河南舞阳经山寺铁矿床C-O-Si同位素成矿物质来源示踪

摘要：河南经山寺铁矿位于华北板块南缘,矿体形态为似层状、透镜状,铁建造以条带状铁矿石为主,含有少量的块状矿石,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太华群铁山庙组大理岩。为探讨矿床成矿物质来源,对铁矿床进行碳、氧、硅同位素特征进行分析和研究,研究结果表明,矿化样品方解石的碳、氧同位素组成为δ^13V-PDB=-5.2‰~-1.4‰,δ^18V-SMOW=8.5‰~16.9‰,围岩大理岩样品方解石的碳、氧同位素组成为δ^13V-PDB=-1.0‰~1.6‰,δ^18V-SMOW=20.3‰~23.4‰,说明在成矿流体与围岩发生了水-岩反应,且流体与围岩发生了同位素交换,碳同位素组成主要由海相沉积碳酸盐岩经溶解作用提供的,且受中低温蚀变作用的影响,δ^18H2O组成值变化范围较大,指示热液体系可能为岩浆水和海水的混合热液。石英辉石磁铁矿矿石中石英的硅同位素组成为δ^30iNBS-28=-1.9‰~-0.4‰,围岩浅粒岩中硅同位素组成为δ^30iNBS-28=0‰,表明条带状铁建造中硅质来源于火山喷气作用,在变质成矿作用过程中硅同位素发生了动力学分馏作用,条带状铁建造中硅质沉淀造成δ^30i显示负值,综合分析认为,经山寺铁矿应属前寒武纪海底火山-沉积环境中热水化学沉积产物。