西昆仑赞坎条带状铁矿中高品位磁铁矿形成机制研究

Unlike the formation mechanism of foreign banded rich iron ores formed by weathering-leaching, msot of the enrichment of irons in our country may be related to the later metamorphism and hydrothermal transformation, and its formation mechanism has not been fully identified. The Zankan iron deposit in Western Kunlun metallogenic belt is a new discovered super large scale deposit. The banded iron ores undergo hydrothermal alteration later in the deposit, it caused the early banded magnetite gradually recrystallized as disseminated and massive ores. The Zankan deposit provide an ideally study site for clarifying formtion mechanism of banded magnetite mineralization and enrichmen process. In this study, we intend to reseach the geochemical elements composition of magnetite and hydrothermal minerals from Zankan deposit, find out the origin and evolution of hydrothermal fluids, reveal migratory behaviors of iron and silicon as the composition and physical-chemical properties of hydrothermal fluids changes, and discuss the formation mechanism of Zankan iron ores. This study can provides evidence for the formation mechanism of activation and re-enrichment of banded depleted iron ores under hydrothermal environment.

与国外沉积变质型富铁矿主要是风化淋滤作用的形成机理不同，我国绝大多数该类型富铁矿可能与后期的变质变形作用及热液改造作用有关，但其形成机制尚未完全查明。赞坎铁矿是西昆仑成矿带新发现的一处超大型铁矿床，矿床中早期形成的条带状磁铁矿石均遭受了一定程度的热液改造作用，在区内形成了一系列规模不等的浸染状、块状磁铁矿富矿石，该矿床为条带状贫铁矿活化-再富集成矿的形成机制研究提供了良好的天然平台。本项目拟通过研究赞坎铁矿床磁铁矿及其共生热液蚀变矿物的元素地球化学组成，分析热液流体来源及演化特征，确定热液流体成分及物理化学性质的变化对铁或硅迁移的影响，探讨区内富铁矿体（段）中磁铁矿的形成机制。本次研究为热液改造条件下的条带状贫铁矿活化-再富集的形成机制研究提供证据。

赞坎铁矿是西昆仑塔什库尔干地区发现的一处超大型铁矿床，矿床中早期条带状磁铁矿石均遭受了一定程度的岩浆热液改造作用，在区内形成了一系列规模不等的稠密浸染状、条带状磁铁富矿石。本研究针对磁铁矿在活化-再富集过程中的元素行为、迁移演化过程及控制因素等问题，开展了矿床地质、矿物学、矿物微量元素地球化学、流体包裹体、同位素定年等工作，主要取得了如下认识：. 查明赞坎高品位磁铁矿主要赋存在Ⅰ号和Ⅲ号矿体中，以条带状和稠密浸染状矿石为主。将矿区磁铁矿划分为三个矿石类型：条带状贫铁矿石为沉积变质成因，在矿区分布广泛；条带状富铁矿石为后期热液改造条带状贫铁矿石而成，主要分布在Ⅰ号矿体和Ⅲ号矿体中；浸染状磁铁矿石为接触交代成因，主要产于Ⅲ号矿体。.根据矿石组构、矿物共生关系及产出特征，该矿床主体划分为3个成矿期，分别为沉积期、变质期及岩浆热液期，其中，岩浆热液期可进一步划分为矽卡岩阶段、热液改造阶段和硫化物阶段。. 通过对富铁矿密切共生的金云母进行了40Ar-39Ar定年工作，确定Ⅲ号富矿体形成时代为10.60±0.15 Ma，表明矿区富铁矿的形成可能与矿区北部出露的大面积新生代正长花岗岩（10.69Ma）密切相关。. 变质期流体和岩浆热液期流体成矿温度分别为314℃~342℃和248℃~266℃，对应盐度分别为2.39%~15.8 wt% NaCleq和11.19wt%~19.53wt% NaCleq。两期流体不是同一流体演化形成。富铁矿床中磁铁矿δ18Ov-SMOW同位素为4.8‰~5.9‰，具有变质水和岩浆水混合的特点。磁铁矿微量元素地球化学特征亦表明富铁矿成矿流体具有低温、高氧逸度、富Cl等特征。. 富铁矿的成矿流体来源于变质流体和岩浆流体的混合，提出低温、高氧逸度、高Cl、富CO2、低盐度流体是磁铁矿活化-再富集的关键因素，“去硅作用”是条带状贫铁矿再富集的主要形式。