成矿物理化学条件

一、矿物包体特征

1.流体包裹体分类

在绿帘-角闪岩相变质期、韧性剪切和热液蚀变期以及抬升氧化期可形成不同种类的流体包裹体，其中既有原生包裹体，也有次生和假次生包裹体，形态多样，长轴多为5～10μm，少数为3～5μm或者0～20μm。主要划分为以下5类。

(1)次生包裹体(Ⅰ类)。主要为气液两相包裹体和少量液体包裹体。气液两相包裹体充填度介于5%～15%之间，多为椭圆形、长条形、长方形和不规则形，多成群和呈线性分布。条带状磁铁石英岩中均存在大量该类包裹体，完全均一至液态。冰点温度和初熔温度表明其属NaCl-H2O体系。

(2)假次生包裹体(Ⅱ类)。主要为气液两相包裹体(L+V)，充填度介于5%～10%之间。室温下主要由液相和气泡组成，在石英颗粒内部呈线性分布。冰点温度表明其属NaCl-H2O体系。

(3)原生包裹体(Ⅲ类)。主要为气液两相包裹体和少量富气相包裹体。多为负晶形、四边形、长条形和椭圆形，大多在富铁和富硅条带的石英中呈孤立分布。冰点温度表明其属于NaCl-H2O体系。

(4)含子矿物包裹体(L+V+S)(Ⅳ类)。室温下主要由液相、气相和子矿物组成，该类型包裹体极少。子矿物为黑色，不透明，呈长方体，反射色为钢灰色，推测其为磁铁矿。

(5)含CO2三相包裹体(Ⅴ类)。室温下由液相水、液相CO2和气相CO2组成。大多为孤立分布，其余分布于线性排列的次生和假次生包裹体附近。条带状磁铁石英岩含有较多该类型包裹体，块状磁铁石英岩中含有极少量该类型包裹体。

2.包裹体岩相特征

条纹状、条带状磁铁石英岩中的阳起石是绿帘-角闪岩相变质作用的特征矿物。石英-1颗粒较细且未发生明显的重结晶作用，表明受热液蚀变和韧性剪切作用的影响很小。因此在条纹状、条带状磁铁石英岩中，和阳起石共生的石英-1中的流体包裹体能够代表绿帘-角闪岩相变质流体的特征。褶皱变形期主要是脆性形变，因此不含流体包裹体。石英-2重结晶明显，具有热液蚀变的特征，波状消光表明其遭受了较强的韧性剪切作用。因此，条带状磁铁石英岩和块状磁铁石英岩中石英-2的原生、假次生流体包裹体可以代表韧性剪切和热液蚀变期的流体特征。不同演化期次所形成矿石的石英中都含有次生包裹体，它们可能代表了多阶段的热液事件，但与赤铁矿和假象赤铁矿共生的石英中的次生包裹体代表抬升氧化期的流体特征。

对条带状磁铁石英岩不同类型矿石中石英所含的流体包裹体进行了系统测试，包裹体均一温度范围较宽(117～560℃)。根据所测得包裹体的冰点以及CO2络合物熔化温度表明，包裹体盐度同样跨度较大(0.4%～23.0%NaCleqv)(卢焕章　等，2004)。个别含子矿物包裹体由于无法测得熔化温度，因而无法获得其盐度。

二、氧同位素特征

氧同位素测定的磁铁矿样品选自于条纹状磁铁石英岩、条带状磁铁石英岩和块状磁铁石英岩。

氧同位素研究结果表明，高温水岩交换作用(＞300℃)使得δ18O值降低，反之，低温水岩交换作用升高岩石的δ18O值(郑永飞和陈江峰，2000)。遭受低绿片岩相变质、未蚀变磁铁矿的δ18O值为4.1‰～6.0‰(Thorneetal，2009)。条纹状磁铁石英岩中磁铁矿的δ18O值为1.4‰～2.8‰，平均值为2.3‰;条带状和块状磁铁石英岩中磁铁矿-2的δ18O值为1.7‰～6.2‰，平均值为4.1‰，暗示原始沉积期铁矿石(δ18O=4.1‰～6.0‰)在遭受绿帘-角闪岩相变质作用之后，铁矿石与较高温的变质流体反应，氧同位素发生分馏，导致条纹状磁铁石英岩的δ18O值降低。随后的低温热液蚀变作用再次破坏条纹状磁铁石英岩的氧同位素平衡，使得所形成的条带状和块状磁铁石英岩的δ18O值明显升高(δ18O=4.1‰)。因此，氧同位素的研究表明，彭集条带状和块状磁铁石英岩的形成及低温热液流体有密切的联系。此外，该地区条带状磁铁石英岩中的富硅条带的氧同位素分析结果暗示其硅质主要来自条纹状磁铁石英岩(杨秀清，2013)，表明热液蚀变期流体在流经条纹状矿石之后萃取出了Si并且卸载于条带状矿石之中，流体包裹体中所捕获的磁铁矿暗示该期次流体还可能含有部分Fe。

综上所述，铁矿带峰期变质为绿帘-角闪岩相，变质流体为低盐度的CO2-H2O-NaCl±N2体系，温度为352～560℃，压力为0.11～0.20GPa。此后还发生了峰后阶段的变质，变质程度最高可达绿片岩相，该阶段变质可能是矿石中阳起石形成的主要原因，流体为低盐度的H2O-NaCl体系，温度约为250～410℃。

热液蚀变和韧性剪切期的NaCl+H2O体系低温流体是矿石发生“去硅富铁”作用并形成少量块状磁铁石英岩的主要原因。

铁矿带的氧化作用比较微弱，并未形成大规模的赤铁矿体。抬升氧化期流体为NaCl-H2O体系，均一温度为117～223℃，盐度为0.4%～3%NaCleqv，大部分介于0.4%～5.0%NaCleqv之间。