甘肅北山紅山鐵礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因分析.pdf

1、北山造山帶隸屬中亞造山帶南緣，從新元古代到早中生代經(jīng)歷了多期地質(zhì)構(gòu)造和巖漿活動，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有十分豐富的礦產(chǎn)資源，是我國重要的成礦帶之一。紅山鐵礦作為北山成礦帶典型的鐵礦床，其礦床類型和成因的研究在后期找礦過程中具有極其重要的意義。本文通過對紅山鐵礦的礦床地質(zhì)構(gòu)造背景、礦體形態(tài)特征、含礦巖系及其圍巖特征、礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征、成礦年齡以及礦床類型和成因進行了研究，得到了以下認識：
　　1、紅山鐵礦屬于Sedex型鐵礦床，為

2、熱鹵水噴流沉積-變質(zhì)型鐵礦床，賦礦層位為新元古代震旦紀(jì)一套淺變質(zhì)碎屑巖夾碳酸鹽建造，成礦時代為新元古代震旦紀(jì)。在早古生代到中生代又受到多期明顯的熱液變質(zhì)作用，熱事件年齡分別為429.4-448Ma、364.7-384Ma、237Ma和126Ma。其中，364.7-384Ma為本區(qū)主要的熱事件年齡。
　　2、紅山鐵礦的SiO2含量為21.5-68.4％（平均為43.68%），F(xiàn)e2O3T含量為27.06-65.16%（平均值為41.

3、77%），Al2O3含量為0.93-3.81%（平均為2.2%），MgO含量為1.08-8.99%（平均為5.6%），CaO含量為0.55-14.9%（平均為4.7%），Na2O含量為0.04-0.57%（平均為0.2%），K2O含量為0.03-0.83%（平均為0.4%），MnO含量為0.09-6.19%（平均為1.3%），TiO2為0.07-0.28%（平均為0.2%）。其中，SiO2和Fe2O3T的含量與國內(nèi)海底火山成因(兼有部分

4、陸源碎屑物質(zhì)加入)的BIF鐵礦的含量基本一致。微量元素Ba、Pb、Th、U、Nb、Ta相對富集，Sr表現(xiàn)出強烈虧損；輕稀土元素總量為9.19×10-6-60.21×10-6，重稀土元素總量為12.57×10-6-38.97×10-6，LREE/HREE為0.57-2.01，（La/Yb）PASS=0.1-0.5，表現(xiàn)出輕稀土元素相對虧損，重稀土元素相對富集，與鏡鐵山鐵礦的特征基本一致。說明紅山鐵礦的形成與火山活動有關(guān)。
　　3、紅

5、山鐵礦中發(fā)現(xiàn)了薄層狀鐵碧玉巖和透鏡狀的鐵碧玉巖以及凝灰?guī)r夾層，其源巖為硅鐵質(zhì)的膠體化學(xué)沉積巖，說明紅山鐵礦的形成為與火山活動有關(guān)的熱液膠狀沉積。其SiO2/Al2O3比值為7.69-56.53，平均值為23.34，Sr/Ba比值為0.01-2.66，平均值為0.44，Eu顯示正異常，Y/Ho平均值為28.52，均顯示紅山鐵礦的成礦物質(zhì)主要來源于與火山作用和火山熱液有關(guān)的富鐵熱鹵水物質(zhì)。其硫、氫、氧同位素顯示其成礦流體主要來源于巖漿水和變

6、質(zhì)熱液。U和Th元素的正異常和Ce的無異常均顯示紅山鐵礦的沉積環(huán)境為低氧的環(huán)境。
　　4、紅山鐵礦分為Ⅰ、Ⅱ兩個階段，Ⅰ階段為石英+磁鐵礦+黃鐵礦+黃銅礦階段，是主成礦階段，Ⅱ階段為石英+黃鐵礦階段。Ⅰ、Ⅱ兩階段的流體包裹體均主要為液相H2O包裹體、氣相H2O包裹體、富液二相H2O包裹體和富氣二相H2O包裹，其中氣液H2O包裹體是含量最多。Ⅰ階段氣液H2O包裹體均一溫度為140-350℃，平均值為245℃，鹽度為0.53-19.6

7、8%NaCleqv，平均值為10.04%NaCleqv，流體密度為0.76-1.05g/cm3，平均值為0.95g/cm3，具有中高溫、中鹽、中高密度流體特征，屬H2O-CO2-NaCl體系；Ⅱ階段氣液H2O包裹體均一溫度為80-260℃，平均值為170℃，鹽度為0.53-17.79%NaCleqv，平均值為9.16%NaCleqv，流體密度為0.86-1.05g/cm3，平均值為0.96g/cm3，具有中低溫、中鹽（鹽度變化范圍較Ⅰ階