西石门铁矿位于太行山南段,是我国最大的矽卡岩型铁矿矿集区之一,大大小小的矿床现已发现100多处。由于各种因素的影响,矿体的形态比较复杂,矿体的形成时代主要是燕山期,矿体主要赋存在中酸性侵入岩与碳酸盐岩的接触带上,本区的矿石类型比较单一,主要是磁铁矿。本文通过详细的野外地质调查及室内实验研究,包括岩浆岩石学、岩石地球化学特征、岩石微量稀土元素特征、岩体形成年代及成因的研究,建立了西石门铁矿的成矿模式。1.本文通过锆石LA-ICP-MS原位微区U-Pb定年技术,对武安岩体中角闪正长岩进行了定年,获得135.6±1.5Ma的结晶年龄,说明武安杂岩体的形成时间为燕山期,杂岩体的岩石学和地球化学特征表明:(1)杂岩体的岩石类型主要为角闪闪长岩、闪长岩一二长闪长岩和角闪正长岩以及闪长玢岩,闪长岩中发育有环带结构斜长石;(2)武安杂岩体的地球化学特征显示在岩浆演化过程中主要存在橄榄石、单斜辉石、含钛氧化物和磷灰石等矿物的结晶分异,而斜长石结晶分异作用不明显。然而,这样的结晶分异作用很难解释武安杂岩体具有高Mg#、Cr和似EMI的同位素组成特征。所以,武安杂岩体岩浆在演化的过程中势必有地幔物质的加入,其可能是在岩浆的上升过程中也可以岩浆源区。2.蚀变分带在空间上的分布是有规律的,其特点有:(1)蚀变带主要发育于岩体与碳酸岩围岩的接触带附近,蚀变规模很大,特别是垂直方向上自顶板围岩向岩体深部延伸达数百米;(2)各带产物之间一般具有明显的界线;(3)不同带间矿物成分的变化具有突变性。3.西石门铁矿床铁矿石S同位素组成研究显示,铁矿石中硫化物硫值变化范围小,说明硫组成较稳定。地幔或岩浆的δ34S一般变化于0~2‰,硬石膏δ34S=24.0‰~29.1‰,而典型蒸发沉硫δ34S=20‰~24‰。由此可见,邯郸-邢台地区矽卡岩型铁矿床中黄铁矿δ34S值介于地幔硫与沉积硫之间,这说明成矿流体可能来源于岩浆,并在上升的过程中捕获了膏岩地层,使成矿流体δ34S值变大。本区铅同位素模式年龄明显的差异性可能表明,成矿作用的多期次性和成矿岩浆的多类型性。4.通过总结前人研究资料和野外调研,分析了西石门地区矽卡岩型铁矿的控矿因素和成矿规律,指出了找矿标志。