安徽省霍邱铁矿含铁岩系中斜长片麻岩黑云母-石榴石地球化学特征及其地质指示意义

霍邱铁矿是华东地区发现的超大型变质铁矿床。通过对铁矿体的含铁岩系中黑云斜长片麻岩样品电子探针微区分析,从黑云母-石榴石的化学成分分析入手,研究矿物特征和地球化学特征,揭示变质程度与变质作用和成矿条件关系。黑云斜长片麻岩的MF比值为0.39~0.52,均值0.46,A1/Si比值0.23~0.31,具富铁、富硅的特征,原岩恢复为巨厚层状泥质类岩石;黑云斜长片麻岩中黑云母FM=2.25~3.09,均值为2.58,黑云母类别为镁质黑云母。石榴石中w(FeO)28.77%~30.85%,w(MgO)3.54%~5.99%,石榴石中铁铝榴石含量最高,为61.76%~67.40%,以铁铝质系列为主。伴随温度的升高,镁的分配系数黑云母比石榴石高,即KD~(Mg)(均值)=0.570.23,温度的升高,铁在黑云母中富集,KDMg的值随温度升高而降低。石榴石-黑云母对变质温度在620℃~650℃之间,变质压力可达0.2GPa~0.8GPa,与乌沙柯娃根据KDFe值估算的温压条件接近;变质程度可达角闪岩相变质。运用热力学Gibbs自由能原理,计算出变质峰期时氧逸度值lnf_(O2)=-11.324~-11.779,氧逸度缓冲剂类型为MH型。综合分析,初步认为本区黑云斜长片麻岩的原岩恢复为巨厚层状富铁的泥质岩类夹部分火山岩;原岩变质时的理化条件是中压,中高温环境,变质峰期氧逸度较高,原岩经历了角闪岩相变质。变质作用的发生使得变质原岩中的铁重新活化并迁移,在高氧逸度条件下,铁被淋滤出来,最终铁硅质岩更加富集成矿。