河南舞阳铁山铁矿床地球化学特征及其环境意义

摘要

河南舞阳铁山铁矿床为新太古代大型鞍山式铁矿床,本文对铁山矿床进行了岩石学、地球化学方面的研究,并与国内外该类型矿床进行了对比.通过对铁山铁矿床赋矿围岩和矿石的地球化学分析,得出本区条带状硅铁建造可能与海相火山沉积物有关,属前寒武纪火山沉积变质型铁矿床.流体包裹体测温结果表明,含矿围岩中的包裹体均一温度集中在120～360℃之间,矿石中包裹体均一温度峰值为120～320℃,成矿流体具有低盐度[w(NaCl)为1％～14％]、低密度(0.75～1.00 g/crn3)特征.成矿溶液是一种低盐度的Na+、Ca2+、SO42-、Cl-型水,并含有较高的CO2和一定量的O2、N2及少量CH4.岩石学研究结果认为其经受了绿片岩相至低角闪岩相变质作用,磁铁矿部分受到变质重结晶,但局部仍保存有化学沉积的特征.在TFe-(CaO+ MgO)-SiO2图解中,其分布与鞍山、五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致.铁山矿床稀土元素含量较低,具有太古宙海洋沉积的特征,在PAAS(太古宙后平均澳大利亚沉积岩)标准化的稀土配分曲线中显示轻稀土的相对亏损和重稀土的相对富集,具有明显的Eu正异常(Eu/Eu* =0.30～2.21)和明显的Y正异常(Y/Y*=1.34～3.19),具有一定的La正异常(La/La*=0.81～1.60)和轻微Ce负异常(Ce/Ce*=0.87～1.01),这一特征与我国鞍山弓长岭和五台山及世界许多地区的太古宙BIF特征一致.微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等元素的含量都较低,在原始地幔标准化的微量元素配分曲线中具U、Ta、La、Ce、P正异常,K、Nb、Sr、Hf、Zr负异常.对铁山条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比.综合研究结果认为铁山条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质,形成于缺氧的海洋化学沉积环境.铁矿床经历了前期含硅铁沉积物的沉积阶段和后期的区域变质作用阶段,变质成矿流体发生了不混溶现象,对成矿元素的富集起到一定的促进作用.