岩浆矿床读书论文（精选3篇）
岩浆矿床读书论文 第1篇
地地道道的金刚石
摘 要：金刚石是经济建设和战略高科技极其重要的矿物原料，天然金刚石在自然界中很稀少, 从金刚石在南非被偶然发现至今，拥有着悠久的历史，其中发现的巨大金刚石晶体也都伴随着一个个传奇的小故事。由于其具有的巨大经济价值，使得很多人疯狂淘矿，在这个过程中，发现了很多特大矿床，在日益完善的找矿方法中，对金刚石的成矿特征和找矿方向有了更加明确的认识。本文主要目的就是对金伯利岩原生金刚石矿床有个初步完整地认识与了解。关键字：金刚石矿床发展史 特大矿床 金伯利岩金刚石矿床 岩体特点 成矿机制
金刚石在自然界非常稀少，找寻金刚石矿床极为困难。目前, 全世界只有27个国家找到具有经济价值的金刚石矿床。因此, 认真研究世界各国金刚石矿床的发现史对于指导我国金刚石矿的普查工作,具有十分重要的现实意义。
一、金刚石矿床发展史以及特大矿床 世界金刚石发展史：
在2800年前，金刚石从最早在印度被发现。1866年在世界金刚石找矿史上曾发生了历史性的变化,在南非联邦第一次发现金刚石。这颗金刚石是由达尼尔雅科布斯的女儿在开普省金伯利城以西的霍普敦附近的奥兰治河阶地上玩卵石时检到的,重21.25克拉, 命名“尤里卡”。1869年又发现一顺重达83.5克拉的宝石级金刚石,命名“南非之星”。此后, 在南非联邦掀起了寻找金刚石的热潮,成千上万想发财的人们成群结队地爬在奥兰治河及其支流瓦尔河的阶地砂砾层上寻觅金刚石。1955年以来,在姆布基玛伊市西南30公里的基布阿地区, 通过航空磁测地面物探和重砂测量等方法,又发现了一批新的富含金刚石的金伯利岩筒。这一系列新的金刚石矿床的发现,在世界上引起了很大的展动。自1953年以来,扎伊尔的金刚石产量超过了南非联邦, 从而成为世界上出产金刚石最多的国家1940年,在坦桑尼亚金刚石找矿史上发生了具有历史意义的重要转折,在辛阳加地区的“维多利亚湖”南部,由加拿大地质学家J威廉森采用重砂测量和物探方法,找到了世界上最大的含金刚石的金伯利岩筒,被命名为“姆瓦杜伊”岩筒, 也称“威廉森”岩筒。该金伯利岩筒占地面积146万平方米,估计储量有500万克拉。1973年在博茨瓦纳的南部又发现了世界著名的大型宝石级金刚石矿山一“杰旺年”岩筒。该岩筒的发现富有传奇色彩。岩筒上夜25米厚的砂砾层,完全是隐伏矿床,靠非洲大妈蚁(它经常要到地下深部几十米处喝水)从深部将金伯利岩物质搬运到地面, 然后采用方格网重砂法将金伯利岩筒找到。“杰旺年”岩筒的主要发现者是杰普宋。截1976一1979年,在西澳的金伯利地块, 采用重砂法、区域地质调查和航空物探等方法,首次突破了世界上新类型的橄榄金云火山岩(亦称钾镁煌斑岩)型金刚石原生矿床。其中,“阿盖尔”岩筒地表面积达46万平方米,品位为680克拉/ 吨,储量为5亿克拉,近几年金刚石的年产达450万克拉,已跃居世界第一位。
中国金刚石矿床的发现史：
据文献记载,中国最早发现金刚石是清朝道光年间(1820一1850),湘西地区的农民在沉水流域淘金时,曾先后在桃源常德一带发现金刚石。大约在同一时期,山东沂沐河中下游的郑城地区, 也陆续发现金刚石。1953年以来,先后在山东湖南、贵州、广西、江苏、辽宁等省、区开展金刚石普查,广大地质工作者发扬艰苦奋斗、开拓创新和无私奉献的精神,引进非洲的找矿经验,经过40多年的艰苦努力, 终于取得了找金刚石的突破。50年代后期,在湖南首次发现了金刚石砂矿,60 年代中期在山东沂蒙山区突破了金伯利岩型金刚石原生矿床,70-80 年代初,在辽宁南部地区找到了比山东规模更大的金刚石原生矿床,金刚石质极佳,以宝石级金刚石为主。自70年代以来,中国金刚石的年产名列亚洲第一,在世界上也占有一定地位。
二、我国金伯利岩金刚石矿床的特点
金伯利岩型金刚石矿床是世界上重要的金刚石矿床类型，也是在我国发现的金刚石原生矿床类型。我国已知金伯利岩分布于辽宁、山东、贵州、湖北、河南、河北、山西及吉林等地，从构造环境来看，我国已知金伯利岩主要分布于华北地台及扬子地台区内。
金刚石是在特定的温、压条件下由独特的地质作用形成的特种矿产，是碳元素在不同地质条件下由不同相结晶形成的。金刚石形成条件的实验研究表明金刚石形成于温度1140℃，压力4.5GPa以上，中等氧逸度的上地幔环境中，该条件相当于150km以上的地下深处。
新鲜的金伯利岩，呈灰、灰黑、灰蓝、暗绿色，由基质、斑晶、岩石碎块、胶结物等组成。金伯利岩的重要特征之一，是具有强烈的蛇纹石化。重要特征是地表部分极易风化成酥碎的土状。按其风化程度不同，可分为土黄、褐黄色和灰蓝色，通常称之为“黄土”和“蓝土”，是极具特征性的找矿标志。
金伯利岩有成群、成带分布的特征。金伯利岩的产状主要为岩管、岩脉和岩床。它们在形态、大小、成分及含金刚石性方面各有其独自的特征：
（1）岩管：它是含金刚石最富、最有工业意义的金伯利岩体。从地表平面图来看，呈圆形、椭圆形和透镜状、哑铃状及不规则状。从剖面上看，多呈漏斗状、筒状。一般来说，金伯利岩管向深处变为岩脉，但岩管向深处延伸的深度各不相同。我国山东胜利号岩管向下300多米变为岩脉，山东西峪地区岩管群向下600多米才变为岩脉。岩管的岩石种类多，由各种金伯利岩类及捕虏体组成。岩相变化明显和杂乱，结构构造不均一。
（2）岩脉从含金刚石的情况来看，与同一岩带的岩管相比，岩脉含量低。从平面上来看，金伯利岩脉窄而长，剖面上呈墙状、扁豆状。其长和宽差别较大，长者可达几公里，短者十几米。宽者可达十几米，窄者仅几厘米。一般岩脉越长，向深处延伸越深。岩脉一般沿断裂成群、成带产出，组成平行的、半平行的、雁行状或分枝状的岩脉群，沿一定方向展布。组成岩脉的岩石类型较简单，结构和构造较均一，主要由块状构造的斑状金伯利岩组成，岩石中含深源包体及 围岩碎少。
（3）岩床不含或很少含金刚石。一般呈似层状、透镜状和饼状，产于盖层发育区的层间构造中，或沿层间分布。长为几十米至几百米，个别达2～3km，厚由几厘米至几米，个别达几十米。原生金刚石矿床成矿机制
（1）上地慢隆起或幔坡区，熔融流体物质不停的活动并与周围物质产生交代作用，逐渐富集不相容元素和挥发份(主要为H2O和CO2)，产生硅酸盐一碳酸盐熔融体，是一种碳酸盐金伯利岩浆源。金伯利岩与碳酸盐岩共生就是此种成因。
（2）古地盾或大陆地台下存在二辉橄榄岩层，由于上地幔热能、放射性能、构造动力能等都可使二辉橄榄岩层发生部分熔融，并富集挥发份，因而产生强碱性霞石质和金伯利岩质岩浆，这就是形成金刚石矿床与碱性杂岩，碱性玄武岩伴生关系的原因。
（3）地幔的流体，从下地幔上升，在它运移、渗透、贯穿到上地慢的过程中，使上地幔的橄榄岩质熔浆富集了H2O和CO2、不相容元素，这些物质逐渐聚集成地幔流体柱，如同地热点下的地幔柱。在稳定大陆区，地热梯度小，压力梯度大的条件下，地幔流体柱沿深切地慢断裂上涌。
金刚石分散在金伯利岩中，呈斑晶产出，晶体大小不等，直径一般为数毫米。金刚石的晶体以阶梯状的八面体和曲面的菱角十二面体为主，晶形常呈破碎状，表面有被溶蚀的现象。晶体内包裹石墨等矿物。与金刚石密切共生的矿物主要有富铬镁铝石榴子石、富镁铬铁矿、铬透辉石、镁钛矿、镁橄榄石和铬铁矿等 结束语：
我国已发现的金伯利岩型金刚石原生矿床主要分布在辽宁南部地区和山东沂蒙山区，此外，在山西北部、吉林南部和辽宁北部、东部地区也已发现了含金刚石的金伯利岩。上述金刚石原生矿床和含金刚石的金伯利岩均分布在华北太古代克拉通，受分布地区的区域隐伏深断裂控制，与金伯利岩相伴产生的基性岩有辉绿岩、煌斑岩和橄榄玄武岩等。迄今，我国尚未发现具有经济价值的钾镁煌斑岩型金刚石原生矿床，仅在湖南和贵州发现了含金刚石的钾镁煌斑岩。
参考文献： 张培元.世界金刚石市场形势分析及发展趋势.中国宝石.1995 2 李家珍.宝石及中国宝石资源开发 钻石矿产与地质.1994 3 白文吉.国际交流学术论文集.北京地质出版社.4 涂怀奎.金刚石矿床成矿特征和找矿方向讨论 5 张培元.世界金刚石矿床发展史.建材地质.1997 6 董振信.我国金伯利岩型金刚石矿床的若干地质特征及其标志.中国地质博物馆 董振洁.我国金伯利岩及其他岩类中的镁铝榴石矿物报.1981 8 邸冬爽.周树礼.我国金刚石矿床产出的基本特征.大众科技 9 朱连兴.中国东部原生金刚石矿床成因与找矿[J].长春地质
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找矿标志矿床地质[J].1991m10(3):256-264.
岩浆型铜镍硫化物矿床的研究进展 第2篇
1 岩浆型铜镍硫化物矿床的研究现状
20世纪90年代以来, 随着地球科学及相关学科的深入发展, 人们对该类矿床的研究己经开始走向了多学科的联合探索, 并在逐步走向宏观扩大、微观细化的深入研究。以下几个方面反映了其研究现状和进展。
1) 岩浆型铜镍硫化物矿床的分类
岩浆铜镍硫化物矿床的分类很多, 但现今影响较广的分类, 其分类依据多为“构造岩石组合”, 代表性的分类有Anthony J.Naldrett[1]的分类方法, 具体描述如表1。
汤中立[2]对我国的岩浆硫化物矿床划分4类, 简单介绍如下:
(1) 古大陆内的小侵入体矿床
这类矿床一般发育在古大陆边缘, 形成于古大陆裂解时期, 我国的这类矿床主要形成于元古代。与小侵入体有关的成矿作用, 即为小侵入体成矿, 这是侵入岩体的主要成矿方式, 如金川、赤柏松、铜硐子、小南山等。
(2) 与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床
与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床是指地史时期与大规模大陆溢流玄武岩喷出相关的岩浆侵入成岩成矿, 这种方式的特点之一就是它们通常侵入到溢流玄武岩内或溢流玄武岩附近的围岩中, 如白马寨、大坡岭等。
(3) 造山带内小侵入体矿床
这类矿床发育在造山带内, 一般形成于碰撞造山后的驰张时期, 我国的这类矿床主要形成于华力西期。其成矿机制和古大陆内小岩体矿床基本相似。如喀拉通克矿床。
(4) 蛇绿岩型矿床
蛇绿岩岩石组合由下而上一般包括超镁铁杂岩、辉长质堆积杂岩、镁铁质席状岩墙杂岩和镁铁质火山杂岩 (含枕状构造) 4部分, 不同部位的成矿作用不尽相同, 通常成矿是在洋壳的生成和迁移阶段, 由于构造侵位而以残片被保留于造山带中。该类矿床包含元古代的煎茶岭式、古生代的石居里式、德尔尼式几种不同部位形成的矿床。
2) 岩浆型铜镍硫化物矿床的成矿地质背景
硫化物铜镍矿床分布在大陆地块中的4类地区, 即 (1) 古陆块 (克拉通或微陆块) 内部; (2) 古陆块边缘; (3) 陆块增生褶皱带靠近古陆块的边缘; (4) 陆块增生褶皱带中。其中以 (2) 及 (3) 两类地区为主, 也就是说中国硫化镍矿床主要分布在不同古陆块的边缘及其外侧增生褶皱带中, 如金川、红旗岭等矿床。
2 矿产勘查取得新的重大突破
2.1 国内外勘探成果
1) 国外勘探成果
在加拿大拉布拉多半岛发现并勘测了沃依塞湾硫化镍铜钴矿, 该矿呈西头细东头粗的岩墙状侵入体, 岩石为橄榄斜长岩。在坦桑尼亚勘测了卡半加硫化镍矿, 由两个透镜状橄榄岩-苏长岩体组成, 串珠状产出。这两个超大型和大型铜镍矿床的发现是近10年来的国际上铜镍矿床勘探重大的突破。
2) 国内勘探进展
在我国, 金川外围 (甘肃北山) 和新疆坡北地区分别发现了中型和小型镍矿床。此外, 在金川矿床和喀拉通克矿区二号矿床的深部均发现了新的矿体。
2.2 矿床成因研究新进展
上世纪90年代以来, 由于地幔柱学说兴起, 大火成岩省 (LIPS) 或大陆溢流玄武岩 (CFB) 以及洋岛玄武岩 (OIB) 都被认为是由地幔柱引起的, 其中前者是指在地史上一个较短的时期内发生的巨量喷发的产物, 是一次重大地质事件[3,4]。地幔柱岩浆活动常伴随着强烈的成矿作用[5,6]。例如, 诺里尔斯克-塔尔纳赫 (俄罗斯) 是世界最大的Ni-Cu-Co-Pt岩浆矿床, 成矿母岩为辉长辉绿岩体, 它就是西伯利亚暗色岩 (CFB) 的席状侵入相。世界上这种由地幔柱活动产生的大火成岩省较多, 但是伴随强烈成矿作用的并不多, 如印度德干、加拿大纽芬兰等大火成岩省至今尚未发现重要矿化。
参考文献
[1]AnthonyJ.Naldrett.Magmatic sulfide deposits:geology, geochemistry, and exploration[M].Springer, 2004:8.
[2]汤中立, 闫海卿, 焦建刚, 等.中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用[J].矿床地质, 2006, l24 (1) :2-7.
[3]徐学义, 杨军录.地幔柱理论研究概述[J].西安地质学院学报, 1997, 19 (2) :46-51.
[4]李荫亭.地幔柱假说及发展[J].地球科学进展, 1997, 12 (5) :484-487.
[5]李红阳, 候增谦.初论幔柱构造成矿体系[J].矿床地质, 1998, 17 (3) :247-255.
岩浆矿床读书论文 第3篇
关键词：矿床同位素示踪；稀有气体； 放射性同位素
1同位素示踪技术基本原理
同一元素由于不同同位素之间的原子质量不同，热力学性质方面也有微小的差异。由于这种差异引起同位素的分馏，从而导致同位素的组成在物理、化学作用发生了变化。同位素经过长期的分异、分馏、衰变演化过程，使地球不同地质单元及不同圈层之间具有明显不同的同位素组成特征。因此，可根据同位素具有基本相同的化学性质，示踪成岩、成矿物质的来源，推断源区的地球化学特征[1]。除此还可依据矿物同位素组成及同位素分馏规律去有效的示踪矿物形成时的演化过程和物化条件。
2放射成因同位素示踪
到目前为止，有关放射性元素的同位素研究工作主要集中于研究成岩，成矿作用以及地球演化等过程，在地幔地球化学端元划分的研究中也取得了很多的成果。Sr、Nd 、Pb、及Os等放射成因同位素在幔源岩研究中应用及其广泛。放射成因同位素衰变而导致的同位素组成有明显的差异，利用这些差异可以追溯岩浆的起源及其演化。
在岩浆作用过程中，当地慢部分熔融时，Re在熔融液相中富集，为不相容元素，而Os却常保留在残余固相中，为高度相容元素，在此程中表现出了不同的地球化学行为[2]。由于地壳相对富Re，混入的地壳物质愈多产生的放射187Os含量就越高，在地球的壳、幔、核分异作用过程中造成Re、Os在地壳、地慢、和地核中的比值有较大的差异。因此Re-Os体系是研究壳、慢、核物质运移的极好示踪剂。
在与基性、超基性有关的铜镍硫化物矿床中，可以利用187Os/188Os的比值在壳，幔岩石中的明显差异来确定的成矿物质的来源。此外，将Re-Os同位素体系与其他元素或同位素比值结合起来联合示踪已成为一种新的趋势[3]。（如新疆菁布拉克铜镍矿床中橄榄辉长岩和硫化物样品中同位素组成及Re-Os含量，认为硫化物中低的187Os/188Os值、低的 Re/Os值及高的Os含量暗示了成矿物质源于地幔）。
3稀有气体同位素示踪
在稀有气体中， 研究与应用最多的是He、Ne，Ar同位素， 其中以He同位素的研究程度最高，由于其同位素组成在地壳与地幔中极不相同，所以在研究地球内部流体的来源以及运移机制和演化历史中有重要作用，同时在示踪壳-幔相互作用过程中被视为灵敏的指示剂。
稀有气体同位素比值的意义及应用领域极为广泛：3He/4He 等用于区分构造环境，探讨地球圈层结构；3He/20Ne-4He/20Ne用于计算地幔氦输出量；20Ne/22 Ne，21Ne/22Ne等用于溯源；4He/40Ar（放射源）用于讨论岩浆房深度等[4]。
氦同位素在自然界中的变化范围非常大，其氦同位素组成因不同成因和来源而不同。宇宙射线作用产出3He ， 使宇宙成因氦3He/4He比值高达10-1。地壳富含U、Th 等放射性元素，U、Th衰变产生4He ，使地壳岩石的3He/4He比值非常低，一般为n×10-8。地幔中放射性元素含量很低，基本保持了地球形成时原始氦的同位素组成。其中下地幔的3He/4He比值最高为4.48×10-5[5]，大气氦的3He/4He 比值很稳定，为1.4×10-6。MORB（大洋中脊玄武岩）的典型3He/4He值为（8±1）Ra，而OIB（洋岛玄武岩）和地幔柱的3He/4He比值大于8-8.5Ra， 即高于MORB值，且变化较大[6]。MORB源区的3He/4He比值为1.2×10-5左右。所以氦同位素已成为示踪幔源组份、区分地壳、地幔岩石、划分地幔类型、研究地幔柱构造的重要手段。
4其他同位素的示踪
氯有2个稳定同位素（35Cl，37Cl），由于质量差所引起了氯同位素的分馏，其表现为不相容元素，在地质体演化过程中记录了氯同位组成的变化，因此被广泛的应用于环境的检测、热液蚀变或交换、海相沉积环境热液等。此外，因氯具有低粘滞性和强挥发性的特性，所以在壳-幔物质相互作用中具有的良好指示剂。
锂是碱金属元素又是中度不相容元素，且在地壳中比地幔中富集。锂的两种稳定同位素 （6Li和7Li）在相对质量上具有较大差异导致了明显的同位素分馏，研究发现在近地表的分馏程度为-20‰-40‰。此特性使得 Li同位素体系在地表到地幔的流体与矿物之间相互作用方面具有良好的地球化学指示剂。（如常用于示踪热液活动与洋壳蚀变的关系以及壳—幔物质循环等重要的地质过程）。
参考文献
[1]李延河，1998，同位素示踪技术在地质研究中的某些应用[J]，岩石学报，5（1）：275-279.
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[3]胡瑞忠，温汉捷，苏文超等，2014，矿床地球化学近十年若干研究进展[J]，矿物岩石地球化学通报，33（2）：131-133.
[4]马锦龙，陶明信，2003，幔源岩类中的稀有气体同位素与Sr、Nd、 Pb同位素研究进展[J]，矿物岩石地球化学通报，22（1）：70-72.
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[6]李晓斌，陶明信，2007， 地幔柱稀有气体同位素示踪研究的进展及其意义[J]，地质通报，26（12）：1006-1067.