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甘-新北山地区二叠纪镁铁-超镁铁质岩体造岩矿物化学特征及其岩石学指示

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岩石学报 2023年第4期39卷 1095-1116页

作者：马博骋钱壮志 KEAYS R Reid 徐刚段俊焦建刚高文彬陈阳阳长安大学地球科学与资源学院西安710054 莫纳什大学地球大气与环境学院墨尔本3800

二叠纪镁铁-超镁铁质岩体在北山造山带广泛分布,其中多发育铜镍硫化物矿化,并集中在新疆北山坡北和甘肃北山柳园地区。本文对柳园地区二叠纪骆驼山(283Ma)和西南山(277Ma)矿化岩体中早期结晶的造岩矿物开展矿物化学分析,并对甘-新北山... 详细信息

二叠纪镁铁-超镁铁质岩体在北山造山带广泛分布,其中多发育铜镍硫化物矿化,并集中在新疆北山坡北和甘肃北山柳园地区。本文对柳园地区二叠纪骆驼山(283Ma)和西南山(277Ma)矿化岩体中早期结晶的造岩矿物开展矿物化学分析,并对甘-新北山地区矿化岩体的主要造岩矿物进行系统对比研究。骆驼山和西南山岩体主要由单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉石岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,主要造岩矿物为橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石和角闪石,及少量铬尖晶石和金云母。铬尖晶石Cr~#值范围为52.2~70.4,TiO_(2)含量为1.1%~4.0%,Al_(2)O_(3)含量为8.1%~18.9%。橄榄石Fo值范围为78~86,Ni含量为856×10^(-6)~2121×10^(-6),Ca含量为71.3×10^(-6)~720×10^(-6)。斜方辉石主要为顽火辉石和少量古铜辉石;单斜辉石为透辉石和普通辉石,Mg~#范围为86~88,Al~Ⅳ/Al~Ⅵ比值范围为1.42~3.49。矿物成分计算结果表明岩体的母岩浆为高Mg拉斑玄武质岩浆,结晶温度范围为1132~1323℃,结晶压力为0.23~0.25GPa,氧逸度范围为FMQ+1.0~+1.7,具有富集LREE以及Nb-Ta-Zr-Hf负异常的特征。富含含水矿物及母岩浆含水量反演结果显示骆驼山和西南山岩体单斜辉石结晶时其岩浆含水量分别为3.4%和3.6%,表明岩体原始岩浆形成于富水源区,可能与俯冲交代作用有关。与坡北地区岩体对比,骆驼山和西南山岩体母岩浆结晶温度略低,较高的单斜辉石Al~Ⅳ/Al~Ⅵ值以及压力计算表明岩体形成于相对低压环境,岩浆氧逸度范围略高于坡北地区岩体,可能与含水的镁铁质岩浆分异演化作用相关。结合区域地质资料认为柳园地区二叠纪岩体形成于碰撞后伸展构造环境,母岩浆所具有的岛弧岩浆特征来源于地幔源区曾经历的俯冲板片来源熔/流体的改造作用。

关键词：北山造山带二叠纪镁铁-超镁铁质岩体矿物化学岩石成因

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华北克拉通中部造山带龙门钾质岩浆结晶条件:矿物化学和锆石微量元素的约束

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岩石学报 2023年第5期39卷 1370-1386页

作者：唐宗源李杰邓昌州郑涵刘少泽河北省战略性关键矿产资源重点实验室石家庄050031 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 河北地质大学华信学院石家庄050700

华北克拉通中部造山带发育的早白垩世钾质岩是研究华北克拉通中部幔源岩浆成因的天然样品,然而其成岩物理化学条件仍不明确。本文选取了涞源县龙门岩体中闪长岩和二长岩开展了矿物原位地球化学和锆石微量元素分析,以探讨矿物形成的温压... 详细信息

华北克拉通中部造山带发育的早白垩世钾质岩是研究华北克拉通中部幔源岩浆成因的天然样品,然而其成岩物理化学条件仍不明确。本文选取了涞源县龙门岩体中闪长岩和二长岩开展了矿物原位地球化学和锆石微量元素分析,以探讨矿物形成的温压条件及氧逸度与矿化的关系。分析结果显示,二长岩和闪长岩的锆石Th/U比值较高(>0.1),轻稀土亏损、重稀土富集,具明显的Ce正异常和Eu负异常特征,并具有明显的震荡环带,为典型岩浆成因锆石。电子探针结果显示,龙门岩体中斜长石主要为中性斜长石,黑云母为原生镁质黑云母,角闪石主要为钙铁闪石。闪长岩中角闪石结晶温度为793~842℃,压力为0.50~0.75GPa,深度范围为19~28km,具有较低氧逸度(log f O 2为-12.21~-11.38)和高的含水量(8.5%~10.75%);二长岩中黑云母结晶温度为764~788℃,具有更低的氧逸度(log f O 2=-15.14~-14.54);闪长岩和二长岩中锆石结晶温度为770~978℃,具有较低的氧逸度(ΔFMQ=-0.37~+1.70)。矿物化学分析表明,角闪石和黑云母虽都在地壳开始结晶,但角闪石形成于比黑云母更深的岩浆房。龙门岩体中角闪石、黑云母和锆石的结晶主要受岩浆分异控制,其地球化学动力学机制主要为岩浆上侵时减压熔融,进而引起岩浆氧逸度随岩浆演化而变化。随着岩浆上涌,闪长岩中角闪石随着温度降低和压力减少逐渐结晶,地幔交代作用导致二长岩中的黑云母具有较高的X Mg值,进而形成镁质黑云母。结合区域地质背景,古太平洋板块(伊佐奈琦板块)俯冲-后撤释放的流体交代上覆岩石圈地幔对中部造山带钾质岩(~141Ma)的形成有一定贡献,该过程导致了岩浆具有较高的含水量,但龙门岩体低的氧逸度和区域上较厚的岩石圈制约了成矿金属物质(Fe-Au等)的迁移和富集,因而不利于亲硫、亲铁元素聚集以及铁、金矿化的形成。

关键词：钾质岩体锆石微量元素矿物化学氧逸度中部造山带

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滇东南都龙锡锌铟多金属矿床磁铁矿矿物化学组成特征及其对成矿作用的约束

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岩石学报 2020年第1期36卷 154-170页

作者：牛浩斌孙卫东张斌辉陈敏华张彬陆生林中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国科学院大学北京100049 中国地质调查局成都地质调查中心成都610081 中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071

都龙锡锌铟多金属矿床位于著名的滇东南钨锡多金属成矿区之老君山矿集区,成矿与白垩纪大规模花岗岩活动关系密切,沿隐伏花岗岩接触带周边发育石榴子石、透辉-透闪石等矽卡岩蚀变和条带状(似层状)、脉状(囊状)的锡石、闪锌矿及磁铁矿、... 详细信息

都龙锡锌铟多金属矿床位于著名的滇东南钨锡多金属成矿区之老君山矿集区,成矿与白垩纪大规模花岗岩活动关系密切,沿隐伏花岗岩接触带周边发育石榴子石、透辉-透闪石等矽卡岩蚀变和条带状(似层状)、脉状(囊状)的锡石、闪锌矿及磁铁矿、辉钼矿、黄铁黄铜矿等矿化,形成超大规模的岩浆热液-矽卡岩成矿系统。野外观测及研究发现,早期(矽卡岩期)高温阶段形成的磁铁矿可分为I阶段交代型磁铁矿(I-Mag)和II阶段充填型磁铁矿(II-Mag)两类:前者多呈囊状、条带状,与矽卡岩矿物共生;后者为脉状,与金属硫化矿物共生。利用ICP-AES、ICP-MS对两类磁铁矿进行主、微量元素测试,从I-Mag到II-Mag,Si、Ca、Mn及ΣREE、Pb、Zn、Ti含量增加,Mg及Sn、W、In、V、Cr、Ga含量减少,REE配分型式也由平缓向右倾的逐渐变化。TiO 2-Al 2 O 3-(MgO+MnO)、(Ti+V)-(Ca+Al+Mn)、Ni/Cr-Ti、(Ti+V)-Ni/(Cr+Mn)成因判别图解表明,磁铁矿属岩浆热液-矽卡岩成因类型;Ti、V与Zr、Hf、Nb、Ta,以及Y/Ho(24~3414)、Ni/Co(2)、Ti/V(25)、Hf/Zr(003~006→004~005)存在着线性关系和规律变化特征,指示两类型磁铁矿具有相同的物质来源,为同一成矿过程不同阶段的产物。而代表成矿流体REE组成的II-Mag的REE组成继承了老君山花岗岩REE配分趋势和Eu负异常特征,表明磁铁矿与白垩纪老君山花岗岩具有一致的物质来源。Cr-V、(Ti+V)-(Al+Mn)、Ga-Mg及Ga-Sn图解显示相同的成因类型和一致的线性关系,指示磁铁矿主体形成于较高氧逸度和温度(约300℃)的成矿环境下,并且从I-Mag到II-Mag,存在着氧逸度逐渐升高、温度逐渐降低的演化趋势。

关键词：磁铁矿矿物化学都龙锡锌铟多金属矿床滇东南

吉林东部汪清新生代玄武岩中地幔包体的矿物化学：对该地区岩石圈地幔形成过程的启示

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地学前缘 2013年第5期20卷 75-86页

作者：宋樾王建刘金霖谢志鹏 Keiko H. HATTORI 吉林大学地球科学学院吉林长春130061 Department of Earth Sciences University of Ottawa Ottawa Ontario K1N 6N5 Canada

在对吉林汪清新生代玄武岩中橄榄岩包体进行全岩主、微量元素分析的基础上，重点分析了矿物的主、微量元素含量，讨论了华北克拉通东北缘与兴蒙造山带结合部位陆下岩石圈地幔所经历的部分熔融作用和地幔交代作用。橄榄石的Fo、单斜辉石... 详细信息

在对吉林汪清新生代玄武岩中橄榄岩包体进行全岩主、微量元素分析的基础上，重点分析了矿物的主、微量元素含量，讨论了华北克拉通东北缘与兴蒙造山带结合部位陆下岩石圈地幔所经历的部分熔融作用和地幔交代作用。橄榄石的Fo、单斜辉石以及尖晶石的Mg#和Cr#均表明该地区陆下岩石圈地幔相对饱满。对地幔橄榄岩透辉石微量元素模拟计算证实，汪清陆下岩石圈地幔经历了1％～3％的部分熔融作用，并遭受后期硅酸盐熔体交代作用。这些地幔特征与中国东部其他地区新生代主体岩石固相似。研究结果证明，吉林汪清中、新生代以来岩石圈性质的转变是在汇聚板块构造体制下通过“拆沉作用”实现的。

关键词：地幔橄榄岩矿物化学拆沉软流圈底辟汪清吉林东部

斑岩型Cu±Mo±Au矿床的勘查标志:岩石化学和矿物化学指标

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地质学报 2020年第11期94卷 3189-3212页

作者：冷成彪陈喜连张静静马晓花田丰郭剑衡张乐骏东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 东华理工大学地球科学学院南昌330013 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550018 Centre for Ore Deposit and Earth Sciences(CODES) University of TasmaniaHobart 7001Australia

斑岩型矿床作为全球Cu、Mo等金属的主要来源,蕴藏着巨大的经济价值,一直是矿业公司的重点勘查目标。本文从岩石化学和矿物化学两方面,综述了有关斑岩矿床成矿潜力评价与矿体定位方面的研究进展,总结了相应的勘查指标,以期促进该类矿床... 详细信息

斑岩型矿床作为全球Cu、Mo等金属的主要来源,蕴藏着巨大的经济价值,一直是矿业公司的重点勘查目标。本文从岩石化学和矿物化学两方面,综述了有关斑岩矿床成矿潜力评价与矿体定位方面的研究进展,总结了相应的勘查指标,以期促进该类矿床的找矿突破。研究证实,成矿岩体一般为富H_2O、高氧逸度的浅成中酸性斑岩体,发育角闪石-磁铁矿-榍石等矿物组合,显示埃达克(质)岩的地球化学性质(如高Sr、低Y和Yb、Eu异常不明显等)。斑岩体Al_2O_3/TiO_2、Sr/Y、La/Yb、V/Sc和Sr/MnO等比值可以用来反映其成矿潜力。黑云母中Cu的含量、Cl/F比值以及特殊结构的石英(如UST、石英眼)等也可作为成矿潜力评价的重要指标。近年来,锆石、磷灰石和榍石等副矿物的化学组成被广泛用来评价岩浆的温度、压力、氧逸度以及H_2O含量,进而反映其成矿潜力。此外,某些岩石化学和矿物化学参数还是岩浆成矿专属性的灵敏指标。斑岩矿床独特的蚀变-矿化-元素分带模式是找矿勘查的基本准则。针对不同蚀变带发育的特征矿物(如钾化带的金红石、青磐岩化带的绿泥石和绿帘石、绢英岩化带的绢云母等)开展原位微区成分分析和(或)短波红外光谱分析,不仅能够明确勘查方向,还有助于确定主矿体的位置。鉴于不同矿区成矿母岩的成分、侵位深度、围岩性质、蚀变分带模式等可能均存在明显差异,因此在找矿实践中应综合考虑各项找矿指标,进而提升发现新矿产的能力和效率。

关键词：斑岩矿床找矿勘查成矿潜力岩石地球化学矿物化学

徐州-宿州地区榴辉岩类捕虏体中角闪石的结构、矿物化学及成因意义

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矿物岩石 2005年第4期25卷 11-16页

作者：纪伟强许文良王清海裴福萍杨德彬吉林大学地球科学学院吉林长春130061

徐州-宿州地区中生代闪长质岩石中存在丰富的榴辉岩类捕虏体。对该类捕虏体的岩相学和矿物化学研究表明,其中的角闪石具有4种产状:1)位于石榴石中的早期角闪石包裹体,为镁质普通角闪石;2)与榴辉岩中矿物平衡存在的原生角闪石,为韭闪石... 详细信息

徐州-宿州地区中生代闪长质岩石中存在丰富的榴辉岩类捕虏体。对该类捕虏体的岩相学和矿物化学研究表明,其中的角闪石具有4种产状:1)位于石榴石中的早期角闪石包裹体,为镁质普通角闪石;2)与榴辉岩中矿物平衡存在的原生角闪石,为韭闪石或韭闪石质普通角闪石;3)位于石榴石和单斜辉石周边的退变角闪石,主要为浅闪石质和阳起石质普通角闪石;4)沿单斜辉石解理分布的出溶角闪石,主要为浅闪石、浅闪石质角闪石和含亚铁韭闪石质普通角闪石。不同产状角闪石矿物化学成分的差异和温压估算结果显示,榴辉岩类捕虏体经历了一个顺时针的P-T演化轨迹,进而反映了中生代早期华北克拉通东部造山作用的存在。

关键词：徐州-宿州地区榴辉岩类捕虏体角闪石结构矿物化学成因意义

陕西华阳川铀铌矿床中铀矿物的年代学与矿物化学研究及其对铀成矿的启示

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地质学报 2019年第9期93卷 2273-2291页

作者：高龙刚陈佑纬毕献武胡瑞忠高成董少花骆金诚中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 中陕核工业集团二二四大队有限公司西安710024

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要... 详细信息

本文在详细的野外地质工作基础上,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)结合能谱分析(EDS)与电子探针分析(EMPA)等手段对华阳川铀铌矿床中主要铀矿物的种类、共生组合关系及铀矿物的矿物化学与年代学开展了详细的研究工作。研究成果显示,铀主要以铌钛铀矿的形式产出,其次为晶质铀矿。晶质铀矿的矿物学研究和电子探针年代学研究结果显示,矿床中存在两期晶质铀矿年龄,早期晶质铀矿的化学年龄为~201 Ma(印支期-燕山期之交),形成于岩浆-高温热液体系,并伴随大量早期蚀变的铌钛铀矿产出,为矿床形成的主要成矿期;晚期晶质铀矿的化学年龄为~129 Ma(燕山期),形成于高温热液体系,与少量未蚀变的铌钛铀矿产出,仅占次要地位,可能是区域内强烈的燕山期岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,淋滤出的铀再次沉淀的结果。结合区域地质关系,认为早期的铀成矿可能主要与(霓辉石)黑云母方解石碳酸岩脉有成因联系,是矿床形成的重要时期;晚期的铀矿物可能只是区域内燕山期的岩浆热液交代早期铌钛铀矿后,铀被淋滤带出后再次在有利部位沉淀的结果。因此,华阳川铀铌矿床可能是一个主要形成于印支期-燕山期之交,并被燕山期岩浆活动(叠加)改造的与碳酸岩脉有关的铀铌矿床。

关键词：铀铌矿床铌钛铀矿晶质铀矿矿物化学年代学华阳川

南海新生代玄武岩中单斜辉石矿物化学及成因意义

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岩石学报 2007年第11期23卷 2981-2989页

作者：鄢全树石学法王昆山卜文瑞海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室国家海洋局第一海洋研究所

从南海南大陆坡底至北大陆坡底采集的玄武岩样品,基本可以代表南海新生代岩浆活动的代表性样品。本文中对这些玄武岩中单斜辉石的矿物化学成分进行了研究,研究的单斜辉石以顽透辉石为主(占3/4),还有少量普通辉石及次透辉石等,也出现少... 详细信息

从南海南大陆坡底至北大陆坡底采集的玄武岩样品,基本可以代表南海新生代岩浆活动的代表性样品。本文中对这些玄武岩中单斜辉石的矿物化学成分进行了研究,研究的单斜辉石以顽透辉石为主(占3/4),还有少量普通辉石及次透辉石等,也出现少量较为罕见的富钙辉石,位于深绿辉石区域内。基质微晶辉石比辉石斑晶更富钙、钛、铁,可能反映了岩浆演化向着富钙、钛、铁方向发展,且碱度逐渐降低。与碱性系列的演化趋势基本一致。由单斜辉石-熔体平衡温压计计算的岩浆房深度分别为:碱玄岩岩浆房约49km左右,粗面玄武岩岩浆房约25km;玄武岩岩浆房约15km。由碱玄岩→粗面玄武岩→玄武岩,平衡温度(K)依次降低:从1535～1498→1429→1369。南海新生代玄武岩为板内碱性玄武岩。碱性玄武岩系列可能是地幔柱在上升过程中在不同深度处发生部分熔融并伴随有分离结晶作用等物理化学过程的连续演变的产物。

关键词：单斜辉石矿物化学成因意义新生代玄武岩南海

吉林红旗岭1号和7号岩体中含矿超镁铁质岩的矿物化学特征:对岩浆演化过程以及铜镍硫化物矿床形成机制的约束

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岩石学报 2012年第1期28卷 319-344页

作者：吕林素毛景文周振华李宏博张作衡汪云峰中国地质博物馆北京100034 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 北京城市学院北京100083

本文对吉林红旗岭1号和7号岩体中含矿超镁铁质岩的主要造岩矿物进行了详细研究。两岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石、角闪石和金云母。岩浆的暗色矿物结晶顺序为:橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母... 详细信息

本文对吉林红旗岭1号和7号岩体中含矿超镁铁质岩的主要造岩矿物进行了详细研究。两岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石、角闪石和金云母。岩浆的暗色矿物结晶顺序为:橄榄石→斜方辉石→单斜辉石→角闪石→黑云母,与镜下实际观察一致,是岩浆在不同深度结晶的产物。原始岩浆来自上地幔,两岩体进入高位岩浆房中的熔体的MgO含量分别13.98%和14.22%、Mg#值分别为72.22和71.05,为含水的高镁的苦橄质玄武岩浆。深部岩浆房深度距地表约26～27km,岩浆房内的结晶温度介于1280～1379℃之间,即结晶于下地壳中。岩浆由深部上升到高位(浅部)岩浆房中的过程是近绝热的,也是快速完成的。岩浆可能经历了两次岩浆房的演化过程,岩浆在上升到高位岩浆房之前,在深部曾经历了较短时间的橄榄石和少量辉石的分离结晶作用;但在高位岩浆房中混染了地壳物质,与此同时,还经历了同源岩浆混合作用以及岩浆过冷却作用,这些都有利于岩浆体系中成矿元素含量增高以及硫达到饱和状态,使金属硫化物熔离并晶出,从而使岩体发生铜镍矿化作用。

关键词：矿物化学岩浆过程镁铁质-超镁质岩体成矿机制吉林红旗岭