萊蕪張家洼鐵礦磁鐵礦LA-ICP-MS微量元素特征及其對成礦過(guò)程的制約
摘要:萊蕪張家洼鐵礦位于華北克拉通東緣的魯西地區,礦石成因類(lèi)型為夕卡巖型鐵礦。礦體賦存在早白堊世高鎂閃長(cháng)巖與奧陶系馬家溝組灰巖及白云巖接觸帶附近。本文通過(guò)對萊蕪巖漿和熱液磁鐵礦電子探針(EPMA)以及激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)分析,探討磁鐵礦微量元素組成及變化規律對成巖和成礦作用的指示,為揭示張家洼鐵礦的礦床成因及其成礦流體演化過(guò)程提供重要制約。分析結果表明,萊蕪巖漿磁鐵礦與熱液磁鐵礦相比明顯富集Ti、V、Cr等親鐵元素,相對富集Nb、Ta、Zr、Hf等高場(chǎng)強元素以及Sn、Ga、Ge、Sc等中等相容元素,Mg、Al、Mn、Zn、Co顯著(zhù)富集于熱液磁鐵礦中。Ti、V、Cr以及Mg、Al、Mn、Zn在巖漿和熱液中具有不同的地球化學(xué)行為,Ti、V、Cr從熔體中進(jìn)入磁鐵礦主要受溫度、分配系數以及fO2控制。Mg、Al、Mn、Zn主要受控于水巖反應和后期綠泥石+碳酸鹽脈的交代,這些元素通過(guò)類(lèi)質(zhì)同象替換富集于熱液磁鐵礦中。Co在熱液磁鐵礦中除了受水巖相互作用和后期流體交代的影響外,硫化物的出現會(huì )導致Co含量急劇降低。Si、Ca、Na及Sr、Ba在巖漿和熱液磁鐵礦中的地球化學(xué)行為非常一致。Ti-Ni/Cr圖能夠用于區分巖漿和熱液磁鐵礦,萊蕪巖漿磁鐵礦中Ti含量較高且Ni/Cr比值≤1,熱液磁鐵礦Ti含量較低且絕大多數Ni/Cr比值≥1。張家洼熱液磁鐵礦可分為早、晚兩個(gè)階段:早期階段包括(1)早期原生粒狀磁鐵礦和(2)早期次生磁鐵礦;晚期階段包括(3)晚期原生磁鐵礦和(4)晚期次生磁鐵礦。原生磁鐵礦具有典型的三聯(lián)點(diǎn)結構特征;次生磁鐵礦受后期熱液交代影響表現為多空隙,通常呈不規則狀、樹(shù)枝狀、骸晶以及交代殘余結構。磁鐵礦微量元素生動(dòng)記錄了成礦流體演化過(guò)程,從早期到晚期、從原生到次生都顯示Mg、Al、Mn、Zn包括Co含量持續升?
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