岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨   总被引：25，自引：17，他引：8  

张招崇  侯通  李厚民  李建威  张作衡  宋谢炎 《岩石学报》2014,30(5):1189-1204

与岩浆-热液系统有关的铁矿类型有岩浆型钒钛磁铁矿床、玢岩铁矿、矽卡岩型铁矿和海相火山岩型铁矿,与这些铁矿有关的岩浆岩从基性-超基性、中性到中酸性岩均有,其中岩浆型钒钛磁铁矿床与基性-超基性深成侵入岩有关,形成于岩浆阶段,主要与分离结晶作用有关,但是厚大的富铁矿石的形成则可归结于原始的富铁钛苦橄质岩浆、分离结晶作用、多期次的岩浆补充以及流动分异等联合过程。钒钛磁铁矿石产于岩体下部还是上部与母岩浆的氧逸度有关:高的氧逸度导致磁铁矿早期结晶而使得其堆积于岩体的下部,相反,低氧逸度则导致低品位的浸染状矿石产于岩体的上部。虽然野外一些证据表明,元古宙斜长岩中的磷铁矿石可能是不混溶作用形成的,但是目前尚无实验证据。某些玢岩铁矿的一些磷灰石-磁铁矿石可能与闪长质岩浆同化混染了地壳中的磷导致的不混溶作用有关。除此之外,其他各类与岩浆作用有关的铁矿床均与岩浆后期的岩浆-热液作用有关。这些不同类型铁矿床的蚀变和矿化过程具有相似性,反映了它们形成过程具有相似的物理化学条件。成矿实验以及流体包裹体研究表明,岩浆-流体转换过程中出溶流体的数量以及成分受多种因素控制,其中岩浆分离结晶作用以及碳酸盐地层和膏盐层的混染可导致出溶的流体中Cl浓度的升高。早期高氧逸度环境可以使得硫以SO42-形式存在,抑制硫与铁的结合形成黄铁矿,有利于铁在早期以Cl的络合物发生迁移。大型富铁矿的形成需要一个长期稳定的流体对流循环系统,而岩浆的多期侵位或岩浆房以及在相对封闭的环境中(需要一个不透水层)一个有利于流体循环的断裂/裂隙系统是形成一个长期稳定的流体对流循环系统的必要条件。但是由于不同地质环境,流体中铁的卸载方式和位置会有明显差别,由此导致不同的矿石结构构造和不同的矿体产状。  相似文献   

湖南瑶岗仙复式花岗岩岩石成因及与钨成矿关系   总被引：6，自引：4，他引：2  

董少花  毕献武  胡瑞忠  陈佑纬 《岩石学报》2014,30(9):2749-2765

瑶岗仙复式花岗岩体位于南岭复杂构造带北端,赋存着大型瑶岗仙钨矿床。瑶岗仙花岗岩高硅、富碱,属于高钾钙碱性系列,为分异的S型花岗岩。系统的单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄测定表明,瑶岗仙复式花岗岩体有多期成岩事件,分别为:170Ma形成的粗粒二云母花岗岩,162Ma形成的中细粒二云母花岗岩,157Ma形成的细粒白云母花岗岩,表明花岗质岩浆经历了多期脉动侵位。元素地球化学及Sr-Nd同位素特征表明,瑶岗仙花岗岩成岩物质来源于古元古代的泥质岩。瑶岗仙花岗岩成岩年龄为170~157Ma,处于燕山期陆内伸展-减薄的构造环境。瑶岗仙花岗岩的成岩事件与钨矿床成矿事件在时空上高度吻合,花岗岩岩浆经历了高度分离结晶并产生富挥发分的流体,表明花岗岩可能为岩浆期后热液阶段成矿作用提供了原始流体和物质来源。  相似文献   

热液矿床中萤石的稀土元素地球化学及其地质意义     

孙海瑞  黄智龙  周家喜  冷成彪  甘婷 《岩石矿物学杂志》2014,33(1):185-193

萤石是许多热液矿床中重要的脉石矿物,其稀土元素含量及相关参数（如∑REE、LREE/HREE、Eu/Eu^*、Ce/Ce^*、Y/La、Tb/Ca-Tb/La图解等）,能为揭示成矿流体性质、来源与演化,建立成矿模式,评价区域成矿潜力等提供重要信息。然而,随着微区分析技术的日趋成熟,原位实测数据显示,萤石中微量元素（包括稀土元素）的分配在显微尺度上可能具有不均一性,致使依据萤石溶液法获得的稀土元素含量所反映地质信息的可靠性受到质疑。因此,在应用萤石稀土元素地球化学探讨相关地质问题前,有必要加强萤石微观结构的观察和配套的流体包裹体以及相关同位素组成分析。本文在综述萤石稀土元素地球化学研究基础上,初步探讨了影响萤石稀土元素不均一分配的主要机制,以期为萤石稀土元素在热液矿床成因研究中的应用提供借鉴。  相似文献   

扬子板块西缘攀西地区白草矿区黄铁矿标型元素特征及其指示意义     

张贵山  邱红信  彭仁  孟乾坤  温汉捷  李石磊 《地球科学与环境学报》2021,(2):262-275

黄铁矿是重要的金属硫化物矿物,在多种矿床中均有产出,其标型特征对矿床成因、矿体空间分布等具有重要的指示意义。以扬子板块西缘攀西地区白草矿区黄铁矿为研究对象,利用矿相学、电子探针等分析方法来对比研究浸染状、致密块状、斑杂状、网脉状矿石中黄铁矿的标型元素特征。结果表明:白草矿区黄铁矿Fe、S平均含量(质量分数,下同)分别为46.030%、52.815%,介于岩浆成因与热液成因之间,根据矿石特征,黄铁矿以岩浆成因为主,并有少量热液作用参与;将白草矿区黄铁矿δFe-δS特征与金川等典型铜镍硫化物矿床黄铁矿对比,表明白草矿区黄铁矿为典型的岩浆熔离型;由于存在钒钛磁铁矿,Co/Ni值多小于5,说明钒钛磁铁矿与硫化物存在共生关系;岩浆内生成因黄铁矿S/Se值小于15000,白草矿区黄铁矿S/Se值为812~10466,显示白草矿区黄铁矿为岩浆内生成因;Se/Te值随温度降低而升高,显示上述4类矿石黄铁矿结晶顺序为浸染状矿石→致密块状矿石→斑杂状矿石→网脉状矿石;原始地幔标准化主量、微量元素蛛网图显示白草矿区黄铁矿兼具岩浆成因与热液成因。综上所述,攀西地区白草矿区黄铁矿成因主要以岩浆熔离作用为主,并含有少量热液作用。  相似文献   

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床矿物组合分带特征及温压条件研究     

黄旭栋  陆建军  高剑峰  章荣清  SIZARET Stanislas  马东升  王汝成 《矿床地质》2023,42(3):506-530

湘南铜山岭矽卡岩铜铅锌矿床产于铜山岭岩体北东缘隐伏接触带及其外围地层中,在成因上与铜山岭花岗闪长斑岩密切相关。铜山岭铜铅锌矿床具有独特的成矿分带,从岩体向外依次发育近端内矽卡岩、近端外矽卡岩、硫化物-石英脉和远端矽卡岩矿体。根据穿切关系、交代结构和矿物组合等地质特征可以把铜山岭铜铅锌矿床划分为4个矿化蚀变阶段,从早到晚依次为进变质矽卡岩、退变质矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐阶段,其中石英-硫化物阶段为主成矿阶段。闪锌矿成分压力计研究表明,近端内矽卡岩型团块状硫化物矿石中闪锌矿的形成压力为(3.1±1.0)×108Pa,对应的成矿深度为6～12 km,相当于中—上地壳水平,说明铜山岭铜铅锌矿床形成于较大深度。近端内矽卡岩、近端外矽卡岩和远端矽卡岩中都存在两阶段绿泥石。绿泥石成分温度计研究表明,3类矽卡岩中退变质矽卡岩阶段绿泥石的形成温度分别为345～388℃、296～376℃和296～338℃,代表各类矽卡岩形成温度的下限;石英-硫化物阶段绿泥石的形成温度分别为270～318℃、209～238℃和200～223℃,代表各类矽卡岩矿体的成矿温度。3类矽卡岩的绿泥石温度表现出逐步降低的趋势,指...  相似文献   

Fluid source and physicochemical conditions of the polymetallic mineralization in Gawuch Formation,Kohistan Island Arc,NW Pakistan     

《Chemie der Erde / Geochemistry》2023,83(1):125949

The Cu-Sb-Pb polymetallic vein deposit is hosted by metavolcanics rocks of the Gawuch Formation at the Kaldom Gol area of the northwest Kohistan arc terrain in northern Pakistan. The mineralization is closely associated with the dioritic to granodioritic rocks of the Lowari pluton, which was intruded into the Gawuch metavolcanics. Details of ore characterization and processes of ore genesis of this evidently hydrothermal mineralization are not well documented. Integrating petrographic, mineral-chemical and isotopic investigations, this study aims to comprehend the source of hydrothermal fluids, geochemical evolution, mineral inclusions and physicochemical conditions of the Cu-Sb-Pb polymetallic vein deposit in Gawuch metavolcanics in the Kohistan arc terrain in northern Pakistan. The mineralization is distinguished into three types of ore-gangue associations: Type Ia, Type Ib, and Type II. The textural study revealed two pyrite generations: (i) Py1 displaying euhedral to subhedral habits and containing scarce inclusions, and (ii) Py2 occurring as anhedral grains hosting abundant inclusions. Type Ia is characterized by Py1 associated with abundant quartz (Qz) showing comb texture, sericite (Ser), and minor chlorite (Chl). Type Ib comprises Qz + Ser + Chl and Py2, chalcopyrite (Ccp), and magnetite (Mag). Type II is represented by mosaic quartz, rhombic adularia, and bladed calcite, and the ore minerals fahlore and galena. Alteration zones composed of Qz-Ser ± Chl and Qz-Ser-Chl, surround Type I (a, b) and Type II veins, respectively. Fahlore and galena mostly replace pyrite of Type Ia and chalcopyrite of Type Ib. In addition, malachite, azurite, hematite and covellite occur as secondary (supergene) minerals. The Co/Ni ratios (>1) of Kaldom Gol pyrites suggest that the ore-forming fluids were hydrothermal in origin and Py1 and Py2 solidified at 221–304 °C and 225–261 °C, respectively. The LA-ICP-MS time-resolved depth profiles confirm the existence of sphalerite, and chalcopyrite inclusions in pyrite (Py1 and Py2) and millerite, bravoite, vaesite, Au-tellurides, native Au and galena inclusions in chalcopyrite and fahlore. Sulfur isotope compositions of pyrites (δ³⁴S = Py1, −0.58 to +2 ‰; δ³⁴S = Py2, −0.24 to +2.04 ‰) indicate that the ore-forming fluids were derived from magmatic source (s). The mineral assemblage, hydrothermal alterations, textures, temperature and δ³⁴S of pyrites suggest that the Cu-Sb-Pb polymetallic mineralization at Kaldom Gol represents an intermediate-sulfidation type of epithermal deposit.  相似文献   

Petrographic and mineral chemistry investigation of the high-grade chrysotile asbestos-bearing Zvishavane Ultramafic Complex,south central Zimbabwe     

《Chemie der Erde / Geochemistry》2023,83(2):125950

The Zvishavane Ultramafic Complex (ZUC) in the south central part of the Zimbabwe craton is comprised of coarse-grained serpentinites, metadunites and metagabbros and hosts Africa's largest reserves, and largest mine, of high-grade chrysotile asbestos. Magnesiohornblende, actinolite, plagioclase (An_0.6–41.9), augite, diopside and clinozoisite constitute the mineralogy of the ZUC. Forsteritic olivine (>Fo₉₀) was altered to form chrysotile and antigorite minerals, although some primary olivines are preserved. Contents of Al₂O₃ range from <1 to >2.5 wt% at TiO₂ values of <0.7 wt% consistent with an island arc setting for the ZUC that originated from tholeiitic magmas. The Zvishavane Ultramafic Complex was metamorphosed at relatively high temperatures (542-779 °C) and low pressures (1.2-2kbars), consistent with contact metamorphism. Intrusion of several granitic batholiths relatively close to the ZUC likely triggered hydrothermal fluid migration which metamorphosed the ZUC. The associated asbestos deposits likely formed during hydrothermal circulation events. Zoned amphiboles, the occurrence of magnesiohornblende and actinolite, as well as cross-cutting serpentine veins are consistent with at least two stages of alteration and/or metamorphism of the ZUC. The lack of a thrust contact between the ZUC and its country rocks is consistent with the ZUC having intruded into the host Zvishavane Gneiss Complex and possibly acted as a feeder to the nearby Mberengwa greenstone belt (MGB). However, the occurrence of near end-member forsteritic olivine, the presence of zoned amphiboles, and faulting within the ZUC are all suggestive of an ophiolitic origin although forsteritic olivines also occur in intrusive layered complexes. Metamorphism of the ZUC, ascribed to intrusion of multiple batholiths and possibly the MGB, likely led to the formation of ZUC chrysotile asbestos deposits.  相似文献   

滇中盆地南缘富锂黏土岩地球化学特征及沉积环境初探     

贾永斌  于文修  温汉捷  罗重光  杨光树  杨洋  崔燚 《沉积学报》2023,41(1):170-182

沉积岩中的微量元素对沉积环境变化有较高的敏感度,是研究古沉积环境的有效手段。滇中盆地倒石头组是一套富锂的黏土岩地层,其古环境的研究对恢复该时期盆地沉积格局和锂元素富集具有重要意义。基于滇中盆地倒石头组两个典型钻孔样品详细的地球化学研究,探讨了倒石头组富锂黏土岩形成时的沉积环境及其对锂元素富集的影响。研究结果表明:所有样品Sr、Ga元素含量及Sr/Ba值指示研究区古水体介质为淡水陆相沉积环境;其δU值介于0.51～1.63,U/Th值介于0.11～1.49,V/(V+Ni)值介于0.48～0.86,V/Cr值介于0.45～1.24,同时在U₍(EF))-Mo₍(EF))协变模式图中,样品数据均未落在缺氧和硫化区域,表明研究区富锂黏土岩的沉积环境为氧化—弱还原环境;且样品Sr/Cu比值介于0.69～4.87,CIA值介于86.3～99.66,XRD全岩黏土矿物分析显示高岭石为主要的黏土矿物,表明富锂黏土岩在形成过程中处于温暖潮湿的沉积环境并伴随较为强烈的化学风化作用。  相似文献   

黑龙江多宝山地区晚三叠世岩浆活动对蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲的响应     

刘宝山  程招勋  寇林林  邓昌州  杨晓平  张春鹏  李成禄  韩仁萍 《地学前缘》2022,29(2):132-145

近年来相继在嫩江多宝山地区发现了一系列晚三叠世岩浆岩。但该期岩浆活动的构造背景、成因机制及成矿作用迄今尚未得到很好的解读,这些问题对深入理解该地区构造演化、寻找多金属矿产具有重要意义。本文以多宝山矿区英云闪长岩、争光矿区闪长岩为研究对象进行系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究。锆石的LA-ICP-MS定年结果表明,多宝山英云闪长岩形成时代为(226.3±2.3) Ma,争光闪长岩形成时代为(229.3±3.1) Ma,两者在误差范围内一致,可能是同一岩浆房演化的产物。地球化学特征显示,多宝山英云闪长岩以高SiO₂(64.25%~66.44%)、Al₂O₃(16.54%~17.21%)、K₂O+Na₂O(8.16%~8.49%),低CaO(2.27%~2.95%)、MgO(0.99%~1.16%)、TiO₂(0.31%~0.36%)、P₅O₂(0.16%~0.17%)为特征;争光闪长岩以SiO₂(57.12%~58.5%)、Al₂O₃(14.59%~15.26%)、(Na₂O+K₂O)(5.34%~6.16%)、 TiO₂(0.83%~0.97%)、P₂O₅(0.15%~0.27%)及TFeO/MgO(1.12~1.25)相近为特征;多宝山英云闪长岩亏损Rb、Nb、Sm,富集Ba、U、Zr和Sr,Eu正异常明显(δEu=1.21~1.57),争光闪长岩Rb、Nb、Sm亏损,Ba、Th、Sr、Hf富集,Eu弱正异常(δEu=0.93~1.22)。二者富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE),稀土及微量曲线形态近似,显示同一源区的特征,原始岩浆起源于受俯冲流体交代的地幔楔的部分熔融,形成于与蒙古—鄂霍茨克洋板块俯冲有关的活动大陆边缘环境。多宝山矿集区晚三叠世钙碱性岩浆岩的确定指示蒙古—鄂霍茨克洋俯冲作用可影响到兴安地块东缘。综合区域晚三叠世矿床成矿时代及成矿背景,证实多宝山地区晚三叠世岩浆活动具有较强的银铜钼成矿能力,成矿潜力巨大。  相似文献   

湘西西安钨矿床白钨矿的地球化学特征及对矿床成因的指示     

文静  胡阿香  彭建堂 《地质论评》2022,68(5):1772-1788

赋存于变质岩中的层控（层状）型钨矿床的成因在国际矿床学界一直存在争议,白钨矿的元素和同位素地球化学研究是解决其成因争议的有效手段。位于雪峰弧形构造带中的西安钨矿床是该类矿床的典型代表,其矿床成因也存在着很大争议。本文利用EMPA、ICP- MS、ID- MS等多种分析手段,对该矿白钨矿的主量元素、微量元素、及Sm- Nd和Sr同位素进行了研究。研究表明,该区白钨矿中CaO含量小于其理论值,这可能与热液流体中的REE、Sr、Pb、Ba等元素与白钨矿中的Ca发生类质同象置换有关;该区白钨矿微量元素组成具有富Sr、而亏损Mo、Bi、Sn、Nb、Ta等特征,类似于西澳绿岩带型金矿、云南大坪和湘西沃溪等造山型金矿床中的白钨矿,其Mo含量和Sr/Mo值均显示其具变质热液成因特征,而与岩浆热液无关;该区白钨矿的稀土元素配分模式相当一致,均表现为LREE亏损、HREE相对富集、MREE最为富集的特征,其分配行为主要表现为REE3+与Na+以电价补偿形式替代Ca2+而选择性进入白钨矿晶格中;该区白钨矿n(87Sr)/n(86Sr)测定值为0. 75412~0. 78231,表明形成该区白钨矿的成矿流体并非来自海水或岩浆热液,其矿床成因也并非前人所认为的“海底热泉（卤水）沉积成因”、“海底同生喷流沉积成因”或“岩浆期后热液成因”。在LREE—MREE—HREE三角判别图解中,西安矿区白钨矿样品点均落入加拿大、澳大利亚和湘西造山型金矿区域,明显不同于与岩浆活动有关的钨矿床,该矿是属于造山型钨矿;在Sr—Nd同位素组成图解中,该区白钨矿与湘西一带出露的新元古代地层明显分布在不同区域,但部分样品点与华南最老地层—太古宇崆岭群重叠,暗示该矿成矿物质可能来自深部的太古宇崆岭群,而非来自赋矿的新元古界变质岩。  相似文献