、B等元素发生了迁移,Ti的进一步富集、Ti与Fe的分离是重要的成矿因素;矿床的形成与板块运动密切相关。有利于成矿的大地构造环境和部位为:板块的缝合部位,蚀变带与基性(变质)岩层交叉处,蚀变带中部,B含量高处。

中国金红石矿床地质及成矿远景分析

通过对中国金红石矿床成矿地质背景、矿床成因类型、成矿条件及成矿远景等几个方面的综合研究,将我国金红石矿床划分为6种主要类型,进行了成矿远景预测,划分出9个成矿远景区和5个找矿靶区,指明了今后找矿方向。

金红石矿床的类型、分布及其主要地质特征

金红石及其同质多象(锐钛矿)是钛的氧化物中最具经济意义的矿产资源,也是中国当前短缺和重要的急需矿种之一。金红石矿床产出的大地构造背景主要是古老地盾区及其边缘或褶皱带中的变质地体。全球范围内,主要的金红石矿床可分为4个大类,即:变质的、与侵入岩有关的、沉积的和风化的,它们又可以分为12个类型,其中,第四纪海滨沉积砂矿是最重要的类型,榴辉岩型、碱性岩风化型和河流沉积砂矿型次之;碱性辉石岩中的钙钛矿、角闪岩型和斑岩铜(钼)矿伴生的金红石矿床经济潜力很大。大多数金红石富矿床来自榴辉岩型、与侵入岩有关的热液交代型和深度风化的碱性岩型,但在变质(粉)砂岩型和古沉积砂矿型中也有富矿床产出。

秦岭东段金红石矿床成矿构造环境分析

通过对秦岭东段主要金红石矿床赋矿层位地质及地球化学特征的研究及对矿源层形成时的构造环境的分析 ,划分出 4种不同的成矿构造环境。中元古代以来 ,本区地壳处于强烈的陆 洋壳演化分异阶段 ,在北秦岭宽坪小洋盆、桐柏 大别古陆形成了与幔源成因有关的矿源层 ;在杨子地块北缘的被动陆缘拉张海盆形成了与沉积有关的矿源层。晚古生代以来 ,本区处于陆壳演化阶段 ,成矿构造环境为陆缘裂陷海槽环境 。

碾子沟金红石矿床基本地质特征

碾子沟金红石矿区地层主要为上太古界变粒岩、斜长角闪片岩及榴闪岩 ;岩浆岩主要为晋宁期基性岩 ;构造主要为断裂。矿区蚀变岩发育 ,主要为细晶直闪片岩、粗晶直闪岩、中细晶滑石岩及细晶绿泥片岩。矿体呈似纺锤状、似板状及透镜状。矿石类型有浅褐色细晶直闪石型片状矿石、灰白色粗晶直闪石型块状矿石、灰绿色或灰白色中细晶滑石型块状矿石、黑色中细晶角闪石型片状矿石及灰绿色巨晶直闪石型块状矿石等 5种。以前 3种为主 ,矿石品位一般 2 %～ 15 %。矿床规模为大型 ,矿床为变质蚀变成因。

武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床成矿规律与找矿前景初探

武当-桐柏-大别成矿带是我国最为重要的金红石成矿区带和原生金红石主要产地之一。本文根据近期对该成矿带金红石矿床开展的野外地质调查和室内整理研究工作,综述了武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床的地质特征,将成矿带内金红石矿床(点)划分为区域(沉积)变质型、榴辉(闪)岩型和机械-沉积型三种类型。同时从地层、构造以及成矿地质条件等方面简要探讨了矿床(点)的成矿规律和控矿因素,在此基础上识别出地层时代、岩性、地球化学异常等找矿标志,并初步勾勒出湖北枣阳-河南新县以及湖北英山-安徽潜山两个金红石矿床的找矿远景区。本文对成矿区金红石矿成矿规律的总结和成矿条件的分析显示出成矿带金红石具有极大的找矿潜力,可望成为我国最具潜力的金红石战略储备基地。

碾子沟金红石矿床变质作用特征及其与成矿的关系

碾子沟金红石矿区发生了两次变质作用,第一次距今1862±24.8Ma,变质温压为600-650℃、4～7kPa,使本区岩石普遍发生了变质;第二次较晚,约为晋宁运动后期,变质温压低于第一次,主要使碾子沟组榴闪岩、斜长角闪片岩等岩石中的石榴子石及晋宁期基性岩中的石榴子石、直闪石及钛铁矿不同程度地变质。两次变质作用均与成矿关系密切,第一次使碾子沟组基性岩中约30％的TiO2转变为金红石,第二次使晋宁期基性岩中约50％的TiO2转变为金红石。从两次变质作用波及范围较广来看,本区具良好成矿远景。

八庙-青山金红石矿床变质条件与成矿的关系研究

八庙青山作为我国金红石成因及工业类型代表的重要矿床，是高钛岩系在一定变质条件下形成的。通过采用矿物温度、压力计等方法的研究，估算出本区变质条件与成矿的关系：利于成矿的最佳温度为４９０．４３℃，压力为３．８２×１０８Ｐａ，环境为还原环境。

中国金红石矿床地质及成因类型

根据矿床成因、成矿时代、成矿岩系及其变化特点、矿体及矿石特征等因素,将中国已知金红石矿床分为区域变质型(包括元古宙及古生代)、榴辉岩型、热液蚀变型、变质蚀变型及风化-沉积型5类。除形成于第四纪的风化-沉积型矿床之外,含矿层位多在泥盆系--新太古界之间,与变质作用及岩浆活动密切相关。不同类型矿床又各具特色。

中国金红石矿床成矿地质条件及成矿远景

中国金红石矿床成因类型不一,控矿因素各异。通过对地层、构造(包括大地构造环境及褶皱)等控矿因素,区域变质作用、岩浆作用、热液作用、风化及沉积作用等成矿地质条件及矿床分布等规律的归纳与研究,提出了陕西石泉-镇坪、陕西丹凤-西峡、河南南召-方城、湖北枣阳-河南新县、湖北英山-潜山、江苏徐州-东海、山东栖霞-荣城、山西代县-河北涞水、四川会东9个金红石成矿远景区。并圈定出山东省荣城曲家、安徽凤阳板桥、湖北郧西土门—涧池、湖北七里坪大悟仙山、山西代县义成沟—羊廷寺、河北涞源司各庄、河北丰宁黄土梁等7个找矿靶区。

大阜山金红石矿床含矿岩体的岩石学特征及其地质意义

大阜山以赋存金红石矿床而闻名,主体为基性变质岩体,以榴闪岩为主。主要矿物石榴子石、角闪石、斜长石、金红石等主要经历了3个发育期次,不同期次具有不同的产状特征。根据野外地质、岩石学、元素地球化学研究分析,结合区域地质背景资料,认为含矿岩体原岩为辉长岩,具正铕异常,低温中高压环境下变质而成。受扬子板块向华北板块俯冲后快速折返的影响,含矿岩体经历了退变质过程,金红石矿床形成。因此,金红石矿床是变质原岩(辉长岩)在区域变质作用下,经构造演化等综合作用的结果。