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1、矿床地质2005年MINERALDEPOSITS第24卷第2期文章编号:0258_7106(2005)02_0134_07内蒙古黑鹰山富铁矿床磷灰石钐_钕同位素X年龄及其地质意义聂凤军,江思宏,刘妍,胡朋(中国地质科学院矿产资源研究所,北京10037)摘要黑鹰山富铁矿床地处北山造山带西伯利亚板块与哈萨克斯坦_北山板块汇聚地带,是中国西北地区规模最大和品位最高的富铁矿床之一,其独特的产出环境和地质特征为国内外地质学界所关注。为了查明该矿床的形成过程,笔者首次对致密块状铁矿体中的6件磷灰石样品和脉状铁矿体中的2件磷灰石样品进行了钐_钕同位素143144测定。块状矿体的6件样品所获等时线年
2、龄为(322.0?4.3)Ma,MSWD值为0.09,Nd/Nd初始比值为(0.512308?0.000003),ENd(t)为(1.66?0.01)。脉状矿体中2件样品的ENd(t)值分别为7.20和7.26,明显高于块状矿体磷灰石样品。依据上述同位素分析数据和特征比值,结合容矿围岩和矿体地质特征,推测黑鹰山富铁矿床的形成与海西早期富碱岩浆流体多期次活动有关,成矿物质主要来自地幔物质占优势比例的壳_幔混源岩浆房。关键词地球化学;富铁矿床;磷灰石;钐_钕同位素;矿床成因;黑鹰山;内蒙古+中图分类号:P618.31;P597.3文献标识码:A黑鹰山铁矿床位于甘肃酒泉市正北280km处,
3、物质来源,为在黑鹰山铁矿床深部和外围寻找隐伏属内蒙古额济纳旗管辖,为中国西北地区最重要的富铁矿体提供理论依据。富铁矿床之一。该矿床是原祁连山地质队于20世纪50年代末进行区域地质调查时发现露头,后经钻1地质概况O探和坑探查明的一处中型富铁矿床。20世纪80年代初期,原甘肃省地质局地质4队重上黑鹰山,开1.1成矿环境展大比例尺地质填图和综合找矿工作,并且在该矿黑鹰山富铁矿床的大地构造位置处于西伯利亚床第Ò和第Ó矿段之间发现一处中型磷_钇矿体,极板块与哈萨克斯坦_北山板块碰撞对接带,具体位置P大地提高了该铁矿床的综合利用价值。关于该矿为哈萨克斯坦_北山板块北带红石山_黑鹰山地体东床的成因
4、,目前主要存在以下几种认识,其一,与中北部,黑鹰山_流沙山背斜东南倾没端(图1)(刘雪亚酸性火山岩有关的典型浅成矿浆铁矿床(宋学信,等,1995;周济元等,1996;聂凤军等,2002)。区内出1989);其二,火山气液充填交代型铁矿床(赵觉仁露的地层主要有第四系沉积物和石炭系下统白山组等,1975;黄永瑞,1985);其三,属火山_矿浆和火山_火山_沉积岩,前者为风成沙和残坡积物,后者主要热泉双重成因(杨敏之,2003)。是英安岩、英安质流纹岩、凝灰熔岩、火山角砾岩、次笔者在执行国家地质调查项目和国家自然科学生石英岩和灰岩。矿区范围内海西期侵入岩脉分布基金项目期间,对黑鹰山富铁矿床
5、进行了较系统的广泛,主要岩石类型有英安斑岩、钠长斑岩、花岗斑地质和地球化学研究,并且对与磁铁矿(或假象赤铁岩、闪长岩和花岗细晶岩。另外,受矿区北侧古板块矿)共生的磷灰石开展了钐_钕同位素测定,旨在进碰撞对接带)))骆驼山_红石山_黑鹰山深大断裂的一步探讨该矿床的成矿环境、形成时代、形成过程和影响,矿区范围内除了分布近东西走向的单斜构造X本项研究得到国家自然科学基金项目(编号:40073015)和国家地质调查项目(编号:K1.3.32)资助第一作者简介聂凤军,男,1956年生,研究员,博士生导师,从事金属矿床地球化学研究。e_mail:nfjj@mx.cei.gov.cn。收稿日期20
6、04_11_08;改回日期2004_12_14。张绮玲编辑。O甘肃省地质局.1977.区域地质调查报告(1B20万),黑鹰山幅(K_47_ÚÕ,矿产部分),1~40.P甘肃省地质矿产局.1983.区域地质调查报告(1B5万),黑鹰山幅(K_47_65_B,矿产部分),1~85.第24卷第2期聂凤军等:内蒙古黑鹰山富铁矿床磷灰石钐_钕同位素年龄及其地质意义135图1内蒙古黑鹰山富铁矿床地质简图(局部)1)凝灰岩;2)英安岩和英安质流纹岩;3)英安岩;4)钠长斑岩;5)花岗斑岩;6)闪长斑岩;7)断层;8)铁矿体;9)钇矿体;10)古板块俯冲带;11)地体界限;12)地体编号。西伯利亚板
7、块(Ñ):Ñ1)乌珠尔嘎顺地体;Ñ2)雀儿山地体。哈萨克斯坦_北山板块(Ò):Ò1)红石山_黑鹰山地体;Ò2)公婆泉_月牙山地体;Ò3)马鬃山中间地块Fig.1SimplifiedgeologicalmapoftheHeiyingshanhigh_gradeirondeposit,InnerMongolia,theinsertshowingitslocalityCarboniferousvolcanicrocksoftheBaishanFormation:
