内蒙古黄岗锡铁矿床花岗岩深部源区特征与构造岩浆演化:Sr-Nd-Pb-Hf多元同位素制约

黄岗锡铁矿是大兴安岭南段成矿带的一个重要矿床,其广泛分布的花岗岩类与成矿有密切的成因联系。采用热电离质谱仪和LA-ICP-MS系统研究了黄岗花岗岩的Sr、Nd、Pb和Hf同位素组成特征,结果显示其[N(87Sr)/N(86Sr)]i值在0.702 11～0.707 29间,接近现代大洋玄武岩而小于大陆地壳的[N(87Sr)/N(86Sr)]i值,εNd(t)值在-0.8～0.9间,Nd模式年龄TDM介于993～855Ma间;Pb同位素值较高,N(206Pb)/N(204Pb)介于18.974～26.107间,N(207Pb)/N(204Pb)介于15.554～15.914间,N(208Pb)/N(204Pb)主要在38.894～39.890间,铅具有混合来源特征;N(176 Hf)/N(177 Hf)比值介于0.282 744～0.282 922间,εHf(t)值变化范围较大,为1.9～18.3,两阶段Hf模式年龄(TDM2)变化范围为888～561Ma。同位素组成特征表明,黄岗花岗岩的源区为起源于亏损地幔的初生下地壳物质的部分熔融,可能存在少量古老陆壳物质的混染。年轻的Nd、Hf同位素模式年龄暗示本区新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件。结合区域晚中生代构造背景,黄岗花岗岩的形成机制为:被俯冲洋壳析出流体交代的地幔楔或亏损地幔减压部分熔融作用形成的基性岩浆分离后,诱发岩石圈拆沉、幔源岩浆上涌和底侵,促使镁铁质的初生地壳物质重熔并不断分异演化,从而产生了大量花岗岩浆,其地球动力学背景可能与太平洋板块的NNW斜向俯冲作用有关。

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。

内蒙古黄岗锡铁矿床流体包裹体特征及成矿机制研究

黄岗锡铁矿床是大兴安岭南段多金属成矿带内的一个重要的矽卡岩型矿床。下二叠统大石寨组及黄岗梁组是矿区的主体含矿层位,矿体总体顺层分布,空间上与矽卡岩密切相关。矿床的形成经历了矽卡盐阶段、退化蚀变阶段、石英硫化物阶段和碳酸盐阶段。对不同成矿阶段的石榴子石、绿帘石、角闪石、石英、方解石和萤石中流体包裹体所进行的岩相学和显微测温研究表明,与成矿有关的包裹体类型主要有硅酸盐熔融包裹体、H2O-NaCl型包裹体、CO2-H2O±CH4型包裹体和CO2-H2O-NaCl型包裹体。成矿早阶段以硅酸盐熔融包裹体和H2O-NaCl型包裹体为主,晚阶段出现少量CO2-H2O±CH4型包裹体和CO2-H2O-NaCl型包裹体。从早期到晚期4个阶段的均一温度分别为(257~432℃、>550℃)、322~403℃、202~304℃、153~221℃;盐度w(NaCleq)为(12.13%~19.88%、>66.8%)、16.43%~22.34%、1.74%~14.77%、1.74%~11.9%。成矿流体的均一温度和盐度w(NaCleq)主要为220~432℃和1.74%~22.34%,属于高-中温、中-低盐度流体。流体包裹体的气相成分以CO2和H2O为主,其次为N2、O2和CH4,有少量C2H2、C2H4和C2H6;液相成分中,阳离子以Na+、K+为主,其次为Ca2+、Mg2+,阴离子以Cl-、SO24-为主,其次为F-,还含有少量Br-、NO-3。氢、氧同位素特征显示,前3个成矿阶段成矿流体的δ18OH2O值为-6.0‰~9.8‰,δDV-SMOW值为-116‰^-73‰,表明成矿流体主要为岩浆水;碳酸盐阶段成矿流体的δ18OH2O值为-10.9‰^-1.6‰,δDV-SMOW值为-104‰^-101‰,表明在成矿后期混入有部分大气降水。方解石的δ13CPDB值为-11.706‰~1.1‰,表明流体中的碳主要由岩浆-地幔经溶解作用所提供,且受到低温蚀变作用和大气降水的影响。硫化物的δ34SV-CDT值为-4.3‰~2.7‰,表明成矿物质主要来源于深部,可能受到后期成矿作用的叠加和改造。流体的降压沸腾和相分离,以及流体混合作用可能是成矿的主要原因。

内蒙古黄岗夕卡岩型锡铁矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

内蒙古黄岗大型夕卡岩型锡铁矿床位于大兴安岭南段黄岗梁-乌兰浩特锡铅锌铜多金属成矿带。本文利用辉钼矿Re-Os同位素定年方法对黄岗夕卡岩型矿体中5件辉钼矿样品进行了成矿年代测定,获得辉钼矿Re-Os模式年龄为134.6±2.0～136.5±1.9Ma,加权平均年龄为135.31±0.85Ma。辉钼矿Re含量高,显示有地幔物质体参与了成矿过程。大兴安岭地区成矿作用以中生代燕山期成矿为主,存在140～130Ma左右、180～160Ma左右的两次成矿爆发期,其中140～130Ma左右主要出现在岩石圈伸展减薄背景下,与燕山晚期侵入的小岩体有关的锡铅锌铜银多金属矿床;180～160Ma左右主要出现与燕山早期西伯利亚与华北板块后碰撞造山有关的钼铅锌铜金多金属矿床。黄岗锡铁矿床是在古太平洋板块俯冲大陆边缘弧后伸展环境下,发生的大规模成矿作用的产物。

内蒙古黄岗夕卡岩型锡铁矿床矿物晶体产出特征简介

内蒙古黄岗锡铁矿床是大兴安岭成矿带南段的一个重要的矿床,其金属矿产储量巨大,且蕴含着价值巨大精美的矿物晶体资源。该矿床因产出的众多珍贵矿物晶体标本而享誉国际,但在国内却鲜为人知。笔者对黄岗矿区矿物晶体的产出特征进行了简要介绍,重点对Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ区等主要产出地的矿物晶体品种和特征进行简要叙述。矿物晶体是一门新兴学科,在国外一些发达国家已受到了广泛的关注,相比而言,我国仍处于起步阶段。许多珍贵的矿物晶体标本由于缺乏认识而被破坏或廉价出售,造成了巨大的损失,未来需要引起各界的高度重视,使得矿物晶体学科研究、收藏和贸易深入的发展。

内蒙古黄岗铁锡多金属矿床磁铁矿成分特征研究及其指示意义

黄岗矿区位于大兴安岭南段成矿带的西南端.电子探针分析显示,矿区磁铁矿化学成分特征一致,FeOT含量89.34%~93.20%,平均91.44%;氧化物特征与前人划分的钙矽卡岩铁矿石整体类似.磁铁矿TiO_2-Al_2O_3-MgO、TiO_2-Al_2O_3-(MgO+MnO)、(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)成因图解显示本区磁铁矿成因为矽卡岩型,同时具有岩浆热液成因特点,表明岩浆对成矿的影响.结合矿床地质特征,认为黄岗铁锡多金属矿床形成主要受热液与围岩的接触交代作用,矿床成因为矽卡岩型.

大兴安岭南段黄岗矽卡岩型铁锡多金属矿床蚀变矿化特征及其成因

大兴安岭南段黄岗铁锡多金属矿床具有明显的蚀变-矿化特征,对于研究矽卡岩型矿床的成矿过程具有重要的意义.因此对该矿床中具有代表性的蚀变矿物以及金属矿物开展电子探针研究,结果指示研究区的热液演化经历了4个阶段:在进变质矽卡岩阶段(Ⅰ),矿物以含有钙铁榴石GrtⅠ核的钙铝榴石GrtⅡ和钙铁辉石为主;在退变质矽卡岩阶段(Ⅱ),矿物以富铁榴石GrtⅡ、浸染状磁铁矿以及含水矿物为代表;氧化物阶段(Ⅱ)的矿物以大量磁铁矿、锡石以及少量钙铁榴石GrtⅣ和透辉石为主;在硫化物阶段(Ⅳ),磁铁矿逐渐被硫化物交代,最后形成毒砂、黄铁矿、黄铜矿、铁闪锌矿、浅色闪锌矿-黄铜矿-方黝锡矿固溶体、锑黝铜矿等,表明黄岗铁多金属矿床的流体来源从岩浆水、交代流体最后演化为大气降水的加入,流体成分变化复杂,流体演化具体表现为温度逐渐降低,水岩比值逐渐升高,具有还原性→氧化性→还原性等特点.

内蒙古黄岗矽卡岩型铁锡矿床S-Pb-O同位素组成及对成矿物质来源的指示

内蒙古黄岗矿床是大兴安岭南段多金属成矿带一个重要的大型铁锡矿床。笔者在详细分析该矿床成矿地质条件的基础上,系统地研究矿床硫、铅、氧同位素组成特征,探讨了成矿物质来源。矿石硫化物的硫同位素组成变化范围较宽,δ34S值分布范围为-9.5‰～4.5‰,显示了硫具混合来源及多阶段成矿的特征;矿石硫化物铅同位素组成稳定,206Pb/204Pb值为18.252～18.344,207Pb/204Pb值为15.511～15.607,208Pb/204Pb值为38.071～38.388,矿石铅与钾长花岗岩钾长石铅同位素相似,且与矿区钾长花岗岩铅同位素具有较一致的范围而与其他花岗岩相差较大,表明矿石铅同位素与钾长花岗岩可能具有同源关系;磁铁矿δ18 O值为-2.3‰～3.9‰,结合矿床地质特征,认为铁质来源于大石寨组安山岩地层。