河南舞阳赵案庄铁矿床成因:来自磁铁矿和磷灰石的矿物学证据

摘要

河南舞阳赵案庄铁矿位于华北克拉通南缘,赋存于新早古元古界太华杂岩赵案庄组中,是舞阳铁矿的一部分.赵案庄铁矿在时空上与变质的超基性岩关系密切,矿石中的脉石矿物与其寄主岩石的主矿物一致,指示其成因方面的亲缘性.赵案庄铁矿石具有典型的海绵陨铁结构,其中的磁铁矿具有高V(1458×10-6～ 2524×10-6)、稍高Mg(2502×10-6～4674×10-6)和低Ti(395×10-6～3186×10-6)、Cr(3.30×10-6～66.1×10-6)、Ni(93.0×10-6～ 176×10-6)、Mn(259×10-6～ 937×10-6)的特征.磷灰石以粗粒(0.3～1.5mm)、等粒状分散在磁铁矿的粒间,具有高REE总量(4983×10-6～7038×10-6)、高F(2.69％～3.52％)、高F/Cl比值(21.5 ～78.8)和低Sr(215×10-6～ 241×10-6)的特征.磁铁矿和磷灰石的化学组成均指示岩浆成因,并携带热液信息.利用磷灰石的微量元素含量反演成矿岩浆的微量元素组成,表明成矿岩浆受到了地层物质的混染.橄榄石低Cr、Ni高Mg的特征也指示岩浆中富挥发分的特征.此外,矿石中大量的碳酸盐矿物指示岩浆中有来自地层的CO2加入,导致岩浆的氧逸度升高,促进了磁铁矿的结晶,并抑制了钛铁矿结晶,是磁铁矿低Ti的一个原因.此外,源区低Ti也是导致磁铁矿低Ti的原因.因此,本文认为赵案庄铁矿属与超基性岩有关的岩浆矿床但受到富CO2流体的影响.