河南新蔡BIF铁矿床地球化学特征及矿床成因

摘要

新蔡铁矿床位于华北克拉通南缘舞阳-霍邱铁矿成矿带中部,矿体赋存于新太古代太华岩群变质岩系中。铁矿体主要呈层状、似层状,局部为透镜状。矿石构造主要为条带状,少量浸染状及块状。矿石主要由TFe_(2)O_(3)和SiO_(2)组成,其次为MgO和CaO,Al_(2)O_(3)及其他如Na_(2)O、K_(2)O、P_(2)O_(5)、TiO_(2)、MnO含量大多小于0.1%。微量及稀土元素分析结果显示,大离子亲石元素Sr和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti明显亏损,此外Rb、U、La、Pb、Eu元素具正异常,Ti/V值平均24.13,稀土元素总量较低,平均为12.8×10^(-6)。经PAAS标准化后,铁矿石均表现为重稀土元素相对轻稀土元素富集((La/Yb)_(PAAS)=0.43~0.79,平均值0.55),具有明显的La正异常(La/La^(*)_(PAAS)平均值1.15)、Eu正异常(Eu/Eu^(*)平均值2.88)和Y异常(Y/Y^(*)_(PAAS)平均值1.68),微弱的Ce负异常(Ce/Ce^(*)_(PAAS)平均值0.90)。较高的Y/Ho值(平均值44)说明含铁建造形成于相对缺氧的古海洋环境,成矿物质主要来源于与海底火山活动相关的高温热液和海水的混合溶液。对矿体围岩斜长角闪岩原岩恢复及构造环境判别结果显示,斜长角闪岩原岩为弧后盆地玄武岩,代表其形成于弧后盆地的构造环境,这也基本代表了本区含铁建造沉积时的构造环境。综合分析认为,新蔡铁矿属于与弧后盆地火山活动密切相关的Algoma型BIF。