铁氧化物-磷灰石矿床中高钛磁铁矿成因:来自凹山和陶村矿床的证据
编号:1341
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更新:2023-04-10 08:25:30 浏览:532次
口头报告
摘要
铁氧化物-磷灰石(IOA)矿床,亦称之为玢岩型铁矿床或基鲁纳型铁矿床,是重要的铁矿石来源。该类矿床发育广泛的热液蚀变矿物,同时具有极高的成矿温度(>500℃)及与火山岩构造相似的矿石构造(如气孔状和流动状构造),因而矿床成因一直存在岩浆成矿和热液成矿的争论。磁铁矿是IOA矿床的主要矿石矿物,大部分矿床的磁铁矿以较低Ti(<0.1 wt.%)为特征;但是,最近多个IOA矿床相继报道存在高钛磁铁矿,即磁铁矿具有较高的Ti含量(1-3 wt.%)且其内部发育钛铁矿出溶结构。在传统认识中,高钛磁铁矿被当做岩浆成因的重要标志,但对热液体系中其形成机理仍存在很大争议。因此,解决这些高钛磁铁矿的成因,对于揭示IOA矿床成因至关重要。本文以我国长江中下游成矿带凹山和陶村IOA矿床中磁铁矿为研究对象,从磁铁矿结构和成分演化入手,详细解剖磁铁矿形成以及后续的交代过程,深入探讨IOA矿床成因。
详细的岩相学观察发现,不同产状矿石中均发育含钛铁矿出溶物的高钛磁铁矿(1.49-4.89 wt. % Ti),且在原生高钛磁铁矿边缘或者裂隙发生溶解-再沉淀交代作用,形成低钛磁铁矿+榍石和/或金红石。磁铁矿-钛铁矿温度计和磁铁矿镁含量温度计结果表明原生高钛磁铁矿的形成温度>550 °C。高钛磁铁矿的微量元素有别于典型的岩浆成因高钛磁铁矿,也与典型的热液磁铁矿存在较大差异,暗示了研究区高钛磁铁矿形成于特殊的流体环境。综合磁铁矿共生矿物组合(钠长石-磁铁矿、方柱石-磁铁矿等)和高温(~780℃)高盐度(~90 wt.% NaClequiv.)流体包裹体等地质证据,提出这些原生的高钛磁铁矿形成于高温高盐熔流体(hydrosaline liquid),随着成矿体系温度降低和氧逸度增加,发生钛铁矿出熔作用和后期的热液交代作用。高钛磁铁矿不仅发育于宁芜地区的IOA矿床,在全球其他IOA矿床也被报道,并呈现非常相似的微量元素特征, 暗示了高温高盐熔流体可能是IOA矿床形成的关键。
通过系统收集全球岩浆和高温热液体系中高钛磁铁矿数据,结合本文获取的数据,建立了新的高钛磁铁矿成因判别图解,即Cr vs. Ti+Al+V和Co+Ni vs. Ti+Al+V,可有效地识别岩浆成因和热液成因的高钛磁铁矿。
关键词
铁氧化物-磷灰石矿床,高钛磁铁矿,矿床成因
稿件作者
曾丽平
中国地质大学(武汉)
赵新福
中国地质大学(武汉)
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