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辽宁后仙峪硼矿床矿物学和地球化学特征

王艳丽  
【摘要】: 辽东早元古代的硼矿床代表了全球最大规模的前寒武纪成硼蒸发盆地。蒸发岩系中硼酸盐及其他矿产类型(铁、稀土、铀)的集中出现及其共生关系吸引了众多地质学家的重视。本论文依托国家自然科学基金项目(项目号:40373023),项目名称:辽宁东部-吉林南部地区早元古代硼大规模富集过程的矿物学和地球化学记录。本文以前寒武纪地体辽宁后仙峪硼矿床(西石洞沟矿段)的含硼岩系为研究对象,通过野外地质观察和部分测试,对含矿岩系中的变粒岩、浅粒岩的矿物学、岩石学、地球化学及短波红外光谱特征进行研究,初步得出以下结论: (1)含矿层中B_2O_3的富集程度与含矿层的厚度变化呈正相关关系;而矿体中B2O3富集程度与矿体厚度变化相关性不明显。(2)整个区域内变、浅粒岩中的钾钠呈现负增长(钾、钠分带),靠近矿体富钾,远离矿体富钠。该分带现象代表了岩石原始的沉积环境是蒸发环境。(3)靠近硼酸盐矿体的电气石比远离矿体的电气石有更高的镁铁比值。电气石环带的镁铁比不同导致环带的颜色差异,褐色电气石富铁,蓝绿色电气石富镁。(4)矿区内电气石基本都存在于矿体的上盘,是指示性矿物。电气石是在热液过程中通过淋滤下伏含硼蒸发岩中的硼,形成含硼热液,在与上覆沉积物交代过程中形成。(5)矿物的短波红外光谱研究表明,区内Fe-Mg矿物普遍出现,并且含量较多。含矿层出现的绿泥石主要为镁绿泥石,与电气石的Mg/Fe变化情况一致。这一现象说明,矿体形成的环境较富含镁,与镁是硼酸岩最好的沉淀剂这一结论相符。(6)该地区富钾钠岩石的原岩不是一般意义上的火山熔岩或者火山碎屑岩,而是后经过蒸发盆地蚀变改造的碎屑岩。硼酸盐的初始沉积环境是蒸发盆地。


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