山东大张矽卡岩型铁矿床中铁的富集机制——来自流体包裹体和氢、氧同位素的证据

大张铁矿是鲁西地区近年来新发现的一个重要的矽卡岩型矿床。矿体主要赋存于石英二长闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩接触带及其附近。根据脉体穿插关系和交代蚀变特征,将大张矽卡岩型铁矿床成矿过程划分为矽卡岩阶段、氧化物阶段、硫化物阶段和碳酸盐阶段。通过对透辉石、绿帘石、石英和方解石等透明矿物显微观察发现,大张铁矿中流体包裹体类型主要有含子矿物三相包裹体、富气两相包裹体和富液两相包裹体。显微测温结果表明,从矽卡岩阶段到碳酸盐阶段,成矿流体经历了从高温(494.1~550℃)、高盐度(w(Na Cl_(eq))=18.07%~56.42%)向低温(156.4~225.1℃)、低盐度(w(Na Cl_(eq))=1.23%~6.16%)的持续演化过程。流体包裹体资料,结合氢、氧同位素数据(δ^(18)O_(fluid)=-1.8‰~11.4‰,δD_(fluid)=-101.1‰~-93.40‰)表明,成矿早期流体主要为岩浆水,晚期有大气水混入,流体演化过程中发生了流体沸腾、流体-碳酸盐岩相互作用和流体混合等地质过程。综合分析发现,大气降水与岩浆热液的混合作用以及温度降低是导致大张铁矿中铁沉淀富集形成富铁矿的主要机制。