2012, Vol. 28
2. 中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083;
3. 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，乌鲁木齐 830000;
4. 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队，库尔勒 841000
2. Faculty of Geosciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
3. The Bureau of Geology and Mineral Resources Development of Xinjiang, Urumqi 830000, China;
4. No.3 Unit of the Bureau of Geology and Mineral Resources Development of Xinjiang, Korla 841000, China
新疆西天山地区矿产资源丰富，成矿具有地质条件多样、矿化类型多、矿种较齐全、矿产地多、成矿时代多、成矿带分布广的鲜明特征。随着地质勘查的持续投入，该地区陆续发现了多个新的矿床或增加了资源远景储量，使得该地区成为我国重要的铁-金-铜成矿带。2004年以来，该地区的铁矿勘查工作取得重大进展，特别是阿吾拉勒成矿带，相继勘查或发现了查岗诺尔 (大型)、备战 (大型)、智博 (大型)、敦德 (中型)、松湖 (中型) 及尼新塔格-阿克萨依 (中型) 等多个铁矿床。其中查岗诺尔铁矿床发现于1968年，2004~2008年新疆地矿局第三地质大队重新启动的详查工作，查明该矿为超过2亿吨资源量 (332+333+334) 的大型铁矿 (新疆维吾尔自治区地质调查院，2008①)。前人在火山岩成因、矿床地质特征、矿石组构和矿床地球化学等方面做了不少的研究工作，但对矿床地质特征的精细研究和典型矿物的微量元素地球化学研究比较薄弱，使得成矿作用和成矿物质来源缺乏有力的证据。查岗诺尔铁矿的成因存在较大分歧，有火山岩型 (徐祖芳，1984)、火山沉积改造型 (新疆地质矿产开发局地质研究所，1998②)、岩浆矿床 (主要) 和热液矿床 (次要) 的复合型 (冯金星等，2010；汪邦耀等，2011) 等多种认识。
① 新疆维吾尔自治区地质调查院.2008.新疆西天山查岗诺尔-备战一带铜铁矿资源评价报告
② 新疆地质矿产开发局地质研究所.1998.新疆西天山查岗诺尔地区矿床成矿系列和成矿模式研究报告
磁铁矿微量元素具有标型意义，其微量元素的显著差异反映了成矿物质来源、矿物组合和其它地质条件的不同 (Kisvarsanyi and Proctor, 1967)。运用稀土元素特征来示踪成矿物质的来源是矿床成因研究的重要手段，如岩浆型和矽卡岩型矿床中磁铁矿的稀土元素特征明显不一致 (Frietsch and Perdahl, 1995；袁家铮等，1997；张志欣等，2011)，而石榴石的稀土配分模式可以示踪成矿物质的来源和反演矽卡岩的形成机制 (Vander Auwera and Andre, 1991；韩松等，1993；陈俊等，1994；赵斌等，1999；王莉娟等，2002；杨富全等，2007；赵劲松等，2007；Gaspar et al., 2008)。本文在详实的野外地质调查和室内矿相学研究的基础上，充分地吸收前人的研究成果，划分较为详尽的成矿期次与阶段，并结合磁铁矿和石榴石的微量元素特征，初步地探讨成矿物质来源和矿床成因等科学问题。
1 区域地质背景西天山位于新疆西北部，北以依连哈比尔尕断裂带 (北天山缝合带) 为界，南以长阿吾子-乌瓦门缝合带 (南天山缝合带) 为界，向西延入哈萨克斯坦，向东止于库米什北东，夹持于准噶尔板块和塔里木板块之间，总体上向东呈楔形展布 (图 1a)。阿吾拉勒成矿带自西向东依次分布着阔拉萨依铁矿、式可布台铁矿、松湖铁矿、尼新塔格-阿克萨依铁矿、查岗诺尔铁矿、智博铁矿、敦德铁矿、备战铁矿、莫托萨拉铁锰矿等数个大中型铁矿 (图 1a)，新增资源量6.7亿吨，累计7.4亿吨 (李凤鸣，2010③)，形成新疆一处重要的大型铁矿开发基地，是国家十大重要金属矿产资源接替基地之一。
③ 李凤鸣.2010.新疆阿吾拉勒铁矿带找矿突破报告
|
图 1 西天山区域地质图及铁矿分布图 (a，据李凤鸣等，2011修改)、查岗诺尔铁矿床FeI矿体地质图 (b) 和A-A′勘探线剖面图 (c，据冯金星等，2010修改) 1-中-新生界；2-二叠系；3-石炭系；4-泥盆系；5-志留系；6-奥陶系；7-寒武系；8-前寒武系；9-二叠纪花岗岩；10-石炭纪花岗岩；11-泥盆纪花岗岩；12-志留纪花岗岩；13-铁镁-超铁镁岩；14-主要断裂；15-地质界线；16-铁矿.图中铁矿代号：1-阔拉萨依铁矿；2-式可布台铁矿；3-松湖铁矿；4-尼新塔格-阿克萨依铁矿；5-查岗诺尔铁矿；6-智博铁矿；7-敦德铁矿；8-备战铁矿；9-莫托萨拉铁锰矿.断裂编号：①-依连哈比尕断裂；②-尼古拉耶夫线-那拉提北坡断裂；③-长阿吾子-乌瓦门断裂 Fig. 1 Regional geological map of western Tianshan Mountains and iron ore deposits (a, modified after Li et al., 2011), geological map of the FeI orebody (b) and the A-A′cross section (c, modified after Feng et al., 2010) from the Chagangnuoer iron deposit 1-Cenozoci-Mesozoic; 2-Permian; 3-Carboniferous; 4-Devonian; 5-Silurian; 6-Ordovician; 7-Cambrian; 8-Precambrian; 9-Permian granitoids; 10-Carboniferous granitoids; 11-Devonian granitoids; 12-Silurian granitoids; 13-mafic-ultramafic rocks; 14-fault; 15-geological boundary; 16-Fe deposit/occurrence.Number of Fe deposits: 1-Kuolasayi; 2-Shikebutai; 3-Songhu; 4-Nixintage-Akesayi; 5-Chagangnuoer; 6-Zhibo; 7-Dunde; 8-Beizhan; 9-Motuosala.Number of faults: ①-Yilianhabierga Fault; ②-Nikolaev-North Nalati Fault; ③-Awuchangzi-Wuwamen Fault |
查岗诺尔铁矿床地理位置位于西天山东段，大地构造位置为伊犁石炭-二叠纪裂谷 (何国琦等，2004)。区域内出露元古宇、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和第四系等地层。伊犁地块南、北缘广泛发育石炭纪火山岩，其中以大哈拉军山组、伊什基里克组分布最为广泛。其中大哈拉军山组是一套厚度大、分布广、岩性和岩相复杂的火山喷发岩系。虽然该套火山岩形成的沉积环境和构造环境等存在较多的争议，但多数研究者认为它是海相岛弧钙碱性火山岩建造，或为沟-弧-盆构造体系 (姜常义等，1995)，或典型大陆火山岛弧 (朱永峰等，2006；Zhu et al., 2005, 2009)，或活动大陆边缘弧后拉张环境 (钱青等，2006；李继磊等，2010)，或大陆边缘岛弧环境 (龙灵利等，2008；李永军等，2009)。
2 矿床地质特征矿区出露下石炭统大哈拉军山组 (C1d) 和上石炭统伊什基里克组 (C2y) 地层，矿床赋存于大哈拉军山组中-上部的火山碎屑岩和火山熔岩中，以安山质晶屑岩屑凝灰岩为主，局部夹大理岩透镜体。矿体受NW、NWW、NE断裂及环形断裂构造控制，发育面积较小的正长花岗岩、闪长岩等岩体及煌斑岩、英安岩、英安斑岩等岩脉。
矿体规模最大的为东部的FeI矿体和西部的FeII矿体，另外还圈出了4个小矿体，总矿石资源量约2.1亿吨。主矿体FeI占总资源量的95%以上，平面上呈NE-SW向，总体上向东倾伏，中段显著膨大，向北被第四系覆盖，向南逐渐尖灭，长约2900m (图 1b)，平均厚度64.21m，全铁 (FeT) 品位平均35.61%。矿体形态较规则，呈层状、似层状、透镜状展布，具分枝复合、膨大狭缩、尖灭再现的特征 (图 1c)。其顶板为安山质凝灰岩，底板发育透镜状的大理岩 (图 1c)，自上而下，发育安山质凝灰岩、石榴石矽卡岩、石榴石-阳起石矽卡岩、磁铁矿体、石榴石-阳起石矽卡岩、石榴石矽卡岩、绿泥石-绿帘石化安山岩及大理岩 (图 1c)。
矿石构造以角砾状、斑点状、斑杂状、豹纹状、浸染状构造分布较为普遍，其次是块状或致密块状构造；矿石结构有他形-半自形粒状结构、半自形-自形粒状结构、交代结构、填隙结构和共生边结构等。矿石矿物主要为磁铁矿，伴生少量的黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿和镜铁矿等，氧化矿石矿物则有褐铁矿、蓝铜矿和孔雀石等；脉石矿物发育石榴石、阳起石、绿帘石、绿泥石、透辉石、透闪石、方解石和石英等。大理岩中及其周围则出现方柱石，透辉石和透闪石亦相应增多。
3 围岩蚀变与成矿期次矿区广泛发育石榴石化、阳起石化、透辉石化、透闪石化、绿帘石化、绿泥石化和碳酸盐岩化以及硅化等围岩蚀变。在矿体的平面图上按不同矿物组合，自东向西可大致分出石榴石 (-阳起石) 矽卡岩蚀变带、磁铁矿体、阳起石 (-绿帘石-绿泥石) 矽卡岩蚀变带及大理岩蚀变带 (图 1b)。在纵剖面上，也呈现石榴石化、阳起石化、绿帘石化、绿泥石化等，大致在磁铁矿体两侧呈对称分布 (图 1c)。根据矿石组构、矿物共生和产出特征，可以划分为2个成矿期，即岩浆成矿期和热液成矿期，而后者可以分出矽卡岩亚期和石英-硫化物亚期，进一步可以细分为6个成矿阶段 (图 2)。
|
图 2 查岗诺尔铁矿床成矿期次划分及矿物生成顺序 Fig. 2 Mineral paragenesis and ore-forming stages of the Chagangnuoer iron deposit |
(1) 岩浆成矿期 可以细分为2个矿化阶段 (图 2)。①磁铁矿-透辉石阶段 (a1)：以出现磁铁矿+透辉石 (-透闪石) 为特征，磁铁矿多呈块状、角砾状、浸染状，粒径较细。其中有的块状磁铁矿石与安山岩凝灰岩之间的接触界线比较清楚，呈截然关系 (图 3a)，可能是铁矿浆直接贯入安山岩中形成的。角砾状矿石中，黑色的磁铁矿胶结呈角砾状的安山质岩屑 (图 3b)，角砾总体上比较凌乱，可能是在粘稠而比重大的岩浆中悬浮流动形成的。在反射光下，块状矿石中发育呈角砾状的、细小的 (50μm左右) 透辉石 (电子探针验证，图 3c)，两者可能同时形成。块状矿石亦发育自形较好的磁铁矿，其间隙充填后期的黄铜矿或黄铁矿 (图 3d)。②绿泥石 (-阳起石)-黄铁矿 (-黄铜矿) 阶段 (a2)：随着温度的降低，磁铁矿的沉淀，安山质围岩发生蚀变，逐渐生成绿泥石、阳起石等中温矿物，并析出少量的粒状、长条状的黄铁矿 (图 3b) 或黄铜矿。
|
图 3 查岗诺尔铁矿床岩浆期矿石特征 (a)-安山岩与块状矿石的界线比较清楚，白色为长石晶屑；(b)-角砾状磁铁矿石，安山质岩屑呈角砾状，磁铁矿 (黑色) 和后期较自形的黄铁矿 (黄白色) 充填其间隙，安山岩绿泥石化；(c)-反射光下，块状矿石中出现角砾状的透辉石；(d)-反射光下，块状矿石中自形磁铁矿中充填后期黄铜矿.Mag-磁铁矿；Py-黄铁矿；Ccp-黄铜矿；Di-透辉石；Chl-绿泥石 Fig. 3 Ore feature of magmatic stage from the Chagangnuoer iron deposit (a)-the relatively clear boundary between andesite and massive ore, white plagioclase crystal fragments in these rocks; (b)-brecciated magnetite ore, magnetite (black) and later euhedral pyrite (yellow-white) filled in the crevices of brecciated andesitic detris, chloritization of volcanic andesite; (c)-brecciated diopside occurs in massive ore, under reflected light; (d)-in the massive ore, the crevices of euhedral magnetite are filled with the later chalcopyrite, under reflected light.Mag-magnetite; Py-pyrite; Ccp-chalcopyrite; Di-diopside; Chl-chlorite |
(2) 热液成矿期 可以进一步划分为2个亚成矿期、4个矿化阶段 (图 2)。1) 矽卡岩亚期：①磁铁矿-石榴石-阳起石阶段 (b1)，是该矿床主要的成矿阶段，以发育角砾状矿石、“豹纹状”矿石、斑杂状矿石、对称条带状矿石及浸染状矿石为特征。早期石榴石呈以土黄色、细粒，而晚期石榴石则呈褐红色、晶形较大、粒径较粗；磁铁矿颜色较深、结晶较好，具有热液交代-充填成矿的特征；偶见钾长石发育，大理岩蚀变带出现透辉石+透闪石+方柱石的组合，是早期高温交代的产物。角砾状矿石中 (图 4a)，早期磁铁矿 (MagI) 呈角砾状被晚期磁铁矿 (MagII) 所胶结，同时伴随石榴石化、绿帘石化等，残存着安山质岩屑；显微镜下，磁铁矿多呈半自形-他形的充填或交代结构，石榴石多呈自形-半自形的粒状 (图 4e)，阳起石呈纤维状、放射状 (图 4h)。“豹纹状”矿石中，磁铁矿呈胶结物状交代石榴石，“豹纹”外层为环状石榴石，内部发育绿帘石、绿泥石等 (图 4b)；显微镜下石榴石呈较好的自形态，而磁体矿则充填石榴石颗粒的间隙 (图 4f)。团块状的磁铁矿穿插于石榴石之中，其内部残留的石榴石断而不连，说明后者形成早，石榴石外侧叠加绿泥石化、方解石化 (图 4c)；块状矿石在显微镜下，多见磁铁矿+赤铁矿+黄铁矿+黄铜矿的组合 (图 4g)，不规则状或长条状的赤铁矿 (蓝白色) 分布于半自形粒状的磁铁矿 (暗棕色) 的外侧，而黄铜矿、黄铁矿填充它们的缝隙之中，指示矿物生成的先后顺序为，磁铁矿﹥赤铁矿﹥黄铁矿或黄铜矿。②青磐岩化阶段 (b2)，出现绿帘石+绿泥石的矿物组合，形成时间同时或晚于磁铁矿，常发育浸染状的矿石 (图 4d)，绿帘石、绿泥石等矿物比较普遍，呈粒状、板片状，后期的硫化物和方解石多叠加其上；显微镜下，围岩蚀变为绿帘石、绿泥石等矿物，残存浸染状磁铁矿 (MagI) 保留早期的角砾状形态 (图 4i)，而外侧发育与绿帘石同期的磁铁矿 (MagII)。2) 石英-硫化物亚期：③硫化物阶段 (b3)，以黄铁矿+黄铜矿的共生矿物组合为特征，硫化物通常晶形较好、粒径较粗，常填充在磁铁矿、石榴石等矿物的间隙，呈粒状、不规则板条状 (图 4d，g)。④石英-碳酸盐阶段 (b4)，以大量出现方解石脉、碳酸盐脉和石英脉为特征 (图 4c，d)，穿插并叠加在早期的矿物和岩石之上，通常脉宽1mm~2cm不等，是晚期低温热液蚀变的产物。
|
图 4 查岗诺尔铁矿床热液成矿期矿石特征 (a)-角砾状矿石，早期磁铁矿 (MagI) 呈角砾状被晚期磁铁矿 (MagII) 所胶结，同时伴随石榴石化、绿帘石化，残存安山质岩屑，晚期形成黄铁矿、方解石等；(b)-豹纹状矿石，磁铁矿呈胶结物状，“豹纹”外层为环状石榴石，内部发育绿帘石、绿泥石；(c)-团块状矿石，磁铁矿穿插石榴石，其内部的石榴石断而不连，外侧发育绿泥石、方解石；(d)-浸染状矿石，发育绿帘石、绿泥石及晚期的黄铜矿、方解石等；(e)-反射光下，角砾状矿石中呈较自形的石榴石和它形的磁铁矿；(f)-单偏光下，豹纹状矿石中自形的石榴石和它形的磁铁矿；(g)-反射光下，块状矿石中矿物生成顺序，磁铁矿﹥赤铁矿﹥黄铁矿或黄铜矿；(h)-单偏光下，角砾状矿石中磁铁矿晚于石榴石、阳起石；(i)-反射光下，围岩蚀变为绿帘石等矿物，残存早期的浸染状磁铁矿 (MagI) 呈角砾状，外侧发育与绿帘石同期的磁铁矿 (MagII).MagI-早期磁铁矿；MagII-晚期磁铁矿；Hem-赤铁矿；Py-黄铁矿；Ccp-黄铜矿；Grt-石榴石；Act-阳起石；Chl-绿泥石；Ep-绿帘石；Cal-方解石 Fig. 4 Ore feature of hypothermal stage from the Chagangnuoer iron deposit (a)-brecciated ore, early magnetites (MagI) occurred as brecciated are cemented by later magnetites (MagII), while garnetization and epidoziation, some andesitic detris remained, pyrite and calcite formed lately; (b)-"leopard pattern" ore, magnetites cement the garnet (outer of "leopard pattern") and epidote, chlorite (inner of "leopard pattern"); (c)-mass ore, magnetite intercalate garnet, and the garnet in magnetite cannot be connected; (d)-there are chlorite, epidote and later chalcopyrite, calcite formed in the disseminated ore; (e)-under reflected light, relatively euhedral garnet and anhedral magnetite in brecciated ore; (f)-quite euhedral garnet and anhedral magnetite in "leopard pattern" ore, under transmitted light; (g)-mineral sequence in massive ore, magnetite﹥hematite﹥pyrite or chalcopyrite, under reflected light; (h)-in brecciated ore, the time of magnetite formed is later than garnet and actinolite, under transmitted light; (i)-wall rocks are altered into epidote and other minerals, the early magnetites (MagI) occur as disseminated and all of these magnetites are combined into a big breccia, while outside are the late magnetites (MagII) formed at the same time with epidote, under reflected light.MagI-early magnetite; MagII-late magnetite; Hem-hematite; Py-pyrite; Ccp-chalcopyrite; Grt-garnet; Act-actinolite; Chl-chlorite; Ep-epidote; Cal-calcite |
用于微量元素分析的14件样品均采自FeI矿体，岩性特征和采样位置见表 1。
|
表 1 样品岩性描述及采样位置 Table 1 Descriptions and locations of samples |
将上述样品粉碎、清洗、晾干后，对20~40目样品进行淘洗和烘干，在双目镜下挑选纯度可达99%以上的石榴石和磁铁矿单矿物，共挑选了9件石榴石和8件磁铁矿单矿物样品，然后将其在玛瑙研钵中研磨至200目以下的粉末备用。样品分析工作在国家地质实验测试中心完成，采用酸溶法，分析仪器为等离子质谱X-series，执行标准为DZ/T 0223-2001，分析误差小于5%，检测限为0.05×10-6。
9件石榴石稀土元素分析结果见表 2，8件磁铁矿稀土元素和微量元素分析结果见表 3。表 2、表 3和图 5中的稀土元素球粒陨石标准采用Taylor and Mclenann (1985)的标准，Eu异常与Ce异常分别采用δEu=2EuN/(SmN+GdN)，δCe=2CeN/(LaN+PrN) 的计算方法。
|
|
表 2 查岗诺尔铁矿床石榴石的稀土元素分析结果 (×10-6) Table 2 Rare earth elements in garnet from the Chagangnuoer iron deposit (×10-6) |
|
|
表 3 查岗诺尔铁矿床磁铁矿的稀土元素和微量元素分析结果 (×10-6) Table 3 Rare earth elements and trace elements in magnetite from the Chagangnuoer iron deposit (×10-6) |
|
图 5 查岗诺尔铁矿床石榴石 (a，b)、磁铁矿 (c，d) 以及围岩 (e) 和矿石 (f) 的稀土元素配分模式 (标准化值据Taylor and Mclenann, 1985) 围岩 (e) 来自冯金星等，2010；矿石 (f) 来自汪邦耀等，2011 Fig. 5 Chondrite-normalized REE patterns for garnets (a, b), magnetites (c, d), and wall rocks (e) and ores (f) from the Chagangnuoer iron deposit (normalized values after Taylor and Mclenann, 1985) Wall rocks (e) after Feng et al., 2010; Ores (f) after Wang et al., 2011 |
4件矽卡岩 (CG-002石，CG-009石，CG-196石，CG-252石) 中石榴石的ΣREE为14.21×10-6~35.9×10-6，含量稍微有变化，稀土配分模式为轻稀土相对亏损、重稀土相对富集的左倾型 (图 5a)，LREE/HREE变化范围为0.38~1.75，(La/Yb)N=0.02~0.65，(La/Sm)N=0.01~0.30，(Gd/Yb)N=1.90~2.87，总体上表明轻重稀土之间发生了明显的分异作用，重稀土较为富集。δEu变化于0.97~1.28，δCe变化于0.75~1.09，显示较弱的正Eu异常，略微负Ce异常或无Ce异常。
5件磁铁矿石 (CG-001石，CG-015石，CG-184石，CG-187石，CG-189石) 中石榴石的ΣREE为19.23×10-6~44.99×10-6，其含量比无矿矽卡岩中的石榴石的含量稍高一些，稀土配分模式呈左倾型 (图 5b)，与矽卡岩中的石榴石的稀土模式具有一致性。LREE/HREE变化范围为0.44~2.48，(La/Yb)N=0.02~1.13，(La/Sm)N=0.01~0.46，(Gd/Yb)N=0.98~2.33，无明显的Ce异常 (δCe=0.74~1.11)，弱正Eu异常 (δEu=1.21~1.26)。只有一个样品 (CG-189石) 的稀土配分模式呈近水平型，轻重稀土几乎无分异作用。以上特征表明轻重稀土之间发生了较明显的分异作用，轻稀土亏损，重稀土较为富集，与无矿矽卡岩中的石榴石的稀土特征十分接近，两者可能形成同一作用、具有同一来源。
2件岩浆成矿期磁铁矿石 (CG-148磁，CG-197磁) 中磁铁矿的ΣREE分别为15.84×10-6和1.03×10-6，与上述石榴石的稀土元素含量相比，其稀土含量很低，稀土配分模式大致呈U型 (图 5c)，LREE/HREE为9.63和0.98，(La/Yb)N=7.19和0.43，(La/Sm)N=10.82和1.51，(Gd/Yb)N=0.35和0.26，无明显的Ce异常 (δCe=0.97和0.91)，略微的正Eu异常 (δEu=1.13和1.00)，表现出轻稀土、重稀土比较富集而中稀土亏损的特征。
6件矽卡岩亚成矿期铁矿石 (CG-001磁，CG-020磁，CG-175磁，CG-182磁，CG-187磁，CG-189磁) 中磁铁矿的ΣREE为0.48×10-6~1.33×10-6，含量极低，仅有La、Ce、Pr、Nd四种轻稀土元素能够被检测出来，且含量不足0.50×10-6，而其它的中稀土和重稀土元素均低于检测限 (0.05×10-6)，因而几个表征稀土元素的特征指数只有δCe能够被计算出来，其变化范围为0.90~1.16，弱正Ce异常。总之，矽卡岩亚期磁铁矿的稀土元素含量极低，轻稀土稍微富集，而中稀土和重稀土元素强烈亏损，稀土配分模式残缺不完整，仅有轻稀土元素的一段 (图 5d)，与岩浆期的磁铁矿稀土元素的“U”型配分模式明显存在差异，表明两种类型磁铁矿的形成机制具有较大的差异。
5种不同类型的火山岩的稀土元素的稀土配分模式见图 5e，数据来源于冯金星等 (2010)，每一种火山岩均采用书中同一类型岩石的平均值；7种不同类型磁铁矿石的稀土元素的稀土配分模式见图 5f，数据汪邦耀等 (2011)，每一种矿石均采用该文中同一种类型矿石的平均值。围岩和矿石的稀土元素含量比较高 (相对矿物的稀土含量)，两者的稀土配分模式均为右倾型，表现出轻稀土富集、重稀土亏损的一致性特征；所不同的是火山岩 (围岩) 表现出弱正Ce异常 (δCe=0.98~1.06)、负Eu异常 (δEu=0.70~0.90)，而矿石则呈现出弱负Ce异常 (δCe=0.77~1.00)、明显的正Eu异常 (δEu=0.95~1.55)。
4.2 磁铁矿微量元素地球化学8件磁铁矿的微量元素分析结果见表 3和图 6，主要是选取的一些代表性的亲铁元素，包括Ti、V、Cr、Co、Ni、Cu、Ga、Ge、Sc、In等10种元素。岩浆期矿石 (CG-148磁，CG-197磁) 中磁铁矿的Ti、V、Cr含量都要比矽卡岩亚期矿石中的高，尤其Ti和Cr的含量，甚至比后者高出1个数量级 (图 6a)；而Co和Ni含量却比矽卡岩亚期的磁铁矿中的含量低 (图 6b)。矽卡岩亚期的磁铁矿中的Cu和Ga含量比岩浆期的磁铁矿中的高 (图 6c)。Ge和Sc含量在两期磁铁矿中的差别不大，In含量在不同的磁铁矿均低于检测限。总体上岩浆期的磁铁矿表现出富Ti (最高达500×10-6) 和V，Ti/V比值变化不大 (5.8和1.8)，富Cr (＞100×10-6，出现峰值)，贫Co、Ni、Cu、Ga，Ni/Co比值＞1(1.63和3.22)；矽卡岩亚期的磁铁矿则呈现出低Ti和V，Ti/V比值变化较大 (0.71~8.06)，贫Cr (一般小于20×10-6，出现低谷)，Co和Ni的含量稍高，Ni/Co比值一般＜1(0.33~0.82)，而Cu的含量增高 (出现峰值)，不仅比岩浆期的磁铁矿中的高，而比同一样品中除Ti之外的元素都高，稍微富集Ga。
|
图 6 查岗诺尔铁矿床磁铁矿微量元素分布图 Fig. 6 Trace element patterns of magnetite from the Chagangnuoer iron deposit |
安山岩呈稀土配分右倾、负Eu异常，具有正常安山岩的特征 (图 5e)；各种类型的磁铁矿石的稀土配分模式呈LREE富集、HREE亏损的右倾型 (图 5f)，二者的稀土配分型式相似，一方面表明成矿物质来源可能来自安山岩及其相关的火山碎屑凝灰岩 (冯金星等，2010；汪邦耀等，2011)；但另一方面由于铁矿石中不可避免地、或多或少地残留围岩的成分，如角砾状矿石、条带状矿石、斑点状矿石中即含有一些安山质的角砾或岩屑，使得矿石和安山岩的稀土配分模式具有相似性。块状磁铁矿石中的围岩物质很少，其ΣREE十分低、HREE强烈亏损的特征则有可能代表了纯磁铁矿的REE曲线特征。Eu异常的差别--安山岩负Eu、磁铁矿石正Eu，则表明后者遭受了一定的热液流体的影响，发生了较强的蚀变作用。因此安山岩和矿石的全岩REE的相似性并不一定能够示踪成矿物质 (Fe质) 的来源，需要进一步考察REE在最重要的矿石矿物 (磁铁矿) 中的分布特征。
磁铁矿作为火成岩常见的副矿物，经常出现在玄武岩、安山岩、辉长岩、花岗岩等岩浆岩中，而且不同岩石中的磁铁矿的REE分布特征不一致，可以用来示踪来源和反演成岩成矿过程。洋底玄武岩中的磁铁矿相对原岩富集REE，特别是LREE，其稀土配分型式比较平直，弱负Eu异常；安山岩和流纹岩中的磁铁矿相对原岩亏损REE，LREE稍微富集，HREE曲线较平直，弱负Eu异常 (Schock，1979)；辉长岩中磁铁矿呈现ΣREE很低，几乎未分异的特征 (Paster et al., 1974)；花岗岩中磁铁矿的ΣREE相对较高，强烈的负Eu异常 (深“V”)，而顶部两侧平缓的配分曲线 (Öhlander et al., 1989)；沉积或沉积变质岩型磁铁矿ΣREE含量较低，分布模式由右向左倾斜 (沈其韩等，2009)。查岗诺尔铁矿床早期的磁铁矿ΣREE较低，富LREE和HREE，贫MREE，负Eu异常明显，REE分布模式图呈不对称的“U型”或“V”型 (图 5c)，与梅山铁矿中磁铁矿的稀土元素特征十分相似 (袁家铮等，1997)，与瑞典基鲁纳岩浆型磁铁矿的REE配分型式亦具有可比性 (LREE分异强烈，明显的负Eu异常，MREE亏损，HREE较平直)，Frietsch and Perdahl (1995)认为这种配分曲线与粗面岩-流纹粗面岩的REE分布型式类似。强烈的负Eu异常表明磁铁矿在比较还原的条件下形成，部分Eu3+被还原呈Eu2+，半径变大，很难进入磁铁矿中Fe2+的晶格而分离出来。但是当原岩或矿床中磷灰石含量较高时，磷灰石会“萃取”绝大数的REE (特别是MREE)，使得磁铁矿的REE分配系数很低，相对贫REE (Schock，1979；袁家铮等，1997)。但是查岗诺尔铁矿床几乎不发育磷灰石，其岩浆期磁铁矿REE含量较低，可能与磁铁矿在安山质熔浆中结晶分异时，较多的REE进入其它矿物 (如透辉石？) 的晶格有关。简言之，查岗诺尔铁矿床中早期磁铁矿的REE与梅山铁矿、基鲁纳型铁矿 (岩浆型) 的REE具有相似性，表明这种类型的磁铁矿具有岩浆结晶分异的特点，即可能证实了它的岩浆成因，此种类型的磁铁矿石的Fe质来源于安山岩及其相关的凝灰岩 (如粗面-流纹粗面凝灰岩？)。
在热液活动中由于流体容易迁移，受淋滤作用的影响，REE比较容易流失，因此热液作用形成的矿床往往ΣREE十分低、HREE亏损、LREE相对富集，热液成因的磁铁矿REE的特征亦是如此。瑞典北部的矽卡岩型铁矿床中磁铁矿贫REE，分异程度较小，右倾的配分曲线比较平直 (Frietsch and Perdahl, 1995)；新疆乌吐布拉克矽卡岩型铁矿的磁铁矿ΣREE较低，正Eu异常，LREE相对富集的右倾型 (张志欣等，2011)。查岗诺尔铁矿床的磁铁矿出现一组REE残缺的配分曲线 (图 5d)，仅有La、Ce、Pr、Nd四个LREE稀土的元素，其它中稀土 (MREE) 和重稀土 (HREE) 均低于检测限 (0.05×10-6)，虽然这种残破的REE配分曲线使得深入地考察REE在磁铁矿中的分布有较大的困难，但是仍至少传递了2个信息：(1) 这种后期的磁铁矿含有很低的LREE，强烈亏损MREE和HREE；(2) 与岩浆期磁铁矿呈“U”型的配分曲线明显不同，表明两者的形成机制存在巨大的差异。我们认为磁铁矿残缺的REE曲线代表了热液期 (矽卡岩亚期) 的磁铁矿的特征。假设降低分析仪器的检测限，补齐后面缺失的稀土元素，完整的REE分布型式可能与前面提及的矽卡岩型磁铁矿的比较接近。认为这种REE曲线残缺的磁铁矿是矽卡岩成因的另一个原因是该类型的磁铁矿常与石榴石共生，或许石榴石的REE特征能够为深入地考察热液期的成矿提供重要的信息。
石榴石的稀土配分模式不仅与石榴石的端元组分有关，而且与石榴石形成时的地质-地球化学过程密切相关。变质成因和岩浆成因的石榴石REE分异较强烈，一般呈富HREE的分布模式，但这种类型的石榴石常是典型的富Al石榴石 (如镁铝榴石、铁铝榴石、锰铝榴石、钙铝榴石)，而矽卡岩系统中却常含较为富Ca、富Fe的石榴石。由岩浆热液作用形成的石榴石的ΣREE较低，其曲线呈LREE富集、HREE亏损、正Eu异常的配分模式 (Vander Auwera and Andre, 1991；王莉娟等，2002)，这种石榴石常为富Fe的钙铁榴石 (Gaspar et al., 2008)，通过渗滤交代作用，发生了较快的水岩反应，通常与岩体的稀土配分型式相似，但区别在于岩体呈强负Eu异常，且渗滤作用产生的稀释效应使石榴石ΣREE降低。石榴石呈LREE富集、HREE亏损的分布模式在钙质矽卡岩矿床中十分普遍，如长江中下游地区的Cu (Au)、Cu-Fe (Au) 和Fe矿床 (赵斌等，1999)，内蒙古黄岗梁Fe-Sn矿床早期的石榴石 (王莉娟等，2002)，新疆蒙库Fe矿床的多数石榴石 (杨富全等，2007)。赵斌等 (1999)、赵劲松等 (2007)把这种富集LREE、亏损HREE、正Eu异常的呈折线型稀土配分模式的石榴石和矽卡岩称之为岩浆成因的矽卡岩。
交代成因矽卡岩中的石榴石REE分布型式具有多样性，但有一部分表现为HREE富集、LREE亏损的稀土配分模式，具有弱的正或负Eu异常，与岩浆热液成因的REE配分曲线截然不同。出现石榴石REE配分曲线富集HREE的矽卡岩矿床有云南个旧打磨山Sn矿床 (韩松等，1993)，湖南柿竹园W-Sn-Mo-Bi矿床 (陈俊等，1994)，内蒙古黄岗梁Fe-Sn矿床晚期的石榴石 (王莉娟等，2002)，新疆蒙库Fe矿床的部分石榴石 (杨富全等，2007)，美国Crown Jewel Au矿床 (Gaspar et al., 2008)。这种类型的石榴石一般富Al，在端元组分上称为钙铝铁榴石或钙铝榴石，呈不对称的、偏离立方体的晶体结构，Al含量的增加能促进REE3+通过“ ［X2+］-1Ⅷ［REE3+］Ⅷ +1［Si4+］-1Ⅳ ［Z3+］Ⅳ +1”的替代机制进入石榴石的配位体，钙铝铁榴石的晶体结构和静电作用使得HREE比较容易进入石榴石的晶格中，形成于空隙流体与围岩之间发生的长期的、稳定的扩散交代反应 (Gaspar et al., 2008)。石榴石HREE富集、LREE强烈亏损、轻微的正Eu异常的配分模式，可能代表了受岩体影响非常微弱的石榴石REE曲线特征，表明成矿受到大气降水的影响，REE和成矿物质主要来自围岩地层 (如安山岩，王莉娟等，2002)。查岗诺尔铁矿床发育的石榴石，无论是含矿的矽卡岩，还是无矿的矽卡岩中，大多呈HREE富集、LREE亏损、弱正Eu异常的稀土配分模式 (图 5a，b)，说明 (1) 含矿的矽卡岩和无矿的矽卡岩具有相似的成因机制、同一来源；(2) 查岗诺尔铁矿的石榴石属于交代成因，电子探针的研究表明石榴石大多为钙铝-钙铁榴石，极少数为纯的钙铁榴石 (洪为等，2012)，这种富Al的石榴石的稀土分布型式与上述涉及到的石榴石的稀土特征具有可比性，指示矿床的形成受岩体的影响较小，空隙流体与围岩地层大理岩、安山岩及安山质凝灰岩发生了扩散交代反应，从大理岩中萃取了Ca质，伴随空隙流体的运移，在断裂十分发育的部位，从安山质围岩中萃取了Fe等成矿物质，随着温度压力的降低，沉淀了石榴石和磁铁矿等矿物，HREE则在溶液中较容易地进入石榴石的晶格。富集HREE的石榴石一般呈弱负Eu异常 (韩松等，1993；陈俊等，1994；王莉娟等，2002)，而查岗诺尔铁矿的石榴石表现出弱的正Eu异常，可能与处在较氧化的开放环境 (如断裂、裂隙) 有关。
5.2 磁铁矿微量元素的成因意义从表 3和图 6可知，亲铁元素的特征可以较为明显地分为两组，早期磁铁矿富Ti、V、Cr，但基鲁纳型铁矿床呈现富Ti、V，贫Cr的特征 (Nyström and Henriquez, 1994)，即显示了两者的相同之处，也说明查岗诺尔铁矿的特殊性 (富Cr)，可能与基鲁纳型铁矿床中Cr进入磷灰石有关，但总体上说明了早期矿石具有岩浆成因的特点。晚期磁铁矿表现出贫Ti、V、Cr，略微富集Ni和Co，而Cu比较富集出现峰值则显示后期成矿流体含有铜硫化物，具有热液流体交代 (矽卡岩型) 的成因特点 (徐国凤和邵洁涟，1979)。磁铁矿Ti/V比值和Ni/Co比值具有一定的成因意义，密西西比型磁铁矿-磷灰石矿床的Ti/V的变化范围为1.68~5.30，Ni/Co比值接近1，暗示了矿浆贯入的成因作用 (Kisvarsanyi and Proctor, 1967)，查岗诺尔铁矿床早期磁铁矿Ti/V比值为1.88和5.83，Ni/Co比值为1.63和3.22，与之具有可比性，显示矿浆贯入成矿作用的可能性；晚期磁铁矿Ti/V变化范围较大0.71~8.06，Ni/Co比值0.33~0.82，与热液成因磁铁矿Ti/V为0.1、Ni/Co为0.1左右 (Kisvarsanyi and Proctor, 1967) 的特征有一定的差别，但比较接近。而两组磁铁矿中Ge的含量较低 (小于10×10-6)，则排除了海相火山-沉积作用 (Ge平均10.34×10-6) 的可能性 (王文斌等，1982)。
5.3 矿床可能的成因查岗诺尔铁矿的成因认识有三种，即 (1) 火山岩型铁矿床 (徐祖芳，1984)；(2) 火山 (喷气) 沉积改造型矿床 (新疆地质矿产开发局地质研究所，1998)；(3) 以安山岩岩浆为母岩浆的岩浆矿床 (主要) 和热液矿床 (次要) 的复合型矿床 (冯金星等，2010；汪邦耀等，2011)。最后一种观点简言之，认为该铁矿主体是岩浆型铁矿床。
世界上岩浆型铁矿床主以瑞典的基鲁纳铁矿和智利的拉科铁矿最为典型，该类型的铁矿一般称为基鲁纳型 (Kiruna type) 或磁铁矿-磷灰石型铁矿 (Magnetite-apatite type)。一个多世纪以来关于这种类型铁矿的成因众说纷纭，有海底喷流沉积说 (Parák et al., 1991)、热液交代说 (Sillitoe and Burrows, 2002)，但该矿床发育典型的磁铁矿溢流构造、磁铁矿火山弹、柱状和树枝状 (骸晶) 磁铁矿，结合矿床地球化学的研究，被人广泛接受的还是矿浆贯入说 (Frietsch and Perdahl, 1995；Nyström and Henriquez, 1994；Henríquez and Nyström，1998；Nyström et al., 2008)。中国宁芜地区的梅山、姑山等铁矿被认为与基鲁纳和拉科铁矿是同一成因类型的铁矿 (宋学信等，1981；袁家铮等，1997)。岩浆型铁矿床形成的本质是原本均一的硅酸盐岩浆发生铁熔浆和硅酸盐熔浆的液相不混溶，这在高温高压的合成实验中也得到了验证 (Philpotts，1967；李九玲等，1986；袁家铮，1990)。
富碱 (尤其Na2O＞K2O) 的中-基性火山岩有利于火山岩型铁矿的形成 (Nyström and Henriquez, 1994；Frietsch and Perdahl, 1995)，查岗诺尔矿区安山质围岩的碱质含量 (Na2O平均4.87%，K2O平均4.16%，冯金星等，2010) 与梅山、基鲁纳等典型的岩浆型铁矿的比较接近 (宁芜火山岩铁铜矿床会议选集，1976①；冶金工业部情报标准研究所，1977②)。铁矿浆实验常把磷灰石用来代表挥发分的组分 (袁家铮，1990)，磷灰石等挥发分的增加能够起到降低磁铁矿的结晶温度 (Frietsch and Perdahl, 1995)，如使1400℃下降至800~1000℃，以利于磁铁矿从不混溶的熔体中富集呈“铁矿浆”(李九玲等，1986)。梅山、基鲁纳和拉科等典型的岩浆型铁矿中出现的溢流状磁铁矿、气孔构造和晶洞构造也佐证铁矿浆中存在大量的挥发分。查岗诺尔诺尔铁矿的安山质围岩虽然富碱，但是磷的含量却十分低 (P2O5平均0.3%，冯金星等，2010)，尤其是磁铁矿中的P2O5的含量 (＜0.01%，洪为等，2012) 远低于典型岩浆型铁矿 (梅山铁矿P2O5平均0.37%，袁家铮，1990；基鲁纳铁矿P2O5含量0.02~5.2%)，矿床中亦无产出溢流状、气孔和晶洞构造等标志性的岩浆型矿石，说明原始的“铁矿浆”挥发分的含量相对较低，磁铁矿的不混溶分离温度较高 (可能接近1400℃)，从硅酸盐岩浆熔体中析出的难度较大，从而使得岩浆型铁矿的规模不大，限于少量的角砾状矿石和部分与围岩界线清楚的块状矿石，而且这种类型的矿石并不多见。
①宁芜火山岩铁铜矿床会议选集.1976.梅山铁矿床的围岩蚀变，249
②冶金工业部情报标准研究所.1977.国外火山岩型富铁矿，149-156
矿床平面图上 (图 1b)，自东向西依次为石榴石矽卡岩蚀变带、铁矿体、阳起石-绿帘石矽卡岩蚀变带和大理岩蚀变带，具有典型矽卡岩型成矿蚀变分带的特点，热液蚀变带的面积远远大于矿体的，说明热液流体活动的范围较大、强度较为剧烈；同时这种从东至西的分带具有矿物生成温度逐渐降低的趋势，似乎指示了流体也是从东向西运移。在矿区地质图的右上方出露正长花岗岩，其周围发育绿帘石化和绿泥石化却无矽卡岩化，少见磁铁矿化，这种远源的岩体可能为成矿提供了部分的热液流体和成矿物质。矿区内发育的各种断裂和裂隙，有的是热液流体运移良好的通道，有的则是流体与安山质围岩发生扩散交代反应和矿质沉淀的场所。矿体广泛分布的角砾状 (磁铁矿呈角砾，不同于安山质呈角砾的矿石)、“豹纹状”、斑杂状、斑点状、条带状和浸染状的矿石具有热液交代成矿的特征。镜下显微结构显示石榴石常呈较好的自形晶，磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿等矿物充填于它们的间隙之中，说明前者比后者生成的时间早，晚期成矿的叠加作用发育了绿帘石、绿泥石、方解石、石英等矿物。电子探针研究表明矿床发育石榴石属于钙铁榴石-钙铝榴石的固溶体系和辉石属于透辉石-钙铁辉石组合的钙质矽卡岩 (洪为等，2012)；REE分布特征表明石榴石属于交代成因的、非岩浆成因；磁铁矿中的氧化物组分及微量元素图解，均指示其形成与矽卡岩型铁矿具有相似性 (洪为等，2012)；微量元素暗示多数磁铁矿为矽卡岩型的热液交代成因，少数带有岩浆型成矿的特点。因此，结合矿床地质特征、矿石组构特征和典型矿物的稀土微量分布型式以及笔者其它方面的研究，认为查岗诺尔铁矿是多成因、多期次的复合型矿床，既有岩浆成矿，也有热液交代 (矽卡岩化) 成矿，但后者可能是主体成因。
6 结论(1) 查岗诺尔磁铁矿床赋存下石炭统大哈拉军山组的安山岩及安山质凝灰岩之中，主矿体底板发育透镜状的大理岩，蚀变分带具有热液矿床的特点。根据矿石组构和矿物共生特征，可以划分为岩浆期和热液期 (包括矽卡岩亚期和石英-硫化物亚期) 两个成矿期，进一步可以细分为磁铁矿-透辉石阶段、绿泥石-黄铁矿阶段、磁铁矿-石榴石-阳起石阶段、青磐岩化阶段、硫化物阶段和石英-碳酸盐化阶段6个成矿阶段。
(2) 岩浆期的磁铁矿ΣREE很低，稀土配分模式大致呈轻稀土、重稀土较富集而中稀土亏损的“U”型，富Ti、V、Cr，表明铁质来自安山质岩浆的结晶分异；矽卡岩亚期的磁铁矿ΣREE极低，仅有La、Ce、Pr、Nd四种轻稀土元素能够被检测出来，其它稀土元素强烈亏损，贫Ti、V，略富集Ni、Co和Cu；矽卡岩亚期的含矿和无矿矽卡岩中的石榴石的稀土配分模式类似，ΣREE含量相对较高、呈HREE富集、LREE亏损、弱正Eu异常的分布型式，显示了交代成因石榴石的特征，受岩体的影响较小，暗示与其共生的磁铁矿也是通过流体与围岩地层的交代生成的，铁质来自围岩。结合矿床地质与微量元素地球化学，认为查岗诺尔铁矿可能是岩浆型和矽卡岩型 (主要) 的复合叠加矿床。
致谢 野外期间得到新疆地矿局第三地质大队和新疆和静县和合矿业有限公司的领导和职工给予的支持和帮助；稀土、微量元素分析由国家地质实验测试中心完成；审稿人提供了宝贵的建议；在此一并表示衷心的感谢。| [] | Chen J, Halls C, Stanley CJ. 1994. REE distribution pattern and their implications of rock-forming minerals from Shizhuyuan skarn-type W, Sn, Mo and Bi deposit, South China. Geochimica, 23(Suppl): 84–92. |
| [] | Feng JX, Shi FP, Wang BY, Hu JM, Wang JT, Tian JQ. 2010. Volcanic Iron Ore Deposits in Awulale Metallogenic Belt in Western Tianshan. Beijing: Geological Publishing House: 1-92. |
| [] | Frietsch DR, Perdahl JA. 1995. Rare earth elements in apatite and magnetite in Kiruna-type iron ores and some other iron ore types. Ore Geology Reviews, 9(6): 489–510. DOI:10.1016/0169-1368(94)00015-G |
| [] | Gaspar M, Knaack C, Meinert LD, Moretti R. 2008. REE in skarn systems: A LA-ICP-MS study of garnets from the Crown Jewel gold deposit. Geochimica et Cosmochimica Acta, 72(1): 185–205. DOI:10.1016/j.gca.2007.09.033 |
| [] | Han S, Huang ZX, Jia XQ, Dong JQ. 1993. The geochemical characteristics of rare earth elements in skarns and their garnets from Damoshan area, Gejiu district, Yunnan Province. Acta Petrologica Sinica, 9(2): 192–198. |
| [] | He GQ, Cheng SD, Xu X, Li JT, Hao J. 2004. An Introduction to the Explanatory Text of the Map of Tectonics of Xinjiang and Its Neighbouring Areas. Beijing: Geological Publishing House: 1-65. |
| [] | Henríquez F, Nyström JO. 1998. Magnetite bombs at El Laco volcano, Chile. GFF, 120(3): 269–271. DOI:10.1080/11035899809453216 |
| [] | Hong W, Zhang ZH, Zhao J, Wang ZH, Li FM, Shi FP, Liu XZ. 2012. Mineralogy of the Chagangnuoer iron deposit in the western Tianshan Mountain, Xinjiang, NW China, and its geological significance. Acta Petrologica et Mineralogica, 31(2): 191–211. |
| [] | Jiang CY, Wu WK, Zhang XR, Cui SS. 1995. The change from island arc to rift valley: Evidence from volcanic rocks in Awulale area. Acta Petrologica et Mineralogica, 14(4): 289–300. |
| [] | Kisvarsanyi G, Proctor PD. 1967. Trace element content of magnetites and hematites, southeast Missouri metallogenetic province, USA. Economic Geology, 62(4): 449–471. DOI:10.2113/gsecongeo.62.4.449 |
| [] | Li FM, Peng XP, Shi FP, Zhou CP, Chen JZ. 2011. Analysis of Fe-Mn mineralization regularity in Carboniferous volcanic-sedimentary basin of West Tianshan. Xinjiang Geology, 29(1): 55–60. |
| [] | Li JL, Zhang GL, Su LH. 1986. An experimental study on the iron ore deposits formed by "ore magma" related to FeO-Ca5(PO4)3F-NaAISiO4-CaMgSi2O6 system. Bulletin of the Institute of Mineral Deposits, Chinese Academy of Geological Sciences, 18: 197–204. |
| [] | Li JL, Qian Q, Gao J, Su W, Zhang X, Liu X, Jiang T. 2010. Geochemistry, zircon U-Pb ages and tectonics settings of the Dahalajunshan volcanics and granitic intrusions from the Adengtao area in southeast Zhaosu, western Tianshan Mountains. Acta Petrologica Sinica, 26(10): 2913–2924. |
| [] | Li YJ, Li ZC, Zhou JB, Gao ZH, Gao YL, Tong LM, Liu J. 2009. Diversion of the Carboniferous lithostratigraphic units in Awulale area, western Tianshan. Acta Petrologica Sinica, 25(6): 1332–1340. |
| [] | Long LL, Gao J, Qian Q, Xiong XM, Wang JB, Wang YW, Gao LM. 2008. Geochemical characteristics and tectonic setting of Carboniferous volcanic rocks from Yili region, western Tianshan. Acta Petrologica Sinica, 24(4): 699–710. |
| [] | Nyström JO, Henriquez F. 1994. Magmatic features of iron ores of the Kiruna type in Chile and Sweden: Ore textures and magnetite geochemistry. Economic Geology, 89(4): 830–839. |
| [] | Nyström JO, Billström K, Henríquez F, Fallick AE, Naslaud HR. 2008. Oxygen isotope composition of magnetite in iron ores of the Kiruna type in Chile and Sweden. GFF, 130(4): 177–188. DOI:10.1080/11035890809452771 |
| [] | Öhlander B, Billström K, Håglenius E. 1989. Geochemistry of the Proterozoic wolframite-bearing greisen veins and the associated granite at Rostberget, northern Sweden. Chemical Geology, 78: 135–150. DOI:10.1016/0009-2541(89)90112-5 |
| [] | Parák T. 1991. Volcanic sedimentary rock-related metallogenesis in the Kiruna-Skellefte belt of northern Sweden. Economic Geology Monograph, 8: 20–50. |
| [] | Paster TB, Schauwecker DDS, Haskin LA. 1974. The behavior of some trace elements during solidification of the Skaergaard layerd series. Geochimica et Cosmochimica Acta, 38: 1549–1577. DOI:10.1016/0016-7037(74)90174-4 |
| [] | Philpotts A. 1967. Origin of certain iron-titanium oxide and apatite rocks. Economic Geology, 62(3): 303–315. DOI:10.2113/gsecongeo.62.3.303 |
| [] | Qian Q, Gao J, Xiong XM, Long LL, Huang DZ. 2006. Petrogenesis and tectonic setting of Carboniferous volcanic rocks from north Zhaosu, western Tianshan Mountains: Constrains from petrology and geochemistry. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1307–1323. |
| [] | Schock HH. 1979. Distribution of rare-earth and other trace elements in magnetites. Chemical Geology, 26(1-2): 119–133. |
| [] | Shen QH, Song HX, Zhao ZR. 2009. Characteristics of rare earth elements and trace elements in Hanwang Neo-Archaean banded iron formations, Shangdong Province. Acta Geosceiences Sinica, 30(6): 693–699. |
| [] | Sillitoe RH, Burrows DR. 2002. New field evidence bearing on the origin of the El Laco magnetite deposit, northern Chile. Economic Geology, 97(5): 1101–1109. |
| [] | Song XX, Chen YC, Sheng JF, Ai YD. 1981. On iron deposits formed from volcanogenic-hypabyssal ore magma. Acta Geologica Sinica, 55(1): 41–54. |
| [] | Taylor SR, Mclenann SM. 1985. The Continental Crust: Its Composition and Evolution. Oxford: Blackwell: 1-32. |
| [] | Vander Auwera J, Andre L. 1991. Trace elements (REE) and isotopes (O, C, Sr) to characterize the metasomatic fluid sources: Evidence from the skarn deposit (Fe, W, Cu) of Traversella (Ivrea, Italy). Contributions to Mineralogy and Petrology, 106(3): 325–339. DOI:10.1007/BF00324561 |
| [] | Wang BY, Hu XJ, Wang JT, Shao QH, Ling JL, Guo NX, Zhao YF, Xia ZD, Jiang CY. 2011. Geological characteristics and genesis of Chagannur iron deposit in western Tianshan, Xinjiang. Mineral Deposits, 30(3): 385–402. |
| [] | Wang LJ, Wang JB, Wang YW, Shimazaki H. 2002. REE geochemistry of the Huangguangliang skarn Fe-Sn deposit, Inner Mongolia. Acta Petrologica Sinica, 18(4): 575–584. |
| [] | Wang WB, Wang RH, Ji SX, Xing WC. 1982. The origin of iron ores of the Makeng type in southwestern Fujian as viewed in the light of certain characteristics of the magnetite. Geological Review, 28(3): 118–125. |
| [] | Xu GF, Shao JL. 1979. The typomorphic characteristics of magnetite and its significance. Geology and Prospecting, 3: 30–37. |
| [] | Xu ZF. 1984. Petrogenetic study of the ore-bearing rock from main body of the Cha iron ore, Xinjiang. Xinjiang Geology, 2(2): 30–47. |
| [] | Yang FQ, Mao JW, Xu LG, Zhang Y, Liu F, Huang CL, Zhou G, Liu GR, Dai JZ. 2007. REE geochemitry of the Mengku iron deposit, Xinjiang, and its indication for iron mineralization. Acta Petrologica Sinica, 23(10): 2443–2456. |
| [] | Yuan JZ. 1990. Iron ore types and genesis of Meishan iron ore deposit: The study of high temperature experiments. Geosciences, 4(4): 77–84. |
| [] | Yuan JZ, Zhang F, Yin CG, Shao HX. 1997. Systematical study on ore-magma genesis of Meishan iron ore deposits. Geosciences, 11(2): 170–176. |
| [] | Zhang ZX, Yang FQ, Luo WC, Liu F, Chai FM, Lü SJ, OuYang LJ, Jiang LP. 2011. Skarn mineral characteristics of the Wutubulake iron deposit in Altay, Xinjiang, and their geological significance. Acta Petrologica et Mineralogica, 30(2): 276–280. |
| [] | Zhao B, Zhao JS, Liu HC. 1999. REE geochemical studies of whole rock and rock-forming minerals in skarns from Cu (Au), Cu-Fe (Au) and Fe ore deposits distributed along Middle-Lower Reaches of Yangtze River, China. Geochimica, 28(2): 113–125. |
| [] | Zhao JS, Qiu XL, Zhao B, Tu XL, Yu Q, Lu TS. 2007. REE geochemistry of mineralized skarns from Daye to Wushan region, China. Geochimica, 36(4): 400–412. |
| [] | Zhu YF, Zhang LF, Gu LB, Guo X, Zhou J. 2005. SHRIMP geochronology and trace element geochemistry of Carboniferous volcanic rocks in the western Tianshan area. Chinese Science Bulletin, 50(18): 2201–2212. |
| [] | Zhu YF, Zhou J, Guo X. 2006. Petrology and Sr-Nd isotopic geochemistry of the Carboniferous volcanic rocks in the western Tianshan Mountains, NW China. Acta Petrologica Sinica, 22(5): 1341–1350. |
| [] | Zhu YF, Guo X, Song B, Zhang LF, Gu LB. 2009. Petrology, Sr-Nd-Hf isotopic geochemistry and zircon chronology of the Late Palaeozoic volcanic rocks in the southwestern Tianshan Mountains, Xinjiang, NW China. Journal of the Geological Society, 166: 1085–1099. DOI:10.1144/0016-76492008-130 |
| [] | 陈骏, HallsC, StanleyCJ. 1994. 柿竹园矽卡岩型钨锡钼铋矿床主要造岩矿物中REE的分布特征及成岩意义. 地球化学, 23(增刊): 84–92. |
| [] | 冯金星, 石福品, 汪邦耀, 胡建明, 王江涛, 田敬全. 2010. 西天山阿吾拉勒成矿带火山岩型铁矿. 北京: 地质出版社: 1-92. |
| [] | 韩松, 黄忠祥, 贾秀勤, 董金泉. 1993. 云南个旧打磨山钙质夕卡岩及石榴石的稀土元素地球化学特征. 岩石学报, 9(2): 192–198. |
| [] | 何国琦, 成守德, 徐新, 李锦铁, 郝洁. 2004. 中国新疆及邻区大地构造图 (1︰2 500 000) 说明书. 北京: 地质出版社: 1-65. |
| [] | 洪为, 张作衡, 赵军, 王志华, 李凤鸣, 石福品, 刘兴忠. 2012. 新疆西天山查岗诺尔铁矿床矿物学特征及其地质意义. 岩石矿物学杂志, 31(2): 191–211. |
| [] | 姜常义, 吴文奎, 张学仁, 崔尚森. 1995. 从岛弧向裂谷的变迁--来自阿吾拉勒地区火山岩的证据. 岩石矿物学杂志, 14(4): 289–300. |
| [] | 李凤鸣, 彭湘萍, 石福品, 周昌平, 陈建中. 2011. 西天山石炭纪火山-沉积盆地铁锰矿成矿规律浅析. 新疆地质, 29(1): 55–60. |
| [] | 李继磊, 钱青, 高俊, 苏文, 张喜, 刘新, 江拓. 2010. 西天山昭苏东南部阿登套地区大哈拉军山组火山岩及花岗岩侵入体的地球化学特征、时代和构造环境. 岩石学报, 26(10): 2913–2924. |
| [] | 李九玲, 张桂兰, 苏良赫. 1986. 与矿浆成矿有关的FeO-Ca5(PO4)3F-NaAISiO4-CaMgSi2O6四元体系模拟实验研究. 中国地质科学院矿床地质研究所文集, 18: 197–204. |
| [] | 李永军, 李注仓, 周继兵, 高占华, 高永利, 佟黎明, 刘静. 2009. 西天山阿吾拉勒一带石炭系岩石地层单位厘定. 岩石学报, 25(6): 1332–1340. |
| [] | 龙灵利, 高俊, 钱青, 熊贤明, 王京彬, 王玉往, 高立明. 2008. 西天山伊犁地区石炭纪火山岩地球化学特征及构造环境. 岩石学报, 24(4): 699–710. |
| [] | 钱青, 高俊, 熊贤明, 龙灵利, 黄德志. 2006. 西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境. 岩石学报, 22(5): 1307–1323. |
| [] | 沈其韩, 宋会侠, 赵子然. 2009. 山东韩旺新太古代条带状铁矿的稀土和微量元素特征. 地球学报, 30(6): 693–699. |
| [] | 宋学信, 陈毓川, 盛继福, 艾永德. 1981. 论火山-浅成矿浆铁矿床. 地质学报, 55(1): 41–54. |
| [] | 汪邦耀, 胡秀军, 王江涛, 邵青红, 凌锦兰, 郭娜欣, 赵彦锋, 夏昭德, 姜常义. 2011. 西天山查岗诺尔铁矿矿床地质特征及矿床成因研究. 矿床地质, 30(3): 385–402. |
| [] | 王莉娟, 王京彬, 王玉往, 岛崎英彦. 2002. 内蒙黄岗梁矽卡岩型铁锡矿床稀土元素地球化学. 岩石学报, 18(4): 575–584. |
| [] | 王文斌, 王润华, 季绍新, 邢文臣. 1982. 从铁矿的某些特征看闽西南地区马坑式铁矿的成因. 地质论评, 28(3): 118–125. |
| [] | 徐国凤, 邵洁涟. 1979. 磁铁矿的标型特征及其实际意义. 地质与勘探, 3: 30–37. |
| [] | 徐祖芳. 1984. 新疆查铁矿主体矿赋矿岩石的成因探讨. 新疆地质, 2(2): 30–47. |
| [] | 杨富全, 毛景文, 徐林刚, 张岩, 刘峰, 黄成林, 周刚, 刘国仁, 代军治. 2007. 新疆蒙库铁矿床稀土元素地球化学及对铁成矿作用的指示. 岩石学报, 23(10): 2443–2456. |
| [] | 袁家铮. 1990. 梅山铁矿矿石类型及成因:高温实验结果探讨. 现代地质, 4(4): 77–84. |
| [] | 袁家铮, 张峰, 殷纯嘏, 邵宏翔. 1997. 梅山铁矿矿浆成因的系统探讨. 现代地质, 11(2): 170–176. |
| [] | 张志欣, 杨富全, 罗五仓, 刘峰, 柴凤梅, 吕书君, 欧阳刘进, 姜丽萍. 2011. 新疆阿尔泰乌吐布拉克铁矿床矽卡岩矿物特征及其地质意义. 矿物岩石学杂志, 30(2): 276–280. |
| [] | 赵斌, 赵劲松, 刘海臣. 1999. 长江中下游地区若干Cu (Au), Cu-Fe (Au) 和Fe矿床中钙质夕卡岩的稀土元素地球化学. 地球化学, 28(2): 113–125. |
| [] | 赵劲松, 邱学林, 赵斌, 涂湘林, 虞珏, 卢铁山. 2007. 大冶-武山矿化夕卡岩的稀土元素地球化学研究. 地球化学, 36(4): 400–412. |
| [] | 朱永峰, 周晶, 郭璇. 2006. 西天山石炭纪火山岩岩石学及Sr-Nd同位素地球化学研究. 岩石学报, 22(5): 1341–1350. |