2019, 38(4):431-452.
摘要:喜马拉雅造山带是研究板块构造的天然实验室,位于造山带核心部位的大喜马拉雅岩系是揭示碰撞造山过程和造山带演化的关键。本文主要对亚东地区大喜马拉雅岩系中的花岗质片麻岩进行了岩相学、锆石和独居石U-Th-Pb年代学以及全岩主微量地球化学研究。野外和显微结构特征观察表明,花岗质片麻岩的矿物组合为斜长石+钾长石+石英+黑云母+石榴石,岩石发生了部分熔融,经历了高角闪岩相至麻粒岩相的变质作用。年代学和全岩地球化学研究表明,花岗质片麻岩的原岩包括新元古代(~800 Ma)的花岗闪长岩和志留纪(~440 Ma)的花岗岩,二者均在中新世(~16 Ma)发生了变质作用。新元古代花岗闪长岩具有负的εHf(t)值(-16.4~-12.2),地壳Hf模式年龄为3.11~2.79 Ga,说明其起源于古老下地壳物质的部分熔融。新元古代花岗闪长岩和志留纪花岗岩具有相似的弧花岗质岩石地球化学特征,即具有高场强元素Nb、Ta、P和Ti的负异常。本次研究表明大喜马拉雅岩系经历了多期构造热事件,其不仅记录了新生代的碰撞造山作用,还记录了与新元古代与罗迪尼亚超大陆演化相关的岩浆热事件以及古生代冈瓦纳大陆拼合后的周缘安第斯型造山作用。
祝洪涛 , 吴仁贵 , 姜山 , 巫建华 , 刘洋 , 赵博 , 王常东
2019, 38(4):453-464.
摘要:通过岩相学研究和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,对红山子岩体的主要侵入期次和侵入岩形成时代进行了厘定,明确了红山子岩体为复式岩体并探讨了其地质意义。岩相学研究表明,红山子复式岩体由粗粒碱长花岗岩、斑状黑云母花岗岩、细粒黑云母碱长花岗岩和花岗斑岩等组成;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示:粗粒碱长花岗岩的年龄为153.6±1.2 Ma,斑状黑云母花岗岩年龄为151.4±1.1 Ma,与周边火山盆地赋矿火山岩的年龄一致,属晚侏罗世早期;细粒黑云母碱长花岗岩的年龄为131.5±1.8 Ma,花岗斑岩年龄为133.3±1.4 Ma,与侵入红山子盆地的花岗斑岩的年龄一致,属早白垩世早期。因此,红山子岩体是由燕山期2个相隔20 Ma的不同期次侵入体组成的复式岩体。研究表明,红山子铀矿床赋存在早白垩世早期花岗斑岩与晚侏罗世火山岩的内、外接触带中,暗示复式岩体早白垩世早期细粒黑云母花岗岩、花岗斑岩与晚侏罗世粗粒碱长花岗岩、斑状黑云母花岗岩的内、外接触带是有利的找矿部位,并得到了铀矿勘查实践的初步证实。
2019, 38(4):465-476.
摘要:江南造山带东北段歙县岩群和昱岭关群是皖南地区重要的前寒武纪地层单元。本文对皖南地区歙县岩群昌前岩组和昱岭关群井潭组凝灰岩样品中的锆石进行了测年研究,获得昌前岩组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为852±6 Ma和840±11 Ma,井潭组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为809±10 Ma,为皖南地区新元古代地层格架的建立和地层的对比增添了可靠的年代学依据。根据最新获得的锆石U-Pb年龄数据,确定歙县岩群的时代与江南造山带区域范围内梵净山群、四堡群、冷家溪群、双桥山群以及溪口岩群相当,其上覆的昱岭关群与下江群、丹洲群、板溪群、马涧桥组、登山群以及上墅组等地层单元可以对比。
温利刚 , 曾普胜 , 詹秀春 , 范晨子 , 王广 , 孙冬阳 , 袁继海 , 费晓杰
2019, 38(4):477-497.
摘要:云南禄丰鹅头厂铁铜矿床是滇中地区著名的元古宙含铜富铁矿床之一,矿床中除了铁、铜等资源外,还伴生少量的稀土组分。本文利用国际上矿物与地质行业前沿的矿物自动分析测试方法——矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜-能谱(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,完成了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,首次在禄丰鹅头厂铁铜矿床中发现了氟碳钙铈矿、氟碳铈矿、褐钇铌矿等独立的稀土矿物。其中,氟碳钙铈矿主要富集在条纹条带状矿石中,分布极不均匀,局部富集,主要呈微细粒半自形至它形粒状晶体,多为微细粒的不规则粒状集合体,与磁铁矿间隙中的方解石和绿泥石等脉石矿物紧密共生,在氟碳钙铈矿颗粒中普遍含有呈板状或柱状、片状、针状的微细粒氟碳铈矿;褐钇铌矿也主要富集在条纹条带状矿石中,呈细小的不规则粒状,与铁氧化物边缘缝隙中的绿泥石等脉石矿物紧密共生。X射线能谱分析表明,氟碳钙铈矿和氟碳铈矿富含轻稀土元素,以Ce、Nd、La为主,含量一般Ce > La > Nd,含少量Pr、Y等元素;褐钇铌矿中主要金属元素有Nb、Y、Ce、Nd、Fe、Ti、Mg、Ca、U等,其中Nb的含量较高,稀土元素以Y为主,并含少量Ce、Nd等。稀土矿物的发现,对探讨该矿床及整个滇中地区前寒武纪(中元古代)铁-铜(-稀土)矿床的成因有着一定的指示意义。根据矿床中稀土-铁氧化物的产出特征和区域成矿地质背景,结合前人研究成果,认为鹅头厂矿床中稀土-铁氧化物的形成与Columbia超大陆裂解时的深部(地幔)岩浆活动有关,并受到多期次后期热液事件的叠加改造。
2019, 38(4):498-506.
摘要:哈西金矿位于新疆托里县哈图金矿的西南部,是近期发现的一个具有较大成矿潜力的金矿。矿体受北东向安齐断裂控制,长短不一,厚度为0.10~3.42 m,Au品位为0.17~64.60 g/t,主要赋存在石炭系太勒古拉组中,且与玄武岩关系密切。原生矿石可分为蚀变岩型及石英脉型两种,矿石矿物主要有黄铁矿、毒砂、黄铜矿、辉砷镍矿和自然金等。根据矿物共生组合规律,可将金矿形成的过程划分为2个成矿期次(热液期、表生期)和4个成矿阶段(石英-硫化物阶段、石英-硫化物-自然金阶段、碳酸盐阶段、氧化阶段)。自然金主要赋存形式为裂隙金、包裹金和粒间金,其成色平均为954.19‰,粒径主要集中在20~50 μm之间,属于显微金。
薛荣 , 王汝成 , 陈光弘 , 车旭东 , 谢磊 , 诸泽颖
2019, 38(4):507-520.
摘要:矿石矿物和脉石矿物的成分演化蕴含了热液成矿过程的详细信息。本文基于岩相学观察,从云母和黑钨矿着手,利用电子探针和LA-ICP-MS分析技术,对赣东北松树岗Ta-Nb-W-Sn矿床的浅部热液成矿过程开展了研究。结果表明,松树岗矿床浅部的钨锡矿体的石英脉,从早到晚,由深至浅,可以划分为黑钨矿石英脉、锡石石英脉、硫化物石英脉和贫矿石英脉。4类石英脉中都含有早期的铁锂云母和晚期的白云母与铁的氧化物集合体,深部早期脉中的云母以铁锂云母为主,而浅部晚期脉中的云母以白云母为主。与早期铁锂云母相比,晚期白云母具有明显较低的Ti、Na、Rb、Cs、W、Nb、Zn、Li2O含量和明显较高的Pb、Cu、B含量。从深部早期脉到浅部晚期脉,云母成分存在如下演化趋势:Ti、Na、W、Nb含量降低,Pb、Zn、Cu、Li2O、B含量增高。不同深度的黑钨矿石英脉中含有两种不同成分的黑钨矿,属同一期演化早晚形成。相对于热液流体早期沉淀的黑钨矿,晚期黑钨矿具有明显较低的Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、Sn、U、In、Sc含量和明显较高的Mo含量和FeO/MnO值。云母和黑钨矿主微量元素成分的演化揭示了在松树岗矿床浅部的热液成矿早期以岩浆热液为主,晚期由于水岩反应的加强有较多围岩物质贡献。
2019, 38(4):521-534.
摘要:NWA 12279为2016年发现的一块斜长岩质月球陨石,由86%的斜长岩和14%的冲击熔融角砾岩组成。斜长岩具嵌晶结构,矿物组成主要为斜长石(70.6%)、橄榄石(11.3%)、辉石(10.0%)、镁铝尖晶石(7.0%),含少量石英、铬铁矿和钛铁矿;冲击熔融角砾岩具角砾状结构,主要由岩屑(斜长岩、辉长-橄长-斜长岩、微斑熔融角砾岩、辉长岩)、晶屑(橄榄石、辉石、斜长石、尖晶石)、玻屑和基质组成。斜长岩和角砾岩的矿物组成基本一致,主要为斜长石(An92.9~98.4)、紫苏辉石(Fs15.5~32.2Wo2.98~4.22)、易变辉石(Fs27.9~53.1Wo7.19~14.7)、普通辉石(Fs8.42~38.9Wo17.0~44.1)、橄榄石(Fo53.7~89.4)、尖晶石[(Mg4.97 Fe0.86)5.83(Al11.4Cr0.61)12.0O24]。通过对陨石的矿物组成、碎屑组成、矿物成分、全岩成分和冲击变质特征进行研究,并和已发现的月球斜长岩进行了对比,认为该陨石可能起源于一个新的富含尖晶石的辉长橄长斜长岩高地。该陨石的斜长岩和角砾岩具有不同的冲击特征,斜长岩区域发育橄榄石面状破裂、斜长石熔长石化及含未熔融的辉石和橄榄石晶屑的冲击熔脉;角砾岩区域发育玻璃质熔脉、冲击熔体及岩石角砾化,这些特征限制了斜长岩区和角砾岩区经历的冲击压力峰值分别约为45 GPa和78 GPa,温度峰值分别约为1 100℃和1 890℃,冲击变质阶段为S5~S6。
2019, 38(4):535-552.
摘要:灰闪石(nyböite,Nyb)已在世界多处超高压榴辉岩中发现,但对于其稳定性及成因的研究结果存在较大分歧。本文以中国苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例,基于岩相学观察和相平衡模拟限定了灰闪石的稳定条件。在Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3(NCKFMASHTO)体系下对含有灰闪石榴辉岩进行的相平衡计算得到与实际观察一致的矿物组合,且模拟和实测的灰闪石成分基本一致。相平衡模拟结果表明,灰闪石稳定温压范围为t<500℃,p<1.20 GPa,地温梯度范围为12~17℃/km。灰闪石的出现主要受控于全岩成分的XNa与XAl值,要求分别满足XNa=0.58~0.65和XAl<0.15。碱厂灰闪石含有较高的F含量(1.88%~2.54%),由于目前没有含F的角闪石活度模型,文中根据前人研究结果讨论了F替代OH对灰闪石稳定性的影响。榴辉岩中出现灰闪石指示岩石经历了低温、中高压变质作用,其全岩主量元素特征表明原岩可能为低钾碱性玄武岩。
牛浩斌 , 丁俊 , 李俊 , 宁括步 , 王鹏 , 任飞 , 孙建成
2019, 38(4):553-569.
摘要:北衙铁金多金属矿床位于西南"三江"新生代富碱斑岩成矿带内,发育接触交代蚀变及与热液有关的脉状(囊状)、条带状(似层状)矿化,构成一个巨型岩浆热液成矿系统。岩体蚀变围岩或破碎裂隙带内常见大量与方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等共(伴)生的脉(囊)状菱铁矿化,以菱铁矿为代表的Ⅱ阶段成矿明显晚于Ⅰ阶段磁铁矿成矿,是示踪成矿流体过程的理想矿物。矿相学观测表明,菱铁矿可分为穆磁铁矿型(Sd1型)、(含)黄铁黄铜矿-穆磁铁矿型(Sd2型)和方铅矿型(Sd3型)3种类型。通过电子探针(EMPA)和等离子质谱(ICP-MS)分析,认为从Ⅰ阶段向Ⅱ阶段转换过程中,成矿流体由中性或弱碱性、高温、氧化性逐渐向弱酸性、较低温、还原性环境过渡,并以Sd1、Sd2型菱铁矿的生成为标志,分别伴生大量的穆磁铁矿及黄铁矿、黄铜矿等,金与以黄铁矿为主的载金矿物同步沉淀;伴随温度的降低,成矿流体完全转变为酸性、还原性,此时大量Sd3型菱铁矿与方铅矿沉淀析出。3类菱铁矿与Ⅰ阶段磁铁矿的成矿流体具有一致的来源,是在不同空间部位逐渐沉淀的产物。
2019, 38(4):570-578.
摘要:在伟晶岩锂矿勘查中,为了解决常规物探方法由于矿体与围岩差异不显著、应用效果不佳、化探法对隐伏锂矿效果不明显的问题,以新疆卡鲁安伟晶岩锂矿为研究区,布设了两条总长6 605 m的地气研究剖面,完成了191个测点的国内外首例地气测量勘查伟晶岩锂矿研究工作,每个测点获得Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等39种元素的含量,据此研究了卡鲁安研究区伟晶岩锂矿的地气异常特征。结果表明,在伟晶岩锂矿脉的倾斜方向一侧,均能捕获包含Li、Rb、Be、Cs、Nb、Y等多种元素的显著地气异常;在无矿(化)伟晶岩上方,Rb元素的地气异常幅度会增大,其它元素异常幅度则明显变小,Be不出现地气异常;其它岩性上方,没有地气异常出现。研究证实了地气法对寻找伟晶岩锂矿是准确、有效的,对在伟晶岩锂矿勘查中应用地气法找矿提供了理论参考和技术支持。
夏瑜 , 罗星 , 周卫宁 , 马荣锴 , 吴杰 , 刘奕志
2019, 38(4):579-586.
摘要:以广西平果县太平铝土矿区外围的矿石为研究对象,采用化学分析、X射线粉晶衍射、光学显微鉴定、X射线能谱分析等方法对矿石的化学组成、矿物组成、矿物嵌布特征等进行了系统研究。结果表明,太平矿区外围铝土矿属于高铁的一水硬铝石型铝土矿,其中Al2O3含量为53.06%,A/S值为10.74,适用于拜耳法回收;共伴生组分中Fe2O3、TiO2、Ga、Nb达到综合回收利用指标。矿石选冶回收的目标元素Al主要以一水硬铝石、三水铝石的形式存在,平衡配分占比分别为85.9%、6.73%。矿石复杂的结构构造、矿物嵌布粒度、矿石中Fe、Si等元素不均匀分布等因素对Al的选冶回收有一定的影响。