攀西地区钒钛磁铁矿矿床的成因类型

含矿岩体受南北向深断裂控制,为辉长岩和辉长岩-辉石岩-橄辉岩两种类型。岩体韵律结构发育,由下而上基性程度不断降低。由于岩浆脉动侵入,韵律结构具多旋回性。钒钛磁铁矿矿层赋存于岩体中下部或韵律旋回底部,自下而上依次发育嵌晶结构、镶嵌结构和海绵陨铁结构。岩体的 Fe_2O_3/FeO 比值很高。根据地质构造背景和氧逸度估算,岩体在熔融状态时处于氧分压较高的环境之中。熔融实验表明铁钛氧化物熔点高,结晶早。但是在相当大的温度范围,铁钛氧化物与造岩矿物同时结晶。矿床中单斜辉石与钛磁铁矿中的 Sc,单斜辉石与钛铁矿中的 MnO有良好的协变关系。攀西地区钒钛磁铁矿矿床不是岩浆晚期矿床,而是岩浆早期矿床。     

攀西地区新街层状岩体粒间不混熔作用:来自斜长石环带结构的记录

位于攀西地区的新街层状岩体赋含大量钒钛磁铁矿,是峨眉山大火成岩省的一部分。岩体下部带和中部带以单斜辉石岩为主,并伴生浸染状钒钛磁铁矿矿化;上部带以辉长岩为主,赋存厚层的钒钛磁铁矿矿体。之前研究认为厚层的钒钛磁铁矿矿体的形成与粒间不混熔的富Fe熔体有关,但对富Fe熔体的演化过程缺乏细致研究。本文通过对新街岩体上部带的富矿辉长岩层和上覆浅色辉长岩中斜长石环带结构和成分的研究,揭示了富Fe熔体的演化过程。在浅色辉长岩中保存的岩浆不混熔的直接证据表现为矿物粒间共轭的富Si交生体和富钛铁矿交生体代表的非反应结构。本次研究发现,与粒间富Si交生体接触的斜长石边部的FeO和TiO_2含量随斜长石牌号(An)值的降低而降低,而与粒间富钛铁矿交生体接触的斜长石边部的FeO和TiO_2含量随An值的降低而升高,说明斜长石的边部成分变化记录了粒间共轭的富Si和富Fe熔体的成分特征。在富矿辉长岩中,斜长石可分为初生和新生两种,初生斜长石的An值介于57~62,FeO含量为0.34%~0.50%,TiO_2含量为0.06%~0.13%,新生斜长石具有相对较高的An值(61~81)和FeO、TiO_2含量,二者的内部和边部还发育增生斜长石,其An值(~50)相对较低;在初生斜长石边部可见不连续的新生斜长石环带和增生斜长石边,造成其内部成分显著不均一,并发育复杂的环带结构。本文认为,初生斜长石是岩浆正常分离结晶作用的产物。在粒间熔体发生不混熔后,不混熔的富Fe熔体逐渐向岩浆房下方迁移并结晶出了一些相对高An值的新生斜长石,或沿一些初生斜长石边部生长形成不连续的高An环带。当富Fe熔体演化至晚期,由于矿物生长空间受限,仅在初生和新生斜长石局部形成了相对低An值的增生边、或沿颗粒裂隙进入斜长石内部形成增生斜长石核。     

斜长石和橄榄石成分对四川攀枝花钒钛磁铁矿床成因的指示意义

攀枝花岩体下部和中部岩相带各旋回中磁铁辉长岩和辉长岩的岩相结构特征表明,钛铁氧化物和斜长石、橄榄石的结晶发生在相近的温度区间内,这为我们利用斜长石和橄榄石的成分探讨磁铁矿形成时温度、氧逸度和岩浆成分的变化提供了可能.电子探针分析结果表明,下部和中部岩相带中斜长石An牌号自下向上有规律地逐渐降低,而在每一个旋回内部,橄榄石的F(o)值总是由磁铁辉长岩向辉长岩表现出强烈降低的趋势.这些特征说明攀枝花岩体经历了多次富铁钛的岩浆的补充.斜长石An牌号小幅度的规律性降低说明岩浆氧逸度和Fe3/Fe2+比值变化对斜长石成分影响很小,因此,我们可以根据斜长石成分估计钛铁氧化物结晶过程中温度变化.然而,同一旋回中橄榄石Fo值变化较大说明橄榄石成分在很大程度上取决于岩浆中的Fe3+/Fe2+和Fe2 +/Mg含量,因此,可以根据橄榄石成分分析磁铁辉长岩与辉长岩形成过程中氧逸度和Fe3+/Fe2比值的相对变化.计算得到下部和中部岩相带中斜长石的结晶温度介于1079～1121℃之间,认为钛铁氧化物的结晶也大致发生在此温度区间;根据同一旋回中磁铁辉长岩与邻近辉长岩中橄榄石Fo值的差异,发现每次新补充的岩浆分离结晶过程中氧逸度总是逐渐降低,这与前人对封闭体系岩浆结晶分异过程中氧逸度变化规律的认识一致.     

攀西地区红格钒钛磁铁矿床地球化学异常特征分析及矿床成因探讨

攀西地区基性-超基性含矿岩体以赋存超大型钒钛磁铁矿矿床而闻名于世,是我国重要的铁矿产地和重要的钒钛资源基地.通过对该矿床的地质特征、构造与围岩对成矿的控制作用及地球化学异常特征分析研究,认为红格钒钛磁铁矿成矿物质来源于上地幔,玄武岩浆结晶分异过程中有地壳物质混入地幔物质.矿床的形成对时间与空间要求严格.基性-超基性岩、灯影组白云质灰岩和峨眉山玄武岩是形成红格钒钛磁铁矿床的必要条件.     

攀西地区层状辉长岩体及钒钛磁铁矿床的成因

峨嵋山大岩浆省由大量的溢流玄武岩及其伴生的镁铁和超镁铁侵入岩组成。攀西地区的一些层状辉长岩体形成于260Ma,与早期报道的峨嵋山大岩浆省的年代相同。这些岩体中含有巨大的钒钛磁铁矿床,矿体呈似层状及透镜状产在层状辉长岩体的下部层位,不同于典型的层状岩体(如布什维尔德岩体)的磁铁矿床。地球化学资料表明,攀西地区含磁铁矿的岩体是从高度演化的基性岩浆中结晶而成,因为富硅的岩浆分离使得母岩浆高度富集铁、钛和钒。相对围岩来说,磁铁矿石形成较晚,是从氧化物矿浆中结晶的产物。矿石中有丰富的含水矿物相,流体的参与对氧化物矿浆的形成有重要的作用。     

磁铁矿和钛铁矿成分对四川太和富磷灰石钒钛磁铁矿床成因的约束

产于层状镁铁质-超镁铁质岩体中的太和岩浆型Fe-Ti氧化物矿床是峨眉山大火成岩省内带几个超大型Fe-Ti氧化物矿床之一。太和岩体长超过3km,宽2km,厚约1.2km。根据矿物含量和结构等特征,整个岩体从下向上可划分为下部岩相带、中部岩相带、上部岩相带。下部岩相带主要以(橄榄)辉长岩和厚层不含磷灰石的块状Fe-Ti氧化物矿层组成。中部岩相带韵律旋回发育,(磷灰石)磁铁辉石岩主要位于旋回的底部,旋回上部为(磷灰石)辉长岩。上部岩相带主要是贫Fe-Ti氧化物的磷灰石辉长岩。太和中部岩相带磷灰石磁铁辉石岩含有5%~12%磷灰石、20%~35%Fe-Ti氧化物、50%~60%硅酸盐矿物,且硅酸盐矿物与磷灰石呈堆积结构。磷灰石磁铁辉石岩中磁铁矿显示高TiO2、FeO、MnO、MgO,且变化范围与趋势接近于攀枝花岩体。钛铁矿FeO分别与TiO2、MgO显示负相关,而FeO分别与Fe2O3、MnO显示正的相关,且TiO2、FeO、MnO、MgO含量变化较大,这些特征都暗示磁铁矿和钛铁矿是从富Fe-Ti-P岩浆中分离结晶。因此,可以推断太和磷灰石磁铁矿辉石岩形成于矿物重力分选和堆积。太和下部岩相带包裹在橄榄石中磁铁矿含有相对较高Cr2O3(0.07%~0.21%),而中部岩相带包裹在橄榄石中磁铁矿Cr2O3(0.00%~0.03%)显著降低,且这些磁铁矿Cr2O3含量变化与单斜辉石Cr含量和斜长石An牌号呈正相关。这些特征印证了形成中部岩相带的相对演化的富Fe-Ti-P母岩浆可能是源自中部岩浆房的混合岩浆。上部岩相带磁铁矿和中部岩相带顶部少量磁铁矿显示较低Ti+V可能是由于岩浆房中累积的岩浆热液对磁铁矿成分进行了改造。     

流体包裹体和C-H-O同位素对湘中古台山金矿床成因制约

古台山金矿是湘中盆地最典型的高品位石英脉型金矿床,主要赋存于新元古界和震旦系板岩-千枚岩中。为了探明古台山金矿的成矿物质和成矿流体来源,本次工作对其开展了详细的野外地质考察,对不同阶段石英进行了系统的包裹体岩相学观察、显微测温、激光拉曼探针及H-O同位素分析,对与金矿化密切相关的铁白云石进行了C-O同位素分析。包裹体岩相学及测温结果显示,不同阶段石英主要发育CO_2三相和水溶液两相包裹体,金沉淀阶段CO_2三相包裹体丰度最高,包裹体均一温度集中在180~320℃之间,盐度集中在0~13%NaCleqv之间。激光拉曼显示不同阶段石英包裹体成分主要为H_2O、CO12及少量的CH_4和N_2。不同阶段石英的δ~(18)O_(V-SMOW)变化范围为15.6‰~17.9‰,对应的δ8OH_2O变化范围为4.5‰~8.3‰,δD_(V-SMOW)变化范围-78‰~-49‰,显示成矿过程中有岩浆水参与。铁白云石的δ~(13)C_(PDB)集中在-10.3‰~-8.6‰,δ~(18)O_(V-SMOW)分布在13.9‰~15.7‰之间,暗示成矿流体中的碳主要来自深部岩浆。流体不混溶、CH_4气体存在、围岩及脉体发生硫化-碳酸盐化等因素是导致古台山矿床Au沉淀富集的重要机制。综合上述分析,推测古台山金矿可能是一个非典型的造山型金矿床。     

塔里木大火成岩省皮羌层状岩体的矿物结晶顺序和钒钛磁铁矿矿石成因探讨

距今约276 Ma的皮羌层状岩体位于塔里木板块西缘,是二叠纪塔里木大火成岩省的组成部分。岩体主要由辉长岩组成并赋存大型钒钛磁铁矿矿床。矿物结构和磁铁矿、钛铁矿和单斜辉石成分变化特征表明,矿物结晶顺序为单斜辉石+斜长石→磁铁矿+钛铁矿。磁铁矿中V2O3含量变化于0.49%~0.97%,说明岩浆演化过程氧逸度较低(相似文献   

塔里木大火成岩省皮羌层状岩体的矿物结晶顺序和钒钛磁铁矿矿石成因探讨

距今约276 Ma的皮羌层状岩体位于塔里木板块西缘,是二叠纪塔里木大火成岩省的组成部分。岩体主要由辉长岩组成并赋存大型钒钛磁铁矿矿床。矿物结构和磁铁矿、钛铁矿和单斜辉石成分变化特征表明,矿物结晶顺序为单斜辉石+斜长石→磁铁矿+钛铁矿。磁铁矿中V2O3含量变化于0.49%~0.97%,说明岩浆演化过程氧逸度较低(相似文献   

攀西地区大板山岩体的年代学、元素地球化学及其对铜镍硫化物矿床成因的约束

大板山镁铁-超镁铁质杂岩体位于攀西地区西北部,受金河-菁河断裂带控制,主要岩石类型有辉长岩、苏长辉长岩和二辉橄榄岩。本次研究集中于苏长辉长岩和二辉橄榄岩,其中,二辉橄榄岩具有明显的堆晶结构,橄榄石Fo值最高可达81.4。二辉橄榄岩SiO₂含量为42.93%~44.18%,苏长辉长岩SiO₂含量为44.89%~52.76%,稀土总量(∑REE)相对较低(23.2×10^-6~61.7×10^-6),并均呈现出近平行的、相对平缓的右倾稀土元素配分模式,说明其为同源岩浆演化的关系。此外,大部分样品相对富集大离子亲石元素(LILE;如Rb、Sr、Ba等),适度亏损高场强元素(HFSE;如Nb、Ta、Ti等)。结合其较低的SiO₂含量和微量元素比值(如Th/Ta和La/Nb等),表明岩浆未遭受大量的地壳混染。岩相学和岩石地球化学特征均显示了非常明显的分离结晶作用。根据(Tb/Yb)_PM-(Yb/Sm)_PM图解,大板山岩体的原始岩浆主要来源于岩石圈地幔轻度富集不相容元素的尖晶石相二辉橄榄岩。二辉橄榄岩样品中橄榄石Fo-NiO图解中多数点落在硫化物未熔离的范围,且样品全岩Cu/Zr比值为7.04~103,而苏长辉长岩中Cu/Zr比值为0.88~5.56,反映了二辉橄榄岩-苏长辉长岩可能经历了由S不饱和到过饱和的过程。推测硫化物的熔离可能是岩浆在上地壳岩浆房中发生了以橄榄石和辉石为主的分离结晶作用,造成硫化物达到过饱和。锆石LA-ICP-MS测年表明,岩体年龄为259.69±0.61Ma,与峨眉山大火成岩省其它镁铁-超镁铁质岩体的形成时间基本一致。     

橄榄石成分对四川白马钒钛磁铁矿床成因的指示意义

四川白马镁铁-超镁铁层状侵入体位于峨眉山大火成岩省中部,岩体长约24km,宽约2～6km。岩体呈西倾单斜,倾角50°～70°(攀西地质大队,1984)。锆石SHRIMP U–Pb定年结果表明,白马层状侵入体的形成年龄为262Ma±2Ma,表明是峨眉山地幔柱高钛玄武岩浆活动的产物(Zhou等,2008)。根据岩石的矿物组合及含     

吉林红旗岭富家矿床矿石矿物化学和硫同位素特征——对铜镍硫化物矿床成因及成矿过程的约束

本文对吉林红旗岭富家矿床中的矿石矿物进行了系统的矿物化学和硫同位素研究.矿石矿物共生组合主要为磁黄铁矿(Po)-镍黄铁矿(Pn)-黄铜矿(Cp)-黄铁矿(Py),其中Po有单斜磁黄铁矿(Mpo)、六方磁黄铁矿(Hpo)和六方陨硫铁(Tr)相之分,并以Mpo(低温相)为主;Pn有Pn(1)→Pn(2)→Pn(3)的演化趋势;Py有Py(1)→Py(2)→Py(3)→Py(4),均为同一矿化期的不同世代的产物.利用Py-Po矿物对计算出矿石矿物的结晶温度介于500~300℃之间,大致结晶顺序为Pn→Po→Cp→Py.硫同位素特征表明,δ34S值变化较小,介于-4.70‰~+2.40‰之间,δ34S值呈塔式分布,集中分布于-2.5‰~ +2.5‰之间,δ34s值略高于地幔硫(0±2‰),并有δ345Po>δ34S硫化物>δ34SPy的特征,表明硫来源于地幔,仅有微弱的地壳物质混染,且成矿熔体中硫已达到平衡.结合野外矿体特征和矿石组构特征,富家矿床的成矿物质来源于上地幔;成矿作用方式以岩浆熔离作用为主,兼具岩浆期后热液叠加成矿作用;矿床为通道式成矿,属于深部熔离-贯入式成因.     

俄罗斯Kurile-Kamchatka地区安山质熔体的成分、挥发分组成和微量元素

Melt inclusions in minerals from some volcanoes of the Kurile-Kamchatka region were examined.The studied basaltic andesites and andesites were sampled from volcanoes of the Central Kamchatka depression(Shiveluch and Bezymyannyi),Eastern Kamchatka volcanic belt(Avachinskii and Karymskii),and Iturup Island,Southern Kuriles(Kudryavyi).Basalts of the 1996 eruption of the Karymskii volcanic center and dacites of Dikii Greben'volcano,Southern Kamchatka were also studied.More than 260 melt inclusions from 31 rock samples were homogenized,and quenched glasses were analyzed using electron and ion microprobes.The compositions of melt inclusions in andesitic phenoerysts vary in silica contents from 56 to 80wt%.Al_2 O_3 ,FeO,MgO,CaO decrease and Na_2O and K_2O increase with increasing SiO_2.Many inclusions(about 80% )are dacitic or rhyolitic.However,the compositions of silicic glasses(>65wt% SiO_2)in andesites significantly differ in TiO2,FeO,MgO,CaO,and K_2O contents from those in dacites and rhyolites.High-potassium melts(K_2O 3.8～6.8wt% )with various SiO_2 from 51.4 to 77.2wt% were found in minerals of all volcanoes studied.This indicates a contribution of a component selectively enriched in potassium to magmas of the whole region.A great compositional diversity of melt inclusions in plagioelase phenocrysts from the Bezymyannyi andesites suggests a complex history of plagioclase crystallization and magma evolution in the andesite formation.Melts from different volcanoes strongly vary in volatile contents.The highest H_2O contents are found in the melts from Shiveluch(3.0～7.2wt%,4.7wt% on average)and Avachinskii (4.7～4.8wt%);while those are lower in melts of Kudryavyi(0.1～2.6wt% ),Dikii Greben'(0.4～1.8wt%),and Bezymyannyi (<1wt%).Chlorine contents are also variable.The lowest values are found in the Bezymyannyi melts(0.09wt% on average),the highest Cl contents are typical of melt inclusions in minerals from the Karymskii andesites(0.26wt% on average).The melts from Avachinskii,Dikii Greben',Kudryavyi,and Shiveluch show intermediate Cl contents(0.13～0.20wt% ).The pressure of 350～1600 bar determined by CO_2 fluid inclusions in plagioclase from the Shiveluch andesites suggests a magma chamber at a depth of 1.5～6 km. Concentrations of 17 elements were determined in glasses of melt inclusions in plagioclases from five volcanoes(Avachinskii, Bezymyannyi,Dikii Greben',Kudryavyi,and Shiveluch).The studied melts show similar trace-element patterns with Nb and Ti minima and B,K,Be,and Li maxima.The melts are close to typical island arc magmas by Sr/Y,La/Yb,K/Ti,and Ca/St ratios, and have some specific regional geochemical features.REE patterns sensitive to degree of magma differentiation indicate that Kudryavyi magmas are most primitive,while Shiveluch magmas are most evolved.     

徐淮地区早白垩世adakitic岩石的年代学和Pb同位素组成:对岩浆源区与华北克拉通东部构造深化的制约

本文报道了徐淮地区5个早白垩世adakitic岩体全岩的Pb同位素组成和其中3个岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,并讨论了岩浆源区的性质和华北克拉通东部中生代早期的构造演化.结果表明,班井、丰山和蔡山岩体形成于早白垩世,其206Pb/238U加权平均年龄分别为127±1Ma、129±2Ma和131±1Ma.利国、班井、夹沟、丰山和蔡山岩体的全岩(206Pb/024Pb)t、(207Ph/204Pb)t和(208Pb/204Pb)t初始比值分别变化于17.957～18.620、15.508～15.655和38.129～38.710之间.综合早白垩世adakitic岩石高的放射成因Pb同位素组成以及继承锆石年代学和其中榴辉岩类捕虏体锆石U-Pb年代学和地球化学的研究成果,可以认为华北克拉通东部徐淮地区早白垩世adakitic岩石的岩浆源区以断离的扬子克拉通俯冲板片(基底物质)为主,并有拆沉的华北克拉通基底物质的参与.这与扬子克拉通沿北西方向俯冲于华北克拉通之下的构造模式相吻合.     

余淮地区早白垩世adakitic岩石的年代学和Pb同位素组成：对岩浆源区与华北克拉通东部构造演化的制约

本文报道了徐淮地区5个早白垩世adakitic岩体全岩的Pb同位素组成和其中3个岩体的锆石IA—ICP—MSU-Pb定年结果,并讨论了岩浆源区的性质和华北克拉通东部中生代早期的构造演化。结果表明,班井、丰山和蔡山岩体形成于早白垩世,其^206Pb／^238U加权平均年龄分别为127&#177;1Ma、129&#177;2Ma和131&#177;1Ma。利国、班井、夹沟、丰山和蔡山岩体的全岩（^206Pb／^204Pb）。（^207Pb／^204Pb）,和（^208Pb／^204Pb）。初始比值分别变化于17．957～18．620、15．508～15．655和38．129～38．710之间。综合早白垩世adakitic岩石高的放射成因Pb同位素组成以及继承锆石年代学和其中榴辉岩类捕虏体锆石U-Pb年代学和地球化学的研究成果,可以认为华北克拉通东部徐淮地区早白垩世adakitic岩石的岩浆源区以断离的扬子克拉通俯冲板片（基底物质）为主,并有拆沉的华北克拉通基底物质的参与。这与扬子克拉通沿北西方向俯冲于华北克拉通之下的构造模式相吻合。     

南秦岭柞水—山阳矿集区夏家店金矿床黄铁矿微量元素和氢、氧、硫同位素对矿床成因的制约

为了研究柞水—山阳矿集区夏家店金矿床成因,采用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS技术分析夏家店金矿床矿体及围岩样品中黄铁矿原位微量元素及氢、氧、硫同位素组成特征。结果表明,该矿床黄铁矿的Co/Ni 比值为0.11~0.76,说明其与沉积作用有关。矿石中黄铁矿的δ³⁴S值(-9.40‰~7.16‰)与围岩碳质板岩的δ³⁴S值(-8.84‰~10.64‰)接近,黄铁矿的δ³⁴S均值(2.47‰)基本落在岩浆硫的范围内,指示矿石硫可能由地层硫和岩浆硫混合而成。氢、氧同位素测试结果表明,夏家店矿床成矿流体可能主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水的加入。综合矿床地质特征、成矿温度、金赋存状态等特征和黄铁矿微量元素、硫同位素组成可知,夏家店金矿床属于卡林型金矿,其成矿流体主要来自岩浆水,成矿后期有大气降水加入;其成矿物质是由深部岩浆与地层混合而成。