The molybdenite Re-Os dating and genesis of the Kaladawan iron deposit, Ruoqiang, Xinjiang
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摘要:
喀腊大湾铁矿是近年来在阿尔金地区发现的超大型铁矿，目前控制储量近亿吨，且该铁矿具有品位高，低硫低磷等特点。由于矿床围岩的特殊性，该矿床的成因一直存在较大争议。利用Re-Os同位素定年方法，对喀腊大湾矿体中的5件辉钼矿样品进行了成矿时代测定，获得辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为490±11Ma，等时线年龄为481.9 ±7.6Ma。二者在误差范围内基本一致。该年龄与成矿相关岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄488±5Ma及479±4Ma吻合，且发现的矿体附近都有闪长岩体出露，表明成岩和成矿关系密切。结合岩石学、矿物学及年代学特征，认为喀腊大湾铁矿为矽卡岩矿床。
Abstract:The Kaladawan iron deposit was discovered in the Arkin area in recent years. It is a superlarge iron deposit with controlled reserves of nearly 100 million tons, and characterized by high grade, low sulfur and low phosphorus. Due to the particularity of the surrounding rocks of the deposit, there has been a big controversy on the genesis of the deposit. In this paper, the Re-Os isotopic dating method was used to determine the metallogenic epoch of the five molybdenite samples from the Kaladawan orebody, and the molybdenite Re-Os isotopic model age is 490±11Ma, isochron age is 481.9±7.6Ma. Both are basically consistent within the error range. The ages coincide with the SHRIMP U-Pb ages of the mineralization-related rock of 488±5Ma and 479±4Ma, and there is also diorite exposed near the orebody, which shows close relationship between petrogenesis and mineralization. Combined with petrology, mineralogy and chronological characteristics, the authors hold that the Kaladawan iron deposit is a skarn deposit.
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Keywords:
- Kaladawan /
- iron deposit /
- Re-Os dating /
- deposit genesis
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致谢: 野外工作中得到海源矿业公司的大力支持和帮助，文中引用了海源矿业公司的勘查资料，Re-Os同位素分析由国家地质实验测试中心屈文俊、杜安道研究员、李超博士完成，在此一并表示衷心感谢。
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图 1 喀腊大湾铁矿区域地质及矿产分布（据参考文献[21]修改）
1-渐新统; 2-中新统; 3-石炭系; 4-上寒武统拉配泉组第二、三段; 5-上寒武统拉配泉组第一段; 6-震旦系金燕山组; 7-太古宇米兰岩群达格拉格布拉克组; 8-闪长岩; 9-花岗闪长岩; 10-花岗岩/花岗斑岩; 11-基性岩; 12-铅锌(铜)矿; 13-银铅矿床; 14-矽卡岩型磁铁矿; 15-沉积型赤铁矿-磁铁矿; 16-地质界线; 17-断裂
Figure 1. Regional geology and distribution of mineral resources of the Kaladawan lead-zinc orefield
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图 2 喀腊大湾铁矿矿区地质图[16]
1-辉绿岩脉; 2-铁矿体; 3-地质界线; 4-岩性界线; 5-断层; 6-矿区; Q4-第四系; ∈3l3-3-晚寒武世拉配泉组三段上部; ∈3l3-2-晚寒武世拉配泉组三段中部; ∈3l3-1-晚寒武世拉配泉组三段下部; ∈3l2-晚寒武世拉配泉组二段; γO-奥陶纪花岗岩; γοO-奥陶纪斜长花岗岩; ηγO-奥陶纪二长花岗岩; δοO-奥陶纪石英闪长岩; δO-奥陶纪闪长岩; βμ-辉绿玢岩; mb-大理岩; β-玄武岩
Figure 2. Geological map of the Kaladawan iron deposit
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图 3 早期磁铁矿化无水矽卡岩被晚期含水矽卡岩脉穿插现象
a-绿帘石化磁铁矿石榴子石矽卡岩被石英方解石绿帘石脉穿插; b-绿帘石化磁铁矿石榴子石矽卡岩被石英硫化物脉穿插; c-绿帘石化磁铁矿石榴子石矽卡岩被阳起石脉穿插; d-石榴子石被交代为绿帘石、阳起石过程中析出磁铁矿。Ep-绿帘石; Act-阳起石; Qtz-石英; Cal-方解石
Figure 3. Early magnetite anhydrous skarn penetrated by late water-bearing skarn
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图 4 辉钼矿浸染状分布于矽卡岩中
a—光片下辉钼矿浸染状分布；b—岩心中辉钼矿浸染状分布
Figure 4. Dissemination of molybdenum ores in skarn
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图 5 喀腊大湾铁矿辉钼矿Re-Os年龄加权平均值和等时线年龄
Figure 5. Re-Os weighted mean age and isochron age of molybdenum in the Kaladawan iron deposit
表 1 喀腊大湾矽卡岩型铁矿中辉钼矿Re-Os同位素数据
Table 1 Re-Os isotopic data of molybdenite from the Kaladawan iron deposit
编号 原样名 样重/g Re/10-6 普通Os/10-9 187Re/10-6 187Os/10-9 模式年龄/Ma 测定值 不确定度 测定值 不确定度 测定值 不确定度 测定值 不确定度 测定值 不确定度 141226-15 2601-1 0.00527 2.847 0.034 1.61 0.082 1.789 0.021 15.22 0.1 508.5 8.6 150104-6 2601-1（RE） 0.05023 2.728 0.018 1.606 0.014 1.714 0.011 14.55 0.09 507.3 6.7 150104-7 2601-2 0.05046 9.953 0.109 0.3254 0.0287 6.256 0.068 50.31 0.31 480.8 7.7 150127-20 2601-2（RE） 0.01552 9.718 0.079 0.3759 0.0219 6.108 0.05 49.19 0.31 481.5 6.8 150127-21 2601-3 0.00554 24.68 0.17 0.5867 0.0653 15.51 0.11 126.5 0.7 487.5 6.5 150327-1 2601-4 0.02025 18.65 0.13 0.3873 0.036 11.72 0.08 94.37 0.56 481.3 6.5 150104-10 2601-5 0.05022 3.943 0.031 0.2232 0.0127 2.478 0.02 20.36 0.12 491 6.8 
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