矽卡岩型铁矿床是主要的铁矿类型之一,也是目前重要的富铁矿类型,约占中国高品位矿石(TFe≥50%)的57%。黄岗矿床是大兴安岭南段重要的Fe-Sn矽卡岩矿床,并与周围铅锌矿床、钨钼矿床等矿床共同构成大兴安岭南段主脊锡多金属成矿亚带。黄岗矽卡岩型铁矿区面积20km²,含矿带长19km,宽0.2~2.5km。矿区出露的地层主要以二叠系和侏罗系为主,从老到新依次为下二叠系、上二叠系、中侏罗系和上侏罗系地层。矿区断裂主要有三种不同的方向,其中以北东向(F₁、F₂、F₃、F₄、F₅、F₆)、北西向(F₇、F₈、F₉)为主,近东西向(F₁₀、F₁₁)、北北东向两组断层在区内均有所显示,但不发育并且规模小。矿区出露的侵入岩主要为骆驼场梁岩体和204号岩体。 黄岗矿区花岗岩具有独特的地球化学特征,这些特征为深入理解矿床成因提供了重要依据。全岩主微量特征显示黄岗Fe-Sn矿床SiO₂含量较高(73.80~77.52wt%),属于高硅花岗岩;总碱含量高,K₂O+Na₂O的值在8.43~9.56wt%之间,在SiO₂-K₂O图解中落在高钾钙碱性或钾玄岩域。A/CNK值在0.90~1.00之间变化,显示为碱性-准铝质特征。稀土元素分布模式表明所有样品均呈现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集的特征,(La/Yb)_N在3.3~8.4之间,具有强烈的负Eu异常,Eu/Eu^*值在0.02~0.24之间变化。岩石样品在原始地幔归一化图解中显示出相似的微量元素分布情况,其中显著富集大离子亲石元素(如U、Th、Rb等),相比之下,高场强元素则相对亏损。通过锆石和独居石U-Pb定年,测得成矿前花岗斑岩和同成矿正长花岗岩的年龄分别为144.6±1.4Ma和138.6±1.3~135.9±0.8Ma。矽卡岩中的石榴石U-Pb测年表明其矿化发生在136.5±1.3Ma,这与成矿相关的正长花岗岩的侵入年龄一致。 锆石地球化学特征表明,成矿前花岗斑岩的氧逸度相对较低(平均锆石Ce⁴⁺/Ce³⁺=14.74),但同成矿正长花岗岩具有较高的氧逸度特征(平均锆石Ce⁴⁺/Ce³⁺=178.9)。由此推测,氧逸度的升高很可能是由于岩浆脱气作用引起的。成矿前花岗斑岩中的磷灰石晶体为岩浆成因,而同成矿正长花岗岩中的磷灰石颗粒的结构和化学特征表明其受到了不同程度的热液改造。成矿前花岗斑岩和同成矿正长花岗岩的磷灰石都显示出相对较高的F含量和较低的Cl含量,以及极低的SO₃浓度(<0.032wt%),表明成矿岩浆中S的含量极低。同成矿正长花岗岩中的磷灰石相对于成矿前花岗斑岩中的磷灰石,显示出更明显的LREE相对于HREE的富集。蚀变磷灰石中广泛存在新生的富REE矿物包体(独居石和磷钇矿),这表明成矿流体中的Ca和Na浓度较低。同成矿正长花岗岩中的磷灰石比成矿前花岗斑岩中的磷灰石具有更高的Mo、W、Zn、Sn和Be浓度,表明蚀变的磷灰石可以指示热液流体性质以及记录成矿金属的富集。 综合与黄岗矿床相关花岗岩中的锆石和磷灰石地球化学以及全岩分析,表明成矿岩浆在相对还原条件下经历了长期演化,在这一过程中岩浆发生了广泛的斜长石分离结晶作用。这种还原且贫硫的岩浆演化可能促进了Sn的富集并阻止了Fe在岩浆中形成硫化物沉淀,从而促进了Fe在岩浆中逐渐富集最终进入流体而形成矽卡岩型Fe-Sn矿床。