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辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义

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地质与勘探 2023年第3期59卷 617-626页

作者：贾志业安战锋赵廷严中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资... 详细信息

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150 nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。

关键词：金伯利岩航磁垂向梯度异常找矿意义瓦房店地区辽宁南部

西伯利亚雅库特金伯利岩中四颗古老锆石巨晶的微量元素和Hf同位素特征——对区分金伯利岩中锆石巨晶的启示

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岩石学报 2021年第11期37卷 3548-3558页

作者：孙晶中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249

金伯利岩中的锆石按照颗粒大小可以分为细粒锆石(一般小于200μm)和巨晶锆石(一般大于500μm)。前人的研究结果显示在金伯利岩中粒径较大的巨晶锆石的U-Pb体系在高温的地幔中一直保持着开放状态,直到寄主金伯利岩浆的喷发才使地幔锆石的... 详细信息

金伯利岩中的锆石按照颗粒大小可以分为细粒锆石(一般小于200μm)和巨晶锆石(一般大于500μm)。前人的研究结果显示在金伯利岩中粒径较大的巨晶锆石的U-Pb体系在高温的地幔中一直保持着开放状态,直到寄主金伯利岩浆的喷发才使地幔锆石的U-Pb体系封闭,因此这些巨晶锆石是确定金伯利岩年龄的重要矿物之一。然而,近年来的研究表明,金伯利岩中还存在一些时代远老于金伯利岩年龄的锆石,也具有较大的粒径(以下称古老锆石巨晶)。它们的存在无疑影响了利用锆石U-Pb方法确定金伯利岩年龄的准确性。本文以西伯利亚雅库特(Yakutia)金伯利岩省中的四颗古老锆石巨晶为研究对象,通过形态学、年代学、微量元素和Hf同位素组成,讨论古老锆石巨晶的来源。同时,我们统计和对比了全球多个金伯利岩中能够确定金伯利岩年龄的锆石和古老锆石巨晶的形态学、U、Th含量和微量元素组成、Hf-O同位素等特征。研究结果显示,金伯利岩中的古老锆石巨晶的t_(DM)年龄和O同位素组成与可以用来确定金伯利岩年龄的锆石巨晶具有明显的差别。这些手段在未来的研究中可以用来区分可确定金伯利岩年龄的锆石巨晶和古老的锆石巨晶。

关键词：地幔锆石巨晶古老锆石巨晶金伯利岩判别方法

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金伯利岩:地球深部探测的重要探针

地球学报 2021年第6期42卷 749-759页

作者：王十安曾普胜刘斯文温利刚李睿哲赵九江自然资源部生态地球化学重点实验室国家地质实验测试中心北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 矿冶科技集团有限公司矿冶过程自动控制技术国家重点实验室北京100160

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。... 详细信息

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。

关键词：金伯利岩金刚石深部探测标型矿物岩石探针

山东蒙阴金伯利岩中橄榄石的OH红外光谱研究

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光谱学与光谱分析 2013年第9期33卷 2374-2378页

作者：艾群杨志军曾祥清郑云龙胡飘野中山大学地球科学系广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275

山东蒙阴金伯利岩中的橄榄石样品的OH红外光谱研究结果表明,在橄榄石的红外光谱图中,3 800～3 000cm-1范围内共有60多个νOH吸收峰。其中3 800～3 710cm-1范围内的νOH吸收峰主要是由空气中的水蒸气所引起的,并非橄榄石的本质或非本质ν... 详细信息

山东蒙阴金伯利岩中的橄榄石样品的OH红外光谱研究结果表明,在橄榄石的红外光谱图中,3 800～3 000cm-1范围内共有60多个νOH吸收峰。其中3 800～3 710cm-1范围内的νOH吸收峰主要是由空气中的水蒸气所引起的,并非橄榄石的本质或非本质νOH;3 710～3 620cm-1范围内的νOH吸收峰主要归属于蛇纹石、滑石、含镁闪石三种含水蚀变矿物相,是橄榄石的非本质νOH。含水矿物相中的H主要是在金伯利岩浆后期侵位期间进入橄榄石的;3 620～3 425cm-1范围内的νOH吸收峰源于H占据橄榄石结构中的Si空位后形成的硅镁石型缺陷,及(或)H占据橄榄石结构中的(Mg,Fe)等阳离子空位后形成的缺陷,因而是橄榄石的本质νOH。H主要是在地幔环境中,当橄榄石存在于高温的、富流体的金伯利岩浆中时进入橄榄石的;3 425～3 000cm-1范围内的νOH吸收峰主要是由流体水分子所引起的,是橄榄石的非本质νOH。流体水可以在地幔环境中,也可以在金伯利岩浆后期侵位期间进入橄榄石。

关键词： νOH 红外光谱橄榄石金伯利岩蒙阴

金伯利岩中微量元素的X-射线荧光光谱测试方法研究

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光谱学与光谱分析 2003年第2期23卷 396-399页

作者：张蕾严川伟逯义辽宁大学化学科学与工程学院辽宁沈阳110036 中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室辽宁沈阳110016 辽宁省地质矿产研究院辽宁沈阳110032

本文对X-射线荧光光谱仪的工作条件进行改进,经试验选择了最佳分析条件,制定出准确测定金伯利岩样品中Sc,Cr,Ni,Y,Nb,La等微量元素的方法。这项研究降低了方法的检出限(如Sc从9.54μg·g^(-1)下降到2.83μg·g^(-1);La从21.68μg·g^(-1... 详细信息

本文对X-射线荧光光谱仪的工作条件进行改进,经试验选择了最佳分析条件,制定出准确测定金伯利岩样品中Sc,Cr,Ni,Y,Nb,La等微量元素的方法。这项研究降低了方法的检出限(如Sc从9.54μg·g^(-1)下降到2.83μg·g^(-1);La从21.68μg·g^(-1)下降到9.18μg·g^(-1))和分析成本。Sc,Cr,Ni,Y,Nb,La各元素的检出限分别为:2.83,2.15,2.20,1.17,1.05,9.18μg·g^(-1),并改善了精密度(RSD,n=20,2.10％～7.09％)和准确度,提高了分析测试效率。将该法与ICP光谱法进行对比试验,取得了令人满意的结果。

关键词：金伯利岩微量元素 x-射线荧光光谱测试方法分析矿物

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辽宁瓦房店金刚石矿田金伯利岩侵位机制分析

地质学报 2020年第9期94卷 2640-2649页

作者：付海涛辽宁省地矿集团沈阳110032

辽宁省瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代-古生代坳陷带。区内各时代地层均有出露,其中新元古界出露面积最大。区内断裂构造发育,较大的有北北东向的金州断裂,已发现的金伯利岩体基本上分布在该断裂以西。矿田内金刚石矿均为金... 详细信息

辽宁省瓦房店金刚石矿田位于华北陆块辽东新元古代-古生代坳陷带。区内各时代地层均有出露,其中新元古界出露面积最大。区内断裂构造发育,较大的有北北东向的金州断裂,已发现的金伯利岩体基本上分布在该断裂以西。矿田内金刚石矿均为金伯利岩型,已发现100多个金伯利岩体,划分成4条矿带,已提交4个大型原生金刚石矿床和3个近源小型金刚石砂矿床,资源量占全国的一半以上,是我国重要的金刚石矿集区,其中50号金伯利岩管因其出产的金刚石质量优越而在宝石界享有盛誉。但本区的金伯利岩绝大部分是20世纪70年代、80年代发现的,为了更好地开展金刚石勘查工作,对本区金伯利岩的成矿条件和控矿因素进行了研究,金伯利岩体的平面分布位置表明,瓦房店地区的金伯利岩体成群、成带分布,既有岩管也有岩脉,以岩脉为主,岩管约占20%左右,岩体大小不等、形态各异,钻孔控制的岩管、岩脉大多具有向下延伸突然中断的特征,钻孔中见到的金伯利岩显示,很多金伯利岩管底界平直或具有多个水平标高上出现平移错动的现象,典型岩管、岩脉与等轴或近等轴状构造盆地的关系密切。通过对区内金伯利体岩空间分布特征、岩体形态特征进行分析,并探讨了本区金伯利岩的侵位过程和就位机制后认为,瓦房店地区的金伯利岩在侵位的浅成阶段,由于岩浆携带大量挥发分,在上升通道不顺畅的地段使上覆地层隆起,当挥发分泄漏掉以后隆起的地层塌陷形成浅碟子状的构造盆地,挥发分泄漏的通道就是金伯利岩体的产出位置,也有部分岩浆沿次级断裂运移固结成岩;由于被晚期推覆构造改造,使岩管、岩脉出现水平错动,造成了钻孔中所见的平底岩管或岩脉向下延伸不大的现象,这一认识为合理部署勘查工作提供了新的思路。

关键词：辽宁瓦房店金伯利岩构造盆地侵位机制演化过程

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金伯利岩的卫星影像识别标志及应用实例

地质与勘探 2020年第5期56卷 1050-1056页

作者：丁毅河北地质大学河北石家庄050031

金刚石矿是我国的急缺矿种,具有很高的工业价值和经济价值。但是,过去50年中国在寻找金刚石矿上始终没有取得突破。在科学理解金伯利岩火山地貌形态的基础上,利用卫星影像识别技术,建立一个地区金伯利岩的卫星影像识别标志,能够在金刚... 详细信息

金刚石矿是我国的急缺矿种,具有很高的工业价值和经济价值。但是,过去50年中国在寻找金刚石矿上始终没有取得突破。在科学理解金伯利岩火山地貌形态的基础上,利用卫星影像识别技术,建立一个地区金伯利岩的卫星影像识别标志,能够在金刚石矿靶区范围内有效地缩小目标。这些都是要建立在野外和室内反复认证的基础之上。本文以博兹瓦纳境内两个著名的金刚石矿,结合山东临沂和湖南常德地区的具体实例来推断金伯利岩的存在。在寻找金伯利岩时,理解金伯利质火山是玛珥-管道火山体是寻找金伯利质火山管道的基础,应重视对低平圆形地质体成因的研究。建立一个地区的小型圆形地质体的卫星影像识别标准是一个野外和室内反复验证和积累经验的过程。

关键词：金刚石金伯利岩地貌卫星影像识别标志博兹瓦纳临沂常德地区

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华北克拉通金伯利岩型金刚石矿床含矿性判别

地质学报 2020年第9期94卷 2557-2573页

作者：倪培朱仁智南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室地质流体研究所地球科学与工程学院南京210023

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... 详细信息

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。

关键词：金伯利岩金刚石含矿性金刚石熔蚀华北克拉通

金伯利岩演化过程及金刚石含矿性评价的研究进展

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地球科学进展 2016年第7期31卷 700-707页

作者：杨志军黄珊珊陈耀明李晓潇曾璇周文秀中山大学地球科学与地质工程学院广东广州510275 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东广州510275

金伯利岩是研究地幔动力学过程、探讨岩石圈演化等深部重大科学问题的有效载体,也是揭示金刚石这一稀缺矿产资源的形成环境、成因、来源及找矿实践等最为重要的研究对象之一。长期以来,由于受到研究手段、研究思路等的限制,对金伯利岩... 详细信息

金伯利岩是研究地幔动力学过程、探讨岩石圈演化等深部重大科学问题的有效载体,也是揭示金刚石这一稀缺矿产资源的形成环境、成因、来源及找矿实践等最为重要的研究对象之一。长期以来,由于受到研究手段、研究思路等的限制,对金伯利岩相关研究的核心与瓶颈性关键基础科学问题,即"金伯利岩的初始岩浆组成"、"金伯利岩的演化过程及其意义"、"金伯利岩的金刚石含矿性评价"等知之甚少,这极大地制约了人们对金伯利岩及其相关深部过程意义等方面的深入了解。例如,基于高压熔体模拟实验、基质矿物、细小同源包裹体及金伯利岩筒边部隐晶质物质的研究,可以有效分析金伯利质岩浆的初始组成特征,但却难于有效甄别金伯利质岩浆的源区特征,难于有效区分地幔同化/混染作用、流体分异以及就位期间的脱玻化作用等对岩浆的影响等;由于缺乏再结晶及(或)再生长矿物在微成分、微结构方面的系统研究报道,难于有效精准分析金伯利质岩浆组成的变化规律及脱气作用的影响,揭示金伯利质岩浆的演化过程;尽管根据共生矿物组合、橄榄石的含水性等可用于评估金伯利岩的金刚石含矿性,但存在指标体系过于简单、数据积累少等方面问题。理论上,从微区(微米级、纳米级)的角度,对金伯利岩各组成结构单元中矿物等的微成份、微结构进行系统研究,可以更为精准地提取金伯利质初始岩浆组成、演化过程等方面的信息,因此对含金刚石与不含金刚石的金伯利岩的微组构进行精细研究,可以为有效重建金伯利质岩浆的演化机制、深入揭示其对深部过程的响应等奠定科学基础。同时,也可以在对已知金刚石矿区研究的基础上,建立用于金刚石初始品位预测和保存潜力分析的模型,以实现有效评价未知金伯利岩区的含矿性的目的。

关键词：金伯利岩岩浆演化金刚石含矿性微组构