中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

新疆富蕴县库额尔齐斯铁矿成因机制探讨研究

张超, 刘锋, 杨富全. 新疆富蕴县库额尔齐斯铁矿成因机制探讨研究[J]. 岩矿测试, 2013, 32(1): 157-165.
引用本文: 张超, 刘锋, 杨富全. 新疆富蕴县库额尔齐斯铁矿成因机制探讨研究[J]. 岩矿测试, 2013, 32(1): 157-165.
Chao ZHANG, Fen LIU, Fu-quan YANG. A Discussion on Genetic Mechanism of the Kuerqis Iron Deposit in Fuyun County, Xinjiang[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(1): 157-165.
Citation: Chao ZHANG, Fen LIU, Fu-quan YANG. A Discussion on Genetic Mechanism of the Kuerqis Iron Deposit in Fuyun County, Xinjiang[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(1): 157-165.

新疆富蕴县库额尔齐斯铁矿成因机制探讨研究

  • 基金项目:
    国家科技支撑计划项目(2011BAB06B03-02); 国土资源部公益性行业专项资金课题(200911007-10,200911043-02)
详细信息
    作者简介: 张超,工程师,矿床学专业。E-mail: czcl719@sina.com
    通讯作者: 刘锋,研究员,主要从事矿床地球化学的研究。E-mail: liufeng@cags.ac.cn
  • 中图分类号: O657.63; P578.12

A Discussion on Genetic Mechanism of the Kuerqis Iron Deposit in Fuyun County, Xinjiang

More Information
  • 目前针对阿尔泰南缘一带的小型富铁矿床研究明显不足。本文研究了库额尔齐斯富铁矿的成矿时代及成矿机制,为区域铁成矿规律和成矿预测提供基础资料。野外地质调查表明,该矿床地质特征具有火山沉积成因,但主要与花岗斑岩侵入的热液活动有关,二长花岗岩对铁矿有破坏作用。利用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱法测定了矿区两个花岗岩体的年龄,利用同位素质谱计测定了矿床中黄铁矿的硫同位素组成,分析表明花岗斑岩锆石18个测点在谐和线上成群分布,206Pb/238U年龄值集中在273~282.6 Ma,加权平均年龄为(278.7±0.94) Ma(MSDW=1.6);二长花岗岩12个测点集中成群分布,206Pb/238U年龄值集中在271.8~276.8 Ma,加权平均年龄为(274.1±1.1) Ma(MSDW=0.47)。黄铁矿的δ34S值变化于-7.2‰~0.7‰,多为负值,但大多数集中在0值附近,表明深源岩浆在向上运移过程中可能与围岩或早期沉积铁矿发生了明显的硫同位素交换,暗示铁的富集成矿主要发生在花岗斑岩侵入的热液期。综合区域研究认为,矿区花岗岩均属于阿尔泰南缘广泛发育的早二叠世时期岩浆事件,形成于板内伸展拉张环境。该期岩浆活动也伴随了铁等广泛的金属成矿作用。
  • 加载中
  • 图 1  库额尔齐斯铁矿床地质图(矿区地质图据甘肃煤田一四五队修编,构造图据文献[4]编绘)

    Figure 1. 

    图 2  花岗斑岩(a)和二长花岗岩(b)中锆石的阴极发光图像

    Figure 2. 

    图 3  花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄谐和图

    Figure 3. 

    图 4  二长花岗岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄谐和图

    Figure 4. 

    图 5  库额尔齐斯铁矿硫同位素图解

    Figure 5. 

    表 1  矿区花岗斑岩和二长花岗岩锆石U-Pb定年数据

    Table 1.  The U-Pb dating data of granitic porphyry and monzonitic granite

    花岗斑岩锆石U-Pb同位素分析数据
    测点 wB/(μg·g-1) Th/U 206Pb/238U 207Pb/235U 208Pb/232Th 207Pb/206Pb 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 谐和度
    U Th 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ
    ker01-1 353.5 286.2 0.81 0.044 0.000364 0.32 0.00264 0.0035 0.00024 0.052 0.00040 279.2 2.2 281.6 2.0 305.6 12.0 99%
    ker01-2 242.4 128.7 0.53 0.045 0.000394 0.35 0.0031 0.0038 0.00031 0.056 0.00041 283.1 2.4 301.6 2.3 450.0 21.3 93%
    ker01-3 236.0 141.4 0.60 0.044 0.000360 0.32 0.00305 0.0034 0.00029 0.053 0.00041 280.2 2.2 283.5 2.3 322.3 18.5 98%
    ker01-4 265.0 138.2 0.52 0.045 0.000357 0.32 0.00243 0.0026 0.00023 0.052 0.00034 282.1 2.2 283.6 1.9 301.9 17.6 99%
    ker01-5 304.8 145.3 0.48 0.044 0.000311 0.32 0.00244 0.0033 0.00023 0.053 0.00031 279.1 1.9 282.2 1.9 309.3 13.0 98%
    ker01-6 384.9 298.1 0.77 0.045 0.000306 0.33 0.00249 0.0027 0.00016 0.053 0.00031 282.6 1.9 285.9 1.9 322.3 14.8 98%
    ker01-7 341.1 166.0 0.49 0.045 0.000338 0.32 0.00263 0.0040 0.00026 0.052 0.00030 282.0 2.1 283.9 2.0 298.2 17.6 99%
    ker01-8 281.3 133.9 0.48 0.044 0.000321 0.31 0.0026 0.0031 0.00025 0.052 0.00033 277.9 2.0 276.9 2.0 333.4 14.8 99%
    ker01-9 207.5 132.1 0.64 0.044 0.000281 0.32 0.00319 0.0023 0.00021 0.052 0.00041 278.4 1.7 279.7 2.5 287.1 -13.9 99%
    ker01-10 228.2 148.9 0.65 0.044 0.000295 0.33 0.00262 0.0023 0.00019 0.054 0.00040 279.8 1.8 289.4 2.0 368.6 16.7 96%
    ker01-11 186.3 131.1 0.70 0.043 0.000345 0.31 0.00325 0.0026 0.00022 0.052 0.00039 274.3 2.1 275.0 2.5 279.7 18.5 99%
    ker01-12 186.5 127.4 0.68 0.044 0.000357 0.32 0.00354 0.0027 0.00023 0.052 0.00047 277.6 2.2 279.7 2.7 298.2 20.4 99%
    ker01-13 198.0 128.0 0.65 0.044 0.000311 0.31 0.00297 0.0029 0.00023 0.051 0.0004 278.2 1.9 273.5 2.3 235.3 16.7 98%
    ker01-14 197.4 113.2 0.57 0.042 0.000352 0.30 0.00311 0.0026 0.00021 0.052 0.00038 266.0 2.2 269.7 2.4 301.9 16.7 98%
    ker01-15 310.0 147.0 0.47 0.044 0.000295 0.32 0.00228 0.0024 0.00019 0.052 0.00031 279.0 1.8 279.9 1.8 287.1 13.0 99%
    ker01-16 187.1 109.2 0.58 0.044 0.000296 0.31 0.00291 0.0026 0.00022 0.052 0.00037 279.1 1.8 277.7 2.3 264.9 13.9 99%
    ker01-17 423.5 265.6 0.63 0.044 0.000318 0.31 0.00236 0.0023 0.00015 0.051 0.00027 279.4 2.0 277.3 1.8 261.2 8.3 99%
    ker01-18 300.4 101.3 0.34 0.044 0.000312 0.31 0.00259 0.0037 0.00028 0.051 0.00030 279.2 1.9 275.0 2.0 239.0 8.3 98%
    ker01-19 190.1 113.8 0.60 0.043 0.000421 0.30 0.00375 0.0021 0.00021 0.051 0.00048 273.0 2.6 270.1 2.9 255.6 50.0 98%
    ker01-20 257.3 154.9 0.60 0.043 0.000321 0.30 0.00264 0.0022 0.0002 0.051 0.00036 273.3 2.0 268.1 2.1 233.4 16.7 98%
    二长花岗岩锆石U-Pb同位素分析数据
    测点 wB/(μg·g-1) Th/U 206Pb/238U 207Pb/235U 208Pb/232Th 207Pb/206Pb 206Pb/238U 207Pb/235U 207Pb/206Pb 谐和度
    U Th 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ 比值 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ 年龄/Ma 1σ
    ker02-1 681.1 82.6 0.12 0.043 0.00032 0.31 0.00239 0.0030 0.00031 0.052 0.00025 273.4 2.0 275.1 1.8 300.1 9.3 99%
    ker02-2 241.9 113.1 0.47 0.044 0.00035 0.31 0.00334 0.0031 0.00029 0.052 0.00040 275.0 2.1 277.3 2.6 294.5 21.3 99%
    ker02-3 196.3 24.8 0.13 0.067 0.00109 0.51 0.00962 0.0166 0.00168 0.055 0.00036 420.4 6.6 420.8 6.5 416.7 -17.6 99%
    ker02-4 122.8 32.0 0.26 0.055 0.00060 0.40 0.00459 0.0097 0.00097 0.053 0.00039 347.4 3.7 342.5 3.3 322.3 16.7 98%
    ker02-5 960.7 239.4 0.25 0.044 0.00028 0.31 0.00238 0.0026 0.00020 0.052 0.00027 275.0 1.7 274.1 1.8 264.9 13.0 99%
    ker02-6 613.7 114.6 0.19 0.043 0.00030 0.31 0.00244 0.0035 0.00032 0.051 0.00022 273.1 1.9 271.8 1.9 261.2 41.7 99%
    ker02-7 581.1 53.3 0.09 0.044 0.00045 0.32 0.00354 0.0050 0.00054 0.052 0.00029 276.8 2.8 278.3 2.7 300.1 11.1 99%
    ker02-8 7.3 3.9 0.53 0.068 0.00167 0.54 0.03039 0.1032 0.02170 0.059 0.00331 421.2 10.1 438.2 20.0 553.7 119.4 96%
    ker02-9 460.0 23.0 0.05 0.044 0.00029 0.31 0.00230 0.0119 0.00148 0.052 0.00027 275.7 1.8 275.2 1.8 272.3 11.1 99%
    ker02-10 143.5 68.1 0.47 0.043 0.00031 0.30 0.00360 0.0042 0.00052 0.051 0.00053 273.7 1.9 270.1 2.8 239.0 24.1 98%
    ker02-11 160.2 79.0 0.49 0.043 0.00032 0.31 0.00372 0.0042 0.00045 0.052 0.00050 272.8 2.0 272.2 2.9 333.4 22.2 99%
    ker02-12 654.5 20.0 0.03 0.044 0.00026 0.31 0.00241 0.0099 0.00124 0.052 0.00026 274.7 1.6 275.3 1.9 279.7 -16.7 99%
    ker02-13 415.7 90.2 0.22 0.043 0.00026 0.31 0.00247 0.0041 0.00039 0.052 0.00031 271.8 1.6 273.6 1.9 300.1 13.0 99%
    ker02-14 159.8 190.8 1.19 0.056 0.00042 0.42 0.00401 0.0033 0.00024 0.055 0.00047 350.1 2.5 359.6 2.9 433.4 18.5 97%
    ker02-15 291.4 175.2 0.60 0.043 0.00044 0.31 0.00400 0.0029 0.00026 0.051 0.00037 274.4 2.7 272.8 3.1 257.5 14.8 99%
    ker02-16 117.6 55.1 0.47 0.055 0.00051 0.41 0.00564 0.0040 0.00043 0.054 0.00053 346.7 3.1 351.5 4.0 383.4 22.2 98%
    ker02-17 398.6 32.4 0.08 0.043 0.00033 0.31 0.00299 0.0074 0.00105 0.051 0.00027 274.2 2.0 272.7 2.3 257.5 38.9 99%
    ker02-18 211.8 80.6 0.38 0.055 0.00043 0.40 0.00403 0.0044 0.00045 0.054 0.00037 343.9 2.6 344.9 2.9 350.1 10.2 99%
    ker02-19 179.1 85.7 0.48 0.055 0.00045 0.41 0.00357 0.0047 0.00045 0.054 0.00037 346.8 2.8 351.1 2.6 383.4 14.8 98%
    ker02-20 345.3 137.4 0.40 0.056 0.00044 0.42 0.00319 0.0034 0.00033 0.055 0.00032 348.2 2.7 357.0 2.3 416.7 -17.6 97%
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    表 2  矿床硫同位素组成结果

    Table 2.  The isotopic component for sulfur in deposit

    样品编号 矿物名称 δ34SV-CDT/‰
    Ker 14 黄铁矿 -7.2
    Ker 15 黄铁矿 -3.9
    Ker 20 黄铁矿 -2.9
    Ker 21 黄铁矿 -0.6
    Ker 22 黄铁矿 0.1
    Ker 23 黄铁矿 -0.5
    Ker 24 黄铁矿 -1.8
    Ker 25 黄铁矿 0.3
    Ker 26 黄铁矿 -2.4
    Ker 27 黄铁矿 -2.5
    Ker 34 黄铁矿 -1.4
    Ker 35 黄铁矿 0.3
    Ker 36 黄铁矿 0.7
    Ker 40 黄铁矿 0.1
    Ker 41 黄铁矿 -1.7
    下载: 导出CSV
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出版历程
收稿日期:  2012-02-24
录用日期:  2012-10-24

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