东天山红云滩铁矿床矿物学、矿物化学特征及矿床成因探讨

东天山红云滩铁矿赋存于下石炭统雅满苏组火山碎屑岩地层中。矿体主要呈层状、似层状、透镜状。矿石矿物以大量磁铁矿为主,含少量的磁赤铁矿、镜铁矿、黄铁矿和极少量的黄铜矿等。脉石矿物主要有石榴石、透辉石、阳起石、绿帘石、绿泥石、黑云母、钠长石、石英等。矿石构造以块状构造和浸染状构造为主,局部为条带状构造、脉状构造;矿石结构包括半自形-他形粒状结构、交代结构。围岩蚀变对称分带明显,从矿(化)体到两侧围岩,蚀变呈现从深色到浅色的变化现象。根据矿物共生组合、矿石组构的观察,本次工作识别出矽卡岩期和热液期两个成矿期,进一步细分为4个成矿阶段:矽卡岩阶段、退化蚀变阶段(主成矿期)、热液早期阶段及石英-硫化物阶段。电子探针分析表明石榴石端员组分以钙铁榴石-钙铝榴石系列为主,辉石端员组分以透辉石-钙铁辉石为主,角闪石端员组分主要为阳起石和透闪石,这些特点表明矿区矽卡岩为热液交代钙矽卡岩。磁铁矿的主、微量元素特征表明其形成与矽卡岩密切相关。结合成矿地质特征,认为矽卡岩是由富铁岩浆热液流体沿断裂构造运移、交代下石炭统雅满苏组富钙火山碎屑岩地层而形成的,磁铁矿的形成与矽卡岩的退化变质作用有关。

东天山红云滩铁矿稳定同位素地质特征及其对成矿作用过程的指示

东天山觉罗塔格红云滩铁矿大多被认为是海相火山岩型铁矿,该类矿床的成矿机理通常被描述为早期形成的矿源层被后期热液交代改造富集。本文通过对红云滩铁矿稳定同位素特征的研究发现,该矿床其实为特定火山岩层经过前期广泛碱交代,然后叠加矽卡岩化而形成的热液交代矿床。成矿过程先后分为五个阶段:火山岩矿源层形成、碱交代、矽卡岩蚀变、磁铁矿生成和石英-硫化物沉淀。在红云滩铁矿成矿过程中,成矿流体是不断的演化的:在最初红云滩岩体石英形成阶段,可能就有少量大气降水的参与使其石英的氢同位素亏损2H;在大量矿石矿物磁铁矿形成阶段,可能有较多大气降水的流体加入使磁铁矿亏损18O;在成矿后期大量石英和硫化物形成阶段,有大量大气降水加入,此时成矿流体则不但继承了先前岩浆热液低σD值的特征,也继承了磁铁矿形成期流体σ18O值稍低的特征,不同于岩浆水也区别于变质水。

新疆东天山红云滩铁矿床磁铁矿标型和硫同位素特征及其意义

红云滩铁矿床是新疆东天山阿奇山-雅满苏构造带中一个富铁矿床,矿体赋存于石炭系雅满苏组安山质凝灰岩和晶屑凝灰岩中,呈层状、似层状或透镜状产出,矿区分为东西两个矿段。矿石以块状和浸染状为主,脉状次之,局部有条带状和网脉状。矿石矿物主要为磁铁矿,脉石矿物组合为绿泥石、石榴石、透闪石、阳起石、绿帘石和石英等。根据野外及镜下观察,可将红云滩矿床分为两期3个成矿阶段,按阶段分别为(1)火山喷溢成矿阶段,(2)矽卡岩+磁铁矿阶段,(3)石英-硫化物+磁铁矿阶段,磁铁矿主要形成于矽卡岩+磁铁矿阶段。磁铁矿的电子探针数据显示FeO含量变化较大,在88. 80%～93. 19%之间,具有低的TiO_2含量(0～0. 21%),较高的SiO_2(0～1. 77%)、MgO(0～1. 19%)、CaO(0～1. 51%)、Al_2O_3(0～0. 94%)含量,显示出热液型磁铁矿特征。TiO_2-Al_2O_3-(MgO+MnO)、TiO_2-Al_2O_3-MgO和(Ca+Al+Mn) vs (Ti+V)图解表明,磁铁矿形成与火山沉积和火山热液活动有密切关系。红云滩铁矿床黄铁矿硫同位素变化范围较大,δ^(34)S值在-3. 8‰～4. 7‰之间,指示成矿物质主要来自深部岩浆系统。红云滩铁矿床的形成在时间上和空间上均与海底火山活动密切相关,结合矿床地质特征,认为红云滩铁矿为火山喷溢-火山热液型矿床。