辽东翁泉沟硼镁铁矿型硼矿床中磁铁矿成因：来自东台子矿段岩相学与主微量元素的证据

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Abstract
辽-吉硼成矿带是华北克拉通东部重要的古元古代硼成矿带，其中南辽河群里尔峪组中广泛发育典型的硼镁石型和硼镁铁矿型硼矿床。翁泉沟硼镁铁矿型硼矿床东台子矿段赋存于里尔峪组含硼岩系中，矿石矿物以硼镁铁矿、磁铁矿和硼镁石为主，脉石矿物主要包括橄榄石、斜硅镁石、蛇纹石及金云母等。磁铁矿的主、微量元素组成受温度、氧逸度、热液流体活动及流体-矿物相互作用等因素控制，可用于示踪成矿-变质-热液演化过程。本研究对不同产状磁铁矿开展系统比对，旨在为翁泉沟硼矿床在多期重大地质事件过程中成矿演化提供重要的矿物学依据。本文采用详细矿相学观察，结合电子探针及LA-ICP-MS原位微量元素分析等方法，对东台子矿段不同磁铁矿进行了系统对比。结果表明，磁铁矿可划分为六类产状：斜方辉石包体型（Mag0）、原生粒状型（Mag1）、硫化物共生型（Mag2）、硼镁铁矿分解型（Mag3-Mag4）、金云母解理控制型（Mag5）及蛇纹石化网脉型（Mag6）。不同产状磁铁矿在Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni及Ga等元素上具有明显差异，其变化受温度、氧逸度变化、硼镁铁矿分解及流体-矿物相互作用等因素共同控制。Mag0形成于早期高温进变质阶段，记录了磁铁矿的早期地球化学特征；Mag1代表变质成矿阶段磁铁矿的重结晶产物；Mag2-Mag4与硼镁铁矿分解及热液流体交代作用密切相关，反映不同热液交代作用下的矿物转变反应；Mag5与Mag6形成于晚期低温热液流体作用阶段，分别受金云母解理控制及蛇纹石化作用影响，记录了后期热液流体持续改造过程。东台子矿段磁铁矿的世代组合经历了辽-吉造山带古元古代多期重大地质事件：Mag0-Mag1对应弧后盆地演化末期至早期俯冲进变质-峰期变质阶段，代表高温变质条件下磁铁矿的形成与重结晶过程；Mag2-Mag4形成于造山过程中的构造抬升及折返阶段，该阶段伴随着强烈混合岩化和热液交代作用，导致硼镁铁矿分解和蛇纹石化等蚀变现象；Mag5-Mag6则与后期构造抬升及低温流体再改造过程有关。不同世代磁铁矿的形成与演化，揭示了翁泉沟硼矿床在区域从伸展环境到挤压造山再到抬升折返的多阶段演化历史中叠加富集成矿。