含膏盐建造铁矿床中磁铁矿LA-ICP-MS微量元素测定与地球化学特征研究

膏盐建造会影响成矿流体的氧逸度和成矿流体成分,表现在磁铁矿元素组成会发生变化,从而对铁矿床的形成具有重要的指示作用,因此可以应用磁铁矿元素组成变化进行矿床类型划分和成因的厘定。膏盐建造广泛发育在新疆“帕米尔式”铁矿床和长江中下游宁芜铁矿床中,但膏盐建造的控矿机制尚不清楚。本文以新疆“帕米尔式”铁矿床和长江中下游宁芜玢岩铁矿床中的磁铁矿为研究对象,应用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测定其元素组成,分析磁铁矿中微量元素种类、含量及其地球化学特征,进而反演两种类型磁铁矿的成矿过程与形成环境,探讨膏盐建造在磁铁矿床形成过程中的控制作用。结果表明：①宁芜地区磁铁矿主要具有高Ti(平均含量16401μg/g)、V(平均含量2256μg/g)特征,说明其与岩浆作用密切相关。②新疆塔什库尔干地区磁铁矿床中的磁铁矿中Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素(HFSE)含量明显偏低,结合磁铁矿类型判别图将该地区磁铁矿床主要划分为两种成因类型,即与海相火山活动相关的岩浆热液型磁铁矿特征和热液交代矽卡岩型。分析表明两地区膏盐建造控矿作用明显不同：在塔什库尔干地区磁铁矿床形成过程中改变了氧逸度,而在宁芜地区玢岩铁矿形成过程中,为成矿提供了重要成矿物质来源。     

宁芜矿集区凹山铁矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿作用的制约

凹山铁矿床是一个典型的玢岩型铁矿床,成矿过程具有多阶段的特征,是宁芜矿集区凹山矿田成矿作用演化的典型代表。本次研究工作,在详细的野外地质调查研究和室内研究的基础上,将主要矿石矿物磁铁矿的形成划分为4个世代,分别为浸染状磁铁矿、角砾状磁铁矿、粗粒脉状磁铁矿和伟晶状磁铁矿,它们是四个成矿阶段的产物。电子探针和LA-ICP-MS原位分析表明,随着成矿作用的演化,磁铁矿主量元素中Ti、Mn、V含量变化微弱,Al、Mg含量增高;微量元素中Ga、Sn及高场强元素Zr、Hf、Nd、Ta含量变化较小;从角砾状矿石到伟晶状矿石Co含量逐渐增高、Sc含量逐渐降低。根据以上成矿各阶段中磁铁矿成分的变化,并结合前人研究成果得出,凹山铁矿床作为一个高温气液充填矿床,其成矿物质主要来自于岩浆演化晚期形成的高温富铁流体。在成矿过程中磁铁矿具有同源连续演化的特征,其中隐爆作用诱发了大规模铁沉淀,并为成矿提供了空间,形成了早期的浸染状和角砾状矿石;成矿过程中流体成分不断变化,后期大量挥发份的累积和外源流体的逐渐加入,形成了伟晶状矿石并使得磁铁矿具有了热液成因的特征。     

西昆仑塔什库尔干地区赞坎铁矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿的制约

赞坎铁矿床是塔什库尔干地区一个典型的沉积变质型铁矿,具有多阶段成矿的特征,是塔什库尔干地区铁矿成矿作用演化的典型代表。文章将赞坎铁矿床主要矿石矿物磁铁矿的形成划分为3个世代,分别为条带状磁铁矿、浸染状磁铁矿和粗晶脉状或块状磁铁矿,分别代表3个成矿阶段的产物。电子探针和LAICP-MS原位分析表明,赞坎铁矿从条带状磁铁矿到粗晶块状磁铁矿随着磁铁矿的成矿演化主量元素中Al元素有减少的趋势,而Ti、Mn、Mg、V元素均具有增加的趋势;微量元素中Co、Nb、Hf、Ta等具有减少的趋势,Sc、Ga、Zr、Sn等元素具有增加的趋势。根据以上各成矿阶段中磁铁矿成分变化,并结合前人的研究成果发现,赞坎铁矿早期条带状磁铁矿与火山沉积作用有关,成矿后期特别是在粗晶块状和脉状磁铁矿阶段受岩浆热液影响明显,富铁矿有岩浆热液的参与。     

老挝帕莱通铁矿床西矿段磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

帕莱通铁矿床是老挝万象—呵叻中新生代盆地中最大规模的铁矿床,分为东、西2个矿段,西矿段为豆状、块状富磁铁矿矿体,东部则主要发育角砾状贫赤铁矿矿体。其中,西矿段主要产于新生代富铁质玄武岩中。文章对西矿段中豆状、块状磁铁矿进行了详细的野外地质调查和显微结构分析,发现块状磁铁矿具有细粒他形结构特征,豆状磁铁矿具有球粒同心圆状结构特征。对较为新鲜的磁铁矿进行电子探针(EPMA)以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)分析显示:帕莱通铁矿床磁铁矿TiO_2-Al_2O_3-MgO三角图落入岩浆岩区域;微量元素富集V、Ti、Cr、Co、Ni及Ga等元素,亏损Sr、Ba及Mg等不相容元素;w(Co)和w(Ni)较高,且较高的Ni/Co比值可以反映成因与深源物质;w(Ti)较高且Ni/Cr比值≤1,在Ti-Ni/Cr图中落入了热液型磁铁矿的范围;Ga-Sn图解表明磁铁矿属于斑岩型热液成因;(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)或Ni/(Cr+Mn)-(Ti+V)成因判别图显示该矿床兼具Kiruna型和斑岩型矿床的特征;w(V)表明磁铁矿在较低氧化环境中形成;(Al+Mn)-(Ti+V)形成温度判别图表明磁铁矿形成温度处于300～500℃范围内。文章认为帕莱通铁矿床成矿物质主要源于岩浆演化作用形成的富铁流体,后期由于岩浆热液流体的交代作用,使得磁铁矿具有了热液成因的特征。岩浆型矿床类型在老挝及邻区分布较为广泛,研究帕莱通铁矿的成因,对于总结区域成矿规律,指导同类型矿床找矿预测具有重要意义。     

内蒙古黄岗锡铁矿床夕卡岩矿物学特征及其成矿指示意义

为进一步查明黄岗锡铁矿矿床成因、夕卡岩矿物成分与金属矿化类型之间的联系,利用电子探针对研究区主要夕卡岩矿物的化学成分进行了详细的分析。测试结果表明,成矿早期石榴石的端员组分以钙铁榴石为主,主成矿期石榴石的端员组分以钙铝榴石为主;辉石端员组分变化较大,主要为透辉石和钙铁辉石。石榴石和辉石的矿物组分分别为Adr28.69～96.44Grs2.00～67.38(Prp+Sps)0.67～5.69和Di11.8～94.12Hd4.08～81.28Jo1.79～20.02,其较大的成分变化特征反映出夕卡岩不是在一个完全封闭的平衡条件下形成的。角闪石大多为镁铁钙角闪石,个别属于铁角闪石,成分变化较大的原因可能是由于氧化还原条件改变导致不同程度的AlⅥSi←→(Na,K)的置换作用,属于一种固相线下的转变。角闪石中四次配位的Si、Al及六次配位的Al、Ti和A位置的阳离子数变化范围很大,可能是由于接触交代作用过程中岩浆的成分差异或结晶时的物理化学条件改变所引起的。富锰的辉石夕卡岩是岩浆流体顺层间破碎带渗滤交代形成的,富锰辉石可作为本区寻找Sn、Cu、Zn等多金属的找矿标志,外接触带夕卡岩和其附近的大理岩中是多金属成矿的有利部位。     

冀南邯邢地区白涧和西石门夕卡岩型铁矿磁铁矿成因矿物学研究

对邯邢地区典型夕卡岩型铁矿床白涧铁矿和西石门铁矿中不同产状的磁铁矿的成分、热电性、爆裂温度及O同位素进行了详细的成因矿物学研究。研究发现：层间矿体具有低Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较小但变化范围大;接触带矿体为高Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较大,变化范围小。白涧铁矿层间矿和西石门铁矿中磁铁矿的REE表现出Eu的正异常,而白涧铁矿接触带矿为负异常。白涧铁矿磁铁矿中单层矿体热电性系数具有中部小、顶底大的特征。综合磁铁矿的成因矿物学研究,以热电性的空间变化规律为基础,建立了该区夕卡岩型铁矿的成因和找矿模型。     

夕卡岩型矿床成因类型及成矿特征

夕卡岩型矿床是一种具有重要工业意义的矿床类型,多年以来一直是矿床学研究工作的热点,经过一个多世纪的发展历程,对该类矿床的认识也由传统的接触交代成因演变为多种成因;但目前仍然有很多地质工作者局限于传统的接触交代成因。为了能够更好的认识该类矿床,本文在前期夕卡岩成因类型总结的基础上,归纳了各种夕卡岩及夕卡岩型矿床的主要特征及成矿作用,分析了不同成因夕卡岩类型之间的区别和联系。     

辽西地区夕卡岩型铁矿成矿规律及找矿方向探讨

辽西地区分布有巨厚的碳酸盐建造,其与中生代中酸性岩浆岩体相互接触形成了较多的夕卡岩铁矿.该类型矿床多产于辽西台陷与山海关台拱接触部位,与镁夕卡岩关系密切,多与铅、锌、钼等金属密切伴生.结合区域地球物理及地球化学资料,圈定大屯和钢屯偏道子为本区夕卡岩铁矿的成矿远景区.     

磁铁矿中微量元素和铂族元素的组成特征

文章分析了磁铁矿中铂族元素(PGE)含量的特征,发现磁铁矿中铂族元素富集为10-9级,主要为PPGE(即Pd,Pt,Rh)。富集PPGE的主要原因是其在热液活动的晚期阶段可以被轻微的再分配和富集,其含量的高低严格受岩浆结晶过程中氧逸度的控制。磁铁矿的结晶程度直接影响岩浆体系的氧逸度,控制了PGE的含量分布,进而影响成矿。     

鄂东南矿集区铁山铁矿床中磁铁矿元素

中国东部中生代经受由挤压向伸展的构造转换,为中酸性岩浆的运移和上侵提供了构造通道和空间,因此湖北东南部铁山铁矿床的成矿作用与燕山中晚期的中酸性岩浆侵入作用关系密切。许多学者对铁山铁矿床的矿床地质特征、成矿流体性质、控矿构造等问题进行了相应的研究,但对成矿物质来源、矿床成因、成矿流体温度、以及太平洋板块俯冲背景等的认识缺乏地球化学依据。本文在详细研究铁山铁矿床成矿地质背景和总结前人有关研究成果的基础上,通过电子探针和LA-ICP-MS原位分析,研究了该地区的磁铁矿元素的地球化学特征,认为铁山铁矿床主要存在镁矽卡岩型和岩浆—热液复合型两种矿床成因类型,其成矿物质主要来源于壳幔混溶型岩浆。这些研究为深入阐明鄂东南矿集区铁矿床成矿规律提供了新的地球化学依据。     

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。     

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。     

四川拉拉IOCG矿床气成-热液成矿期磁铁矿地球化学特征及其成矿意义

四川省拉拉铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床位于扬子地块西南缘,磁铁矿是矿床中重要的矿石矿物及Fe质的主要载体之一.结合矿相学及电子探针研究方法,探讨矿床中气成-热液成矿期磁铁矿的成因特征及Fe质来源.矿相学研究表明,气成-热液成矿期磁铁矿呈自形晶,与黄铜矿共伴生产出.电子探针分析表明,气成-热液成矿期粗粒自形晶磁铁矿主...     

秘鲁邦沟铁多金属矿地质特征及成矿阶段划分

秘鲁首都利马至查拉400km沿海成矿带赋存多处铁、铜、金矿床,铜金矿床具有IOCG(铁氧化物)型,铁矿多为矽卡岩型。邦沟铁多金属矿规模巨大,矿床位于西科迪勒拉山西部边缘的伊卡-纳斯卡拗陷附近。矿床类型既有矽卡岩特征,也具有IOCG特点。总结矿床地质特征认为,邦沟铁和多金属矿矿化存在同期不同阶段的特点,铁矿化发生在第一期,铜金硫化物矿化发生在第二期;铜金硫化物在空间上与主铁矿体异位,铜金矿有较大找矿潜力。     

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。     

新疆阿尔泰什根特铁矿床地质特征及成矿机制

什根特铁矿赋存于康布铁堡组火山沉积岩系中,矿体呈层状、透镜状、脉状,受地层控制。同时发育矽卡岩及磁铁矿化。矿床形成经历了火山沉积期(主成矿期),岩浆热液期(矽卡岩型矿化)和区域变质期。火山沉积期和岩浆热液期退化蚀变阶段的磁铁矿均具有富Fe,贫Si、Ti、V、Mg、Mn特点;磁铁矿稀土元素配分模式和原始地幔标准化蛛网图具有相似曲线变化特征,指示火山沉积期和退化蚀变阶段的铁矿化具有相同的物质来源,即来自基性火山岩。早期矽卡岩阶段石榴子石中流体包裹体均一温度为160~403℃,集中在180~260℃,盐度集中在5%~9%(质量分数,Na Cleq,下同),δD介于-134‰~-125‰,δ18OH2O值为4.7‰~8.6‰,表明流体为岩浆水。石英碳酸盐阶段流体包裹体均一温度为140~536℃,主要集中在160~340℃,盐度集中在6%~16%,表明流体具有从高温演化到低温、中低盐度和中低密度的特征,石英的δD介于-98‰~-95‰,δ18OH2O值为-0.6‰~2.0‰,表明该阶段流体来自岩浆水混合大气降水。     

新疆塔什库尔干地区铁矿成矿地质条件

塔什库尔干地区是新疆重要的沉积变质型铁矿矿集区.文章在对区内典型铁矿床及矿床地质特征综合分析的基础上研究了其成矿地质条件,认为古元古代火山沉积盆地内的海底火山作用为铁矿成矿提供了物质来源;后期岩浆侵入活动与磁铁矿层接触部位出现夕卡岩化使矿体进一步富集;褶皱作用使矿体产生局部增厚、减薄或尖灭;成矿后的断裂造成矿体沿走向的不连续.区内航磁异常的ΔT值大于200 nT,并有一定的延长,均与已发现的磁铁矿床相对应;地面磁异常500 nT以上的峰值带均为磁铁矿化引起的异常.Fe元素地球化学异常与古元古界布伦阔勒岩群完全吻合,布伦阔勒岩群是寻找沉积变质型磁铁矿床的主要层位.