长江中下游成矿带庐枞盆地小包庄铁矿床地质特征研究

罗河铁矿床位于长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地的西北部,是成矿带内已发现规模最大的铁矿床。2013年在罗河铁矿床深部又勘探新发现了小包庄大型铁矿床,这是长江中下游成矿带内近年来重大找矿突破之一,具有重要的理论研究意义和勘探应用价值。本文在前人工作基础上,基于详细的钻孔观察和系统的岩相学、矿相学工作并结合电子探针测试分析,研究了小包庄铁矿床的矿化蚀变特征,厘定了矿床的成矿阶段,分析了成矿作用过程,并初步探讨了矿床成因。研究表明,罗河铁矿床和小包庄铁矿床为同一成矿系统在不同深度成矿作用的产物。小包庄铁矿床主矿体矿呈厚大的透镜状、似层状产于砖桥组地层中,位于罗河铁矿床主矿体之下约800~1000m,主要由浸染状矿体组成。矿床中金属矿物主要为磁铁矿和黄铁矿,非金属矿物主要为硬石膏、透辉石和碳酸盐,矿石的代表性矿物组合为磁铁矿-硬石膏-透辉石。矿石的结构构造主要有浸染状构造、脉状构造、块状构造、自形-半自形粒状结构、他形粒状结构和筛状结构等。矿床围岩蚀变强烈,主要蚀变类型有碱性长石化、透辉石化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化和硬石膏化。小包庄铁矿床形成经历了热液期的四个阶段,即碱性长石阶段、透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段、绿泥石-绿帘石-碳酸盐阶段和硬石膏-黄铁矿-碳酸盐-石英阶段,其中,铁矿化主要发育于透辉石-硬石膏-磁铁矿阶段。通过矿床地质特征的分析以及与宁芜地区铁矿床的对比研究,本文认为小包庄铁矿床成矿物质和成矿流体来源于深部的闪长质侵入岩(?),而矿化发育在远离侵入岩或次火山岩之上的火山岩中,明显有别于宁芜地区玢岩铁矿床,类似于智利安第斯成矿带中部分产于安山质火山岩中的磁铁矿-磷灰石型矿床,是长江中下游成矿带中产于火山岩中的一类特殊类型的玢岩型铁矿。     

安徽龙桥铁矿床辉长闪长岩的发现及其岩石学和年代学研究

龙桥铁矿床是长江中下游成矿带内的大型铁矿床,主矿体呈似层状赋存于三叠系东马鞍山组泥灰岩、角砾状灰岩和泥质粉砂岩中,单个矿体铁矿石资源量大于1亿吨,具有鲜明的成矿特色。前人研究认为,矿区内正长岩类侵入岩与成矿关系密切,龙桥矿床是成矿带内唯一与正长岩有关的大型铁矿床。随着生产勘探,在矿床中部井下巷道中发现辉长闪长岩侵入体,为矿床成因以及成矿模式提供了新的线索。文章在详细的野外地质工作基础上,开展了辉长闪长岩的岩石学、地球化学和年代学研究。辉长闪长岩岩体呈岩株状产出,被正长岩体穿切破坏,靠近矿体部位发育透辉石矽卡岩化蚀变。辉长闪长岩主要由拉长石(60%)、钾长石(10%)、普通辉石(10%)和角闪石(5%)组成;与正长岩相比,辉长闪长岩明显具有低硅、低钾、高镁铁特征。锆石LA ICP-MS定年结果表明其成岩时代为(133.5±0.8)Ma。在前人对龙桥矿床研究的基础上,笔者认为龙桥铁矿床辉长闪长岩与铁成矿作用关系更为密切,成岩成矿作用几乎同时发生,而正长岩为成矿期后破矿岩体。通过与庐枞矿集区和长江中下游成矿带内铁矿床对比表明,庐枞矿集区内大型铁矿床与正长岩无成因联系,而闪长质侵入岩则是庐枞矿集区内重要的成矿母岩。龙桥铁矿床与长江中下游成矿带庐枞、宁芜矿集区内玢岩型铁矿床以及鄂东南矿集区内矽卡岩型铁矿床在成岩成矿时代方面相近,属长江中下游第二期成岩成矿作用的产物。闪长质侵入岩是成矿带内矽卡岩型及玢岩型铁矿成矿的必要条件,而正长岩类侵入岩的形成大多晚于闪长岩,与铁成矿作用无直接关系。     

庐枞盆地龙桥铁矿床中菱铁矿的地质特征和成因意义

龙桥铁矿床是庐枞火山岩盆地中的一个大型的铁矿床,多年来对其矿床成因的认识存在较大的争论.文章在野外地质研究工作的基础上,通过对矿床中菱铁矿的岩矿分析鉴定和电子探针测试,确定了矿床纹层状矿石中的菱铁矿为沉积成因.通过对菱铁矿的产出特征分析,并结合龙桥铁矿床的部分地质地球化学研究成果,认为在该矿床形成过程中,早期沉积形成了纹层状的菱铁矿层,在燕山期的岩浆热事件中,部分沉积菱铁矿被交代形成了磁铁矿和具有残余骸晶结构等一系列矿石交代组构特征的矿物.纹层状矿石既具有沉积特征,也具有热液改造特征,证实了矿床的形成存在早期(三叠纪)的沉积成矿(菱铁矿)作用和晚期(燕山期)的热液成矿(磁铁矿)作用.菱铁矿的研究为进一步确定龙桥铁矿床的成因提供了新的佐证.     

庐枞矿集区龙桥式铁矿床含矿层位地球化学特征及找矿意义

龙桥铁矿床是庐枞地区大型的铁矿床,矿床中含矿地层的归属长期存在争议。本文系统地调查了该矿床含矿层位的空间展布,分析了平面和剖面上矿体的构造样式,认为区内含矿地层为中侏罗世的罗岭组。同时,系统地研究了区内含矿地层的微量元素、稀土元素的地球化学特征。研究表明,硼元素含量与陆相沉积物接近。含矿地层中的碳酸盐岩具低∑REE、富集LREE的特征,且具弱Ce和弱Eu负异常,Y/Ho比值为34.8,与海相沉积物特征有一定差别,而与陆相湖泊沉积物稀土元素特征相似。含矿地层中矿化蚀变砂岩与中侏罗世的罗岭组砂岩也具有相似稀土元素特征。这也从地球化学上支持了野外调查得出的观点,即区内含矿地层为中侏罗世的罗岭组,为陆相沉积。在上述工作的基础上结合近期庐枞地区的勘查成果,指出庐枞南部是寻找沉积-叠加改造型矿床的有利地区。     

安徽庐枞盆地泥河铁矿床成矿流体特征及其对矿床成因的指示

庐枞盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块北缘,是长江中下游成矿带中重要的铁铜多金属成矿区.庐枞盆地西北部勘探新发现的大型泥河铁硫硬石膏矿床,矿床中硬石膏在不同蚀变-矿化阶段均广泛发育,具有鲜明的成矿特色,是玢岩型铁矿床成矿流体研究的理想对象.本次工作在详细野外地质和室内研究基础上,对矿床不同成矿阶段硬石膏等脉石矿物中流体包裹体开展较系统的包裹体岩相学、显微测温学和拉曼光谱学研究.鉴定出矿床中的包裹体类型有Ⅰa型原生包裹体(L+G),Ⅰb型次生包裹体(L+G)和Ⅱ型包裹体(L),均属盐水体系.拉曼探针分析结果显示包裹体的主要成分为盐水溶液,气相成分含有微量的CO2、N2和CH4.各成矿阶段矿物中包裹体测温工作表明,硬石膏-辉石-磁铁矿阶段、硬石膏-黄铁矿-磁铁矿阶段、高岭石-硬石膏-石英-黄铁矿阶段和重晶石-方解石-硬石膏阶段成矿流体温度的峰值分别为460.0～ 380.0℃、350.0～ 270.0℃、250.0～190.0℃和190.0～150.0℃,成矿流体盐度的平均值分别为14.11％ NaCleqv,10.73％NaCleqv,4.03％ NaCleqv和3.26％ NaCleqv,成矿流体经历了从中高温中等盐度流体向中低温低盐度流体的演化过程.在此基础上初步分析了矿床成矿流体系统的演化过程和成矿机理,建立了泥河矿床的成矿模式.     

长江中下游庐江-枞阳矿集区龙桥铁矿成矿时代研究

龙桥铁矿床是长江中下游地区隐伏的富铁矿床,位于庐江-枞阳火山岩矿集区的北缘,铁矿体主要赋存于下白垩统龙门院组火山岩之下和石英正长岩、二长岩之上的泥质粉砂岩和碳酸盐之中;本文分别采集了龙桥铁矿床井下370中段与黄铁矿矿体、方解石共生的黑云母样品(Lz370-1)和矿体围岩蚀变粗安岩中的黑云母样品(Lz370-2),进行A...     

安徽庐枞盆地龙桥铁矿床中钴的赋存状态和空间分布规律

中国东部的长江中下游、莱芜、邯邢和临汾等矿集区中发育大量的矽卡岩型铁矿床,其中普遍伴生钴,部分矿床估算伴生钴资源量大于1万t,达到中型钴矿床的规模。已有研究表明,中国东部富钴矽卡岩型铁矿床的成矿时代相同,成矿特征相似,均为中国东部130Ma大规模成矿作用的产物,反映较大规模的铁钴成矿作用受统一的动力学背景控制。钴与其他伴生组分一样,其工业价值主要不取决于矿石中钴的含量,而取决于钴的赋存状态,因此开展矽卡岩型铁矿床中钴的赋存状态和分布规律研究具有重要的理论和实践意义。龙桥矽卡岩型铁矿床位于长江中下游成矿带,是目前发现的成矿带内伴生钴含量最高的矿床。矿床主矿体长1000m,成矿岩体位于矿体中部,黄铁矿分布范围广,距离岩体中心不同距离均有分布,是研究矽卡岩型铁矿床中钴赋存状态和空间分布规律的理想对象。本次研究在龙桥铁矿床勘探巷道-370m平面自西向东采集了9件含黄铁矿样品,黄铁矿主要呈浸染状-细脉状交代磁铁矿。研究表明,龙桥铁矿床中钴主要赋存在黄铁矿和磁铁矿中,其次为独立钴矿物(主要为辉砷钴矿)。黄铁矿的LA-ICP-MS微区微量元素分析结果表明,龙桥黄铁矿中Co(0.019×10~(-6)～5639×10~(-6))、Ni(0.025×10~(-6)～5798×10~(-6))和As(0.46×10~(-6)～14526×10~(-6))的含量均具有较大的变化范围,黄铁矿总体上具有边缘富钴、核部贫钴的特征,黄铁矿边部的钴含量是核部的100～1000倍。通过对LA-ICP-MS测试数据以及时间分辨率剖面的逐一对比,推测Co主要以类质同象形式替代Fe进入黄铁矿晶格。由于钴在黄铁矿中分布极不均匀,不同空间位置采集的黄铁矿样品中Co含量平均值和变化范围没有明显规律。本文通过类比,提出中国东部矽卡岩型铁矿床中钴矿物可能是普遍存在的,但以前受限于分析测试手段未能发现;如何在选矿过程中分离富集钴矿物和富钴黄铁矿,是矽卡岩型铁矿床硫精粉中钴回收利用的关键。     

安徽庐枞盆地酸性蚀变岩帽地质地球化学特征研究

酸性蚀变岩帽是浅成低温热液系统演化的产物,形成于酸性高氧化性流体的化学条件下;在高硫化型浅成低温热液金矿床中广泛发育,是该类矿床的显著识别特征。通过对酸性蚀变岩帽的野外地质特征、矿物共生组合和地球化学特征研究,能较好阐明浅成低温成矿热液系统的特征、性质、发生和发展演化及成矿作用过程。庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的矿集区之一,盆地内广泛发育以明矾石为特征蚀变矿物的酸性蚀变岩帽,面积超过30km~2,指示盆地内高硫化浅成低温热液系统的存在。目前为止,前期工作主要针对明矾石矿床地质特征和明矾石资源储量进行,该酸性蚀变岩帽的地质地球化学特征研究尚未开展。本次工作通过对酸性蚀变岩帽系统的野外采样、全岩地球化学分析和短波红外光谱测试分析技术(PNIRS测试)分析,确定其主要赋存在砖桥组火山岩中,组成矿物为石英、明矾石、高岭石、地开石,此外有少量绢云母、伊利石、珍珠陶土、叶蜡石、褐铁矿,极少数的叶腊石和黄钾铁矾等,在钻孔深部存在浸染状和半自形粒状黄铁矿。由于受到地表风化剥蚀和不同热热中心的影响,水平方向从矾山明矾石矿床向外围发育石英+明矾石带、石英+高岭石/地开石+明矾石带、石英+高岭石/地开石带、硅化带以及最外围的泥质带即高岭石±绢云母±伊利石带。根据酸性蚀变岩帽的矿物组合和主量元素特征,可将其分为三类:硅质蚀变岩、明矾石蚀变岩和粘土蚀变岩。硅质蚀变岩中SiO_2含量发生明显的富集作用,其余主量元素(K_2O、Na_2O、Al_2O_3、Fe_2O_3、P_2O5)含量显著降低;明矾石蚀变岩和粘土蚀变岩具有相似的地球化学特征,SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、P_2O_5元素含量范围变大,K_2O和Na_2O含量降低,且Na_2O降低更加明显;而钛为不活泼元素,在岩石发生蚀变过程中TiO_2含量变化很小。矾山地区的酸性蚀变岩帽的产状、蚀变类型、地球化学特征受构造和地层的双重控制。     

Geology,geochemistry and genesis of the Makou magnetite-apatite deposit in the Luzong volcanic basin,Middle-Lower Yangtze River Valley Metallogenic Belt,Eastern China

The Middle-Lower Yangtze River Valley Metallogenic Belt (MLYB) is located on the northern margin of the Yangtze Plate (Eastern China). Ore deposits in the belt are mainly clustered in seven ore districts, and are closely associated with Mesozoic intermediate-felsic magmatic rock. Among the seven ore districts, the Luzong and Ningwu districts host large-scale iron resources in volcanic basins. The Makou magnetite-apatite deposit in the southern Luzong Basin was previously interpreted to be related to a quartz syenite porphyry. In this study, we conducted field geological studies and determined the age and geochemistry of the Makou intrusive rocks. Petrography and electron probe micro analysis (EPMA) indicated that the Makou ore-hosting rocks have intense albite alteration. The wallrock alteration is spatially restricted, and comprises albite alteration (Stage I), magnetite mineralization (Stage II), quartz-sulfide alteration (Stage III) and carbonate alteration (Stage IV) stages. Fluid inclusions in syn-mineralization apatite homogenized at 252.2–322.6 °C, which slightly lower than is typical for magnetite-apatite deposits in the region. Field study revealed that the quartz syenite porphyry at Makou disrupted the orebodies along clear-cut intrusive contacts, and that the quartz syenite porphyry does not contain iron mineralization, suggesting it has no direct genetic relationship with the iron mineralization. The ore-hosting albitite and ore-forming biotite diorite have LA-ICP-MS zircon U-Pb ages of 129.6 ± 1.2 Ma and 131.2 ± 3.3 Ma, respectively, and the iron mineralization was dated by mass spectrometer phlogopite ⁴⁰Ar-³⁹Ar at 130.76 ± 0.77 Ma. We propose that the Makou magnetite-apatite deposit is genetically related to the biotite diorite, rather than to the quartz syenite porphyry in the mine pit. The biotite diorite closely resembles intrusions related to magnetite-apatite deposits elsewhere in the region.     

长江中下游成矿带铜陵新桥矿床Re-Os同位素及流体包裹体研究

新桥Cu-Au-Fe-S矿床位于安徽铜陵矿集区,是长江中下游成矿带中非常典型的多金属硫化物矿床。本文在双目镜下手工挑选黄铁矿单矿物并进行Re-Os同位素测试,首次得到了两组等时线年龄,分别为138±26Ma和393±40Ma。二者的初始Os同位素具有明显的区别,前者较高,具有明显的地壳来源特征,而后者则呈现了一定的地幔物质贡献的特征。138±26Ma的等时线年龄与该地区侵入体石英闪长岩140.4±2.2Ma的年龄一致。这些结果显示:新桥矿床可能存在两期成矿作用,分别为燕山期岩浆热液成矿和古生代海底喷流沉积成矿。在对与燕山期岩浆热液成矿相关的流体包裹体进行了相关研究之后发现,流体包裹体主要为Na Cl-H2O体系,没有发现富CO2等其他类型的包裹体,显微测温结果显示其盐度变化范围为4.2%~50.7%Na Cleqv,而均一温度(Th)变化范围为140~432℃。说明成矿流体可能主要是来自岩浆的含Na Cl的水溶液,而结合岩相学观察及显微测温结果我们可以发现成矿流体可能在250℃左右经历了微弱的沸腾作用,这些结果同时也显示出岩浆水与大气降水的混合作用的特征,说明新桥矿床该期次成矿的成矿流体可能经受了以上两种作用的共同影响并最终导致成矿物质沉淀成矿,成矿的温度为250℃左右。     

陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿成矿作用及矿床模型——以长江中下游为例

在长江中下游地区,与白垩纪陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿床在空间上绝大多数发育于白垩纪火山盆地,仅程潮和金山店出现于隆起区;成矿时间上分为两个时代,即133~130Ma和127~125Ma。按照成矿物质来源和成矿过程,鉴别出4个成矿系统:即在隆起区与石英闪长岩有关的矽卡岩铁矿(系统1);在火山盆地内,与大王山(或砖桥)旋回火山-次火山活动有关的铁多金属矿床(包括,磷灰石-磁铁矿型铁矿、类矽卡岩型铁矿、矿浆型铁矿、热液型硫铜金矿、热液型铅锌矿)(系统2)和与二长-正长岩有关的矽卡岩型铁矿(系统3);与娘娘山(或浮山)旋回火山-次火山活动有关的铜(金)矿和金铀矿(系统4)。盆地内和隆起区的矽卡岩型铁矿形成时间基本一致,略晚于与辉石闪长玢岩有关的铁多金属矿床(系统2), 但早于铜金铀为主的成矿系统4。前人以系统2中的磷灰石-磁铁矿型铁矿、类矽卡岩型铁矿和矿浆型铁矿为主,结合其他一些少见或不具工业意义的铁矿类型,提出一个具有广泛影响的玢岩铁矿成矿模式。此文以玢岩铁矿成矿模式为基础,结合4个成矿系统的基本特点,提出了白垩纪陆相火山-侵入岩有关的铁多金属矿床模型。以上这些具有成因联系的矿床系统和类型及其分带互为找矿标志。     

安徽庐枞盆地龙桥铁矿床赋矿层位碎屑锆石年代学及其对赋矿地层时代的制约研究

龙桥铁矿床是庐枞盆地一个大型层控矽卡岩型铁矿床,顺层产于沉积岩地层中,受地层控制特征明显,具有显著的成矿特色。龙桥铁矿床赋矿层位时代确定对于该类矿床的成因研究和找矿勘探有着重要的意义。龙桥铁矿床赋矿地层为一套厚度20~150m的泥灰岩、角砾状灰岩、白云岩、泥质粉砂岩和石英杂砂岩,由于缺乏标志性化石和岩性标志层,赋矿地层的时代归属长期存在争议。本文在野外研究的基础上,对龙桥铁矿床主矿体顶底板不同位置的4组砂岩样品(ZK109,ZK309,ZK007和ZK1603)和矿区外围侏罗系罗岭组砂岩(LQWW)开展了系统碎屑锆石年代学研究,定年结果表明,ZK109,ZK309,ZK007和ZK1603样品碎屑锆石的最小年龄和最大年龄分别为262.1±3.2 Ma,2589.8±15.0 Ma;261.8±1.9 Ma,2520.1±11.1 Ma;264.6±2.0 Ma,2947.2±51.4Ma和257.1±1.9Ma,2717.0±21.0。LQWW样品的碎屑锆石最小年龄为166.0±1.4Ma,最大年龄为3842.6±6.5 Ma。结合区域地质特征分析,上述碎屑锆石年龄特征表明,龙桥铁矿床赋矿围岩形成时代应为中三叠世。结合近期庐枞地区的勘查成果,本文认为庐枞北部是寻找龙桥式铁矿床的有利地区。     

宁芜地区梅山铁矿床矿物的电子探针分析和稀土元素地球化学特征

梅山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜盆地北段,矿体赋存于辉长闪长玢岩和下白垩统大王山组辉石安山岩的接触带。研究表明,梅山铁矿的石榴石以钙铁榴石为主,为钙铁-钙铝榴石系列,与传统意义矽卡岩矿床的石榴石组成相似;磁铁矿和赤铁矿具有斑岩铜矿和Kiruna型矿床的双重特征;赤铁矿和菱铁矿显示热液交代成因特征,但赤铁矿至少有2个成矿世代。成矿母岩辉长闪长玢岩、磁铁矿及磷灰石具有相似的稀土配分模式,暗示三者具有同源性。辉长闪长玢岩无Eu异常,代表了高氧逸度下岩浆的分离结晶作用;磁铁矿和磷灰石均具有中度负Eu异常,可能是在辉长闪长玢岩发生钠长石化的过程中,Eu以Eu2+形式在钠长石内富集,造成流体Eu亏损,后来生成的磷灰石和磁铁矿继承了流体的Eu含量特征,辉长闪长玢岩的钠长石化导致富Fe2+硅酸盐矿物淋滤铁元素进入流体,为矿床提供了铁物质。     

西昆仑赞坎铁矿地质和地球化学特征及矿床类型探讨

赞坎铁矿位于西昆仑造山带塔什库尔干地块西段, 是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床.铁矿体的顶—底板围岩分别为古元古代布伦阔勒群斜长角闪片岩和黑云母石英片岩; 矿区南部出露早古生代花岗岩岩体; 矿石类型以条带状及浸染状磁铁矿石为主, 兼具少量块状磁铁矿石.在详细矿区地质观察的基础上, 本文报道了矿石的地球化学特征与锆石U-Pb年代学分析结果.元素地球化学分析表明, 条带状铁矿石具有较高的稀土总量, 明显富集轻稀土, 未呈现明显Ce和Y元素的异常(Ce/Ce* =0.93～1.12、Y/Y* =0.74～1.30); 部分矿石显示Eu正异常(Eu/Eu* =1.66～4.46), 稀土配分形式与沉积变质型铁矿相似.矿体围岩变粒岩锆石U-Pb年龄为2 416±54 Ma, 大致反映沉积铁矿的形成时代, 而807±51 Ma的年龄反映变质作用时代.矿区一有铁矿捕虏体的花岗岩锆石U-Pb年龄为504±26 Ma.该期花岗岩的侵入对铁矿有明显的改造和叠加作用.     

鲁东昌邑古元古代BIF铁矿矿床地球化学特征及矿床成因讨论

昌邑铁矿位于华北克拉通东部的胶北地体,为赋存于古元古代粉子山群变质岩中的条带状铁建造(BIF)铁矿。矿体主要呈透镜状、似层状,以(含)角闪石英磁铁岩为主要矿石,经历了温度高达636℃的角闪岩相变质作用。铁矿石富SiO₂和Fe₂O₃^T(SiO₂+Fe₂O₃^T=82.5%~97.7%),含少量Al₂O₃、MgO和CaO等,显示主要为化学沉积但有少量碎屑或泥质加入的特征。与PAAS相比轻稀土元素亏损、高的Y/Ho比值以及La和Y正异常表明铁矿沉淀于海相环境,而高的Ti/V比值、高Cr、Co和Ni含量以及Eu的正异常表明火山热液的参与,成矿物质来源于火山活动。无明显的Ce负异常表明当时可能存在一个缺氧的大气环境。昌邑铁矿与华北克拉通太古宙BIF相比,总体上没有显著差别,但Al₂O₃、CaO、MgO和K₂O含量相对较高,Eu正异常相对较弱,表明其可能形成于具有更多碎屑物质和更少热液参与的浅水环境。     

新疆西天山阿克萨依铁矿床地质及地球化学特征

近年新疆阿吾拉勒铁铜成矿带内铁矿找矿勘查取得了突破性进展,阿克萨依铁矿是其中一个新发现并评价的中型规模铁矿床。该矿床的地质特征与带内其他铁矿明显不同,成因不明。矿体主要赋存于下石炭统阿克沙克组的粗安岩、玄武岩、安山岩、安山质凝灰岩,少量赋存于下石炭统大哈拉军山组上段的凝灰岩中。阿克沙克组玄武岩和安山岩富集LREE和LILE（如Rb、Th、K）,亏损HREE和HSFE（Nb、Ta、Ti）,稀土元素呈右倾的配分模式,结合Th-Ta-Hf/3、Zr/4-Y-Nb*2和Th-Nb构造环境判别图解,认为这些火山岩可能形成于岛弧环境。阿克萨依铁矿的形成与岛弧内发育的火山机构有关,矿体受火山机构的次级断裂控制,呈脉状、透镜状,围岩蚀变发育,以绿泥石化、碳酸盐化为主,硅化、绿帘石化为次。矿石主要为浸染状和脉状构造,局部发育块状和角砾状构造。成矿过程可划分为3个阶段：磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和绿泥石-碳酸盐阶段。阿克萨依铁矿区磁铁矿低w（TiO₂）（变化范围0~1.7%、平均0.2%）、w（Cr₂O₃）（0~0.2%、平均0.06%）和w（NiO）（平均值接近0）,明显不同于岩浆分异型钒钛磁铁矿床磁铁矿的w（TiO₂）（≥5.4%）,而与热液型和接触交代型铁矿磁铁矿的w（TiO₂）相似（平均0.18%~0.33%）;黄铁矿Co/Ni比值都较高（>1）,具火山成因、热液成因黄铁矿的特征;硫同位素δ³⁴S值介于-0.6‰~0.4‰,成矿流体具岩浆硫的特征。初步认为阿克萨依铁矿床可能是与火山活动紧密相关的火山-次火山热液交代型铁矿床。     

长江中下游成矿带玢岩铁矿研究新进展及对矿床成因的启示

长江中下游成矿带的宁芜和庐枞火山岩盆地中发育了大量与早白垩世(约130 Ma)陆相火山-侵入岩有关的玢岩铁矿。这类矿床的特征为具有磁铁矿-磷灰石-阳起石(透辉石)矿物组合,在国际上一般被称为铁氧化物-磷灰石型(Iron Oxide-Apatite, IOA)或基鲁纳型(Kiruna-type)矿床。玢岩铁矿的概念自20世纪70年代提出以来,其成因就一直存在争议,主要有矿浆、岩浆热液及矿浆-热液过渡的观点。近年来的高精度年代学揭示出宁芜和庐枞盆地内玢岩铁矿在约130 Ma集中爆发成矿。矿物学、岩石学及地球化学的综合研究表明成矿物质主要来源于次火山岩体,且成矿早期流体具有高温(550~780 ℃)和超高盐度(可达90% NaCl_eq)的特点。这些特点与成矿岩体及周围火山岩在成矿早阶段发育大规模钠质蚀变相吻合;但同时S-Sr等同位素和流体包裹体成分分析表明在铁成矿过程中还有外来壳源(如膏盐层物质)流体的加入。一些研究工作还表明玢岩铁矿与夕卡岩型铁矿具有相似的热液蚀变演化过程,暗示两者或许存在某些成因联系,很可能是相似流体与不同性质围岩及在不同温度下水岩交代产物。这些新的证据为探讨玢岩铁矿的成矿作用过程和成因机制提供了新的制约,也带来了新问题。本文从成岩成矿年代学、成矿物质来源、成矿早期流体性质、玢岩铁矿与夕卡岩铁矿及其外围新发现的金铜矿化的成因联系等角度,对近年来长江中下游成矿带玢岩铁矿研究的主要新进展进行初步总结。当前IOA型矿床的成因研究成为国际上矿床学研究的一个热点,除了长期争论的矿浆成因和岩浆热液成因,最近提出多个了岩浆-热液复合成矿模型,如岩浆磁铁矿-气泡悬浮模型及富水铁熔体的上升、脱气和侵位成因模型。将IOA型矿床成因争论的焦点逐渐聚焦在岩浆到岩浆后(岩浆热液)阶段,铁质究竟是以含铁岩浆热液、铁矿浆 (Fe-O或P-Ca-Fe-O),还是岩浆磁铁矿微晶或其他未知的形式来富集成矿的,还有待进一步研究,文章对以上的新模型进行简要介绍和评述,并与长江中下游的矿床进行对比。     

黑龙江苏家铁多金属矿床地质、地球化学特征及成因

苏家铁多金属矿床位于黑龙江省张广才岭成矿带内,受一撮毛碱长花岗岩体及相关花岗斑岩岩体控制。矿体产出于花岗斑岩和大理岩的接触带及层间破裂带内,主要为矽卡岩型铁锌矿体。组成矿体的主要矿石矿物为磁铁矿和闪锌矿; 围岩蚀变类型主要有矽卡岩化、矽化、角岩化、碳酸盐化和绿泥石化,其中矽卡岩化与矿化关系密切,是区内的主要找矿标志。矿床地球化学特征研究表明成矿物质来自壳源岩浆演化和上部热液交代碳酸岩地层,并在矽卡岩带内形成矿化体和矿体。结合成矿地质背景,确定苏家铁多金属矿床为矽卡岩型矿床。     

庐枞盆地高硫化型浅成低温热液成矿系统:来自矾山明矾石矿床地质特征和硫同位素地球化学的证据

庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块的北缘。庐枞盆地内火山岩和侵入岩分布广泛,包括龙门院、砖桥、双庙和浮山四组火山岩以及34个侵入岩体。盆地内产出一系列铁、铜、铅、锌、铀等金属矿床,同时还大量产出以明矾石和硬石膏为代表的非金属矿床。庐枞盆地北部砖桥组火山岩内中酸性硫酸盐蚀变广泛发育,指示盆地内存在高硫化型浅成低温热液系统。本文以盆地北部矾山明矾石矿床为研究对象,查明了矾山明矾石矿体主要赋存在火山碎屑岩内,矿体呈似层状,产状基本上与围岩一致,矿石类型以黄铁矿-石英-明矾石矿石为主,明矾石主要为钾明矾石,主要蚀变类型包括明矾石化、硅化、高岭土化和绢云母化。明矾石的δ34S值范围为20.29‰~23.18‰,平均值为21.86‰,黄铁矿δ34S值范围为-7.06‰~-8.36‰,平均值为-7.49‰,明矾石和黄铁矿δ34S平均值计算Δ34SAlun-Py为29.35‰,指示矾山明矾石为岩浆热液与火山岩地层水岩作用的产物,硫同位素温度计计算得出明矾石形成温度为264℃。通过相关对比研究,本文认为庐枞盆地内存在高硫化型低温热液系统,系统中广泛发育的酸性蚀变很可能是玢岩铁矿成矿系统的组成部分,是玢岩铁矿系统成矿气液不断作用并演化到了最晚阶段的产物。