北祁连镜铁山铁矿床菱铁矿地球化学特征及其对海洋环境的约束

<正>条带状铁建造(BIF)为一种化学沉积岩,具有典型的薄层或薄板状,铁含量通常≥15%,主要由硅质(碧玉、燧石、石英)和铁质(磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿)薄层组成(James,1954)。最早的BIF形成于3.8Ga,2.5Ga左右达到峰值,到1.8Ga左右大规模的BIF结束,0.8~0.6 Ga,全球范围内     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床成矿作用研究

巴特巴克布拉克铁矿床赋存于上志留-下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中, 近矿围岩为石榴子石矽卡岩、角闪斜长变粒岩和浅粒岩。矿体总体顺层分布, 呈似层状、透镜状及不规则状, 空间上与矽卡岩密切相关。流体包裹体研究表明, 矽卡岩阶段形成的石榴子石中发育纯气体包裹体、气体包裹体、液体包裹体、含子矿物包裹体及熔融包裹体; 退化蚀变阶段发育液体包裹体和少量气体包裹体; 石英-硫化物阶段主要发育液体包裹体、含液体CO₂的三相包裹体及少量纯气体包裹体、气体包裹体和含子矿物包裹体。矽卡岩阶段均一温度变化为217 ℃~499 ℃, 在255 ℃出现峰值, 盐度(NaCl_eq)变化为8.68%~22.65%; 退化蚀变阶段均一温度变化为181 ℃~432 ℃, 在225 ℃出现峰值, 盐度变化为12.85%~22.65%; 石英-硫化物阶段均一温度变化为140 ℃~482 ℃, 在155 ℃出现峰值, 盐度变化为0.18%~42.40%。石榴子石、石英和方解石的 δ¹⁸ O_SMOW 变化为1.8‰~7.1‰, δ¹⁸Ο_Η2Ο为 -4.79‰~4.57‰, δD_SMOW 为 -128‰~-84‰, 表明矽卡岩阶段成矿流体主要为岩浆水, 混合少量大气降水; 石英-硫化物阶段大气降水所占比例明显增加。方解石δ¹³ C_V-PDB 变化为 -3.2‰~-2.0‰, 表明流体中的碳来自深部或地幔。     

阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿区花岗质岩石年代学及成因

本文对新疆阿尔泰南缘乌吐布拉克铁矿区斜长花岗岩和黑云母斜长花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,分别获得了385.6±2.3 Ma（MSDW=0.13）和387.7±2.1 Ma（MSDW=0.23）的谐和年龄,两者为中泥盆世早期同源岩浆侵入体。乌吐布拉克铁矿的形成与岩浆侵入活动密切相关,据此限定铁矿成矿时代略晚于388～386 Ma,为中泥盆世早期成矿。乌吐布拉克斜长花岗岩与黑云斜长母花岗岩均具有高硅（SiO2=66.01%～79.14%）、富钠贫钾（Na2O＞K2O）的特点。A/CNK〖HT4”〗{A/CNK=n(Al2O3)/\n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]}值均小于1.1,表明两者为准铝质低钾花岗岩。微量元素表现为富集Th、Ta、Hf等高场强元素,亏损Rb 、Ba、K、Sr、P大离子亲石元素。稀土元素表现为轻稀土相对富集,轻重稀土元素分馏明显[(La/Yb)N=2.46～7.24],具有中等或强的Eu负异常。结合区域地质资料,认为乌吐布拉克矿区花岗岩形成于与板块俯冲有关的活动大陆边缘的陆缘弧环境中。     

新疆兴地Ⅱ号铜镍矿床辉长岩SIMS锆石U-Pb年龄和地质意义

兴地Ⅱ号铜镍矿床为岩浆多期次分异、侵位形成的基性-超基性杂岩体;本文通过对兴地辉长岩进行SIMS锆石U-Pb精确测年,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为737±2 Ma,该数据表明兴地Ⅱ号杂岩体形成于南华纪,并非形成于中元古代。塔里木北缘广泛发育的碳酸岩、基性-超基性岩和双峰式火山岩,为Rodinia 超大陆长期的和持续的裂解产物。     

天山-兴蒙造山带主要钼矿床Re-Os定年和地质意义

天山-兴蒙钼矿带是中亚成矿域的重要组成部分,该成矿带主要呈近东西向分布;本文通过对天山-兴蒙钼矿带4个典型矿床Re-Os同位素精确定年,结合前人区域动力学背景的研究,揭示天山-兴蒙造山带钼矿床的成矿作用主要与岩浆侵入形成的花岗岩热液作用有关,并识别出兴蒙造山带3期岩浆活动、钼成矿作用和构造热事件;Re-Os定年结果揭示出晚古生代铜-钼矿床与俯冲-增生作用有关,三叠纪钼的成矿形成于西伯利亚板块与塔里木-华北克拉通碰撞背景下,而侏罗纪-早白垩世的钼成矿作用与古太平洋板块西向俯冲作用有关。     

东天山平台山复式岩体岩石成因及其对晚古生代洋脊俯冲的启示

为深入了解东天山晚古生代时期的构造演化,对东天山卡拉塔格地区平台山岩体开展了系统的野外调查,并进行了锆石U-Pb年代学和地球化学研究.平台山岩体是由辉长岩、辉绿岩、角闪辉长岩和石英闪长岩组成的复式岩体.其中辉长岩和石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为284.7±2.8 Ma和270.0±3.4 Ma.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩的SiO₂为44.17%~50.14%,Fe₂O₃T为7.63%~12.75%,MgO介于2.79%~16.80%,全碱含量低且变化大（K₂O+Na₂O=1.79%~6.36%）,Mg#值变化大（41~73）,富集Rb、Ba、Sr、U和Pb,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti等高场强元素,与岛弧岩浆岩特征一致.石英闪长岩具有髙硅（SiO₂=61.15%~64.62%）、富碱（K₂O+Na₂O=8.50%~9.34%）,富集Rb、Ba和Zr、Hf、Y,具有Eu、Sr和Ti负异常,并有高的（Ga/Al）×104比值（3.55~3.68）和Y/Nb比值（14.31~16.28）,与A₂型花岗岩特征相似.辉长岩、辉绿岩和角闪辉长岩属于阿拉斯加型岩体,母岩浆来源于亏损地幔与被流体交代岩石圈地幔的混合物,石英闪长岩母岩浆来源于亏损地幔与下地壳熔体的混合物.结合区域资料,本文认为早二叠世康古尔洋尚未闭合,平台山复式岩体是康古尔洋洋脊斜向俯冲的产物.      

岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨

与岩浆-热液系统有关的铁矿类型有岩浆型钒钛磁铁矿床、玢岩铁矿、矽卡岩型铁矿和海相火山岩型铁矿,与这些铁矿有关的岩浆岩从基性-超基性、中性到中酸性岩均有,其中岩浆型钒钛磁铁矿床与基性-超基性深成侵入岩有关,形成于岩浆阶段,主要与分离结晶作用有关,但是厚大的富铁矿石的形成则可归结于原始的富铁钛苦橄质岩浆、分离结晶作用、多期次的岩浆补充以及流动分异等联合过程。钒钛磁铁矿石产于岩体下部还是上部与母岩浆的氧逸度有关:高的氧逸度导致磁铁矿早期结晶而使得其堆积于岩体的下部,相反,低氧逸度则导致低品位的浸染状矿石产于岩体的上部。虽然野外一些证据表明,元古宙斜长岩中的磷铁矿石可能是不混溶作用形成的,但是目前尚无实验证据。某些玢岩铁矿的一些磷灰石-磁铁矿石可能与闪长质岩浆同化混染了地壳中的磷导致的不混溶作用有关。除此之外,其他各类与岩浆作用有关的铁矿床均与岩浆后期的岩浆-热液作用有关。这些不同类型铁矿床的蚀变和矿化过程具有相似性,反映了它们形成过程具有相似的物理化学条件。成矿实验以及流体包裹体研究表明,岩浆-流体转换过程中出溶流体的数量以及成分受多种因素控制,其中岩浆分离结晶作用以及碳酸盐地层和膏盐层的混染可导致出溶的流体中Cl浓度的升高。早期高氧逸度环境可以使得硫以SO42-形式存在,抑制硫与铁的结合形成黄铁矿,有利于铁在早期以Cl的络合物发生迁移。大型富铁矿的形成需要一个长期稳定的流体对流循环系统,而岩浆的多期侵位或岩浆房以及在相对封闭的环境中(需要一个不透水层)一个有利于流体循环的断裂/裂隙系统是形成一个长期稳定的流体对流循环系统的必要条件。但是由于不同地质环境,流体中铁的卸载方式和位置会有明显差别,由此导致不同的矿石结构构造和不同的矿体产状。     

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。     

新疆准噶尔北缘阿克希克铁金矿流体包裹体研究

阿克希克铁金矿床位于准噶尔北缘,矿体呈似层状、脉状、透镜状赋存于南明水组火山岩及凝灰岩的接触带上。围岩蚀变不发育,主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化等。矿床的形成经历了火山沉积期和热液期,铁矿化主要形成于火山沉积期,金矿化主要形成于热液期。火山沉积期石英以发育液体包裹体和少量含CO2包裹体为特征,热液期石英以发育含CO2和碳质(CH4和C4H6)包裹体为特征。火山沉积期成矿流体为中温(集中于180~320℃)、低盐度(集中于6~10 wt%Na Cleq)、中-低密度(0.59~0.98 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2体系。热液期成矿流体为中温(集中于220~320℃),低盐度(集中于2~10 wt%Na Cleq),中-低密度(0.55~1.03 g/cm3)的Na Cl-H2O-CO2-CH4型流体。火山沉积期石英的δDSMOW为-129.9‰~-97.9‰,δ18OSMOW值介于7.9‰~12.3‰,δ18OH2O值为-2.6‰~4.4‰,推测成矿流体为海水与岩浆水的混合。热液期石英的δDSMOW介于-129.8‰~-102.6‰,δ18OSMOW值介于11.2‰~16.1‰,δ18OH2O变化于3.1‰~7.4‰,推测成矿流体为变质水混合深循环的大气降水。结合矿床地质特征、流体成分和性质,本文认为热液期金矿化与CO2-CH4流体有关。     

新疆雅满苏铁矿床矽卡岩和磁铁矿矿物学特征及其地质意义

雅满苏铁矿床位于东天山中段,矿体赋存于下石炭统雅满苏组安山质火山碎屑岩中,受近EW向断裂及环形断裂构造控制。矿体主要呈层状、似层状、透镜状,近矿围岩蚀变强烈,形成石榴石矽卡岩及复杂矽卡岩。电子探针分析结果表明,石榴石为钙铁榴石-钙铝榴石系列,其化学组成可表示为And45.68~100Gro0.67~57.95(A1m+Sps)11~29.03,与典型的矽卡岩型铁矿中石榴石端员组分相似。在磁铁矿Ca+Al+Mn-Ti+V图解中,大部分样品落入矽卡岩型铁矿区;TiO2-Al2O3-MgO图解中,大多数的样品落入沉积变质接触交代磁铁矿趋势区,部分早期磁铁矿落在岩浆趋势区内。结合矿床地质特征和矿物学研究,认为大多数样品经过了一个热液交代作用过程,表明雅满苏铁矿的形成与岩浆热液交代作用有关。