极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石[1]和八面体假象蛇纹石[2]以来,已经发现了一个由70～80种矿物组成的地幔矿物群[3]。近些年的重要新进展有:(1)铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石,EBSD研究     

罗布莎豆荚状铬铁矿床中刚玉的含Ti矿物包裹体特征

通过能谱和电子探针分析了西藏罗布莎豆荚状铬铁矿石刚玉中的含钛合金和含钛氧化物包裹体特征,分析发现刚玉中含Ti合金矿物包裹体主要有Ti-N、Ti-B、Ti-C、Ti-Si-P和Ti-Si-Fe以及Ti-Al-Zr氧化物.Ti-N合金呈磨圆状、梅花状,粒度约17 μm×35 μm;Ti-B合金呈长柱状,10 μm×58 μm;Ti-C合金呈自形、他形,粒度约40 μm×50 μm;Ti-Si-P和Ti-Si-Fe合金成分不均一,呈一个熔融体包裹在刚玉中;Ti-Al-Zr氧化物成分纯净.结合铬铁矿石中发现大量的微粒金刚石和碳硅石等超高压异常地幔矿物,提出罗布莎铬铁矿石中的刚玉及其中的特殊矿物包裹体组合形成于高压环境的深部地幔.      

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿中发现超高压矿物柯石英

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床中发现典型的超高压矿物柯石英和蓝晶石, 二者呈针柱状交生, 产在一个以TiFe合金成分为主的颗粒(0.7mm× 0.5mm大小) 的最外部.该颗粒从内到外由4层矿物组成, 分别为TiFe合金主体、2 0~ 70 μm宽的自然钛、约10 μm宽的TiSi合金及30~ 5 0 μm宽的柯石英和蓝晶石为主的硅酸岩和氧化物层.主体矿物为高Ti低Fe的TiFe合金, 内部出现由细粒状低Ti高Fe的TiFe合金和自然钛组成的蠕英结构.最外层由柯石英和蓝晶石组成的格架中分布细粒的Si金红石和Ti-Mg -K -Na -Ca氧化物.初步认为TiFe合金从深部高温高压环境往浅部上升过程中, 内部发生局部熔融, 分解出自然Ti, 并在其边部与其他硅酸岩矿物或熔体发生反应, 形成柯石英和蓝晶石.这一过程可能发生在洋脊拉张环境, 由于地幔柱的上涌, 将深部的豆荚状铬铁矿带到浅部, 使得其中包裹的一些高温高压环境下稳定的矿物变得不稳定, 发生熔融和交代反应, 形成新的不平衡的矿物组合.罗布莎柯石英的这种不寻常产出特征说明是在减压过程中形成, 不同于造山带中常见的由板块俯冲增压过程中形成的柯石英      

豆荚状铬铁矿中不同类型矿物包裹体成因及指示意义

豆荚状铬铁矿是十分重要的战略资源,目前学者对它们的成因尚未形成统一的认识。先前的研究主要从岩石学、地球化学和地质年代学等方面对铬铁矿的成因进行了约束,但对铬铁矿包裹体类型及其反映的地质过程还缺乏系统的总结和研究。通过对不同岩体的铬铁矿中矿物包裹体进行详细的研究,发现铬铁矿中含有丰富的矿物包裹体,分为5大类：(1)无水硅酸盐类矿物包裹体,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石等;(2)含水矿物,包括角闪石、绿泥石、蛇纹石等;(3)含铂族元素矿物和硫化物,包括Os-Ir合金、Pt-Fe合金、自然Os和自然Ir,以及黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等;(4)壳源矿物,包括锆石、金红石、石英、钙铬榴石等;(5)异常矿物,包括金刚石、碳硅石、柯石英等超高压矿物,以及自然镍、自然铬、自然铁和自然钛等。通过对比研究,确定它们形成于不同期次,进而初步拟定豆荚状铬铁矿形成过程存在4个阶段,分别为地幔深部的地幔柱/地幔对流、大洋岩石圈中地幔橄榄岩的部分熔融/岩浆结晶分异、俯冲带环境中的岩石-熔体反应和后期的热液蚀变/流体改造。认为铬铁矿中矿物包裹体记录了铬铁矿成矿各个时期的环境条件,针对铬铁矿中包裹体的详细研究可以更加准...     

西藏罗布莎铬铁矿中的原位铂族矿物研究:铬铁矿结晶环境的指示

本文对罗布莎三个矿区的铬铁矿进行了详细的原位PGM研究,发现罗布莎各个矿区的铬铁矿中PGM组合和显微结构不同,暗示PGM能够记录铬铁矿形成与演化过程。罗布莎矿区的PGM显微特征显示铬铁矿结晶于高温、低硫逸度的环境中,可能系岩石/熔体反应和结晶分异双重作用下的产物;康金拉矿区的原位PGM主要为组合型包裹体,有少量产于铬铁矿裂隙之间的贱金属硫化物和合金矿物,为不同来源的熔体混合作用的结果,并暗示铬铁矿成矿后还受到热液流体的改造;香卡山矿区的PGM表明铬铁矿成矿之后遭受到还原性流体的交代作用,铬铁矿中早期结晶出来的硫化物或者铂族矿物被还原改造,形成铁镍矿等次生矿物,保存于铬铁矿粒间或者铬铁矿的裂隙中,这个过程可能与蛇纹石化或者晚期构造流体改造作用有关。罗布莎原位PGM研究表明,PGM矿物贯穿于铬铁矿结晶成矿过程的始终,PGM的矿物及其组合能够记录铬铁矿结晶时母熔体的物理化学条件,甚至还能反映铬铁矿成矿后所经历的后期构造热液事件。因此,结合单矿物分选和原位调查两种方法,查明铬铁矿中PGM的赋存类型及微观结构,对全面理解铬铁矿的成矿过程有重要意义。     

西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的超高压矿物和新矿物(综述)

近十余年来的研究,在西藏雅鲁藏布江缝合带中的罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中,发现可能来自深部(>300km深度)异常地幔矿物群.该矿物群中具有深部成因指示意义的矿物有:①呈斯石英假象的柯石英;②微粒金刚石和产在锇铱矿中的原位金刚石;③铬铁矿和饿铱矿巾发现硅尖晶石;④铬铁矿中发现硅金红石;⑤呈八面体假象的蛇纹石和绿泥石,并具有清晰的爆炸结构;⑥方铁矿和自然铁矿物组合.此外,罗布莎铬铁矿中有4个新矿物获批准,并在极地乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中也发现了大最微粒金刚石和碳硅石等地幔超高压矿物.蛇绿岩铬铁矿中发现来自地幔深部的超高压矿物,提供了铬铁矿可能深部成因的重要信息,该发现有可能改变传统的蛇绿岩铬铁矿的形成于俯冲带上的浅部环境(<50 km深度)的认识以及蛇绿岩成因的概念.     

辽西豆荚状铬铁矿的发现及其意义

在辽西建平新太古代变质基底构造混杂带内首次识别出豆荚状铬铁矿。铬铁矿石显示特征的豆荚状构造、褶皱条带、透镜构造、豆状构造、拉长网孔构造等，它们可以与蛇绿岩内典型的豆荚状铬铁矿进行对比。依据同位素年龄制约，辽西豆英状铬铁矿形成于2．50Ga前后。结合该区已报道的新太古变基性火山岩具有大洋拉斑玄武岩成分特点、并广泛发育新太古代高压麻粒岩，可以认为辽西地区新太古代期间曾发生大规模的板块俯冲及碰撞作用过程。     

西藏罗布莎豆荚状铬铁矿成矿演化的构造过程

摘要：通过对罗布莎铬铁矿区的构造解析,揭示出了豆荚状铬铁矿的成矿演化规律。由地幔韧性剪切带和脆－韧性剪切带组成的含铬剪切带是成矿期构造,被造山期发生的变形分解作用和脆性断裂作用改造,成矿演化经历了从上地幔到上地壳所发生的５个构造变形相的转换,即熔融流变变形相→地幔韧性剪切变形相→壳幔脆→韧性剪切变形相→塑性挤压变形相→脆性断裂变形相,可划分为中生代改造成矿和新生代矿床改造两个阶段,并概括为包含６个变形世代的构造成矿序列。     

东天山色尔特能豆荚状铬铁矿的发现及意义

色尔特能镁铁质-超镁铁质岩位于东天山小热泉子构造带和觉罗塔格构造带结合部位,由纯橄岩-辉橄岩-辉石岩和辉长岩组成。2020年发现一条铬铁矿体,长2 m,宽1 m,走向110°,豆荚状,Cr2O3品位40.71%。通过野外地质特征分析与成矿理论研究,认为其属蛇绿岩型豆荚状铬铁矿。该类型矿产的发现在康古尔断裂带一带尚属首次,表明色尔特能镁铁质-超镁铁质岩为蛇绿岩,非基性-超基性侵入岩。证明东天山康南-东恰特尕力-色尔特能蛇绿岩带的存在,大大拓展了东天山铬铁矿勘查潜力,具有重要理论和现实意义。     

内蒙古贺根山蛇绿岩的铬铁矿中发现金刚石等深部地幔矿物

前人报道在西藏中生代和俄罗斯极地乌拉尔早古生代蛇绿岩地幔橄榄岩铬铁矿中发现了金刚石等深部地幔矿物,认为需重新考虑铬铁矿浅部成因的传统认识。为了查明不同造山带蛇绿岩的铬铁矿中金刚石等深部矿物的分布规律和豆荚状铬铁矿的成因,笔者开展了内蒙古贺根山晚古生代蛇绿岩中的铬铁矿床的人工重砂矿物学研究,本研究获得约2000 kg的内蒙古贺根山蛇绿岩铬铁矿石样品,对所采样品开展人工重砂选矿,表明该铬铁矿矿石样品中至少有金刚石、碳硅石及其他自然元素类、金属互化物类、氧化物类、硫化物类、硅酸盐类等30余种矿物。内蒙—大兴安岭造山带晚古生代的内蒙古贺根山蛇绿岩带铬铁矿石中,发现金刚石等深部地幔矿物表明,贺根山铬铁矿可能为深部成因。     

地球深部金属碳化物的晶体化学

金属碳化物的矿物十分稀少,但人工合成物则在化学成分及晶体结构两方面分布均较为丰富,可分成两种结构类型,即填隙结构型及复杂化合物型,其形成机理与碳原子与金属原子的半径比(Rc/Rm)有关。金属碳化物是西藏罗布莎铬铁矿床地幔矿物群的重要组成部分。列举了在该地区已发现的若干金属碳化物种属。探讨了该类矿物的形成机理以及该类矿物中的某些种属表征其形成的温度、压力状态的可能性。     

Transformation of PGM in supra subduction zones:Geochemical and mineralogical constraints from the Veria(Greece) podiform chromitites

Extremely abundant PGE-minerals(PGM)hosted in chromitites from the Veria ophiolite complex in Macedonia(N.Greece)may be unique among ophiolite complexes.This study focuses on differences between the low-and high-PGE chromitites.New textural,mineralogical and geochemical constraints from those ores are presented,aiming to define factors controlling the PGE enrichment in a supra subduction environment,in the light of postmagmatic processes.The whole ore analyses for mmajor and trace elements indicated an unusually high-IPGE content(up to 25 ppm)and higher Fe,Ca,Mn,Zn and V contents in high-PGE compared to low-PGE in massive chromitites.The wide compositional variation of chromite,even in the same polished section,the occurrence of very fine PGM(less than 20μm)as inclusions within chromite and extremely large(>1000μm),angular or fine-grained PGM aggregates ones within a matrix of highly fragmented chromite-Cr-garnet matrix,may indicate crystallization/recrystallization of chromite from more than one precursor phases.Laurite(RuS2)is very limited,occurring as remnants surrounding by Ru–Os–Ir oxides/hydroxides,of a wide compositional variation.Irarsite occurs as euhedral crystals up to 200μm,surrounding by chromite,as anhedral exsolutions 1–200μm within laurite,or creating segregates with platarsite and relics of(Ru,Pt,Rh,Os)sulfarsenides.Platinum–Ru–Rh–Pd-minerals occur commonly as relatively fine-grained assemblages,up to 50μm,along with irarsite and other relics of(Ru,Pt,Rh,Os)sulfarsenides.Pt-alloys show a variation ranging from tetraferroplatinum to Pt–Ir–Fe–Ni alloys.The presence of laurite relics in large IPGM,awaruite,heazlewoodite,and carbon-bearing material reflecting a super-reducing environment,and the transformation of primary PGM into Os–Ir–Ru-alloys and oxides/hydroxides in association with Fe-chromite and Fe3t-bearing garnet(andradite-uvarovite solidsolution series)may reflect changes of the redox conditions from reducing to oxidizing.The relatively high Na content in hydrous mineral inclusions within high-PGE chromitites suggest a hydrous mantle source and provide the possibility for estimation of the P(average 3.0 kbar)and T(average 874C),indicating formation at a shallow mantle environment.     

我国矿物晶体结构与晶体化学研究进展及新成果(2000-2019)

矿物的晶体结构与晶体化学是矿物学的重要基础研究领域之一,21世纪以来,随着国家对地勘行业的重视,以及平面探测技术单晶衍射仪、微区、微量衍射等实验技术的应用与计算机软硬件能力的提高,我国矿物晶体结构与晶体化学研究得到飞速发展.矿物晶体结构测定与研究是伴随着新矿物的发现而发展的,新矿物的发现是矿物晶体结构研究的基石,又为新...     

西藏班公湖-怒江缝合带中段切里湖豆荚状铬铁矿地球化学特征及构造意义

切里湖蛇绿岩出露于班公湖-怒江缝合带中段,蕴含较为丰富的铬铁矿资源。蛇绿岩主要由蚀变地幔橄榄岩、辉长岩和辉绿岩组成,铬铁矿矿体呈透镜状分布在地幔橄榄岩内部。切里湖地幔橄榄岩橄榄石Fo(90.06～90.74)和铬尖晶石Cr^#值(67.45～85.42)较高,全岩富集MgO、LREE和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba等),亏损Al₂O₃、CaO、高场强元素(HFSE,如Th、Ta、Ce、Nb)和PPGE(Rh、Pt、Pd),这些特征与缝合带其他地幔橄榄岩相似,指示它们具有深海地幔橄榄岩及弧前地幔橄榄岩特征,经历了早期高程度熔体抽取和晚期熔体交代过程。切里湖铬铁矿矿石具有致密块状和浸染状构造,包含磁铁矿、黄铜矿、方铅矿等多种包裹体。铬铁矿Cr^#值为65.5～75.8,Mg^#值为64.89～76.04,平衡熔体显示出玻安质熔体的亲缘性。与地幔橄榄岩相比,切里湖铬铁矿的IPGE与PPGE分馏更加明显,IPGE更加富集。地幔橄榄岩和铬铁矿Δlg f_O2     

2017年全球发现的新矿物种

在系统梳理和归纳2017年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准成立的108个新矿物种资料的基础上,根据这些新矿物的重要矿物学特征(矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状及与其他矿物种的关系等),按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对108个新矿物种的中文名称进行了审订。通过报道全球逐年发现的新矿物资料,全面介绍世界新矿物研究的新进展,为我国新矿物的发现和研究提供借鉴,并推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。     

2015年全球发现的新矿物种

对2015年度全球发现并经国际矿物学协会（IMA）新矿物与矿物分类命名专业委员会（CNMNC）批准的109种新矿物资料进行了系统梳理,特别是从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了新矿物的重要矿物学特征,同时按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对109个新矿物种的中文名称进行了统一审订。通过定期公布国际新矿物工作的新进展和新成果并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现、研究和命名工作提供有科学价值的参考和借鉴。     

大兴安岭东北部永新金矿床金银系列矿物和碲化物的发现及其意义

永新金矿床是早白垩世晚期形成的浅成低温热液型金矿床。对其主要金银系列矿物和碲化物研究显示:金银系列矿物中Au质量分数为65.092%~90.713%(平均为83.942%),Ag为5.652%~16.632%(平均为11.285%);以自然金和银金矿为主,成色集中在870.2~941.3(平均为881.1),主要以包体金、粒间金和裂隙金的形式存在,粒径集中在10~20 μm;碲化物主要有辉碲铋矿、碲金银矿、碲银矿和碲铅矿等,以碲银矿数量最多,主要包裹于黄铁矿内部或产于裂隙中,常与自然金和方铅矿连生,粒径多为5~20 μm。综合研究碲化物组合特征、不同标高金矿物的成色、Te/Au值等认为,永新金矿床碲化物形成时成矿流体的lgf(Te₂)介于-15.2~-9.4范围,lgf(S₂)介于-16.7~-14.0范围,矿床与火山或次火山热液有关,具备中浅成成矿特征,深部尚有较大成矿潜力。