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内蒙古四子王旗卫境苏木电气石矿床研究

作　者: 林善园
导　师: 蔡克勤
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 电气石矿床成因矿物特征资源评价
分类号: P619.2
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文通过综合利用野外调查取证和室内分析相结合的方法,对内蒙古四子王旗卫境苏木电气石矿床的地质特征及其产出的电气石矿物学特征进行了研究,探讨了矿床的成因,并进行了资源评价,为该电气石矿床的进一步工业开发利用奠定基础。野外调查表明,该电气石矿床按照电气石含量≥15%标准可圈定矿体38条,其中大多数矿体赋存于下二叠统江岸群新乌苏组中的变凝灰岩―白云质灰岩过渡岩段,平行于地层走向展布,集中产于西里庙向斜北西翼次一级褶皱查干哈达背斜的核部,艾力登查干德断层的上盘。成分分析统计表明,B2O3与MgO、Al2O3呈正相关,与SiO2和CaO负相关,成矿物质相对富Al、Mg,而贫Si、Ca。微量元素分析显示,电气石大离子亲石元素和深源元素亏损。稀土元素(La/Yb)N值介于0.41-8.74,呈高度分异型;δEu介于0.48-0.93之间,显示小负异常;标准化配分模式曲线为一右倾曲线,显示为轻稀土富集型。共生石英包裹体氢、氧同位素分析表明,δD值介于-82.65- -97.88,接近岩浆水的δD值(-80%～-40%)。薄片镜下特点显示,各类矿石均具有交代凝灰岩层的残余结构。总体反映该电气石矿床属火山沉积期后热液交代复合改造成因。电气石单矿物全岩化学分析和物相分析显示, MgO/(MgO+FeO)介于0.47~0.75之间,晶胞参数a=15.973 ?、c=7.221 ?、V=1595.4417?3,属黑电气石―镁电气石系列,偏于镁电气石。矿物特征表明,105μm粒级电气石样品的负离子释放量为42个/cm3,喷铝后的包覆粉体样品体积电阻率为1.55×108Ω.cm,具有较好的释放负离子性能和电磁屏蔽性能。根据经验法、经济分析法、统计分析法计算结果,确定本区电气石矿床的边界品位为电气石矿物含量15%;根据方案对比法,选择电气石矿物含量20%为电气石矿的最低工业品位。共求得<334>预测经济资源量为矿石量309.29万吨,电气石矿物量为133.06万吨。同时在工作区提出深部寻找硼矿床的可能性,发现沉积锰矿床找矿线索。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章前言  10-23
  1.1 论文选题依据  10-11
    1.1.1 电气石是一种新型工业矿物  10
    1.1.2 电气石矿床研究基础薄弱  10
    1.1.3 论文依托  10-11
  1.2 电气石研究现状  11-18
    1.2.1 电气石族矿物学研究进展  11-15
      1.2.1.1 结晶矿物学方面  11-13
      1.2.1.2 宝石矿物学方面  13-14
      1.2.1.3 成因矿物学方面  14-15
    1.2.2 电气石工业开发应用研究进展  15-18
      1.2.2.1 电学性能的研究  15-16
      1.2.2.2 开发应用研究  16-18
    1.2.3 今后电气石研究的趋势  18
  1.3 中国电气石资源分布及矿床成因分类  18
  1.4 卫境苏木电气石矿床以往工作评述  18-21
  1.5 论文主要研究内容  21
  1.6 主要工作量  21-23
第二章区域地质背景  23-30
  2.1 区域地层  23-25
    2.1.1 区域地层分布  23
    2.1.2 沉积环境分析  23-25
  2.2 区域岩浆活动  25
    2.2.1 区域岩浆岩分布特征  25
    2.2.2 该区岩浆岩演化规律  25
  2.3 区域构造  25-28
    2.3.1 大地构造位置  25
    2.3.2 褶皱  25-27
    2.3.3 断层  27
    2.3.4 区域地质构造演化进程  27-28
  2.4 区域矿产分布  28-29
    2.4.1 萤石矿  28-29
    2.4.2 锰矿  29
  2.5 小结  29-30
第三章矿区地质与矿床地质特征  30-43
  3.1 矿区地质  30-37
    3.1.1 矿区地层  30-35
      3.1.1.1 上古生界下二叠统江岸群新乌苏组二岩段  30
      3.1.1.2 上古生界下二叠统江岸群伊勃格勒图组一、二岩段  30
      3.1.1.3 上古生界下二叠统西里庙群一岩组一、二岩段  30-35
    3.1.2 矿区构造  35-36
      3.1.2.1 褶皱构造  35
      3.1.2.2 断层构造  35-36
      3.1.2.3 韧性剪切带  36
      3.1.2.4 构造与电气石成矿作用的关系  36
    3.1.3 矿区岩浆岩  36-37
    3.1.4 矿区变质作用  37
  3.2 矿床地质特征  37-42
    3.2.1 矿体分布  37-38
    3.2.2 矿体形态与规模  38
    3.2.3 矿体地质特征  38-41
    3.2.4 矿石类型及结构构造特征  41
    3.2.5 矿石质量  41-42
    3.2.6 成矿阶段及矿物生成顺序  42
  3.3 小结  42-43
第四章矿床成因探讨  43-67
  4.1 岩石地球化学分析  43-61
    4.1.1 全岩化学分析  43-51
    4.1.2 电子探针分析  51-52
    4.1.3 微量元素分析  52-55
    4.1.4 稀土配分  55-60
    4.1.5 氢氧同位素分析  60-61
  4.2 地球物理特征  61-64
  4.3 薄片镜下分析  64-65
  4.4 矿床成因探讨  65-66
  4.5 小结  66-67
第五章电气石矿物学特征  67-79
  5.1 分析测定方法  67
  5.2 电气石的物相分析  67-70
    5.2.1 化学成分分析  67-69
    5.2.2 X 射线粉晶衍射  69-70
  5.3 分子式计算  70-71
  5.4 晶体结构解析  71-73
  5.5 微观形貌特征  73
  5.6 红外光谱研究（FTIR）  73-76
  5.7 负离子测试  76-77
    5.7.1 样品处理  76
    5.7.2 测试结果  76-77
  5.8 电阻率测定  77-78
  5.9 小结  78-79
第六章矿床资源评价  79-89
  6.1 资源储量分类  79-80
  6.2 工业指标  80-85
    6.2.1 定义  80
    6.2.2 工业指标内涵  80-81
    6.2.3 制定工业指标的原则  81
    6.2.4 确定工业指标参数  81-85
      6.2.4.1 边界品位  81-84
      6.2.4.2 最低工业品位  84
      6.2.4.3 其它工业指标参数  84-85
  6.3 资源量估算方法及结果  85
  6.4 矿床经济评价  85
  6.5 矿区水文地质条件  85-87
    6.5.1 区域地形、气候、地表水特征  85
    6.5.2 区域水文地质  85-87
    6.5.3 矿区水文地质特征  87
  6.6 矿区工程地质条件  87-88
  6.7 矿区环境地质条件  88
  6.8 小结  88-89
第七章主要结论及今后研究方向  89-94
  7.1 主要结论  89-90
  7.2 论文创新点  90
  7.3 本区电气石矿床的未来开发利用前景探讨  90-91
    7.3.1 装饰石材的开发利用探讨  90
    7.3.2 环境净化功能材料的开发探讨  90-91
  7.4 探寻该地区可溶性硼酸盐型硼矿的可能性  91-92
  7.5 建议开展沉积型锰矿研究  92-94
致谢  94-96
参考文献  96-104
图板说明  104-106
图版  106-111

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