桂西南早-中三叠世东平-足荣大型锰矿床地球化学、年代学及成因研究

广西东平-足荣大型锰矿床位于桂西南锰矿带上,是广西重要的锰矿富集区。其含矿地层为三叠系北泗组,是一套以硅-泥-灰为主浅海台盆相含锰碳酸盐岩沉积,含锰矿物主要为钙菱锰矿、锰方解石和锰白云石。本文对矿区锰矿层顶部的沉凝灰岩及含锰岩系开展了详细的岩石学、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究,进而对锰矿成矿时代、成因、沉积环境、沉凝灰岩源区和大地构造背景进行了探讨。锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,3件沉凝灰岩样品的锆石呈自形-半自形板柱状,发育良好的岩浆锆石振荡环带结构。^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值分别为250.8±2.1Ma(MSWD=0.98)、250.6±2.2Ma(MSWD=0.49)和243.6±2.3Ma(MSWD=0.44)。进一步限定了"东平"式锰矿的成矿时代为早-中三叠世(不晚于241~246Ma的范围内)。沉凝灰岩的构造环境判别图解及微量、稀土元素特征显示其岩浆可能形成于与俯冲消减作用相关的碰撞-弧相关或活动大陆边缘相关背景,推测东平-足荣锰矿的形成可能受到广西凭祥-东兴火山作用的影响。含锰岩系的U、V和Mo元素含量及U/Th、V/Cr、V/(V+Ni)、Ni/Co比值显示东平-足荣锰矿形成于氧化-次氧化的沉积环境。logU-logTh、Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解及微量元素Ba含量、Ba/Sr值均指示成矿作用受到热水作用的影响。综合矿床地质研究,东平-足荣锰矿形成于弧后盆地拉张构造背景中,锰成矿受同期火山及海底热液作用影响,水体沉积环境为氧化-次氧化条件。

阿尔泰南缘托库孜巴依金矿床流体包裹体特征及成矿流体演化

新疆西北部的托库孜巴依(巴依)金矿床位于西伯利亚古板块南缘,阿尔泰陆缘活动带克兰弧后盆地与哈巴河弧间盆地接壤处。本次研究在前人成果基础上,通过详细的野外调查、室内显微观察、流体包裹体测温、激光拉曼成分分析和氢-氧同位素分析等多种方法,揭示了巴依金矿各成矿阶段流体特征、成矿热液来源和流体演化过程。根据野外矿脉空间分布、穿插关系、矿物组合及结构构造等特征,结合流体包裹体研究,本文将巴依金矿的成矿作用划分为4个阶段:石英-磁铁矿阶段(Ⅰ),主要发育富液相包裹体,均一温度范围在3529~4134℃区间,盐度范围为73%~147%NaCleqv,平均为104%NaCleqv;石英-黄铁矿阶段(Ⅱ),该阶段主要发育富液相包裹体、富气相包裹体以及含子晶包裹体,均一温度范围为1860~3398℃,盐度变化范围为27%~443%NaCleqv,平均为92%NaCleqv;石英-黄铁矿-黄铜矿阶段(Ⅲ)主要发育富液相包裹体和含(富)CO2三相水溶液包裹体,均一温度范围为1410~1864℃(富液相包裹体),盐度范围较大,介于0~88%NaCleqv之间;石英-方解石阶段(Ⅳ),流体包裹体以富液相为主,均一温度范围1020~1400℃,盐度范围为02%~43%NaCleqv。该矿床从成矿早阶段到成矿晚阶段温度-盐度整体呈下降趋势,在主要成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)出现流体沸腾现象。各成矿阶段δ18O、δD同位素变化范围分别为:成矿早阶段(Ⅰ)531‰和-8510‰;主要成矿阶段(Ⅱ、Ⅲ)-153‰~150‰和-974‰^-811‰;成矿晚阶段(Ⅳ)-352‰^-342‰和-939‰^-871‰,成矿流体主要是早阶段的变质水与中晚阶段加入的大气水混合而成。巴依金矿成矿流体表现为一套中低盐度NaCl-H2O-CO2流体体系,符合造山型金矿成矿流体特征。综合矿床地质研究,本文认为在晚石炭世-二叠纪喀拉通克岛弧与西伯利亚板块碰撞造山构造体制下,流体混合、压力降低和沸腾作用是巴依金矿床富集成矿的主要机制。

东昆仑中东段驼路沟钴(金)矿床钠铁矾的识别及其指示意义

黄钾铁矾族矿物是干旱地区硫化物矿床氧化带中常见的表生矿物,是重要的示矿标志,其详细研究可以为解剖与之相关矿床的次生富集过程提供重要依据。东昆仑中东段驼路沟钴(金)矿床主要出露一套纳赤台群哈拉巴依组变火山-沉积岩,其中的石英钠长石岩是重要的含矿主岩,前人认为其为一套热水喷流沉积岩,并由此提出驼路沟为喷流沉积型钴(金)矿床。文章重点选择矿区内玉女沟矿段的黄褐色-赤红色土状-块状破碎氧化带为研究对象,通过野外地质调查、显微观察、扫描电镜、全成分分析、电子探针和X射线衍射技术,揭示氧化带中主要矿物有钠铁矾、白云母、钠长石、石英、石膏和赤铁矿,其中以钠铁矾发育为显著特征。矿区发育的黄铁矿和石英钠长岩在氧化淋滤过程中析出的S、Fe、Na为钠铁矾的形成提供了物质来源,钠铁矾可作为指示高原干旱地区热水喷流沉积型矿床氧化带的标型矿物。

应用电子探针技术研究桂西南下雷锰矿床锰钾矿的结构特征

八面体分子筛(OMS-2)具有2×2孔道结构,在离子交换、催化剂、能源和环境等方面具有非常重要的应用价值,然而天然OMS-2矿物材料——锰钾矿在典型结构的成分精细表征和成因研究等方面仍然缺乏。环带和核-边结构在锰氧化物矿物的结构中非常具有代表性,明确其矿物种属、探索其成分特征对于探究其成因、开拓锰氧化物的应用具有重要意义。广西锰矿资源储量占中国锰矿资源储量的23%,其中位于桂西南的下雷锰矿是中国最早发现的超大型锰矿床,氧化锰矿石平均品位30%左右。本研究主要利用电子探针(EPMA)定量分析和面扫描等手段针对下雷锰矿中的环带和核-边结构开展研究。结果表明:下雷锰矿产出具有环带结构和核-边结构的锰钾矿,具有环带结构的锰钾矿元素强度按平均强度排序从强至弱依次为Mn、K、Mg、Al、Zn、Ba、P、Fe,具有核-边结构的锰钾矿元素强度按平均强度排序从强至弱依次为Mn、K、Ca、Mg、Zn、Ba、P、Fe,这些元素从内到外的变化反映了其氧化环境的变化。从中间到边部钾含量逐渐升高(质量分数为2.31%~4.17%,单位分子式中原子数为0.38~0.62),暗示了氧化过程中钾的富集,也反映了锰氧化物逐渐趋于最稳定状态的过程。钾离子和锰离子趋势的变化是导致环带和核-边结构形成的直接原因,氧化环境的变化和锰氧化物逐渐趋于最稳定状态的趋势可能是锰钾矿环带和核-边结构形成的根本原因。