西天山智博铁矿床磁铁矿地球化学及氧同位素特征

智博铁矿是阿吾拉勒铁铜成矿带成矿作用演化的典型代表。本文在详细的野外地质调查和室内研究的基础上,将该矿床的成矿阶段划为岩浆成矿期和热液成矿期两个期次,并将其矿石产状类型划分为块状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石、网脉状矿石等。本文选取智博铁矿两期磁铁矿单矿物作为研究对象,通过其稀土微量元素及氧同位素等特征的研究来查明该矿床成矿物质特征及其来源。研究表明,智博铁矿的两期磁铁矿微量元素特征具有一定差异性,岩浆型磁铁矿相对富V、Ni、Ga等元素,而热液型矿石中相对富Co,贫V、Ni。两期磁铁矿单矿物稀土配分模式与矿区火山岩接近,暗示成矿物质与火山岩同源;Y/Ho比值接近球粒陨石,在Y/Ho-La/Ho图中和(La/Sm)_N-(La/Yb)_N图中,两期磁铁矿表现出同源性,暗示矿区内多数矿石的形成与火山岩浆作用有关。岩浆期的磁铁矿δ~(18)O值平均为3.4‰,与基鲁纳型铁矿和拉科铁矿的磁铁矿δ~(18)O非常接近;而热液期的磁铁矿δ~(18)O值平均为4.1‰,比岩浆期磁铁矿的δ~(18)O值范围更大些,可能与热液流体参入及矿物重结晶等因素有关。磁铁矿的地球化学特征及氧同位素均暗示智博铁矿矿石的形成主要与火山-岩浆活动密切相关,但也受到后期热液活动的影响。     

西天山智博铁矿床磁铁矿成分特征及其矿床成因意义

智博大型磁铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带东段,赋存于石炭系大哈拉军山组玄武质安山岩、安山岩及火山碎屑岩中。智博铁矿床包括东、中、西以及13号矿体4个矿段。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。金属矿物以磁铁矿为主,含少量浸染状黄铁矿,局部可见细脉赤铁矿及零星状黄铜矿。矿石构造以块状和浸染状构造为主,角砾状次之,局部为条带状构造、脉状-网脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代残余结构、板条状结构。智博矿区的蚀变矿物组合以透辉石、钠长石、钾长石、绿帘石、阳起石为主,含有少量方解石、石英、绿泥石及榍石。根据矿物共生组合、矿石结构的观察以及矿物化学分析,识别出岩浆期和热液期2个成矿期,进一步细分为3个成矿阶段:磁铁矿-透辉石-绿帘石阶段(a1),磁铁矿-钾长石-绿帘石阶段(b1),石英-硫化物阶段(b2)。磁铁矿的电子探针成分分析显示,岩浆期矿石中FeOT含量较高,而Al2O3、CaO、MgO、SiO2等氧化物含量较低,热液期矿石则相反。角砾状和部分浸染状磁铁矿中V2O5含量相对较高,与火山岩中含量类似,暗示该矿化阶段的铁质部分来源于围岩;块状以及浸染状磁铁矿FeOT含量大部分在90%以上;角砾状、网脉状、树枝状矿石中磁铁矿的w(FeOT)分布相对比较集中,多数在90%~92%之间;纹层状矿石的w(FeOT)则变化于88%~92%之间,其CaO、SiO2等氧化物平均含量相对增加。TiO2-Al2O3-MgO图解和Ca+Al+Mn vs Ti+V图解均表明智博铁矿床的形成与火山活动和岩浆热液的交代作用有关。     

西天山智博铁矿床矿体特征对比及深部资源预测

智博铁矿是2006年通过综合研究、对比西天山铁矿成矿规律,在阿吾拉勒成矿带新发现的大型铁矿山之一。通过对矿区成矿地质背景、矿床成因等特征分析,结合区内矿床特征对比研究,对深部资源进行了预测。推断矿区总体有两层呈阶梯式磁铁矿体存在,即浅层贫磁铁矿体和深层富磁铁矿体。     

新疆西天山智博铁矿床磁铁矿成分对其成矿机制的指示

智博铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带东段,主要赋矿围岩为石炭系大哈拉军山组安山岩、玄武质安山岩和火山碎屑岩.该矿床主要有东、中、西3个矿区,其中以东矿区为主矿区.矿体主要呈层状、似层状、厚板状和透镜状.金属矿物以磁铁矿为主,含有少量黄铁矿、赤铁矿和黄铜矿.矿石构造以块状和浸染状构造为主,此外还有角砾状构造、条带状构造...     

新疆西天山智博铁矿床地球化学及同位素特征

智博铁矿位于新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带东段,矿体以层状、似层状、透镜状产出于下石炭统大哈拉军山组玄武质安山岩中。智博铁矿成矿作用主要划分为岩（矿）浆期和热液期2个成矿期次,包括3个成矿阶段：磁铁矿+透辉石阶段、磁铁矿+绿帘石+钾长石阶段和石英+硫化物+碳酸盐阶段。智博铁矿地球化学特征表明,其成矿构造背景为早石炭世南天山洋向伊犁板块俯冲形成的岛弧环境;火山岩与磁铁矿石具有相同的物质来源,均来源于受俯冲带流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成的玄武质岩浆。智博铁矿为岩浆（主要）-热液（次要）复合型矿床,受俯冲流体交代的亏损地幔楔部分熔融形成富铁的玄武质岩浆,岩浆沿深大断裂上侵形成早期火山岩,上侵过程中由于物理化学条件的改变在不混溶作用下形成铁矿浆,铁矿浆侵入早期火山岩地层形成岩浆期磁铁矿体;后期富铁的岩浆或矿浆热液使围岩发生矿化与蚀变,形成热液期磁铁矿体。     

西天山智博铁矿地球化学特征及地质意义

新疆和静县智博铁矿床位于西天山阿吾拉勒铁矿带东段,矿体呈层状、似层状、透镜状,赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩系中。矿床的成矿过程分为岩浆期和热液期两个成矿期,其中热液成矿期分为硅酸盐-氧化物阶段、硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。磁铁矿石和火山岩围岩稀土元素配分模式均为轻稀土相对富集的平缓右倾型,轻、重稀土元素之间分馏程度强,轻稀土元素及重稀土元素内部分馏程度均较弱,Eu负异常或异常不明显,无Ce异常。矿石和火山岩围岩微量元素配分曲线特征总体上基本一致,相对富集Rb、U等元素,亏损Ba、Ta、Nd、Ti等元素。磁铁矿δ18O值(3.7%~3.9%)与岩浆成因磁铁矿的δ18O值一致,δ32S值整体表现为幔源硫或岩浆硫特征。这些稀土、微量元素及同位素地球化学特征说明本区矿石和火山岩围岩具有同源性,成矿物质来源于大陆岛弧环境下的深源岩浆;该岩浆形成于准噶尔洋洋壳向南中天山-伊犁地块之下俯冲的岛弧环境中,岩浆在上侵过程中发生一定程度的地壳混染。结合矿床地质特征,认为智博铁矿的形成与岩浆活动有关,受矿浆贯入影响,后期热液作用对成矿有一定的贡献。     

新疆西天山智博铁矿床火山岩和侵入岩岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒山集中产出多个大、中型海相火山岩型富铁矿床,引起人们的广泛关注。这些铁矿的成因被认为与火山作用有关,但对其成岩成矿的大地构造背景尚不清楚。文章研究了智博铁矿区出露的火山岩和侵入岩的岩石学、岩石地球化学,尝试探讨该问题。智博铁矿体赋矿围岩为早石炭世大哈拉军山组玄武岩和安山岩,侵入岩有晚石炭世花岗岩、花岗岩脉和闪长岩脉。玄武岩和安山岩在构造环境判别图解中投影于火山弧范围内,在花岗岩类构造环境判别图解中,320 Ma的花岗岩脉和319 Ma的石英闪长岩投影于岛弧环境,304 Ma的花岗闪长岩则投影于同碰撞环境。结合前人研究成果,认为智博地区在早石炭世为岛弧环境,晚石炭世可能经历了岛弧俯冲向同碰撞环境的转变。玄武岩亏损Ta、Nb,相对亏损Th,富集Rb、U、Pb;安山岩亏损Ta、Nb,富集轻稀土元素和Rb、U、Th、Pb,结合Sr/Th-Th/Ce和Th-Ba/Th图解判别,推测智博铁矿床玄武岩和安山岩岩浆源区为受到了俯冲带流体交代的楔形地幔。     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床硫同位素和稀土元素地球化学特征及其意义

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩的矽卡岩中,矿体形态复杂,呈似层状、透镜状及不规则状分布。围岩斜长角闪岩、变粒岩和浅粒岩稀土元素配分模式为轻稀土元素相对富集的右倾型,与矿区英云闪长岩稀土元素配分模式相似;矿石和矽卡岩稀土元素配分模式多表现为重稀土元素相对富集的左倾型,综合了围岩和英云闪长岩二者的特征,表明它们之间有明显的成因联系。结合硫同位素特征(1.4‰～4.8‰)表明,成矿物质来源于基性火山岩(围岩)。矽卡岩为花岗质岩浆期后热液交代火山岩的产物,铁矿化是矽卡岩退化蚀变的产物,矿床形成于弱还原-氧化环境。     

浙西开化石龙头金矿含金黄铁矿的成分标型及硫同位素特征研究

浙西开化石龙头金矿位于皖浙赣断褶带中,矿体明显受断裂控制。为了解含金黄铁矿的矿物学特征及其对金矿化作用的指示,对矿床中黄铁矿进行了X射线衍射、电子探针及其硫同位素分析。结果显示,矿石中主要金属矿物为黄铁矿和毒砂,含少量褐铁矿和磁黄铁矿,脉石矿物有石英、绢云母、伊利石和白云石等。黄铁矿的Fe/(S+As)值在0.777～0.886之间,平均为0.828,说明其在中深部环境生成;Co含量(64×10^-6～111×10^-6)及Au/Ag值(3.6～17.8)指示其形成于中低温环境;Co/Ni值为1.95～4.47,平均为3.59,指示其为热液成因;较高的As含量和As-Co-Ni相对含量三角图显示成矿流体与岩浆热液有关,具有地下热卤水的特征;硫同位素值介于6.14‰～8.27‰之间,偏离陨石硫的范围,而与超镁铁质岩的硫同位素值相近,表明成矿流体来自深部,后期受壳源物质影响。     

西天山铁木里克铁矿床矿物学及稳定同位素特征

铁木里克铁矿是西天山阿吾拉勒成矿带上一个高品位的磁铁矿矿床,赋存于石炭纪大哈拉军山组火山岩中。矿区围岩蚀变较弱,主要以低温热液阶段的绿泥石化和绿帘石化为主。根据野外矿石组构以及镜下观察,该矿床可以划分为四个成矿阶段。目前该矿床的研究程度较低,矿床成因存在较大争议。磁铁矿和赤铁矿的电子探针结果显示,该矿床的形成与岩浆-热液系统密切相关;辉石和角闪石的电子探针结果显示,辉石未发生蚀变,只有角闪石轻微地发生了阳起石化。矿石中的黄铁矿硫同位素(0.1‰~2.9‰)显示具有深源地幔特征,磁铁矿的氧同位素(-2.7‰~0.5‰)暗示岩浆热液对成矿具有重要作用,以及成矿晚期低温热液过程对早先形成的磁铁矿起到了改造作用。结合区域铁矿带的成矿地质特征,本文认为铁木里克铁矿的形成主要与岩浆-热液系统密切相关,在大量磁铁矿形成之后,有少量成矿流体与海水混合,对矿床和围岩进行了低温热液蚀变,形成了充填在磁铁矿矿石气孔中的赤铁矿和黄铁矿。     

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。     

新疆西天山式可布台铁矿地质、矿物化学和S同位素特征及其对矿床成因的约束

新疆西天山式可布台铁矿发育于伊犁裂谷内,赋存于上石炭统中酸性火山碎屑岩、浅变质片岩、千枚岩中,矿体呈层状、似层状以及透镜状顺层产出。金属矿物以赤铁矿、镜铁矿为主,含少量黄铁矿、菱铁矿;脉石矿物主要为碧玉、重晶石、石英以及少量方解石。矿石构造以条带状、纹层状和块状为主,矿物结构多为隐晶质结构、半自形结构以及充填结构。矿床分为4个成矿阶段,即黄铁矿-赤铁矿-铁碧玉-重晶石阶段、菱铁矿-软锰矿阶段、石英-镜铁矿阶段、氧化物阶段。矿体顺层产出和发育纹层状矿石构造指示矿床为沉积成因。电子探针分析显示:(1)块状赤铁矿Al2O3、Na2O、MgO、SiO2含量相对分散,推测这可能与块状矿石快速沉淀结晶有关,暗示了剧烈的流体喷流活动,而纹层状和条带状赤铁矿Al2O3、Na2O、MgO、Si O2含量相对集中则反映平静的沉积环境以及微弱的喷流活动,两者的比较可能暗示了成矿过程中流体喷溢速率以及沉积环境都不断改变;(2)黄铁矿中含有较高的Co、Ni比,显示其形成与火山作用关系密切;(3)菱铁矿的FeOT与Mn O+MgO含量呈负相关关系,并形成两个聚集区,与镜下其具有不同特征相吻合,可能暗示了成矿后期菱铁矿随热液析出时候发生了分异作用。黄铁矿(δ34S=-6.1‰~6.5‰)和重晶石(δ34S=12.9‰)硫同位素组成显示曾发生过硫酸盐和硫化物之间的硫同位素分馏作用,成矿热液的硫可能来源于岩浆硫。综合分析认为,式可布台铁矿可能为海相火山喷流沉积型铁矿床。     

东天山卡拉塔格矿带红海VMS型矿床S、Pb同位素地球化学研究

红海早古生代块状硫化物矿床是近年来在东天山新发现的典型VMS型矿床,赋存在一套早古生代海相岛弧火山岩-火山碎屑岩中,是由上部透镜状块状矿体和深部脉状-网脉状矿体组成。文章对该矿床开展了系统的S、Pb同位素地球化学研究,拟揭示其成矿物质来源。本次分析获得金属硫化物的硫同位素δ34 S值:黄铁矿闪锌矿黄铜矿,且接近于0‰(-0.8‰~6.0‰);而重晶石的δ34 S值为高正值(27.4‰~29.9‰),这与世界大部分VMS型矿床的硫化物δ34 S值一致;矿床硫主要来自于下盘岛弧火山岩硫及与少量海水硫酸盐无机还原硫的混合。金属硫化物的Pb同位素组成比较集中,其中206 Pb/204 Pb为17.886~18.144,207 Pb/204 Pb为15.465~15.506,208Pb/204Pb为37.325~37.684,硫化物Pb同位素类似于MORB亏损地幔Pb同位素特征,具有地幔和造山带来源特征,显示其金属成矿物质主要来源于矿体下盘发育的具亏损地幔特征的岛弧火山岩。总之,红海VMS矿床硫化物S、Pb同位素研究显示其成矿物质主要来自岛弧火山岩,少量来自海水,它们为深入研究VMS矿床成矿物质来源和成矿过程中流体间相互作用提供了资料。