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摘要
喀来子大型钡-铁矿床位于新疆西昆仑塔什库尔干地区,矿体赋存于原"布伦阔勒群"变火山-沉积岩序列中。作为西昆仑地区独有的钡-铁矿床,其矿石具条纹-条带状构造,矿石矿物以磁铁矿和重晶石为主。矿区出露围岩主要为变泥质碎屑沉积岩(含石榴石二云石英片岩),并夹少量变火山熔岩(黑云斜长变粒岩和黑云斜长片麻岩等)。矿体夹层黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示原火山熔岩的形成年龄为(537.2±6.4)Ma,从而间接约束了喀来子钡-铁矿床的成矿年龄。依此,本文建议"原古元古界布伦阔勒群"应分离出一套寒武纪(火山)沉积-成矿系列。矿石中磁铁矿氧同位素(δ18 O=5.0‰9.2‰)、硫酸盐(δ34S=39.3‰41.4‰)和黄铁矿硫同位素(δ34S=17.0‰23.5‰)特征表明,喀来子钡-铁矿床为经历细菌还原作用(BSR)的热液喷流沉积型矿床(SEDEX)。具体成因机制可能为:在早寒武世半封闭的海水环境中,富含铁钡的海底热液沿断裂等构造喷流至海底,与周围温度较低的海水混合导致温度、pH和氧逸度等因素发生突变,从而促使相关矿物沉淀。其中,重晶石为热液流体中钡与经BSR作用后残余的SO42-反应生成,黄铁矿为含铁热液与SO42-还原产物H2S相结合形成。当H2S消耗完全后,富铁热液在弱氧化条件下沉淀于海底形成磁铁矿。
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单位中国科学院大学; 中国科学院地质与地球物理研究所; 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局
