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内蒙古朝不楞铁多金属矿床岩浆与矿化关系的研究

王必任  
【摘要】:内蒙古朝不楞铁多金属矿床位于梨子山-东乌旗多金属成矿带,其矿化蚀变分布在岩体与围岩接触带。在外接触带,大理岩热液蚀变形成石榴石+辉石+硅灰石±方解石的进化矽卡岩,泥质砂岩蚀变为角闪石+黑云母+斜长石+石英的角岩;随后矽卡岩或角岩退化蚀变形成镜铁矿+磁赤铁矿+磁铁矿的铁氧化物,具有绿帘石+方解石±角闪石±黑云母的蚀变晕;晚期退化蚀变形成硫化物,矿物组合为黄铜矿+黄铁矿+毒砂+辉钼矿+闪锌矿±辉铋矿+萤石+石英±方解石,叠加在早期蚀变矿化上。在岩体边部,花岗岩热液蚀变成钾长石+黑云母±石榴石的钾化蚀变脉,随后被退化绿帘石交代;晚期退化蚀变形成硫化物脉,具绿泥石蚀变晕;最后泥化标志着热液活动的结束。温度-压力条件表明矿床形成于浅成(1.7~3.5km)高温的环境,热液具有从高温向低温(>500~<200℃)演化的冷却史。这些地质特征、矿物组合及物理化学条件指示了朝不楞铁多金属矿床属于浅成、近端的岩浆-热液有关的矽卡岩型矿床。 朝不楞岩体可划分为三个岩石单元,少斑状正长花岗岩,含包体多斑状正长花岗岩,多斑状正长花岗岩。少斑状正长花岗岩两个样品锆石U-Pb年龄为138.1±1.1Ma(MSWD=9.4),140.6±1.1Ma(MSWD=4.2);含包体多斑状正长花岗岩两个样品锆石U-Pb年龄为138.6±0.91Ma(MSWD=4.9),137.4±1.2Ma(MSWD=5.6),暗色包体U-Pb年龄为138±1.8M(aMSWD=6.7);多斑状正长花岗岩四个样品锆石U-Pb年龄为133.9±1.2M(aMSWD=7.8)、134.8±0.94Ma(MSWD=5.3)、135.98±0.83Ma(MSWD=3.6)。 矿床外接触带4个辉钼矿Re-Os模式年龄为139.0±2.0Ma,140.9±2.1Ma,139.2±1.9Ma,140.5±2.0Ma,其等时线年龄为140.7±1.8Ma(MSWD=1.12);内接触带两个辉钼矿Re-Os模式年龄为135.0±2.1Ma,131.2±4.1Ma。锆石U-Pb年龄表明岩浆活动时间近于17Ma,辉钼矿Re-Os年龄表明矿化热液的活动时间约9Ma,说明朝不楞矿床形成于长期活动的岩浆-热液系统,与世界上许多岩浆热液矿化系统类似。但对比朝不楞矿床地质特征、矿化及时代,朝不楞主成矿阶段-铁氧化物阶段,发生在岩浆作用的早阶段,与少斑状正长花岗岩的侵位时间相一致。 朝不楞岩体形成造山后伸展的构造背景,属于高温的A型花岗岩,Zr饱和温度为800~900°C。三个岩石单元之间很难用同一岩浆房的分离结晶的演化来解释,但岩浆房中花岗质岩浆(SiO_2=~77%)与偏基性岩浆(SiO_2<63%,闪长质的岩浆?)混合能很好的解释岩石单元之间的先后侵入顺序、全岩化学成分、斜长石矿物成分及岩石单元内部的不平衡结构。岩浆作用过程中,形成每个岩石单元的岩浆各自向着低温低压的方向演化,低共结温度为720~770°C,压力为0.5~1kbar。黑云母化学成分表明形成朝不楞岩体的高温岩浆富集F组分(1.5~3.5%)。结合岩浆-矿化年龄、主成矿阶段及岩浆作用的过程,认为偏基性岩浆注入酸性岩浆,并发生混合作用,这对岩浆的演化、侵位及矿化作用具有控制作用。 矿床中萤石矿物学表明成矿流体富集F组分,朝不楞花岗岩体中黑云母富F组分,结合流体出溶的结构构造,暗示了富F的成矿流体来自富F的花岗质岩浆。花岗质熔体、出溶的富F流体及石英的三相平衡很好解释了石英的吸回结构。由于挥发分的丢失,残余的熔体快速淬火结晶形成了细粒的基质。


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