新疆西天山查岗诺尔铁矿床稳定同位素特征及其地质意义

查岗诺尔铁矿是西天山阿吾拉勒铁成矿带的一大型磁铁矿床,赋存于石炭系大哈拉军山组火山-沉积岩系,根据矿石组构和矿物组合特征,可以划分为岩浆期和热液期(包括矽卡岩亚期)两个成矿期.该矿的矿床地球化学研究比较薄弱,本文针对不同成矿阶段的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方解石,利用同位素质谱测试方法,开展C、O、S等稳定同位素特征研究.结果表明:从岩浆期到矽卡岩期,磁铁矿的δ18OSMOW主要表现出岩浆热液的特征,但呈降低的趋势(2.4‰～1.9‰),指示围岩蚀变等热液活动对成矿流体的改变;岩浆成矿期和矽卡岩期δ34SV-CDT主要显示岩浆来源(0.8‰～7.3‰),但岩浆期可能有少量地层硫或海水硫的混入(δ34SV-CDT＞ 10‰);成矿晚期阶段的方解石δ13CPDB-δ18OSMOW呈正相关,指示可能存在不同类型NaCl浓度混合或流体-围岩之间的水岩反应,大理岩为成矿作用提供了部分的成矿物质.研究认为成矿早期以岩浆流体的结晶分异作用为主,而晚期阶段矽卡岩化及其退蚀变作用是铁富集成矿的主导因素.     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床磁铁矿和石榴石微量元素特征及其对矿床成因的制约

查岗诺尔大型磁铁矿床位于西天山阿吾拉勒东段,赋存于下石炭统大哈拉军山组安山岩及安山质火山碎屑岩之中,主体矿底板夹透镜状的大理岩,矿体主要为层状、似层状、透镜状。根据矿石组构和矿物共生特征,可以划分为岩浆期和热液期两个成矿期,后者包括矽卡岩和石英-硫化物两个亚成矿期,进一步可以细分为6个成矿阶段。岩浆期的磁铁矿∑REE很低,稀土配分模式大致呈轻稀土、重稀土较富集而中稀土亏损的U型,富Ti、V、Cr,表明铁质可能来自安山质岩浆的结晶分异作用; 矽卡岩亚成矿期的磁铁矿∑REE极低,略微富集LREE,其它稀土元素亏损强烈,贫Ti、V,略富集Ni、Co和Cu。矽卡岩亚期的含矿和无矿矽卡岩中的石榴石的稀土配分模式类似,∑REE含量相对较高,呈HREE富集、LREE亏损、弱正Eu异常的分布型式,显示了交代成因石榴石的特征,暗示与其共生的磁铁矿也是通过热液流体与围岩地层的交代反应生成的,铁质来自围岩。结合矿床地质与微量元素地球化学,认为查岗诺尔铁矿可能是岩浆型和矽卡岩型(主要)的复合叠加矿床。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中,与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段,它们均发育丰富的环带结构,具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al₂O₃、SiO₂、MnO、TiO₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩,呈褐黄色,粒度较细,发育核-边结构,呈非均质性,显示异常干涉色,其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro_51-53And_41-43Spr_4-8）,而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带,总体相对富钙铁榴石（Gro_18-35And_60-77Spr_4-6）;Grt2核部（Grt2-c）呈均质性,为钙铁榴石（And_99-100Spr_0-1）,边部显异常干涉色,发育振荡成分环带,为钙铝铁榴石（Gro_34-54And_38-61Spr_6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布,呈红褐色,自形粗粒结构,显非均质性,发育振荡成分环带,端员组分总体以钙铁榴石为主,次为钙铝榴石（Gro_27-43And_50-68Spr_3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明,早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系,其中向边部生长过程,由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放,体系的氧逸度、pH值呈振荡变化;晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构,核部（Ep1-c）均匀无环带,X_Fe值（X_Fe=Fe³⁺/（Al+Fe³⁺）,原子比值）为0.19~0.21,w（MnO）为0.05%~0.18%,w（TiO₂）为0.10%~0.12%,生长边（Ep1-r）多发育振荡环带,X_Fe值为0.26~0.29,w（MnO）为0.01%~0.14%,w（TiO₂）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长,不均匀且经历了溶解-再沉淀过程,X_Fe值为0.15~0.20,w（MnO）为0.42%~1.19%,w（TiO₂）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长,较均匀、无环带结构,X_Fe值为0.28~0.37,w（MnO）为0.12%~0.77%,w（TiO₂）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明,从Ep1-c到Ep1-r,到Ep2,再到Ep3,流体体系氧逸度经历了先增加,后降低,再升高的变化过程。同时,流体成分也在变化,先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化,而后又变为富Mn贫Ti。因此,在热液磁铁矿矿化阶段,查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示,石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。     

新疆南天山查岗诺尔大型磁铁矿矿床地质特征及矿床成因

查岗诺尔铁矿床为新疆南天山近年来发现的大型磁铁矿床.该矿床产于南天山造山带下石炭统大哈拉军山组火山-碎屑-碳酸岩建造中,储量达到1.3亿吨.矿床由多个平行于地层层理的矿体组成,其主矿体位于隐爆角砾岩内.主要的矿物组合包括磁铁矿、磁赤铁矿、穆磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿及极少量的镜铁矿等.通过对矿石的结构、构造以及矿石矿物化学成分的综合分析,表明该矿床的形成与火山通道附近的潜火山构造隐爆作用密切相关.该矿床的发现为区域上寻找同类矿床提供了广阔的找矿前景.     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床成矿时代——来自石榴子石Sm-Nd等时线年龄的信息

查岗诺尔铁矿床赋存在大哈拉军山组中-上部的安山质火山碎屑岩和火山熔岩内,主矿体FeⅠ周围发育大量以石榴子石为代表的高温热液蚀变,精确厘定高温热液蚀变的时间是确定成矿作用是与火山作用有关还是由岩体侵入作用所导致的关键。石榴子石与磁铁矿体的关系最为密切,其形成时间稍早或同时于磁铁矿。石榴子石Sm-Nd同位素测试结果表明,147Sm/144Nd值为0.2792~0.5481,143Nd/144Nd值为0.512950~0.513501,7个样品拟合的线性关系良好,获得的Sm-Nd等时线年龄为(316.8±6.7)Ma,指示了高温热液蚀变的时间,表明主要磁铁矿体的形成时代为早石炭世晚期,成矿作用及高温热液蚀变可能不是矿区内二叠纪岩体侵入携带的岩浆热液与大理岩发生矽卡岩化所导致,而可能是大哈拉军山组火山岩喷发后的岩浆期后热液与下伏大理岩发生接触交代反应引起的。     

新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义

乌吐布拉克中型铁矿床赋存于上志留统—下泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体呈似层状、透镜状,矿体及其周围发育大量矽卡岩矿物。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石为主,角闪石端员组分主要为铁镁钙闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为交代矽卡岩中的钙矽卡岩。磁铁矿的主要组分、稀土及微量元素表明其形成与矽卡岩密切相关。结合矿床地质特征,认为矽卡岩是由岩浆热液流体交代康布铁堡组基性火山岩(熔岩和火山碎屑岩)及灰岩而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。     

新疆和静县查岗诺尔铁矿床FeⅠ矿体围岩蚀变特征

新疆和静县查岗诺尔铁矿床位于伊犁微板块北缘之博洛科努早古生代岛弧带,属于阿吾拉勒金、铜、铅、锌、铁成矿带东段。矿区出露地层主要为下石炭统大哈拉军山组火山岩和上石炭统伊什基里克组火山岩,两者为断层接触关系。由于成矿矿浆的多期次活动,查岗诺尔铁矿广泛发育围岩蚀变,形成沿断裂带分布的带状蚀变带。通过研究发现,矿床主矿体FeⅠ号主矿体的围岩蚀变情况,按不同蚀变矿物组合,自东向西可分出石榴石带、绿帘石-阳起石带、阳起石-磁铁矿带、蚀变大理岩带和阳起石带,对应三期蚀变作用。各阶段的矿物共生组合分别为：磁铁矿＋透辉石＋石榴石、磁铁矿＋阳起石＋绿帘石、磁铁矿-石榴石-阳起石-绿帘石-石英-碳酸盐。矿区蚀变是由高、中温火山热液交代中酸性火山碎屑岩而形成。     

西天山查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩地球化学特征及岩石成因

对伊犁地块东北缘查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩进行了系统的岩石学,锆石U-Pb年代学,岩石地球化学,Nd、Sr同位素地球化学研究.该区火山岩包括玄武岩(少量)、粗面岩、安山岩、流纹岩以及火山碎屑岩,它们的化学组成绝大多数属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,少数玄武岩和安山岩属于钙碱性和低钾拉斑玄武岩系列.微量元素方面,它们相对...     

新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义

巴特巴克布拉克铁矿床为在新疆阿尔泰新发现的中型铁矿床,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,矿体呈似层状、透镜状及不规则状,周围发育大量矽卡岩矿物。文章对矽卡岩矿物进行了研究,电子探针分析结果显示,石榴子石端员组分为钙铁榴石-钙铝榴石系列,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分以铁镁钙闪石为主。研究表明,矿区矽卡岩为交代成因矽卡岩。通过矿床地质及矿物成因研究,认为该矽卡岩是由岩浆热液交代火山岩所形成,磁铁矿的富集成矿与矽卡岩的退化蚀变密切相关。     

西天山查岗诺尔和智博铁矿区火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

西天山东段的查岗诺尔铁矿和智博铁矿赋存于以玄武岩、玄武安山岩、粗面岩以及安山质凝灰岩为主的晚石炭世火山岩中, 对火山岩的形成时代以及构造地质背景的研究是重建成矿过程的关键。本文通过对两个矿区的火山岩进行岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析来探讨火山岩形成的构造环境与时代。地球化学分析表明大多数火山岩化学成分从钙碱性、高钾钙碱性变化到钾玄岩系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE; 如Rb、Th、K),重稀土元素(HREE)配分平坦,同时具有Nb、Ta、Ti的强烈亏损,类似于岛弧火山岩的地球化学特征。大多数玄武质火山岩在构造环境判别图中位于火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示流纹岩和英安岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为301.8±0.9Ma和300.3±1.1Ma。此外,对两件闪长岩样品测年获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄介于303.8～305Ma之间。火山岩与闪长岩样品具有类似的地球化学特征以及形成时代,表明它们可能来源于同一母岩浆,形成于相同的构造背景下。结合区域地质资料,本文认为矿区内出露的高钾钙碱性到钾玄岩系列火山岩可能属于俯冲过程末期阶段大陆岛弧岩浆作用的产物。     

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。     

新疆西天山阿克萨依铁矿床地质及地球化学特征

近年新疆阿吾拉勒铁铜成矿带内铁矿找矿勘查取得了突破性进展,阿克萨依铁矿是其中一个新发现并评价的中型规模铁矿床。该矿床的地质特征与带内其他铁矿明显不同,成因不明。矿体主要赋存于下石炭统阿克沙克组的粗安岩、玄武岩、安山岩、安山质凝灰岩,少量赋存于下石炭统大哈拉军山组上段的凝灰岩中。阿克沙克组玄武岩和安山岩富集LREE和LILE（如Rb、Th、K）,亏损HREE和HSFE（Nb、Ta、Ti）,稀土元素呈右倾的配分模式,结合Th-Ta-Hf/3、Zr/4-Y-Nb*2和Th-Nb构造环境判别图解,认为这些火山岩可能形成于岛弧环境。阿克萨依铁矿的形成与岛弧内发育的火山机构有关,矿体受火山机构的次级断裂控制,呈脉状、透镜状,围岩蚀变发育,以绿泥石化、碳酸盐化为主,硅化、绿帘石化为次。矿石主要为浸染状和脉状构造,局部发育块状和角砾状构造。成矿过程可划分为3个阶段：磁铁矿阶段、石英-硫化物阶段和绿泥石-碳酸盐阶段。阿克萨依铁矿区磁铁矿低w（TiO₂）（变化范围0~1.7%、平均0.2%）、w（Cr₂O₃）（0~0.2%、平均0.06%）和w（NiO）（平均值接近0）,明显不同于岩浆分异型钒钛磁铁矿床磁铁矿的w（TiO₂）（≥5.4%）,而与热液型和接触交代型铁矿磁铁矿的w（TiO₂）相似（平均0.18%~0.33%）;黄铁矿Co/Ni比值都较高（>1）,具火山成因、热液成因黄铁矿的特征;硫同位素δ³⁴S值介于-0.6‰~0.4‰,成矿流体具岩浆硫的特征。初步认为阿克萨依铁矿床可能是与火山活动紧密相关的火山-次火山热液交代型铁矿床。     

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。     

东天山红云滩铁矿床矿物学、矿物化学特征及矿床成因探讨

东天山红云滩铁矿赋存于下石炭统雅满苏组火山碎屑岩地层中.矿体主要呈层状、似层状、透镜状.矿石矿物以大量磁铁矿为主,含少量的磁赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿和极少量的黄铜矿等.脉石矿物主要有石榴石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石、黑云母、钠长石、石英等.矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,局部为条带状构造、脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代结构.围岩蚀变对称分带明显,从矿(化)体到两侧围岩,蚀变呈现从深色到浅色的变化现象.根据矿物共生组合、矿石组构的观察,本次工作识别出矽卡岩期和热液期两个成矿期,进一步细分为4个成矿阶段:矽卡岩阶段、退化蚀变阶段(主成矿期)、热液早期阶段及石英-硫化物阶段.电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分主要为阳起石和透闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为热液交代钙矽卡岩.磁铁矿的主、微量元素特征表明其形成与矽卡岩密切相关.结合成矿地质特征,认为矽卡岩是由富铁岩浆热液流体沿断裂构造运移、交代下石炭统雅满苏组富钙火山碎屑岩地层而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关.     

西天山敦德铁矿床磁铁矿原位LA-ICP-MS元素分析及意义

敦德铁矿床是天山成矿带内新近发现并勘查的一处大型海相火山岩型铁矿床。该矿床的矿石可划分为浸染状、稠密浸染状、条带状和块状4种主要类型。其中的条带状矿石包括磁铁矿_矽卡岩条带和磁铁矿_方解石条带2种亚类型。块状矿石内出现围岩或矽卡岩角砾时则构成角砾状矿石,其磁铁矿的成因无甚差异。根据野外观察和矿相显微研究,认为磁铁矿形成于早期矽卡岩阶段后的退化蚀变阶段,之后又被更晚的硫化物阶段和绿泥石_碳酸盐阶段的矿物叠加。敦德磁铁矿内主要发生了Al、Mn、Mg和Zn的类质同象置换,此外,也含有Ti、Si、Ca等次要元素以及Na、K、V、Cr、Ni、Co等多种可检测到的微量元素。磁铁矿内元素含量在空间上显示出直观的差异,由深部到浅部,Mn、Zn含量升高,Si、Ca、Na、K、Pb、Ba、Sr、Sb、Cu等含量降低。在Ti O2_Al2O3_Mg O图解、Ti O2_Al2O3_(Mg O+Mn O)图解和Ca+Al+Mn_Ti+V图解上,敦德磁铁矿的分析数据均投影于热液交代(矽卡岩)成因区域。综上认为,该矿床的磁铁矿可能为热液充填交代成因。