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℃）。     

鄂东南程潮铁矿床花岗质岩和闪长岩的岩体时代、成因及地质意义——锆石年龄、地球化学和Hf同位素新证据

利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得程潮矿区花岗岩成岩年龄为（128.8±0.5） Ma,石英二长斑岩成岩年龄为（128.3±0.5） Ma,闪长岩成岩年龄为（140.0±0.3） Ma,辉绿玢岩成岩年龄为(125.5±0.5) Ma,皆形成于早白垩世。地球化学分析结果显示：花岗质岩为高钾准铝质I型系列;闪长岩和辉绿玢岩为高钾钙碱性系列。各岩体的稀土元素总量较高,轻稀土强烈富集,轻、重稀土元素分异明显,无明显的负铕异常。花岗质岩的微量元素以富集Rb、Th、U、La等元素,贫Ba、Nb、Sr等元素为特点。闪长岩和辉绿玢岩具有相似的微量元素特征,表现为K、La、Nd富集和Ta、Nb、Sr、P、Ti亏损的特点。根据岩体的锆石Hf同位素组成和地球化学特征可知,程潮矿区各岩体可能是岩石圈地幔在部分熔融过程中,混入了不同数量古老下地壳物质的产物。矿区花岗质岩的成岩年龄与程潮Fe矿床的成矿年龄相近,暗示其与矿体有着密切的联系。     

鄂东南矿集区程潮矽卡岩铁矿成矿流体来源探讨

<正>成矿流体来源是矿床学研究的重点,为探讨成矿规律提供重要的基础。通过研究矿体中不同成矿阶段的流体包裹体性质,来推演成矿流体的演化特征。稀有气体因其具有稳定性好、不同圈层具有特征的比值;即使是最易扩散的He,在圈闭与矿物包裹体内,也不会发生明显的丢失,并且在水岩反应过程中,He、Ar同位素体系基本保     

鄂东南程潮铁矿多世代叠加成矿作用:磁铁矿证据

湖北程潮铁矿是长江中下游成矿带最大的矽卡岩型铁矿床,主要产于早白垩世中酸性侵入岩与三叠系地层的接触带上。为了进一步探讨其富铁矿的形成机制,本文对该矿床中不同产状的磁铁矿和不同岩性侵入岩中的副矿物磁铁矿进行了详细的野外地质观察和显微结构分析,发现在多数磁铁矿矿石和矿化矽卡岩中均存在多世代磁铁矿矿化叠加现象。根据显微观察和BSE图像特征,程潮铁矿中热液期磁铁矿可以划分为四个世代,即Mt1、Mt2、Mt3、Mt4,其中Mt1颗粒表面不均匀,溶解-再沉淀现象明显;Mt2沿Mt1边缘生长,颗粒表面均匀,环带发育;Mt3沿Mt2边缘生长,颗粒表面均匀,环带不发育;Mt4多呈板条状或他形粒状,环带不发育。电子探针分析结果表明:同一世代不同产状或同一产状不同世代磁铁矿之间具有明显的成分差异,其中以Si、Al、Ca、Mg等含量较高的元素差异最为明显,而Ti、Cr、V、Zn、Ni等含量较低的元素差异则相对较小。这些差异性可能与磁铁矿结晶时成矿流体氧逸度、温度、元素浓度和水岩反应比例密切相关。不同世代热液磁铁矿与矿区岩体副矿物磁铁矿对比发现,二者在矿物结构和微量元素组成上存在明显差异,特别以微量元素Ti含量差异最大。程潮铁矿与不同成因类型矿床中的磁铁矿成分对比分析结果,进一步暗示出程潮铁矿中的磁铁矿为接触交代成因,并非矿浆成因。半定量模拟计算结果表明,Mt1、Mt2、Mt3在整个成矿过程中贡献了至少96%的铁质,对成矿起到了决定性作用。多世代磁铁矿矿化叠加过程不仅为揭示程潮大型铁矿的富集过程提供了重要依据,同时也为进一步理解矽卡岩型富铁矿的成矿机制提供了重要启示。     

鄂东南地区矽卡岩多金属矿床矽卡岩矿物组合特征及意义

正长江中下游铜铁多金属成矿带横跨湖北、江西、安徽、江苏等省市,是中国东部最重要的铁—铜—金多金属成矿带,长期以来都是多金属矿床勘查和科技攻关的热点地区。自西向东依次分布有:鄂东、九瑞、安庆、庐枞、铜陵、宁芜、宁镇等七个大型矿集区,以斑岩—矽卡岩—层控型铜—金—铁矿床、玢岩型铁矿床和少量热液脉型金矿床为主。鄂东南地区位于长江中下游成矿带的最西段,     

湖北金山店大型矽卡岩型铁矿石榴子石原位微区分析及其地质意义

本文利用电子探针(EMPA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)对湖北金山店大型矽卡岩型铁矿中的石榴子石开展了原位微区分析研究,并探讨其成分变化所蕴含的地质意义。金山店铁矿中的石榴子石可以分为早晚两期:早期石榴子石为钙铝榴石和钙铝榴石-钙铁榴石系列,而晚期石榴子石则主要为钙铁榴石,不同阶段石榴子石成分的变化暗示从早到晚流体氧化性增强。晚期石榴子石相比早期石榴子石富含大离子亲石元素、高场强元素和稀土元素。早期石榴子石中钙铝榴石强烈富集HREE,稀土配分模式为左倾型;而钙铝榴石-钙铁榴石系列则轻重稀土元素分异相对较小。不同的晚期石榴子石样品之间REE含量、δEu和轻重稀土分异程度差异较大,甚至个别石榴子石颗粒不同部位的差异也较大,暗示其形成过程中流体性质发生了剧烈的变化,可能与含膏盐地层的加入有关。石榴子石原位微区分析研究暗示含膏盐地层加入金山店铁矿成矿体系可能具有不均一性和阶段性。     

鄂东南地区鄂城岩体的时代、成因及其对成矿作用的指示

鄂城岩体位于鄂东南地区的最北部,是鄂东南地区的六大岩体之一.在该岩体的南缘接触带上产出了长江中下游地区最大的矽卡岩型铁矿床——程潮铁矿床.众多研究表明,程潮铁矿化与鄂城杂岩体的岩浆演化密切相关,然而目前对于成矿作用究竟是与花岗质岩还是闪长质岩有关仍存在争议.通过对鄂城杂岩体开展系统的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,结果表明该岩体主要由花岗岩、石英二长岩、花岗斑岩以及小面积的闪长岩组成,最早侵位于140±1 Ma（中粒闪长岩）,之后依次侵位形成了细粒闪长岩（132±2 Ma）、花岗斑岩（130±2 Ma）、花岗岩（中细粒花岗岩129±2 Ma,中粒花岗岩129±1 Ma）和石英二长岩（129±1 Ma）.根据全岩地球化学特征,鄂城杂岩体的岩石组成大致可以分为两组:（1）花岗岩类,包括花岗岩、花岗斑岩和角闪石英二长岩,钾质,具有高SiO₂,低TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征;（2）闪长岩类,包括中、细粒闪长岩,钠质,具有低SiO₂,高TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征.这些岩石均富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE,如Rb、Th等）,亏损高场强元素（HFSE,如Nb、P、Ti）等,且花岗岩类具明显的负Eu异常,而闪长岩类则无此特征.在同位素组成方面,鄂城花岗岩类具有较负的全岩ε_Nd（t）值（-11.7~-10.1）和锆石ε_Hf（t）值（-22.91~-9.83）,闪长岩类则具有稍高的全岩ε_Nd（t）值（-7.6）和锆石ε_Hf（t）值（-12.04~-4.69）.元素和同位素地球化学特征共同表明,鄂城花岗岩类属于高分异Ⅰ型花岗岩,且主要来源于古元古代基底物质的部分熔融作用,源区可能有少量幔源物质的加入;闪长岩类主要来源于富集岩石圈地幔,且经历了一定的分离结晶作用.年代学结果显示,鄂城花岗岩类和细粒闪长岩的侵位时间均与程潮铁矿床的主成矿期吻合.结合野外接触关系以及前人的研究,程潮铁矿化可能与上述两类岩石均密切相关.从整个鄂东南地区的成矿作用来看,随着岩浆源区壳源物质贡献的增大以及岩浆分异程度的增加,岩浆作用与铁矿化的关系也更加密切.      

鄂东南地区大型矽卡岩型铁矿床金云母40Ar-39Ar同位素年龄及其构造背景初探

鄂东南地区铜铁多金属矿床是长江中下游地区金属成矿带的重要组成部分,但其精确的成矿时代和构造背景的研究显得较少.本文选择与磁铁矿密切共生的金云母为研究对象,利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对该地区典型大型程潮和金山店矽卡岩铁矿床中金云母进行了成矿时代的研究,获得了金云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄分别为132.6±1.4Ma和131.6±1.2Ma,对应等时线年龄为136±4Ma和132.0±2.8Ma.结合矿物共生组合特征和流体包裹体温度的分析,认为金云母的40Ar-39Ar坪年龄分别代表程潮和金山店矽卡型铁矿床的成矿时代,结果与大冶矽卡岩型铁矿床和鄂东南地区斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床的成矿时代可以对比.在整合已有的岩石学、地球化学和地球物理学资料基础上,笔者认为鄂东南大型矽卡岩型铁矿床形成于区域岩石圈伸展和减薄构造环境.     

湖北程潮铁矿成矿物质来源的地球化学制约

湖北程潮矿区岩浆活动主要分为早期的闪长岩期和晚期的花岗岩期,岩浆侵入发生在燕山期中晚期。程潮铁矿成矿作用与燕山期中晚期岩浆岩侵入密切相关,岩浆是成矿物质的主要来源。成矿期主要分为早期的磁铁矿期和晚期的金属硫化物期,早期的磁铁矿期是主成矿期。稀土元素地球化学特征表明闪长岩类岩石与磁铁矿矿石的REE、LREE配分模式存在很明显的互补关系,花岗岩与金属硫化物矿石含量亦为互补关系。花岗岩和金属硫化物矿石中Eu中度—强烈亏损,这是由早期闪长岩类岩石结晶和磁铁矿石矿化引起的。此外,微量元素地球化学特征表明闪长岩类岩石富含的亲硫元素Cr,是由于早期的磁铁矿矿化导致Fe3+从岩浆中析出;花岗岩富亲铁元素Co、N i的含量与晚期的金属硫化物矿化联系紧密。微量元素和稀土元素地球化学特征表明程潮矿区的成矿物质来源主要是闪长岩,与鄂东南其他矽卡岩型铁矿床一致,这对总结鄂东南区域成矿规律有重要意义。     

He-Ar-S-Pb Isotopic Compositions of Pyrite: Constraints on the Source of Ore-forming Materials of the Chengchao Skarn Iron Deposit, SE Hubei Province, Eastern China

The Chengchao iron deposit,the largest high-grade skarn iron deposit in southeastern Hubei Province,contains considerable amounts of magnetite and by-product anhydrite.To obtain better understanding of the ore-formation process,this study carried out He-Ar-S-Pb multi-isotopic analyses on the pyrites formed during two stages of mineralization.The results indicate that the δ~(34)S values(ranging from 14.0‰ to 17.6‰) of pyrites formed from the two stages have no obvious differences,suggesting that they were not derived from a single magmatic sulfur source.The δ~(34)S values of anhydrite mostly range from 21.9‰ to 28.4‰,similar to that of the Middle Triassic sedimentary anhydrite in the Middle-Lower Yangtze River metallogenic belt(MLYRB).The Pb isotopic compositions of the pyrites of both stages are homogeneous,with values of ~(208)Pb/~(204)Pb,~(207)Pb/~(204)Pb,and~(206)Pb/~(204)Pb being 38.006-38.257,15.523-15.556,and 17.806-18.052,respectively,indicating a mixed crust-mantle source.The He-Ar results exhibit different compositions of the two stages:the ~3He/~4He(R/Ra) and ~(40)Ar/~(36)Ar values for the early-stage pyrite are 0.46-0.63 and 311-322,respectively,whereas the values for late-stage pyrite are 0.23-0.34 and 305-361,respectively.Both stages of pyrites indicate the multiple sources of the ore-forming fluids,with decreasing amount of magmatic water and increasing amount of modified meteoric water(MASW) during fluid evolution.The Triassic evaporites played an important role in the mineralization process.     

含膏盐地层与矽卡岩铁矿的关系：以湖北金山店铁矿为例

含膏盐地层对金属矿床的形成起到了重要的作用.本文对金山店铁矿中的方柱石和硬石膏、石膏、黄铁矿开展研究,结果表明方柱石中Cl含量高达4％,硬石膏、石膏、黄铁矿δ34S值分别为24.9‰～27.9‰(n=10)、27.5‰～28.4‰(n=2)和16.2‰～19.4‰(n=9),硬石膏和石膏δ34S值总体上接近中三叠世地层沉积硬石膏的δ34S值,而黄铁矿δ34S值则明显偏离0值,暗示金山店铁矿成矿体系中的S主要来自于含膏盐地层.根据共生的硬石膏和黄铁矿矿物对S同位素组成平衡分馏方程计算出其“平衡温度”范围为563～728℃(n=6),高于硬石膏中流体包裹体均一温度.已有资料暗示在高温岩浆热液阶段或是更早的岩浆阶段,含膏盐地层中的膏盐矿物就已经大量加入金山店铁矿成矿体系之中.根据方柱石中Cl的含量估算出平衡流体中的盐度超过70％,高盐度流体具有萃取和搬运巨量铁质的能力,同时提高了硬石膏的溶解度.大量硬石膏加入成矿体系,提高了该体系的氧化性,为后期磁铁矿的形成提供了良好的条件.     

鲁西地区接触交代（矽卡岩）型铁矿成矿机制——以济南地区为例

鲁西地区接触交代（矽卡岩）型铁矿主要分布在沂沭断裂带西侧鲁中隆起区济南、莱芜、金岭、潘店等地。济南地区铁矿资源丰富,亦是鲁西四大接触交代型铁矿成矿区之一。铁矿床形成于中生代燕山晚期中偏基性侵入杂岩与奥陶纪马家沟群碳酸盐岩的接触带上。济南地区杂岩体受齐广断裂控制,铁矿体在空间上严格受接触带的控制。通过岩石学、岩石化学、地球化学等分析,结合精细锆石LIMS U-Pb测年,发现济南地区中生代侵入杂岩形成时代约为130 Ma,属早白垩世燕山晚期,岩石类型具有同源岩浆演化特征;岩浆活动过程中有早期壳源物质参与,原始母岩浆来源于上地幔与下地壳,是在源区与早期拆沉的下地壳物质混合熔融所形成的产物。鲁西地区中生代燕山晚期侵入杂岩体源岩及围岩为铁矿提供铁质及矿化剂并提供热动力条件,各类构造为矿液运移提供通道及容（储）矿空间,接触交代变质为成矿提供动力条件,从而在该地区形成接触交代（矽卡岩）型铁矿。     

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.