岩石学报  2018, Vol. 34 Issue (2): 427-446   PDF    
西昆仑赞坎铁矿床地质特征、形成时代及高品位矿石的成因
李智泉1,2 , 张连昌2 , 薛春纪1 , 郑梦天2 , 朱明田2 , 董连慧3 , 冯京3     
1. 地质过程与矿产资源国家重点实验室, 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083;
2. 中国科学院矿产资源研究重点实验室, 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;
3. 新疆地质矿产勘查开发局, 乌鲁木齐 830000
摘要:新疆赞坎铁矿床位于西昆仑塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。赋矿岩系布伦阔勒群主要由黑云母石英片岩、斜长角闪片岩、变粒岩、硅质岩及磁铁石英岩等组成。目前探明工业矿体4条,单个矿体长度大于2.5km,矿体厚10~70m;局部见高品位铁矿段(mFe>50%),长度达900m,厚度40m左右。矿石类型主要为2种,一种为原生的条纹-条带状磁铁矿(为主);另一种为热液改造形成的块状(高品位铁矿石)及浸染状磁铁矿。矿石稀土元素配分(PAAS)表明,原生条纹-条带状铁矿石Ce和Y元素异常不明显(Ce/Ce*=0.92~1.15、Y/Y*=0.86~0.94),Eu具正异常(Eu/Eu*=1.29~1.69),Y/Ho平均值为25,稀土配分模式与沉积变质型铁矿相似。而受改造的矿石中,浸染状矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,La和Ce显示正异常(La/La*=1.12~1.46、Ce/Ce*=1.03~1.17),Y显示负异常(Y/Y*=0.66~0.72),Eu表现为强烈的正异常(Eu/Eu*=3.16~4.37),稀土配分模式明显不同于原生条纹-条带状铁矿石。矿体围岩斜长角闪片岩(变沉积岩)中的碎屑锆石U-Pb年龄为591±1Ma,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma),大致反映沉积铁矿的形成时代为新元古代至早寒武世。电子探针显示,条带状磁铁矿中的TiO2、Al2O3、MgO、MnO含量较低,标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,在磁铁矿单矿物成因图解中,条带状磁铁矿整体显示磁铁矿为沉积变质型铁矿;浸染状矿石和块状矿石的组成与典型沉积变质型铁矿的偏离反映了后期岩浆-构造热事件对条带状铁矿石的改造;上述结果显示赞坎铁矿整体属于沉积变质型铁矿(BIF)。调查发现赞坎高品位铁矿体与早寒武世侵入的霏细斑岩联系密切,高品位矿石及其围岩发育一定程度的矽卡岩化,如阳起石化、碳酸盐化和黄铁矿化。本文推测高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在构造发育处充填交代形成块状磁铁富矿石。在早寒武世侵入到矿区中部的霏细斑岩体中,同时发育有角砾状磁铁矿和脉状磁铁矿,因此,岩浆热液改造原生条带状铁矿石形成高品位铁矿石的时代应为早寒武世。
关键词: 沉积变质铁矿     热液改造     锆石U-Pb定年     西昆仑     赞坎铁矿     高品位铁矿成因    
Geological characteristics, formation age and high-grade ore genesis of Zankan banded iron deposit in the West Kunlun Mountains
LI ZhiQuan1,2, ZHANG LianChang2, XUE ChunJi1, ZHENG MengTian2, ZHU MingTian2, DONG LianHui3, FENG Jing3     
1. State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
2. Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;
3. Xinjiang Bureau of Geology and Mineral Resources and Development, Urumqi 830000, China
Abstract: The large-scale Zankan magnetite-rich Fe deposit (belt) in the Taxkorgan ancient landmasses (West Kunlun Mountains), Xinjiang, northwestern China, contains 4 proven Fe commercial ore bodies with more than 2.5km long and 10~70 meters thick. High-grade ore bodies (mFe>50%) are 900 meters long and 40 meters thick. The deposit is hosted in the previously defined Paleoproterozoic Bulunkuole Group, a suite of sedimentary rocks experience greenshist-facies metamorphism. The Fe orebodies are interlayered with plagioclase-amphibole schist, biotite-quartz schist, granulite and siliceous rocks. Most Fe ores display metasomatic textures with banded, disseminated or massive structures. Based on geology and geochemical analyses we recognized primary ores and reformed ores. Primary ores are mostly banded. Reformed ores are massive (high-grade ore) and disseminated structures. Ce and Y elements had no clear anomaly (Ce/Ce*=0.92~1.15, Y/Y*=0.86~0.94) but positive Eu anomaly (Eu/Eu*=1.29~1.69). The REE pattern in accord with sedimentary metamorphic iron; Reformed ores are mainly disseminated ores and massive ores. Disseminated ores are enriched in REE and enriched in LREE. La and Ce have positive anomaly (La/La*=1.12~1.46, Ce/Ce*=1.03~1.17). Y has no clear anomaly but strong positive anomaly in Eu (Y/Y*=0.66~0.72, Eu/Eu*=3.16~4.37). The U-Pb analyses on the detrital zircons from plagioclase-amphibole schist (metasediments) yielded a youngest age of 591±1Ma, coupled with the previous geochronological study to the intrusions in Zankan, further suggested that the depositional age of the Zankan deposit is from 591Ma to 533Ma. Electron microprobe analysis shows the composition such as TiO2, Al2O3, MgO, MnO of magnetite is very few. Magnetite typomorphic studies indicate the Zankan deposit is attached to metamorphism sedimentary iron deposit (BIF) but influenced by the magmatic activation. The phenomenon of skarnization, antinolitization, carbonatization and pyritization in high-grade orebodies shows that primary ore dissolved by magmatic hydrothermalism, filling and metasomatic in fracture zone lead to the formation of high-grade massive ores. The felsophyre which carries Fe ore xenoliths and Fe veins yielded an age of Early Paleozoic, represent the age of the hydrothermal modification.
Key words: Sedimentary-metamorphic iron deposit     Hydrothermal modification     Zircon U-Pb age     West Kunlun     Zankan iron deposit     High-grade iron ore genesis    

前寒武纪条带状铁建造(banded iron formation,简称BIF)是非常重要的铁矿床类型,占全世界约90%的铁矿石来源(Isley,1995)。它是由硅质(石英、燧石)和铁质(磁铁矿、赤铁矿)组成,呈条带状及条纹状构造的化学沉积岩(James, 1954, 1983)。根据BIF的形成时代及含矿建造,可以将其划分为Algoma型、Superior Lake型和Rapitan型。Algoma型主要产于太古宙,与火山活动关系密切,通常形成与岛弧相关的弧后盆地或克拉通内裂谷带中;Superior Lake型主要产于古元古代早期,一般形成于克拉通内沉积盆地且与沉积作用密切相关,并远离火山活动中心,火山物质含量较少或不含火山物质(Gross, 1980, 1983张连昌等,2012)。Rapitan型则多发育于与新元代雪球事件相关的大陆裂谷之中(Klein and Beukes, 1993; Klein, 2005; Halverson et al., 2011, Young, 2002),但近年一些研究表明,在无冰川作用的影响下,大陆裂谷作用也可以导致Rapitan型BIF的形成(Freitas et al., 2011)。

BIF如同灰岩及其他化学沉积岩对交代作用十分敏感,因此会时常叠加矽卡岩化作用(Habaak, 2004)。在世界各地的前寒武纪条带状铁建造中,矽卡岩化作用会对原生的BIF矿床进行改造,如阿根廷的Aguilar地区(Gemmell et al., 1992),美国的Franklin Furnace地区(Johnson et al., 1990),澳大利亚的Broken Hill和Tasmania地区(Hodgson, 1975; Zaw et al., 1999; Singoyi and Zaw, 2001), 西澳大利亚的Nevoria地区(Mueller, 1997)和埃及的Um Nar地区(Habaak, 2004)。

近年新疆地矿部门在西昆仑地区铁矿勘查过程中取得了一批重要成果。从矿产勘查情况看,取得重大突破的矿床类型主要是沉积变质型铁矿床。沉积变质型铁矿主要分布于新疆前寒武纪陆块区,而西昆仑塔什库尔干地区的沉积变质型磁铁矿床主要位于原古元古界布伦阔勒群底部和中部,如赞坎、莫咯尔、吉尔铁克等大中型铁矿(陈俊魁等,2011冯昌荣,2013),总体构成一北西-南东向铁矿带,该带延伸120km以上,有望成为我国重要的铁矿成矿带(胡建卫等,2010)。但目前对区内铁矿的成因类型和形成时代仍存在诸多不同认识,对于区内铁矿的成因类型,冯昌荣(2013)认为赞坎铁矿为前寒武纪沉积变质BIF型铁矿;燕长海等(2012)以老并铁矿为例,认为区内铁矿属早古生代的海相火山沉积型铁矿床;张连昌等(2016)基于对塔什库尔干铁矿带的系统研究,根据铁矿成因、时代、铁建造类型及后期改造叠加程度,划分为受变质及热液叠加改造的条带状铁建造(BIF)铁矿(赞坎、吉尔铁克)和受变质的海底火山-喷流沉积型铁矿(叶里克、老并、喀来子),但热液叠加改造的机制尚待进一步研究。对于赋存该铁矿带的主要地层布伦阔勒群,前人研究认为该套地层形成于前寒武纪,计文化等(2011)在赞坎西南对布伦阔勒群变流纹岩锆石U-Pb的测试结果,显示该套变火山岩形成时代为古元古代;燕长海等(2012)对布伦阔勒岩群含铁岩系中锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,认为区内铁矿的形成时代不会早于510Ma;黄朝阳(2014)研究认为布伦阔勒群的形成时代为早古生代;张连昌等(2016)将布伦阔勒群拆分为古元古界布伦阔勒群和早寒武世布伦阔勒群,并认为塔什库尔干铁矿分别产于早寒武世和元古代变质火山-沉积岩系中。此外,区内铁矿带中最大的赞坎铁矿床,局部赋存的高品位铁矿石(mFe>50%)储量目前已经超过了5000万吨,但高品位铁矿石的形成机制依然不明。本文以矿床地质观察为基础,利用岩相学、矿床地球化学、年代学及电子探针资料对赞坎铁矿的形成时代、矿床类型和局部高品位铁矿石成因进行初步探讨。

1 区域地质背景

西昆仑地区位于青藏高原西北缘,新疆塔里木盆地西南缘。南以喀喇昆仑断裂为界与甜水海地体(喀喇昆仑山地体)相隔,北以柯岗断裂为界与塔里木盆地相接;西连帕米尔高原,东北被阿尔金断裂斜向截断。总体呈现为北西-南东走向的巨型反“S”状展布,属古亚洲洋和特提斯构造域的结合部位,具有演化历史漫长、构造复杂的特点(Bershaw et al., 2012董连慧等,2010肖文交等,2000肖序常等,1990)。同时新生代高原的隆升和帕米尔构造节的形成使该区地质状况变得更为复杂。

西昆仑地区出露地层较为齐全,从古元古界到新生界都有发育,以古元古界和古生界地层为主(王世炎等,2003姚建新等,2004)。构造上存在多条缝合带,以断裂、构造混杂岩发育和清晰的构造形迹为特征(肖文交等,2003肖序常等, 1990, 2002肖序常和王军,2004)。塔什库尔干-赞坎一带地层分区以原古元古界布伦阔勒群为变质基底,主要为一套富含石榴石、夕线石等特征变质矿物的变质岩系,变质程度达角闪岩相,大量岩浆岩侵入同时造成了接触变质作用。该群主要岩石类型有角闪斜长片麻岩、石榴斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩、夕线石榴黑云斜长片麻岩、大理岩,夹斜长石英岩、黑云石英片岩和少量变质杏仁状安山岩。早寒武世地层在塔什库尔干地块中部地区的喀来子-叶里克一带展布,主要由二云石英片岩、斜长角闪岩等组成,赋存硫酸盐-磁铁矿建造。赞坎矿区以西发育有下志留统碎屑-碳酸盐岩夹少量火山岩。区内第四纪主要为河谷及阶地洪冲积层、山麓堆积层及高山冰碛层(王东安和陈瑞君,1995陈守建等,2007计文化等, 2007, 张连昌等,2016)。

区域内的岩浆活动发育,侵入岩以中酸性花岗岩类为主,与蛇绿岩相关的基性岩也十分发育。各类岩体的研究,也为西昆仑地区的构造环境分析起到重要的作用(Jiang et al., 2013毕华,1999丁道桂等,2003计文化等, 2001, 2011高晓峰等,2013)。

塔什库尔干地区铁多金属矿主要有三种类型,分别是赋存于原古元古界布伦阔勒群的沉积变质型铁矿床、早寒武世地层中的海底火山喷流型铁矿床和赋存于志留纪条带状大理岩中的菱铁矿床。产于布伦阔勒岩群和新厘定的早寒武世地层中(张连昌等,2016)的铁矿床含矿岩系为铁建造和变火山-沉积岩,铁矿化规模大,矿化连续性好,品位高,是西昆仑重要的铁矿层位。代表性铁矿主要有赞坎、老并、吉尔铁克、叶里克、喀来子、协尔波力、塔阿西、塔辖尔、塔县水电站等磁铁矿床、矿点,其中赞坎、莫喀尔、叶里克、老并铁矿为大型,吉尔铁克、喀来子具中型规模,其它为小型矿点。上述铁矿组成了苏巴什-赞坎一带沉积变质型铁矿成矿带,北西-南东向展布,在区内北起苏巴什达坂,南至西若达坂,长度逾120km,宽度一般10~20km,最宽处30 km。与区域航磁异常和Fe、Mn等地球化学异常对应性好(图 1)。

图 1 塔什库尔干地块南段沉积变质型铁矿分布简图(据张连昌等,2016) Fig. 1 Geological sketch map and distribution of meta-sedimentary iron deposits in the south of the Taxkorgan area (after Zhang et al., 2016)
2 矿床地质特征

赞坎铁矿位于西昆仑造山带塔什库尔干地块南段,达布达尔东侧的赞坎-吉尔铁克成矿亚带南段(图 1图 2图 3),是本地区铁矿石储量最多的铁矿带。矿床位于海拔高度约4480~4810m。

图 2 西昆仑赞坎铁矿地质图(据郝延海等,2012修改) Fig. 2 Geological map of the Zankan iron deposit in West Kunlun Mountains

① 郝延海等. 2012.新疆塔什库尔干县赞坎铁矿详查报告(内部报告)

图 3 西昆仑赞坎铁矿地质剖面图及年代学采样位置 Fig. 3 Profile of the Zankan iron deposit in West Kunlun Mountains and the sampling position of plagioclase-amphibole schist
2.1 矿区地质

赞坎矿区出露地层主要为原古元古界布伦阔勒群和下志留统温泉沟组,第四系冲洪积层沿沟谷分布。磁铁矿体产于布伦阔勒群中的斜长角闪片岩和黑云母石英片岩中。冯昌荣(2013)根据岩性组合,将赞坎矿区布伦阔勒群分为四个岩性段(图 2)。

第一岩性段(Ptba)分布于矿区中北部,东侧延出矿区。西侧和南侧受到赞坎碱性岩体的侵入。该段岩性主要为斜长角闪片岩,夹少量的黑云母石英片岩(图 4a, b),局部见闪长岩脉侵入。第二岩性段(Ptbb)分布于矿区中北部,顺北西及南东向延伸出矿区,南侧与第三岩性段整合接触,钻孔深部可见霏细斑岩侵入。岩性以褐铁矿、黄钾铁矾化斜长角闪片岩为主。第三岩性段(Ptbc)分布于矿区北西部,向东延出矿区,南侧与下伏的第四岩性段整合相接。岩性主要为斜长角闪片岩,灰色-灰黑色,鳞片-粒状变晶结构,片状构造(图 4c),偶见石榴石和黄铁矿等矿物。该岩性段为矿区内的主要含矿层位,Ⅰ号矿体即顺层产于该岩性段中。第四岩性段(Ptbd)分布于矿区南及西侧,向南及西延出矿区,南侧以断裂与志留系温泉沟群相接,北侧西段以整合接触被第三岩性段覆盖,中段见一霏细斑岩(体)出露。该段岩性主要为斜长角闪片岩,黑云母石英片岩,硅质岩和角闪斜长片岩等,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号铁矿(化)体位于该岩性段。

图 4 赞坎矿区围岩显微照片 (a、b)黑云母石英片岩;(c)斜长角闪片岩;(d)变粒岩 Fig. 4 Thin section photos of the host rock in the Zankan iron deposit (a, b) biotite-quartz schist; (c) plagioclase-amphibole schist; (d) granulite

志留系温泉沟群(S1w),主要分布于矿区南西角,北侧与原古元古界布伦阔勒群地层断层接触,岩性主要为变砂岩、大理岩及石英岩等。地层总体走向为北西-南东向,倾向北东。从底部到顶部可进一步划分为三个岩性段:第一岩性段(S1wa),岩性主要为石英岩,北侧与原古元古界断层接触。第二岩性段(S1wb),整合覆于第三岩性段之上,在矿区内出露厚约40~120m,呈层状产出,岩性主要为大理岩,局部夹变质石英砂岩、石英角闪片岩。第三岩性段(S1wc),呈近北西-南东向展布,岩性主要为变石英砂岩,局部见石英脉。

矿区分布有多条断裂构造,主要呈北西-南东向延伸,其次为东西向。Ⅱ号矿体受矿区内断裂的影响较大,矿体及围岩黑云母石英片岩发育较多次级小型褶曲和层间滑动构造。

矿区侵入岩十分发育。北部大面积出露赞坎岩体。该岩体呈岩株状侵入和穿插于布伦阔勒岩群第一、第二岩性段中,岩性为正长花岗岩;矿区中部见花岗岩体出露,侵位于布伦阔勒群第四岩性段中。岩体总体呈近北西-南东向展布。钻孔中显示岩体大体呈顺层侵入,局部穿切地层。此外,矿区中部见一处霏细斑岩岩体及多条闪长岩脉出露。岩体与围岩接触带附近有冷凝边现象及矽卡岩化作用。

霏细斑岩(vπ)主要侵入Ⅲ号矿体和Ⅰ号矿体高品位富矿段(图 3),岩石具斑状结构,块状构造,可见少量长石斑晶,岩石中矿物常呈定向分布,斜长石(40%~60%)、石英(30%~50%)、黑云母(10%)及角闪石(5%),磁铁矿含量小于5%。副矿物为锆石、磷灰石、榍石等。在霏细斑岩与Ⅲ号矿体接触带附近,岩体中含有大量的铁矿石角砾,角砾中主要矿物有磁铁矿、黑云母、角闪石以及少量长石、石英,角砾边缘有明显的溶蚀边,应为霏细斑岩浅成侵入时捕获的原铁建造(岩石)。岩石片理化发育,斑晶均定向分布。矽卡岩化也较为发育,斑晶受挤压破碎呈粒状,在碎粒集合体中常发育有透辉石,透辉石沿裂隙交代并叠加有碳酸盐交代,部分暗色矿物已全部绿泥石化。据锆石U-Pb同位素测定,霏细斑岩的侵入年龄为533Ma,为早古生代的侵入体(林尚康,2015)。

2.2 矿体地质

矿区目前已发现13条磁铁矿(化)体,其中主要工业矿体为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号,呈层状、似层状和透镜状产于布伦阔勒群中,产出严格受地层控制。矿体长度分别为300~5900m,平均厚度20m,局部厚50~102m,TFe平均品位27.19%~32.24%,其中Ⅰ号矿体局部和Ⅲ号矿体为矿区内主要的高品位富矿段(mFe>50%),长度分别为600~1500米,厚度约30m,发育块状高品位铁矿石。

Ⅰ号矿体为矿区规模最大的一条矿体,位于矿区的中部,横穿整个矿区,铁矿体总体走向为129°,倾向NE,倾角26°~70°。矿体沿走向长约5900m,平均厚度21.2m,局部厚50~102m,TFe平均品位为28.12%。矿石类型以条纹-条带状矿石为主,其次为浸染状,局部发育块状的高品位铁矿石。矿体顶板岩性为斜长角闪片岩,底板岩性为黑云母石英片岩,深部则被霏细斑岩侵入。

Ⅲ号矿体位于Ⅰ号矿带的南端,为区内主要的高品位铁矿段之一,矿体总体走向82°~131°,倾向NE,倾角17°~33°,总体上矿体以单斜板状向北波状倾斜。目前控制矿体最大长度为606m,平均厚度为14m,局部厚约30m,平均TFe品位为32.24%,局部达60%以上。矿石类型以块状的高品位铁矿石为主,其次为条纹-条带状矿石和浸染状矿石。矿体顶板为霏细斑岩和英安斑岩,底板地表为霏细斑岩,深部为黑云母石英片岩。

Ⅳ号矿体长约300m,向东延出赞坎铁矿区。矿体主要赋存于黑云石英片岩、斜长角闪片岩中,在矿体下盘围岩中还发育有一套硅质岩。矿体平均TFe品位约为25.31%,主要发育条纹-条带状铁矿石。

矿区内磁铁矿石主要为条纹-条带状构造,浸染状矿石和块状高品位铁矿石为矿区内的次要矿石类型。其中:条带状磁铁矿下部矿层(体)规模最大;向上规模变小,厚度明显变薄,主要发育石英-磁铁矿、角闪石-磁铁矿的含铁建造类型组合,矿体向深部延伸大于500m,垂向上厚度相对稳定;矿区内浸染状磁铁矿和大量块状的高品位铁矿石分布在矿体与岩体接触部位,浸染状磁铁矿主要赋存在黑云石英片岩中,以石英-磁铁矿石和角闪石-磁铁矿为主,可见少量黄铁矿化;块状高品位矿石主要发育的矿物组合为角闪石-磁铁矿,矿体产出与黄铁矿化关系密切。在岩体之中,发育有角砾状矿石,空间上局限性较大,品位较低,开采价值不大(图 5)。

图 5 赞坎矿区角砾状矿石地质及显微照片 (a)角砾状矿石;(b)角砾状矿石镜下特征(正交偏光);(c)断裂带中充填的磁铁矿;(d)断裂带中充填铁矿石镜下特征(正交偏光) Fig. 5 The thin section photos of brecciated iron ore in the Zhankan iron deposit (a) brecciated iron ores; (b) brecciated iron ores (CPL); (c) fault zone is filled with magnetite; (d) fracture zone is filled with magnetite (CPL)

总体而言,条纹-条带状矿石分布范围广,部分矿体仅发育条带状铁矿(如Ⅳ号矿体),具有明显的沉积特征,后期改造现象不明显;浸染状和块状的高品位矿石相伴产出,空间上分布在岩体附近(如Ⅰ号矿体局部和Ⅲ号矿体),明显具有后期改造的特点。

条带状磁铁矿石为主要的矿石类型(图 6c, d),呈细粒粒状变晶结构,由铁条带和硅条带共同组成条带状构造,铁条带主要由磁铁矿、少量方解石和角闪石组成,单层厚约2~8mm,硅条带主要由石英组成,层厚3~12mm。矿石矿物主要为磁铁矿(35%~40%),脉石矿物为石英、方解石、角闪石。但该类条带状构造的矿石,因后期热液作用改造,部分条带不完整,可见活化的石英脉。部分矿石呈中细粒变晶结构,块状构造,主要矿石矿物有磁铁矿和黄铁矿组成,脉石矿物主要由石英、角闪石组成,矿石中可见石英脉穿插。

图 6 赞坎矿区三种类型铁矿石露头及显微照片 (a)浸染状磁铁矿;(b)浸染状磁铁矿,脉石矿物以石英和碳酸盐为主(单偏光);(c)条带状铁矿;(d)条带状铁矿石中,脉石矿物以石英为主(单偏光);(e)块状铁矿石;(f)块状铁矿石(正交偏光) Fig. 6 The outcrop and thin section photos of different ore types in the Zankan iron deposit (a) disseminated iron ores; (b) quartz and carbonate in disseminated ores (PPL); (c) banded iron ores; (d)quartz in disseminated ores (PPL); (e) massive iron ores; (f) massive iron ores (CPL)

浸染状磁铁矿石(图 6a, b):为矿床常见的矿石类型。矿石多为半自形-他形粒状结构,稠密浸染状构造,蚀变强烈。主要矿石矿物为磁铁矿,粒径在0.06~0.5mm之间,主要脉石矿物为角闪石、斜长石、石英、方解石、绿泥石、绿帘石等矿物,并含有少量的褐帘石、磷灰石等富含轻稀土的矿物(图 7a, b)。该类矿石品位一般在20%~35%之间,属低品位矿石,呈薄层状与块状磁铁矿石相伴产出。

图 7 赞坎矿区铁矿石中磷灰石(a, 背散射)和褐帘石(b, 正交偏光)显微照片 Fig. 7 Apatite (a, EBSD) and allanite (b, CPL) in Zankan deposit ores

致密块状磁铁矿石(图 6e, f):为矿区次要矿石类型,也是矿区主要高品位铁矿石。矿石品位一般在50%以上。矿石呈他形-半自形粒状结构,少量呈自形粒状结构,块状构造。矿石矿物磁铁矿占50%以上,伴生少量黄铁矿、磁黄铁矿、局部有黄铜矿等金属矿物,黄铁矿等主要呈脉状穿插到富矿石之中。磁铁矿粒度为0.03~0.7mm,磁性铁品位可达45%~60%。脉石矿物含量少,常见的有角闪石、斜长石等,并含少量绿帘石、绿泥石、方解石、透闪石、透辉石等。

角砾状矿石:主要出现在Ⅲ号矿体附近,角砾成分主要为铁矿石、石英、角闪石、黑云母等,角砾大小不一,一般砾径为1~8cm,胶结物为霏细斑岩(图 5)。

赞坎Ⅰ号和Ⅲ号矿体发育明显的条带状构造的矿石,由于受后期多次变质-构造-岩浆侵入事件的影响,常出现似块状、脉状和角砾状构造的矿石。Ⅰ号和Ⅳ号矿体明显受地层和岩性控制,并在矿体下盘见一套热水沉积特征的硅质岩(李红中等,2016)。Ⅰ号矿体局部和Ⅲ号矿体的东段出现致密块状高品位矿石,应为后期变质-构造-岩浆作用改造的结果。

2.3 高品位铁矿石及围岩蚀变特征

Ⅰ号矿体局部及Ⅲ号矿体为区内主要的高品位铁矿段(mFe>50%),Ⅰ号矿体高品位铁矿段长约1500m,Ⅲ号矿体高品位铁矿段长约300m,高品位铁矿石资源储量约占整个矿区铁矿石储量的30%。富矿体呈层状、透镜状产出,与品位较低的条带状、浸染状矿石呈渐变过渡关系。矿石类型主要为致密块状铁矿石,其次为条纹-条带状。空间上显示高品位铁矿体与矿区中部的霏细斑岩体关系密切,矿体与围岩接触带多发生围岩蚀变,蚀变类型主要为矽卡岩化,具体表现为绿帘石化、方解石化、透辉-透闪石化、阳起石化,对矿体铁质的进一步富集有一定的作用。

矽卡岩化 是矿区成矿后主要蚀变类型。其中以绿泥石、绿帘石化分布最广,次为方解石化、硅化、透辉-透闪石化、阳起石化等,与成矿有一定关系(图 8c, d, g, i)。

图 8 赞坎矿区与高品位铁矿段有关的热液蚀变地质照片 (a)霏细斑岩与高品位铁富矿体接触;(b)磁铁矿石中的脉状黄铁矿;(c)与磁铁矿共生的黄铁矿(反射光);(d)透闪石交代方解石(正交偏光);(e)绿帘石交代透辉石(正交偏光);(f)阳起石交代黑云母(单偏光);(g)磁铁矿石中发育有大量绿帘石(单偏光);(h)条带状硅铁建造(正交偏光);(i)碳酸盐细脉切穿富铁条带(正交偏光) Fig. 8 Hydrothermal modification relative to the high-grade ore in the Zankan iron deposit (a) felsophyre and high-grade ore; (b) pyrite vein in high-grade ore (PPL); (c) magnetite is intergrowth with pyrite (catoptric light); (d) calcite replaced by tremolite (CPL); (e) diopside replaced by epidote (CPL); (f) biotite replaced by actinolite (PPL); (g) high grade ore contains magnetite and epidote (PPL); (h) banded iron and quartz (CPL); (i) carbonate vein in ore (CPL)

方解石化 为矿区内最主要的蚀变矿物,常与磁铁矿、石英共生,并交代石英等矿物。

绿泥石化 主矿区较普遍的后期蚀变矿物。矿区绿泥石化可能为青磐岩化的表现,靠近岩体处蚀变较强。绿泥石常与石英、黄铁矿共生。

黄铁矿化 黄铁矿化分布较广,矿体及围岩中均有产出。黄铁矿的形成主要为两期:早期黄铁矿为半自形晶,星点状或粒状集合体,呈浸染状分布于磁铁矿颗粒之间,局部充填于磁黄铁矿细脉中,晚于磁黄铁矿生成,粒径0.01~2.9mm;晚期黄铁矿则晶形较完整,多呈自形,粒径较大,少量达到7mm以上,最大约15mm,呈细脉状或不规则团块状充填于片岩片理面之中,偶见黄铁矿交代早期磁铁矿(图 8c)。

阳起石化 在矿区局部地段发育,特别是Ⅲ号矿带富矿段附近,富矿石中脉石矿物有大量阳起石化的现象,阳起石常与黑云母、绿泥石,石英等矿物共生,镜下可见黑云母被阳起石交代(图 8f)。

3 样品采集及测试方法

本次样品主要采自条带状、浸染状和块状磁铁矿石。其中锆石年龄样品为斜长角闪片岩,斜长角闪片岩位于Ⅰ号矿体上盘,与矿体整合接触,倾向北东(产状30°∠56°)。铁矿石样品采自赞坎Ⅰ、Ⅲ号矿体。矿石主量元素测试在核工业北京地质研究院分析测试中心完成,矿石微量元素测试在中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室完成。矿石主量元素采用Phillips PW 2404型X荧光光谱仪分析,RSD<2%~3%;微量元素分析采用Element ICPMS方法。

锆石分选在河北省廊坊地质调查院完成。样品经过常规粉碎、磁选和重选后,在双目显微镜下人工挑纯,将锆石粘到双面胶上并制成靶。透反射显微照相及阴极放光图像分析在中国科学院地质与地球物理研究所Cameca IMS-1280二次离子质谱仪上进行,详细方法见Li et al. (2009),同位素比值及年龄误差均为1σ。年龄计算通过Isoplot ver3完成,分析方法见袁洪林等(2003)

电子探针分析在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针实验室JEOL JXA-8100型电子探针仪上完成,加速电压为15kV,加速电流20nA,束斑直径5μm。

4 分析结果 4.1 锆石U-Pb年龄

斜长角闪片岩所选锆石呈圆形粒状,长宽比1:2,磨圆度高,显示了碎屑锆石的特征。部分锆石具有核边结构,指示了岩浆锆石的成因。锆石无明显的变质边,暗示其未受到变质作用的影响。对锆石的核部进行了测试,22个数据测试点结果如下。

锆石的Th、U含量和Th/U比值分别为29×10-6~411×10-6,90×10-6~1337×10-6和0.06~1.62(表 1)。锆石的207Pb/206Pb年龄(>1Ga)及206Pb/238Pb年龄(<1Ga)可分为四个主要的年龄群,分别为:590~717Ma、808~830Ma、900~1000Ma以及1860~2505Ma。全部锆石年龄点都分布在协和线附近,进一步表明碎屑锆石的特征(图 9)。

图 9 斜长角闪片岩锆石U-Pb年龄(a)以及锆石CL图像(b) Fig. 9 Zircon U-Pb age of plagioclase-amphibole schists (a) and cathodoluminescence images with corresponding apparent ages of zircons from the plagioclase-amphibole schist (b)

表 1 赞坎铁矿斜长角闪片岩锆石U-Pb定年结果 Table 1 Zircon U-Pb dating results of plagioclase-amphibole schists in the Zankan deposit
4.2 铁矿石主微量组成

赞坎铁矿石主量分析结果见表 2表 3。原生的条带状铁矿(TZK5-1、TZK5-4、TZK5-5、Ⅰ-1*、Ⅰ-2*、Ⅲ-2*)中的主要氧化物为Fe2O3和SiO2,SiO2含量为32.93%~48.43%,平均为40.46%;Fe2O3T为19.42%~40.00%,平均为27.18%;MgO含量为0.49%~5.95%,平均为2.99%;CaO含量为9.10%~11.22%,平均为10.01%;Al2O3含量为3.76%~11.21%,平均为7.05%;TiO2含量为0.29%~1.59%,平均为0.74%,条带状矿石较高的Al2O3含量和烧失量,可能与矿石中普遍发育的角闪石以及碳酸盐有关;受改造的浸染状矿石中(TZK13-8-2、ZK12-346、TZK12-348),SiO2含量为31.07%~55.21%,平均为40.56%;Fe2O3T为20.25%~40.66%,平均为32.2%;MgO含量为1.3%~6.93%,平均为4.78%;CaO含量为1.45%~13.18%,平均为9.17%;Al2O3含量为3.1%~13.1%,平均为7.14%;TiO2含量为0.14%~0.66%,平均为0.33%;块状的高品位铁矿石中,Fe2O3T为56.28%~65.99%,平均为59.71%;SiO2含量为20.80%~23.88%,平均为22.05%;MgO含量为0.37%~2.17%,平均为1.03%;CaO含量为3.50%~11.09%,平均为7.65%;Al2O3含量为1.28%~2.37%,平均为1.83%;TiO2含量为0.18%~0.43%,平均为0.35% (图 10)。

表 2 赞坎矿区铁矿石主量元素分析结果(wt%) Table 2 Major element contents (wt%) of iron ores in the Zankan deposit

① 张连昌等. 2016.新疆塔什库尔干铁矿带成矿环境及找矿预测项目报告(内部报告)

表 3 赞坎矿区铁矿石微量元素分析结果(×10-6) Table 3 Trace element contents (×10-6) of iron ores in the Zankan deposit

图 10 铁矿石主量元素含量 Fig. 10 Major element contents of iron ores

原生的条带状铁矿石稀土总量较低,∑REE+Y为115.0×10-6~198.3×10-6,平均为157.9×10-6。全部种类铁矿石经PAAS标准化后(Post Archean Australian Shale)(Mclennan, 1989),整体曲线趋于平整,具有强烈的Eu正异常(Eu/Eu*=1.29~1.69),Ce异常(Ce/Ce*=0.92~1.15)不明显,Y有微弱的负异常(Y/Y*=0.86~0.94)。受改造的浸染状铁矿石稀土总量高,∑REE+Y为454.6×10-6~5013×10-6,平均为2237×10-6。部分矿石中La的含量高达1697×10-6,Ce的含量高达2349×10-6(表 3)。有明显的轻稀土富集特征。测试结果显示矿石具有明显的Eu正异常(Eu/Eu*=3.16~4.37),Y异常(Y/Y*=0.66~0.72)为明显的负异常,Ce为正异常(Ce/Ce*=1.03~1.17; 图 11)。

图 11 赞坎矿区条带状铁矿石(a)和浸染状铁矿石(b) PAAS标准化稀土元素配分图 Fig. 11 PAAS-normalized REE of banded iron ores (a) and disseminated iron ores (b) in the Zankan deposit

两种类型铁矿石微量元素Rb (17.41×10-6~112.3×10-6, 平均58.83×10-6)、Ba (105.0×10-6~14158×10-6,平均3274×10-6)、U (1.04 ×10-6~132.9 ×10-6,平均26.51×10-6)、Pb (2.39×10-6~124.2×10-6,平均30.43×10-6)、Sr (131.1×10-6~1580×10-6,平均386.3×10-6)等具有较高的含量,相较于其他一些BIF矿床的铁矿石,赞坎铁矿石的Zr含量略高(1.81×10-6~8.70×10-6,平均5.23×10-6)。经原始地幔标准化(Sun and McDonough, 1989)的均显示U正异常,Nb、Ta、Hf、Ti负异常(图 12),亏损高场强元素。

图 12 赞坎条带状铁矿石(a)和浸染状铁矿石(b)原始地幔标准化蛛网图 Fig. 12 Primitive mantle-normalized trace element patterns of banded iron ores (a) and disseminated iron ores (b)

条带状矿石中的Al2O3与TiO2具有明显的正相关,但两者与Zr无相关性;其Y/Ho与不相溶元素Zr无明显相关性。浸染状矿石的Al2O3、TiO2以及Zr具有明显的正相关关系,但Y/Ho依然与Zr无相关性(图 13)。

图 13 赞坎铁矿石Al2O3-Zr (a)、TiO2-Zr (b)、Al2O3-TiO2 (c)和Y/Ho-Zr (d)相关性图解 Fig. 13 Diagrams of Al2O3 vs. TiO2 (a), TiO2 vs. Zr (b), Al2O3 vs. TiO2 (c) and Y/Ho vs. Zr (d) for the Zankan iron ores
4.3 磁铁矿单矿物成分

赞坎铁矿石中磁铁矿成分以FeOT(用FeO表示的全铁含量)为主,条带状铁矿石中的磁铁矿FeOT为90.17%~92.96%(表 4),平均91%。其他成分含量大多低于0.1%,部分低于检测限,且平均成分未见明显差别,因V低于检测限,以V=0.01计算。

表 4 赞坎铁矿石磁铁矿单矿物的主要化学组成(wt%) Table 4 Element analysis data for magnetite in iron ore from Zankan iron deposit (wt%)

Annersten (1968)Rumble (1973)认为,产于岩浆矿床中的磁铁矿TiO2、MgO、Al2O3、Cr2O3、NiO含量高;矽卡岩矿床中的磁铁矿TiO2、Cr2O3、NiO含量有所降低,但MgO、Al2O3仍较高;沉积变质型铁矿床中的磁铁矿则以“纯磁铁矿”为特征。Dupuis and Beaudoin (2011)统计了世界上不同成因类型矿床中磁铁矿组分特征,认为较之其他类型的磁铁矿,BIF型铁矿中的磁铁矿具有很低的TiO2、MnO、CaO、Al2O3含量。基于多个不同类型磁铁矿的电子探针分析,学者们根据磁铁矿中不同的元素组成,统计出相应的成因图解。徐国风和邵洁涟(1979)陈光远等(1984)林师整(1982)总结了不同成因类型铁矿床中磁铁矿的标型组分特征,并将磁铁矿成因类型分为岩浆型、火山岩型、接触交代型、热液交代型及沉积变质型。林师整(1982)制作了TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)三角成因图解,将磁铁矿化学成分标型成因分为六种:副矿物型、岩浆型、火山岩型、接触交代型、矽卡岩型、沉积变质型。陈光远等(1987)提出了磁铁矿的TiO2-Al2O3-MgO成因图解,将矿床中的磁铁矿床分为沉积变质-接触交代磁铁矿、超基性-基性-中性岩浆磁铁矿、酸性-碱性岩浆磁铁矿。Dupuis and Beaudoin (2011)认为Ca+Al+Mn与Ti+V图解可以很好区分铁氧化物-铜-金型(IOCG)、基鲁纳型、斑岩型、矽卡岩型、钒钛-铁型和BIF型铁矿床。在TiO2-Al2O3-(MgO+MnO)和TiO2-Al2O3-MgO图解中(图 14),赞坎铁矿床的磁铁矿主要落在了沉积变质型铁矿区域及其边界,部分磁铁矿组成与典型沉积变质型磁铁矿的偏离应当反映了后期岩浆作用及构造热事件的改造;在(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)图解中(图 15),条带状磁铁矿落入BIF型区域,部分条带状磁铁矿与浸染状磁铁矿落入矽卡岩型区域,块状磁铁矿则落入斑岩型区域,表明磁铁矿受到了一定程度的接触-交代作用,很可能与岩浆活动有关。上述结果显示赞坎铁矿整体范围属于沉积变质型铁矿范围内,由于塔什库尔干一带构造、岩浆活动强烈,且赞坎矿区内均有岩浆活动(花岗岩,霏细斑岩等),且磁铁矿部分具有颗粒粗大的后期重结晶特征,推测矿体受到岩浆改造活动的影响。整体对比显示,赞坎铁矿磁铁矿标型组分含量与沉积变质型磁铁矿颇为接近,暗示赞坎条带状磁铁矿属沉积变质型铁矿。

图 14 赞坎铁矿石磁铁矿成因判别图(a, 据林师整,1982;b, 据陈光远等, 1987) (a) Ⅰ副矿物型; Ⅱ岩浆型; Ⅲ火山岩型; Ⅳ接触交代型; Ⅴ矽卡岩型; Ⅵ沉积变质型. (b) Ⅰ沉积变质-接触交代区; Ⅱ a酸性-碱性岩浆区; Ⅱ b超基性-基性-中性岩浆区 Fig. 14 Discrimination diagrams of genesis for magnetite in iron ore from Zankan iron deposit (a, after Lin, 1982; b, after Chen et al., 1987)

图 15 铁氧化物(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)判别图解(底图据Dupuis and Beaudoin, 2011) Fig. 15 (Ca+Al+Mn) vs. (Ti+V) discriminant diagram for铁氧化物(after Dupuis and Beaudoin, 2011)
5 讨论 5.1 成矿时代

区域资料显示西昆仑地区古陆块可能在太古宙就已形成,到古元古代陆块进一步扩大,在西昆仑北部地区有赫罗斯坦岩群和埃连卡特群形成。作为本区的含矿地层,分布于康西瓦断裂带以南(陆块南部)的布伦阔勒群变质岩性差异较大,岩石组成复杂。目前各学者对布伦阔勒群的形成时代主要有三种观点:古元古代早期(计文化等,2009)、古元古代晚期(乔耿彪,2015)、新元古-早古生代(黄朝阳,2014张传林等,2007燕长海等,2012)。总体来说,布伦阔勒群分布范围广,不同的研究学者针对该岩群的不同岩性段年代学测试结果不同,因此对部分地区的布伦阔勒群进行解体是必要的;近年来,越来越多的学者在针对赞坎矿区内霏细斑岩(英安斑岩)和花岗岩的年代学研究中,发现部分锆石保存有古元古代-太古代的年龄信息,说明地层中确实保留有古老的基底物质(李智泉等,2015乔耿彪等,2016)。

本文对赞坎斜长角闪片岩(变沉积岩)的锆石U-Pb定年结果显示了3个主要的年龄峰。锆石颗粒呈圆形,椭圆形,各年龄数据均分布在协和线附近,具有典型的碎屑锆石特征。碎屑锆石年龄可分为4个主要的年龄群:590~717Ma、808~830Ma、900~1000Ma以及1860~2505Ma。表明该沉积岩在沉积过程中其受到了来自不同源区的碎屑补给。此外,该年龄群的分布与邻区甜水海地块中的大红柳滩BIF相似(Hu et al., 2017)。结合前人对矿区内侵入体的年代学研究(霏细斑岩,533Ma;林尚康,2015),本文认为斜长角闪片岩的形成时代为591.1~533Ma之间,为新元古代-早寒武世,进一步表明了赞坎铁矿同大红柳滩BIF (593~532Ma,Hu et al., 2017)具有相似的形成时代。斜长角闪片岩为赞坎铁矿的主要含铁岩系之一,矿体与其呈整合接触、互层状产出,并呈渐变过渡关系,磁铁矿矿石也具有较为明显的原始沉积构造等特征,野外产状及镜下分析显示其原岩为沉积岩,表明赞坎铁矿床的形成时代为新元古代-早寒武世。

5.2 矿床类型

塔什库尔干一带磁铁矿床主要赋存在布伦阔勒群中,如赞坎、莫喀尔、吉尔铁克;此外还有一些矿点位于寒武纪地层中,如老并、叶里克、喀来子。对区域磁铁矿床的成因认识主要分为以下三类:沉积变质型铁矿、海相火山沉积型铁矿和条带状硅铁建造(BIFs)。三类认识均认为区域内铁矿床与沉积成矿作用密切相关,但赋矿地层和矿体经历了不同程度的变质作用,因此可能属前寒武纪沉积变质型铁矿。而在早古生代侵入的霏细斑岩(533Ma;林尚康,2015)很可能对原始的磁铁矿层进行了改造和富集。

初步研究表明,塔什库尔干铁矿在构造环境、沉积岩石组合、矿石结构构造、矿石类型、矿物组合与矿石品位等方面与前寒武纪条带状(BIF)铁矿特征相似,如:(1)磁铁矿体主要以层状、似层状、透镜状产出,与围岩呈整合接触、互层产出,并与之同步褶曲。矿体在垂向上受布伦阔勒群原始沉积旋回控制;(2)磁铁矿石具有较为明显的原始沉积构造特征,虽然经历了后期构造、岩浆活动的改造,但仍然保留大量的沉积结构构造,如磁铁矿石常具有条带状、条纹状构造,且条带-条纹与围岩产状一致,平行于围岩原始沉积层理。此外,矿石硅铁条带形态规则、平整、连续,具有BIF的典型特征。磁铁矿电子探针结果也表明赞坎铁矿属于沉积变质型铁矿,部分磁铁矿组成与典型沉积变质型铁矿成分的偏离表明了后期岩浆作用及构造热事件对原生矿体的改造,这些改造作用也导致赞坎铁矿的矿石全岩地球化学分析结果与典型BIF之间存在一定程度的差异(燕长海等,2012李红中等,2016)。

5.3 成因机制 5.3.1 沉积变质铁矿沉积环境

研究表明,赞坎铁矿石具有高Al,Zr含量的特征,Al2O3与TiO2呈现出强烈的正相关(r=0.99,图 15),该现象在BIF矿床的研究中,通常是因为有外来(碎屑)物质参与了化学沉积的过程(Ewers and Morris, 1981Dymek and Klein, 1988Manikyamba et al., 1993)。同时,Al2O3和TiO2的正相关在全世界的一些BIF矿床中均有报道,表明了一定程度的碎屑污染(Ewers and Morris, 1981Dymek and Klein, 1988Arora et al., 1995)。

Ewers and Morris (1981)曾提出BIF中Zr、Al2O3和TiO2的高含量及正相关表明了在化学沉积过程中混入了陆源碎屑,赞坎条带状铁矿石的Zr与Al2O3和TiO2无相关性,暗示了参与化学沉积外来物质不明显;而浸染状矿石中的Zr、Al2O3、TiO2之间都具有正相关,表明浸染状矿石在化学沉积过程中受到了陆源碎屑的混染(Manikyamba et al., 1993Arora et al., 1995Gnaneshwar Rao and Naqvi, 1995)。

赞坎条带状铁矿石的Y/Ho为23.7~25.7,浸染状铁矿石的Y/Ho较低,为19.8~20.4。两种矿石的Y/Ho都低于球粒陨石(~28,Bau and Dulski, 1999)。Bolhar et al. (2004)指出陆源碎屑(如长英质和玄武质碎屑)的Y/Ho小于26,而在海底的化学沉积过程中任何少量的外来污染都会抑制海水的高Y/Ho特征,因此,利用Y/Ho与外来污染物中的不相溶元素Zr进行相关性研究可以有效判断外来物质对化学沉积的影响。赞坎两种类型的铁矿石Y/Ho与Zr都具有微弱的正相关,且矿石中具有比较高的Al2O3、TiO2、Zr含量,表明原始沉积物的Y/Ho值很可能为低于球粒陨石的Y/Ho值。

李红中等(2016)对赞坎Ⅳ号矿体下盘一套厚约十余米的硅质岩进行了系统研究,发现该套硅质岩总体上形成于近似大陆边缘海相环境,并伴随了一定程度的陆源物质的输入。因此赞坎铁矿石在化学沉积过程中也很可能受到了外来物质的混染。

5.3.2 沉积变质铁矿成因机制

前人对古海洋和热液特征的认识是建立在对现代海洋化学特征认识的基础上的。通过对现代海水和海底热液样品的收集(Bau and Dulski, 1999Bolhar et al., 2004Bolhar and Van Kranendonk,2007),获得了现代海水和热液的稀土元素特征。现代氧化海水的特征为La、Gd和Y正异常,Ce负异常,LREE、MREE相对于HREE亏损;而现代洋底热液中,高温热液(>350℃)相较于低温热液(<250℃)具有明显的Eu正异常((Eu/Eu*)SN>1)和较大的(Sm/Yb)SN值。Bau and Dulski(1996, 1999)在实验中发现,现代海洋中沉淀的铁的氢氧化物相较于热液具有更低的Y/Ho值,在对比现代铁锰沉积物的稀土配分形式和BIF的沉淀性质后,Bau and Dulski(1996, 1999)认为现代深海水成铁锰结核,在缓慢的化学沉积过程中Y和REE可以有效的被吸收和溶解以达到平衡态,稀土配分形式则表现为Y的负异常;而快速生长的铁锰结核则具有明显的Y正异常,原因是稀土的快速迁移导致其不会与周围达到平衡,也不会发生分馏(Bau and Dulski, 1996Bau and Dulski, 1999German et al., 1990)。综上所述,赞坎条带状铁矿石具有一致的La和Eu的正异常、轻稀土亏损和重稀土的富集,这些特征说明了赞坎原生铁矿石源自海水和高温热液的混合溶液,Y的负异常则表明赞坎铁矿化学沉积速率较慢。

自然界中的Ce一般呈稳定的+3价离子。在氧化条件下,Ce被氧化为+4价,Ce4+易发生水解,从而导致REE配分曲线中的Ce负异常。原生条带状矿石中具有微弱的Ce正异常,暗示了沉积期铁矿可能处于氧化-还原水体界面附近。条带状矿石均显示了强烈的Eu正异常,当属海底高温>350℃)热液的特征(Klinkhammer et al., 1994Bau and Dulski, 1999Douville et al., 1999)。上述地球化学特征表明,赞坎原生铁矿石的形成源于海水与海底高温热液的混合,与李红中等(2016)认为赞坎硅质岩为热水成因硅质岩的观点相吻合。

赞坎矿区浸染状矿石稀土配分形式与原生条带状铁矿相比,轻稀土较为富集。岩相学表明浸染状矿石中含富稀土矿物磷灰石和褐帘石。赞坎北部的碱性岩体中同样存在着磷灰石化和褐帘石化的现象(柯珊等,2006),推测可能是由于该新生代岩体对矿体的叠加改造作用所致。

5.3.3 高品位铁矿石成因机制及时代

研究表明,赞坎高品位铁矿石(未发表数据)的稀土元素配分模式与早期原生的条带状矿石有所区别,表明高品位铁矿石并非原生沉积形成,而是受后期改造所致。野外及钻孔资料表明,空间上赞坎高品位铁矿石与矿区中部出露的霏细斑岩联系紧密,高品位铁矿体基本都在岩体附近产出,因此可认为高品位铁矿石的形成与岩浆侵入体有关。霏细斑岩与高品位铁矿体接触带附近多发育矽卡岩化、碳酸盐化、阳起石化、黄铁矿化等围岩蚀变,显示了较强烈的热液活动迹象。

在岩浆-热液系统中多数情况会发生钠长石化(少部分为钾长石化)-干矽卡岩化(石榴子石和透辉石)-湿矽卡岩化(或退化蚀变作用,以形成含水矿物为特征)-硫化物阶段-石英碳酸盐蚀变矿化的过程。其中铁矿主要形成于湿矽卡岩化阶段。这些相似的蚀变矿化过程可能反映了不同类型铁矿成矿物质的迁移和沉淀机制的相似性(张招崇等,2014)。

湿矽卡岩阶段,在水的参与下早期的矽卡岩矿物发生交代,形成含水硅酸盐类矿物,如透闪石和绿帘石等:

而在酸性条件下,热液中丰富的Cl-将有利于铁质的搬运,岩相学显示赞坎铁矿石中早期的黑云母被阳起石交代,印证了热液在酸性条件下对铁矿石进行了改造,早期形成的磁铁矿则在酸性条件下发生溶解并形成铁的络合物:

随着霏细斑岩体侵入到赞坎矿区中部的原生矿体中,强烈的岩浆热液活动利于溶解早期形成的磁铁矿,导致成矿流体中铁的超常富集(Hu et al., 2014胡浩等,2014),从而为Ⅲ号矿体和Ⅰ号矿体中段高品位铁矿石的形成创造了有利条件。

赞坎矿区矿体围岩缺乏矽卡岩型矿床中所具有的的碳酸盐组合,但偏酸性的铁的氯络合物在不存在碳酸盐地层的碱性条件下依然可发生沉淀形成磁铁矿:

当温度下降到350℃以下时,Cl的络合物会逐渐被硫的络合物所代替,其中低价的硫可能通过如下的途径形成(Rona,1984Hutchinson,1990):

产生的低价态硫可和流体中的贱金属结合形成硫化物,从而产生晚期的硫化物矿化。而在赞坎铁矿中,晚期黄铁矿化现象较为普遍,如高品位铁矿石中大量出现的脉状、浸染状黄铁矿。

赞坎矿区高品位铁矿体基本都发育在霏细斑岩附近,且高品位矿石多具矽卡岩化、黄铁矿化、碳酸盐化及阳起石化,表明高品位铁矿石的形成与后期岩浆热液作用有关。岩相学表明热液阶段铁矿石可能先遭受了酸性流体的改造,为早期铁质的溶解提供了条件。本文认为高品位铁矿石的成因可能为霏细斑岩的岩浆热液溶解并运移早期沉积变质铁矿中的含铁物质,在有利构造位置充填交代形成块状的高品位铁矿石,浸染状矿石多发生强烈蚀变作用,可能与部分成矿物质进入块状矿石有关。

矿区中部霏细斑岩的侵入时代各学者们的研究结果基本一致(533Ma,林尚康,2015),为早古生代的侵入体。而霏细斑岩中发育有沿断裂破碎带产出的脉状磁铁矿,也证明了存在含铁热液充填交代作用,其形成时代稍晚于霏细斑岩侵入时代(< 533Ma)。

6 结论

本文在区域及矿区地质调查、典型矿床研究的基础上,报道了赞坎铁矿矿石主量元素、微量元素、围岩斜长角闪片岩的锆石U-Pb定年以及磁铁矿的电子探针分析结果,主要认识如下:

(1) 赋矿岩系布伦阔勒群斜长角闪片岩碎屑锆石U-Pb年龄为新元古代,结合前人对矿区内侵入体的年代学研究可将赞坎铁矿的沉积年龄限制在新元古代-早古生代之间(591~ 533Ma)。

(2) 赞坎铁矿部分矿(体)石保留原生条纹-条带状构造,其稀土元素PAAS标准化配分图解及电子探针结果显示具有沉积变质型(BIF)铁矿的基本特征。其化学沉积速率较慢,并在沉积过程中受到了少量外来物质的混染。部分矿体遭受了后期热液改造和矽卡岩化作用的叠加,矿床类型属于受改造叠加的沉积变质型(BIF)铁矿,

(3) 通过主、微量元素特征反应赞坎铁矿主要的成矿物质来源为海底火山活动间隙期高温热液与海水的混合溶液。而后期高品位铁矿石可能形成于霏细斑岩(533Ma)的岩浆热液溶解并运移早期含铁物质,在构造发育处通过含矿热液充填交代作用形成块状高品位铁矿石。结合早寒武世霏细斑岩锆石U-Pb年龄及其中发育有沿断裂破碎带贯入的脉状磁铁矿,推测含铁热液叠加原生磁铁矿并形成富矿的时代为早寒武世。

致谢 感谢新疆地矿局第二地质大队石玉君、郝延海、王海军高级工程师,中国科学院地质与地球物理研究所代堰锫、李红中、王长乐、黄华等博士和黄柯、南景博硕士生的指导和帮助。感谢赵太平研究员和李厚民研究员评阅此文,并提出了宝贵的修改意见。
参考文献
Annersten H. 1968. A mineral chemical study of a metamorphosed iron formation in northern Sweden. Lithos, 1(4): 374-397. DOI:10.1016/S0024-4937(68)80016-7
Arora M, Govil PK, Charan SN, Uday Raj B, Manikyamba C, Chatterjee AK and Naqvi SM. 1995. Geochemistry and origin of Archean banded iron-formation from the Bababudan Schist Belt, India. Economic Geology, 90(7): 2040-2057. DOI:10.2113/gsecongeo.90.7.2040
Bau M and Dulski P. 1996. Distribution of yttrium and rare-earth elements in the Penge and Kuruman iron-formations, Transvaal Supergroup, South Africa. Precambrian Research, 79(1-2): 37-55. DOI:10.1016/0301-9268(95)00087-9
Bau M and Dulski P. 1999. Comparing yttrium and rare earths in hydrothermal fluids from the Mid-Atlantic Ridge:Implications for Y and REE behaviour during near-vent mixing and for the Y/Ho ratio of Proterozoic seawater. Chemical Geology, 155(1-2): 77-90.
Bershaw J, Garzione CN, Schoenbohm L, Gehrels G and Tao L. 2012. Cenozoic evolution of the Pamir plateau based on stratigraphy, zircon provenance, and stable isotopes of foreland basin sediments at Oytag (Wuyitake) in the Tarim Basin (West China). Journal of Asian Earth Sciences, 44: 136-148. DOI:10.1016/j.jseaes.2011.04.020
Bi H, Wang ZG, Wang YL and Zhu XQ. 1999. The evolution of magma in orogenic belt, West Kunlun. Science in China (Series D), 29(5): 398-406.
Bolhar R, Kamber BS, Moorbath S, Fedo CM and Whitehouse MJ. 2004. Characterization of Early Archaean chemical sediments by trace element signatures. Earth and Planetary Science Letters, 222(1): 43-60. DOI:10.1016/j.epsl.2004.02.016
Bolhar R and Van Kranendonk MJ. 2007. A non-marine depositional setting for the northern Fortescue Group, Pilbara Craton, inferred from trace element geochemistry of stromatolitic carbonates. Precambrian Research, 155(3-4): 229-250. DOI:10.1016/j.precamres.2007.02.002
Chen GY, Li MH, Wang XF, Sun DS, Sun CM, Wang ZF, Su YX and Lin JX. 1984. Special issue on genetic mineralogy of iron ore in Gongchangling. Journal of Mineralogy and Petrology, 4(2): 74-109.
Chen GY, Sun DS and Yin HA. 1987. Genetic Mineralogy and Prospecting Mineralogy. Chongqing: Chongqing Publishing House: 1-880.
Chen JK, Yan CH, Zhang WS, Gao TC, Lv XH, Zhang SB and Hu XC. 2011. Geological characteristics and prospecting direction of the magnetite iron deposits in the Taxkorgan, Xinjiang. Geological Survey and Research, 34(3): 179-189.
Chen SJ, Li RS, Ji WH, Zhao ZM, Meng Y and Shi BD. 2007. The deposition characteristics and tectono-paleogeographic environment of Kunlun Orogenic belt in Late Devonian. Geotectonica et Metallogenia, 31(1): 44-51.
Ding DG, Liu WX, Wang DX and Sun SQ. 2003. Geochemistry and Tectonic affinities of basic volcanic rocks of the Paleozoic in Karakorum area. Xinjiang Geology, 21(1): 96-102.
Dong LH, Qu X, Zhu ZX and Zhang LC. 2010. Tectonic evolution and metallogenesis of Xinjiang, China. Xinjiang Geology, 29(4): 351-357.
Douville E, Bienvenu P, Charlou JL, Donval JP, Fouquet Y, Appriou P and Gamo T. 1999. Yttrium and rare earth elements in fluids from various deep-sea hydrothermal systems. Geochimica et Cosmochimica Acta, 63(5): 627-643. DOI:10.1016/S0016-7037(99)00024-1
Dupuis C and Beaudoin G. 2011. Discriminant diagrams for iron oxide trace element fingerprinting of mineral deposit types. Mineralium Deposita, 46(4): 319-335. DOI:10.1007/s00126-011-0334-y
Dymek RF and Klein C. 1988. Chemistry, petrology and origin of banded iron-formation lithologies from the 3800Ma Isua supracrustal belt, West Greenland. Precambrian Research, 39(4): 247-302. DOI:10.1016/0301-9268(88)90022-8
El Habaak GH. 2004. Pan-African skarn deposits related to banded iron formation, Um Nar area, central Eastern Desert, Egypt. Journal of African Earth Sciences, 38(2): 199-221. DOI:10.1016/j.jafrearsci.2003.10.004
Ewers WE and Morris RC. 1981. Studies of the Dales Gorge member of the Brockman iron formation, Western Australia. Economic Geology, 76(7): 1929-1953. DOI:10.2113/gsecongeo.76.7.1929
Feng CR, Wu HC and Chen Y. 2011. Geological characteristics and genesis of the Zankan iron deposit in Taxkorgan, Xinjiang. Geotectonica et Metallogenia, 35(3): 404-409.
Feng CR. 2013. Geological features, mineralization model and prospecting of iron deposits in Taxkorgan region, West Kunlun Mountains. Ph. D. Dissertation. Beijing: China University of Geosciences (in Chinese with English summary) http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-KCDZ201205002.htm
Freitas BT, Warren LV, Boggiani PC, De Almeida RP and Piacentini T. 2011. Tectono-sedimentary evolution of the Neoproterozoic BIF-bearing Jacadigo Group, SW-Brazil. Sedimentary Geology, 238(1-2): 48-70. DOI:10.1016/j.sedgeo.2011.04.001
Gao XF, Xiao PX, Kang L, Xi RG, Guo L, Xie CR and Yang ZC. 2013. Origin of Datongxi pluton in the West Kunlun orogen:Constraints from mineralogy, elemental geochemistry and zircon U-Pb age. Acta Petrologica Sinica, 29(9): 3065-3079.
Gemmell JB, Zantop H and Meinert LD. 1992. Genesis of the Aguilar zinc-lead-silver deposit, Argentina; Contact metasomatic vs. sedimentary exhalative. Economic Geology, 87(8): 2085-2112.
German CR, Klinkhammer GP, Edmond JM, Mura A and Elderfield H. 1990. Hydrothermal scavenging of rare-earth elements in the ocean. Nature, 345(6275): 516-518. DOI:10.1038/345516a0
Gnaneshwar Rao T and Naqvi SM. 1995. Geochemistry, depositional environment and tectonic setting of the BIF's of the Late Archaean Chitradurga Schist Belt, India. Chemical Geology, 121(1-4): 217-243. DOI:10.1016/0009-2541(94)00116-P
Gross GA. 1980. A classification of iron formations based on depositional environments. The Canadian Mineralogist, 18(2): 215-222.
Gross GA. 1983. Tectonic systems and the deposition of iron-formation. Precambrian Research, 20(2-4): 171-187. DOI:10.1016/0301-9268(83)90072-4
Halverson GP, Poitrasson F, Hoffman PF, Nédélec A, Montel JM and Kirby J. 2011. Fe isotope and trace element geochemistry of the Neoproterozoic syn-glacial Rapitan iron formation. Earth and Planetary Science Letters, 309(1-2): 100-112. DOI:10.1016/j.epsl.2011.06.021
Hodgson CJ. 1975. The geology and geological development of the broken hill lode, in the new broken hill Consolidated mine Australia part Ⅱ:Mineralogy. Journal of the Geological Society of Australia, 22(1): 33-50. DOI:10.1080/00167617408728872
Hu H, Li JW, Lentz D, Ren Z, Zhao XF, Deng XD and Hall D. 2014. Dissolution-reprecipitation process of magnetite from the Chengchao iron deposit:Insights into ore genesis and implication for in-situ chemical analysis of magnetite. Ore Geology Reviews, 57(2014): 393-405.
Hu H, Duan Z, Luo Y and Li JW. 2014. Trace element systematics of magnetite from the Chengchao iron deposit in the Daye district:A laser ablation ICP-MS study and insights into ore genesis. Acta Petrologica Sinica, 30(5): 1292-1306.
Hu J, Wang H and Wang M. 2017. Geochemistry and origin of the Neoproterozoic Dahongliutan banded iron formation (BIF) in the Western Kunlun orogenic belt, Xinjiang (NW China). Ore Geology Reviews, 89(2017): 836-857.
Hu JW, Zhuang DZ and Yang WZ. 2010. The integrated information predicting model of the Zankan iron deposit, Tashikuergan area, southwestern Xinjiang, China and its application in regional metallogenic prognosis. Geological Bulletin of China, 29(10): 1495-1503.
Huang CY. 2014. Geological characteristics and genesis of the iron ore deposit in Bulunkuole Group, West Kunlun, Xinjiang. Ph. D. Dissertation. Guangzhou: Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences (in Chinese with English summary) http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-JSDZ201501006.htm
Hutchinson RW. 1990. Precious metals in massive base metal sulfide deposits. Geologische Rundschau, 79(2): 241-163. DOI:10.1007/BF01830623
Isley AE. 1995. Hydrothermal plumes and the delivery of iron to banded iron formation. The Journal of Geology, 103(2): 169-185.
James HL. 1954. Sedimentary facies of iron-formation. Economic Geology, 49(3): 235-293. DOI:10.2113/gsecongeo.49.3.235
James HL. 1983. Distribution of banded iron-formation in space and time. Developments in Precambrian Geology, 6: 471-490. DOI:10.1016/S0166-2635(08)70053-7
Ji WH, Lin XW, Wang JC, Li BQ and Zhang QS. 2001. Composition, characteristics and the geological significance of ophiolitic complex in the Western Subashi in Kunlun. Geology of Shaanxi, 19(2): 40-47, 66.
Ji WH, Zhou H, Li RS, Chen SJ and Zhao ZM. 2007. The deformation age of Palaeozoic-Mesozoic tectonic along North Xin-Zang road in West Kunlun. Earth Science, 32(5): 671-680.
Ji WH, Chen SJ, Li RS, He SP, Zhao ZM and Wang C. 2009. Geological feature of copper mineralization and its ore-prospecting significance in Kungai Mountains, West Kunlun, China. Geological Bulletin of China, 28(9): 1361-1367.
Ji WH, Li RS, Chen SJ, He SP, Zhao ZM, Bian XW, Zhu HP, Cui JG and Ren JG. 2011. The discovery of Palaeoproterozoic volcanic rocks in the Bulunkuoler Group from the Tianshuihai Massif in Xinjiang of Northwest China and its geological significance. Science China (Earth Sciences), 54(1): 61-72. DOI:10.1007/s11430-010-4043-7
Jiang YH, Jia RY, Liu Z, Liao SY, Zhao P and Zhou Q. 2013. Origin of Middle Triassic high-K calc-alkaline granitoids and their potassic microgranular enclaves from the western Kunlun orogen, Northwest China:A record of the closure of Paleo-Tethys. Lithos, 156(156-159): 13-30.
Johnson CA, Rye DM and Skinner BJ. 1990. Petrology and stable isotope geochemistry of the metamorphosed zinc-iron-manganese deposit at Sterling Hill, New Jersey. Economic Geology, 85(6): 1133-1161. DOI:10.2113/gsecongeo.85.6.1133
Ke S, Mo XX, Luo ZH, Zhan HM, Liang T, Li L and Li WT. 2006. Petrogenesis and geochemistry of Cenozoic Taxkorgan alkalic complex and its geological significance. Acta Petrologica Sinica, 22(4): 905-915.
Klein C and Beukes NJ. 1993. Sedimentology and geochemistry of the glaciogenic Late Proterozoic rapitan iron-formation in Canada. Economic Geology, 88(3): 542-565. DOI:10.2113/gsecongeo.88.3.542
Klein C. 2005. Some Precambrian banded iron-formations (BIFs) from around the world:Their age, geologic setting, mineralogy, metamorphism, geochemistry, and origins. American Mineralogist, 90(10): 1473-1499. DOI:10.2138/am.2005.1871
Klinkhammer GP, Elderfield H, Edmond JM and MItra A. 1994. Geochemical implications of rare earth element patterns in hydrothermal fluids from mid-ocean ridges. Geochimica et Cosmochimica Acta, 58(23): 5105-5113. DOI:10.1016/0016-7037(94)90297-6
Li HZ, Zhai MG, Zhang LC, Li ZQ, Zheng MT, Niu J and Yu PP. 2016. Study on geochemistry and micro-area characteristics of Paleoproterozoic chemical sedimentary rocks from Zankan area, West Kunlun, China. Acta Petrologica Sinica, 32(1): 233-250.
Li XH, Liu Y, Li QL, Guo CH and Chamberlain KR. 2009. Precise determination of Phanerozoic zircon Pb/Pb age by multicollector SIMS without external standardization. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 10(4): Q04010.
Li ZQ, Zhang LC, Xue CJ, Zheng MT, Hao YH and Shi YJ. 2015. Geological and geochemical characteristics of Zankan iron deposit in the West Kunlun Mountains. Chinese Journal of Geology, 50(1): 100-117.
Lin SK. 2015. Study on geochemistry and zircon U-Pb ages of dacite porphyry from the Zankan iron deposit, West Kunlun area. Master Degree Thesis. Kunming: Kunming University of Science and Technology (in Chinese with English summary) https://www.researchgate.net/publication/279674342_Zircon_U-Pb_ages_geochemistry_and_its_petrogenesis_of_Jurassic_granites_in_northeastern_part_of_the_Da_Hinggan_Mts
Lin SZ. 1982. A contribution to the chemistry, origin and evolution of magnetite. Acta Mineralogica Sinica, (3): 166-174.
Liu JP, Wang H, Ren GL, Fu WW and Wu YF. 2009. The type of the iron ore deposits and prospects of exploration in Western Kunlun. Acta Mineralogica Sinica, 29(Suppl.1): 439-441.
Manikyamba C, Balaram V and Naqvi SM. 1993. Geochemical signatures of polygenetic origin of a banded iron formation (BIF) of the Archaean Sandur greenstone belt (schist belt) Karnataka nucleus, India. Precambrian Research, 61(1-2): 137-164. DOI:10.1016/0301-9268(93)90061-6
Mclennan SM. 1989. Rare earth elements in sedimentary rocks: Influence of provenance and sedimentary processes. In: Lipin BR and McKay GA (eds. ). Geochemistry and Mineralogy of Rare Earth Elements, Reviews in Mineralogy. Washington D. C. : Mineralogical Society of America, 21: 169-200
Mueller AG. 1997. The Nevoria gold skarn deposit in Archean iron-formation, Southern Cross greenstone belt, Western Australia; I, Tectonic setting, petrography, and classification. Economic Geology, 92(2): 181-209. DOI:10.2113/gsecongeo.92.2.181
Qiao GB, Wang P, Wu YZ, Hao YH, Zhao XJ, Chen DH, Lv PR and Du W. 2016. Formation age of ore-bearing strata of the Zankan iron deposit in Taxkorgan landmass of Western Kunlun Mountains and its geological significance. Geology in China, 42(3): 616-629.
Rona PA. 1984. Hydrothermal mineralization at seafloor spreading centers. Earth-Science Reviews, 20(1): 1-104. DOI:10.1016/0012-8252(84)90080-1
Rumble Ⅲ D. 1973. Fe-Ti Oxide minerals from regionally metamorphosed quartzites of western new hampshire. Contributions to Mineralogy and Petrology, 42(3): 181-195. DOI:10.1007/BF00371584
Singoyi B and Zaw K. 2001. A petrological and fluid inclusion study of magnetite-scheelite skarn mineralization at Kara, Northwestern Tasmania:Implications for ore genesis. Chemical Geology, 173(1-3): 239-253. DOI:10.1016/S0009-2541(00)00278-3
Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Saunders AD and Norry MJ (eds. ). Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42(1): 313-345
Wang DA and Chen RJ. 1995. The characteristics of sedimentary rock and its lithofacies change in the Karakorum Region. Scientia Geologica Sinica, 30(3): 291-301.
Wang SY, Yao JX, Xiao XC and Ji WH. 2003. Discovery of a Silurian graptolite fauna at Daftar, Taxkorgan County, Xinjiang. Geological Bulletin of China, 22(10): 839-840.
Xiao WJ, Hou QL, Li JL, Windley BF, Hao J, Fang AM, Zhou H, Wang ZH, Chen HL, Zhang GC and Yuan C. 2000. Tectonic facies and the archipelago-accretion process of the West Kunlun, China. Science in China (Series D), 40(Suppl.): 134-143.
Xiao WJ, Zhou H, Windley BF, Yuan C, Chen HL, Zhang GC, Fang AM and Li JL. 2003. Structures and evolution of the multiple accretionary complexes, Western Kunlun orogenic belt (China). Xinjiang Geology, 21(1): 31-36.
Xiao XC and Wang J. 2004. Discussion on the lithospheric structure and evolution of the West Kunlun Mountains-Karakorum Mountains and their adjacent areas. Geological Review, 50(3): 285-294.
Xiao XC, Li YD, Li GC, Gao YL and Xu ZQ. 1990. Tectonic evolution of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau. Acta Geoscientica Sinica, 11(1): 123-125.
Xiao XC, Liu X, Gao R and Luo ZH. 2002. Lithospheric structure and tectonic evolution of the West Kunlun and its adjacent areas:Brief report on the South Tarim-West Kunlun Multidisciplinary Geoscience Transect. Geological Bulletin of China, 21(2): 63-88.
Xiao XC, Wang J, Su L and Song SG. 2003. A further discussion of the Kuda Ophiolite, West Kunlun, and its tectonic significance. Geological Bulletin of China, 22(10): 745-750.
Xu GF and Shao JL. 1979. The typomorphic characteristics of magnetite and its significance. Geology and Prospecting, (3): 30-37.
Yan CH, Chen CJ, Cao XZ, Zhang WS, Chen JK, Li SP and Liu PD. 2012. The Discovery of the "Panir-type" iron deposits in Taxkorgan area of Xinjiang and its geological significance. Geological Bulletin of China, 31(4): 549-557.
Yang WQ. 2013. The Indosinian metamorphism, magmatism and formation age of Bunlunkuole rock group in Taxkorgan-Kangxiwar tectonic belt, Western Kunlun. Ph. D. Dissertation. Xi'an: Northwest University (in Chinese with English abstract)
Yao JX, Xiao XC, Gao LD, Han FL, Cui JT, Peng HL, Ji ZS and Wu GC. 2004. New Discovery of sporopollen in the Permian Jiawendaban Formation in the West Kunlun-Karakorum area. Geological Bulletin of China, 23(5-6): 620-621.
Young GM. 2002. Stratigraphic and tectonic settings of Proterozoic glaciogenic rocks and banded iron-formations:Relevance to the snowball Earth debate. Journal of African Earth Sciences, 35(4): 451-466. DOI:10.1016/S0899-5362(02)00158-6
Yuan HL, Wu FY, Gao S, Liu XM, Xu P and Sun DY. 2003. Determination of U-Pb age and rare earth element concentrations of zircons from Cenozoic intrusions in northeastern China by laser ablation ICP-MS. Chinese Science Bulletin, 48(22): 2411-2421.
Zaw K, Huston DL and Large RR. 1999. A chemical model for the Devonian remobilization process in the Cambrian volcanic-hosted massive sulfide Rosebery deposit, western Tasmania. Economic Geology, 94(4): 529-546. DOI:10.2113/gsecongeo.94.4.529
Zhang CL, Lu SN, Yu HF and Ye HM. 2007. Tectonic evolution of the Western Kunlun orogenic belt in northern Qinghai-Tibet Plateau:Evidence from zircon SHRIMP and LA-ICP-MS U-Pb geochronology. Science in China (Series D), 50(6): 825-835. DOI:10.1007/s11430-007-2051-z
Zhang LC, Zhai MG, Wan YS, Guo JH, Dai YP, Wang CL and Liu L. 2012. Study of the Precambrian BIF-iron deposits in the North China Craton:Progresses and questions. Acta Petrologica Sinica, 28(11): 3431-3445.
Zhang LC, Feng J, Dong LH, Zhu MT, Zheng MT, Li ZQ, Hao YH and Shi YJ. 2016. Deposit types, origin and metallogenetic regularity of Taxkorgan Iron ore belt in West Kunlun. Journal of Earth Sciences and Environment, 38(4): 427-443.
Zhang ZC, Hou T, Li HM, Li JW, Zhang ZH and Song XY. 2014. Enrichment mechanism of iron in magmatic-hydrothermal system. Acta Petrologica Sinica, 30(5): 1189-1204.
Zhao ZH and Zhou LD. 1997. REE geochemistry of some alkali-rich intrusive rocks in China. Science in China (Series D), 40(2): 145-158. DOI:10.1007/BF02878373
毕华, 王中刚, 王元龙, 朱笑青. 1999. 西昆仑造山带构造-岩浆演化史. 中国科学(D辑), 29(5): 398-406.
陈光远, 黎美华, 汪雪芳, 孙岱生, 孙传敏, 王祖福, 速玉萱, 林家湘. 1984. 弓长岭铁矿成因矿物学专辑角闪石. 矿物岩石, 4(2): 74-109.
陈光远, 孙岱生, 殷辉安. 1987. 成因矿物学与找矿矿物学. 重庆: 重庆出版社: 1-880.
陈俊魁, 燕长海, 张旺生, 高廷臣, 吕宪河, 张哨波, 胡小川. 2011. 新疆塔什库尔干地区磁铁矿床地质特征与找矿方向. 地质调查与研究, 34(3): 179-189.
陈守建, 李荣社, 计文化, 赵振明, 孟勇, 史秉德. 2007. 昆仑造山带晚泥盆世沉积特征及构造古地理环境. 大地构造与成矿学, 31(1): 44-51.
丁道桂, 刘伟新, 王道轩, 孙世群. 2003. 东帕米尔及邻区古生界基性火山岩地球化学特征与构造属性. 新疆地质, 21(1): 96-102.
董连慧, 屈迅, 朱志新, 张良臣. 2010. 新疆大地构造演化与成矿. 新疆地质, 28(4): 351-357.
冯昌荣. 2013. 西昆仑塔什库尔干地区铁矿地质特征、成矿模式及找矿预测. 博士学位论文. 北京: 中国地质大学 http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11415-1016025917.htm
高晓峰, 校培喜, 康磊, 奚仁刚, 过磊, 谢从瑞, 杨再朝. 2013. 西昆仑大同西岩体成因:矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学制约. 岩石学报, 29(9): 3065-3079.
胡浩, 段壮, Luo Y, 李建威. 2014. 鄂东程潮铁矿床磁铁矿的微量元素组成及其矿床成因意义. 岩石学报, 30(5): 1292-1306.
胡建卫, 庄道泽, 杨万志. 2010. 新疆西南部塔什库尔干地区赞坎铁矿综合信息预测模型及其在区域预测中的应用. 地质通报, 29(10): 1495-1503. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2010.10.012
黄朝阳. 2014. 西昆仑布伦阔勒群铁矿床地质特征及成因研究. 博士学位论文. 广州: 中国科学院广州地球化学研究所 http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y2675842
计文化, 蔺新望, 王巨川, 李博秦, 张清盛. 2001. 西昆仑苏巴什蛇绿混杂岩带组成、特征及其地质意义. 陕西地质, 19(2): 40-47, 66.
计文化, 周辉, 李荣社, 陈守建, 赵振明. 2007. 西昆仑新藏公路北段古-中生代多期次构造-热事件年龄确定. 地球科学, 32(5): 671-680.
计文化, 陈守建, 李荣社, 何世平, 赵振明, 王超. 2009. 西昆仑昆盖山北坡铜矿化点的地质特征及其找矿意义. 地质通报, 28(9): 1361-1367.
计文化, 李荣社, 陈守建, 何世平, 赵振明, 边小卫, 朱海平, 崔继岗, 任绢刚. 2011. 甜水海地块古元古代火山岩的发现及其地质意义. 中国科学(地球科学), 41(9): 1268-1280.
柯珊, 莫宣学, 罗照华, 詹华明, 梁涛, 李莉, 李文韬. 2006. 塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因. 岩石学报, 22(4): 905-915.
李红中, 翟明国, 张连昌, 李智泉, 郑梦天, 牛佳, 虞鹏鹏. 2016. 西昆仑赞坎地区古元古代化学沉积岩系的地球化学及微区特征研究. 岩石学报, 32(1): 233-250.
李智泉, 张连昌, 薛春纪, 郑梦天, 郝延海, 石玉君. 2015. 西昆仑赞坎铁矿地质和地球化学特征及矿床类型探讨. 地质科学, 50(1): 100-117.
林尚康. 2015. 西昆仑赞坎铁矿区英安斑岩锆石U-Pb年代学研究. 硕士学位论文. 昆明: 昆明理工大学 http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10674-1015636019.htm
林师整. 1982. 磁铁矿矿物化学、成因及演化的探讨. 矿物学报, (3): 166-174.
乔耿彪, 王萍, 伍跃中, 郝延海, 赵晓健, 陈登辉, 吕鹏瑞, 杜伟. 2015. 西昆仑塔什库尔干陆块赞坎铁矿赋矿地层形成时代及其地质意义. 中国地质, 42(3): 616-629.
王东安, 陈瑞君. 1995. 喀喇昆仑地区沉积岩特征及岩相变化. 地质科学, 30(3): 291-301.
王世炎, 姚建新, 肖序常, 计文化. 2003. 新疆塔什库尔干县达布达尔志留纪笔石动物群的新发现. 地质通报, 22(10): 839-840. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2003.10.015
肖文交, 侯泉林, 李继亮, Windley BF, 郝杰, 方爱民, 周辉, 王志洪, 陈汉林, 张国成, 袁超. 2000. 西昆仑大地构造相解剖及其多岛增生过程. 中国科学(D辑), 30(S1): 22-28.
肖文交, 周辉, Windley BF, 袁超, 陈汉林, 张国成, 方爱民, 李继亮. 2003. 西昆仑造山带复式增生楔的构造特征与演化. 新疆地质, 21(1): 31-36.
肖序常, 李廷栋, 李光岑, 高延林, 许志琴. 1990. 青藏高原的构造演化. 地球学报, 11(1): 123-125.
肖序常, 刘训, 高锐, 罗照华. 2002. 西昆仑及邻区岩石圈结构构造演化——塔里木南-西昆仑多学科地学断面简要报道. 地质通报, 21(2): 63-68.
肖序常, 王军. 2004. 西昆仑-喀喇昆仑及其邻区岩石圈结构、演化中几个问题的探讨. 地质论评, 50(3): 285-294.
徐国风, 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.
燕长海, 陈曹军, 曹新志, 张旺生, 陈俊魁, 李山坡, 刘品德. 2012. 新疆塔什库尔干地区"帕米尔式"铁矿床的发现及其地质意义. 地质通报, 31(4): 549-557.
姚建新, 肖序常, 高联达, 韩芳林, 崔建堂, 彭海练, 纪占胜, 武桂春. 2004. 西昆仑-喀喇昆仑二叠纪加温达坂组孢粉化石新发现. 地质通报, 23(5-6): 620-621.
袁洪林, 吴福元, 高山, 柳小明, 徐平, 孙德有. 2003. 东北地区新生代侵入体的锆石激光探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析. 科学通报, 48(14): 1511-1520. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2003.14.008
张传林, 陆松年, 于海锋, 叶海敏. 2007. 青藏高原北缘西昆仑造山带构造演化:来自锆石SHRIMP及LA-ICP-MS测年的证据. 中国科学(D辑), 37(2): 145-154.
张连昌, 翟明国, 万渝生, 郭敬辉, 代堰锫, 王长乐, 刘利. 2012. 华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题. 岩石学报, 28(11): 3431-3445.
张连昌, 冯京, 董连慧, 朱明田, 郑梦天, 李智泉, 郝延海, 石玉君. 2016. 西昆仑塔什库尔干铁矿带矿床类型、成因及成矿规律. 地球科学与环境学报, 38(4): 427-443.
张招崇, 侯通, 李厚民, 李建威, 张作衡, 宋谢炎. 2014. 岩浆-热液系统中铁的富集机制探讨. 岩石学报, 30(5): 1189-1204.