【摘 要】
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磁铁矿一直以来作为成岩/成矿中主要的标型矿物,广泛赋存在自然界中各类岩石/矿石之中。同时,又因为自身特殊的晶格特征,类质同象普遍发育,因此微量元素组分变化较大。随着高精度检测技术的快速更替,许多研究者通过利用磁铁矿微量元素地球化学特征来制约矿床成因、成矿机制、成矿环境（如温度、氧逸度、熔/流体成分）等关键问题。本文以老挝帕莱通岩浆型铁矿床、中甸红牛-红山矽卡岩型铜矿床这两个不同成矿类型中磁铁矿作为
【基金项目】
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国家自然科学基金项目《云南红牛-红山矽卡岩型铜矿床岩浆流体演化及对金属成矿的制约:基于单个流体包裹体LA-ICP-MS分析（编号:4150020521）》； 中国地质调查局成都地质调查中心地调科研项目:《老挝、柬埔寨及邻区矿产资源潜力评价》；
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磁铁矿一直以来作为成岩/成矿中主要的标型矿物,广泛赋存在自然界中各类岩石/矿石之中。同时,又因为自身特殊的晶格特征,类质同象普遍发育,因此微量元素组分变化较大。随着高精度检测技术的快速更替,许多研究者通过利用磁铁矿微量元素地球化学特征来制约矿床成因、成矿机制、成矿环境（如温度、氧逸度、熔/流体成分）等关键问题。本文以老挝帕莱通岩浆型铁矿床、中甸红牛-红山矽卡岩型铜矿床这两个不同成矿类型中磁铁矿作为研究对象,通过磁铁矿不同的岩相学、显微结构和地球化学特征等研究,探讨了磁铁矿对这两个矿床的矿床成因类型、成矿环境及成矿机制的指示作用,并在此基础之上,对比分析岩浆型与热液型磁铁矿的异同、标型特征和应用。帕莱通铁矿床是老挝南部万象-呵叻中生代盆地中最典型的大型铁矿床,分为东、西两个矿段,西矿段为豆状、块状富磁铁矿石矿体,东部则主要发育角砾状贫赤铁矿石矿体,而其中的西矿段主要产于新生代富铁质玄武岩之中。本论文主要对西矿段中豆状、块状磁铁矿进行了详细的野外地质调查和显微结构分析,发现块状磁铁矿具有细粒它形结构特征,豆状磁铁矿具有球粒同心圆状结构特征。对较为新鲜的磁铁矿的电子探针（EPMA）以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱（LA-ICP-MS）分析显示:帕莱通铁矿床磁铁矿Ti O2-Al2O3-Mg O三角图落入超基性-基性-中性岩浆岩区;微量元素富集V、Ti、Cr、Co、Ni及Ga等元素,亏损Sr、Ba及Mg等不相容元素;Co、Ni元素含量较高,且较高Ni/Co比值可以反映成因与深源物质;Ti含量较高且Ni/Cr比值≤1,在Ti-Ni/Cr图中落入了热液型磁铁矿的范围;Ga-Sn图解表明磁铁矿属于斑岩型热液成因;（Ca+Al+Mn）-（Ti+V）或Ni/（Cr+Mn）-（Ti+V）成因判别图显示该矿床兼具Kiruna型和斑岩型矿床的特征;V含量表明磁铁矿在较低氧化环境中形成;（Al+Mn）-（Ti+V）形成温度判别图表明磁铁矿形成温度处于300°-500℃范围内。据上认为帕莱通铁矿床成矿物质主要源于岩浆演化作用形成的富铁流体,后期由于岩浆热液流体的交代作用,使得磁铁矿具有了热液成因的特征。研究帕莱通铁矿的成因,对于总结区域成矿规律,指导同类型矿床找矿预测具有重要意义。云南红牛-红山铜矿床是滇西北中甸弧区内一典型矽卡岩型矿床,可根据矿体产出位置不同划分为红山、红牛两个矿段。矿体多呈层状、似层状、脉状发育在大理岩夹层顶与角岩化变砂岩的接触顶底面位置,并且越接近碳酸盐岩部分越发育强烈的围岩蚀变。论文在收集大量相关野外地质资料与前人研究总结的基础上,进行了详细地岩石学、矿物学、矿床学及地球化学等方面研究,主要选取了矿区内与成矿密切相关的花岗斑岩、矽卡岩中磁铁矿进行镜下显微结构观察,并选择具有代表性的磁铁矿进行电子探针（EPMA）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）微区原位成分分析测试。测试结果表明:花岗斑岩中磁铁矿整体呈高的Ti、V、Ga、Cr、Ni及低的Mg、Al、Ba、Sr、Mn含量,典型岩浆成因特征,其中部分样品中发育两期磁铁矿,并且元素表现出由第一期岩浆磁铁矿向第二期热液磁铁矿演化的趋势。在Ti O2-Al2O3-Mg O和Ti O2-Al2O3-Mg O+Mn O成因判别图解中,一期磁铁矿落主要为岩浆成因,二期磁铁矿则显示了接触交代成因,并且两期磁铁矿表现出过渡的趋势;而Al+Mn-Ti+V和Ga-Sn成因判别图表明一期和二期磁铁矿都具有斑岩型矿床的特征。两期磁铁矿中均富集V,说明磁铁矿形成环境的氧逸度比偏低,并且两期磁铁矿形成环境的氧逸度差别不大。（Al+Mn）-（Ti+V）形成温度判别图表明一期磁铁矿的形成环境的温度范围大于500℃,二期磁铁矿形成环境的温度范围是300-500℃。而矽卡岩中磁铁矿为典型的热液交代成因,并且具有很高的Mg和Mn值,其平均含量分别为1992×10-6与3668×10-6;成矿温度接近200-300℃之间,同时Ga元素含量也呈现降低的的趋势;磁铁矿形成退变质阶段于矽卡岩阶段和金属硫化物沉淀（成矿期）之间,氧逸度在-30到-32之间,明显低于矽卡岩阶段,表明磁铁矿形成过程中成矿流体已由氧化性向还原性过渡,而氧化还原条件的改变可能是造成成矿期金属硫化物大量沉淀的主要原因。综合以上两种不同矿床成因的磁铁矿标型特征,并与世界范围内不同地质环境中生成磁铁矿中微量元素综合研究发现,磁铁矿中微量元素的变化范围较广,特殊元素如Mg、Al、Ti、V、Co、Ni、Zn、Cr、Mn、Ga和Sn等在各种成因类型的磁铁矿中可达到检测水平,并且这些元素在岩浆磁铁矿与热液磁铁矿中的表现形式略有不同,Mn、Ti、V、Ni、Cr等元素及Ni/Cr、V/Ti等比值可以用来示踪磁铁矿成因类型,Ti、Ga、Sn可以指示温度,V、Cr可以指示氧逸度等,同时,还发现无论是岩浆或是热液磁铁矿中微量元素之间的变化都可以有效地示踪矿床学成矿过程的研究。
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