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书书书 西藏尼雄矿田滚纠铁矿成矿作用机制 来自矿物学和 稳定同位素证据 于玉帅1 , 2 , 3 杨竹森4 田世洪4 刘英超5 纪现华6 修迪7 Y UY u S h u a i 1 , 2 , 3 ,Y A N GZ h u S e n 4 ,T I A NS h i H o n g 4 ,L I UY i n g C h a o 5 ,J I X i a n H u a 6a n dX I UD i7 1 武汉地质矿产研究所, 武汉 4 3 0 2 0 5 2 中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心, 武汉 4 3 0 2 0 5 3 东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室, 南昌 3 3 0 0 1 3 4 中国地质科学院矿产资源研究所, 北京 1 0 0 0 3 7 5 中国地质科学院地质研究所, 北京 1 0 0 0 3 7 6 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 1 0 0 0 8 3 7 河北省区域地质矿产调查研究所, 廊坊 0 6 5 0 0 0 1 W u h a nI n s t i t u t e o f G e o l o g ya n dM i n e r a l R e s o u r c e s ,W u h a n4 3 0 2 0 5 ,C h i n a 2 R e s e a r c hC e n t e r o f G r a n i t i c D i a g e n e s i s a n dM i n e r a l i z a t i o n ,C G S ,W u h a n 4 3 0 2 0 5 ,C h i n a 3 K e y L a b o r a t o r y o f N u c l e a r R e s o u r c e s a n dE n v i r o n m e n t ,M i n i s t r yo f E d u c a t i o n ,E a s t C h i n aI n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y ,N a n c h a n g 3 3 0 0 1 3 ,C h i n a 4 I n s t i t u t e o f M i n e r a l R e s o u r c e s ,C A G S ,B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 ,C h i n a 5 I n s t i t u t e o f G e o l o g y ,C A G S ,B e i j i n g 1 0 0 0 3 7 ,C h i n a 6 S c h o o l o f E a r t hS c i e n c e s a n dR e s o u r c e s ,C h i n aU n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ,B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ,C h i n a 7 H e b e i I n s t i t u t e o f R e g i o n a l G e o l o g y a n dM i n e r a l R e s o u r c e s S u r v e y ,L a n g f a n g0 6 5 0 0 0 ,C h i n a 2 0 1 3 0 5 3 0收稿, 2 0 1 1 0 8 1 5改回. Y uY S ,Y a n gZ S , T i a nS H, L i uY C , J i X Ha n dX i uD 2 0 1 3 Me t a l l o g e n i c me c h a n i s mo f G u n j i ui r o nd e p o s i t i nt h e N i x i o n g o r e f i e l d ,C o q e n ,T i b e t E v i d e n c e s f r o mmi n e r a l o g ya n ds t a b l ei s o t o p e A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a , 2 9 ( 1 1 ) 3 8 1 5- 3 8 2 7 A b s t r a c t T h eg e n e t i cm i n e r a l o g y c h a r a c t e r i s t i c s o f g a r n e t , p y r o x e n e , c h l o r i t e f r o mG u n j i ui r o nd e p o s i t i nN i x i o n g o r e f i e l d , l o c a t e d i nt h ew e s t e r nG a n g d i s em e t a l l o g e n i cb e l t ,a r ea n a l y z e di nt h i sp a p e r ,s h o w i n gt h a t t h eg a r n e t i sm o s t l ya n d r a d i t e ,w i t hac e r t a i n a m o u n t o f g r o s s u l a r i t ee x i s t e d T h ep y r o x e n eb e l o n g s t od i o p s i d e ,s a l i t ea n df e r r o s a l i t e T h er e s u l t s i n d i c a t et h eo r ef o r m i n gf l u i dh a s f e a t u r e s o f a c i d ,h i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g ho x y g e nf u g a c i t y I t ’ sc o n c l u d e dt h a t t h et e m p e r a t u r ei sd e c r e a s e da n dt h ep H ,o x y g e n f u g a c i t y a r e i n c r e a s e df r o ms k a r ne n d o c o n t a c t t o e x o c o n t a c t b e c a u s e o f t h e f o r m e r i s r i c hi na n d r a d i t e b u t t h e l a t t e r i ng r o s s u l a r i t e T h e c h l o r i t e s a r ec l a s s i f i e di n t ob r u n s v i g i t ew i t he n r i c h m e n t i nm a g n e s i u ma n dl a c ko f i r o n ,f o r m i n ga t al o wt e m p e r a t u r eo f 2 0 6~ 2 6 8 ℃, l o wp Ha n dr e d u c e de n v i r o n m e n t δ 1 3C ∑Cv a l u e s o f m e t a l l o g e n i cf l u i d s c a l c u l a t e df r o mc a l c i t eC Oi s o t o p e s a r e- 2 6 ‰ t o- 0 7 ‰, a n dδ 1 8O V S M O Wv a l u e sa r ef r o m +9 8 ‰ t o+1 2 0 ‰δ DV S M O Wv a l u e so f g a r n e t ,m a g n e t i t ea n dq u a r t zr a n g ef r o m -1 2 1 ‰ t o - 1 0 5 ‰,w i t hc o r r e s p o n d i n g δ 1 8O H2Ov a l u e s o f 8 7 ‰ a n d 1 1 3 ‰T h e i s o t o p i c d a t a s u g g e s t s t h e s o u r c e o f o r e f o r m i n g f l u i d s i s m a i n l y m a g m a t i cw a t e r T h ep y r i t ei nm a g n e t i t es h o w s t h es a m ec h a r a c t e r i s t i cw i t hm a g m a t i ch y d r o t h e r m a l p y r i t e ,w i t hS / F ev a l u e s b e t w e e n 1 0 5a n d1 0 7 ,C o / N i > 1 δ 3 4Sv a l u e s o f p y r i t e s r a n g e f r o m4 2 ‰ t o 1 1 1 ‰,i n d i c a t i n g t h a t s u l f u r w a s d e r i v e df r o mg r a n i t e m a g m a T h ea n a l y s i s o f p y r i t ei st h ef a v o r a b l ee v i d e n c e st h a t t h eo r e f o r m i n gm i n e r a l i sa l s od e r i v e df r o mg r a n i t i cm a g m a C o m b i n e dw i t h p r e v i o u s r e s e a r c h ,t h eh i g ht e m p e r a t u r ea n do x y g e nf u g a c i t yc a u s e dt h em e t a l sp o u r e di n t om a g m a T h em a g m ai n t r u d e da b o v ea n d d i f f e r e n t i a t e dan u m b e ro f o r e f o r m i n gf l u i d s ,w h i c he n c o u n t e r e da n dr e a c t e dw i t hc o u n t r yr o c k sd u r i n gt h em i g r a t i o n ,c a u s i n gt h e 1 0 0 0 0 5 6 9 / 2 0 1 3 / 0 2 9 ( 1 1 ) 3 8 1 5 2 7A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报 本文受“ 十一五” 国家科技支撑计划项目( 2 0 0 6 B A B 0 1 A 0 4 ) 、 国家 9 7 3项目( 2 0 0 9 C B 4 2 1 0 0 7 、 2 0 1 1 C B 4 0 3 1 0 0 ) 、 国际地质对比计划( I G C P- 6 0 0 ) 和东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室开放基金项目( N R E 1 2 0 6 ) 联合资助. 第一作者简介于玉帅, 男, 1 9 8 5年生, 硕士, 研究实习员, 从事地质找矿与矿床学研究, E m a i l s h u a i y u y u 1 1 0 3 @1 6 3 . c o m f o r m a t i o no f s k a r na n dd e g r a d a t i o na l t e r a t i o nm i n e r a l s ,a n df i n a l l yr e s u l t i n gi nc h a n g e si np h y s i c a l c h e m i c a l p r o p e r t i e s M a g n e t i t e s p r e c i p i t a t e du n d e r 1 8 0 ℃ t o 4 0 0 ℃,w e a ko x i d i z et oo x i d i z ea n dk a l e s c e n t t oa l k a l i n ec o n d i t i o n s K e yw o r d s S k a r nd e p o s i t ;M i n e r a l o g y ;S t a b l ei s o t o p e ;M e t a l l o g e n i cm e c h a n i s m ;G u n j i ui r o nd e p o s i t ;N i x i o n go r e f i e l d ;T i b e t 摘 要 本文分析了冈底斯成矿带西段尼雄矿田滚纠铁矿石榴子石、 辉石、 绿泥石成因矿物学特征, 结果显示矿区石榴子 石多为钙铁榴石, 并存在一定量的钙铝榴石; 辉石主要为透辉石、 次透辉石和铁次透辉石, 表明成矿流体早期为酸性、 高温和 高氧逸度环境。矽卡岩内接触带富钙铝榴石, 外接触带富钙铁榴石, 反映成矿流体由矽卡岩内接触带运移至矽卡岩外接触带 过程中, 温度逐渐降低, 而 p H和氧逸度逐渐升高。绿泥石主要为富铁贫镁的铁镁绿泥石, 其在低温( 2 0 6~ 2 6 8 ℃) 、 低 p H值、 还原环境下形成。方解石 C O同位素揭示成矿流体 δ 1 3C ∑C为 - 2 6 ‰ ~- 0 7 ‰, δ 1 8O V S M O W为 + 9 8 ‰ ~+ 1 2 0 ‰。石榴子石、 磁铁矿、 石英 δ D V S M O W值为 - 1 2 1 ‰ ~- 1 0 5 ‰, 成矿流体 δ 1 8O H2O为 8 7 ‰ ~ 1 1 3 ‰, 反映成矿流体主要来源于花岗质岩浆。磁 铁矿矿石中黄铁矿弱富铁亏硫, S / F e 为1 0 5~ 1 0 7 , C o / N i > 1 , 指示为岩浆热液成因; 黄铁矿 δ 3 4S 为4 2 ‰ ~ 1 1 1 ‰, 与花岗质 岩浆硫相当, 综合反映成矿物质也来源于花岗质岩浆。结合前人研究资料, 认为高温、 高氧逸度使金属元素大量进入岩浆, 岩 浆上升侵位、 分异出富含成矿物质的流体。成矿流体运移过程中遭遇围岩, 并与之反应形成矽卡岩和退化蚀变矿物, 导致成 矿流体物理化学性质改变, 在温度( 1 8 0~ 4 0 0 ℃) 、 氧化 弱氧化和弱碱性 碱性条件下, 发生磁铁矿沉淀。 关键词 矽卡岩矿床;矿物学;稳定同位素;成矿机制;滚纠铁矿;尼雄矿田;西藏 中图法分类号 P 6 1 8 3 1 矽卡岩型矿床是在岩浆侵位 结晶的过程中, 岩浆 热液 与围岩发生广泛的接触交代作用, 形成大量矽卡岩矿物及退 化蚀变矿物( 如石榴子石、 透辉石、 金云母、 阳起石、 蛇纹石、 绿帘石、 绿泥石、 石英、 方解石等) , 同时伴随着矿质沉淀富集 的岩浆 热液矿床( L ue t a l , 2 0 0 3 ; B a k e r e t a l , 2 0 0 4 ; M e i n e r t e t a l , 2 0 0 5 ; 赵一鸣等, 1 9 9 0 ) 。 国土资源大调查以来, 在冈底斯中北部地区发现了尼雄 铁铜多金属矿田, 落布勒、 隆格尔、 敌布错、 大架夏玛、 饿阿次 尔等铁矿床, 且均已达到大 中型规模, 由于其恶劣的自然条 件导致工作程度相对较低。中生代矽卡岩 F e C u多金属成 矿作用的代表 尼雄矿田位于西藏冈底斯陆缘火山 岩浆 弧( 李光明等, 2 0 0 4 ) 北侧, 是冈底斯铜铁多金属成矿带的重 要组成部分。目前, 研究者多关注于矿田基本地质特征、 成 岩成矿时代等( 曲晓明等, 2 0 0 6 , 曹圣华等, 2 0 0 7 ; 辛洪波和曲 晓明,2 0 0 6 ;辛洪波等, 2 0 0 7 ; 张晓倩等, 2 0 1 0 ; 于玉帅等, 2 0 1 1 , 2 0 1 2 a ) , 而成矿作用的研究相对滞后。滚纠铁矿作为 冈底斯碰撞前增生造山期两阶段( 约 1 1 0 M a 和 9 0 M a , 于玉帅 等, 2 0 1 1 ) 矽卡岩成矿作用的典型代表, 清晰刻画矿床的成矿 作用机制, 将极大的促进区域找矿的开展, 同时也可以为区 域成矿作用的研究提供可靠翔实的资料积累。本文通过对 矽卡岩及其退化蚀变矿物的成因矿物学研究, 揭示成矿流体 运移过程中物理化学条件的变化; 借助矿物稳定同位素的研 究, 限定成矿流体、 成矿物质来源; 最后阐明成矿流体演化及 其对成矿元素富集、 沉淀的制约, 探索矿床成矿作用机制。 1 矿床地质特征 滚纠铁矿出露地层简单, 主要为下石炭 早二叠统拉嘎 组( C 2 P1l ) 含砾砂岩、 粉砂岩及粉砂质泥岩, 中二叠统下拉 组( P 2x ) 生物碎屑微晶灰岩、 灰质粉晶白云岩夹生物碎屑灰 岩, 晚二叠统敌布错组( P 3d ) 含砾砂岩、 粉砂质泥岩局部夹微 晶灰岩和第四系松散堆积物( 图 1 ; 于玉帅等, 2 0 1 1 ) 。矿区 岩浆活动强烈, 出露大量中酸性侵入岩, 其中花岗闪长岩和 二长花岗岩与成矿作用关系密切, 研究表明两者均为 I 型花 岗岩, 显示弧岩浆作用特点, 岩石形成于碰撞后伸展环境, 源 区为壳幔混源, L A I C P M S锆石年龄为 1 1 3 61 2 M a和 1 1 2 6 1 2 M a , 为早白垩世岩浆活动产物, 岩浆活动受班公 湖 怒江洋壳向南俯冲控制( 于玉帅等, 2 0 1 1 ) 。受区域 N W N WW断裂影响, 矿体产于侵入岩与下拉组灰岩和敌布错组 砂岩接触带, 少量出现在层间破碎带中。矿体走向 N WW N W, 倾向 N N E N E , 空间形态呈层状、 似层状、 宽脉状、 条带脉 状、 透镜状。矿石主要类型为致密的块状磁铁矿矿石、 角砾 状磁铁矿矿石, 另有少量赤铁矿、 穆磁铁矿等。在侵入岩体 与碳酸盐围岩接触带及附近区域发育广泛的接触交代作用, 形成大量的矽卡岩和退化蚀变矿物。于玉帅等( 2 0 1 2 a ) 对矿 区金云母进行了详细的矿物学研究, 并获得4 0A r 3 9A r 年龄 1 1 2 6 M a , 与成矿岩体年龄一致, 指示矿床形成于印度 亚洲 大陆碰撞前的增生造山阶段( 侯增谦等, 2 0 0 3 ; H o ua n dC o o k , 2 0 0 9 ) 。 滚纠铁矿侵入岩体与围岩接触带矽卡岩化强烈, 矽卡岩 化带宽数百米到数千米不等, 主要有石榴子石、 透辉石 次透 辉石 铁次透辉石, 金云母、 绿帘石矽卡岩、 阳起石、 蛇纹石、 绿泥石等, 以及金属硫化物黄铁矿、 黄铜矿、 雌黄铁矿等。远 离接触带的灰岩、 白云质灰岩多发生大理岩化、 白云石化, 局 部还发育不同程度的硅化。通过对矿区探槽和钻孔进行详 细的编录, 结合矿物共生组合特征、 穿插关系和显微结构构 造特征等, 将滚纠铁矿成矿作用过程中主要矿物形成期次划 分如下( 详见表 1 ) 。 ( 1 ) 矽卡岩期 分为早期矽卡岩和晚期矽卡岩两个阶段 Ⅰ早期矽卡岩阶段 以形成无水硅酸盐矿物石榴子石和 透辉石为特征,组成大范围分布的石榴子石矽卡岩、石榴子 6183A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 3 , 2 9 ( 1 1 ) 图 1 滚纠铁矿地质简图( 据于玉帅等, 2 0 1 1 ) 1 第四系; 2 敌布错组; 3 下拉组; 4 拉嘎组; 5 花岗岩; 6 二长花岗岩; 7 花岗闪长岩; 8 酸性岩脉; 9 断层及产状; 1 0 矿体及编号; 1 1 矿区位置 F i g 1 S k e t c hg e o l o g i c a l m a po f G u n j i ui r o nd e p o s i t ( a f t e r Y ue t a l , 2 0 1 1 ) 1 Q u a t e r n a r y ; 2 D i b u c u o F o r m a t i o n ; 3 X i a l aF o r m a t i o n ; 4 L a g a F o r m a t i o n ; 5 g r a n i t e ; 6 m o n z o n i t i c g r a n i t e ; 7 g r a n o d i o r i t e ; 8 a c i dv e i n ; 9 f a u l t a n d i t s o c c u r r e n c e ; 1 0 o r eb o d ya n di t s n u m b e r ; 1 1 o r ed i s t r i c t l o c a t i o n 表 1 滚纠铁矿主要矿物生成顺序 T a b l e 1 M i n e r a l f o r m i n gs e q u e n c eo f G u n j i ui r o nd e p o s i t 石透辉石矽卡岩。石榴子石穿插晚期黄铁矿细脉( 图 2 a , b ) , 辉石中存在晚期结晶的磁铁矿团块( 图 2 c ) 等; Ⅱ晚期矽卡岩阶段 形成含水硅酸盐矿物金云母、 阳起 石等主体, 其次为蛇纹石、 绿帘石、 磁铁矿等( 图 2 d f ) 。镜下 见有早期形成的石榴子石和透辉石, 它们部分被后期的蛇纹 石或绿帘石等所穿插或发生不同程度的蚀变( 图 2 g ) 。 ( 2 ) 退化蚀变期 Ⅲ 氧化物阶段 该阶段是矿质沉淀富集的主要阶段, 除 形成大量铁的氧化物磁铁矿以少量赤铁矿、 磁赤铁矿外, 在 磁铁矿结晶晚期或者末期伴随有云母类( 如金云母) 矿物的 形成( 图 2 e ,f ) 。少量石英、 绿帘石、 蛇纹石、 绿泥石等矿物 亦可在该阶段结晶沉淀, 形成细脉切穿磁铁矿( 2 g ) 。 Ⅳ石英硫化物阶段 该阶段形成石英和黄铁矿, 并伴有 少量黄铜矿的沉淀。黄铁矿呈浸染状、 脉状或团块状产于早 期矽卡岩矿物的矿物间隙、 裂隙中( 图 2 a ) , 抑或呈浸染状、 脉状或小团块状产于蚀变岩体中。 Ⅴ碳酸盐阶段 该阶段主要形成碳酸盐和方解石、 绿泥 石、 蛇纹石等( 2 g ,h ) , 此外少量黄铁矿、 黄铜矿亦可能在早 期沉淀, 它们可以切穿早期形成的矽卡岩矿物和硫化物, 亦 可是早期矽卡岩矿物的蚀变产物。 7183于玉帅等 西藏尼雄矿田滚纠铁矿成矿作用机制 来自矿物学和稳定同位素证据 图 2 滚纠铁矿矽卡岩矿物显微照片 ( a 、 b ) 石榴子石中的黄铁矿脉; ( c ) 透辉石颗粒间的磁铁矿; ( d ) 放射状绿帘石; ( e 、 f ) 磁铁矿中的金云母、 蛇纹石和黄铁矿; ( g ) 磁铁矿、 透 辉石被两期蛇纹石细脉切穿; ( h ) 方解石脉切穿绿泥石化矽卡岩矿物 G r t 石榴子石; D i 透辉石; E p 绿帘石; P h l 金云母; S r p 蛇纹石; C h l 绿泥 石; C a l 方解石; M t 磁铁矿; P y 黄铁矿 F i g 2 M i c r o s c o p ep h o t o s o f t y p i c a l s k a r nm i n e r a l s f r o mG u n j i ui r o nd e p o s i t ( a ,b ) p y r i t ev e i ni ng a r n e t ;( c ) m a g n e t i t ei nd i o p s i d eg r a i n s ;( d ) r a d i a l e p i d o t e ;( e ,f ) p h l o g o p i t e ,s e r p e n t i n ea n dp y r i t ei nm a g n e t i t e ;( g ) m a g n e t i t ea n dd i o p s i d e a r ec u t t h r o u g hb yt w os e r p e n t i n ev e i n s ;( h ) c h l o r i t ea n dc a l c i t ev e i n G r t g a r n e t ; D i d i o p s i d e ; E p e p i d o t e ; P h l p h l o g o p i t e ; S r p s e r p e n t i n e ; C h l c h l o r i t e ; C a l c a l c i t e ; M t m a g n e t i t e ; P y p y r i t e 8183A c t aP e t r o l o g i c aS i n i c a 岩石学报2 0 1 3 , 2 9 ( 1 1 ) 表 2 滚纠铁矿石榴子石电子探针成分分析结果( w t %) T a b l e 2 E l e c t r o nm i c r o p r o b ea n a l y s e s ( w t %)o f g a r n e t f r o mG u n j i ui r o nd e p o s i t 组分 Z K 1 0 7 0 2 3 1 . 13 1 . 43 1 . 53 2 . 23 4 . 14 1 . 24 4 . 25 2 . 36 1 . 58 1 . 18 2 . 18 3 . 3 1 1 1 . 2 1 2 1 . 3 1 4 3 . 2 S i O 2 3 5 9 63 6 4 13 7 1 73 7 1 83 7 4 43 8 2 63 7 2 83 7 0 93 7 43 7 1 13 7 7 33 5 3 73 6 2 13 8 8 23 5 7 3 T i O 2 0 0 10 3 80 4 50 1 10 1 10 6 80 4 61 6 22 3 42 6 21 2 20 0 90 80 2 90 8 6 A l 2O3 0 0 56 3 35 2 64 3 55 3 41 1 7 45 0 85 4 27 7 27 0 67 9 81 0 58 3 71 5 2 57 7 2 F e O2 7 7 82 0 22 1 3 22 2 7 52 1 5 41 3 4 42 2 7 72 1 0 51 7 7 31 7 8 71 7 9 92 6 9 21 6 3 28 5 11 7 4 6 M n O0 2 70 7 50 7 10 6 50 6 10 9 70 9 31 0 21 1 70 8 50 8 70 6 30 2 60 90 8 3 M g O0 0 30 0 80 0 50 0 70 10 2 10 0 30 0 40 0 80 0 60 0 60 0 70 4 20 20 1 C a O3 3 1 63 3 3 33 2 6 73 1 8 23 1 9 73 3 2 53 2 9 32 9 5 73 3 43 2 8 33 2 9 53 1 8 23 4 7 83 4 5 93 3 5 3 B a O0 10 0 10 0 40 0 70 10 0 10 0 20 0 7 N a 2O 0 0 10 0 40 0 30 0 40 0 50 0 80 0 70 0 50 1 90 0 50 0 20 1 9 K 2O 0 0 10 0 10 0 10 0 20 0 10 0 40 0 10 0 2 总和9 7 . 2 89 7 . 5 29 7 . 7 79 6 . 9 49 7 . 1 19 8 . 6 39 9 . 6 19 6 . 0 19 9 . 9 39 8 . 4 59 9 . 0 59 6 . 0 29 7 . 2 19 8 . 5 99 6 . 4 4 以 1 2个氧原子为基准计算阳离子数 S i3 0 2 52 9 8 43 0 4 13 0 7 33 0 7 53 0 2 63 0 13 0 7 82 9 72 9 8 73 0 1 83 0 0 92 9 5 53 0 2 82 9 5 1 T i0 0 0 10 0 2 30 0 2 80 0 0 70 0 0 70 0 40 0 2 80 1 0 10 1 40 1 5 90 0 7 30 0 0 50 0 4 90 0 1 70 0 5 3 A l0 0 0 50 6 1 20 5 0 80 4 2 30 5 1 71 0 9 40 4 8 30 5 30 7 2 30 6 6 90 7 5 20 1 0 50 8 0 51 4 0 20 7 5 1 F e 3 + 1 9 5 41 3 8 11 4 4 71 5 2 41 4 2 90 8 6 21 4 9 21 3 4 81 1 7 81 2 0 31 1 8 71 8 8 51 1 1 30 5 5 51 2 0 6 F e 2 + 00 0 0 30 0 1 20 0 4 90 0 5 10 0 2 70 0 4 60 1 1 3000 0 1 70 0 3 1000 M n0 0 1 90 0 5 20 0 4 90 0 4 60 0 4 20 0 6 50 0 6 30 0 7 20 0 7 90 0 5 80 0 5 90 0 4 50 0 1 80 0 5 90 0 5 8 M g0 0 0 30 0 10 0 0 60 0 0 80 0 1 20 0 2 40 0 0 40 0 0 50 0 0 90 0 0 70 0 0 70 0 0 90 0 50 0 2 30 0 1 2 C a2 9 8 82 9 2 72 8 6 42 8 1 82 8 1 32 8 1 82 8 4 92 6 32 8 4 22 8 3 12 8 2 52 93 0 42 8 92 9 6 8 A n d9 7 3 66 9 2 47 4 0 27 8 2 67 3 4 34 4 0 57 5 5 47 1 6 96 0 36 2 2 96 1 29 4 7 15 3 7 22 8 0 25 9 5 5 S p e0 6 31 7 51 6 71 5 61 4 52 22 1 42 5 42 6 922 0 31 5 20 5 81 9 91 9 1 G r o1 92 8 4 62 3 6 81 8 2 22 2 9 45 1 9 92 0 6 32 1 4 23 6 6 73 5 2 93 5 9 22 4 44 3 9 16 9 1 63 7 5 4 A l m00 10 4 21 6 71 7 40 9 21 5 54 0 2000 61 0 3000 注 A n d 钙铁榴石; S p e 锰铝榴石; G r o 钙铝榴石; A l m 铁铝榴石 “ ” 表示低于检测限 此外, 在成矿作用过程后, 矿床还遭受了表生氧化作用, 表现为原生矽卡岩型矿石遭受地表氧化淋滤, 形成褐铁矿, 是重要的野外找矿标志。 2 矿物学特征 2 1 石榴子石 滚纠铁矿石榴子石非常发育, 具特征的油脂光泽, 以红 褐色为主, 少量暗绿色, 与透辉石共生, 形成致密块状石榴子 石透辉石矽卡岩, 还呈脉状分布于角岩中, 亦可见晶体形态 较好的石榴子石与磁铁矿共生, 形成石榴子石磁铁矿矿石。 Z K 1 0 7 0 2石榴子石电子探针分析结果见表 2 , 其中 S i O 2 为 3 5 3 7 % ~3 8 8 2 %, 平 均 3 7 0 1 %; A l 2O3为 0 0 5 % ~ 1 5 2 5 %, 平 均 6 5 8 %;F e O 为 8 5 1 % ~2 7 7 8 %,平 均 1 9 5 8 %; C a O为 2 9 5 7 % ~ 3 4 5 9 %, 平均 3 2 8 4 %。计算得 到滚纠磁铁矿石榴子石端元组分以钙铁榴石和钙铝榴石为 主, 其中钙铁榴石变化范围 2 8 0 2~ 9 7 3 6 , 平均 6 6 8 9 , 钙铝 榴石变化范围 1 9 0~ 6 9 1 6 , 平均 3 0 0 1 , 另还有少量的镁铝 榴石、 铁铝榴石和锰铝榴石, 但其总量不超过 4 ( 表 2 ) , 这与 世界大型矽卡岩型铁矿的石榴子石特征一致 ( 图 3 a ) ( M e i n e r t , 1 9 9 2 ;M e i n e r t e t a l , 2 0 0 5 ) 。 2 2 辉石 滚纠铁矿辉石呈绿色 暗绿色, 常与石榴子石共生, 蚀变 发育, 常见有蛇纹石化、 绿泥石化。晚期磁铁矿呈细脉状、 小 团块状分布于其中( 图 2 c ) 。单偏光镜下多呈半自形 他形, 短柱状、
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