铜镍硫化物矿床的成因——以诺里尔斯克(俄罗斯)和金川(中国)为例

与超基性岩浆作用有关的铜镍硫化物矿床主要有两种成矿建造 ,一种为含铬建造 ,另一种为含铂建造。尖晶石类矿物成分的变化清楚地反映了这两类建造的成矿属性。含铬建造的尖晶石属于铬铁矿 -尖晶石系列 ,含铂建造中则为尖晶石 -磁铁矿系列。从含铬建造向含铂建造转变的原因 ,可以解释为超基性岩浆作用中硫的作用增加 ,从而引起反应 :4 Fe O+S=Fe S+Fe3O4 (磁铁矿 ) ,同时分散性铂族元素的专属性特征也发生相应变化 ( Ru+Os+Ir)→ ( Pt+Pd)。因此 ,含铬建造中主要富含 Ru、Os和 Ir,而含铂建造中则富含 Pt和 Pd。超基性岩浆作用中硫的化学活动性增加与其碱度增加直接有关。因此 ,含铂的超基性岩大多数情况下与富碱的玄武岩形成共生组合。当富铁熔浆发生硫化作用时 ,将会导致硫化物与硅酸岩熔浆的不混融 ,从而形成矿浆。据此 ,金川含铂铜镍矿石不是该矿床二辉橄榄岩侵入体的分异产物 ,而是含硫化物纯橄榄岩的独立侵入体 ,后者也象二辉橄榄岩本身那样 ,是深部岩浆源的分异产物。

俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩成因矿物学研究

俯冲带是壳-幔物质循环的重要场所,硬玉岩可以记录这一循环过程。文中总结了俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩的研究进展。硬玉岩呈脉状或透镜状产在蛇纹石化的方辉橄榄岩中,主要由硬玉和绿辉石组成。根据结构和颜色,硬玉可识别出两个世代。硬玉韵律环带发育,含有H2O和CH4流体包裹体,显示从流体中结晶的特征。硬玉岩中的锆石为热液锆石,锆石稀土元素中LaN/YbN=0.001~0.01,LuN/GdN=10~83,Ce/Ce*=2.8~72,显示正异常,δ^Eu=0.53~1.02,类似于岩浆锆石。锆石的^176Hf/^177Hf=0.282708~0.283017,εHf(t)=+6^+17,类似于N-MORB的Hf同位素组成,锆石δ^18O组成为5.03‰~6.04‰,平均δ^18 O为(5.45±0.11)‰,类似于岩浆热液和地幔的氧同位素组成。这可能反映了锆石是被俯冲带流体从途经火成岩中捕获的或者形成锆石的流体与寄主岩(方辉橄榄岩)达到了平衡。硬玉岩稀土元素配分模式近平坦或轻稀土元素略显富集,LaN/YbN比值为0.82~2.42,δEu为1.2~1.6,显示正异常,这与寄主岩稀土元素配分模式相似。富集Sr、Ba、Zr、Hf,Nb为负异常,与岛弧岩浆特征类似。(^87Sr/^86Sr)t为0.703400~0.703519(t=368 Ma),变化较小,与古海水差别明显;εNd(t)值为+0.77^+5.61,变化较大,与寄主岩(方辉橄榄岩)的Nd同位素组成类似,但不同于海水及沉积物的Nd同位素组成,表明硬玉岩的物质来源与寄主岩有明显继承关系,海水与沉积物的贡献不是主要的。矿物学和岩石学证据支持极地乌拉尔的硬玉岩主要是俯冲带流体与橄榄岩相互作用后并在其中结晶的产物。

俄罗斯黄金矿物原料基地:现状与问题

文章论述了俄罗斯黄金生产的现状、面临的主要问题和困难以及解决这些问题的技术措施与途径等。

中国北方盆地大规模铀成矿作用:地层篇

“红黑”耦合沉积建造是中国北方中—新生代盆地(简称北方盆地)砂岩型铀矿的重要控矿要素之一,在勘查实践中得到了广泛证实和应用,指导发现找矿靶区和矿产地300余处,在成矿理论方面取得重要进展。本文系统总结了北方产铀盆地的60万余米铀矿岩芯钻探成果,通过典型矿床赋矿层沉积学、地球化学等对比研究,系统分析了北方盆地侏罗系、白垩系、新近系等赋矿层形成的沉积环境、物质组成等,进一步明确了制约成矿流体运移、铀矿物沉淀的赋矿层条件。结果显示:①北方盆地自侏罗纪以来,发育了Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(Bathonian-Oxfordian)、Ⅱ早白垩世早期(Valanginian)、Ⅲ早白垩世晚期(Aptian)、Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian)、Ⅴ晚白垩世晚期—早古近纪(Campanian-Thanetian)、Ⅵ早新近纪(Aquitanian-Burdigalian)和Ⅶ晚新近纪(ZancleanPiacenzian)7期红层,与下伏富还原性组分的黑色层构成了典型的对偶沉积建造,为北方盆地大规模成矿奠定了赋矿层基础。②地球化学指标显示:红层中Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于0.29~1.47(n=78),黑层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于0.57~53.96(n=223),赋矿层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值介于1.00~26.45(n=52)。赋矿层、黑层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值一般大于1,以发育黄铁矿、炭屑、油斑为特征,为相对较还原的环境。红层Fe^(2+)/Fe^(3+)比值一般小于1,以发育钙质结核为特征,为相对较强氧化的环境。③总有机碳含量显示红层为0~0.16%(n=107),含矿层为0.01%~2.65%(n=137),黑层为0.01%~2.66%(n=339),含矿层总有机碳含量略低于黑层,与铀矿的富集沉淀有密切关系。④砂岩型铀矿体呈“板状”或“楔状”产出于黑层顶部的灰色、灰绿色砂岩和细砂岩,甚至泥岩,红层为含氧含铀流体的运移通道,黑层为含氧含铀流体的富集沉淀的化学屏障。因此,北方盆地红层和黑层对偶沉积、旋回充填是大规模铀成矿必要的地层条件,这些认识打破常规思维,“红黑”旋回叠加导致了北方盆地多层成矿的现象,矿体一般呈板状就位于红层和黑层的过渡带,这对深入理解砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿机理等工作和勘查工作部署具有重要实践意义。

成矿地质异常序列:以青海拉陵灶火中游勘查区为例

金属资源勘查工作的一个关键环节是发现与物化探异常相应的地质异常,并由此不断深化,逐步逼近主矿体。为了阐明这种深化过程,本文以青海拉陵灶火中游勘查区为例,提出成矿地质异常序列的概念,并将其划分为理论序列和勘查序列两种类型。理论序列是成矿系统演化过程中一系列时空有序的成矿作用相关地质过程的记录,可以从成矿系统理论进行推导;勘查序列遵循异常显著性和找矿有效性原则,形成于勘查过程中。勘查序列可以相同或不同于理论序列,但必须以理论序列为指导,从而实现快速、经济地阐明勘查目标的资源潜力。理论序列的推导是以某种成矿系统理论为依据,分析成矿系统时空结构中的事件与过程及其相互关系,从而构建成矿地质异常序列。基于透岩浆流体成矿理论,本文认为成矿系统的演化可以简单归结为含矿流体以岩浆侵入体为起点向远离岩体方向传输。在此过程中,含矿流体与传输路径中的屏蔽介质每发生一次强相互作用,都会留下显著的物质记录。因而可以预设每一个屏蔽介质和强相互作用的性质,预期可能的物质记录,构建成矿地质异常序列。勘查工作中可以同时发现一系列成矿地质异常和异常群,所发现的第一个异常也往往不是主矿体异常,其情形要比理论推导复杂得多。因此,勘查过程中要区分直接异常、间接异常和背景异常,并积极地将间接异常转换为直接异常。然后,根据异常分布密度归并异常群,构建勘查序列。可见,资源勘查遵循异常显著性和找矿有效性原则,不宜机械遵循理论序列。但是,勘查工作中需要不断应用理论序列,丰富理论序列,并最终产生新的理论序列,进而明确找矿方向。根据上述方法,将青海拉陵灶火中游勘查区已发现的成矿地质异常归并为两个勘查序列:(1)岩基产状异常→岩石结构异常→岩基矿化分带异常→伟晶岩异常;(2)岩基产状异常→夕卡岩异常→岩墙群异常(矿带分布异常)→岩体结构异常→矿物世代关系异常。根据成矿地质异常序列分析,推测涛歌岩体和河东岩体之下的隐伏岩体为含矿流体供给通道,因而建议勘探工程向这两个岩体方向推进。

对中国东部铀矿床及其进一步研究的几点意见

中国核工业总公司地质局于1992年上半年为作者组织了两个月的地质旅行:一是作者曾于1955—1959年在309队工作过的中国南部主要铀成矿区;另一是现今正在进行铀矿普查的中国东部的某些地区。此次地质旅行于4月20日至6月22日完成。作者同中国同事们一起参观访问了地质局、北京地质研究院、中南、华南、华东、东北等地勘局、长沙科研所、南昌科研所、金银寨矿床。

攀枝花铁矿朱家包包矿段层状铁矿体的成因:来自矿物结构定量化分析的证据

岩浆型铁矿床是中国最重要的铁矿类型之一,攀枝花式铁矿赋存于攀枝花大型层状侵入体中,同时是峨眉山地幔柱系统的组成部分。然而此类矿床的成因问题仍未得到有效的解决。文中以攀枝花铁矿朱家包包矿段中部岩相带(MZ)为例,采用定量化结构分析的方法,结合地质学和岩相学观察结果,试图从攀枝花岩体中部岩相带辉长岩中单斜辉石的结构角度解释攀枝花式铁矿层状矿体的成因。岩相学观察可见部分样品中单斜辉石和斜长石具有明显的溶蚀结构以及角闪石、蛇纹石的增生边,被溶蚀的部分由铁钛氧化物填充,而铁钛氧化物之间发育共结结构。晶体粒度分布(CSD)显示,被溶蚀的单斜辉石较未溶蚀样品具有更陡的CSD曲线斜率,CSD曲线小颗粒处弯曲程度更大,以及更高的铁矿含量,说明溶蚀作用导致了CSD曲线变得更陡,产生了类似于粗化作用的CSD曲线。晶体空间分布(SDP)显示中部岩相带岩体上部有分选的趋势,而岩体下部则表现出挤压的趋势,说明了岩体上部保留了岩浆结晶过程中的矿物颗粒分选的趋势,而下部由于普遍的溶蚀导致了矿物粒间空隙增大,难以支撑上部的荷载,表现出挤压趋势。造岩矿物溶蚀、富水的角闪石、蛇纹石生长边以及填隙的铁钛氧化物说明有流体存在。在攀枝花岩体中段结晶晚期,富铁流体加入半固结的岩体使得造岩矿物溶蚀,而后填充于空隙,流体逃逸后铁矿物富集沉淀成矿。岩体下部具普遍的溶蚀作用,受荷载富铁流体被挤压逃逸,形成了块状的贫铁岩体;上部流体水平运移,没有受到挤压作用,流体逃逸后保留了铁矿的含量,形成了富集的层状铁矿体。这种层状矿体的成因模型类似于透岩浆流体模型。

四川米易青皮村镁铁质侵入体的固结过程

含矿与无矿侵入体的区分是阐明岩浆型矿床成因的基础,也是深部找矿预测的依据。本文选择四川米易青皮村岩体为例,通过岩相学及矿物成分剖面和定量化结构分析,试图阐明无矿岩浆侵入体的固结过程,并与攀枝花含矿岩体对比,进一步揭示含矿与无矿侵入体形成过程的区别。岩相学分析表明,青皮村岩体中粒辉长岩的造岩矿物可以划分为四个世代:1粗粒斜长石→2中粒斜长石+单斜辉石→3黑云母+铁钛氧化物→4伟晶状斜长石,展示了封闭系统的固结过程。加上粗晶辉长岩脉的矿物组合钠长石+单斜辉石+角闪石+磷灰石,可以将青皮村岩体的组成矿物划分为5个世代,进而划分成四个晶体群:通道晶体群、岩浆房晶体群、基质晶体群和流体晶体群。晶体成分剖面分析表明,通道晶和岩浆房晶显示正环带,具有封闭系统降温结晶的特点,其中通道晶的生长伴随着减压作用;基质晶初始为正环带,末期显示反环带,反映了残余流体的聚集与逃逸;而流体晶体群的产出则反映了超临界流体的相分离和排气作用。定量化结构分析揭示了岩浆固结晚期的粗化过程,是封闭岩浆系统固结过程的重要证据,与岩相学和晶体成分剖面分析结果一致。此外,青皮村岩体中Fe-Ti氧化物含量甚低,其体积分数仅为4%,暗示它们不可能聚集成矿。与攀枝花岩体相比,青皮村岩体固结过程中缺失先存晶体的溶蚀结构,后者被认为是高温含矿流体输入的结果。据此,本文提出,外来含矿流体(透岩浆流体)输入与否决定了镁铁质岩浆侵入体的产矿能力;进而认为,是流体输入导致了岩浆分异,而不是岩浆分异产生了含矿流体。

科拉超深钻：期望与结果

科拉超深钻的钻进和探测首次提供了以前无法达到的深度的有关古老大陆地壳成分和构造的直接资料。岩石密度和它们弹性的各向异性已成为当今地表地质正式描述形式和参考剖面的主要参数。所给出的完整模型的证据是基于科拉超深钻的探测及辅助的地表地质研究。模型认为贝辰加矿区是一个幔源火山岩－侵入岩中心式成矿系统的水平部分。本文还对铜－镍硫化物矿床产出条件给予了新的解释。

AAB-02新生代两极古气候记录在百万年尺度上的联系 北冰洋海底沉积物的粘土矿物组合及其对新生代气候变化的指示（IODPLeg302）

粘土矿物的组成可以通过红外吸收光谱（IR）和x射线衍射（XRD）方法来测定，其中，红外吸收光谱法能在数量上模拟和比较粘土矿物组合的比值特征。粘土矿物的半定量分析是以Biscaye方法为基础建立的（Biscaye，1965）。通过100个样品的两种程序分析对比后，粘土矿物的半定量分析得到了巩固。其中，第一种程序是将粘土矿物固定在玻璃片上（Moore和Reynolds，1997），

辽宁金伯利岩亚微米级金刚石的发现及其意义

尽管在世界上对金刚石矿物学已进行了大量的研究,但对金伯利岩中金刚石的形成、生长的机理问题,还需要作进一步探索。为此,我们对明显保留有晶体生长过程特征的特别结构的金刚石标本进行了研究。本文讨论其中的一些发现及我们的认识。 1 研究方法 双目镜下,在观察研究金刚石形貌的基础上,选出有代表性的金刚石颗粒,将它置于铅板上,