火山岩型铁矿是重要的铁矿类型之一,也是近年来国内外铁矿研究的热点。火山作用与铁成矿作用之间的联系是认识这类矿床的关键。本论文选择新疆西天山地区新发现的智博火山岩型铁矿为研究对象,围绕火山作用与铁成矿这一主题,对智博铁矿进行综合研究。在系统的野外地质调查基础上,通过矿物学、矿物化学、-磁铁矿LA-ICP-MS原位微量元素分析、全岩地球化学、锆石U-Pb测年、榍石U-Pb测年、流体包裹体测温以及稳定同位素示踪等研究工作,对成矿地质背景、成矿地质特征、火山岩成因、成矿时代、成矿物质来源、矿床成因及成矿模型等科学问题做了较为深入的研究和探讨。同时,结合前人研究资料,论文对成矿带区域火山作用与铁成矿规律进行了初步总结。智博铁矿赋存于石炭纪火山岩中。矿体以厚板状、似层状、透镜状为主。矿石类型主要有块状矿石、浸染状矿石、条带状矿石以及角砾状矿石。矿石矿物以磁铁矿为主,含少量赤铁矿,硫化物以黄铁矿为主；磁铁矿主要呈板条状、半自形-他形粒状结构。围岩蚀变广泛发育,以Na-Ca质蚀变和K-Ca质蚀变为主,形成透辉石、阳起石、绿帘石、钠长石、钾长石等主要脉石矿物。划分出四阶段矿物共生序列：第一阶段矿物组合以透辉石+钠长石±阳起石+磁铁矿为主；第二阶段矿物组合主要为钾长石+阳起石±绿帘石+磁铁矿；第三阶段蚀变以脉状绿帘石+黄铁矿±磁铁矿为主；第四阶段以石英+方解石+赤铁矿细脉状为主。智博铁矿的磁铁矿Ti含量较低,亏损热液流体中的惰性元素(如Ti、 Al、Cr, Zr、 Hf、Zn、 Co、 Sc等),富集与岩浆磁铁矿高度不相容的元素(如Si、 Ca、Y等),Ni、 Cr含量呈现解耦现象,Ni/Cr值多大于1,平均为8.6。这些微量元素特征表明磁铁矿主要由富铁的岩浆-热液流体充填交代形成。智博矿区火山岩为基性-中性-酸性连续系列,以中基性岩为主,主要由玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩以及安山质凝灰岩组成。火山岩属钙碱性到高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE;如Rb、Th、K),亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HSFE;如Nb、Ta、Ti),整体表现出俯冲带弧火山岩的地球化学特征。火山岩母岩浆由俯冲带流体交代地幔楔发生部分熔融形成,低程度的混染了上地壳物质。铁成矿形成于于大陆边缘弧环境的局部伸展地带。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术获得安山岩(12ZB56)和矿化火山岩(12ZB06)的结晶年龄分别为328.7士3.1Ma、329.9士1.5Ma,英安岩(ZB382)和闪长岩(ZB360)的结晶年龄分别为300.3士1.1Ma、305士1.1Ma.三件矿石样品中榍石LA-ICP-MS原位U-Pb年龄分别为310.0±2.1Ma、310.6±2.6Ma.315.2士2.8Ma,表明成矿时代为310-315Ma。智博铁矿与查岗诺尔铁矿成矿时代接近,产于同一火山机构中,属于同一火山-热液成矿事件。年代学数据表明,智博铁矿在石炭纪至少有两期火山-岩浆活动,分别为成矿前中基性火山岩的喷发(330～316Ma)和成矿后中酸性岩浆侵入(307～295Ma),成矿作用发生于晚石炭世(310～315Ma)。透辉石平衡水的δ18O在4.0～10.0‰之间,表明早期阶段成矿流体以岩浆水为主；阳起石平衡水的δ18O介于9.9～12.6‰,钾长石平衡水的δ18O为7.9～18.9%0,可能与成矿流体和火山岩围岩的同位素再平衡有关；晚期阶段的绿帘石平衡水δ18O值为-1.7～4.2‰,石英平衡水618O值为-3.7～1.4‰,显示有大气水的加入。统计资料显示磁铁矿的δ180值为0.5%0～8.8%0,平均为3.3‰,表明铁质以岩浆来源为主。黄铁矿的δ34S集中于-2.4%0～0.3%o,平均为-0.8%0,具幔源硫特征。绿帘石、石英和方解石均一温度分布莅131～391℃,盐度分布于3.23-22.44wt.%NaCleq.和31.85-37.40wt.%NaCleq.两个区间,表明晚期阶段成矿流体以低温中-高盐度为特征。总体而言,智博矿床的成矿物质主要来源于深部岩浆,与火山岩具有同源的特征。智博铁矿的形成与区域内石炭纪陆缘弧岩浆-热液活动有关。成矿母岩浆由俯冲流体交代的亏损地幔部分熔融形成,经液态不混溶作用或者低氧逸度下演化分异形成的富铁流体,沿火山通道与断裂向上运移,在火山岩裂隙或层间薄弱带聚集成矿。主成矿阶段以贯入充填成矿为主,形成大量块状富矿石,蚀变不发育,与围岩截然接触,磁铁矿呈板条状、树枝状；中晚期成矿伴有强烈的围岩蚀变,形成浸染状、条带状矿石。角砾状矿石的形成与隐爆作用或者贯入充填成矿作用有关。智博铁矿属于火山岩浆-热液型矿床。本论文对阿吾拉勒铁成矿带区域成矿规律进行了总结,认为区内火山岩型铁矿存在成因联系,成矿过程具有整体性,受区域火山岩浆-热液作用及火山沉积作用的控制,成矿物质以深部岩浆来源为主。