Iron isotopic systematics of UHP eclogites respond to oxidizing fluid during exhumation   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

D.‐Y. Li  Y. L. Xiao  W.‐Y. Li  X. Zhu  H. M. Williams  Y.‐L. Li 《Journal of Metamorphic Geology》2016,34(9):987-997

The iron stable isotope compositions (δ⁵⁶Fe) and iron valence states of ultrahigh‐pressure eclogites from Bixiling in the Dabie orogen belt, China, were measured to trace the changes of geochemical conditions during vertical transportation of earth materials, for example, oxygen fugacity. The bulk Fe³⁺/ΣFe ratios of retrograde eclogites, determined by Mössbauer spectroscopy, are consistently higher than those of fresh eclogites, suggesting oxidation during retrograde metamorphism and fluid infiltration. The studied eclogites (five samples) display limited mid‐ocean ridge basalts (MORB)‐like (~0.10‰) δ⁵⁶Fe values, which are indistinguishable from their protoliths, that is, gabbro cumulates formed through differentiation of mantle‐derived basaltic magma. This suggests that Fe isotope fractionation during continental subduction is limited. Garnet separates display limited δ⁵⁶Fe variation ranging from ?0.08 ± 0.07 ‰ to 0.02 ± 0.07‰, whereas coexisting omphacite displays a large variation of δ⁵⁶Fe values from 0.15 ± 0.07‰ to 0.47 ± 0.07‰. Omphacite also has highly variable Fe³⁺/ΣFe ratios from 0.367 ± 0.025 to 0.598 ± 0.024, indicating modification after peak metamorphism. Omphacite from retrograde eclogites has elevated Fe³⁺/ΣFe ratios (0.54–0.60) compared to that from fresh eclogites (~0.37), whereas garnet displays a narrow range of ferric iron content with Fe³⁺/ΣFe ratios from 0.039 ± 0.013 to 0.065 ± 0.022. The homogenous δ⁵⁶Fe values and Fe³⁺/ΣFe ratios of garnet suggest that it survived the retrograde metamorphism and preserved its Fe‐isotopic features and ferric contents of peak metamorphism. Because of similar diffusion rates of Fe and Mg in garnet and omphacite, and constant Δ²⁶Mg_{omphacite‐garnet} values (1.14 ± 0.04‰), equilibrium iron isotope fractionation between garnet and omphacite was probably achieved during peak metamorphism. Elevated Fe³⁺/ΣFe ratios of omphacite from retrograde eclogites and variant Δ⁵⁶Fe_{omphacite‐garnet} values of the studied eclogites (0.13 ± 0.10‰ to 0.48 ± 0.10‰) indicate that oxidized geofluid infiltration resulted in the elevation of δ⁵⁶Fe values of omphacite during retrograde metamorphism.  相似文献   

中国叠生型铁矿床成矿特征探讨   总被引：3，自引：1，他引：2  

沈保丰  张阔 《矿床地质》2016,35(2):213-224

叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改造。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同,也就是说,在早先己有矿床(或矿体、矿源层)的基础上,叠加复合了晚期成矿作用,即成矿时间上有先后、空间产出上有重叠、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造,使成矿作用具有多样性、复杂性,并可形成大矿、富矿。铁矿床中叠生成矿作用广泛发育。按矿床或矿体产出和形成的地质特征,中国叠生型铁矿床可分为风化淋滤型、热液叠加改造型和热液叠加复合型3个亚类。风化淋滤型铁矿床在中国分布有限,规模不大,工业利用价值不大,因而中国的叠生型铁矿床主要是指热液叠加改造型和热液叠加复合型两个亚类。热液叠加改造型主要是指早期的铁矿床(或矿体、矿源层)经后期热液叠加改造,使早期的较贫铁矿床(或矿体、矿源层)成为较富铁矿床(或矿体),这是中国BIF型铁矿床中最重要的富铁矿类型,以鞍本地区弓长岭二矿区为典型代表。弓长岭二矿区铁矿,早期在新太古代形成条带状磁铁石英岩(2528 Ma,贫矿石),后期在古元古代,含矿热液交代改造贫铁矿形成富铁矿(1840 Ma)。热液叠加复合型主要是指后期脉型铁(或稀土元素等)矿床叠加在早期(沉积或其他成因)铁等矿床上而形成的矿床,如白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。白云鄂博铁-铌-稀土元素矿床的形成与火成碳酸岩有关,在中元古代(1.3 Ga)左右,区内火成碳酸岩的侵位,在早期主要形成以岩浆熔离作用为主的铁-铌-稀土元素矿,晚期叠加了加里东期稀土-铌矿化热液脉。古陆边缘构造带或陆内活化带是形成叠生型铁矿床的有利构造空间,较大的地球化学块体,为形成多期、多成因的矿床提供物质来源,叠生型铁矿床的形成明显受构造的控制。叠生成矿是复杂地质过程的一种具体表现。热液叠加改造型和热液叠加复合型的叠生型铁矿床的形成是因中国独特的大地构造环境决定的。叠生成矿作用的研究,尚处在初步阶段。加强对叠生成矿作用的研究,了解其形成的地质背景、成矿机制、作用过程、控矿因素等,对发展矿床学研究,认识区域成矿特征和指导地质找矿具有重要的理论和实际意义。  相似文献   

国内外前寒武纪条带状铁建造研究现状   总被引：4，自引：0，他引：4  

代堰锫  朱玉娣  张连昌  王长乐  陈超  修迪 《地质论评》2016,62(3):735-757

条带状铁建造(BIFs)主要发育于早前寒武纪时期(3.8~1.8Ga),记录了早期地球演化的重要信息且蕴含丰富的铁矿石资源。本文梳理总结了国内外BIF相关领域的研究认识及存在问题:1统计对比显示,BIF沉积事件与地幔柱、地壳增生等重大地质事件相关;2稀土元素及Nd同位素示踪表明,Fe来源于海水与海底高温热液的混合溶液,其中高温热液与海水比例为1:1000;3 BIFs缺乏负Ce异常且富集重Fe同位素,暗示沉积时古海洋整体处于缺氧环境以避免Fe~(2+)发生氧化;4一些重要科学问题尚未解决,例如Si的主要来源、沉淀机制及条带成因等;5华北克拉通BIFs多形成于约2.54Ga,BIF类型、形成时代与富矿成因等问题有待深入研究。本文认为,加强国内外典型BIFs的对比研究并适当应用现代先进测试技术,有利于探索BIF沉积的精细过程及古老克拉通的早期演化。  相似文献   

内蒙古赤峰市阿根他拉钠长斑岩型铁矿矿床地质特征与成因探讨     

朱江建  王京彬  黄红星  王玉往  肖文进  董少波 《地质论评》2016,62(3):649-662

内蒙古赤峰市阿根他拉铁矿是一个可以小规模开采的铁矿与钠长石矿。铁矿所赋存的岩体为原生钠长斑岩,其可能由深部的花岗闪长岩岩浆演化而来。铁矿化可分为两个阶段,第一阶段为黑云母/绿泥石—石英—磁铁矿阶段,为本区主要的铁矿化阶段,形成网脉状—浸染状的磁铁矿矿石。该阶段成矿岩体为斑岩、网脉状矿化、伴生矿化组合与斑岩型矿床可类比及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于斑岩型矿床中,表明该阶段具有类似于斑岩型矿床的特征。第二阶段为绿帘石—磁铁矿/赤铁矿阶段,形成可达工业品位的团块状磁铁矿/赤铁矿矿石。该阶段类似于矽卡岩型铁矿的团块状矿石,及磁铁矿的(Ca+Al+Mn)—(Ti+V)图解位于矽卡岩型铁铜矿床中,表明该阶段具有类似于矽卡岩型铁矿床的特征。将如上与钠长斑岩有关,前期表现为类似斑岩型矿床特征,后期表现为类似矽卡岩型铁矿床特征的铁矿,称为钠长斑岩型铁矿。这类铁矿应注重与绿帘石伴生的团块状铁矿的寻找。对比研究表明,钠长斑岩型铁矿明显有别于长江中下游的玢岩铁矿。  相似文献   

Reactive transport impacts on recovered freshwater quality during multiple partially penetrating wells (MPPW-)ASR in a brackish heterogeneous aquifer     

《Applied Geochemistry》2016

The use of multiple partially penetrating wells (MPPW) during aquifer storage and recovery (ASR) in brackish aquifers can significantly improve the recovery efficiency (RE) of unmixed injected water. The water quality changes by reactive transport processes in a field MPPW-ASR system and their impact on RE were analyzed. The oxic freshwater injected in the deepest of four wells was continuously enriched with sodium (Na⁺) and other dominant cations from the brackish groundwater due to cation exchange by repeating cycles of ‘freshening’. During recovery periods, the breakthrough of Na⁺ was retarded in the deeper and central parts of the aquifer by ‘salinization’. Cation exchange can therefore either increase or decrease the RE of MPPW-ASR compared to the RE based on conservative Cl⁻, depending on the maximum limits set for Na⁺, the aquifer’s cation exchange capacity, and the native groundwater and injected water composition. Dissolution of Fe and Mn-containing carbonates was stimulated by acidifying oxidation reactions, involving adsorbed Fe²⁺ and Mn²⁺ and pyrite in the pyrite-rich deeper aquifer sections. Fe²⁺ and Mn²⁺ remained mobile in anoxic water upon approaching the recovery proximal zone, where Fe²⁺ precipitated via MnO₂ reduction, resulting in a dominating Mn²⁺ contamination. Recovery of Mn²⁺ and Fe²⁺ was counteracted by frequent injections of oxygen-rich water via the recovering well to form Fe and Mn-precipitates and increase sorption. The MPPW-ASR strategy exposes a much larger part of the injected water to the deeper geochemical units first, which may therefore control the mobilization of undesired elements during MPPW-ASR, rather than the average geochemical composition of the target aquifer.  相似文献   

长江中下游成矿带庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘一男  范裕  高昌生  张千明  张乐骏 《岩石学报》2016,32(2):319-333

罗河铁矿床位于长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地的西北部,是成矿带内已发现规模最大的铁矿床。2013年在罗河铁矿床深部又勘探新发现了小包庄大型铁矿床,这是长江中下游成矿带内近年来重大找矿突破之一,具有重要的理论研究意义和勘探应用价值。本文在前人工作基础上,基于详细的钻孔观察和系统的岩相学、矿相学工作并结合电子探针测试分析,研究了小包庄铁矿床的矿化蚀变特征,厘定了矿床的成矿阶段,分析了成矿作用过程,并初步探讨了矿床成因。研究表明,罗河铁矿床和小包庄铁矿床为同一成矿系统在不同深度成矿作用的产物。小包庄铁矿床主矿体矿呈厚大的透镜状、似层状产于砖桥组地层中,位于罗河铁矿床主矿体之下约800~1000m,主要由浸染状矿体组成。矿床中金属矿物主要为磁铁矿和黄铁矿,非金属矿物主要为硬石膏、透辉石和碳酸盐,矿石的代表性矿物组合为磁铁矿-硬石膏-透辉石。矿石的结构构造主要有浸染状构造、脉状构造、块状构造、自形-半自形粒状结构、他形粒状结构和筛状结构等。矿床围岩蚀变强烈,主要蚀变类型有碱性长石化、透辉石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化和硬石膏化。小包庄铁矿床形成经历了热液期的四个阶段,即碱性长石阶段、透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段、绿泥石-绿帘石-碳酸盐阶段和硬石膏-黄铁矿-碳酸盐-石英阶段,其中,铁矿化主要发育于透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段。通过矿床地质特征的分析以及与宁芜地区铁矿床的对比研究,本文认为小包庄铁矿床成矿物质和成矿流体来源于深部的闪长质侵入岩(?),而矿化发育在远离侵入岩或次火山岩之上的火山岩中,明显有别于宁芜地区玢岩铁矿床,类似于智利安第斯成矿带中部分产于安山质火山岩中的磁铁矿-磷灰石型矿床,是长江中下游成矿带中产于火山岩中的一类特殊类型的玢岩型铁矿。  相似文献   

东昆北成矿带冰沟南铜镍矿辉长岩地球化学特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

闫佳铭  孙丰月  陈广俊  钱烨  李良  王超  何书跃 《世界地质》2016,35(3):729-737

通过对东昆北成矿带冰沟南铜镍矿辉长岩的全岩地球化学进行分析,以确定该岩体的岩石成因及其形成的构造环境。冰沟南辉长岩SiO_2的含量为49.72%~51.58%,岩石系列为钙碱性。稀土元素球粒陨石分配模式为轻稀土略富集型,δEu为1.26~1.54,轻微正Eu异常。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K,相对亏损P。岩体中的La/Sm、Th/La和Nb/U比值显示在就位过程中经历了一定程度的地壳混染。研究认为,岩体的岩浆源区为亏损地幔。结合区域演化,认为岩体形成于碰撞后伸展的背景。  相似文献   

钟姑地区典型矿床的重磁找矿模式     

汪启年  朱将波  郭信  周月  葛诚  时静  佟月 《安徽地质》2016,26(2):92-98

钟姑地区位于宁芜中生代火山岩盆地南段,已发现有白象山铁矿等多个大型铁矿,是长江中下游成矿带以玢岩型铁矿为主的矿集区。本文以钟姑地区实测岩石物性参数为桥梁,以实测重磁数据为基础,分析了该区白象山铁矿、钟九铁矿和云楼铁矿的重磁场分布特征,并根据典型矿区已知地质条件,运用成熟的2.5D重磁联合反演技术进行计算,从定量角度认识铁矿体深部发育形态、位置与重磁异常之间对应关系,建立钟姑地区白象山铁矿等典型矿床的重磁找矿模式,为该区进一步找矿突破提供地球物理场信息。  相似文献   

腾冲火山构造区马站岩浆囊地球物理特征的再探讨          下载免费PDF全文

姜枚  谭捍东  彭淼  钱荣毅  张聿文  李庆庆  张立树  许乐红  郭帅 《中国地质》2016,(5):1688-1696

云南腾冲火山盆地深部存在岩浆囊是人们关注的问题,多方面进行了大量的研究且存在不同意见。作者此前依据低电阻异常推断出位于小空山、大空山、黑空山等火山口的下部,深13~30 km范围内东西向25 km,南北向30km的低电阻率的岩浆囊,其东侧为大盈江断裂。文章利用反射地震、重力、航空磁测资料进一步探讨了岩浆囊的其他地球物理特征。由于火山喷发,不仅在火山口附近形成了局部物质亏损,而且,岩浆囊本身也亏损了岩浆物质,在重力上延图中滤去了表层的火山局部负重力异常后,呈现出大空山北侧的与低阻体相对应的负重力异常,这与岩浆囊高温熔融状态含水低密度物质有密切关系。整体的重力负异常印证了低阻岩浆囊的存在。腾冲马站岩浆囊的温度为397~651°C,平均温度为524°C,其主体中心部位不可能存在磁性体。对航磁资料的处理,消除表层火山岩影响后,仍然发现有较强磁异常,其平面投影范围与低阻体相近,推断磁异常是岩浆囊顶层,在15 km深度以上范围内,随着岩浆囊体温度逐步下降,当低于480°C以后会形成新的铁磁性矿物,因此,在囊体上层出现了范围与囊体相近的较强的磁性体。反射地震仅仅在浅部较清楚地观测到较连续的反射波界面,是浅部火山岩、含水层、以及花岗岩顶界面的反映。向深部反射界面很不连续推测是由于多次岩浆上涌,其喷发时间有先后,成分有差异,故岩浆囊物质的不均匀性,虽然由于含水、矿化、熔融体构成了低电阻的共性,可温度的不均匀,却又显示了不同期次岩浆成分有变化,由岩浆囊向地表的通道上,东部花岗岩下为高速,相对于较低温度的物质,在小空山、大空山和黑空山深部沿大盈江断裂带有东西两个大的隐伏花岗岩体之间是最新的火山喷发通道,具有相对低速的通道。  相似文献   

新疆北山小常山铁矿矿物电子探针分析及矿床成因探讨     

张博  吕新彪  刘月高 《岩石矿物学杂志》2016,35(3):517-530

小常山铁矿位于新疆北山裂谷带西段,矿体赋存于辉长岩、辉长岩和大理岩接触带中,部分赋存于花岗闪长岩和大理岩接触带。前人研究辉长岩年龄为276±1.2Ma,与坡北铜镍硫化物岩浆矿床形成年龄一致,同属早二叠世。小常山铁矿中可见有明显的岩浆贯入现象。矿体主要呈透镜状、块状、脉状、薄层状。金属矿物主要为磁铁矿,含极少量的褐铁矿和黄铁矿;近矿围岩蚀变较弱,主要有石榴子石化、绿帘石化、大理岩化。电子探针研究表明,磁铁矿FeOT含量范围较大,主要分布在85%范围以上,Al_2O_3含量相对较高,TiO_2-Al_2O_3-(MgO+MnO)图解、TiO_2-Al_2O_3-MgO图解均显示热液接触交代成因特点,表明小常山铁矿的形成和岩浆热液的交代作用有关。石榴子石属于钙铝榴石-钙铁榴石系列,与典型矽卡岩矿床的石榴子石端员组分组成有一定差别。结合小常山铁矿体地质特征以及电子探针分析测试等研究,认为小常山铁矿是多成因的复合型矿床,具有岩浆成因和热液成因特征,但后者是主要成因。  相似文献