白云鄂博矿床稀土氟碳酸盐矿物碳、氧同位素特征及其成因意义

白云鄂博矿床位于内蒙古中部,是世界著名的铁、铌、稀土超大型矿床,一直为国内外地质界所瞩目,随着地质工作的深入开展,对矿床的认识也在不断深化.但在矿床成因、成矿时代等问题上仍有很大的分歧.以往人们对矿区白云岩和铁矿物的氧、碳同位素组成做过一些工作,本文试图从稀土氟碳酸盐矿物碳、氧同位素组成这样一个新的角度,对矿床形成过程做一些初步的讨论.     

新变种矿物——铌铁锐钛矿

铌铁锐钛矿是锐钛矿的变种矿物,产于白云鄂博矿床钠交代岩石中。岩石具条带状构造,主要矿物是霓石、霓辉石、高铁钠闪石-亚铁钠闪石、方解石和白云石,少量矿物是萤石、钛铁矿、独居石和易解石等。铌铁锐钛矿和易解石的集合体呈0.1—0.3mm或1—3mm的斑点浸染于岩石中。     

我国内蒙白云鄂博矿床铀钍石矿物的研究

对内蒙白云鄂博西矿进行稀土-铌-铁矿石物质成分研究时,在钠闪石-白云岩内发现一种细小的棕红色矿物.经单矿物提纯、物理性质测定、X光粉晶分析、电子探针等工作,鉴定为铀钍石(Uranothorite).铀钍石属铀石-钍石硅酸盐矿物系列中稀见的矿物之一.到目前为止,在白云鄂博矿床和国内尚未有铀钍石矿物研究的报道.     

裂变径迹研究白云鄂博主矿的成矿年龄

白云鄂博铁-稀土矿床是世界上著名的超大型稀土矿,其独特的矿物组合、复杂的成因和稀土元素的大规模富集引起国内外学者的广泛兴趣,并进行了多方面的深入研究。至今对矿床成因、成矿时代和物质来源等问题,还有分歧。如何准确测定它的形成年龄仍是地质年代学家们尚未彻底解决的问题。本文报道从白云鄂博主矿矿石中分选出的锆石和磷灰石,采用径迹退火温度截然不同的锆石>600℃和磷灰石<200℃的矿物对,进行裂变径迹年龄研究,分析同一矿石中两种不同单矿物产生的裂变径迹与记录的条件,由此研究测定所得值应是可信的。     

广东大降坪块状硫化物矿床形成时代——硅质岩Rb-Sr同位素研究

广东云浮大降坪块状硫化物矿床是一超大型黄铁矿矿床,由于赋矿层位浅变质岩系缺乏化石,矿床形成时代长期悬而未决.本文通过硅质岩的Rb-Sr同位素年龄研究,确定该矿床形成的时代,探讨其地质意义.1 矿床地质简况及硅质岩特征大降坪黄铁矿矿床主要由Ⅲ号矿体及Ⅳ号矿体组成.Ⅲ号矿体以条带状、条纹状矿石为主,黄铁矿与硅质条带相间,具沉积韵律.Ⅳ号矿体主要为块状黄铁矿矿石.黄铁矿矿体呈似层状产于富含碳质的板岩、千枚岩、粉砂岩以及硅质大理岩为主的浅变质岩系之中,为一沉积物容矿块状硫化物矿床.1991年,我们在黄铁矿矿层所采矿石中发现了藻类化石,初步推断矿床形成于新元古代.矿床中硅质岩发育,呈层状、薄层状或在条带状矿石中呈硅质条带或层纹.硅质岩中含电气石、磷灰石、锆石等矿物.根据现代深海地质研究,一般认为这类硅质岩是海底喷流热水沉积的特征岩石.1989年,我们在南区采矿场Ⅲ号矿体顶部发现一层厚约30～40m的硅质岩,其上为铁质碧玉岩薄层.该硅质岩由灰色、灰白色、赭红色硅质岩薄层、条带或层纹相间产出,各薄层厚度0.2～2cm,最厚可达15cm,主要由石英微晶及隐晶质组成.这套硅质岩的岩石化学成分基本上由SiO_2组成,其含量为81.50%～94.32%,Al_2O_3为0.45%～9.44%,CaO<0.12%,MgO<0.36%,而FeO,     

中国铌钽锆铪资源

铌、钽、锆、铪是重要的关键金属,铌与钽、锆与铪具有相似的地球化学性质.我国铌钽矿床与铝质花岗岩(过铝和准铝)、花岗伟晶岩、碱性-过碱性花岗岩和碳酸岩有关,在空间上主要分布于环太平洋构造域、特提斯构造域、古亚洲洋构造域以及扬子板块和华北克拉通边缘,成矿作用主要发生于5个地质时期:中-新元古代、古生代、早中生代、晚中生代和新生代.据对我国近50个已查明储量的铌钽矿床(点)统计,我国铌资源储量(以Nb₂O₅计)约为267万t(不包括白云鄂博Fe-Nb-REE矿床的铌储量),钽资源储量(以Ta₂O₅计)约为17万t,但对外依存度均接近或超过90%.由于锆铪与铌钽具有相似的地球化学性质,我国主要的内生锆铪矿床在空间上常与铌钽矿床共伴生,时间上主要成矿于晚古生代和中生代,与碱性-过碱性花岗岩、花岗伟晶岩和铝质花岗岩有关.但我国可供开采的锆铪资源主要来源于第四纪外生矿床,包括滨海沉积型、河流冲积型和风化壳与残坡积型三类;锆储量(以ZrO₂计)约50万t.鉴于我国铌钽锆铪资源禀赋,一方面需要加...     

褐钇鈳矿及其在矿物学和工業上的意义

根据我国某些地区的研究,对于褐钇钶矿等钇族稀土、铀及钍的铌钽酸鹽矿物,获得了一些新的認識。在这些新的認識中,特别应该指出以下几点: (1) 在未受后期交代作用的花崗岩中,褐钇钶矿等矿物可以富集成規模巨大的矿床。这是一种新的早期岩漿矿床类型,褐钇钶矿的分布与富集,在同一地区与一定时代的花崗岩及一定的岩相帶有关。 (2) 褐钇钶矿等铌钽酸鹽矿物不仅可以做为钇族稀土元素的资源进行小規模开采,而且可以做为铌、钽、鈾、钍及稀土类元素综合利用的对象来进行大规模的开采。从这种意义上来說,褐钇钶矿应該为一种新矿种。同时与褐紀钶矿共生或伴生的独居石、锆英     

含铌花岗岩的新类型——含铌钇矿花岗岩的发现

1962年夏,766地质队在普查铌钽矿床时,曾于区内某冲积砂矿中发现一种黑色板状未知矿物,我们经过室内研究,确定它为一种较罕见的富含铀与钇族希土的钽铌酸盐类矿物——铌钇矿。对铌钇矿及含该矿物花尚岩的进一步研究尚在进行中,兹先将有关资料作一初步报导。一关于铌钇金乙矿的主要鉴定结果本矿物——铌钇矿(Samarskite,),虽产于砂矿中,但晶形保存完好,多呈板状、薄板     

秦岭凤太泥盆系铅锌矿海底喷气成因的硅、氧同位素证据

秦岭泥盆系发育于华北地台与扬子地台之间的秦岭古生代陆缘裂谷之中,近东西向展布,为一套沉积巨厚的类复理石建造,其中蕴藏有丰富的铅锌多金属矿床,区内矿床均产在中泥盆统古道岭组灰岩与上泥盆统星红铺组细碎屑岩的过渡部位.矿体呈层状和似层状产出,并与地层同步褶曲.矿床的直接容矿岩石为一套含铁白云石和菱铁矿的硅质     

白云鄂博钡稀土氟碳酸盐矿物的新产状及其矿物学特征

对产于白云鄂博碳酸岩岩墙中的钡稀土氟碳酸盐矿物的化学成分,稀土配分和连生关系作了研究,观察到了氟碳铈钡矿与氟碳钡铈矿,以及氟碳钡铈矿和黄河矿的体衍生构造,它们直接形成于碳酸岩浆的结晶作用,这些矿物的稀土配分型式与矿床赋矿白云石大理岩中的相应矿物十分相似,暗示其有成因上的联系。     

安徽铜陵新桥矿床下盘矿化中黄铁矿Re-Os同位素定年:海底喷流沉积成矿的年代学证据

安徽铜陵新桥矿床主要由层状硫化物矿体组成,产于晚石炭世黄龙组底部由碎屑岩向碳酸盐岩过渡的部位.在层状矿体下盘围岩中发育细脉状、网脉状矿化.整合的层状硫化物矿体与下盘细脉-网脉状矿化共生是海底喷流沉积块状硫化物矿床的一个标志性特征.本文利用Re-Os同位素体系对新桥矿床下盘矿化中黄铁矿进行定年,得到的等时线年龄为319±13Ma(MSWD=16).该年龄与层状硫化物矿体的赋存层位基本吻合,为该矿床存在石炭纪喷流沉积成矿作用提供了新的年代学证据.     

内蒙古大井锡多金属矿床流体成矿作用研究: 单个流体包裹体组分LA-ICP-MS分析证据

应用LA-ICP-MS分析方法进行大井矿床中心部位的锡铜矿体及黄岗梁矿床锡矿体萤石及石英中单个包裹体流体组分分析, 以包裹体流体中微量元素Rb/Sr, Sn/Cu等比值追踪大井矿床富铜及富锡流体的来源与演化. 研究结果表明大井矿床富铜流体Cu > Sn, Sr > Rb几至几十倍, 相对富集Na, 主要产出于萤石中, 流体可能来源于深源较基性岩浆. 富锡流体Sn > Cu, Rb > Sr几至几十倍, 相对富集K, 产出于石英及萤石中, 流体可能来源于浅源的花岗岩浆. 富锡与富铜两种流体在中低温-低盐度阶段强烈叠加富集成矿, 形成大井矿床中心部位锡铜富矿体, 解决了前人研究中难于解决的富锡、富铜流体成矿机理问题.     

白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床黄铁矿Re-Os定年

从白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿床的切割稀土矿化且与重晶石共生的晚期黄铁矿脉中, 选取6个黄铁矿样品, 对其进行了Re-Os定年, 结果表明它们分别含有16~30 ng Re和0.10~0.16 ng Os, 给出加里东期的439±86 Ma等时线年龄. 样品的高Re/Os比值和低含量高放射成因Os的组成特性支持这组黄铁矿样品为表壳构造成因. 构造演化历史表明, 华北地块北缘在早古生代属于被动大陆边缘, 而不是具有大量火山岩浆活动的俯冲带. 本次工作提供了一个新的证据, 支持白云鄂博矿床在加里东期经历了地壳成因的热扰动事件, 而使部分同位素体系记录了加里东期的扰动年龄, 而不是主要成矿期的年龄.     

一个新矿物——磷钙钍矿

磷钙钍矿CaTh(PO_4)_2发现于我国新疆—稀有金属花岗伟晶岩中,主要与铪锆石、锂辉石、铌钽锰矿、钠长石等矿物共生。它是独居石类的一种新矿物,在化学成份上富ca、Th,而只含极少量的TR,在结构上和人工合成的钙钍磷酸盐CaTh(PO_4)_2,基本一致。1953年,S.Bowie等报道过印度花岗伟晶岩所产的富钍独居石,但其中仍含有27.56％的TR_2O_3,仅为独居石—磷     

中国内生稀土矿床类型、成矿规律与资源展望

稀土是我国为数不多的优势战略矿产资源.我国内生稀土矿床与碳酸岩-碱性岩浆演化及氧化性热液活动密切相关,以碳酸岩型、碱性岩-碱性花岗岩型和热液型最为典型,主要包括内蒙古白云鄂博、四川牦牛坪、山东微山、湖北庙垭、内蒙古巴尔哲和云南迤纳厂等矿床.碳酸岩型稀土矿床成矿碳酸岩经历了强烈的分异演化和岩浆热液的交代/叠加作用,常富集轻稀土,伴生有Nb、Th、Sc等资源.碱性岩-碱性花岗岩型稀土矿床多与高分异碱性岩或碱性花岗岩密切相关,且普遍经历强烈的岩浆期后热液交代作用,富集中-重稀土,常伴生有Zr、Nb、Ta等高场强元素矿化.热液型稀土矿床矿体在空间上没有密切共生的岩浆岩体,但其形成往往和隐伏的岩浆岩关系密切,多期次的热液叠加往往导致稀土不断活化-再富集,也可伴随Au、U、Co等元素的矿化.我国稀土成矿主要发生在中元古代和中、新生代,通常受控于克拉通边缘大陆裂谷或陆内伸展构造环境.今后需摸清我国稀土资源家底,评价与寻找富集中-重稀土资源的内生稀土矿床,加强稀土矿床伴生资源的综合利用.     

风化壳型稀土和钪矿床成矿过程的研究进展和展望

稀土和钪是世界各国竞相争夺的战略矿产资源.世界上90%以上的重稀土来自中国南方及邻区的风化壳型稀土矿床,而全球各地也有越来越多风化壳型钪矿床被发现,提供了潜在可用的钪资源.因此,风化壳型矿床的特点和成矿过程亟需更多的研究以助于圈定有利的地质地貌环境,开展稀土和钪的勘查找矿工作.前人研究表明,风化壳型稀土和钪矿床分别主要源于长英质岩浆岩和基性-超基性岩的风化,矿体成分对母岩有很强的继承性,暗示成矿母岩在成岩过程中已经发生稀土和钪的预富集作用.风化过程中,稀土和钪分别主要吸附在黏土矿物和铁氢氧化物中.这些元素的活化-迁移与地下水的活动和它们在次生矿物中的吸附和解吸密切相关,并最终导致这些元素富集成矿.表生地质过程对风化壳型矿床的成矿和保存有重要的制约,强弱侵蚀间歇交替对厚大矿体的发展有利,而风化作用与剥蚀作用之间存在的某种平衡亦可能对这类矿床的形成有重要影响.未来仍需更多研究关注成矿母岩中元素的预富集机制、矿体形成及保存有利的表生条件、元素赋存状态等问题.此外,可见-近红外光谱技术在找矿上的应用也是未来有关研究的一个重要方向.     

侵入型块状硫化物矿床的稳定同位素组成特征

长江中、下游有一类与中酸性侵入岩有成因关系的侵入型块状硫化物矿床.此类矿床为新的矿床成因类型,其主要有用元素为铜,但伴生金的含量也较高,有时可构成独立金矿床.这类矿床分布很广,著名的有江西的武山、城门山及丁家山、安徽的新桥及冬瓜山等.该类矿床主要赋存于中、晚石炭世黄龙组、船山组灰岩内,呈似层状产出,但也不完全受此两层位的控制.例如安徽铜陵地区,从早石炭世高骊山组至中三叠世南陵湖组之间的地层中都有矿化,其中二叠纪大隆组、三叠纪殷坑组内还有具工业意义的矿体.即使在中、晚石炭世黄龙组、船山组灰岩内的矿床,也并不严格受层位控制,而是受层间构造断裂控制.同时还应指出,即使在一定层位内的矿体,它与围岩也不是成层整合关系,而是呈交代关系.区域地层的分析资料表明,主要成矿元素铜、金含量低于克拉克值或与克拉克值近似,由此看出,区域地层提供成矿物质的可能性较小.矿床的矿物组合简单,主要为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿和石英,与上述矿物共生的没有硫酸盐矿物,因此,金属硫化物的δ~(34)S均值相当于它们的总硫值.1 主要矿床的稳定同位素组成     

碳铈钠石的晶体结构

碳铈钠石 (Carbocernaite)首先由等发现于苏联.当时给出的矿物分子式是:(Ce,Na,Sr,Ca)CO_3,测得的结晶学参数是:斜方晶系;a=5.21,b=7.28,c=6.40.空间群未曾求出.1979年钱定福报道了该矿物在我国山东某地的产出.本次进行晶体结构分析的样品是由粱有彬、高德生同志提供的.样品采自内蒙包头白云鄂博特大型稀土矿床,化学全分析数据为:Ce_2O_3 10.27,La_2O_3 8.78, Pr_6O_(11) 099,Nd_2O_3     

大别山毛屋方辉岩中的铬绿辉石及其意义

铬透辉石是超镁铁岩和金伯利岩中的常见矿物,而钠铬辉石目前仅发现于墨西哥铁陨石和缅甸玉中.成分上介于两种矿物之间的变种在前苏联西伯利亚金伯利岩中曾有过报道.作者近来在大别山毛屋方辉岩中也识别出一种富铬钠钙辉石(铬绿辉石),充实了透辉石(CaMgSi_2O_6)-钠铬辉石(NaCrSi_2O_5)类质同象系列的假说.同时,如此高铬单斜辉石在超镁铁岩中尚属首次发现.毛屋镁铁-超镁铁杂岩位于大别地块东南部,与其它超高压变质杂岩伴生.岩体呈透镜     

大厂锡-多金属矿床成矿流体来源的He同位素证据

对取自该矿床层状矿体和块状矿体的4件黄铁矿样品进行了流体包裹体的He同位素测定，^3He/^4He值为1.7-2.5Ra，反映了成矿流体中有地幔流体的混入，可能是海水与地幔流体混合的结果，类似于许多现代大洋底块状硫化物矿床，而与花岗岩有关的1件萤石样品的^3He/^4He值为0.7Ra，明显低于与层状太体和块状太体有关的成矿流体。两种流体可能具有不同的来源，因此层状和块状矿体的形成可能与花岗岩无成因联系。