蛇绿岩型铬铁矿床形成条件的热力学限定——以西藏罗布莎铬铁矿床为例

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作者崔婕
来源中国地质大学(北京)
出版年2020
摘要
铬铁矿作为生产不锈钢产品的重要原料,影响着国民生产和经济。我国已探明的铬铁矿储量仅占世界的千分之一,铬铁矿的找矿工作日益紧迫。想要顺利的找到铬铁矿首先要了解铬铁矿的成矿原理,铬铁矿最早被归结为岩浆型矿床,其中蛇绿岩型铬铁矿的形成机制被广大学者认为可以通过熔体-岩石反应模型来解释,但是在野外却观察不到熔体固结的产物。本文认为,大量的地质现象表明,流体在豆荚状铬铁矿形成过程中扮演了重要的角色,流体以其较低的粘度和强渗透性可以弥补熔体-岩石模型存在的缺陷。新的流体-岩石模型需要实物和数据的支持。通过观察西藏罗布莎蛇绿岩型豆荚状铬铁矿的野外特征,采集样品进行岩相学镜下观察划分不同的相带,又根据镜下观察对样品进行电子探针分析取得数据,识别出相带中的原始矿物和反应后生成的矿物。根据原始矿物和反应矿物的接触关系及电子探针数据可以大致概括出流体和岩石反应的两个过程,一是方辉橄榄岩和流体反应生成纯橄岩和铬铁矿,二是反应过后的贫矿流体在较低的温度压力下沉淀结晶生成低温矿物。这两个过程又可以根据矿物成分和矿物关系建立详细的反应方程。通过查找在高温高压下可适用的热力学方程和主要反应的纯矿物的热力学参数,就可以计算出各个反应方程式平衡时的温度和压力。根据各个方程式的平衡温度压力数据做出温度-压力图,即可总结出流体和岩石反应的两个过程所在的温度和压力的范围,结合之前分析的反应过程和生成的矿物特征,又可以印证热力学计算出的温度压力区间的合理性。通过建立热力学模型,可初步建立流体-岩石反应模型。

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