矽卡岩化过程中的铁同位素分馏--以邯邢铁矿为例
- 作者：朱斌张宏福赵新苗何永胜李曙光
- 会议时间：2014-10-19
- 关键词：铁矿 ; 矽卡岩化 ; 铁同位素 ; 分馏处理
- 作者单位：朱斌(中国科学院地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室 北京 100029;中国科学院大学 北京 100049)张宏福,赵新苗(中国科学院地质与地球物理研究所 岩石圈演化国家重点实验室 北京 100029)何永胜,李曙光(中国地质大学(北京)科学研究院 地质过程与成矿国家重点实验室 北京 100083)
- 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
- 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
- 会议地点：北京
- 主办单位：中国地球物理学会
- 语种：chi
- 分类号：P61;P59
摘要
分析测定了邯邢铁矿中全岩和单矿物的铁同位素组成,旨在揭示矽卡岩化及钠长石化过程中的铁同位素分馏行为,进而对矽卡岩型铁矿的成矿物质来源进行约束。分析结果表明不同矿物之问的铁同位素组成变化很大。与黄铁矿(δ56Fe=+0.12‰~+0.48‰)和磁黄铁矿(δ56Fe=+0.12‰~+0.35‰)相比,磁铁矿的铁同位素组成相对均一(δ56Fe=+0.07‰~+0.21‰)。黄铁矿和磁黄铁矿相对于磁铁矿富集铁的重同位素。在同一样品中,铁同位素在不同矿石矿物之间存在规律性,δ56Fe黄铁矿>δ56Fe磁黄铁矿>δ56Fe磁铁矿。铁同位素平衡判别图解表明,黄铁矿和磁黄铁矿之间达到了铁同位素平衡,而磁铁矿并未与黄铁矿及磁黄铁矿达到铁同位素平衡。根据金属硫化物在矽卡岩成矿阶段的结晶温度大约为300℃,计算在该温度条件下,铁同位素在黄铁矿与磁黄铁矿之间的平衡分馏系数为103lnα56/54Fe黄铁矿-磁黄铁矿=+0.021。与单矿物相似,蚀变(钠长石化及透辉石化)闪长岩全岩的铁同位素组成变化范围也较大(δ56Fe=-0.07‰~+0.21‰),同时其铁同位素组成与其TFe2O3/TiO2比值存在很好的正相关关系。这一相关性表明,闪长岩在矽卡岩化及钠长石化过程中,铁的重同位素优先析出。如果这部分析出的铁是构成矽卡岩型铁矿最主要的成矿物质来源,那么磁铁矿作为该区最重要的成矿矿物,其铁同位素组成相对于未蚀变的闪长岩应当富集铁的重同位素。然而实验测定结果表明,磁铁矿具有比未蚀变闪长岩体偏轻的铁同位素组成。因此,在矽卡岩化及钠长石化过程中从闪长岩中析出的铁并不是矽卡岩型铁矿最主要的成矿物质来源。由于岩浆期后热液具有相对于硅酸盐熔体偏轻的铁同位素组成(Poitrasson and Freydier,2005),因此,认为来自于岩浆热液中的铁是矽卡岩型铁矿最重要的成矿物质来源。这说明矽卡岩化及钠长石化过程主要是为矽卡岩型铁矿提供成矿矿物沉淀的场所,与侵入体相关的岩浆期后热液是矽卡岩型铁矿最主要的成矿物质来源。