新疆阿尔泰南缘是中国重要的有色金属和稀有金属成矿带,同时也是新疆铁矿的重要产地。蒙库大型铁矿床是该成矿带中最大的矿床,其次有巴特巴克布拉克铁矿、乌吐布拉克铁矿等。对于巴特巴克布拉克铁矿(图1)而言,其成矿物质来源、矽卡岩与火山岩和英云闪长岩关系、成矿环境等科学问题尚不清楚,制约了成矿机制研究和矿床模型的构建。
图1 巴特巴克布拉克铁矿床围岩、矿石及矽卡岩特征
杨俊杰及其合作者在国家深地资源项目(编号为2017YFC0601201)等的资助下,通过巴特巴克布拉克铁矿床中地层、矽卡岩、矿石和矽卡岩矿物的稀土元素地球化学特征和黄铁矿硫同位素特征来探讨成矿物质来源和成矿地球化学环境。主要取得以下认识:
- 斜长角闪岩、变粒岩、浅粒岩和英云闪长岩稀土元素配分模式相似,表现为轻稀土元素相对富集的右倾型,矿石、矽卡岩稀土元素配分模式与它们不同,表现为重稀土元素相对富集的左倾型,稀土元素地球化学特征表明它们之间有明显的成因联系(图2)。
- 硫同位素δ34S变化于1.4‰~4.8‰,结合稀土元素地球化学特征表明巴特巴克布拉克铁矿床的成矿物质来源于基性火山岩。
- 巴特巴克布拉克铁矿床为花岗质岩浆分异的岩浆热液交代火山岩形成的矽卡岩型矿床,矿床形成于弱还原-氧化环境。
图2 巴特巴克布拉克铁矿床斜长角闪岩(a)、变粒岩(b)、浅粒岩(c)、矽卡岩(d)、矿石(e)、石榴子石(f)、绿帘石(g)及英云闪长岩(h)的稀土元素配分模式图(球粒陨石数据取自Sun et al., 1989)
论文信息:杨俊杰, 张志欣, 杨富全*, 柴凤梅. 2020. 新疆阿尔泰巴特巴克布拉克铁矿床硫同位素和稀土元素地球化学特征及其意义. 矿床地质, 39(1): 63-79.