湖北金山店大型矽卡岩型铁矿热液榍石特征和原位微区LA-ICPMS U-Pb定年

本文对湖北金山店大型矽卡岩型铁矿床的矽卡岩和钠长石化岩体中的热液榍石进行了LA-ICPMS微量元素和UPb同位素定年分析,结果表明,与方柱石和透辉石矽卡岩中的榍石相比,钠长石蚀变岩中的榍石具有明显偏低的稀土元素含量和明显的轻重稀土分异、更小的δEu值、较低的Th、U、Lu含量和Th/U、Lu/Hf比值,以及高的Hf含量,表明二者的形成环境有所差异。热液榍石中的Ti可能主要来自于蚀变过程中岩体含Ti副矿物榍石、钛铁矿和金红石等矿物的分解。热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年结果表明,矽卡岩和钠长石蚀变岩中的榍石形成时代分别为129.5±1.1Ma~130.4±1.2Ma和127±12Ma,与前人所得的成岩成矿时代在误差范围内一致,代表了成矿阶段的热液活动时间。热液榍石的年龄与鄂东南地区铁-铜矿化类型时代相近,均形成于区域早白垩世岩石圈减薄的环境。研究结果表明热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年是确定矽卡岩型铁矿矿床年代的一种有效方法。     

新疆西天山智博铁矿床蚀变矿物学、矿物化学特征及矿床成因探讨

智博铁矿床是西天山东部阿吾拉勒铁成矿带新发现的大型磁铁矿矿床之一。赋矿围岩为下石炭统大哈拉军山组火山岩及火山碎屑岩。围岩蚀变广泛发育,识别出3个阶段:第一阶段以辉石+钠长石+磁铁矿为主;第二阶段以角闪石+钾长石+绿帘石+磁铁矿+黄铁矿为主;第三阶段以绿帘石+绿泥石+方解石+石英+黄铁矿+赤铁矿±黄铜矿为主。电子探针分析表明,智博铁矿与其他岩浆-热液成因铁矿床具有类似的蚀变矿物化学成分。辉石以透辉石为主(Di=62.97%~83.56%),含少量钙铁辉石(Hd=16.44%~36.45%);火山岩中斜长石(Ab47.57-57.82An41.5-51.87Or0.56-0.68)蚀变形成钠长石(Ab77.89-99.33An0.46-2.48Or0.21-20.3);与热液作用有关的钾长石叠加改造早期蚀变矿物;角闪石主要为阳起石;晚期发育富铁绿帘石〔Fe/(Fe+Al)=0.2~0.36〕以及绿泥石蚀变矿物。与火山岩中的磁铁矿〔w(TiO2)3.08%〕相比,矿体中磁铁矿具有低w(TiO2)(0.23%)的特点,部分早期浸染状磁铁矿与火山岩中的磁铁矿w(V2O5)相当,暗示该矿化阶段的铁质部分来源于围岩。矿物学及矿物化学表明,热液交代作用对成矿具有重要的贡献。同时,智博铁矿具有一些暗示铁矿浆成因的结构特征,如块状磁铁矿与围岩呈截然接触,磁铁矿胶结围岩角砾,磁铁矿条带呈流动状分布以及板条状磁铁矿等。结合铁矿带区域地质特征,认为智博铁矿可能主要由富铁岩浆流体形成,在形成大量块状富铁矿体的同时,伴随有广泛的围岩蚀变。矿区内大量的磁铁矿矿化与晚石炭世大陆岛弧岩浆活动有密切的成因联系。     

新疆智博铁矿火山岩中富铁岩屑地球化学特征及其地质意义

研究表明,西天山阿吾拉勒铁铜成矿带中智博铁矿区火山碎屑岩中的富铁岩屑主要由自形针状/板条状钠长石和富铁基质组成,呈辉绿/斑状结构。电子探针分析显示,富铁岩屑中钠长石端员组分变化范围为An=0.38～2.89,Ab=95.2～99.32,Or=0.17～2.79,端员组分平均值为An_(0.94)Ab_(98.01)Or_(1.06),类似于火山岩中钠长石端员组分变化范围(An=0.74～6.75,Ab=92.85～98.91,Or=0.32～1.76,端员组分平均值为An_(2.63)Ab_(96.65)Or_(0.72)),两者均为岩浆成因钠长石,而非热液交代成因钠长石。富铁基质成分变化范围较大且连续(w(SiO_2)为0.08%～50.04%,w(FeO)为24.89%～87.13%,w(Al_2O_3)为0.04%～14.83%,w(TiO_2)为0.01%～2.83%,w(Na_2O)为0～9.76%,w(MgO)为0.03%～4.88%,w(MnO)为0～0.61%),富铁基质中高Ti磁铁矿和低Ti磁铁矿同时发育,总体上成分不均一,且钠长石呈细针状,为浅成-超浅成低压下快速结晶的产物或为火山喷发作用下快速冷凝结晶所致。通过对磁铁矿-磷灰石矿物组合与安山岩中副矿物磷灰石、矿区磁铁矿的对比研究,认为智博铁矿发生磁铁矿-磷灰石岩浆不混溶作用的可能性很小。通过安山岩基质成分与安山岩成分的对比研究,得出安山岩基质比原岩w(SiO_2)、w(Al_2O_3)、w(CaO)有所降低,w(FeO)、w(Na_2O)、w(MgO)有一定升高,但是程度有限,表明岩浆结晶分异不足以使残留岩浆形成富铁矿。钠长石-磁铁矿富铁岩屑的发育是一种碱铁效应的表现,而碱铁效应对于海相火山岩型铁矿的形成具有重要意义。     

西天山智博铁矿床黄铁矿成分特征及硫同位素研究

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒铁铜成矿带东段,主要矿石矿物为磁铁矿,主要共生金属矿物为黄铁矿。文章通过对黄铁矿进行矿物成因研究来推测矿床成因及特征。本次研究选择2个成矿期的矿石及围岩中的黄铁矿进行电子探针及硫同位素研究。电子探针数据显示岩浆期黄铁矿w(Co)平均为4703×10~(-6),大于热液期w(Co)(735.71×10~(-6)),Co/Ni比值(平均18.53)也大于热液期黄铁矿Co/Ni比值(平均0.96);S/Se比值多数集中于1000～8000之间。部分Co/Ni、Se/Te、S/Se比值落入热液成因范围内,暗示了热液流体参与成矿的可能性。而Co-Co/Ni图解显示岩浆期矿石和热液期矿石具有一定的继承性。黄铁矿中δ~(34)S值介于-1.2‰和0.3‰之间,表明硫主要来源于幔源硫。智博铁矿床矿石主要为岩浆成因,但岩浆期后热液及其他热液流体也参与了晚阶段的成矿作用。     

西天山敦德铁矿床磁铁矿原位LA-ICP-MS元素分析及意义

敦德铁矿床是天山成矿带内新近发现并勘查的一处大型海相火山岩型铁矿床。该矿床的矿石可划分为浸染状、稠密浸染状、条带状和块状4种主要类型。其中的条带状矿石包括磁铁矿_矽卡岩条带和磁铁矿_方解石条带2种亚类型。块状矿石内出现围岩或矽卡岩角砾时则构成角砾状矿石,其磁铁矿的成因无甚差异。根据野外观察和矿相显微研究,认为磁铁矿形成于早期矽卡岩阶段后的退化蚀变阶段,之后又被更晚的硫化物阶段和绿泥石_碳酸盐阶段的矿物叠加。敦德磁铁矿内主要发生了Al、Mn、Mg和Zn的类质同象置换,此外,也含有Ti、Si、Ca等次要元素以及Na、K、V、Cr、Ni、Co等多种可检测到的微量元素。磁铁矿内元素含量在空间上显示出直观的差异,由深部到浅部,Mn、Zn含量升高,Si、Ca、Na、K、Pb、Ba、Sr、Sb、Cu等含量降低。在Ti O2_Al2O3_Mg O图解、Ti O2_Al2O3_(Mg O+Mn O)图解和Ca+Al+Mn_Ti+V图解上,敦德磁铁矿的分析数据均投影于热液交代(矽卡岩)成因区域。综上认为,该矿床的磁铁矿可能为热液充填交代成因。     

新疆西天山雾岭铁矿闪长岩地球化学及锆石U-Pb年代学

雾岭闪长岩呈单式岩株状侵入于石炭系大哈拉军山组火山碎屑岩中,在闪长岩内部和接触带发现了铁矿体。闪长岩锆石U-Pb年龄为(307.7±0.8)Ma,于晚石炭世侵位。岩石具有正的εNd(t)值(3.1~4.6)和相对低的初始87Sr/86Sr比值(0.7043~0.7046),Nd模式年龄为695~818 Ma,在87Sr/86Sr(t)-εNd(t)图解上位于地幔趋势线上,表明地幔是闪长岩的源区,但Th含量(1.61~3.24μg/g)和Th/Ta比值(6.1~7.9)较高,指示受到了陆壳混染作用的影响。因此认为,该岩浆可能是由玄武质岩浆与地壳物质相互作用而发生分离结晶作用后形成。通过综合分析认为,雾岭闪长岩虽然保留有岛弧岩浆作用的痕迹,但其实是板内环境的产物,是在西天山增生造山结束、伊犁微陆块与塔里木板块发生块体间旋转时侵位的,其成因可能与伊犁微陆块内造山带根部拆沉作用或局部形成的挤压-伸展的构造转变带有关。     

新疆西天山备战基性-超基性岩矿物地球化学研究及其对铁成矿作用的制约

文章对备战铁矿区内的基性-超基性岩、中基性岩脉、矿体围岩和铁矿石中的辉石、橄榄石、金云母、铁钛氧化物进行了电子探针分析与显微特征研究。金云母辉石橄榄岩中辉石的化学成分在w(SiO_2)-w(Al_2O_3)图中均落于亚碱性系列区域,在w(Al_2O_3)-w(Na_2O)-w(TiO_2)图中,辉石主要落在拉斑玄武岩系列区域,表明该区岩浆经历了拉斑玄武岩系列演化。备战金云母辉石橄榄岩中橄榄石的w(FeO)较低,介于19.22%～23.79%,w(MgO)较高,介于37.35%～41.30%,Fo变化介于0.74～0.79,属于贵橄榄石。橄榄石中较低的w(FeO)表明其形成于较高的氧逸度环境,而岩浆的拉斑玄武岩系列演化一般发生于低氧逸度条件,综合分析岩浆经历了从低氧逸度到高氧逸度变化的过程。随着岩浆的演化,橄榄石Fo与w(Ni)由负相关变为正相关又变为负相关关系,其中负相关关系表明在岩浆演化过程中橄榄石与粒间硫化物熔浆发生过Ni-Fe交换反应,从另一方面可以认为岩浆中含有丰富的硫,岩浆中的高硫特征很可能是备战磁铁矿为较纯磁铁矿(低Ti)的原因之一。此外,成矿岩浆具有高氧逸度特征,铁钛氧化物固溶体在亚固相条件下的氧化作用使固溶体发生分离以及铁磷络合物的发育等因素是造成矿区磁铁矿为较纯磁铁矿(成分接近分子式Fe_3O_4)的原因。金云母辉石橄榄岩和铁矿石中均发育金云母,表明铁矿与基性-超基性岩的源区都是富含挥发分的。该区铁钛氧化物主要有4种:较纯磁铁矿、含钛铬磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿。金云母辉石橄榄岩中的较纯磁铁矿(低Ti),与铁矿石中磁铁矿成分类似,表明两者具有成因联系。结合金云母辉石橄榄岩的显微特征分析,在岩浆阶段曾有一期富铁镁岩浆的加入,这很可能为备战铁矿的形成提供了主要的铁质来源。