摘要
新疆鄯善县百灵山地区分布有众多铁矿床(点),且以富矿为主.该区位于塔里木板块北缘阿齐山-雅满苏岛弧带西段.含矿地层为下石炭统阿齐山组和上石炭统马头滩组,由玄武安山岩-安山岩-英安岩等钙碱性火山岩组成.海西中、晚期花岗岩体分布广,火山岩常在其中呈残留体存在.研究区内矿床分布,大致可划分为南、中、北三个矿带.南带矿体沉积特征明显;中带矿体以层状、似层状、脉状为主;北带矿体呈透镜状、脉状.在上述各矿带中分别选取红铁山、百灵山、阿-矿三个铁矿床作重点研究.百灵山铁矿床火山热液作用特征明显,矿体赋存于安山质和英安质凝炭岩中,矿体呈似层状、透镜状,矿体与围岩界线不平整,常有分枝脉体穿入围岩.主要矿物组合为绿帘石-磁铁矿.围岩蚀变发育,主要为绿帘石化.阿-矿与百灵山特征相似,但矿床产于火山机构附近,常伴生有次火山岩,矿体呈透镜状、半环状、脉状,围岩蚀变以透辉石化、阳起石化为主.红铁山矿床沉积特征明显,含矿岩系由赤铁矿层、碧玉岩和安山质火山碎屑岩组成.百灵山铁矿床黄铁矿硫同位素组成具陨石硫特征.磁铁矿的氧同位素、微量元素和晶胞参数特征均反映磁铁矿成因与火山岩浆关系密切.稀土元素特征表明百灵山矿和阿-矿矿石与赋矿火山岩同源.红铁山矿的稀土元素配分曲线则与上述矿床不同,从侧面反映了其成因的差异.矿石中磁铁矿的爆裂温度为348~416℃,成矿压力平均为324×10<'5>Pa,矿床形成于高温中浅成环境.据含矿地层时代和侵入其中花岗岩的Rb-Sr等时线年龄推断,成矿时代为石炭纪,约在350~315Ma间.一组矿石和含矿蚀变岩Sm-Nd同位素等时线年龄为961.3Ma,此年龄虽不能代表成矿年龄,但却反映了成矿物质除来源于火山岩浆外,元古代沉积-变质铁矿亦可能是来源之一.对于该区铁矿床的成因,前人有接触交代(矽卡岩型)说、火山气液充填交代说、沉积-热液加富(或再造)说及矿浆喷溢和贯入说等不同认识.在分析这些成因认识之后,作者认为本区铁矿床均为火山成因,矽卡岩是火山气液交代火山碎屑的产物,大部分矿床磁铁矿形成于矽卡岩化晚期.区内铁矿可分为火山气液型和火山喷发-沉积或火山热液沉积两亚类,其空间分布常与距火山机构远近有关,并构成一个岛弧型火山作用铁矿成矿系列.该区铁矿成矿模式为:在石炭纪时,北天山板块向塔里木板块俯冲,形成岛弧型火山岩带;铁以FeCl<,3>和FeCl<,2>形式以射气方式离开岩浆房,在上升过程中逐渐演化为高温含铁气水热液,选择性交代火山碎屑岩形成矽卡岩,随后析出磁铁矿,形成火山气液充填交代矿床.一部分火山物质或气液排到海盆,沉积形成赤铁矿层.后期岩浆侵入活动和构造作用起一定的改造作用,如形成一些活化镜铁矿脉等.
NETL