华北克拉通金伯利岩型金刚石矿床含矿性判别
发布时间：2021-04-18 06:14
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...
【文章来源】：地质学报. 2020,94(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
瓦房店30号岩管中铬铁矿捕掳晶(a和b)和基质尖晶石(c和d)背散射照片
图7 瓦房店30号岩管中铬铁矿捕掳晶(a和b)和基质尖晶石(c和d)背散射照片在Cr2O3-CaO图解中 (Grütter et al., 2004),30号岩管中镁铝榴石投汇于G9和G10区域(图9),这表明30号岩管具有很高的金刚石品位,然而采矿结果相反。同样的情况也出现在南非Zero岩管 (Shee et al., 1986)和澳大利亚Sekameng岩管中 (Hamilton et al., 1990)。作者通过对30号岩管中镁铝榴石化学成分研究发现这些石榴子石经历了两期交代作用:早期碳酸盐岩熔体/流体交代和晚期金伯利岩浆交代 (图10,Zhu Renzhi et al., 2019c)。碳酸盐岩熔体/流体的交代作用发生在465 Ma之前。交代作用富集了Sr和轻稀土元素,并参与了华北克拉通岩石圈地幔的金刚石形成事件;金伯利岩交代作用发生在465Ma。该交代作用使得金伯利岩中已捕获的金刚石遭受了强烈的熔蚀。
根据金刚石捕掳晶成矿模型(图1),当金伯利岩捕获更多的含金刚石地幔岩,地幔岩捕掳体在金伯利岩中部分或者全部崩解,金伯利岩则会含有更多的金刚石、橄榄石和未解体的地幔岩捕掳晶。虽然瓦房店金伯利岩中的橄榄石捕掳晶和地幔岩均受到强烈的交代蚀变,其化学成分很难获得。但根据其形态学特征和矿物组合,依然可以将它们从金伯利岩中识别出来。表1表明瓦房店50号、30号、42号和1号岩管金刚石品位依次下降。金伯利岩岩相学结果表明50号和30号橄榄石捕掳晶粒径较大,42号和1号岩管中橄榄石捕掳晶粒径较小。50号、30号、42号和1号岩管中橄榄石捕掳晶含量依次为20%～30%、15%～20%、10%～20%和5%～10%,地幔岩捕掳体含量分别为1%～20%、1%～15%、1%～10%和1%～5%。以上结果表明富矿的金伯利岩橄榄石捕掳晶越多,粒径越大,地幔岩捕掳体越多。金伯利岩中金云母大部分是由金伯利岩岩浆作用后期的自交代作用形成,而这种流体的作用会对金刚石起到破坏作用,因此金云母的含量对金刚石品位起到一定的启示意义,即金云母含量高,金伯利岩含矿性低。实际金伯利岩岩相学观察支持这一结论:50号、30号、42号和1号金云母含量分别为1%～10%、3%～15%、5%～20%、5%～25%。5 金伯利岩对金刚石的熔蚀作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]安徽栏杆地区辉绿岩型原生金刚石特征及成因初探[J]. 朱仁智,倪培,马玉广,盛中烈,丁俊英,王国光,管申进. 南京大学学报(自然科学). 2018(02)
[2]瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石成分特征及其意义[J]. 居易,朱仁智,倪培,王国光,丁俊英,康宁,朱安冬,黄宝,周华. 矿物岩石地球化学通报. 2016(06)
[3]蛇绿岩型金刚石的特征[J]. 杨经绥,徐向珍,白文吉,张仲明,戎合. 岩石学报. 2014(08)
[4]中国金刚石资源分布及开发利用现状[J]. 彭艳菊,吕林素,周振华. 宝石和宝石学杂志. 2013(04)
[5]蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因[J]. 杨经绥,徐向珍,张仲明,戎合,李源,熊发挥,梁风华,刘钊,刘飞,李金阳,李兆丽,陈松永,郭国林,PaulROBINSON. 地球学报. 2013(06)
[6]辽宁复县地区古生代岩石圈地幔特征[J]. 路凤香,韩柱国,郑建平,任迎新. 地质科技情报. 1991(S1)
[7]我国金伯利岩中铬铁矿的标型特征及其找矿意义[J]. 董振信,周剑雄. 地质学报. 1980(04)
硕士论文
[1]辽宁瓦房店金伯利岩中铬尖晶石的矿物学特征及其指示意义[D]. 贾晓丹.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3144967
【文章来源】：地质学报. 2020,94(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
瓦房店30号岩管中铬铁矿捕掳晶(a和b)和基质尖晶石(c和d)背散射照片
图7 瓦房店30号岩管中铬铁矿捕掳晶(a和b)和基质尖晶石(c和d)背散射照片在Cr2O3-CaO图解中 (Grütter et al., 2004),30号岩管中镁铝榴石投汇于G9和G10区域(图9),这表明30号岩管具有很高的金刚石品位,然而采矿结果相反。同样的情况也出现在南非Zero岩管 (Shee et al., 1986)和澳大利亚Sekameng岩管中 (Hamilton et al., 1990)。作者通过对30号岩管中镁铝榴石化学成分研究发现这些石榴子石经历了两期交代作用:早期碳酸盐岩熔体/流体交代和晚期金伯利岩浆交代 (图10,Zhu Renzhi et al., 2019c)。碳酸盐岩熔体/流体的交代作用发生在465 Ma之前。交代作用富集了Sr和轻稀土元素,并参与了华北克拉通岩石圈地幔的金刚石形成事件;金伯利岩交代作用发生在465Ma。该交代作用使得金伯利岩中已捕获的金刚石遭受了强烈的熔蚀。
根据金刚石捕掳晶成矿模型(图1),当金伯利岩捕获更多的含金刚石地幔岩,地幔岩捕掳体在金伯利岩中部分或者全部崩解,金伯利岩则会含有更多的金刚石、橄榄石和未解体的地幔岩捕掳晶。虽然瓦房店金伯利岩中的橄榄石捕掳晶和地幔岩均受到强烈的交代蚀变,其化学成分很难获得。但根据其形态学特征和矿物组合,依然可以将它们从金伯利岩中识别出来。表1表明瓦房店50号、30号、42号和1号岩管金刚石品位依次下降。金伯利岩岩相学结果表明50号和30号橄榄石捕掳晶粒径较大,42号和1号岩管中橄榄石捕掳晶粒径较小。50号、30号、42号和1号岩管中橄榄石捕掳晶含量依次为20%～30%、15%～20%、10%～20%和5%～10%,地幔岩捕掳体含量分别为1%～20%、1%～15%、1%～10%和1%～5%。以上结果表明富矿的金伯利岩橄榄石捕掳晶越多,粒径越大,地幔岩捕掳体越多。金伯利岩中金云母大部分是由金伯利岩岩浆作用后期的自交代作用形成,而这种流体的作用会对金刚石起到破坏作用,因此金云母的含量对金刚石品位起到一定的启示意义,即金云母含量高,金伯利岩含矿性低。实际金伯利岩岩相学观察支持这一结论:50号、30号、42号和1号金云母含量分别为1%～10%、3%～15%、5%～20%、5%～25%。5 金伯利岩对金刚石的熔蚀作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]安徽栏杆地区辉绿岩型原生金刚石特征及成因初探[J]. 朱仁智,倪培,马玉广,盛中烈,丁俊英,王国光,管申进. 南京大学学报(自然科学). 2018(02)
[2]瓦房店30号岩管金伯利岩中尖晶石成分特征及其意义[J]. 居易,朱仁智,倪培,王国光,丁俊英,康宁,朱安冬,黄宝,周华. 矿物岩石地球化学通报. 2016(06)
[3]蛇绿岩型金刚石的特征[J]. 杨经绥,徐向珍,白文吉,张仲明,戎合. 岩石学报. 2014(08)
[4]中国金刚石资源分布及开发利用现状[J]. 彭艳菊,吕林素,周振华. 宝石和宝石学杂志. 2013(04)
[5]蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因[J]. 杨经绥,徐向珍,张仲明,戎合,李源,熊发挥,梁风华,刘钊,刘飞,李金阳,李兆丽,陈松永,郭国林,PaulROBINSON. 地球学报. 2013(06)
[6]辽宁复县地区古生代岩石圈地幔特征[J]. 路凤香,韩柱国,郑建平,任迎新. 地质科技情报. 1991(S1)
[7]我国金伯利岩中铬铁矿的标型特征及其找矿意义[J]. 董振信,周剑雄. 地质学报. 1980(04)
硕士论文
[1]辽宁瓦房店金伯利岩中铬尖晶石的矿物学特征及其指示意义[D]. 贾晓丹.中国地质大学（北京） 2014
本文编号：3144967
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