华北克拉通北缘张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度对金成矿的制约

华北克拉通北缘张家口地区是我国重要的金矿集区,区内金矿床普遍富碲,金成矿与岩浆岩具有密切成因联系。本文通过对张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度进行分析,评价各岩浆岩成矿潜力,从而对金和碲的物质来源及矿床成因进行约束。锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce-U-Ti、Ce/Nd和Eu_(N)/Eu_(N)^(*)等氧逸度计算方法获得的区内岩浆岩氧逸度总体趋势一致,结合地质特征及各氧逸度计适用性,本文认为锆石Ce-U-Ti氧逸度计更为可靠。张家口地区岩浆岩氧逸度从高到低依次为青羊沟花岗岩(平均ΔFMQ=+4.4)、张家口组流纹岩(平均ΔFMQ=+3.2)、水泉沟碱长正长岩(平均ΔFMQ=+2.6)、伟晶岩脉(平均ΔFMQ=+2.5)、上水泉花岗岩(平均ΔFMQ=+1.5)、响水沟花岗岩(平均ΔFMQ=+1.4)、象山花岗闪长岩(平均ΔFMQ=+1.2)。中高氧逸度(硫化物-硫酸盐转变阶段)有利于Au、Te的迁移富集。水泉沟碱长正长岩、伟晶岩脉及青羊沟花岗岩等岩体与东坪和大白阳金矿床成矿流体的氧逸度范围一致,其出溶的岩浆流体氧逸度高,携带迁移Au、Te等元素的能力强,成矿潜力较大。水泉沟碱性岩锆石微量元素具有Eu_(N)/Eu_(N)^(*)>0.3、10000×(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y>1、(Ce/Nd)/Y>0.01、Dy/Yb<0.3及(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y与(Ce/Nd)/Y呈正相关的特点,具有成矿岩体的特征。锆石氧逸度及微量元素组成显示水泉沟碱性岩具有很好的Au-Te成矿潜力,而上水泉花岗岩的成矿潜力较差,张家口地区富碲金矿床应与水泉沟碱性岩具有密切成因联系。

岩浆型铁矿床中脉状铁矿体的成因:以承德黑山铁矿床为例

岩浆型铁矿床是我国的重要铁矿类型之一,也是峨眉山地幔柱系统的有机组成部分。但是,这类矿床的成因问题长期没有解决。本文以黑山铁矿中的脉状矿体为例,试图通过锆石矿物地球化学的系统分析揭示岩浆型铁矿床脉状铁矿体的成因。锆石Ti温度计和δCe氧逸度计计算结果表明,脉状铁矿体的成矿温度T介于631~768℃之间,加权平均为681℃;成矿氧逸度logf O2介于-25.7^-15.6之间,加权平均为-20.8。这与实验得到的富铁质岩浆成矿温度相差近400℃,但又明显高于岩浆热液的温度。因此,本文认为"铁矿浆"很可能是溶解了大量成矿金属的超临界流体,处于岩浆-热液过渡状态。这一认识得到了锆石(Sm/La)N vs.La和Ce/Ce*vs.(Sm/La)N判别图解,以及CL图像的进一步支持。大量流体组分的存在能够有效降低"铁矿浆"的粘度和密度,从而有利于其沿裂隙贯入或挤入围岩中,这可以很好的解释铁矿体的不规则脉状产状和围岩蚀变特征。结合前人资料,"铁矿浆"中的流体组分包括C-H-O-S等,这些流体组分除了岩浆自身结晶分异作用而富集的挥发分外,还包括外来幔源流体和地表流体的加入。"铁矿浆"在贯入围岩后经历了相分离作用,因而触发了钛铁氧化物的结晶从而富集形成矿石,这一流体地质过程记录在锆石Eu异常特征中。黑山铁矿床脉状铁矿体的形成机理可能也适用于包括攀枝花式铁矿在内的其他岩浆型铁矿床中的脉状铁矿体。