华北克拉通条带状铁建造高品位磁铁矿成矿流体来源：黄铁矿微量元素与硫同位素约束

针对华北克拉通高品位磁铁矿成矿流体来源争议问题，研究人员通过原位黄铁矿微量元素（LA-ICP-MS）与硫同位素分析，揭示两类矿床（弓长岭型与齐大山型）流体分别源自1.85 Ga深部岩浆活动与2.5 Ga富As-Se热液，提出大规模成矿需多期次Co-Ni富集流体叠加，为区域找矿提供新依据。

　　

华北克拉通蕴藏着全球重要的条带状铁建造（Banded Iron Formation, BIF）型高品位铁矿，其中以磁铁矿（>50% Fe）为主的矿床集中于鞍本地区，形成于约2.55 Ga的古老地质事件中。尽管前人普遍认为这些矿床是高温热液与原始BIF相互作用的产物，但关于成矿流体的来源与性质长期存在争议——究竟是深部岩浆热液、变质流体，还是表生卤水参与成矿？这一问题的答案直接影响区域找矿模型的构建。

中国地质调查局等机构的研究人员选择弓长岭（大型矿床）和齐大山（中型矿床）两类典型磁铁矿开展研究，通过黄铁矿这一"流体指纹矿物"的原位分析，首次系统揭示了成矿流体的多源性特征。论文发表于《Journal of Asian Earth Sciences》，其创新性在于突破传统硫同位素分析的局限性，结合微量元素地球化学指标，为克拉通内铁矿成因提供了更精确的流体示踪方案。

关键技术包括：1）激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）原位测定黄铁矿微量元素；2）高精度硫同位素微区分析；3）针对BIF、蚀变岩与高品位矿石的对比采样策略，样本来自弓长岭矿区II矿段和齐大山主矿体。

研究结果
1. 硫同位素组成
弓长岭矿床高品位矿石与BIF的δ³⁴
S值重叠（-2.1‰至+5.3‰），表明硫同位素难以有效约束流体来源；而齐大山矿床δ³⁴
S显著偏高（+8.7‰至+15.2‰），可能与太古宙非质量分馏效应有关。

2. 微量元素特征
弓长岭蚀变岩中黄铁矿富Co-Ni（均值1123 ppm Co、2486 ppm Ni），指示流体曾淋滤古元古代富Co-Ni地质体；齐大山矿床黄铁矿则呈现As-Se富集（As/Se比值>10），反映2.5 Ga岩浆热液主导成矿。激光剥蚀剖面显示，Co-Ni在晶格中均匀分布（图7A-B），证实其为类质同象替代而非后期叠加。

3. 流体性质差异
弓长岭型成矿流体具多阶段性：1.85 Ga岩浆热液为主，叠加古元古代富Co-Ni流体；齐大山型则以2.5 Ga富As-Se岩浆热液为特征。大规模矿床形成需多期流体叠加，如弓长岭经历三次热液活动（图9D）。

结论与意义
该研究确立深部岩浆活动是高品位磁铁矿成矿的基础条件，但大规模矿床（如弓长岭）还需多期次富Co-Ni流体参与。方法学上，证明黄铁矿微量元素比硫同位素更能精确示踪流体来源。实践层面，提出鞍本地区找矿应重点关注1.85 Ga岩浆事件叠加古元古代矿源层的区域，为华北克拉通铁矿勘探提供新的理论框架。