论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献

晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:(1)产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-0.4‰~+0.3‰);(2)大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ^(13)C_(V-PDB):-1.9‰~+1.7‰);(3)经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ^(13)C_(V-PDB):-4.1‰~-3.5‰)。因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。

山西塔儿山地区夕卡岩型铁矿的赋矿围岩特征及控矿作用

山西塔儿山地区的夕卡岩型铁矿是山西省的重要铁矿类型。夕卡岩型铁矿的赋矿围岩以中奥陶统碳酸盐岩为主,分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,共3个组7个岩性段。该区中奥陶统的特点是白云质成分较高,较纯的灰岩较少,表现为潮上潟湖相、潮上盐坪相和潮下陆棚相交替的沉积环境;岩石富MgO,大部分碳酸盐岩的CaO/MgO值为2.63~5.51,属于方解质白云岩或富白云质灰岩;在热液交代作用过程中,白云质灰岩、钙质白云岩经热液交代形成了镁夕卡岩岩石组合,以透辉石-金云母夕卡岩、透辉石夕卡岩和金云母夕卡岩为主,铁矿体主要产于镁质夕卡岩中。中奥陶统碳酸盐岩的控矿作用表现为：大部分的铁矿体都产于由富镁碳酸盐岩蚀变而成的镁夕卡岩中,围岩中的镁质可以降低岩浆温度和黏度,转换硅酸盐中的铁质,形成镁质夕卡岩和铁质堆积;含石膏层的碳酸盐岩在成矿中具有关键性作用,不仅能够改善岩浆和流体的物理-化学性状,促进蚀变和矿化,还能提供有利的成矿空间,成为构成夕卡岩型铁矿矿集区的决定性因素之一。