河南窑场铁矿床成因矿物学研究及其地质意义

窑场铁矿床位于河南鲁山地区,大地构造位置属于华北陆块南缘,控矿地层为太华群铁山岭组,主要矿体共有两个,主要有辉石铁英岩和角闪石铁英岩组成,夹有少量的黑云角闪片岩、大理岩和花岗质混合岩,主要的矿石矿物为磁铁矿(30%～35%),少量赤铁矿(<5%)和镜铁矿(<3%)。脉石矿物有石英、角闪石、辉石、石榴子石等。围岩的组成包括黑云辉石岩、黑云角闪岩、黑云角闪片岩、黑云片岩、角闪黑云变粒岩、大理岩及少量的花岗质混合岩。矿石中的角闪石均属于镁角闪石,辉石有富铁透辉石、斜铁辉石,磁铁矿以纯磁铁矿为特征;围岩中的角闪石属于镁角闪石和纯镁闪石,辉石主要为透辉石,黑云母为镁质黑云母,伴有少量金云母,石榴子石以铁铝榴石为主,含有镁铝榴石、钙铝榴石分子。化学成分分析显示本区的变质相达角闪岩相,估算其变质的压力范围为0.36GPa～0.74GPa。与典型华北陆块前寒武纪铁矿床对比,窑场铁矿床的矿物组合、变质等级以及沉积相类型均与新太古代的条带状铁建造相似。磁铁矿高Ni、低Co的特点表明其成矿来源与深部物质有关。

河南窑场铁矿床地球化学特征及其地质意义

通过对窑场铁矿床围岩和矿石的地球化学分析,得出本区条带状硅铁建造可能与海相火山沉积物有关,属于前寒武纪火山沉积变质型铁矿床范围,可进一步划分为火山岩-中酸性杂砂岩-硅铁质沉积建造。流体包裹体测温结果表明,含矿围岩中的包裹体均一温度集中在220～340℃之间,矿石中包裹体均一温度峰值为220～300℃,成矿流体具有低盐度(w(NaCleq)为0.88%～11.34%)、低密度(0.66～0.99g/cm3)特征。由激光拉曼探针分析可知,石英中气液包裹体具有较复杂的气液相成分,显示除水外,还具有较强还原性物质成分的特征峰值,表明整个成矿过程均处于还原环境。窑场铁矿床经历了前期含硅铁沉积物的沉积阶段和后期的区域变质作用阶段,变质成矿流体发生了不混溶现象,对成矿元素的富集起到一定的促进作用。