新疆西天山智博铁矿床火山岩和侵入岩岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒山集中产出多个大、中型海相火山岩型富铁矿床,引起人们的广泛关注。这些铁矿的成因被认为与火山作用有关,但对其成岩成矿的大地构造背景尚不清楚。文章研究了智博铁矿区出露的火山岩和侵入岩的岩石学、岩石地球化学,尝试探讨该问题。智博铁矿体赋矿围岩为早石炭世大哈拉军山组玄武岩和安山岩,侵入岩有晚石炭世花岗岩、花岗岩脉和闪长岩脉。玄武岩和安山岩在构造环境判别图解中投影于火山弧范围内,在花岗岩类构造环境判别图解中,320 Ma的花岗岩脉和319 Ma的石英闪长岩投影于岛弧环境,304 Ma的花岗闪长岩则投影于同碰撞环境。结合前人研究成果,认为智博地区在早石炭世为岛弧环境,晚石炭世可能经历了岛弧俯冲向同碰撞环境的转变。玄武岩亏损Ta、Nb,相对亏损Th,富集Rb、U、Pb;安山岩亏损Ta、Nb,富集轻稀土元素和Rb、U、Th、Pb,结合Sr/Th-Th/Ce和Th-Ba/Th图解判别,推测智博铁矿床玄武岩和安山岩岩浆源区为受到了俯冲带流体交代的楔形地幔。

新疆西天山智博铁矿床磁铁矿成分对其成矿机制的指示

智博铁矿床位于新疆西天山阿吾拉勒成矿带东段,主要赋矿围岩为石炭系大哈拉军山组安山岩、玄武质安山岩和火山碎屑岩。该矿床主要有东、中、西3个矿区,其中以东矿区为主矿区。矿体主要呈层状、似层状、厚板状和透镜状。金属矿物以磁铁矿为主,含有少量黄铁矿、赤铁矿和黄铜矿。矿石构造以块状和浸染状构造为主,此外还有角砾状构造、条带状构造、流纹状构造和脉状构造等。矿石结构有他形-半自形结构、板条状结构和海绵陨铁结构等。智博铁矿床蚀变矿物主要有透辉石、钠长石、阳起石、绿帘石、钾长石等,含有少量方解石、石英和绿泥石等。根据矿石和矿物共生关系,将智博铁矿床划分为岩浆期和热液期2个成矿期次。岩浆期可划分为钠长石-透辉石阶段和磁铁矿-阳起石阶段,热液期可划分为钾长石-绿帘石阶段和石英-硫化物阶段。根据智博磁铁矿的电子探针数据,各类磁铁矿矿石中除热液期含黄铁矿致密块状矿石w(FeO_(T))变化较大外,其他类型磁铁矿的w(FeO_(T))多集中在90%~95%,又以岩浆期块状矿石中w(FeO_(T))最高。对其氧化物进行相应的图解,电子探针数据中w(CaO)、w(Al_(2)O_(3))、w(MnO)、w(K_(2)O)、w(MgO)和w(SiO_(2))都和w(FeO_(T))有良好的负相关性,而NiO和TiO_(2)则具有一定的正相关性,V_(2)O_(3)则在岩浆期块状和含磁铁矿脉矿石中含量明显高于其他类型矿石。根据磁铁矿TiO_(2)-Al_(2)O_(3)-MgO成因图解和w(Ca+Al+Mn)-w(Ti+V)成因图解显示,智博铁矿床矿石兼具岩浆型成因特征和热液型成因特征,表明智博铁矿床的形成与岩浆作用和火山热液交代作用有关。

新疆智博铁矿床三维地质建模及深部成矿预测

随着浅部矿的日益减少,深部找矿任务越来越受到重视。三维地质建模技术在成矿预测、资源定量评价等方面得到广泛应用。基于Micromine软件平台利用三维建模技术及地质统计学等方法,结合收集的矿区勘探工程数据,构建了西天山典型火山岩型铁矿床——新疆智博铁矿地表模型、地层模型、钻孔模型、矿体模型等三维地质模型。基于地质认识及构建的三维地质模型的研究得出:①新疆和静县智博火山岩型铁矿床具层控特征;②矿床控矿因素包括地层标志和围岩蚀变;③初步估算靶区资源量为9382.85×10^(4) t。