膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用:以邯邢地区矽卡岩型铁矿床为例

矽卡岩型铁矿床是中国富铁矿床的重要类型,其储量占全部富铁矿的60%左右。膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用一直是广大学者所关注的重点。研究表明,邯邢地区矽卡岩型铁矿层中硫酸盐、硫化物的δ^(34)S值分别为24‰~29‰、11‰~20‰,具有海相沉积岩的S同位素组成特征,沉积膏盐层物质参与矽卡岩型铁矿的成矿过程。以邯邢地区矽卡岩型铁矿床为例,系统地分析了矿床中硫化物、硬石膏等含硫矿物的δ^(34)S的主要组成,阐述了膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用。(1)膏盐层中的Na^(+)、Cl^(-)等物质作为矿化剂加入气水热液,富碱的气水热液令接触区附近的闪长岩体出现钠长石化现象,析出Fe,并以铁氯酸钠络合物和铁卤化物的形式随热液运移。(2)膏盐层中的硫酸盐在高温条件下具有高氧化活性,与还原性的富铁热液发生氧化还原反应,提高热液氧逸度,热液中的Fe^(2+)被氧化成Fe^(3+),从而产生Fe_(3)O_(4),磁铁矿在围岩层间富集、沉淀,形成富铁矿床。(3)膏盐层物质溶解后在碳酸盐岩层间形成各种溶(熔)蚀空隙,为岩浆侵入和矿体就位提供有利的成矿空间,是矽卡岩磁铁矿矿床形成的重要地质条件之一。膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中具有提供矿化剂、氧化剂和储矿空间的作用。

桐柏地区火神庙矽卡岩型铁矿床的成矿时代、矿床成因及其与古生代构造-岩浆活动的关系

秦岭造山带是中国最重要的金-钼-银铅锌多金属成矿带之一,成矿带内的多金属矿床主要形成于中生代,迄今为止很少发现与古生代区域地质作用有关的矿床.本文报道北秦岭桐柏地区火神庙矽卡岩型铁矿床热液石榴子石和相关岩浆岩的锆石U-Pb年龄,揭示该矿床为早志留世商丹洋俯冲过程中岩浆活动和岩浆热液成矿作用的产物.该矿床以发育透镜状、似层状铁矿体为特征,主要由块状和浸染状磁铁矿、石榴子石、透辉石、绿帘石、角闪石、阳起石等组成.矿石中石榴子石主要由钙铁榴石和少量钙铝榴石(Ad;Gr;~Ad;Gr;)组成,具有富集轻稀土(∑LREE=57.85~103.82ppm)、亏损重稀土(∑HREE=5.50~11.34ppm)与显著的铕正异常(δEu=1.09~1.89)和铈正异常(δCe=1.39~1.69)等特征.这些特征显示矿石中的石榴子石为热液成因,明显不同于桐柏地区区域变质成因石榴子石,后者主要由铁铝榴石-锰铝榴石-钙铝榴石(Al;Sp;Gr;~Al;Sp;Gr;)组成,具有亏损轻稀土(∑LREE=0.14~0.69ppm)、富集重稀土(∑HREE=95.68~841.60ppm)、显著的铕负异常(δEu=0.24~0.51)等特征.此外,矿石中石榴子石发育含子晶多相流体包裹体,进一步支持其为热液成因,因而石榴子石U-Pb年龄可有效约束火神庙铁矿床的成矿时代.本文对采自铁矿石中的两件热液石榴子石样品进行了LAICPMS U-Pb定年,在Tera-Wasserburg谐和图中获得下交点年龄分别为(437±9)Ma和(437±10)Ma(2σ),与邻近火神庙铁矿床产出的辉长闪长岩(438±4)~(436±3)Ma和花岗岩(430±4)Ma的锆石U-Pb年龄在误差范围内完全一致,表明火神庙矽卡岩型铁矿床形成于早志留世,与区域古生代岩浆活动有关.与铁矿床时空关系密切的辉长闪长岩和花岗岩富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti),全岩样品的(;Sr/;Sr);=0.7039~0.7042,ε;(t)=3.32~4.33,锆石的ε;(t)=13.0~14.9.上述地球化学特征表明与成矿有关的中基性-酸性岩浆岩是商丹洋俯冲过程中弧岩浆活动的产物.早古生代火神庙矽卡岩型铁矿床的厘定表明,以商丹缝合带为界线的北秦岭造山带具有寻找古生代多金属矿床的潜力.

鲁西地区中生代高镁闪长岩角闪石成分变化特征及其对矽卡岩型铁矿成矿作用的启示

矽卡岩型铁矿床是我国最重要的铁矿床类型之一,在华北克拉通东部广泛发育,时空上与中生代高镁闪长岩体紧密伴生,研究其物质来源和成岩成矿过程具有重要的意义。本文对鲁西地区与金岭铁矿床具有成因联系的中生代高镁闪长岩中的角闪石进行了详细的成分研究,限定高镁闪长岩的岩浆演化过程及其物理化学条件变化,探讨高镁闪长岩的岩石成因机制及其与矽卡岩型铁矿床成矿作用之间的联系。金岭高镁闪长岩的角闪石斑晶边部与基质角闪石具有一致的主量元素成分,记录了相似的T-P-fO_(2)-H_(2)O条件,显著不同于角闪石斑晶核部。角闪石斑晶核部的平衡岩浆来源于地幔部分熔融,而角闪石斑晶边部与基质角闪石的平衡岩浆中则存在地壳组分的贡献。高镁闪长岩-矽卡岩型铁矿床体系为极其复杂的成岩成矿系统,起源于高氧逸度和高水含量的地幔源区,并经历了包括结晶分异、同化混染、岩浆混合以及流体出溶、迁移和淋滤在内的诸多复杂岩浆热液演化过程。这些源区特征和岩浆-热液过程记录了不同深度岩石圈对华北克拉通破坏的构造响应。

长江中下游成矿带朱冲富钴矽卡岩型铁矿床的钴成矿机制:来自原位硫同位素和锆石U-Pb年龄的约束

钴作为关键战略性稀贵金属,主要以共伴生形式产于多类矿床中。其中,富钴矽卡岩型铁矿床是重要的具备开发潜力的矿床类型之一,但其钴的来源和富集机制不清。朱冲富钴矽卡岩型铁矿床位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,是成矿带内新近发现的首个大型矽卡岩型富铁矿床,其伴生的钴资源量达到了中等规模。同时,朱冲富钴矽卡岩型铁矿床中钴品位在长江中下游同类矿床中最高,达190g/t。本研究对朱冲富钴矽卡岩型铁矿床开展了成矿岩体锆石的U-Pb定年和矿床垂向(钻孔剖面)上黄铁矿原位硫同位素的空间变化分析。结果表明,两个深部隐伏的岩浆岩样品的锆石U-Pb年龄分别为139.6±1.0Ma和138.9±0.6Ma,为早白垩世。垂向上,黄铁矿硫同位素总体范围为+5.3‰~+13.9‰,δ^(34)S自上而下变化极大,且呈现较强的不均一性,明显不同于安庆铁铜矿的硫同位素组成。朱冲富钴矽卡岩铁矿自下而上矿化-蚀变分带中富钴磁铁矿矿体中黄铁矿δ^(34)S范围为5.3‰~10.0‰;近矿透辉石矽卡岩带中脉状黄铁矿δ^(34)S范围为12.1‰~13.9‰;蚀变闪长岩中脉状黄铁矿δ^(34) S范围为7.1‰~10.8‰;外带矽卡岩中脉状黄铁矿δ^(34)S范围为6.8‰~7.6‰;月山组含膏盐粉砂岩中黄铁矿δ^(34)S范围为12.0‰~12.7‰;最上部铜头尖组粉砂岩脉状黄铁矿δ^(34)S范围为6.1‰~7.8‰。朱冲富钴磁铁矿矿石中黄铁矿硫同位素介于月山岩体和月山组含膏盐粉砂岩硫同位素之间,矿石中硫同位素记录了两个端元的混合。长江中下游富钴矽卡岩型矿床(铁铜钴)成矿规模及品位的统计表明,钴矿化与铁铜矿床类型没有明显的对应关系,成矿热液中膏盐层硫的加入对钴矿化没有明显的影响,富钴矽卡岩型铁矿床钴主要源于岩浆热液,钴的沉淀主要受控于高温热液的演化。

豫西火神庙矽卡岩型钼矿床成矿流体研究

豫西火神庙中型矽卡岩型钼矿床位于华北陆块南缘栾川矿集区西部,赋存于火神庙岩体与新元古界三川组大理岩接触带的矽卡岩中.成矿过程可分为矽卡岩期（包括矽卡岩阶段和退化蚀变阶段）和石英-硫化物期（包括石英-钾长石阶段、石英-辉钼矿阶段、石英-黄铁矿阶段和石英-方解石阶段）.为查明成矿流体的性质、演化以及与成矿的关系,通过岩相学、显微测温和激光拉曼探针等实验对不同阶段、不同矿脉（物）发育的流体包裹体进行分析.结果表明：火神庙钼矿床主要发育气液两相包裹体、含子晶多相包裹体和H2O-CO2包裹体.流体包裹体均一温度介于102～600℃或者更高,盐度w（NaCleq）介于0～62％,密度介于0.46～1.31 g/cm^3,成矿系统压力介于20～170MPa,成矿古深度介于2～6.2 km.成矿流体主要为高温、中高盐度流体,总体属于H2O-NaCl±CO2±CH4体系.在大约5.4～6.2 km的古深度,火神庙岩体开始出溶成矿流体,在大约2～4.3 km的古深度,成矿流体经历了多次沸腾作用、混合作用及水-岩反应,逐渐由早阶段高温（＞600℃）、中盐度[w（NaCleq） 16.2％～18.3％]的岩浆热液向晚阶段低温（102～253℃）、低盐度[w（NaCleq） 0～2.6％]的大气降水热液演化.成矿流体的多次沸腾和水-岩反应是导致辉钼矿沉淀的主要机制.

豫西火神庙矽卡岩型钼矿床成矿流体研究

火神庙矽卡岩型钼矿床是栾川矿集区西部近些年发现的一个中型钼矿床,查明钼资源/储量5万余吨,平均品位0.12%,它的发现显示了栾川矿集区巨大的找矿潜力,为在火神庙岩体周围寻找钼多金属矿产提供了依据。目前,火神庙钼矿床的研究程度依然较低,前人的研究主要集中于矿床地质特征、岩石地球化学以及成矿年龄等方面,而对与矿床形成直接相关的成矿流体的研究还未见报道。成矿流体在斑岩-矽卡岩型矿床的形成过程中起着十分重要的作用,它可以萃取、溶解、搬运、沉淀和聚集成矿物质。

东天山雅满苏铁矿床矽卡岩成因及矿床成因类型

新疆东天山雅满苏铁矿床是该区乃至我国产于海相火山岩中的典型铁矿床,其矿床成因类型长期以来一直有海相火山岩型和矽卡岩型之争,争论的焦点是该矿床中矽卡岩的成因,影响了关键控矿要素的确定和找矿标志的建立。为了探讨矽卡岩的成因,本文测定了穿插铁矿体和矽卡岩的辉绿岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄,采用XRF方法测定了雅满苏铁矿区火山岩、火山沉积岩和矽卡岩的主量元素含量,采用电子探针方法分析了该矿床不同产态不同期次矽卡岩中石榴石的矿物组成。测得辉绿岩脉锆石年龄为335Ma,将雅满苏矿区铁矿化和矽卡岩的形成时代限定于335Ma之前,表明矿化蚀变与火山岩同期,是雅满苏组火山岩喷发期热液交代作用的产物。岩矿鉴定也显示热液改造首先形成葡萄石,进而由于流体中铁质的加入形成石榴石。两期石榴石的矿物化学特征表明早期形成的石榴石富铁;晚期形成的石榴石铁质含量低,并有磁铁矿和黄铁矿等金属矿物与其共生。由于该矽卡岩的形成与火成岩体接触带的交代作用没有明显成因联系,因此笔者认为该矿床中的矽卡岩属广义矽卡岩,矿床成因类型归为海相火山岩型铁矿床更合理。

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床同位素地球化学研究

湖北铜绿山铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部鄂东成矿区内,是鄂东南地区典型的矽卡岩型铜铁矿床。矿体呈透镜状产于下三叠统大冶群第3至第7岩性段大理岩与铜绿山岩体的接触带。矿床成矿过程大致划分为干矽卡岩阶段(Ⅰ)、湿矽卡岩阶段(Ⅱ)、氧化物阶段(Ⅲ)、石英硫化物阶段(Ⅳ)和碳酸盐阶段(Ⅴ)。矿石矿物主要有磁铁矿、黄铜矿、赤铁矿;脉石矿物以石榴石、石英、碳酸盐矿物为主。通过对铜绿山铜铁矿床硫、氢、氧、碳和铅同位素组成研究,探讨成矿流体来源和成矿物质来源。研究表明,成矿流体早期以岩浆热液为主,有少量大气降水加入,后期大气降水比重加大;热液中的碳主要为深源岩浆来源,少量来自海相碳酸盐岩的溶解作用;矿石中硫化物的硫同位素组成特征反映了硫来自深源岩浆;矿石铅同位素组成稳定,为正常铅,矿石铅源于上侵过程中受地壳物质混染的幔源岩浆。

应用偏光显微镜和电子探针技术研究安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床伴生元素金银铂钯铀的赋存状态

安徽铜官山矽卡岩型铜铁矿床富含多种稀有贵金属金银铂钯和铀,本文应用偏光显微镜与电子探针技术对该地区贵金属和铀矿物的含量、矿物种类、赋存状态及其嵌布特征进行研究,并利用电子探针Th-U-Pb定年技术推测铀矿物的形成时期。研究表明：金主要以银金矿独立矿物存在,成色均值约为638,与铜的硫化物密切依存,金矿物形成于成矿中晚期的中低温环境;银的独立矿物有银金矿、碲银矿、辉银矿,还与铜铋铅等以类质同象形式结合形成不同种类的矿物组合,且含量在74.15%~0.12%不等;铂钯矿物以含铂碲钯矿为主;铀以晶质铀矿独立矿物存在且与磁铁矿密切依存,晶质铀矿的形成年龄约为124±14 Ma,晚于岩体形成年龄（约139 Ma）,早于黄铜矿和含金银铂钯等矿物,而与磁铁矿同在燕山中晚期形成。结合镜下观察,认为铜官山矽卡岩型铜铁矿床主要矿物生成顺序依次是：石榴子石-磁铁矿、晶质铀矿,含金银铂钯矿物,黄铜矿。本研究为贵金属选矿提供了线索,同时利用晶质铀矿的年龄数据界定了伴生贵金属的形成年代。

黑龙江省小多宝山矽卡岩型铜铁矿床地质特征及找矿方向

小多宝山铜铁矿床位于多宝山铜(钼)矿床西北约20 km处,属于典型的矽卡岩型矿床,矿体产于燕山期花岗闪长岩与中奥陶统多宝山组接触地带,尤其是北西西向片理化叠加部位。金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、磁铁矿等,典型的脉石矿物有石榴子石、石英、碳酸岩、绿泥石等,根据矿化和蚀变可划分为6个成矿阶段。燕山期的花岗闪长岩等中酸性岩体为矿床提供了成矿物质、流体及动力,由于强烈的剥蚀作用,浅成低温热液矿床遭受巨大的破坏,因此矿区及外围地区的中奥陶统多宝山组具有巨大的寻找高温或中高温热液型铜矿床的潜力。

西藏材玛矽卡岩型铁矿床成岩成矿时代初步研究及意义

班公湖-怒江成矿带是我国19个成矿区带之一,也是研究程度最低的一个,在整个成矿带,有着大量的的矽卡岩型矿床分布。材玛矽卡岩型铁矿位于西藏自治区西部日土县境内,为班公湖-怒江成矿带西段的一个重要的矽卡岩型富铁多金属矿床。本文在系统的野外地质调查、室内岩矿相学研究的基础上,测试其成岩成矿年龄。

新疆乌吐布拉克矽卡岩型铁矿床:地质与地球化学证据

新疆乌吐布拉克铁矿床位于阿尔泰南缘麦兹火山沉积盆地,矿体呈似层状、透镜状赋存于上志留统—中泥盆统康布铁堡组变质火山-沉积岩系中,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物。通过对矿区围岩及矿石的稀土元素研究表明:矿区斜长角闪岩、矽卡岩及矿石的稀土元素配分曲线表现出相似性,多为轻稀土元素相对富集型。

铜绿山矽卡岩型铜铁矿床石榴子石Fe同位素特征及其意义

石榴子石作为矽卡岩型矿床的主要矿物之一,广泛地发育于内带和外带,而且在同一成矿过程中其成分及产状会发生显著地变化。前人的研究表明,石榴子石的成分对于成矿流体的氧化还原条件、酸碱度及热液流体的流动方向等方面具有重要的指示意义(艾永富等,1981;赵斌等,1983;梁祥济,1994;陆琦等,2001;陈雷等,2012))。本文以铜绿山矽卡岩型铜铁矿床为对象。

西藏材玛矽卡岩型铁矿床的成岩成矿年代及黑柱石出现的意义

1地质背景材玛矽卡岩型铁矿的大地构造位置处于班公湖-怒江缝合带西段。矽卡岩型铁矿是班公湖-怒江矿带最为重要的矿床类型,成矿作用发生在中特提斯洋陆转换与板内盆山耦合和构造转折时期(谢国刚等,2009)。

山东矽卡岩型铁矿床充水特征及水害治理对策

笔者通过对山东矽卡岩型铁矿床的含水层结构类型、岩溶发育空间分布特征及矿床内外灰岩充水条件的归纳分析,总结了其不同的富水程度,探讨了矿坑水防治对策。

豫北安林地区矽卡岩型铁矿床硫和铅同位素特征及其意义

豫北安林地区接触交代型(矽卡岩型)铁矿是典型的邯邢式铁矿,其成矿物质来源以及与膏岩层的关系缺少有效的研究。通过选取其中典型矿床矿石中的黄铁矿进行了S、Pb同位素测试,结果表明,矿石中硫化物的δ^(34)S值为11.8‰~16.2‰,极差为4.4‰,平均值为13.75‰,介于岩浆硫与沉积膏盐硫之间,表明成矿物质既具有岩浆源硫特征,又接受了地下热水及膏盐层中的部分^(34)S混入。矿石矿物的铅同位素组成变化较小,^(206)Pb/^(204)Pb比值为17.057~18.537,平均值为17.546;^(207)Pb/^(204)Pb比值为15.343~15.582,平均值为15.440;^(208)Pb/^(204)Pb比值为37.053~38.398,平均值为37.601。铅同位素组成与特征参数(Δβ与Δγ)显示,矿床中的铅主要来源于深部幔源,与岩浆作用有关,并有下地壳铅的混入。矿床的成矿作用与燕山期岩浆侵入岩活动存在较密切的关系,广泛分布的膏盐层为矿床的形成提供了有利条件。

河南栾川火神庙钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

火神庙矽卡岩型钼矿床是东秦岭钼矿带栾川矿集区近些年查明的一个中型钼矿床,钼矿体主要赋存于火神庙复式岩体与新元古界蓟县系三川组大理岩接触带的矽卡岩中。为厘定火神庙钼矿床的成矿时代、成矿物质来源及与南泥湖—三道庄、上房沟钼矿床的关系,采用ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素定年法对6件辉钼矿样品进行成矿年龄测定,获得的模式年龄为146.1Ma±2.0Ma^148.1Ma±2.1Ma,年龄加权平均值为147.01Ma±0.95Ma,等时线年龄为145.7Ma±3.9Ma,表明火神庙钼矿床形成于晚侏罗世。辉钼矿样品的Re含量为39×10-6~65.4×10-6,显示成矿物质来源于壳幔混源。火神庙钼矿床与南泥湖—三道庄、上房沟钼矿床均为栾川矿集区晚侏罗世第二次岩浆活动的产物,它的发现为在栾川矿集区西部寻找矿产资源提供了依据。

湖北金山店大型矽卡岩型铁矿热液榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb定年及其意义

精确的同位素年代学研究在探讨多期次(阶段)热液活动先后关系不甚明显的热液矿床的成矿地质体时空演化和成岩成矿作用动力学背景等方面具有重要的意义。高灵敏度和高空间分辨率的新型仪器,如LA-ICPMS的出现使得锆石等副矿物的U-Th-Pb原位微区定年技术日臻完善和普及,但这一方法对于热液矿床的成矿时代为间接约束,而热液锆石定年成功的例子较少。

安徽安庆-贵池矿集区朱冲矽卡岩型铁铜矿地质特征及找矿标识

安庆-贵池矿集区内新发现的朱冲矿床对于重新认识长江中下游成矿带铁铜分离成矿规律及寻找铁矿床具有重要意义。本文基于最新的勘查成果,系统总结研究了朱冲矿床的地质特征,厘定了该矿床关键的成矿地质条件,并进一步提出朱冲矿床具有明显不同于矿集区内其他矽卡岩型铜矿床的围岩蚀变特点,论证了导致围岩蚀变差异的主导因素,并提出了岩体与围岩的接触带和强烈钠化蚀变可能是该矿集区寻找矽卡岩型铁矿的重要场所和地质找矿标志,为矿区的深边部找矿和成矿带内下一步矽卡岩型铁矿床的勘探提供了依据。

新疆阿尔泰巴利尔斯铁矿床地质特征及矽卡岩矿物学研究

巴利尔斯中型铁矿床位于阿尔泰造山带南缘的麦兹盆地,该盆地已发现了蒙库大型铁矿、乌吐布拉克中型铁矿和多个小型铁矿床及矿点。巴利尔斯铁矿完成了普查工作,部分地段(吉伯铁矿段)完成了详查工作,但研究工作十分薄弱,藏梅等(未发表)对矿区内斜长角闪岩、变粒岩、浅粒岩。