铜陵叶山铁矿赤铁矿微尺度矿物学研究及地质意义

• 作者: 周跃飞 徐亮 徐晓春 谢巧勤 赵月领 陈天虎 陈平
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 铜陵 叶山 赤铁矿 LA-ICP-MS 菱铁矿 叠加改造
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 177-192
• 页数: 16页
• 分类号: P571|P578.44|P618.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.18654/1000-0569/2019.01.14

摘要

铜陵隆起区内广泛分布着铜-铁-金多金属矿床,也存在众多小型铁矿,其中叶山铁矿是典型代表之一.矿体主要产于石炭系黄龙组内,具有层控特征,铁矿化以镜铁矿/赤铁矿为主.为了深入探讨该铁矿的形成机制及与沉积环境的关系,本文对该矿中不同产状的赤铁矿进行了详细野外地质观察和显微结构分析,并将赤铁矿划分为3类(Hem 1、Hem 2、Hem 3).激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析表明Hem 1具有高Si、A1、Ti的特征,微量元素V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Ba、Sn、Pb含量相对较高,Co/Ni比值小于1.Hem 1酸不溶物的扫描电镜(SEM)观察显示石英粒径为2～600μm,表面有风成的断面、孔洞、长条状“V”型凹痕等微结构和形貌,同时粘附有纳米硅质小球,表明石英为潮间带环境下的碎屑.以上结果表明该区黄龙组地层存在沉积赤铁矿型铁质建造,发生重结晶作用.Hem 2和Hem 3在主量元素上以低Ti含量,Si、Al、Mn含量变化大为特征;化学组成及元素相关性图解表明Hem 2、Hem 3并非单一成因,可分为两类:高W,低Mn、Si、Co/Ni比值(＜1.5)为沉积-热液叠加改造成因(Hem 2SH、Hem 3SH);低W,高Mn、Si、Co/Ni比值(＞1.5)为热液成因(Hem 2H、Hem 3H).因此,微量元素含量上,Hem 2SH与其共生磁铁矿差异大,Hem 2H与其共生磁铁矿差异小;Hem 2SH/(Hem 3SH)相对Hem 2H/(Hem 3H)显示亏损(W元素除外);Hem 2SH 、Hem 3SH、Hem 2H和Hem 3H各自之间的波动变化,反映了热液改造过程元素的继承性和热液组分演化过程及其对前驱体的叠加影响,但元素相关性图解排除了Hem 1作为Hem 2SH、Hem 3SH前驱体的可能.综上分析结果表明:叶山铁矿可能属于沉积-热液叠加改造型矿床,黄龙组地层存在以菱铁矿为主的沉积铁建造并提供了该矿床的主要成矿物质,受到燕山期岩浆活动驱动的热液流体叠加改造.赤铁矿的多成因特征不仅为认识叶山铁矿的富集过程提供了重要依据,同时也为进一步了解铜陵地区热液改造型铁矿与黄龙组同生沉积环境之间的关系提供了重要启示.