新疆西天山式可布台铁矿地质特征及成因分析

式可布台铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带西段,其矿体形态呈似层状、层状及透镜状,顺层产出于上石炭统伊什基里克组中。矿石矿物以赤铁矿为主,含少量菱铁矿,脉石矿物主要为铁碧玉和石英。矿石呈自形-半自形粒状、细晶质结构,致密块状和条带状构造。在显微观察的基础上,重点对矿石进行了主量和微量元素及电子探针分析。结果表明,矿石中赤铁矿电子探针数据在(Ti+V)-(Ca+Al+Mn)图的投点落于BIF区域内及其附近,表明其形成过程与BIF相似,菱铁矿电子探针数据MnO含量大于0.5%,说明其为沉积成因;矿石稀土元素具明显的Eu正异常(δEu=1.16～5.16)、高(Sm/Yb)PAAS值及近似的海底热液Y/Ho值(Y/Ho=23.0),均表明成矿物质来源与海底热液有关;矿石主量元素中高的MnO/TiO₂值(4.33～49.36)及缺乏强烈的负Ce异常(δCe=0.63～0.85),表明其沉积环境远离陆缘,海水的氧化还原状态为氧化-低氧化的过渡环境。综合研究表明,式可布台铁矿物质来源主要与海底热液有关,赤铁矿为氧化-低氧条件下海水的化学沉积成因,成岩过程中在有机质参与下菱铁矿...     

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。     

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。     

新疆西天山松湖铁矿床火山岩年代学和岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带内众多铁矿床的围岩火山岩时代、岩石成因和构造背景迄今尚未得到很好地约束。文章对该铁成矿带内的松湖铁矿床围岩粗面英安岩和流纹岩进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb测年和地球化学研究。粗面英安岩和流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(326.8±2.7)Ma和(327.3±1.7)Ma。粗面英安岩和流纹岩准铝质,均富集轻稀土元素、Rb、K、Zr、Hf,显示中等Eu负异常,亏损Ba、Sr、P、Ta、Nb和Ti。锆石饱和温度计算结果显示,粗面英安岩的母岩浆温度较高(774~812℃,平均792℃),流纹岩母岩浆的温度较低(713~790℃,平均750℃)。粗面英安岩具有非常低Sr高Yb的特征,Nb/Ta比值为10.8~11.4,具有较高的w(Th)(≥8.1×10-6)和高的Th/Ce比值(≥0.31);流纹岩具有低Sr低Yb特征,Nb/Ta比值为8.5~9.7,w(Th)(≥5.3×10-6)较高,Th/Ce比值为0.14~0.75,据此推测粗面英安岩母岩浆可能是上地壳部分熔融的产物,流纹岩母岩浆可能源于比粗面英安岩母岩浆更深的地壳的部分熔融。松湖铁矿区粗面英安岩和流纹岩具有弧火山岩的地球化学特征,结合构造环境判别图解和区域地质情况,推断其形成于大陆弧环境。     

新疆西天山松湖铁矿床稀土和微量元素地球化学特征及其意义

松湖铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带中段,赋存于石炭系大哈拉军山组火山-沉积岩系中。矿体呈似层状、透镜状,主要受近EW向、NWW向高角度逆断层控制。矿石主要呈块状、条带状、团块状构造,结构主要为半自形-他形粒状;矿石矿物主要为磁铁矿,其次为赤铁矿、黄铁矿及黄铜矿,脉石矿物主要为钾长石、绿泥石、方解石、绿帘石及阳起石等。围岩蚀变发育,在垂向和水平方向上具有分带性。矿区围岩是阿吾拉勒地区早石炭世岛弧火山岩的组成部分,不同岩性具有类似的稀土元素配分模式,均为轻稀土元素富集的右倾型,发育弱的负铈异常,中到弱的负铕或正铕异常。矿石中磁铁矿的∑REE值变化于20.75×10-6~65.41×10-6,配分模式为轻稀土元素富集的右倾型,发育中到弱的负铈及负铕异常。磁铁矿与围岩的稀土元素特征表明二者具有成因联系,与岛弧火山作用有关。磁铁矿微量元素特征表明成矿物质来源于深部,磁铁矿为火山热液交代成因。结合矿床地质特征,认为松湖铁矿床为海相火山热液型矿床。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床矿物学特征及其地质意义

查岗诺尔大型磁铁矿床位于西天山阿吾拉勒东段,矿体赋存于下石炭统大哈拉军山组安山质火山碎屑岩或凝灰岩中,主要呈层状、似层状、透镜状,受NW、NWW、NE断裂及环形断裂构造控制。矿区发育石榴石、透辉石、方柱石、阳起石、钾长石、绿帘石、绿泥石、方解石等蚀变矿物,矿石矿物主要为磁铁矿和赤铁矿,伴生的金属矿物以黄铁矿和黄铜矿为主。电子探针分析结果表明,石榴石和辉石分别为钙铁榴石-钙铝榴石系列和透辉石-钙铁辉石系列,其化学组成可表示为Adr37.97~97.89Grs0.19~57.21(Alm+Sps)0.84~4.38和Di28.68~87.46Hd10.46~70.13Jo0.24~5.53,与典型的矽卡岩型铁矿中石榴石和辉石的端员组分相似。在磁铁矿和赤铁矿的Ca+Al+Mn-Ti+V图解中,多数样品落入矽卡岩型铁矿的区域;在磁铁矿的TiO2-Al2O3-MgO图解中,多数样品落入或趋近于沉积变质-接触交代磁铁矿区域。结合矿床地质特征和矿物学研究,认为该矿床的形成与矽卡岩化紧密相关,矽卡岩化对铁成矿有重要的贡献。     

新疆西天山铁木里克铁矿床火山岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地质意义

铁木里克铁矿位于西天山阿吾拉勒铁铜成矿带中段,矿床围岩为一套以粗面安山岩、安山岩和流纹岩为主的连续变化的中酸性火山岩。本文通过对铁木里克铁矿床火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,并且结合Hf同位素和岩石地球化学研究,对火山岩的形成时代以及大地构造背景进行探讨。锆石LA-ICP-MS测年结果显示,粗面安山岩、安山岩以及流纹岩的测年结果分别是318.8±2.3Ma、320.8±2.5Ma和319.1±3.5Ma。地球化学分析表明该套火山岩属于高钾钙碱性-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的强烈亏损,具有明显的岛弧火山岩地球化学特征。在火山岩的大地构造判别图解上,样品点都落在了大陆弧部分。锆石的Hf同位素显示εHf(t)具有一致的变化范围(+6.2~+12.0),指示火山岩具有相同的岩浆来源,都是来源于早古生代新生陆壳的重熔,形成于相同的构造岩浆背景下。结合区域地质资料,本文认为铁木里克铁矿床出露的这套高钾钙碱性-钾玄岩系列火山岩可能是南天山洋闭合末期到陆陆碰撞早期大陆弧岩浆作用的产物。     

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...     

新疆西天山阿吾拉勒东段铁矿成矿时代与赋矿地层厘定

西天山阿吾拉勒铁矿成矿带发现大、中型铁矿床10处,为近年来我国新发现的十大资源接替基地中唯一铁矿资源接替基地。该带火山岩型铁矿床研究程度较低,成矿时代和赋矿地层层位认识混乱。在已有研究成果基础上,结合笔者多年地层研究成果,认为该区铁矿存在两个成矿期及赋矿层位,即晚石炭世早期(313~317 Ma±)巴什基尔期和早石炭世晚期(321 Ma±)谢尔普霍夫期。前者包括式可布台铁矿,赋矿地层为则克台组;后者包括查岗诺尔铁矿、备战铁矿等,其赋矿火山岩系地层被多数研究者称为大哈拉军山组。据生物地层和同位素测年成果,该地层层位和时代相当于阿克沙克组上亚组,但二者岩性迥异。其与大哈拉军山组为年代相差约30 Ma的不同层位,区域上两组间呈角度不整合接触关系。因此,建议对该赋矿地层创建新的地层单元名称。     

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。     

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.     

西天山松湖铁矿区火山岩地球化学特征、成岩时代及其地质意义

阿吾拉勒成矿带位于新疆西天山伊犁地块东北缘,是一条极其重要的铁、铜、金多金属成矿带。松湖铁矿床位于该成矿带西段,矿区出露的地层主要为一套钙碱性系列的火山岩,岩石类型有安山岩、安山质火山碎屑、少量英安岩、流纹岩及等质的火山碎屑岩。铁矿体赋存于安山岩及安山质火山碎屑岩中。安山岩中锆石U-Pb谐和年龄为(343.2±2)Ma,属早石炭世维宪期。该组火山岩具有相似的稀土元素及微量元素地球化学特征,暗示它们应为同源岩浆演化的产物。其微量元素组成具有富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、K等)和轻稀土元素、亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)的特点,显示活动大陆边缘火山岩特征。矿区安山岩的Nd同位素组成具有亏损型特征(εNd(t)=+2.09~+3.39,平均值为+2.59),而Sr同位素组成为富集型((87Sr/86Sr)i=0.7056~0.7060),显示其岩浆源区应为莫霍面附近的岛弧型地壳根部。     

新疆西天山松湖铁矿床叠加成矿过程——来自矿床地质和矿物地球化学的约束

松湖铁矿床是新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带中的典型中型铁矿床,该矿床铁矿石资源量5506万吨,矿体品位22%~54%,平均品位42%。本文对松湖铁矿床进行了矿床地质和矿物地球化学特征研究,查明了蚀变和矿化特征,划分了矿石类型以及成矿期和成矿阶段,探讨了矿床的形成过程。对松湖铁矿区围岩蚀变分带特征进行了仔细的划分,根据矿物相互穿插关系以及矿物组合和结构构造特征,将成矿过程分为3个成矿期6个成矿阶段。矿浆期成矿温度500~650℃,而热液期成矿温度为接近400℃,蚀变矿物绿泥石的形成温度平均为312℃。两种成因类型磁铁矿稀土元素特征具有专属性,矿浆期磁铁矿ΣREE值明显高于火山热液期磁铁矿,表明热液演化过程中稀土元素分馏程度较高。耦合矿床地质和矿物地球化学特征,初步判断新疆松湖铁矿为矿浆-火山热液叠加型铁矿床。     

Compositional Characteristics and Sulfur Isotope of Pyrites in the Zhibo Iron Deposit, Western Tianshan Mountain, NW China

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Geological and Geochemical Characteristics of Akesayi Iron Deposit in Western Tianshan Mountains, Xinjiang

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Geological Characteristics and Zircon U‐Pb Dating of Volcanic Rocks from the Beizhan Iron Deposit in Western Tianshan Mountains,Xinjiang, NW China

The Beizhan large iron deposit located in the east part of the Awulale metallogenic belt in the western Tianshan Mountains is hosted in the Unit 2 of the Dahalajunshan Formation as lens, veinlets and stratoid, and both of the hanging wall and footwall are quartz-monzonite; the dip is to the north with thick and high-grade ore bodies downwards. Ore minerals are mainly magnetite with minor sulfides, such as pyrite, pyrrhotite, chalcopyrite and sphalerite. Skarnization is widespread around the ore bodies, and garnet, diopside, wollastonite, actinolite, epidote, uralite, tourmaline sericite and calcite are ubiquitous as gangues. Radiating outwards from the center of the ore body the deposit can be classified into skarn, calcite, serpentinite and marble zones. LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of the rhyolite and dacite from the Dahalajunshan Formation indicates that they were formed at 301.3±0.8 Ma and 303.7±0.9 Ma, respectively, which might have been related to the continental arc magmatism during the late stage of subduction in the western Tianshan Mountains. Iron formation is genetically related with volcanic eruption during this interval. The Dahalajunshan Formation and the quartz-monzonite intrusion jointly control the distribution of ore bodies. Both ore textures and wall rock alteration indicate that the Beizhan iron deposit is probably skarn type.     

新疆吐克吐克铜矿黄铜矿Re-Os定年及成矿意义

吐克吐克铜矿为笔者新发现,产于新疆西准噶尔构造带南部,成矿时代尚缺乏精确的同位素年代学制约。该矿床硫化物组合单一,主要为黄铜矿。本文选择了8件黄铜矿样品,进行Re-Os法定年。结果得到了较好的效果,所有样品的Re含量为39.7×10~(-12)~2440.6×10~(-12),~(187)Os含量为1.2×10~(-12)~9.0×10~(-12),给出的等时线年龄为288.3±8.8Ma。这表明该区Cu的成矿作用与晚石炭世—早二叠世区域峰期岩浆活动一致,证实该区仍存在较大找矿空间。     

新疆西天山备战铁矿矿床地质特征与矿床成因

备战铁矿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中基性熔岩及火山碎屑岩中.矿体呈层状、似层状.矿石中的金属矿物以磁铁矿为主.其中,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、放射状结构等.基于磁铁矿的粒度和其颜色,磁铁矿又可分为2种类型.矿石构造主要有隐爆角砾状、贯入角砾状、斑杂状、致密块状、斑点状、条带状、网脉状和浸染状等类型.矿区内的蚀变矿物主要有透辉石、石榴石、阳起石、透闪石、绿帘石、绿泥石、电气石和碳酸盐等.根据对矿石组构、成因和产出特征的研究,备战铁矿的成矿期次可划分为隐爆-矿浆期(a)和隐爆-热液期(b)这两期,进一步可划分为磁铁矿-透辉石-石榴石(a1)、磁铁矿-阳起石-透闪石-石榴石-绿帘石-绿泥石(a2)、磁铁矿-石榴石-绿泥石(b1)、绿帘石-电气石-碳酸盐(b2)这4个成矿阶段.该铁矿床与其赋矿围岩大哈拉军山组中基性火山岩有密切的成因联系,属于火山岩型岩浆-热液复合矿床.     

Skarn and Magnetite Mineralogical Characteristics and Geological Significance of the Yamansu Iron Deposit in Xinjiang

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The Diabase Hosted Cihai Iron Skarn Deposit, Xinjiang, NW China

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