西昆仑塔什库尔干地区赞坎铁矿床流体包裹体研究及对膏盐层参与铁矿成矿的启示

The genesis of epigenetic, hypogene BIF-hosted iron deposits have been many studies both at home and abroad. However there are many aspects of their iron extraction, transportation by high salinity brine and precipitation mechanism that are controversial and not fully understood. The project will through the research of fluid inclusions in anhydrite, quartz, calcite and apatite to accurately determine the composition, salinity of the fluid inclusions. Do the research about the impact on iron ore mineralization of high-concentration brine by analyzing the distribution of iron component in ore-forming fluids of different mineralization periods, combined the sulfur isotope of gypsum (anhydrite) and pyrite, and minerals microgeochenistry, study the sulfur source of the pyrite, the magnetite formation and the physical and chemical conditions of magnetite and pyrite formation, in order to reveal the formation mechanism of magnetite and pyrite in evaporate.

国内外关于条带状含铁建造作为赋矿岩石的后生铁矿床成因进行了诸多研究，但是能够形 成膏盐的高盐度卤水（海水）对铁质成分的萃取、搬运及沉淀机制和晚期构造岩浆热液与膏盐层相互作用对铁矿的影响均尚待深入研究。本项目拟以新疆塔什库尔干地区赞坎铁矿为主要研究对象，以矿物流体包裹体为主要研究手段，结合矿物微区地球化学、同位素地球化学及年代学分析，以期探讨高浓度卤水在铁矿成矿过程中的参与程度。通过对不同成矿期次的硬石膏、石英、方解石、磷灰石等脉石矿物流体包裹体特征、包裹体成分、包裹体盐度、包裹体微量元素组成及同位素特征等进行分析，研究不同成矿期次铁质成分在成矿流体中的分布特征；再结合（硬）石膏与黄铁矿的硫同位素特征及矿物微区地球化学特征，分析（硬）石膏-磁铁矿-黄铁矿成矿体系中大量黄铁矿形成的硫来源、磁铁矿成因及其形成的物理化学条件，从而揭示在膏盐作用下磁铁矿成矿及大量黄铁矿的形成机制。

赞坎大型磁铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地区，产于古元古界布伦阔勒岩群之中。矿体主要呈似层状、透镜状产出，沿走向断续出露，矿石结构主要有半自形-自形粒状、半自形-他形粒状、交代残余状结构等；矿石构造类型有条带状、浸染状、粗晶块状或脉状等，发育有阳起石化、绿泥石化等蚀变。本次选择磁铁矿、黄铁矿、石膏等矿物作为研究对象，通过电子探针、等离子质谱分析等获得其地球化学特征，并分析了单矿物铁、氧、硫同位素及原位铁、硫同位素。.赞坎铁矿石英流体包裹体分析发现，早期次生的气液两相（L+V）包裹体（Ia类）均一温度在213.3~>427.2ºC，三相流体包裹体盐度较高，一般6.71wt% ~19.09 wt% NaCl，说明赞坎铁矿区经受了较高盐度的中高温热液改造；磁铁矿微区原位地球化学特征分析显示，Al有减少的趋势，而Ti、Mn、Mg、V均有增加的趋势；Co、Nb、Hf、Ta有减少的趋势，Sc、Ga、Zr、Sn有增加的趋势，根据成矿阶段中磁铁矿成分变化分析，赞坎铁矿早期条带状磁铁矿与火山沉积作用有关，成矿后期特别是在粗晶块状磁铁矿阶段受岩浆热液影响明显，富铁矿有岩浆热液的参与。.条带状矿石中磁铁矿δ18O‰在1.1~6.1之间、黄铁矿MC-ICP-MS原位δ34S在29.32‰~30.43‰之间、磁铁矿MC-ICP-MS原位δ57Fe一般在-1.46‰~0.21‰之间；浸染状磁铁矿石中黄铁矿MC-ICP-MS原位δ34S在18.95‰~37.46‰之间、磁铁矿MC-ICP-MS原位δ57Fe一般在-0.85‰~0.40‰之间；粗晶块状磁铁矿中黄铁矿MC-ICP-MS原位δ34S在18.38‰~29.39‰之间、磁铁矿MC-ICP-MS原位δ57Fe一般在-0.84‰~0.56‰‰之间。不同成矿阶段磁铁矿、黄铁矿的铁、硫同位素均有一定程度的变化。矿区内花岗闪长岩锆石SHRIMP测年结果为540.6±4.8Ma，说明矿区内地层受到新元古代-早寒武纪时期岩浆侵位的影响。.赞坎铁矿的形成与区内的地层中的一套中基性火山岩存在一定的关系。早期与火山沉积作用有关的磁铁矿主要以条带状产出，形成了低品位矿石；后期造山作用过程中区域变质作用对赞坎铁矿有一定的影响，加之新元古代-早寒武纪时期的岩浆侵位，使区内磁铁矿进一步富集，形成粗晶块状磁铁矿；区内大量的黄铁矿的形成与含铁热液与膏盐层的作用有关。