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本文来源：胡古月，王登红，郑军，等. 2024. 论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献[J]. 地质学报，98(1)：138~162.晶质菱镁矿矿床赋存于海相碳酸盐岩建造,为富镁碳酸盐经后期变质重结晶的产物,属沉积-变质型矿床。本次研究将中国境内的晶质菱镁矿矿床按变质重结晶程度分为三类(高、中和低),并进行了地质和地球化学研究,获得如下认识:
①产于古生代海相碳酸盐岩中的菱镁矿矿床经历低程度变质重结晶作用(绿片岩相),矿石结晶度差,品位相对较低(44.98%~47.35%),且保留有海相碳酸盐岩建造的碳同位素地球化学特征(δ13CV-PDB:0.4‰~+0.3‰);②大型(>5000万t)优质(MgO>46%)晶质菱镁矿矿床集中分布在华北克拉通东部的古元古代胶-辽-吉活动带海相碳酸盐岩中,矿体后期经历中等程度变质重结晶作用(中—低角闪岩相),矿石发生中等程度的重结晶作用,继承了海相碳同位素地球化学特征(δ13CV-PDB:1.9‰~+1.7‰);③经历高角闪岩相(高级)变质作用的菱镁矿矿床矿石结晶程度最优,但强烈的变质作用引发外源含硅热液流体加入而发生蛇纹石化作用,矿石品位低(MgO=44.42%~45.55%),具有较高的TFeO、Mn和Ti含量,整体亦显示较低的碳同位素组成(δ13CV-PDB:4.1‰~3.5‰)。
因此,沉积-变质型菱镁矿矿体的镁质富集可能发生在海相沉积成岩期,后期变质作用引发富镁碳酸盐矿物重结晶作用,镁质碳酸盐和钙质碳酸盐矿物进一步发生近原地分离重结晶作用,形成晶质菱镁矿矿体和富镁白云石夹石,但过高(高角闪岩相及以上)或过低(绿片岩相)的变质作用可能均不利于形成大型优质晶质菱镁矿矿床。
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图2 甘肃肃北党和一带地质简图。1—第四系;2—志留系巴龙贡噶尔组;3—中上奥陶统盐池湾组;4—中下奥陶统吾力沟组;5—中寒武统黑茨沟组;6—上寒武统香毛山组;7—青白口系龚岔群;8—蓟县系花儿地组;9—长城系南白水河组;10—长城系朱龙关群;11—古元古界北大河岩群;12—太古宇—古元古界敦煌岩群;13—中元古代二长花岗岩;14—志留纪超基性岩;15—志留纪辉长岩;16—志留纪闪长岩;17—志留纪石英闪长岩;18—志留纪花岗闪长岩;19—志留纪花岗岩;20—志留纪二长花岗岩;21—断层/推测断层;22—公路/河流;23—研究区范围;24—别盖菱镁矿矿床图3 别盖菱镁矿矿床的野外露头及镜下照片。(a)—北大河群三岩组之中的层控型菱镁矿矿体;(b)—菱镁矿矿体中的碳质千枚岩夹层;(c)—矿体下盘的保留有沉积变余条带的白云岩;(d)—微晶菱镁矿矿石;(e)—矿体中赋存的少量重结晶条带及晶质菱镁矿矿石;(f)—微晶菱镁矿矿石的镜下照片;(g)—矿体下盘云母片岩的野外露头;(h)—矿体下盘云母片岩的镜下照片;Bt—黑云母;Mag—菱镁矿;Ms—白云母;Pl—斜长石;Qtz—石英;Sparry
Mag—晶质菱镁矿![]()
图9 不同变质重结晶程度沉积-变质型菱镁矿矿床矿石的MgO-CaO(a)、MgO-SiO2(b)、TFeO-SiO2(c)图![]()
图10 不同变质重结晶程度沉积-变质型菱镁矿矿床的同位素![]()
图11 别盖菱镁矿矿床围岩云母片岩(样品SD21-2)锆石阴极发光图片(a)(图中的红圈代表激光剥蚀位置;白字为表3中的测试顺序号)及206Pb/238U定年数据(b)![]()
图12 大河菱镁矿矿床围岩角闪变粒岩(样品DH-10)锆石阴极发光图片(a)(图中的红圈代表激光剥蚀位置;白字为表4中的测试顺序号)及207Pb/206Pb定年数据(b)引用本文：胡古月，王登红，郑军，等. 2024. 论变质重结晶作用对晶质菱镁矿矿床成矿的贡献[J]. 地质学报，98(1)：138~162.
