我国金伯利岩及其他岩类中的镁铝榴石

镁铝榴石是金伯利岩的副矿物,也常产于橄榄岩、榴辉岩、偏碱性玄武岩、超基性煌斑岩中。因此,确定金伯利岩中镁铝榴石的标型特征,是金刚石找矿和评价工作中的一个重要课题。 本文研究了我国常马庄、头道沟、马坪、彭家榜、土门等地区金伯利岩中镁铝榴石的物理性质和化学特征,并与其他岩类中的镁铝榴石作了对比,探讨了镁铝榴石的标型特征及其与含矿性的关系。     

镁铝榴石成分特征的统计分析与金伯利岩含矿性

镁铝榴石是金伯利岩中最重要的标型矿物,在金刚石矿床普查中具有重大意义.文中利用了钛分异系数,对镁铝榴石氧化物成分作了对应分析.同时按其颜色成分作了聚类分析,划分了各种石榴石成分及镁铝榴石颜色系列.研究了镁铝榴石结晶机制及岩浆分异作用,结合金伯利岩的判别分析及地质构造特征的分析,作出了镇远施秉金伯利岩群含矿性很差,远景不大的结论.     

湖南桃源理公港地区含金刚石沉凝灰岩的发现及其找矿意义

湖南桃源理公港地区白垩纪红盆内的灰绿色和紫红色沉积夹层曾选获过金刚石。以灰绿色岩石为研究对象,通过薄片鉴定和电子探针分析来确定岩石名称和岩石中石榴石和云母的属性。显微镜下,灰绿色岩石呈凝灰结构,由约45%的晶屑、35%的岩屑和20%的玻屑组成,为较典型的沉凝灰岩,并非前人所述的金伯利岩。沉凝灰岩中的石榴石和云母分别为G10型镁铝榴石和金云母,镁铝榴石和金云母的成分与辽宁、山东及南非典型岩管含金刚石金伯利岩中的镁铝榴石及金云母的成分基本一致,暗示其来源于含金刚石的金伯利岩。沉凝灰岩的特征表明,其来源地不会太远,这为在附近找寻火山机构奠定了基础;金伯利质岩屑、G10型镁铝榴石和金云母的发现,为在周边寻找原生金伯利岩提供了重要信息。     

湖南桃源理公港地区含金刚石沉凝灰岩的发现及其找矿意义

湖南桃源理公港地区白垩纪红盆内的灰绿色和紫红色沉积夹层曾选获过金刚石。以灰绿色岩石为研究对象,通过薄片鉴定和电子探针分析来确定岩石名称和岩石中石榴石和云母的属性。显微镜下,灰绿色岩石呈凝灰结构,由约45%的晶屑、35%的岩屑和20%的玻屑组成,为较典型的沉凝灰岩,并非前人所述的金伯利岩。沉凝灰岩中的石榴石和云母分别为G10型镁铝榴石和金云母,镁铝榴石和金云母的成分与辽宁、山东及南非典型岩管含金刚石金伯利岩中的镁铝榴石及金云母的成分基本一致,暗示其来源于含金刚石的金伯利岩。沉凝灰岩的特征表明,其来源地不会太远,这为在附近找寻火山机构奠定了基础; 金伯利质岩屑、G10型镁铝榴石和金云母的发现,为在周边寻找原生金伯利岩提供了重要信息。     

山东、辽宁金伯利岩中石榴石的类型、标型特征及其与金刚石的关系

金伯利岩中的镁铝榴石是寻找金刚石的重要指示矿物。镁铝榴石的Cr2O3、CaO等氧化物含量及其颜色、折光率等物理光学性质可作为这种石榴石的标型特征。 本文将山东、辽宁等地金伯利岩中的石榴石的电子探针分析结果按分子数配分的方法计算了端员分子百分数及其他化学参数。用MPV—1显微光度仪测定了石榴石的透射率色散值,通过计算求得颜色指数。按Dawson等人的分类,本次研究样品以铬镁铝榴石为主,其次是低钙-铬镁铝榴石、钙铬-镁铝榴石和镁铬-钙铬-镁铝榴石;钛镁铝榴石和钙镁铝-铁铝榴石等少量。作者用铬、钙、镁三组份数绘制了石榴石与金刚石关系判别图解,分为五个区(A、B、C、D、E)、落入A区的低钙-铬镁铝榴石、铬镁铝榴石和钙铬-镁铝榴石等与金刚石的形成关系最密切。     

湖南桃源理公港地区含金刚石沉凝灰岩的发现及其找矿意义

湖南桃源理公港地区白垩纪红盆内的灰绿色和紫红色沉积夹层曾选获过金刚石。以灰绿色岩石为研究对象,通过薄片鉴定和电子探针分析来确定岩石名称和岩石中石榴石和云母的属性。显微镜下,灰绿色岩石呈凝灰结构,由约45%的晶屑、35%的岩屑和20%的玻屑组成,为较典型的沉凝灰岩,并非前人所述的金伯利岩。沉凝灰岩中的石榴石和云母分别为G10型镁铝榴石和金云母,镁铝榴石和金云母的成分与辽宁、山东及南非典型岩管含金刚石金伯利岩中的镁铝榴石及金云母的成分基本一致,暗示其来源于含金刚石的金伯利岩。沉凝灰岩的特征表明,其来源地不会太远,这为在附近找寻火山机构奠定了基础; 金伯利质岩屑、G10型镁铝榴石和金云母的发现,为在周边寻找原生金伯利岩提供了重要信息。     

金伯利岩及有关岩类中的石榴石

镁铝榴石是金刚石的常见伴生矿物,由于经常在自然重砂中出现,因此利用重砂法来寻找金刚石原生矿是一种有效的方法。但是镁铝榴石不仅在金伯利岩中,而且往往在某些基性、超基性、以及某些高级变质岩中出现,使找矿工作复杂化。为此,探寻与金刚石有成因联系的镁铝榴石和其他镁铝榴石之区别是很必要的。     

金伯利岩中镁铝榴石端员分子计算方法的探讨

镁铝榴石是金伯利岩的重要副矿物之一。根据岩石学、热力学和地球物理学的研究,它与金刚石都属于深成高温高压标型矿物。镁铝榴石具有较稳定的物理化学性质,因此,在后期地质作用(蚀变或风化搬运)过程中,能较好地保存下来。而且金伯利岩中的镁铝榴石,因含有较多的铬与镁,颜色较特殊,在重砂或手标本中容易鉴定。     

华北克拉通金伯利岩型金刚石矿床含矿性判别

金伯利岩型金刚石原生矿床含矿性评价是了解金刚石成矿规律和指导区域性找矿的重要依据。华北克拉通是我国重要的金刚石成矿远景区,目前已发现了两个重要的含金刚石金伯利岩岩区（山东蒙阴和辽宁瓦房店）。近年来,对岩区内不同品位金刚石典型矿床的研究表明金伯利岩中的金刚石品位取决于以下两个重要的地质过程：金伯利岩岩浆对金刚石的捕获作用和金伯利岩岩浆对金刚石的熔蚀作用。在华北克拉通下方存在一个金刚石稳定区,温度为950~1200 ℃,压力为4. 4~6. 1 GPa。山东蒙阴和辽宁瓦房店金伯利岩岩浆在上升过程中穿过该区域并捕获其中的金刚石,成为含矿岩浆;而铁岭和鹤县等金伯利岩岩浆在上升过程中不穿过该区域,成为不含矿岩浆。在穿过金刚石稳定区时,富矿的金伯利岩捕获了更多的金刚石以及金刚石的伴生指示矿物（如镁铝榴石,镁铬铁矿）;而贫矿的金伯利岩则相对捕获了少量的金刚石和指示矿物。这些指示矿物往往参加了金刚石的形成过程,有些作为缓冲剂控制了反应（岩浆或熔体）的氧化还原状态,有些则作为反应物或者生成物参与到反应中。部分指示矿物（如镁铝榴石）还进一步地记录了金刚石形成后金伯利岩岩浆对金刚石的交代作用。金伯利岩岩浆温度（T）,氧逸度（fO2）和挥发份(H2O和CO2)均会对金刚石的熔蚀作用产生影响,其中氧逸度作用最大,温度次之,而挥发份作用最弱。在华北克拉通,金伯利岩中指示矿物（镁铝榴石、镁铬铁矿）和金伯利岩岩浆特征（温度,氧逸度和挥发份）共同组成了金伯利岩型金刚石原生矿的评价指标。     

镁铝榴石的形成温度及其结构水成因探讨

在红外光谱有关镁铝榴石中微量结构水的研究基础上,运用质子探针分析方法系统研究了辽宁50号金伯利岩管中粗晶镁铝榴石Ni、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Pb等微量元素的含量。根据镁铝榴石中微量元素Ni含量地质温度计,计算该岩管中镁铝榴石粗晶的形成温度,对比研究了不同含矿性的金伯利岩中粗晶镁铝榴石形成温度范围的异同,并探讨了该方法运用于金刚石找矿勘查的可能性;讨论了含结构水镁铝榴石的形成温度范围及其意义,并结合其它微量元素分析资料,探讨了镁铝榴石中微量结构水与地幔交代作用之间的成因联系。     

辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定

辽宁瓦房店金刚石矿区金伯利岩中的石榴石一直被当作镁铝榴石。为了确定矿区颜色复杂的石榴石种类,本文对矿区的石榴石进行了系统的采样分析,测定了112件石榴石样品的晶胞参数、50件样品的微区化学成分和40件样品的红外光谱。利用石榴石晶胞参数、红外光谱、化学成分和化学分子式方法对矿区石榴石进行分类,结果显示:晶胞参数分类法误差大,容易得出错误结论;红外图谱分类法准确度不高,只能作为参考方法;化学成分分类法太过笼统,达不到详细划分石榴石种类的目的;化学分子式分类法可把矿区的石榴石详细划分6个矿种:镁钙铁-铝铬铁榴石、镁铁钙-铝铬铁榴石、镁钙铁-铝铬榴石、镁钙-铝铬铁镁榴石、镁铁钙-铝铬榴石、镁铁钙-铝铁铬榴石,每种石榴石都充分反映了A、B离子的种类及占位特征,是4种分类方法中最为科学的方法。研究认为瓦房店金刚石矿区金伯利岩中石榴石A端元成分以Mg²⁺离子占位为主;B端元成分以Al³⁺离子占位为主。由于阳离子替代普遍,A、B端元成分复杂,瓦房店金伯利岩中不存在单纯意义上的镁铝榴石。     

金伯利岩含金刚石性的矿物学判别标志

金刚石及其紧密伴生的镁铝榴石、铬尖晶石、钛铁矿、单斜辉石及橄揽石,形成于高温,尤其是高压的上地幔条件下,被快速上升的金伯利岩浆携带至地表,这些矿物形成的特殊的地质条件和环境,必然反映到它们的矿物学特征上来。文章通过对我国金伯利岩中金刚石伴生矿物的研究,探讨了金伯利岩含金刚石性的矿物学标志。     

中国金伯利岩中的单斜辉石

本文对我国金伯利岩中,作为巨晶、粗晶、基质相矿物、与镁铝榴石和钛铁矿的连生体、深源岩石包体矿物及金刚石中包体矿物产出的单斜辉石的粒度、形态、颜色及蚀变壳、矿物种属、化学成分特征、端员组分、红外光谱等进行了研究。并与玄武岩中的巨晶及其深源岩石包体矿物、钾镁煌斑岩和云煌岩中的单斜辉石作了对比。研究了单斜辉石和镁铝榴石共生对。探讨了金伯利岩中单斜辉石的成因,形成的温、压条件及所反映出的金伯利岩体形成的构造环境,指出了该矿物在找寻金刚石矿工作中的指示标志。     

辽宁金伯利岩中镁铝榴石与金刚石的关系

辽宁金伯利岩中镁铝榴石的含量与金刚石的含量成正比。富含矿的岩体中镁铝榴石颜色有紫色、红色和橙色等种类,其中以紫色的为主,金刚石的含量越多紫色类型所占比例就越大。 镁铝榴石中Cr_2O_3和CaO的含量随其颜色的加深而升高;Al_2O_3、MgO、TiO_2的含量变化则相反。富矿岩体中富铬(>5％)镁铝榴石的含量高于中等含矿和贫含矿的岩体。 文中还列出了山东和贵州金刚石矿中镁铝榴石的资料以资对比。     

贵州施秉下翁哨地区镁铝榴石及铬尖晶石重砂异常地球化学指示源岩

以往资料显示,贵州施秉下翁哨地区镁铝榴石和铬尖晶石自然重砂,高度浓集于下翁哨盆地北岸对门坡一带新近系翁哨组含砾粘土岩和盆地南侧2km处斜坡带"不明成因"砂砾石堆积物中,构成罕见的高含量重砂异常,在贵州众多金刚石找矿信息中尤为瞩目,其来源及其金刚石找矿指示意义长期成谜。通过对盆地南侧2km处斜坡带"不明成因"砂砾石堆积物采样分析查证,原样中镁铝榴石为2.7粒/L,铬尖晶石大于5.0粒/L,异常客观存在;电子探针研究表明,镁铝榴石和铬尖晶石分属G9镁铝榴石和S5贫钛高铝富镁铬铁矿,其来源与金伯利岩关系不大。     

金伯利岩:地球深部探测的重要探针

金伯利岩是一种偏碱性的超基性岩,来源于地幔深部,富含挥发份和钾质,属于火成岩类,金伯利岩中主要含有镁铝榴石、金刚石、橄榄石、铬铁矿、铬透辉石、镁钛铁矿,锆石、碳硅石等造岩矿物.同时金伯利岩也被认为是含金刚石最主要的岩石.本文通过文献调研方法,野外现场表明金伯利岩中含有深源包裹体;全球金伯利岩主要分布在俄罗斯、博茨瓦纳、加拿大、安哥拉、南非、刚果民主和纳米比亚;中国金伯利岩主要分布在华北地台,在山东、辽宁、吉林、山西、河南和新疆等地.这些金伯利岩常常与深大断裂甚至地幔深部地质作用关系密切,常出现标志性矿物橄榄石、石榴石、高铬磁铁矿,伴有烃类或氢气.但含金刚石金伯利岩主要沿郯庐断裂带分布,如辽宁瓦房店、山东蒙阴等地.从时代上看,以往认为的早古生代的金伯利岩,更可能都是在早期形成于华北地台之岩石圈底部,而在中生代白垩纪时期才在大规模岩石圈拆沉的地质背景下的以快速上升的,尤其是那些含金刚石的金伯利岩岩管更是快速上升的典型代表,其标型矿物是镁铝榴石、高铬磁铁矿、钙钛矿等.国内辽宁瓦房店含金刚石金伯利岩产于郯庐断裂带东侧,有着与同期金伯利岩相同的岩石矿物学特征,其中的以50号岩管为代表的金刚石矿床是我国重要的战略矿产.金伯利岩及其中的金刚石带来众多直接的深部地幔信息,中国瓦房店、蒙阴一带的金刚石来自上地幔,而一些含硼蓝色金刚石则来自下地幔,不同层圈的金刚石携带不同的标志矿物,以橄榄石为例:来自上地幔金刚石携带的橄榄石为橄榄石;过渡带金刚石携带的主要为瓦兹利石和林伍德石;下地幔的金刚石则为布里奇曼石,它们是深部探测的重要探针.     

河南鹤壁地区金伯利岩中地幔包体矿物化学特征

河南鹤壁地区位于太行山构造带上,该区金伯利岩中的地幔包体携带有岩石圈地幔的丰富信息。本文报道了石榴石二辉橄榄岩包体中的镁橄榄石和镁铝榴石的矿物化学特征。金伯利岩中地幔包体的镁橄榄石I(Mg~#)为91.7±0.2(n=69)。与鹤壁地区尖晶石相方辉橄榄岩相比,I(Mg~#)略偏小,指示二辉橄榄岩经历的熔融程度较低,具有过渡型地幔的特征。根据Cr_2O_3含量,镁铝榴石可以划分为高铬系列和低铬系列两类。橄榄石-石榴石矿物温压计计算表明,包体压力在1.7~2.5 GPa之间(55~80 km),温度在641~1055℃之间,对应的大地热流值为50~60m W/m~2,甚至更高。指示金伯利岩侵位时对应于较高的大地热流条件。根据Grutter的镁铝榴石划分方案,镁铝榴石主要划分为G9型、G3和G4型,其中G3和G4型镁铝榴石记录了岩石圈地幔被交代的过程。根据温压条件及岩石圈地幔性质,可以认为鹤壁地区不具有形成金刚石矿的深部地质条件。     

金伯利岩分类命名及岩石特征

前言金伯利岩是金刚石的主要含矿母岩。榴辉岩、镁铝榴石橄榄岩、角闪苦橄岩等也可含少量细小颗粒金刚石,但均不具工业价值。金伯利岩是一种少见的,在特殊地质条件下形成的一种偏碱性铁质超基性岩。目前国内对金伯利岩分类不统一,岩石种属划分较乱。为了利于普查找矿,本文在综合国内有关文献资料及笔者工作中的经验和体会,对金伯利岩的分类命名及岩石特征进行综合性论述。     

我国金伯利岩中铬铁矿的标型特征及其找矿意义

铬铁矿是金伯利岩中金刚石的重要伴生矿物之一。与镁铝榴石的研究工作相比,还很少被人研究。因而对金伯利岩铬铁矿的标型特征加以系统研究,是一个具有实际意义的研究课题。近年来,我们以常马庄等地金伯利岩铬铁矿为主要研究对象,同时,对头道沟等地、芽漆、明泉湾等地及土门等地含矿性不同的金伯利岩区的铬铁矿也进行了较为系统的研究,本文即是此项研究的初步总结。     

中国金伯利岩中的钛铁矿

本文研究了金伯利岩中,作为巨晶和粗晶,基质相矿物,与金云母、镁铝榴石、铬尖晶石等矿物的连生体,金刚石中包裹体矿物及金伯利岩地幔岩包裹体矿物产出的钛铁矿的大小,形态、皮壳及化学成分、端元组分、环带及成分变异趋势。并与其他岩类中的钛铁矿作了对比。探讨了不同产状、共生组合类型的钛铁矿的成因。指出了与金刚石紧密伴生的钛铁矿的标型特征及找矿意义。