新疆阿尔泰凯勒克赛依铁矿地质特征、锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄及其意义

现代地质 ›› 2017, Vol. 31 ›› Issue (01): 11-19.

新疆阿尔泰凯勒克赛依铁矿地质特征、锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄及其意义

郭旭吉¹(), 李彦², 杨成栋³()

1.新疆维吾尔自治区有色地质勘查局 706地质队,新疆阿勒泰 836500
2.河北省地矿局探矿技术研究院,河北三河 065201
3.中国地质科学院矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037

收稿日期:2016-09-07 修回日期:2016-12-02 出版日期:2017-02-10 发布日期:2017-03-16
通讯作者: 杨成栋,男,博士研究生,1987年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事金属矿床成矿作用研究。Email: ycd.198747@163.com。
作者简介:郭旭吉,男,高级工程师,1971年出生,矿产地质专业,从事矿产勘查及矿床学研究。Email: guo-xuji@163.com。
基金资助:
国土资源部公益性行业科研专项经费项目(201211073)

Geological Characteristics, Zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb Age of Kailekesaiyi Iron Deposit in Altay, Xinjiang, and Their Geological Implications

GUO Xuji¹(), LI Yan², YANG Chengdong³()

1. No.706 Geological Team, Xinjiang Nonferrous Geoexploration Bureau, Altay, Xinjiang 836500, China
2. Institute of Prospecting Technology Research of Hebei Bureau of Geology and Mineral Exploration, Sanhe, Hebei 065201, China
3. Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Ministry of Land and Resources,Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China

Received:2016-09-07 Revised:2016-12-02 Online:2017-02-10 Published:2017-03-16

摘要/Abstract

摘要：

凯勒克赛依铁矿床是新疆阿尔泰唯一的小型镜铁矿床,赋存于一套变质火山-沉积岩系中,近矿围岩为白云母石英片岩,矿体呈层状,与地层产状一致,矿石具有块状、条带状、条纹状构造,矿石中金属矿物主要为镜铁矿(TFeO=87.349%~88.988%,TiO₂=0~1.042%,Al₂O₃=0.036%~0.256%),矿化具有沉积特征。近矿围岩镜铁矿白云母石英片岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(375.6 ± 0.6)Ma,限定成矿时代在376 Ma左右,即中泥盆世成矿,是阿尔泰为数不多的中泥盆世成矿作用的产物。同时也厘定含矿的变质火山-沉积岩系属中—晚泥盆世阿勒泰镇组,不是前人认为的早泥盆世康布铁堡组。

关键词: 铁矿床, 地质特征, 锆石U-Pb定年, 凯勒克赛依, 阿尔泰, 新疆

Abstract:

Kailekesaiyi iron deposit, the unique small specularite deposit in Altay, Xinjiang, occurs in a sequence of metamorphic volcanic-sedimentary rocks. The wall-rock is muscovite quartz schist, and the orebodies are stratiform and in accordance with the stratigraphic occurrence. The ores occur as massive, banded, and striped structures. Ore minerals are dominated by specularite (TFeO=87.349%-88.988%,TiO₂=0-1.042%,Al₂O₃=0.036%-0.256%) with sedimentary characteristics. Zircons from the specularite muscovite-quartz schist yield a LA-MC-ICP-MS U-Pb concordant age of (375.6 ± 0.6) Ma, and constrained the ore forming age to the Middle Devonian (ca.376 Ma), suggesting that this deposit is one product of the few Middle Devonian mineralization in Altay. Meanwhile, the ore-bearing metamorphic volcanic-sedimentary rocks are dated to the Middle-Late Devonian Altay Formation, rather than the Early Devonian Kangbutiebao Formation which is considered by the previous scholars.

Key words: iron deposit, geological characteristic, zircon U-Pb dating, Kailekesaiyi, Altay, Xinjiang

中图分类号:

P618.31

郭旭吉, 李彦, 杨成栋. 新疆阿尔泰凯勒克赛依铁矿地质特征、锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄及其意义[J]. 现代地质, 2017, 31(01): 11-19.

GUO Xuji, LI Yan, YANG Chengdong. Geological Characteristics, Zircon LA-MC-ICP-MS U-Pb Age of Kailekesaiyi Iron Deposit in Altay, Xinjiang, and Their Geological Implications[J]. Geoscience, 2017, 31(01): 11-19.

图/表 8

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测点	样号	Na₂O	MgO	Al₂O₃	K₂O	SiO₂	TiO₂	NiO	MnO	TFeO	Cr₂O₃	V₂O₃	总量
1	KLKSY12-2-1.1	0.022	0.01	0.036	0.002	0.096	0	0.034	0.071	88.988	0	0.013	89.272
2	KLKSY12-2-1.2	0	0.021	0.167	0.001	0	0.093	0	0.028	88.767	0	0.026	89.103
3	KLKSY12-2-3	0	0.014	0.068	0	0.107	0.025	0	0.151	88.508	0.011	0.065	88.949
4	KLKSY12-3-3	0.035	0.001	0.233	0	0.014	0.542	0	0	87.551	0.023	0.025	88.424
5	KLKSY12-3-4	0	0.007	0.099	0	0.008	0.245	0.027	0	88.551	0.001	0.046	88.984
6	KLKSY12-4-1	0	0.017	0.055	0	0.132	0	0	0.101	87.865	0.016	0.022	88.208
7	KLKSY12-5-1	0	0	0.256	0	0.016	0.814	0	0.012	87.349	0.001	0.013	88.461
8	KLKSY12-5-4	0	0.019	0.164	0	0	0.601	0	0	88.321	0	0	89.105
9	KLKSY12-6-3	0.007	0.017	0.188	0.007	0.016	1.042	0	0	87.491	0.009	0.013	88.790

测点	样号	Na₂O	MgO	Al₂O₃	K₂O	SiO₂	TiO₂	NiO	MnO	TFeO	Cr₂O₃	V₂O₃	总量
1	KLKSY12-2-1.1	0.022	0.01	0.036	0.002	0.096	0	0.034	0.071	88.988	0	0.013	89.272
2	KLKSY12-2-1.2	0	0.021	0.167	0.001	0	0.093	0	0.028	88.767	0	0.026	89.103
3	KLKSY12-2-3	0	0.014	0.068	0	0.107	0.025	0	0.151	88.508	0.011	0.065	88.949
4	KLKSY12-3-3	0.035	0.001	0.233	0	0.014	0.542	0	0	87.551	0.023	0.025	88.424
5	KLKSY12-3-4	0	0.007	0.099	0	0.008	0.245	0.027	0	88.551	0.001	0.046	88.984
6	KLKSY12-4-1	0	0.017	0.055	0	0.132	0	0	0.101	87.865	0.016	0.022	88.208
7	KLKSY12-5-1	0	0	0.256	0	0.016	0.814	0	0.012	87.349	0.001	0.013	88.461
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9	KLKSY12-6-3	0.007	0.017	0.188	0.007	0.016	1.042	0	0	87.491	0.009	0.013	88.790

点号	同位素含量/(μg/g)			Th/U	同位素比值						表面年龄/Ma
点号	Pb	Th	U	Th/U	²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/ ²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/ ²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/ ²³⁵U		1σ	²⁰⁶Pb/ ²³⁸U	1σ
KLKSY12-8-1	176	203	241	0.84	0.054 13	0.000 23	0.445 26	0.002 39	0.059 71	0.000 33	376	11		374	2	374	2
KLKSY12-8-2	43	60	58	1.02	0.054 96	0.000 39	0.457 26	0.003 77	0.060 35	0.000 33	409	19		382	3	378	2
KLKSY12-8-3	89	106	123	0.86	0.053 67	0.000 24	0.440 31	0.003 10	0.059 50	0.000 35	367	11		370	2	373	2
KLKSY12-8-4	64	74	66	1.11	0.053 77	0.000 34	0.443 09	0.003 39	0.059 81	0.000 35	361	15		372	2	374	2
KLKSY12-8-5	64	79	92	0.85	0.053 75	0.000 28	0.453 02	0.004 46	0.061 15	0.000 54	361	11		379	3	383	3
KLKSY12-8-6	76	93	112	0.83	0.054 08	0.000 40	0.451 31	0.008 57	0.060 51	0.001 04	376	12		378	6	379	6
KLKSY12-8-7	282	347	276	1.26	0.054 13	0.000 34	0.447 62	0.008 93	0.059 88	0.001 01	376	15		376	6	375	6
KLKSY12-8-8	106	123	136	0.91	0.054 16	0.000 41	0.452 62	0.007 02	0.060 75	0.000 95	376	17		379	5	380	6
KLKSY12-8-9	134	170	184	0.92	0.053 81	0.000 33	0.449 53	0.005 52	0.060 68	0.000 72	361	13		377	4	380	4
KLKSY12-8-10	115	137	145	0.95	0.053 41	0.000 31	0.450 32	0.005 59	0.061 22	0.000 73	346	18		378	4	383	4
KLKSY12-8-11	177	235	211	1.12	0.055 13	0.001 37	0.506 30	0.027 48	0.064 79	0.001 83	417	56		416	19	405	11
KLKSY12-8-12	103	143	133	1.08	0.054 46	0.000 52	0.448 43	0.009 65	0.059 78	0.001 19	391	22		376	7	374	7
KLKSY12-8-13	115	154	128	1.20	0.055 21	0.000 36	0.492 46	0.005 77	0.064 75	0.000 68	420	15		407	4	404	4
KLKSY12-8-14	82	120	138	0.87	0.054 46	0.000 54	0.450 09	0.006 93	0.059 92	0.000 75	391	22		377	5	375	5
KLKSY12-8-15	56	85	107	0.80	0.054 41	0.000 58	0.452 83	0.006 12	0.060 32	0.000 55	387	24		379	4	378	3
KLKSY12-8-16	82	131	141	0.93	0.054 35	0.000 64	0.459 04	0.008 68	0.061 00	0.000 61	387	23		384	6	382	4
KLKSY12-8-17	70	111	139	0.80	0.057 67	0.004 19	0.488 17	0.028 65	0.064 62	0.002 21	517	192		404	20	404	13
KLKSY12-8-18	71	116	155	0.75	0.055 25	0.000 62	0.460 30	0.009 10	0.060 40	0.001 12	433	29		384	6	378	7
KLKSY12-8-19	38	55	87	0.64	0.054 21	0.001 00	0.446 57	0.013 35	0.059 74	0.001 73	389	41		375	9	374	11
KLKSY12-8-20	31	58	77	0.75	0.054 22	0.000 53	0.447 62	0.005 27	0.059 84	0.000 47	389	50		376	4	375	3
KLKSY12-8-21	30	50	46	1.09	0.056 93	0.000 55	0.512 30	0.007 09	0.065 29	0.000 74	487	16		420	5	408	4
KLKSY12-8-22	53	92	100	0.92	0.054 29	0.000 58	0.452 60	0.007 13	0.060 28	0.000 51	383	19		379	5	377	3
KLKSY12-8-23	44	69	87	0.79	0.054 27	0.000 50	0.450 46	0.005 75	0.060 10	0.000 44	383	53		378	4	376	3
KLKSY12-8-24	77	117	152	0.77	0.054 16	0.000 45	0.447 51	0.007 25	0.059 83	0.000 72	376	14		376	5	375	4
KLKSY12-8-25	101	168	101	1.66	0.055 58	0.001 27	0.460 88	0.021 23	0.060 23	0.002 49	435	52		385	15	377	15
KLKSY12-8-26	133	186	221	0.84	0.055 29	0.001 46	0.515 61	0.034 64	0.065 29	0.002 18	433	59		422	23	408	13
KLKSY12-8-27	69	93	109	0.85	0.054 23	0.000 30	0.446 91	0.003 50	0.059 79	0.000 38	389	13		375	2	374	2
KLKSY12-8-28	47	65	68	0.95	0.054 28	0.000 33	0.447 41	0.004 06	0.059 81	0.000 46	383	13		375	3	374	3
KLKSY12-8-29	25	36	59	0.62	0.054 11	0.000 34	0.447 58	0.003 70	0.060 00	0.000 36	376	15		376	3	376	2
KLKSY12-8-30	17	18	17	1.11	0.055 39	0.001 12	0.455 18	0.009 70	0.059 59	0.000 44	428	44		381	7	373	3

点号	同位素含量/(μg/g)			Th/U	同位素比值						表面年龄/Ma
点号	Pb	Th	U	Th/U	²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/ ²³⁵U	1σ	²⁰⁶Pb/ ²³⁸U	1σ	²⁰⁷Pb/ ²⁰⁶Pb	1σ	²⁰⁷Pb/ ²³⁵U		1σ	²⁰⁶Pb/ ²³⁸U	1σ
KLKSY12-8-1	176	203	241	0.84	0.054 13	0.000 23	0.445 26	0.002 39	0.059 71	0.000 33	376	11		374	2	374	2
KLKSY12-8-2	43	60	58	1.02	0.054 96	0.000 39	0.457 26	0.003 77	0.060 35	0.000 33	409	19		382	3	378	2
KLKSY12-8-3	89	106	123	0.86	0.053 67	0.000 24	0.440 31	0.003 10	0.059 50	0.000 35	367	11		370	2	373	2
KLKSY12-8-4	64	74	66	1.11	0.053 77	0.000 34	0.443 09	0.003 39	0.059 81	0.000 35	361	15		372	2	374	2
KLKSY12-8-5	64	79	92	0.85	0.053 75	0.000 28	0.453 02	0.004 46	0.061 15	0.000 54	361	11		379	3	383	3
KLKSY12-8-6	76	93	112	0.83	0.054 08	0.000 40	0.451 31	0.008 57	0.060 51	0.001 04	376	12		378	6	379	6
KLKSY12-8-7	282	347	276	1.26	0.054 13	0.000 34	0.447 62	0.008 93	0.059 88	0.001 01	376	15		376	6	375	6
KLKSY12-8-8	106	123	136	0.91	0.054 16	0.000 41	0.452 62	0.007 02	0.060 75	0.000 95	376	17		379	5	380	6
KLKSY12-8-9	134	170	184	0.92	0.053 81	0.000 33	0.449 53	0.005 52	0.060 68	0.000 72	361	13		377	4	380	4
KLKSY12-8-10	115	137	145	0.95	0.053 41	0.000 31	0.450 32	0.005 59	0.061 22	0.000 73	346	18		378	4	383	4
KLKSY12-8-11	177	235	211	1.12	0.055 13	0.001 37	0.506 30	0.027 48	0.064 79	0.001 83	417	56		416	19	405	11
KLKSY12-8-12	103	143	133	1.08	0.054 46	0.000 52	0.448 43	0.009 65	0.059 78	0.001 19	391	22		376	7	374	7
KLKSY12-8-13	115	154	128	1.20	0.055 21	0.000 36	0.492 46	0.005 77	0.064 75	0.000 68	420	15		407	4	404	4
KLKSY12-8-14	82	120	138	0.87	0.054 46	0.000 54	0.450 09	0.006 93	0.059 92	0.000 75	391	22		377	5	375	5
KLKSY12-8-15	56	85	107	0.80	0.054 41	0.000 58	0.452 83	0.006 12	0.060 32	0.000 55	387	24		379	4	378	3
KLKSY12-8-16	82	131	141	0.93	0.054 35	0.000 64	0.459 04	0.008 68	0.061 00	0.000 61	387	23		384	6	382	4
KLKSY12-8-17	70	111	139	0.80	0.057 67	0.004 19	0.488 17	0.028 65	0.064 62	0.002 21	517	192		404	20	404	13
KLKSY12-8-18	71	116	155	0.75	0.055 25	0.000 62	0.460 30	0.009 10	0.060 40	0.001 12	433	29		384	6	378	7
KLKSY12-8-19	38	55	87	0.64	0.054 21	0.001 00	0.446 57	0.013 35	0.059 74	0.001 73	389	41		375	9	374	11
KLKSY12-8-20	31	58	77	0.75	0.054 22	0.000 53	0.447 62	0.005 27	0.059 84	0.000 47	389	50		376	4	375	3
KLKSY12-8-21	30	50	46	1.09	0.056 93	0.000 55	0.512 30	0.007 09	0.065 29	0.000 74	487	16		420	5	408	4
KLKSY12-8-22	53	92	100	0.92	0.054 29	0.000 58	0.452 60	0.007 13	0.060 28	0.000 51	383	19		379	5	377	3
KLKSY12-8-23	44	69	87	0.79	0.054 27	0.000 50	0.450 46	0.005 75	0.060 10	0.000 44	383	53		378	4	376	3
KLKSY12-8-24	77	117	152	0.77	0.054 16	0.000 45	0.447 51	0.007 25	0.059 83	0.000 72	376	14		376	5	375	4
KLKSY12-8-25	101	168	101	1.66	0.055 58	0.001 27	0.460 88	0.021 23	0.060 23	0.002 49	435	52		385	15	377	15
KLKSY12-8-26	133	186	221	0.84	0.055 29	0.001 46	0.515 61	0.034 64	0.065 29	0.002 18	433	59		422	23	408	13
KLKSY12-8-27	69	93	109	0.85	0.054 23	0.000 30	0.446 91	0.003 50	0.059 79	0.000 38	389	13		375	2	374	2
KLKSY12-8-28	47	65	68	0.95	0.054 28	0.000 33	0.447 41	0.004 06	0.059 81	0.000 46	383	13		375	3	374	3
KLKSY12-8-29	25	36	59	0.62	0.054 11	0.000 34	0.447 58	0.003 70	0.060 00	0.000 36	376	15		376	3	376	2
KLKSY12-8-30	17	18	17	1.11	0.055 39	0.001 12	0.455 18	0.009 70	0.059 59	0.000 44	428	44		381	7	373	3