探讨变质作用对铬铁矿床的改造——古老岩层中铬铁矿找矿方向研究.pdf

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1、第40卷第6期中国地质Vo1．40．NO．62013年12月GEoLoGYINCHINADec．，2013探讨变质作用对铬铁矿床的改造一古老岩层中铬铁矿找矿方向研究陈世忠朱筱婷f中国地质调查局南京地质调查中心，江苏南京210016)提要：岗上超镁铁质岩主要由纯橄岩和石榴橄榄岩组成，主要组成矿物橄榄石、铬铁矿、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。铬铁矿的Cr『c／(c+M窖)×1001从51到89变化，铬铁矿矿物表现为4期次演化的特点，反映了从岩浆期向榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征。随着超镁铁质岩的演化，铬铁矿中Cr#不断增大，而铬铁矿Mg[MgXl00／fMg+Fe]不断减少．氧

2、逸度不断增加。在绿片岩相一绿片角闪岩相退变质过程中，铬铁矿中Cr、Mg和Al减少，Fe相对增加．产生富c尖晶石变质作用样式晚期剪切变形等次生变化有利于富铬铬铁矿矿物的形成和铬铁矿的富集。同时．绿片岩相变质作用降低了铬铁矿与其他硅酸盐矿物的结合强度，降低了开采强度和成本，使原本不易于开采的铬铁矿体变得可以开采这些意味着该地区铬铁矿矿体展布要结合区域构造特征和变质作用进行研究、尤其是结合中晚期脆韧性构造进行分析关键词：铬铁矿；苏鲁超高压变质带；岗上超镁铁质岩；铬成矿作用中图分类号：P618．3；P588．12+5文献标志码：A文章编号：1000—3657(2013)06—1912—13

3、岩浆的混合．以及复合成因㈤。Barnes和Maier[231认1前言为拉斑玄武岩浆注入玄武安山质岩浆岩．导致铬铁铬是重要的战略物资之一．在冶金工业、耐火材矿达到饱和Kinnaird等和Kruger~认为铬铁矿层料和化学工业中得到了广泛的应用．超基性岩中铬(如UG一2矿层)、Merensky矿层和Platreef矿层是铁矿是唯一具有工业价值的铬矿物世界原生铬铁岩浆混合和地壳混染作用的产物Irvine和Sharpe[241矿有两种类型：一类为层状型铬铁矿矿床，它主要产确定成分不同的硅酸盐岩浆混合可形成铬铁矿堆晶于古老地台的层状镁铁一超镁铁杂岩中．以岩(MondalandMathez．2

4、007)[4]。尤其是豆荚状铬铁Bushveld．Stillwater和GreatDyke等铬铁矿床为代矿在成因研究上更为重要．在经济上更有价值。但对表：另一类为豆荚型铬铁矿床．它多产于显生宙以来其成因的认识尚不清楚[2s26]。由于岩浆分异结晶和各造山带中橄榄岩或蛇绿岩套地幔橄榄岩中[1-51目岩浆混合等机制难于提供足量的铬铁矿．致使铬铁前对铬铁矿床成因的看法主要有岩浆成因、地幔成矿成因趋于复杂因l6一目和交代成因[91．并以岩浆成因占主导地位岩浆角闪石和铬铁矿在层状铬铁矿上部的密切共生成因矿床又根据成矿因素划分为：岩浆融离㈣，氧逸说明了地壳物质在铬铁矿形成中的作用[26-27]

5、由于度(变化)增加l11]，岩浆房压力的变化[12—13]。原始岩浆在热液作用下．铬被认为是不活泼元素．故绝大部分成分差异㈣．地壳混染[15．原始岩浆和海水或碱性人把铬铁矿归为岩浆成因：交代成因观点只被少数流体作用_181．原始岩浆和分异岩浆的混合[19—20]．不同人接受．他们认为在还原、富c1流体的体系中热液收稿日期：2012-10—19：改回日期：2013—04—29基金项目：国家重点基础研究发展规划973项目(2003CB716503)、国家自然科学基金重大项目(40399143)和博士后基金联合资助。作者简介：陈世忠，男，1967年生，研究员，岩石学矿物学矿床学专业，现从

6、事矿产调查和成矿预测；E—mail：chenshizhong@gmailcom。http：／／geochina．cgs．gov．cn中NNN，2013，40(6)第40卷第6期陈世忠：探讨变质作用对铬铁矿床的改造——古老岩层中铬铁矿找矿方向研究1913铬铁矿可以活化[28-30]，Johan等[2,-29]，AugeI3~]，Lorandand找易采的铬铁矿矿体除了分析超镁铁质岩的形态Ceuleneer[3~．FerrarioandGaruti．Melcher等都认外，还要分析中晚期变形变质作用。为许多超镁铁质岩中流体在铬铁矿形成中起了重要2区域大地构造特征的作用此外，Tesali

7、na等在块状硫化物矿床和热液脉体中观察到铬铁矿．并讨论了其中铬铁矿床成因岗上岩体位于中朝地块和扬子地块间的秦岭一(如YumulandBalce；Tesalinaeta1．)：大别一苏鲁超高压造山带的东部．郯庐断裂带的东Melekestseva等报道了超镁铁质岩中硫化物热液侧。苏鲁高压一超高压变质带呈NE—SW走向．宽脉体中分布有大量铬铁矿．并提出硫化物和铬铁矿180km．长750km．北界以五莲一烟台断裂与中朝中存在密切的成因联系Metcher等[381更是认为超大板