福建大田琴山铁矿成矿物理化学条件研究.pdf

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1、第22卷第1期地质力学学报Vo1．22No．12016年3月JOURNALOFGEOMECHANICSMar．2016文章编号：1006-6616(2016)0143039-09福建大田琴山铁矿成矿物理化学条件研究刘乃忠(1．中国地质大学资源学院，武汉430074；2．福建省地质调查研究院，福州350001)摘要：在野外地质工作基础上，通过流体包裹体和氢氧同位素研究，探讨福建大田琴山铁矿床形成的物理化学条件。流体包裹体研究显示，均一温度均值355．6oC，盐度(NaC1质量分数)均值4．4％，流体密度均值0．65cm

2、。流体演化成矿经历了400～420c【二和240～280℃两个主要阶段。其中400～420为晚矽卡岩阶段磁铁矿主要成矿温度，形成深度约3km，该阶段以混合作用为主；240～280℃为晚硫化物阶段铅锌矿主要成矿温度，形成深度约1km，以沸腾作用为主。激光拉曼测试结果显示，成矿流体含少量CH和CO，。氢氧同位素显示，早期成矿流体主要以岩浆水为主，晚期成矿流体混入大量大气降水。研究结果表明琴山铁矿属于热液矽卡岩型矿床。关键词：流体包裹体；氢氧同位素；物理化学条件；琴山铁矿；矽卡岩型矿床中图分类号：P611文献标识码：A大田

3、琴山铁矿是福建省地质调查研究院近年来通过地质填图、物探扫面、槽探工程揭露、钻探工程验证及详查勘探发现的一个中型铁矿床。铁矿属于福建省内稀缺的大型矿种，根据矿床规模及目前的矿产品市场价格分析，该矿床具有良好开发前景⋯。前人曾在该矿床及周边地区开展过地质研究工作ll。]，但由于琴山铁矿是新发现的矿床，对于该矿床的研究程度不高，并未涉及矿床形成机制。本文在野外地质工作基础上，通过琴山铁矿床不同阶段透明矿物中流体包裹体显微测温和激光拉曼测试，运用同位素地球化学和流体地球化学方法，深入探讨了琴山铁矿的物理化学特征。1地质背景研

4、究区位于福建省三明市大田县。地质位置上处于政和一大埔北北东向断裂带中段．闽西南坳陷带东南缘(见图1a)，属永安一梅州一惠阳(坳陷)铁铜铅锌金银煤成矿亚带大田铁铜多金属成矿区。地层在矿区中大面积出露，古生代早石炭世林地组、晚石炭世经畲组、早二叠世文笔山组、晚二叠世翠屏山组及中生代早三叠世溪口组均有出露，地层被区内断层切割成不规则的断块(见图1b)。侵入岩分布在研究区东南角和东北角，东南角侵入岩为燕山早期第三阶段收稿日期：2015．1l4)9作者简介：刘乃忠(1966-)，男，福建福州人，博士研究生，高级工程师，主要从事

5、地质找矿与勘查工作。地质力学学报jr,xj1匡强9羔12101：3图II1·4了12『25132P。／梦叵l67145l可【21一早三叠世溪口组；2一晚二叠世翠屏山组；3一早二叠世童子岩组；4一早二叠世文笔山组；5一晚石炭世经畲组；6一早石炭世林地组；7～燕山早期第三阶段第三次侵入岩中细粒钾长花岗岩：8一燕山晚期第一阶段第三次侵入岩中细粒花岗闪长岩；9一铁矿体及编号；1O一铁锰矿化蚀变带；Il一矽卡岩化带：12一花岗闪长岩；13一钾长花岗岩；l4一褐铁矿化／黄铁矿化；l5一硅化／云英岩化；l6一矽卡岩化／绿泥石化；l

6、7一层理产状／片理产状；18一地质界线；19一岩相界线；20一动力变质带；21一断层及编号；22一滑脱断层及编号；23一推覆断层及编号图l闽西南地区构造纲要图(a)和琴山铁矿矿区地质简图(b)(福建省地质调查研究院，2012)Fig．1GeologicalsketchmapoftheQinshanironoredistrictandtectonicoutlinemapoftheMinxinanregion第三次侵入岩中细粒钾长花岗岩，属太华岩体组成部分：东北角侵入岩为燕山晚期第一阶段第三次侵入岩中细粒花岗闪长岩，属汤

7、泉岩体组成部分，呈岩瘤状产出。矿区经历多期次地质构造作用，推覆、滑脱、脆性断层及次级向斜褶皱发育，形成了较复杂的构造格局。区内共圈定7个磁铁矿矿体、2个锌矿体、1个铁锰矿(化)体。主矿体产于经畲组中，产状与围岩基本一致，矿体形态随围岩同步褶曲呈似层状，受地层控制明显；次要矿体以透镜状、脉状居多，主要受地层层位、断裂构造、岩体接触带控制，是构造．岩体．地层三者共同作用的结果2样品及分析方法2．1样品样品采自平硐PD3一CM202、PD3．CM204和地表矿脉，主要类型为石榴子石、石榴子石一黄铁矿、磁铁矿．石英脉、黄铁矿

8、．石英脉、纯石英脉、闪锌矿．方铅矿．石英脉。选取5个含石英脉的矿石样品粉碎到0．300．18mm(50～80目)，在双目显微镜下，手工挑选纯净的石英单矿物进行氢、氧同位素分析。用于流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼探针分析的样品，需要将经过挑选的手标本磨制成双面抛光的包裹体薄片。2．2分析方法氢、氧同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所