湘南地区芙蓉锡矿床中硼矿化的发现及意义

硼矿是中国重要的紧缺矿产,长期依赖进口,找寻新的硼矿资源迫在眉睫.笔者在湘南地区芙蓉锡矿床新发现了矽卡岩型硼矿化,硼矿物包括硼镁铁矿、遂安石和氟硼镁石,1件典型样品的X射线粉晶衍射分析结果表明硼矿物总含量达到47.4％,换算成w(B)(以B2O3计)约为9.5％,高于5％的硼矿最低工业品位.该发现预示着湘南地区,乃至华南与高分异花岗岩有关的钨锡多金属矿集区有良好的硼成矿潜力,在今后的找矿过程中,需加强与钨锡多金属共伴生的硼矿化评价工作.     

我国铁矿找矿潜力分析

我国地域辽阔,在漫长的地质历史时期发生过多期强烈的构造运动、岩浆活动及热液事件,铁矿成矿条件十分有利.截至2008年底,虽然查明了3381个矿产地,查明资源储量(铁矿石量)623. 78亿吨,但是仍然具有巨大的找矿潜力,其中找矿潜力最大的是鞍山式沉积变质型铁矿、攀枝花式岩浆型钒钛磁铁矿、大冶式和邯邢式夕卡岩型铁矿以及火山岩型铁矿等.     

河北承德大庙铁矿床地质构造特征与找矿预测

大庙斜长岩杂岩体位于华北克拉通北缘,是我国唯一岩体型斜长岩杂岩体,赋存了丰富的Fe-Ti-P矿床.对该杂岩体的岩石学、矿床成因研究已经较为深入,但是矿田构造研究较为薄弱.本文主要从大庙矿床地质特征分析入手,通过控矿构造分析和成矿期构造应力场的恢复,结合成矿特征分析,建立大庙矿床找矿预测模型,开展找矿预测.在大庙杂岩体内,先后找到了大庙、黑山、马营和罗锅子沟等中—大型矿床,它们都具有典型的岩浆矿床特征,具有岩浆熔离、分异和贯入式成矿特征;系统的野外地质调查和翔实的构造解析表明,大庙杂岩体的侵位受控于EW向隆化-平泉和大庙-红石砬子的断裂构造,杂岩体内NE和NW向两组断裂构造控制了杂岩体内铁-铁磷矿带的发育,NS向断裂则主要为成矿后构造,往往错断了铁矿体.在黑山矿区,野外观测发现含矿苏长岩利用了固结斜长岩中发育的节理,呈脉状贯入,在节理交汇部位铁矿体变大变富;通过节理和矿脉走向的详细测量和吴氏网统计分析,推测大庙矿区成矿期含矿苏长岩的侵位受控于区域上近似NS向的挤压应力作用.根据大庙杂岩体的岩浆侵位时代、岩相-矿体的接触关系、控矿构造和成矿特征,复原了大庙杂岩体的成矿-构造演化过程:最早期区域构造活动控制了斜长岩的侵位,没有发生矿化;苏长岩的侵位,伴随发生了早期的结晶分凝式矿化;块状苏长岩的侵位导致了晚期的熔离-贯入式矿化的形成;成矿期后,大庙杂岩体还经历了多期次的构造变动、抬升和剥蚀.在此基础上,建立了大庙铁矿床的找矿预测模型,并系统分析了大庙矿田不同矿区的深部和外围的找矿潜力,认为黑山和大庙矿区的深部、黑山矿区东侧和北侧、大庙杂岩体的东部边缘可能被中生界覆盖的区域等地段都具有很好的找矿空间,大庙矿区铁矿资源潜力巨大.     

辽宁鞍山－本溪地区铁矿床流体包裹体和硫、氢、氧同位素特征研究

鞍山-本溪地区是我国最大的铁矿集区,分布有诸多大型、特大型铁矿床,并且产出有弓长岭二矿区大型和齐大山、南芬中型磁铁富矿床。贫铁矿体与变质沉积岩和火山碎屑岩等围岩呈层状或似层状产于太古宙花岗岩中,富铁矿体(TFe50%)呈层状或透镜体状产于贫铁矿体和围岩及其附近的断裂带中,并可见明显的热液蚀变现象。为了探讨鞍本地区富铁矿的成因,为指导找富矿提供依据,本文主要对比研究了鞍本地区贫铁矿石和富铁矿石中流体包裹体、硫同位素和氢氧同位素特征。贫铁矿石(磁铁石英岩和假象赤铁石英岩)石英中含有大量的孤立分布负晶形气体包裹体(Ⅰc类包裹体),富铁矿石石英中主要以液体包裹体(Ⅰb类包裹体)为主,可见含子矿物的流体包裹体;贫铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围为-6.5‰~11.8‰,平均值为0.4‰,富铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围较大,为-7‰~14.4‰,平均值为2.0‰;贫铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为3.4‰~10.4‰,平均值为7.1‰,石英δ18 O变化范围为11.8‰~15.1‰,平均值为13.4‰,富铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为-1.4‰~6.5‰,平均值为2.3‰,富铁矿石中石英δ18 O变化范围为9.6‰~15.8‰,平均值为13.6‰,δD变化范围为-129‰~-75‰,平均值为-104‰。富铁矿石中石英流体包裹体、黄铁矿δ34S和磁铁矿δ18 O部分继承了贫铁矿石的特征,但是显示更多的后期热液特征,暗示鞍本地区富铁矿石是在贫铁矿石的基础上受后期热液改造形成的。富铁矿石中石英的氢氧同位素特征表明其热液流体主要为混合岩化热液,富铁矿的形成可能为去硅富铁模式,同时也可能有铁质活化再转移模式。     

中国内生钼矿床辉钼矿的微量元素特征研究

近年来,金属硫化物微量元素研究取得了重大进展,但主要局限于少数常见的硫化物,如黄铁矿。辉钼矿作为内生金属矿床最常见的金属硫化物之一,目前对其微量元素的研究成果还很少,对微量元素的赋存状态及其揭示的成因意义还不明。文章尝试性地对中国57个内生独立钼矿床或共伴生钼矿床中的辉钼矿进行了ICP_MS微量元素分析。结合元素的地球化学性质及前人的研究成果,认为除Re、Os等少数元素可成类质同象存在于辉钼矿中以外,推测大部分微量元素可能以固溶体出溶、机械混入物或流体包裹体等形式存在于辉钼矿中。各矿床中辉钼矿微量元素相对于中国陆壳富集Cu、Zn、Pb、W等常见的成矿元素,暗示不同地质环境下不同时代和矿床类型的成钼流体搬运的成矿元素具有一致性和普遍性,这是造成钼多金属矿床金属元素矿化分带的基础。辉钼矿的主要微量元素呈对数正相关,受矿床类型和产出环境影响不大;辉钼矿Co/Ni比值多数1,集中于0.01~0.57,不同矿床类型的Co/Ni比值具有一定规律性:当w(Co)30μg/g时,斑岩型和矽卡岩型矿床中辉钼矿的Ni含量比较稳定;当w(Co)30μg/g时,Ni含量比较高;石英脉型矿床的Co/Ni比值变化较大,且小于斑岩型矿床的Co/Ni比值。在内生金属矿床中,辉钼矿主要形成于还原性环境中,但石英脉型矿床的形成条件与斑岩型矿床相比,其氧化性明显增强。根据分析结果和前人研究成果,推测成钼流体应为富CO2和Cl-(个别还富含F-)以及部分还原性气体成分(H2、CO、CH4等)的成矿流体。     

立足国内保障国家铁矿资源需求的可行性分析

中国铁矿成矿地质条件有利,铁矿床类型齐全,以沉积变质型、岩浆型铁矿成矿潜力最大,但品位较低;矽卡岩型和火山岩型铁矿规模较小,但富矿较多;沉积型铁矿多为难选冶的铁矿,风化淋滤型铁矿的成矿潜力很小。全国已查明的铁矿资源储量丰富,多属易选铁矿石类型,多分布于东部铁矿生产基地及其附近,如果铁矿石50%立足国内供应,则基础储量可以保障供应超过10年,还有大量资源量可以转化为基础储量,延长保障年限。中国还有大量铁矿点、矿化点有待进一步评价,有大量磁异常有待查证,已知铁矿区的深边部近年来找矿不断取得突破,西部地区铁矿进一步找矿的潜力巨大,具有立足国内长期保障铁矿资源供应的潜力。     

新疆东天山黑尖山铁矿床富铁团块中磁铁矿的成分特征及岩浆-热液演化过程

黑尖山铁矿床是新疆东天山阿齐山—雅满苏成矿带中典型的海相火山岩型铁矿床。黑尖山矿床围岩安山质熔岩中发育大量不规则的富铁团块,可分为钠长石磁铁矿型、钠长石钾长石磁铁矿型、钾长石磁铁矿型、绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型5种类型,可能代表了在岩浆-热液成矿过程中不同演化阶段的产物,对黑尖山铁矿床成矿过程及形成环境有指示意义。本文对上述5类富铁团块中的磁铁矿进行了主量元素分析,为了精确地测出磁铁矿中铁的总量,采用差分法加入不确定的O含量,并加以ZAF矩阵校正。对比5类富铁团块中磁铁矿Ti含量,钠长石磁铁矿型最高、钠长石钾长石磁铁矿型和钾长石磁铁矿型较高、绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型最低,且Ti含量与Fe含量为正相关关系;绿帘石磁铁矿型和石英磁铁矿型富铁团块Fe含量特征与矿石中磁铁矿Fe含量相近。上述特征表明钠长石磁铁矿类型是残余富铁熔体中最早的结晶产物,钠长石钾长石磁铁矿和钾长石磁铁矿类型具有岩浆热液转变的特征,而绿帘石磁铁矿和石英-磁铁矿类型则是受热液完全交代的产物,说明矿床形成于岩浆-热液成矿作用。各类富铁团块内磁铁矿的Fe含量均大于相对应蚀变环边磁铁矿的Fe含量,表明富铁岩浆结晶与热液活动分异同期发生。     

华北克拉通南缘太华群铁山庙铁矿床沉积时代的约束——锆石U-Pb定年及Hf同位素证据

华北克拉通南缘舞阳地区分布有大型铁矿床,赋存于早前寒武纪的太华群变质岩系中。铁山庙铁矿床在舞阳铁矿区分布广泛,大小矿体包括经山寺、冷岗、铁山庙、铁古坑以及岗庙刘等,产出层位为铁山庙组。近年来对铁山庙铁矿床的研究程度较高,不少学者认为其为Superior BIF型铁矿床,但是对于铁山庙铁矿床原始沉积年龄显见报道。本文通过选取穿切铁古坑铁矿体的混合岩化钾长花岗岩以及矿体顶板围岩辉石黑云斜长片麻岩为研究对象,利用SHRIMP锆石U-Pb定年以及原位Hf同位素测试分析技术,以此来约束铁山庙铁矿床沉积时代的上限和下限。结果显示,两个样品中的锆石均记录了两组年龄数据,且在误差范围内明显具有一致性。较老一组~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2463~2478Ma,较新一组为1918~1961Ma。此外,混合岩化花岗岩中较老锆石的ε_(Hf)(t)变化范围为-6.96~-12.83,较新锆石的ε_(Hf)(t)为-7.19~-15.75,两类锆石的ε_(Hf)(t)值变化范围相似,说明较老锆石为继承锆石,其年龄可能代表源区岩石的形成时代,而较新锆石为变质锆石,代表深熔作用锆石发生重结晶作用的时间,即混合岩化花岗岩的形成时代;辉石黑云斜长片麻岩中较老一组锆石的ε_(Hf)(t)值为-0.55~2.75,较新一组锆石的ε_(Hf)(t)为-5~-10.06,两类锆石的ε_(Hf)(t)值差别很明显,较老一组锆石是碎屑锆石,其年龄可以约束原岩沉积的最大年龄,而较新一组锆石为变质增生成因,其年龄代表了岩石经历的一期变质事件。综合分析,铁山庙铁矿床的沉积时代可以约束在2.46~1.96Ga之间,很可能在2.3Ga左右,之后于~1.96Ga经历了强烈的区域变质作用。     

八庙-青山金红石矿床锆石年代学和地球化学研究

八庙-青山金红石矿床位于豫、陕两省交界处的西峡县与商南县之间,大地构造位置处于南秦岭地块的北缘。矿体呈层状、透镜状赋存于一套低角闪岩相变质的基性火山岩内,矿化层与大理岩互层产出。目前对于其含矿岩系的时代归属问题尚有中新元古代与中晚古生代之争。锆石年代学分析结果显示八庙矿区含矿岩系的底板围岩含石榴子石二云石英片岩主要包含3个阶段的年龄,即2664～1373 Ma、1003～874 Ma和468～411 Ma,青山矿区的含金红石斜长角闪片岩主要包含4个阶段的年龄,即1860～1441 Ma、1103～969 Ma、832～780 Ma和433～418 Ma。2个样品的最小锆石年龄数据一致,且与前人在含矿岩系大理岩中发现的古生物化石指示的时代相近。因此,八庙-青山金红石矿床的赋矿地层时代应归属于早泥盆世。全岩地球化学分析结果表明含矿岩石具洋岛玄武岩特征,源区可能为石榴橄榄岩,指示高钛的岩浆物质来自深部地幔。     

新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值（67.9~72.5）指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w（TiO₂）更高的原因。小海子岩体虽然w（TiO₂）较低（3%~4%）,但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。