滇东南板仑磁铁矿集区矽卡岩矿物学、地球化学特征及其形成机制

作     者：李睿昱 覃小锋 王宗起 戴昱 戴翔 毕婧怡 李东任 赵钰磊 LI RuiYu;QIN XiaoFeng;WANG ZongQi;DAI Yu;DAI Xiang;BI JingYi;LI DongRen;ZHAO YuLei

作者机构：桂林理工大学地球科学学院桂林541004 桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室桂林541004 湖北省地质局水文地质工程地质大队荆州434020 自然资源部矿产勘查技术指导中心北京100083 广西区域地质调查研究院桂林541003 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2024年第40卷第4期

页      面：1205-1230页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42162007) 中国地质调查局地质矿产调查评价项目(12120114039501) 广西地质矿产勘查开发局地质勘查基金项目(桂地矿外任1号)联合资助 

主　　题：矽卡岩 矿物学 地球化学 形成机制 板仑磁铁矿集区 滇东南 

摘      要：位于华夏、扬子和印支板块交接部位的滇东南板仑磁铁矿集区属于个旧-文山-德保矽卡岩型锡钨多金属成矿带的重要组成部分。前人对该区矽卡岩型磁铁矿床的地质特征和矿床成因等进行了少量的研究工作,但对矽卡岩的成因尚缺乏系统的研究,这严重制约了对该矿集区内矽卡岩成因的认识及磁铁矿找矿潜力的准确评价。本文以矿集区内最为典型的坤洪和洞哈磁铁矿床的矽卡岩为主要研究对象,在对矽卡岩及相关岩石的野外地质特征和岩相学等方面进行详细研究的基础上,借助LA-ICP-MS和EPMA等方法手段,重点对矽卡岩及相关岩石的地球化学和矿物化学特征进行系统研究。结果表明,矽卡岩的成岩成矿演化过程可划分为早期进变质矽卡岩阶段、晚期退变质矽卡岩阶段和硫化物-碳酸盐阶段等3个阶段;(岩浆)热液成因的硅质岩条带与晚二叠世OIB型基性杂岩体(即“半瓦型岩体)在原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图和球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上均存在显著的差异,而与中三叠世岛弧型中-基性杂岩体(即“安定型岩体)的模式曲线较为相似,均显示出Nb、Ta、P和Ti等元素明显亏损的特征;矽卡岩的模式曲线与硅质岩条带的模式曲线也较为相似,且含矿矽卡岩比无矿矽卡岩无论在微量元素和稀土元素含量还是模式曲线上均更加接近于硅质岩条带。矿物化学的研究结果表明,第一世代石榴石属于钙铁-铁铝-钙铝榴石系列(And80-83Alm9-11Gro5-7),含较多的钙铝榴石(Gro);而第二世代石榴石属于钙铁-铁铝榴石系列(And86-93Alm6-12),基本上不含或仅含极少量的钙铝榴石(Gro);由早期辉石→晚期辉石,辉石端员组分中钙铁辉石所占的比例相对减少,而透辉石的含量则具显著增加趋势。综合分析认为,形成矽卡岩的热液流体主要来源于中三叠世岛弧型中-基性杂岩体;矽卡岩型磁铁矿床的成岩成矿环境至少经历了从进变质矽卡岩阶段早期相对还原环境→进变质矽卡岩阶段晚期-退变质矽卡岩阶段相对氧化环境→后期硫化物-碳酸盐阶段相对还原环境的转变过程。