西昆仑塔什库尔干地区赞坎铁矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿的制约

赞坎铁矿床是塔什库尔干地区一个典型的沉积变质型铁矿,具有多阶段成矿的特征,是塔什库尔干地区铁矿成矿作用演化的典型代表。文章将赞坎铁矿床主要矿石矿物磁铁矿的形成划分为3个世代,分别为条带状磁铁矿、浸染状磁铁矿和粗晶脉状或块状磁铁矿,分别代表3个成矿阶段的产物。电子探针和LAICP-MS原位分析表明,赞坎铁矿从条带状磁铁矿到粗晶块状磁铁矿随着磁铁矿的成矿演化主量元素中Al元素有减少的趋势,而Ti、Mn、Mg、V元素均具有增加的趋势;微量元素中Co、Nb、Hf、Ta等具有减少的趋势,Sc、Ga、Zr、Sn等元素具有增加的趋势。根据以上各成矿阶段中磁铁矿成分变化,并结合前人的研究成果发现,赞坎铁矿早期条带状磁铁矿与火山沉积作用有关,成矿后期特别是在粗晶块状和脉状磁铁矿阶段受岩浆热液影响明显,富铁矿有岩浆热液的参与。     

宁芜矿集区多阶段火山作用岩浆源区的转变:来自侵入岩锆石Hf-O同位素特征的记录

宁芜玢岩型铁矿矿集区是中国东部重要的铁矿矿集区之一。宁芜矿集区在早白垩世135~126 Ma间连续发育了成分和源区相似的4组火山作用旋回,并伴随有两大类侵入岩发育：一类为辉石闪长玢岩-闪长玢岩,与玢岩型铁矿床的形成密切相关,主要发育于大王山火山旋回晚期（约131 Ma）;另一类为花岗岩类侵入岩,形成于铁矿化之后,成岩时代与姑山和娘娘山火山旋回相近（130~126 Ma）。两类侵入岩源区的差异与联系目前尚未揭露。本次研究通过对两类侵入岩锆石年代学、Hf-O同位素特征的研究,区分了不同侵入岩源区差异。结果表明,与成矿母岩同旋回侵入岩锆石的δ¹⁸O集中于6.0‰~6.5‰,ε_Hf（t）集中于-6.0~-5.0;成矿后形成的花岗岩类侵入岩锆石的δ¹⁸O集中于7.0 ‰至8.0 ‰,ε_Hf（t）分布于-8.7~-1.2。结合前人研究,区内岩浆活动存在有富集地幔、太古代地壳和新元古代地壳3个岩浆源区,4个火山作用旋回的岩浆源区在130 Ma左右发生了改变。130 Ma之前的龙王山和大王山火山旋回的岩浆岩源区主要为受太古代地壳混染的富集地幔,而130 Ma之后的姑山和娘娘山火山作用旋回的岩浆岩源区主要为受新元古代地壳混染的富集地幔。多阶段火山作用中只有大王山旋回的闪长玢岩与玢岩型铁矿的形成有关。相比较其他火山旋回,大王山旋回具有更高的富集地幔组分以及更少的新元古代地壳的混染。因而,岩浆中较高比例的富集地幔含量是控制玢岩型铁矿形成的关键因素之一。     

老挝帕莱通铁矿床西矿段磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

帕莱通铁矿床是老挝万象—呵叻中新生代盆地中最大规模的铁矿床,分为东、西2个矿段,西矿段为豆状、块状富磁铁矿矿体,东部则主要发育角砾状贫赤铁矿矿体。其中,西矿段主要产于新生代富铁质玄武岩中。文章对西矿段中豆状、块状磁铁矿进行了详细的野外地质调查和显微结构分析,发现块状磁铁矿具有细粒他形结构特征,豆状磁铁矿具有球粒同心圆状结构特征。对较为新鲜的磁铁矿进行电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分析显示:帕莱通铁矿床磁铁矿TiO_2-Al_2O_3-MgO三角图落入岩浆岩区域;微量元素富集V、Ti、Cr、Co、Ni及Ga等元素,亏损Sr、Ba及Mg等不相容元素;w(Co)和w(Ni)较高,且较高的Ni/Co比值可以反映成因与深源物质;w(Ti)较高且Ni/Cr比值≤1,在Ti-Ni/Cr图中落入了热液型磁铁矿的范围;Ga-Sn图解表明磁铁矿属于斑岩型热液成因;(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)或Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)成因判别图显示该矿床兼具Kiruna型和斑岩型矿床的特征;w(V)表明磁铁矿在较低氧化环境中形成;(Al+Mn)-(Ti+V)形成温度判别图表明磁铁矿形成温度处于300～500℃范围内。文章认为帕莱通铁矿床成矿物质主要源于岩浆演化作用形成的富铁流体,后期由于岩浆热液流体的交代作用,使得磁铁矿具有了热液成因的特征。岩浆型矿床类型在老挝及邻区分布较为广泛,研究帕莱通铁矿的成因,对于总结区域成矿规律,指导同类型矿床找矿预测具有重要意义。     

新余良山铁矿床磁铁矿原位地球化学特征及其对成矿作用的制约

"新余式"铁矿是广泛分布于华南地区的重要新元古界铁建造,矿体和围岩在形成后经历了强烈变质和变形作用,部分矿区的矿体还受到了后期花岗岩体的强烈热液叠加作用。本文在对"新余式"铁矿的代表性矿床—良山铁矿进行野外考察和岩相分析的基础上,分别选择远离和靠近花岗岩体的矿石样品,开展磁铁矿微区和微量元素分析。研究表明,虽然两种矿石都受到不同程度的变质重结晶和热液叠加作用,但前者仍然保留了大量沉积变质期的赤铁矿,后者中的赤铁矿全部转变为磁铁矿。良山矿石中磁铁矿相对富集Ti、V、Mn、Co,贫Cr,与沉积变质铁矿的分配特征一致,其中靠近花岗岩体的样品相对富集Ti、V、Ni、Zn和Cu,显示中高温热液叠加特征。本文提出了新余良山铁矿的三阶段成矿模型,即深海硅铁质沉积、埋藏变质变形和花岗热液叠加。     

辽宁歪头山铁矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

歪头山铁矿床是鞍山-本溪地区条带状铁建造（BIFs）的典型代表,并且有一定规模的富铁矿分布。本文主要报道了矿区内较贫铁矿石和较富铁矿石的地球化学特征,结果表明两类矿石既有一致性又存在差异性。一致性表现在：所有矿石主要由TFe2O3和SiO2组成,其他氧化物含量很少,结合微量元素和稀土元素特征,指示其为一种化学沉积岩,但受到了火山热液作用的影响;矿石的稀土元素总量很低,经太古界后平均澳大利亚页岩（PAAS）标准化后,呈现重稀土相对富集,轻稀土相对亏损的配分模式,都具有明显的Eu正异常,和比较高的Y/Ho比值,与热液相关的Cr、Co、Ni含量也相对较高,暗示其成矿物质来源于海底热液,同时具有海水的特征。差异性表现在：较富铁矿石具有明显的热液特征,并且K2O含量大于Na2O含量,某些微量元素组成也与混合花岗岩具有相似性,结合野外地质特征,暗示较富铁矿石可能是在较贫铁矿石的基础上受混合岩化热液作用形成的。     

鄂东南矿集区铁山铁矿床中磁铁矿元素

中国东部中生代经受由挤压向伸展的构造转换,为中酸性岩浆的运移和上侵提供了构造通道和空间,因此湖北东南部铁山铁矿床的成矿作用与燕山中晚期的中酸性岩浆侵入作用关系密切。许多学者对铁山铁矿床的矿床地质特征、成矿流体性质、控矿构造等问题进行了相应的研究,但对成矿物质来源、矿床成因、成矿流体温度、以及太平洋板块俯冲背景等的认识缺乏地球化学依据。本文在详细研究铁山铁矿床成矿地质背景和总结前人有关研究成果的基础上,通过电子探针和LA-ICP-MS原位分析,研究了该地区的磁铁矿元素的地球化学特征,认为铁山铁矿床主要存在镁矽卡岩型和岩浆—热液复合型两种矿床成因类型,其成矿物质主要来源于壳幔混溶型岩浆。这些研究为深入阐明鄂东南矿集区铁矿床成矿规律提供了新的地球化学依据。     

莱芜张家洼铁矿磁铁矿LA-ICP-MS微量元素特征及其对成矿过程的制约

莱芜张家洼铁矿位于华北克拉通东缘的鲁西地区,矿石成因类型为夕卡岩型铁矿。矿体赋存在早白垩世高镁闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩及白云岩接触带附近。本文通过对莱芜岩浆和热液磁铁矿电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA ICP MS)分析,探讨磁铁矿微量元素组成及变化规律对成岩和成矿作用的指示,为揭示张家洼铁矿的矿床成因及其成矿流体演化过程提供重要制约。分析结果表明,莱芜岩浆磁铁矿与热液磁铁矿相比明显富集Ti、V、Cr等亲铁元素,相对富集Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素以及Sn、Ga、Ge、Sc等中等相容元素,Mg、Al、Mn、Zn、Co显著富集于热液磁铁矿中。Ti、V、Cr以及Mg、Al、Mn、Zn在岩浆和热液中具有不同的地球化学行为,Ti、V、Cr从熔体中进入磁铁矿主要受温度、分配系数以及fO2控制。Mg、Al、Mn、Zn主要受控于水岩反应和后期绿泥石+碳酸盐脉的交代,这些元素通过类质同象替换富集于热液磁铁矿中。Co在热液磁铁矿中除了受水岩相互作用和后期流体交代的影响外,硫化物的出现会导致Co含量急剧降低。Si、Ca、Na及Sr、Ba在岩浆和热液磁铁矿中的地球化学行为非常一致。Ti Ni/Cr图能够用于区分岩浆和热液磁铁矿,莱芜岩浆磁铁矿中Ti含量较高且Ni/Cr比值≤1,热液磁铁矿Ti含量较低且绝大多数Ni/Cr比值≥1。张家洼热液磁铁矿可分为早、晚两个阶段：早期阶段包括(1)早期原生粒状磁铁矿和(2)早期次生磁铁矿;晚期阶段包括(3)晚期原生磁铁矿和(4)晚期次生磁铁矿。原生磁铁矿具有典型的三联点结构特征;次生磁铁矿受后期热液交代影响表现为多空隙,通常呈不规则状、树枝状、骸晶以及交代残余结构。磁铁矿微量元素生动记录了成矿流体演化过程,从早期到晚期、从原生到次生都显示Mg、Al、Mn、Zn包括Co含量持续升高,表明成矿流体可能朝着富集这些微量元素的方向演化。后期流体的交代导致绿泥石蚀变为磁铁矿,连续水岩相互作用和后期流体的交代以及绿泥石直接蚀变是导致热液磁铁矿富集Mg、Al、Mn、Zn等元素的主要原因。热液磁铁矿晚期孔隙较为发育,孔隙度的增加促使更多的流体和磁铁矿发生反应。热液磁铁矿的微量元素不仅能够反映矿床形成的物理化学条件,而且可以反映围岩性质以及水岩相互作用过程。     

宁芜盆地凹山铁矿床黄铁矿Re-Os同位素定年及其地质意义

宁芜盆地是长江中下游成矿带的7个矿集区之一,以中生代火山岩和玢岩铁矿的广泛发育为特征。凹山铁矿床位于盆地中部,是宁芜盆地玢岩型铁矿床的重要代表之一。本文首次利用成矿元素Fe的金属矿物对宁芜盆地凹山铁矿床的黄铁矿进行了Re-Os同位素测年,获得凹山铁矿床的黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄为127.7±2.6Ma(n=5,MSWD=0.66),直接代表凹山铁矿床的成矿年龄。~(187)Os/~(188)Os初始比值为1.73±0.56,γ_(Os(t))值为527.18～535.93,介于地幔与地壳之间,结合已有研究成果,认为凹山铁矿床的成矿物质主要来源于富集地幔,少量来自地壳。     

宁芜火山岩盆地凹山铁矿床侵入岩锆石微量元素特征及其地质意义

凹山铁矿床是玢岩铁矿床的典型代表之一,矿床中发育有辉石闪长玢岩和花岗闪长斑岩两类侵入岩。锆石微量元素分析结果显示,两类岩浆岩中锆石的稀土元素配分模型相似,花岗闪长斑岩中的锆石较辉石闪长玢岩中锆石具有较高的U含量,较高的U/Yb比值以及相似的Yb、Hf和Y含量,结合前人的研究认为,两者的源区具有一致性,均源于富集地幔,并在其上涌就位过程中混染了壳源物质,其中花岗闪长斑岩混染了更多的壳源物质。花岗闪长斑岩中锆石的Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)比值集中于0～100,远低于斑岩铜矿成矿岩体Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)>300的特征,具有较弱的形成斑岩型铜金矿的特征,但在宁芜地区发育的这类花岗闪长斑岩是否具有形成铜金矿化的潜力仍需进一步的研究和勘查。     

西藏措勤尼雄矿田滚纠铁矿磁铁矿元素地球化学特征及对成矿作用的制约

尼雄矿田滚纠铁矿地处拉萨地块隆格尔-工布江达岩浆弧,是冈底斯成矿带中生代铁铜多金属成矿作用的典型代表。在详细的野外地质调查和室内研究基础上,分析了滚纠铁矿床磁铁矿的成因矿物学特征。电子探针测试和ICP-MS分析表明,磁铁矿主量元素具有富SiO₂,贫TiO₂、V₂O₅的特征;微量元素Ba、Ti相对亏损,Cs、U相对富集,Eu、Lu、Tb、Ho、Tm强烈亏损。磁铁矿的Ti-（V+Cr）和（Ti+V）-（Al+Mn）协变图显示氧逸度、温度对矿物元素含量有明显制约作用,同时w（TiO₂）与w（CaO+MgO）、w（Na₂O+K₂O）表现出明显正相关关系,指示矽卡岩系统中流体-岩石相互作用是磁铁矿地球化学元素变化的主要控制因素。通过研究矿床中矿物生成顺序和磁铁矿中Ti、V元素特征并结合前人流体包裹体测温资料,认为矿区铁矿化阶段为高氧逸度的中高温环境,初步限定磁铁矿成矿温度为300~450℃。矿物的w（Ni）均值为8.98×10^-6,Ni/Co比值<1（变化范围0.15~0.59）,Ti/V比值为6.71~25.52,从矿物化学角度进一步印证滚纠铁矿的成矿物质来源于矿区中酸性岩浆流体系统。TiO₂-Al₂O₃-（MgO+MnO）和（Ca+Al+Mn）-（Ti+V）等成因判别图解在矿区具有良好适用性,说明磁铁矿是矽卡岩矿床成矿过程的重要指示矿物。     

宁芜和尚桥铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)成矿过程研究:来自磁铁矿LA-ICP-MS原位分析的证据

铁氧化物-磷灰石矿床(IOA)是全球铁矿资源重要的供给矿床类型之一,受到国内外科研和矿产开采工作者的广泛关注。对铁氧化物-磷灰石矿床研究的争议主要集中在矿床成因上,即岩浆成因或者热液成因。作为一类具有多阶段成矿作用的矿床,IOA型矿床很难用热液或者矿浆成因予以简单概括,需要动态地看待成矿作用。和尚桥铁矿床是一个大型的铁氧化物-磷灰石(IOA)矿床,位于中国东部长江中下游多金属成矿带宁芜矿集区中。和尚桥铁矿床成矿作用含有三个清晰的磁铁矿矿化阶段,分别形成浸染状(Mt1)、角砾状(Mt2)和脉状(Mt3)矿石。对各阶段磁铁矿矿石中磁铁矿进行激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)微区成分测试。在成矿过程中,从早到晚,磁铁矿表现出了从具有岩浆成因特征向具有热液成因特征的方向演化。磁铁矿中Mg和Al含量升高,Cr含量先降低后略微升高,Mn、Co、Ni和V含量先降低后升高,Mo和Sn含量先升高后降低的趋势,表明成矿过程中各阶段围岩及大气水对成矿流体的贡献不一。结合前人研究成果,我们认为和尚桥铁矿床中磁铁矿铁质的来源与安山质侵入岩密切相关,可能来源于岩浆不混溶作用形成的铁质富集流体(熔体),磁铁矿在高温热液环境中结晶沉淀。成矿过程具有多阶段性,推测在各成矿阶段间隙,富铁流体得到富集,同时地层物质不断的加入并导致了磁铁矿成分显示出越来越多的热液成因信息,地层物质(特别是膏盐层)对成矿过程起到了重要的控制作用。     

宁芜盆地凹山铁矿床辉长闪长玢岩和花岗闪长斑岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

宁芜盆地是长江中下游多金属成矿带的重要矿集区之一,是玢岩型铁矿成矿模式建模的基地.玢岩型铁矿床成矿时代的约束对区域成岩成矿作用及成矿动力学背景研究具有重要的意义.凹山铁矿床是宁芜盆地玢岩型铁矿床的典型代表之一,本文选择矿区发育的两种与成矿作用关系密切的岩浆岩为研究对象,进行锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学研...     

宁芜南段和睦山铁矿床矿物学特征及其成因意义

位于宁芜矿集区南部钟姑矿田内的和睦山铁矿床是长江中下游成矿带内的一个典型的中型玢岩铁矿床,其主矿体呈似层状或透镜状产于闪长(玢)岩体与中-上三叠统地层接触带及其附近的灰岩中。近矿围岩蚀变矿化强烈,并具有显著的分带特征。岩(矿)相学研究表明,该矿床的形成经历了成矿前期(钠长石阶段)、主成矿期(阳起石-磷灰石-Ⅰ型磁铁矿阶段、浅闪石-金云母-Ⅱ型磁铁矿阶段和赤铁矿阶段)和成矿后期(石英-黄铁矿阶段和碳酸盐阶段)。矿物学研究表明,热液浅闪石较早阶段阳起石更富Al和Na、而贫Si;晚阶段Ⅱ型磁铁矿较早阶段Ⅰ型磁铁矿更富Ti和Al、而贫Mg。由岩体到矿体方向,金云母中Mg O含量逐渐富集,而Fe O和Ti O2含量逐渐降低,说明浅闪石-金云母-Ⅱ型磁铁矿阶段的成矿温度高于阳起石-磷灰石-Ⅰ型磁铁矿阶段,且阳起石-磷灰石-Ⅰ型磁铁矿阶段成矿热液在演化过程中,温度是逐渐降低的。综合研究表明,和睦山铁矿床为中-高温气液交代充填成因,Ⅰ型磁铁矿的形成以热液交代作用为主,Ⅱ型磁铁矿的生成则以热液充填作用为主,钠化对铁的活化和迁移起了重要作用。     

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。     

宁芜盆地白象山铁矿床成矿作用过程数值模拟

白象山铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田中典型的玢岩型铁矿床,主矿体赋存于闪长岩和黄马青组砂页岩接触带部位的内带-正带,呈似层状产出。本文采用数值模拟的方法研究探讨白象山铁矿床成矿过程的动力学机制以及汇流容矿空间的形成。在建立白象山矿床典型剖面以及三维实体模型的基础上,选取典型剖面,基于FLAC 3D系统,对白象山铁矿床的充填过程进行数值模拟。模拟结果显示,白象山铁矿床存在容矿汇流空间,其形成受力-热-流体的耦合作用制约;扩容空间的形成可为矿质的沉淀以及交代作用提供有利的成矿空间,并为流体的汇聚提供有利场所,也表明白象山铁矿床的成矿过程与力学作用密切相关。本文的模拟研究充分揭示了白象山铁矿床成矿过程中的物理过程,岩石不同的力学性质以及接触带的形态是控矿的重要因素,这为进一步的找矿工作提供了依据。