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。     

湖北金山店矽卡岩型铁矿田硫同位素特征及其地质意义

矿集区或矿田尺度硫同位素的空间分布特征研究不仅具有重要的理论意义,而且对找矿实践具有重要的指示作用。本文对金山店矿田范围内的矽卡岩型铁矿床开展了系统的硫同位素研究工作,发现该矿田内矽卡岩型铁矿床中的黄铁矿(+15. 1‰~+25. 6‰)、硬石膏(+24. 9‰~+31. 5‰)和石膏(+27. 5‰~+30. 4‰)均具有富集重硫同位素的特征,明显不同于岩浆热液矿床中这些矿物的δ~(34)S值组成特征,且硬石膏和石膏的δ~(34)S值与三叠系嘉陵江组地层中沉积石膏的δ34S值较为接近,暗示金山店矿田内矽卡岩型铁矿中的硫可能主要来自于含膏盐地层。含膏盐地层广泛参与了金山店矿田中矽卡岩型铁矿的成矿作用,对成矿作用产生了重要的影响:大量硫酸根(SO_4~(2-))的还原过程可以将成矿体系中的Fe~(2+)氧化成Fe~(3+),导致大量磁铁矿的形成;含膏盐地层与流体作用形成大量的盐溶角砾岩,有利于加速成矿流体与围岩之间的水岩作用,并提供容矿空间。系统的对比研究发现,大冶地区的矽卡岩型铁矿和矽卡岩型铁铜矿的赋矿地层、热液硬石膏/石膏规模和硫同位素值组成均存在明显的差异,暗示这些矿床的成矿围岩存在显著的差异。鄂东矿集区尺度的硫同位素等值线所揭示的空间变化规律具有重要的找矿指示作用:在天青石矿区(如狮子立山)或附近可能具有寻找大冶式矽卡岩型铁矿床或铁铜矿床的潜力,而在硬石膏/石膏发育的矽卡岩型铁矿区(如金山店铁矿田和程潮铁矿)或附近则具有寻找狮子立山式热液天青石矿床的潜力。     

滇西北红山矽卡岩型铜矿床石榴子石原位成分及其地质意义

红山铜多金属矿床是义敦岛弧南端规模最大的矽卡岩型铜矿床。矽卡岩矿物以石榴子石为主,多以粒状或粒状集合体产出,偶见与透辉石共生。根据穿插关系及光学特征,将该矿床的石榴子石分为早(Grt I)、晚(Grt II)两个世代。本文利用电子探针和LA-ICP-MS原位微区分析技术对两类石榴子石开展了系统研究。石榴子石的SiO_2含量为34. 47%～36. 29%、Ca O含量为32. 48%～34. 59%、FeO含量为20. 58%～28. 17%、Al_2O_3含量为0. 01%～5. 39%,计算获得其属于钙铁榴石-钙铝榴石系列(Gro1-29And69-98)。Grt I较Grt II更富钙铁榴石组分,而Grt II更多发育振荡环带。石榴子石稀土元素总量较低(ΣREE=8. 72×10~(-6)～368×10~(-6))、轻重稀土元素分异明显(LREE/HREE=2. 13～3104)、多正Eu异常(δEu=0. 53～13. 6)。亏损Rb、Ba和Sr等大离子亲石元素(Rb=0. 02×10~(-6)～3. 75×10~(-6),Ba=0. 01×10~(-6)～0. 74×10~(-6),Sr=0. 01×10~(-6)～3. 23×10~(-6)),富集Th、U和Zr等高场强元素(Th=0. 01×10~(-6)～27. 8×10~(-6),U=0. 83×10~(-6)～98. 7×10~(-6),Zr=0. 03×10~(-6)～175×10~(-6))。Grt II的稀土元素总量、LREE/HREE比值、δEu值、Y和U含量总体高于Grt I。石榴子石主量和微量元素含量及变化特征表明,矽卡岩化早期的流体为相对封闭、酸性、氧逸度较高的体系,热液扩散交代作用占主导,多形成无环带的石榴子石;而晚期,流体演化为相对开放、弱酸性-中性、氧逸度相对较低的体系,渗滤交代作用占主导,多形成振荡环带发育石榴子石。此外,石榴子石中较高的Zn含量(Zn=1. 42×10~(-6)～37. 2×10~(-6))说明成矿流体富集Zn,可能暗示了一定的锌成矿前景。     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的矿物学特征及其地质意义

程潮铁矿是鄂东南地区典型的矽卡岩铁矿,迄今为止对其矽卡岩矿物学特征研究较少。本文以程潮铁矿主要矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对该矿矽卡岩矿物学特征进行了研究。电子探针分析结果表明:程潮铁矿石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;角闪石主要是韭闪石,其次为铁韭闪石、透闪石、阳起石。其中,早期矽卡岩阶段的石榴石和辉石分别以钙铁榴石和透辉石为主;晚期脉状矽卡岩阶段的石榴石端员组分介于钙铁榴石和钙铝榴石之间,而辉石则相对于早期矽卡岩阶段的辉石更趋近于钙铁辉石端员。通过矽卡岩矿物学特征研究表明,花岗岩对矽卡岩和矿体的形成起到了重要作用。     

鄂东南地区程潮大型矽卡岩型铁矿区岩体成因探讨

湖北程潮铁矿是鄂东南矿集区内最大的矽卡岩型铁矿床。为了系统研究矿区内不同侵入体的成因,对程潮矿区内不同时代的侵入体进行了矿物学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。矿区内花岗岩、石英二长斑岩、闪长岩中的黑云母成分特征暗示它们均为壳幔物质混合成因的镁质黑云母;与成矿相关的花岗岩、石英二长斑岩中原生黑云母矿物学成分显示出原始岩浆具有高氧逸度的特征,高氧逸度为磁铁矿的形成提供了有利条件。岩石地球化学特征研究表明,不同类型的岩石都具有富钾和准铝质的特征,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素。矿区岩石的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值为0.705 0~0.709 1,ε_Nd(t)值为-14.16~-6.95,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb值为17.636~18.919,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb值为15.451~15.613,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值为37.833~39.556。矿物学、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征暗示矿区岩体为富集地幔发生部分熔融并同化混染了不同比例下地壳物质的产物,早期闪长岩（（140±1） Ma）比晚期花岗岩和石英二长斑岩（（128±1） Ma）的源区有更多的地幔成分,花岗岩和石英二长斑岩与闪长岩具有相近的锆石饱和温度（平均值分别为783、788、765℃）。     

鄂东南矿集区程潮大型矽卡岩铁矿的花岗质岩与成矿关系探讨

程潮铁矿床位于鄂东南矿集区鄂城岩体南缘,矿体主要产于花岗质岩与大理岩或花岗质岩与闪长质岩的接触带附近。矿区矽卡岩和花岗质岩与矿体的接触关系密切。稀土元素分析结果表明:石榴子石、绿帘石和磁铁矿矿石的稀土元素配分模式具有右倾、轻稀土富集、Eu正异常和Ce无明显异常的特点,显示它们具有相同的来源,并且是在一种高温、高氧逸度、Eu较富集的流体环境中形成的;花岗质岩与矽卡岩、矿体在稀土元素组成特征方面具有相似性,暗示它们具有成因联系。结合地质特征和稀土元素化学特征可知,程潮铁矿的花岗质岩与矽卡岩和矿体在时间、空间和成因上都有着密切的联系。     

金山店铁矿地质地球化学特征及成矿模式研究

金山店铁矿位于鄂东南金山店岩体南缘,矿体主要产于石英二长岩与三叠系碳酸盐岩接触带附近。通过成矿地质特征、稠密侵染状矿石和具有冷凝边块状矿石微量元素、稀土元素的研究,认为金山店铁矿具有类似铁山铁矿矿浆型矿体;但是金山店铁矿仍然以热液交代型矿石为主,为矿浆-热液过渡型成矿流体形成的矿床。     

矽卡岩矿床中共生单斜辉石一石榴子石特征及其地质意义

通过对我国与Fe,Cu,Mo,W,Sn等主要矿化类型有关的矽卡岩的研究,揭示出不同矿化类型的矽卡岩有其特定的共生单斜辉石-石榴子石矿物对的成分特征、含铁率比值及其变化规律。依据Fe、Al等组分在共生单斜辉石-石榴子石间的分配,估算各种矿化类型矽卡岩形成的氧逸度和酸度条件,从而划分出我国含矿矽卡岩的氧逸度—酸度相。不同矿化类型的矽卡岩共生单斜辉石-石榴子石的成分特征、形成环境及其变化规律密切联系于其成矿母岩特征、成因类型和成岩条件。     

海南岛石碌矽卡岩铁矿石中石榴子石的熔融包裹体及其意义

对石碌铁矿一块具有代表性的新鲜矽卡岩铁矿石标本进行了岩石薄片显微镜观察、电子探针和喇曼光谱分析研究.在石榴子石中发现了熔融包裹体.这些包裹体主要特点是大小悬殊和成群或成带分布,最大者达98μm×5μm,最小者为1μm×1μm,多数包裹体长约5～30μm,宽约2～7μm,也有不少呈孤立状散布在石榴子石中.其形态多样,呈纺锤形、哑铃形,串珠状,藕形,近圆形和不规则状.研究的矽卡岩主要由钙铁榴石组分高的石榴子石、磁铁矿、石英、透闪石和透辉石组成,还有呈定向和星点分布的磷灰石,少量锆石与榍石;石榴子石中的熔融包裹体捕获的熔体由含Ca、Fe、Al和挥发分(H2O和CO2)的硅酸盐熔融体组成.在熔融包裹体冷却过程中,由于温度缓慢降低,赤铁矿、钙铁榴石、石英、方解石和透辉石从上述硅酸盐熔体中析出,剩下的残余熔体不混溶,变成含有Ca和Si等杂质的铁质熔体、含si、Fe的碳酸盐熔体和含Ca、Al、Fe的硅酸盐熔体.喇曼光谱测定显示,石榴子石中熔融包裹体含有石榴子石、赤铁矿和方解石,个别含少量水蒸气.磁铁矿含有可疑的Fe、Sj熔融包裹体和Sj、Fe熔融包裹体.在透辉石-透闪石矽卡岩铁矿石的石榴子石里发现大量熔融包裹体的事实无疑.矽卡岩铁矿石石榴子石中熔融包裹体的首次发现,它可能有助于石碌铁矿床挖掘老矿潜力和拓宽找矿的新思路.     

滇西北红牛-红山矽卡岩型铜矿床石榴子石原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及地球化学特征

红牛-红山铜矿床是义敦岛弧南段已发现最大的(远端)矽卡岩型矿床,目前其赋矿矽卡岩成岩时代缺乏直接的年代学证据。矽卡岩成岩年龄的精准测定对于该矿床在义敦岛弧南段中生代2期斑岩成矿事件中的定位具有重要意义。红牛-红山矿床矽卡岩中石榴子石可分为2期,早期石榴子石多见于贫矿矽卡岩,粗粒结构,为均质体;晚期石榴子石多见于富矿矽卡岩,细—中粒结构,发育振荡环带,具非均质光性异常。对2期石榴子石开展了原位LA-SF-ICP-MS U-Pb定年和微区成分分析,获得早期石榴子石和晚期石榴子石的U-Pb年龄分别为84.2±3.0 Ma和81.7±3.5 Ma。主量和微量元素含量表明,2期石榴子石属钙铁榴石-钙铝榴石系列,亏损Rb、Ba、K、Sr等,富集Th、U、P;其中,早期石榴子石相对富钙铁榴石组分、LREE/HREE值高,Eu呈高正异常,晚期石榴子石相对富钙铝榴石、LREE/HREE值低、Eu无异常。结合本区燕山晚期碰撞型斑岩成矿事件,认为约80 Ma为本矿床远端矽卡岩成岩成矿时期,成矿作用与同期酸性斑岩关系密切。石榴子石地球化学特征揭示,干矽卡岩阶段水/岩比值高,以渗滤交代作用为主,早期流体为氧化、高温、富铁、弱碱性的相对封闭体系,晚期为相对还原、相对低温、富铝、酸性的开放体系。     

赣东北朱溪钨(铜)矿床两期石榴石研究及其对成矿作用的指示

本文对朱溪超大型钨(铜)矿床中两类与白钨矿密切相关的石榴石进行了研究。研究表明,这两类共存的石榴石与夕卡岩型矿床中常见的同期热液在不同阶段形成的两种石榴石不同。早期石榴石相对更加富Fe(Ad_37.17~41.84Gr_54.83~59.57Sp_3.10~4.62),而晚期石榴石更加富Al(Ad_12.69~14.42Gr_77.56~79.03Sp_0.44~0.92),成分上更接近钙铝榴石端员,具有更低的Sn含量,更高的U含量,并在稀土配分曲线中显示出更明显的正Eu异常,表明晚期石榴石形成时的氧逸度明显低于早期石榴石形成时的氧逸度。晚期石榴石相对于早期石榴石具有更高的Cu、Pb、Zn、Li、Be、B、Rb、Cs、Sr含量和更低的W、Mo、Ga、Ge含量,并且与成矿相关岩体具有相似的稀土配分模式曲线,表明晚期石榴石与朱溪矿床的成矿相关岩浆演化而形成的残余岩浆热液流体具有更加密切的相关性。本文研究的两类共存的石榴石可能是两期成矿热液流体作用的产物,暗示朱溪矿床的成矿作用可能与多期岩浆活动有关。     

新疆伊吾县宝山铁矿床矽卡岩成因研究

宝山铁矿床位于东准噶尔库兰卡孜干-北塔山-纸房-琼河坝岛弧带东段。宝山铁矿中矽卡岩与铁矿体密切共生,是重要的找矿标志。研究区矽卡岩中石榴子石、透辉石单矿物电子探针分析结果显示,石榴子石属于钙铁榴石-钙铝榴石系列,透辉石属于透辉石-钙铁辉石系列。矽卡岩中高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf)相对亏损,稀土元素表现出LREE富集,HREE亏损的特点。∑REE为39.90×10~(-6)~178.43×10~(-6),∑LREE/∑HREE比值1.64~7.53,(La/Yb)N比值为1.32~10.10,轻、重稀土元素分异程度较弱,与玄武质凝灰岩具有相似的地球化学特征,这说明矽卡岩是玄武质凝灰岩受后期岩浆热液改造形成,随着温度和压力降低,磁铁矿沉淀形成铁矿体。     

江西永平铜矿矽卡岩矿物特征及其地质意义

永平铜矿含矿岩石主要为绿帘石透辉石石榴石矽卡岩,这种岩石类型是与斑岩体有关的矽卡岩铜矿的典型赋矿岩石。通过对这一主要赋矿矽卡岩的研究,我们发现石榴石生长分为两个阶段:(1)早期石榴石:主要分布在石榴石颗粒核部,XAdr=1.0,主要以钙铁榴石为主,说明早期流体中可能含有较多的铁,是在较氧化条件下形成的;(2)晚期石榴石,沿石榴石裂隙重新成核或者在靠近流体通道的早期石榴石表面生长,出现震荡环带,XAdr=0.46~0.99,为钙铁-钙铝石榴石系列。石榴石发生变化的期间也形成新的矿物,如绿帘石、萤石、方解石和石英等。共存石榴石和绿帘石矿物中存在Fe3+-Al3+之间的替代,说明流体的氧逸度、组分浓度或aFe3+/aAl3+可能发生了变化。金属矿物也可能是在这一阶段形成的。永平铜矿矽卡岩从接触带到大理岩空间上有分带现象。从岩体到围岩的变化趋势为:石榴石含量减少,颜色存在红棕色-棕色-棕绿色-黄绿色-浅黄色的变化趋势;矿石品位降低,这与石榴石中Al2O3含量的变化较一致。我们认为这种变化是含矿热液对早期矽卡岩进行再交代改造的结果,表现为石榴石和绿帘石中Fe3+-Al3+含量的变化,并将Cu等金属沉淀下来。根据矽卡岩矿物的这些特征,在矿床勘探时,可依据棕色石榴石来追踪主矿体的位置。     

鄂东矽卡岩型铁(铜)矿床模式及品位、吨位模型探讨

通过对矽卡岩型铁(铜)矿床的研究对比,建立了鄂东独特的矽卡岩型铁(铜)矿床模式及品位、吨位模型.应用模型进行定量预测,反映该类矿床在鄂东有较大找矿前景.提出程潮矿床东南部的深部、灵乡岩体中部蜡烛山地段和金山店南陈家湾地段为预测区.     

山东大张矽卡岩型铁矿床中铁的富集机制 ——来自流体包裹体和氢、氧同位素的证据

大张铁矿是鲁西地区近年来新发现的一个重要的矽卡岩型矿床.矿体主要赋存于石英二长闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩接触带及其附近.根据脉体穿插关系和交代蚀变特征,将大张矽卡岩型铁矿床成矿过程划分为矽卡岩阶段、氧化物阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段.通过对透辉石、绿帘石、石英和方解石等透明矿物显微观察发现,大张铁矿中流体包裹体类型主要...     

浪都夕卡岩型铜矿床中石榴子石稀土元素地球化学研究

文中对浪都矿床夕卡岩中石榴子石进行了主量和稀土元素研究。分析结果表明研究区石榴子石为钙铁榴石-钙铝榴石固溶体系列,成分变化于Ad_(87)Gr_(13)-Ad_(92)Gr_8之间,以钙铁榴石为主。与世界上很多夕卡岩矿床中石榴子石REE配分模式截然不同,研究区石榴子石稀土元素总量较低、配分模式表现为轻稀土富集,重稀土亏损,并且具有明显的Eu正异常。研究显示,浪都矿床钙铁榴石是在水/岩比值较高的环境下快速形成,其与流体之间并没有完全达到REE平衡。岩浆热液中REE的配分模式、表面吸附可能为制约石榴子石REE含量及配分模式的主要因素。Eu~(2+)(r=1.25 A)与其他REE~(3+)相比具有更大的离子半径,更容易被吸附在石榴子石晶体表面,可能是形成浪都矿床中石榴子石Eu正异常的主要原因。