矿床类型及成矿机理

矿床赋存于泰山岩群山草峪组变质岩中。依据其物质组成、成矿期和成矿作用将其确定为沉积变质型铁矿床，属变质铁硅建造铁矿。

由于磁铁矿与寄主磁铁石英岩的铁同位素组成基本一致，磁铁矿成因与铁矿带的形成机理是相同的。磁铁矿的形成有复杂的过程，但可概括为两个过程：①海洋中二价铁溶液(Fe2+ap)氧化为三价铁溶液(Fe3+ap);②三价铁溶液沉淀为三价铁的氧化物或者氢氧化物(Fe3+ppt)。

通常认为在新太古代缺氧环境下有3种可能过程可以将海洋中的二价铁氧化为三价铁。第一种为有氧氧化，即二价铁与海洋溶解的自由氧反应被氧化为三价铁。第二种为生物媒介的氧化，具体可分为两类：其一为产氧光合细菌产生的氧将二价铁氧化;其二为生物的厌氧氧化，即不产氧的光合自养细菌通过吸收电子将二价铁氧化。第三种为非生物的光化学氧化，前寒武纪早期强幅射的宇宙射线在贫氧的情况下直接使二价铁氧化。在不完全氧化沉淀的情况下，相对于二价铁溶液，三价铁沉淀物富集Fe的重同位素。部分氧化沉淀过程中Fe同位素可以发生较大的质量分馏，并且相对于溶液中的二价铁，沉淀物呈现重同位素富集。因此，根据质量平衡原理，溶液中残留部分的Fe同位素组成将随着沉淀的进行而变轻，从而使后期沉淀的铁比前期沉淀的铁具有较轻的同位素组成。也就是说，沉淀物的Fe同位素组成将会受沉淀程度的影响。

综上所述，如果新太古代由洋中脊喷发的含二价铁溶液与现代热液具有相同的Fe同位素组成(δ56Fe平均值为-0.3‰)，由于二价铁的部分氧化会产生富集重铁同位素的三价铁氧化物(Fe3+ap-Fe2+ap=2‰～3‰)，因此，彭集地区条带状铁矿富集Fe的重同位素(δ56Fe平均值为0.55‰)是来源于洋中脊热液的二价铁，经过了部分氧化和沉淀的结果，沉淀程度的不同是控制铁矿石中Fe同位素组成变化的重要因素。