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莱芜张家洼铁矿磁铁矿LA-ICP-MS微量元素特征及其对成矿过程的制约 被引量：21
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作者 陈应华 蓝廷广 +2 位作者 王洪 唐燕文 戴智慧 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期32-49,共18页
莱芜张家洼铁矿位于华北克拉通东缘的鲁西地区,矿石成因类型为夕卡岩型铁矿。矿体赋存在早白垩世高镁闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩及白云岩接触带附近。本文通过对莱芜岩浆和热液磁铁矿电子探针(EPMA)以及激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(... 莱芜张家洼铁矿位于华北克拉通东缘的鲁西地区,矿石成因类型为夕卡岩型铁矿。矿体赋存在早白垩世高镁闪长岩与奥陶系马家沟组灰岩及白云岩接触带附近。本文通过对莱芜岩浆和热液磁铁矿电子探针(EPMA)以及激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,探讨磁铁矿微量元素组成及变化规律对成岩和成矿作用的指示,为揭示张家洼铁矿的矿床成因及其成矿流体演化过程提供重要制约。分析结果表明,莱芜岩浆磁铁矿与热液磁铁矿相比明显富集Ti、V、Cr等亲铁元素,相对富集Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素以及Sn、Ga、Ge、Sc等中等相容元素,Mg、Al、Mn、Zn、Co显著富集于热液磁铁矿中。Ti、V、Cr以及Mg、Al、Mn、Zn在岩浆和热液中具有不同的地球化学行为,Ti、V、Cr从熔体中进入磁铁矿主要受温度、分配系数以及fO2控制。Mg、Al、Mn、Zn主要受控于水岩反应和后期绿泥石+碳酸盐脉的交代,这些元素通过类质同象替换富集于热液磁铁矿中。Co在热液磁铁矿中除了受水岩相互作用和后期流体交代的影响外,硫化物的出现会导致Co含量急剧降低。Si、Ca、Na及Sr、Ba在岩浆和热液磁铁矿中的地球化学行为非常一致。Ti-Ni/Cr图能够用于区分岩浆和热液磁铁矿,莱芜岩浆磁铁矿中Ti含量较高且Ni/Cr比值≤1,热液磁铁矿Ti含量较低且绝大多数Ni/Cr比值≥1。张家洼热液磁铁矿可分为早、晚两个阶段:早期阶段包括(1)早期原生粒状磁铁矿和(2)早期次生磁铁矿;晚期阶段包括(3)晚期原生磁铁矿和(4)晚期次生磁铁矿。原生磁铁矿具有典型的三联点结构特征;次生磁铁矿受后期热液交代影响表现为多空隙,通常呈不规则状、树枝状、骸晶以及交代残余结构。磁铁矿微量元素生动记录了成矿流体演化过程,从早期到晚期、从原生到次生都显示Mg、Al、Mn、Zn包括Co含量持续升高,表明成矿流体可能朝着富集这些微量元素的方向演化。后期流体的交代导致绿泥石蚀变为磁铁矿,连续水岩相互作用和后期流体的交代以及绿泥石直接蚀变是导致热液磁铁矿富集Mg、Al、Mn、Zn等元素的主要原因。热液磁铁矿晚期孔隙较为发育,孔隙度的增加促使更多的流体和磁铁矿发生反应。热液磁铁矿的微量元素不仅能够反映矿床形成的物理化学条件,而且可以反映围岩性质以及水岩相互作用过程。 展开更多
关键词 磁铁矿微量元素 夕卡岩型铁矿 LA-ICP-MS 成矿过程
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云南羊拉铜矿矽卡岩形成时代与矿床成因:来自石榴子石和磁铁矿组分的约束 被引量：3
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作者 邓聚庭 朱经经 +3 位作者 张海东 黄明亮 汪殿钟 刘月东 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1106-1122,共17页
羊拉铜矿是金沙江缝合带中部已发现的规模最大的印支期铜矿床,矿体以层状—似层状产出于花岗闪长岩外围、变质砂岩与碳酸盐岩地层的层间破碎带中。该矿床在成因类型上存在喷流-沉积成因、复合成因、矽卡岩成因等多种观点。本文以矽卡岩... 羊拉铜矿是金沙江缝合带中部已发现的规模最大的印支期铜矿床,矿体以层状—似层状产出于花岗闪长岩外围、变质砂岩与碳酸盐岩地层的层间破碎带中。该矿床在成因类型上存在喷流-沉积成因、复合成因、矽卡岩成因等多种观点。本文以矽卡岩矿石中石榴子石、磁铁矿为研究对象,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术开展了石榴子石U-Pb年代学和石榴子石、磁铁矿成分测试分析,以进一步限定该矿床成矿时代和成因类型。分析结果显示,石榴子石中U、Th、Pb的含量分别为1.18×10^(-6)~6.69×10^(-6)、0.04×10^(-6)~1.43×10^(-6)、0.11×10^(-6)~1.16×10^(-6),获得Tera-Wasserburg下交点年龄为231.0±5.3 Ma(2σ,n=32,MSWD=2.1),与矿区花岗闪长岩形成时代高度一致。结合磁铁矿微量元素组成与全球矽卡岩型矿床可类比等特征,明确羊拉铜矿床属于典型矽卡岩型铜矿床。石榴子石以钙铁榴石组分为主,具轻稀土富集、重稀土亏损的配分模式,这可能受晶体化学和吸附作用共同控制;其显著Eu正异常和较低的U含量等特征综合表明,该石榴子石形成于弱酸性、富Cl和较氧化的流体环境。与国内外其他矽卡岩型铜矿床相比,羊拉铜矿石榴子石中含有显著高的Sn(485×10^(-6)~7433×10^(-6),平均值为3931×10^(-6))和W(0.20×10^(-6)~736×10^(-6),平均值为156×10^(-6)),磁铁矿中含有较高的Sn(115×10^(-6)~778×10^(-6),平均值为405×10^(-6)),这与全球含钨-锡矽卡岩型矿床特征相似。据此,初步推测区内存在寻找W、Sn矿化的潜力。 展开更多
关键词 石榴子石原位U-Pb定年 矽卡岩型铜矿 石榴子石-磁铁矿微量元素 W-Sn矿化 氧逸度
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胶东祥山铁矿的成因探讨:来自铁矿石和宿主岩的岩石学、矿物化学和年代学证据
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作者 李旭平 陈燕平 +4 位作者 李增胜 李洪奎 陈莉 陈妍蓉 孔凡梅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3209-3230,共22页
祥山富磷灰石铁矿出露在烟台莱山地区,位于胶-辽-吉造山带中的胶东半岛,也是我国重要的胶东金矿成矿区。矿体赋存在胶北地体的前寒武系荆山群中,原岩为侵入到表壳岩中的层状镁铁-超镁铁质岩体。铁矿石呈块状和致密浸染状,以透镜体和脉... 祥山富磷灰石铁矿出露在烟台莱山地区,位于胶-辽-吉造山带中的胶东半岛,也是我国重要的胶东金矿成矿区。矿体赋存在胶北地体的前寒武系荆山群中,原岩为侵入到表壳岩中的层状镁铁-超镁铁质岩体。铁矿石呈块状和致密浸染状,以透镜体和脉体形式产出在岩体中,且与岩体走向一致。矿体和宿主岩均经历了角闪岩相变质作用。宿主岩地球化学研究显示其形成于与岛弧相关的陆内造山环境。宿主岩和铁矿石的锆石U-Pb年龄分别为1889Ma和1832~1841Ma的变质年龄,分别代表了胶-辽-吉造山带碰撞、折返的年龄,也代表了铁矿石最早形成年龄的上限。铁矿石中磷灰石有两期,早期磷灰石(Ap-Ⅰ)与宿主岩的磷灰石都具有轻稀土富集的岩浆成因特征,而晚期磷灰石(Ap-Ⅱ)呈现中稀土凸起的变质成因特征。宿主辉石角闪岩、铁矿石早期磷灰石和晚期磷灰石的U-Pb年龄分别为131±17Ma、368±36Ma和285±22Ma。对应于磷灰石,铁矿石中的磁铁矿也有两期,V、Ti、Cr、Fe、Ni等亲铁元素同样表现出早期磁铁矿(Mag-A)与宿主岩的磁铁矿都具有岩浆成因特征,而晚期磁铁矿(Mag-B)呈变质成因。但铁矿石中的早期磁铁矿(Mag-A)与宿主岩的磁铁矿均受到了晚期热液作用的影响而发生了再平衡过程,可能是在早期磷灰石形成时(~368Ma)的重结晶过程中发生了微量元素的再平衡作用。磷灰石的~285Ma年龄代表了铁矿石的最后一期成矿时间,而宿主岩中磷灰石记录的~131Ma的年龄与胶东金成矿期年龄一致,是与研究区铁成矿无关的一次热液交代事件。鉴于铁矿石中磷灰石与磁铁矿的结构关系,本文认为祥山磁铁矿的成矿作用形成于中元古代胶辽吉造山带的折返过程,后期叠加了晚泥盆和早二叠世的热液富集成矿。磁铁矿的主微量元素研究表明,祥山铁矿的成因是岩浆-热液混合成因,具有Kiruna型铁矿特征。 展开更多
关键词 祥山铁矿 锆石U-PB定年 磷灰石U-Pb定年 磁铁矿微量元素 铁矿成因
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