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铁建造（Iron Formations, IFs）为富铁和硅的化学沉积岩，是世界上最重要的铁矿资源类型（James, 1954; Kappler et al., 2005; Bekker et al., 2010; Konhauser et al., 2017;杨秀清等, 2020）。大多数IFs沉积于新太古代和古元古代，在18亿年后大规模消失，新元古代0.8~0.6 Ga又重新出现（Klein, 2005; Bekker et al., 2010）。IFs通常由磁铁矿、赤铁矿、燧石、铁碳酸盐、铁硅酸盐等矿物组成（Klein, 2005;杨秀清等, 2020）。在中国，由于IFs多遭受了变质和混合岩化作用，以辽宁鞍山地区最具代表，因此，被中国学者称为“鞍山式”铁矿（程裕淇, 1957）或“沉积变质型”铁矿（陈光远等, 1984），其主要由重结晶石英、铁氧化物、铁硅酸盐和碳酸盐等矿物组成（李厚民等, 2012）。
此外，还有一类产于海相火山岩沉积地层中的铁矿，其成矿过程及形成环境与上述铁建造具有一定差别（陈毓川等，2008），其形成主要与火山或次火山作用有直接或间接关系（陈毓川等, 2008；Zhang et al., 2014; Yang et al., 2019），由于形成的具体环境不同，成矿作用亦有差别（陈毓川等, 2008）。这种海相火山岩型铁矿在中国天山地区较为发育，前人对其开展了大量研究，并将其划分为火山岩浆-热液型、类矽卡岩型和火山-沉积型（Zhang et al., 2014），前2种类型铁矿体多呈透镜状、脉状赋存于火山岩和火山碎屑岩中，矿石品位高，并普遍发育钠（钾）-钙质蚀变，而火山-沉积型铁矿体呈层状、似层状和透镜状，矿石矿物以赤铁矿和磁铁矿为主（Zhang et al., 2014; Yang et al., 2019）。火山-沉积型与前寒武纪铁建造在野外地质特征、矿物组合以及构造环境等方面具有相似性。Yang等（2019; 2021）首次将火山-沉积型与前寒武纪IFs建立了联系，提出部分海相火山岩型铁矿火山-沉积型亚类与前寒武纪IFs的野外地质特征以及地球化学特征十分相似，认为其可能为IFs，但是二者之间关系还需进一步深入研究。
白山泉铁矿床是中国东天山地区重要铁矿床之一，中型规模，主要呈层状、似层状赋存于石炭纪海相火山沉积岩系之中，矿石可见铁质和硅质交替呈现条带状构造的特征，陈毓川等（2008）认为其属于沉积变质型铁矿，而徐仕琪等（2011）则认为其属于海相火山岩型铁矿。通过地球化学和铁同位素研究发现，白山泉铁矿具有与前寒武纪IFs相似的特征（Yang et al., 2023），本次研究将通过详细的岩相学、矿物学和Nd同位素研究，进一步深入研究白山泉铁矿成因，探讨前寒武纪IFs与海相火山岩型铁矿之间关系。
1区域地质背景中亚造山带（CAOB）北接西伯利亚克拉通，南接华北-塔里木克拉通，自东向西延伸7000多km（图1a）（Şengör et al., 1993）。其中，天山造山带（TOB）是中亚造山带的重要组成部分，以乌鲁木齐-库尔勒（即干沟）公路为界，可将天山造山带分为东天山和西天山。
东天山（图1b、c）包括北部博格达-哈尔里克构造带、中部觉罗塔格构造带和南部中天山地块（Xiao et al., 2004; Su et al., 2012）。博格达-哈尔里克构造带由发育完整的奥陶纪—石炭纪火山岩、花岗岩和镁铁质-超镁铁质岩组成。觉罗塔格构造带以中古生代火山沉积地层为特征，包括陆源火山岩、砂岩、泥质板岩、灰岩、泥岩、粉砂岩和砾岩夹层。该带从北向南可细分为小热泉子-梧桐窝子弧内盆地、大南湖-头苏泉岛弧、康古尔-黄山韧性剪切带和雅满苏弧后盆地（Wu et al., 2006; Muhtar et al., 2020）。中天山地块以北部阿其克库杜克-沙泉子断裂为界，主要由奥陶纪—志留纪复式弧火山岩、志留纪—泥盆纪陆源碎屑岩与灰岩互层、石炭纪弧火山岩和前寒武纪基底组成。
觉罗塔格构造带南段的雅满苏弧后盆地分布有众多海相火山岩型铁矿，包括雅满苏、黑尖山、沙泉子等火山岩浆-热液或类矽卡岩型铁矿，以及（变质）火山-沉积型铁矿床（赤龙峰、库木塔格和白山泉铁矿，图1b）（陈毓川等, 2008; Zhao et al., 2019）。该地区主要以340~320 Ma火山沉积岩系为主，包括火山岩、火山碎屑岩、碎屑岩、碳酸盐岩（Su et al., 2012; Hou et al., 2014）。
2白山泉铁矿地质特征白山泉矿床位于新疆维吾尔自治区哈密以东约265 km处（图1c，42°10′13″~42°11′18″N，95°59′20″~96°09′00″E），铁矿规模为中型，储量约33.25 Mt，平均品位31.06%。矿体主要赋存于中、下白山群中，除铁矿层外，还发育有千枚岩、片岩、石灰岩、英安岩、安山岩、大理岩、（变质）砂岩和火山岩，与上覆上新统和第四系呈不整合接触（图2）。下白山群出露于矿区北部，包含3个岩性段（自下至上为C1bs1a、C1bs1b和C1bs1c，）；中白山群出露于矿区中部，分为3个岩性段（由下至上为C1bs2a、C1bs2b和C1bs2c）（岩层层序见图3）。其中，铁矿主要赋存于中白山群的第一和第三岩性段（图3）。
白山泉铁矿床位于北山华力西褶皱带南侧，受北山倒转向斜和背斜控制。该地区断层发育良好，主要有近东西向、北东向和北西向3组。其中，以近东西向断裂构造为主，北东向次之。东西向断裂主要由一系列南倾的逆断层组成，控制着矿体的形态和走向。北东走向的走滑断层走向45°~60°，局部横切矿体。矿区南部和北部发育大面积花岗岩（图2），主要岩性以粗粒花岗岩、细粒花岗岩和黑云母花岗岩为主，以岩基或岩株形式侵入于白山群中下部。此外，白山群中还发育少量闪长岩和辉绿岩脉（图2）。
矿体赋存于白山群第二岩性段中，矿体均呈层状产出，围岩呈东西走向带状分布，近矿围岩为绿泥-绢云千枚岩、黑云-绢云千枚岩、黑云片岩、薄层结晶灰岩、砾状结晶灰岩（或硅化结晶灰岩）、构造角砾岩、石英岩、英安岩和火山碎屑岩等，长约12 km，宽0.1~0.3 km，产出形态为薄层状、似层状、透镜状，走向上尖灭再现明显，倾向上呈雁行状出现。其中构造角砾岩为碎裂结构、角砾状构造，砾石为英安岩岩屑和石英晶屑呈棱角状，砾径2~50 mm。围岩蚀变主要有绿泥石化、硅化、绢云母化、阳起石化。矿体与围岩接触界线清楚且呈整合接触，产状一致（图4a）。矿体产状较陡，向南倾斜60°~85°，以碳酸盐建造相隔，构成上、下2个矿段。其中，下矿段由上、下2层矿组成，矿体厚75.98 m，下矿层断续长720 m，宽4~64 m，位于含矿层最下部，矿体延深不大，仅延深69 m，由薄厚不等的多层组成，赋存于绿泥石石英片岩、绿泥片岩中，呈透镜状、薄层-透镜状产出，与地层整合接触。上矿层为矿区主要矿层，呈带状分布于矿区中部，断续长9.61 km，宽10~120 m，矿体最大延深565 m，由薄厚不等的多层组合而成，呈薄层状、透镜状，走向上尖灭再现明显，倾向上雁行排列。上矿段矿体平面上分布较零乱，断续长7 km，宽15~120 m，厚52.65 m，呈透镜状产出。底板围岩为Clbs2lb层结晶灰岩层；顶板围岩为薄层结晶灰岩、石英岩，呈薄层-透镜状赋存于钙质片岩、黑云绿泥片岩中。
由于矿床受区域变质和动力变质作用的影响，使矿石中矿物按各自规律发生分散、重结晶、富集、再造等，造成了矿石结构、含铁贫富之差异。矿石结构多为半自形粒状结构，次为自形和他形结构等。金属矿物主要为磁铁矿，其次为赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、磁黄铁矿等。脉石矿物主要包括石英、透闪石、方解石、阳起石，次为长石、绿泥石、黑云母等。
白山泉矿床变质作用主要为区域变质作用，其次可见接触交代变质作用、动力变质作用。区域变质作用表现为大面积出现千枚岩、片岩、大理岩等。接触交代变质作用主要表现为英安岩和火山碎屑岩等岩石变质形成阳起石岩、绿泥石岩等。碎裂岩、断层角砾岩、糜棱岩化岩石的出现暗示矿床经历了动力变质作用。
3样品及测试方法白山泉铁矿石采自露天采场和井下，样品均未显示任何后期风化现象。在长安大学成矿作用与动力学实验室中，通过扫描电子显微镜（SEM-EDS）对薄片样品进行分析。此外，还选择了一些铁矿石样品的薄片，利用反射式显微镜和TESCAN综合矿物分析仪（TIMA）进行结构和化学分析，并对部分矿物进行了电子探针（EPMA）分析。同时，还选择了部分典型铁矿石样品开展了Nd同位素测试。
扫描电子显微镜（SEM-EDS）分析在长安大学成矿作用与动力学实验室使用FEI公司的Quanta 650环境扫描电子显微镜完成，放大倍率50~2000倍，扫描电压3 kV，工作距离8 mm。
综合矿物分析（TIMA）在西安矿谱地质勘查技术有限公司完成，使用仪器为捷克泰思肯TIMA3 X GHM，该系统由TESCAN MIRA 3扫描电镜和包括4个高通硅飘移能谱探测器（EDAX Element 30）在内的9个探测器组成，可快速获取矿物种类、矿物丰度、矿物共生关系和元素赋存状态等方面信息。实验选取点阵分析（Dot mapping）数据采集模式，每个点的X射线计数为1200，BSE像素间距大小（Pixel spacing）为3μm，EDS测试点步长（Dot spacing）为9μm。测试过程中为高真空模式，加速电压为25 kV，电流为9 nA，工作距离为15 mm。其中，电流和BSE信号强度使用铂法拉第杯自动程序校准，EDS信号使用Mn标样校准。TIMA3软件系统将每个测试点的BSE和EDS数据自动进行统计、对比和拟合，通过相分割算法和谱图数据库匹配，从而区分出不同的矿物相并识别矿物。
EPMA测试在长安大学成矿作用与动力学实验室JXA-IHP200F电子探针上完成。测试时加速电压15 kV，束斑直径为1 µm，电流为10 nA，计数时间10 s或15 s，背景时间为5 s。使用了以下标样：磁铁矿（Fe）、镁橄榄石（Mg）、刚玉（Al）、石英（Si）、元素镍（Ni）、云母（Cr）、V-P-K玻璃（V、P、K）和辉石（Mn、Ti）。大多数元素的分析精度均优于2%，检出限为0.01%。
Nd同位素前处理和测试由武汉上谱分析科技有限责任公司完成。通过Sr分离流程获得的REE溶液经过介质转换后，直接上柱分离。柱子填充LN树脂。用18 ml 0.18 mol/L HCl淋洗去除基体元素。最终用5 ml 0.3 mol/L HCl将Nd从柱上洗脱并收集。收集的Nd溶液蒸干后等待上机测试。Nd同位素分析采用德国Thermo Fisher Scientific公司的MC-ICP-MS（Neptune Plus）。仪器配备9个法拉第杯接收器。142Nd+、143Nd+、144Nd+、145Nd+、146Nd+、147Sm+、148Nd+、149Sm+、150Nd+同时被L4、L3、L2、L1、C、H1、H2、H3、H4九个接收器接收。其中，147Sm+被用于监控并校正Sm对Nd同位素的同质异位素干扰。MC-ICP-MS采用了H+S锥组合和干泵以提高仪器灵敏度。根据样品中的Nd含量，50~100 µl/min两种微量雾化器被选择使用。Alfa公司的Nd单元素溶液被用于优化仪器操作参数。Nd标准物质（GSB04-3258-2015，200 µg/L）的142Nd信号一般高于2.5 V。数据采集由10个blocks组成，每1个block含8个cycles，每1个cycle为4.194 s。Nd同位素的仪器质量分馏采用内标指数法则校正。
4测试结果4.1岩相学白山泉地区铁矿石主要为磁铁矿矿石，呈深灰色，可见条带状和浸染状构造（图4b~e）。当具有条带状构造时，可见由富铁层和富硅层交替组成（图4b~e），条带分异不明显，富铁条带中含有少量的铁硅酸盐和石英颗粒（约25%），富硅条带，除石英外，还可见较多磁铁矿颗粒（约25%）（图4i）。大多数磁铁矿呈半自形，粒径为50~100μm（图4h~i），可见部分磁铁矿颗粒被氧化成赤铁矿（图4f）。
除磁铁矿、石英和铁硅酸盐矿物外，矿石中还可见少量赤铁矿、绢云母、方解石和磷灰石（<10%），这些矿物组合与TIMA分析结果一致（图5a~f）。同时，铁矿石和围岩中的少量方解石、石英、铁硅酸盐和黄铁矿可能是由于晚期热液作用形成的。
4.2铁矿石EPMA测试结果磁铁矿：铁矿石中磁铁矿电子探针测试分析结果见表1，磁铁矿多呈半自形结构。部分磁铁矿颗粒被氧化成赤铁矿（图4f~i）。以浸染状分布，磁铁矿颗粒较均匀地分布在非金属矿物的基质内，条带宽窄不一，一般为0.5~1.0 mm（图4e、h）。磁铁矿的w（FeO）较高，范围在80.54%~94.97%，其他元素含量多不足0.10%（表1）。
角闪石：角闪石电子探针测试分析结果见表2，角闪石大多为板状，粒径为50~200μm（图4g、i），w（SiO2）为47.45%~57.36%，w（Al2O3）为0.48%~9.49%，w（FeO）为6.24%~9.81%，w（MgO）为14.57%~19.29%，w（CaO）为10.81%~13.19%，w（Na2O）为0.19%~1.44%（表2）。根据Leake等（1997）的分类方案，白山泉铁矿中可见3类角闪石，分别为阳起石、镁角闪石以及少量透闪石（图6）。
斜长石：斜长石电子探针测试分析结果见表4，斜长石颗粒较小，w（SiO2）为62.35%~70.79%，w（Al2O3）为17.50%~20.23%，w（FeO）为0.16%~0.93%，w（MgO）为0~0.03%，w（CaO）为0.30%~1.33%，w（Na2O）为8.16%~9.30%（表4）。通过计算斜长石的牌号，An为1.19~8.69，一个斜长石牌号An为84.47，投图（图7a）显示，绝大多数属钠长石，仅有一个点为钙长石（Deer et al.,1992）。
磷灰石：磷灰石电子探针测试分析结果见表5，磷灰石多为自形结构，粒径为10~50μm（图4h），w（P2O5）为34.83%~42.11%，w（SiO2）为0.12%~3.97%，w（FeO）为0.06%~2.48%，w（Al2O3）为0.01%~1.06%，w（MgO）为0~0.04%，w（CaO）为51.37%~57.82%，部分样品可能受到了磁铁矿和石英的影响，导致SiO2和FeO含量相对较高（表5）。
4.3片岩EPMA测试结果磁铁矿：片岩中磁铁矿结构与铁矿石中类似，FeO含量同样较高，w（FeO）为80.54%~94.97%，与铁矿石中磁铁矿类似，其他元素含量大多数不足0.10%（表1）。
角闪石：片岩中角闪石电子探针测试分析结果见表2，w（SiO2）为48.39%~52.02%，w（Al2O3）为1.32%~2.21%，w（FeO）为5.62%~9.34%，w（MgO）为14.31%~18.60%，w（CaO）为11.39%~12.47%，w（Na2O）为0.36%~0.50%（表2）。根据Leake等（1997）的分类方案，白山泉铁矿床片岩中所含角闪石主要为阳起石和透闪石（图6）。
黑云母：黑云母电子探针测试分析结果见表3，w（SiO2）为34.92%~37.57%，w（Al2O3）为13.30%~15.49%，w（FeO）为13.23%~15.75%，w（MgO）为11.75%~13.93%，w（CaO）为0~0.09%，w（Na2O）为0.14%~0.39%（表3）。投图结果（图7b）显示，黑云母均为镁黑云母。
斜长石：片岩中斜长石电子探针测试分析结果见表4，w（SiO2）为61.28%~67.88%，w（Al2O3）为17.49%~20.24%，w（FeO）为0.20%~1.38%，w（MgO）为0~1.29%，w（CaO）为0.24%~1.62%，w（Na2O）为7.15%~10.95%（表4）。计算斜长石的牌号An变化范围为1.66~8.40，投图结果（图7a）显示，片岩中斜长石均属钠长石。
4.4 Nd同位素测试结果铁矿石全岩Sm-Nd同位素测试结果见表6。选用白山泉铁矿成矿时代327 Ma（Yang et al., 2023）计算所有样品εNd（t）值。8件铁矿石样品均显示负值，εNd（t）为-2.44~-6.11，平均值-4.77±1.10。
5讨论5.1原始矿物组成及其演变白山泉铁矿床中铁矿石主要呈浸染状和条带状构造，由磁铁矿、石英、铁硅酸盐矿物组成，还可见斜长石（主要为钠长石）和磷灰石等矿物。本次研究表明磁铁矿中TFeO含量相对较高（表1），其他氧化物含量很低，多数不足0.1%，与前寒武纪IFs中磁铁矿的TFeO含量比较一致（陈光远等, 1984;佟小雪等, 2018; Yang et al., 2023），而明显区别于大多海相火山岩型铁矿中的磁铁矿，其通常不纯，Al2O3、TiO2、Cr2O3等氧化物含量较高（洪为等, 2012）。据此，笔者推测白山泉铁矿床中磁铁矿先驱矿物可能为化学沉积成因。此外，白山泉铁矿床可见较多的铁硅酸盐矿物（角闪石和黑云母），电子探针分析表明角闪石主要为阳起石、镁角闪石以及少量透闪石（图6），黑云母主要为镁黑云母（图7b）。在角闪石的成因判别图解（图8b）中，所有样品均落在变质岩区，在黑云母TiO2-FeO-MgO分类图解（图8a）中，黑云母均为新生黑云母，暗示角闪石和黑云母均为变质成因。本次所测样品中磷灰石富集氟，而变质岩中所含磷灰石强烈富集氟，暗示磷灰石也为变质成因（O'Reilly et al., 2000; Piccoli et al., 2002）。此外，样品中还可见少量钠长石（图7a），阳起石+钠长石矿物组合为典型的变基性岩矿物组合（Zhang et al., 2019），暗示原始沉积过程中有火山物质的加入。个别磁铁矿显示较高的TiO2含量，也表明其受到了火山作用的影响（Yang et al., 2019）。此外，钙长石在基性-超基性岩石中比较常见，样品中也可见稀少的钙长石，暗示了原岩中有基性火山物质的加入。根据Holland（1984）的Hbl-Pl地质温度计以及Henry等（2005）黑云母Ti地质温度计（根据平均值计算）获得变质温度为412~488°C，与高绿片岩相变质作用温度一致。
白山泉铁矿中含有镁角闪石和镁黑云母，暗示体系中富镁，结合铁矿围岩可见灰岩的产出，笔者推测原始形成过程中可能含有碳酸盐矿物。白山泉铁矿矿物组合与前寒武纪硅酸盐相IFs比较一致，认为白山泉铁矿磁铁矿+石英+铁硅酸盐矿物的矿物组合是Fe(Ⅲ)-氢氧化物、无定形二氧化硅、火山碎屑物质和碳酸盐矿物经历了绿片岩相变质作用形成的（Klein, 2005），且白山泉铁矿在原始沉积过程中明显受到了火山作用的影响。此外，局部还可能受到了晚期热液改造作用。
5.2成矿物质来源Nd同位素常被用于示踪前寒武纪IFs中铁质来源，Sm和Nd可以有效抵抗蚀变作用和后沉积作用过程的分馏，即使是经历了高级别变质作用的IFs，也可用Nd同位素来进行铁质来源的示踪（Jacobsen et al., 1988; Alexander et al., 2009; Li et al., 2015）。目前对于前寒武纪IFs铁质的来源主要有3种观点，分别是大陆物质来源（Alexander et al., 2009; Li et al., 2015; Cox et al., 2016）、热液流体来源以及大陆物质和热液混合来源（Klein, 2005; Bekker et al., 2014; Yang et al., 2018）。
通常，热液流体组分显示与幔源物质相似的高Sm/Nd比值和正Nd同位素值的特征，而大陆组分通常显示地壳物质特征，具有低Sm/Nd比值和负Nd同位素值的特征（Alexander et al., 2009）。白山泉铁矿床铁矿石εNd（t）范围-2.44~-6.11，平均值-4.77。εNd（t）值虽均为负值，但其高于海水以及大陆地壳物质（图9）。此外，白山泉铁矿床铁矿石w（Al2O3）和εNd（t）值显示显著负相关关系（图10），暗示其受到了碎屑物质的混染。结合白山泉铁矿床铁矿石显示轻微的Eu正异常特征，石英硅同位素变化范围较大（δ30Si-0.80‰~1.67‰）（Yang et al., 2023），笔者得出白山泉铁矿床铁质主要来源于海底火山喷发，但受到了碎屑物质的混染的结论。
5.3与其他典型矿床对比海相火山岩型铁矿床可分为火山岩浆-热液型、类矽卡岩型和火山-沉积型3类（张作衡等, 2012; Zhang et al., 2014）。岩浆-热液型铁矿床多呈层状、脉状和透镜状矿体，围岩表现出普遍的钠-钙和钾蚀变。当矽卡岩化大量发育时，矿床就类似矽卡岩型铁矿床（陈毓川等, 2008; Zhang et al., 2014）。白山泉铁矿床主要呈层状产出，矿床中所含矿物组合（磁铁矿+石英+铁硅酸盐）也与赋存于其他矿床中的矿物组合不同（表7），且未见显著的围岩蚀变现象，暗示其明显不同于海相火山岩型铁矿中的岩浆-热液型和类矽卡岩型。
在天山造山带中除白山泉铁矿外，东天山的赤龙峰铁矿、库姆塔格铁矿和西天山的式可布台铁矿、莫托沙拉铁矿等中等规模矿床（图1b），前人将这些矿床划分为海相火山岩型铁矿的火山-沉积型亚类，也具有与前寒武纪IFs相似的矿物组合（陈毓川等, 2008; Yang et al., 2019）。
笔者认为这些铁矿虽然形成于石炭纪，但是与典型前寒武纪IFs由铁质（磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿）和硅质（碧玉、燧石和石英）组成类似（表7），白山泉铁矿床具有典型的富铁条带和富硅条带交替出现的显著特征，主要由磁铁矿+石英+铁硅酸盐矿物组成。此外，与前寒武纪IFs类似，白山泉铁矿床的主量元素主要以TFe2O3和SiO2为主（w(TFe2O3+SiO2)＞90%），Al和Ti等元素含量较低，并且均显示显著的Eu正异常特征，暗示其主要为化学沉积岩，成矿物质来自海底热液（Yang et al., 2023）。据此，认为它们具有与前寒武纪IFs一致的矿物学和地球化学特征，均为化学沉积形成，但受到了火山作用的影响。
IFs主要分为与火山活动关系密切的阿尔戈玛型和远离火山活动中心的苏必利尔型2种类型（Gross, 1980），阿尔戈玛型IFs主要形成于裂谷带和岛弧环境（Bekker et al., 2010），白山泉铁矿床IFs也形成于岛弧环境。此外，笔者团队还详细对比了其与前寒武纪IFs之间的异同点（表8），发现有很多相似之处。白山泉铁矿床形成于石炭纪，因此，笔者认为是显生宙阿尔戈玛型IFs。但是，由于形成于局限环境，与前寒武纪IFs相比，规模均较小。此外，这些铁矿大多受到了显著的火山作用的影响，笔者认为其与海相火山岩型中的岩浆-热液型和类矽卡岩型共用一套海底火山机构（Yang et al., 2023）。
6结论（1）东天山白山泉铁矿床呈层状产出于石炭纪变质火山-沉积岩系之中，矿物组合为磁铁矿+石英+铁硅酸盐矿物，其原始矿物组合为Fe(Ⅲ)-氢氧化物、无定形硅、火山碎屑物质和碳酸盐矿物，形成过程中受到了海底火山作用的影响。
（2）白山泉铁矿床中角闪石为阳起石、镁角闪石以及透闪石，斜长石主要为钠长石，黑云母为镁黑云母，这些矿物均为变质成因，变质级别为高绿片岩相，变质温度为412~488°C。铁质主要来源于海底火山喷发，同时受到了碎屑物质的混染。
（3）白山泉铁矿床与其他类型海相火山岩型铁矿可能具有相同的火山机构，与前寒武纪IFs具有一致的矿物学和地球化学特征，且形成于岛弧环境，为显生宙阿尔戈玛型IFs。
致谢感谢吴佳林老师在本文写作过程中提供帮助以及专业指导，感谢西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室刘民武老师和刘艳荣老师在EPMA测试过程和扫描电镜照片拍摄过程中提供的帮助，感谢哈密博伦矿业有限责任公司缪君工程师等工作人员在野外工作中提供的帮助，感谢审稿人提出的宝贵意见和建议，使文章质量显著提升。
图1欧亚板块大地构造分区图（a，据Li, 2006）、天山造山带示意图（b,据Xiao et al., 2004; Gao et al., 2009）和东天山地区地质图（c,据Xiao et al., 2004; Su et al., 2012）
Fig. 1 Schematic tectonic division of Eurasian plate (a，after Li, 2006), sketch map of the Tianshan orogenic belt (b, after Xiao et al., 2004; Gao et al., 2009) and geological map of the eastern Tianshan region (c, after Xiao et al., 2004; Su et al., 2012)
图2白山泉铁矿床平面地质图（a，据Yang et al., 2023）和白山泉铁矿床剖面图（b，据Yang et al., 2023）
Fig. 2 Ecological map of the Baishanquan iron deposit (a, after Yang et al., 2023) and section view of the Baishanquan iron deposit (b, after Yang et al., 2023)
图3白山泉铁矿床勘探线（63线）剖面图（据Yang et al., 2023）
Fig. 3 Geological section at exploration line 63 through the Baishanquan iron deposit (after Yang et al., 2023)
图4白山泉铁矿床铁矿石照片
a.白山泉铁矿野外照片，矿体与围岩整合接触；b、c.铁矿石手标本照片，可见条带状构造；d.铁矿石手标本照片，浸染状构造；e.光薄片扫描照片，显示典型的条带状构造；f.铁矿石显微照片，反射光；g.铁矿石显微照片，透射光，正交偏光；h.铁矿石背散射照片；i.铁矿石背散射照片
Mag—磁铁矿；Hem—赤铁矿；Qtz—石英；Act—阳起石；Hbl—角闪石；Ap—磷灰石
Fig. 4Photos of iron ores from the Baishanquan iron deposit
a. Field photos of iron ore body showing comfortable contact with the wall rock; b，c. Hand specimen photo of iron ores, showing typical alternant
silica and iron-rich bands; d. Hand specimen photo of iron ores, which show disseminated structure; e. Scan photos of thin section of iron ore with banded structure; f. Microphotographs of magnetite and hematite, reflected light; g. Microphotographs of iron ore, transmitted light,
cross-polarized light; h. BSE photos of iron ores; i. BSE photos of iron ores
Mag—Magnetite; Hem—Hematite; Qtz—Quartz; Act—Actinolite; Hbl—Hornblende; Ap—Apatite
图5白山泉铁矿石TIMA假彩色图像 a.铁矿石假彩色图像；b.铁矿石中磁铁矿假彩色图像；c.铁矿石中阳起石假彩色照片；d.铁矿石中黑云母假彩色照片；e.铁矿石中石英假彩色照片；f.铁矿石中钠长石假彩色照片
Fig. 5 TIMA false-color image of iron ores from the Baishanquan deposit a. False color image of iron ore; b. False color image of magnetite in iron ore; c. False color photo of actinolite in iron ore; d. False color photograph of biotite in iron ore; e. False color photograph of quartz in iron ore; f. False color photograph of albite in iron ore
表1白山泉铁矿床磁铁矿电子探针测试结果（w（B）/%）
Table 1 EPMA analysis results (w（B）/%) of magnetite of Baishanquan iron deposit
对比项目
点号
Na2O
SiO2
CaO
P2O5
K2O
TiO2
Cr2O3
Al2O3
MgO
MnO
FeO
NiO
F
Cl
总和
铁矿石
1
0.02
0.02
0
0
0.08
0.06
0.03
0.01
0.01
0.10
93.01
0
–
–
93.34
2
0
0.13
0
0.03
0
0
0.09
0.01
0.01
0.05
93.97
0.04
–
–
94.33
3
0.04
0.05
0
0
0
0.03
0
0
0
0.05
94.57
0
–
–
94.74
4
0
0.01
0
0.04
0.06
0
0
0
0
0.07
92.62
0
–
–
92.80
5
0
0.13
0
0.01
0
0.02
0.14
0.03
0.03
0.03
92.41
0
–
–
92.80
6
0.01
0.08
0
0
0
0.04
0.12
0.03
0.04
0.02
93.61
0.08
–
–
94.03
7
0
0.03
0
0.01
0
0.06
0.07
0.02
0.03
0.05
92.99
0.06
–
–
93.32
8
0
0.13
0.17
0.02
0
0
0.01
0.02
0.02
0.05
93.68
0
–
–
94.10
9
0.01
0.16
0.17
0.04
0.06
0
0.04
0
0.02
0.07
92.21
0
–
–
92.78
10
0.04
0.53
0.04
0
0.13
0.02
0
0.01
0.17
0.10
91.97
0
–
–
93.01
11
0
0.08
0.06
0
0
2.14
0.02
0.05
0.03
0
87.68
0
–
–
90.06
12
0.02
0.14
0.10
0
0
0.03
0.08
0.01
0.02
0.05
93.24
0
–
–
93.69
13
0.10
0.15
0
0.04
0.01
0.04
0
0.02
0.01
0
87.11
0
0
0.01
87.49
14
0.14
0.16
0
0
0.05
0.02
0.04
0.01
0
0.08
86.06
0.07
0
0.01
86.64
15
0.05
0.21
0
0
0.01
0
0.04
0.03
0.01
0
84.02
0
0
0.01
84.38
16
0.05
0.34
0.03
0.01
0
0.03
0.05
0.08
0.13
0.04
84.35
0
0
0.02
85.13
17
0.05
0.06
0
0.04
0.01
0
0.01
0.01
0
0.05
86.15
0
0
0.01
86.39
片岩
1
0.24
0.07
0.12
0
0.10
0
0
0.01
0
0.06
85.27
0.01
0
0.01
85.89
2
0.32
0.12
0.45
0.05
0.05
0.03
0
0.02
0.01
0.01
83.37
0
0
0.05
84.48
3
0.38
0.16
0.55
0.03
0.08
0.02
0
0.01
0.01
0.09
84.65
0
0
0.07
86.05
4
0.07
0.11
0
0.04
0.03
0
0.07
0.03
0
0
82.20
0
0
0.01
82.56
5
6
7
0.12
0.19
0
0
0.06
0.03
0.07
0.02
0.06
0.03
84.15
0.05
0
0.01
84.79
0.01
0.17
0.12
0.02
0.01
0.03
0.02
0.06
0.03
0.02
0
83.74
0.01
0
0.01
84.08
0.12
0
0.03
0.01
0.05
0.09
0.01
0.03
0.02
82.53
0
0
0.02
83.08
8
0.12
0.13
0
0
0.05
0.05
0.08
0.01
0
0.05
84.99
0
0
0.02
85.50
9
0.02
0.10
0.08
0
0.04
0.01
0.09
0.01
0
0.17
84.05
0.06
0
0
84.63
10
0.03
0.13
0.01
0
0.04
0.01
0
0.04
0.04
0.17
83.57
0
0
0.01
84.05
11
0
0.10
0
0.03
0.02
0.03
0.05
0.06
0.02
0.05
93.55
0
0
0
93.91
12
0
0.08
0
0
0.07
0.03
0.08
0.05
0.02
0.11
94.70
0.04
0
0
95.18
13
0
0.06
0
0
0.02
0.02
0.03
0.07
0
0.08
94.97
0.15
0
0.01
95.41
14
0
0.12
0
0.01
0.05
0
0.07
0.05
0
0.04
80.54
0
0
0
80.88
15
0.02
0.10
0
0.02
0.10
0.04
0.13
0.07
0.04
0.11
92.18
0.04
0
0.01
92.86
16
0.01
0.11
0
0
0.06
0
0.05
0.04
0.04
0.10
94.59
0
0
0
95.00
17
0
0.10
0
0
0.02
0.06
0.08
0.07
0.01
0.01
94.31
0.05
0
0.01
94.72
18
0.03
0.14
0
0
0.09
0
0.09
0.02
0.04
0.09
94.05
0
0
0
94.55
注：“–”表示未测F和Cl的含量，下同。表2白山泉铁矿床角闪石电子探针测试结果（w（B）/%）
Table 2 EPMA analysis results (w（B）/%) of hornblende of Baishanquan iron deposit
对比项目
点号
Na2O
SiO2
CaO
P2O5
K2O
TiO2
Cr2O3
Al2O3
MgO
MnO
FeO
NiO
总和
铁矿石
1
0.34
52.88
12.56
0.01
0
0.07
0
1.69
17.84
0.22
7.55
0.02
93.18
2
0.20
54.50
11.78
0
0.05
0.10
0
0.48
17.25
0.34
8.12
0.03
92.85
3
0.77
48.93
10.81
0
0.28
0.01
0.01
5.18
15.40
0.25
8.96
0
90.60
4
1.02
51.72
12.31
0.01
0.15
0.03
0.03
4.35
18.91
0.26
8.12
0.03
96.94
5
0.92
53.63
12.31
0.01
0.19
0.06
0
3.82
19.29
0.21
7.48
0.04
97.96
6
0.19
56.41
13.19
0.01
0
0
0.02
1.64
19.01
0.14
7.54
0.08
98.23
7
0.34
55.43
12.60
0
0
0.03
0.01
2.26
17.70
0.20
8.07
0
96.64
8
0.34
56.19
11.82
0
0
0
0
0.86
18.00
0.40
8.10
0.01
95.72
9
1.28
52.77
11.46
0
0
0.05
0
4.61
17.75
0.37
7.69
0.05
96.03
10
0.22
57.36
11.89
0.05
0.10
0
0
0.59
17.31
0.29
9.01
0
96.82
11
0.32
52.39
11.86
0
0
0
0
1.67
18.54
0.20
6.24
0
91.22
12
0.20
57.14
12.27
0.02
0
0
0.03
0.61
18.84
0.42
8.15
0.06
97.74
13
0.30
50.80
11.38
0.02
0.13
0.05
0.01
1.67
16.39
0.11
9.59
0
90.45
14
0.24
53.12
12.13
0
0
0
0
1.26
17.80
0.26
6.89
0.09
91.79
15
1.06
52.02
12.28
0
0.13
0
0.01
5.06
17.90
0.30
8.56
0.05
97.37
16
0.33
55.47
12.50
0.04
0.05
0.39
0.04
1.60
18.50
0.28
7.18
0.01
96.39
17
0.79
53.28
12.25
0.01
0.15
0
0.06
5.43
17.68
0.32
8.07
0.08
98.12
18
0.37
55.53
12.26
0
0.10
0.07
0.05
1.56
18.27
0.23
7.42
0.02
95.88
19
1.02
50.71
11.86
0
0.01
0.01
0.02
6.67
17.02
0.32
8.49
0.12
96.25
20
1.26
48.21
11.88
0
0
0
0.03
8.66
15.52
0.15
9.81
0.01
95.53
21
22
1.11
49.44
11.67
0
0.08
0
0
7.89
15.27
0.24
9.24
0.03
94.97
1.44
47.45
11.52
0.02
0.05
0
0
9.49
14.57
0.26
9.01
0.05
93.86
片岩
1
0.48
52.02
11.71
0.03
0.10
0
0.02
2.21
17.78
0.56
6.93
0.01
91.85
2
0.36
50.52
11.39
0
0.11
0.03
0.03
1.90
18.60
0.92
5.62
0.01
89.49
3
0.50
48.39
12.47
0.01
0.16
0
0.89
1.38
14.31
0.56
9.34
0
88.01
图6白山泉铁矿床角闪石分类图（据Leake et al., 1997）
Fig. 6 Categorical diagram of hornblende from the Baishanquan iron deposit(after Leake et al., 1997)
表3白山泉铁矿床黑云母电子探针测试结果（w（B）/%）
Table 3 EPMA analysis results (w（B）/%) of biotite of Baishanquan iron deposit
点号
Na2O
SiO2
CaO
P2O5
K2O
TiO2
Cr2O3
Al2O3
MgO
MnO
FeO
NiO
F
Cl
总和
1
0.21
35.83
0.01
0.02
8.13
1.85
0.06
14.19
12.48
0.29
13.89
0
–
–
86.96
2
0.21
34.92
0.03
0.01
8.86
2.01
0
14.22
11.86
0.33
14.54
0.06
–
–
87.05
3
0.26
35.37
0.08
0.04
7.79
1.58
0.18
14.43
11.75
0.28
13.83
0
–
–
85.59
4
0.16
36.31
0
0
8.30
1.72
0.03
13.30
12.36
0.34
14.40
0
–
–
86.92
5
0.16
35.41
0.03
0
8.43
2.10
0
13.92
11.89
0.37
15.75
0.02
–
–
88.08
6
0.39
36.63
0.07
0
8.00
1.31
0.05
15.13
13.93
0.35
14.10
0.11
0
0.16
90.23
7
0.29
36.88
0.03
0.04
8.80
1.50
1.25
14.47
13.03
0.43
14.41
0.15
0.34
0.05
91.67
8
0.33
37.30
0.06
0.01
8.51
1.59
0.03
14.95
13.16
0.21
14.22
0
0
0.08
90.45
9
0.19
37.10
0.09
0.05
8.69
1.53
0.19
15.13
12.57
0.35
13.31
0.01
0
0.02
89.23
10
0.17
37.23
0
0.02
8.91
1.68
0.02
15.49
13.40
0.41
13.23
0
0
0.01
90.57
11
0.14
37.38
0.09
0.07
8.24
1.53
0.04
14.39
13.05
0.48
14.61
0
0
0.04
90.06
12
0.21
37.57
0.04
0
8.82
1.71
0.13
15.03
13.28
0.27
13.64
0.08
0.27
0.02
91.07
13
0.14
37.11
0.08
0.01
8.49
1.54
0.02
15.47
13.28
0.44
13.48
0.02
0
0.03
90.11
14
0.18
36.62
0.02
0
8.37
1.48
0.21
15.31
12.78
0.36
14.15
0
0.03
0.03
89.54
图7白山泉铁矿斜长石分类图（a，据Deer et al., 1992）和黑云母分类图（b，据Foster, 1960）
Fig. 7 Classification map of plagioclase (a, after Deer et al., 1992) and biotite (b, after Foster, 1960) from the Baishanquan iron deposit
表4白山泉铁矿床斜长石电子探针测试结果（w（B）/%）
Table 4 EPMA analysis results (w（B）/%) of plagioclase of Baishanquan iron deposit
对比项目
点号
Na2O
SiO2
CaO
P2O5
K2O
TiO2
Cr2O3
Al2O3
MgO
MnO
FeO
NiO
F
Cl
总和
铁矿石
1
9.09
68.17
0.96
0
0.03
0
0.10
19.40
0.02
0.04
0.19
0.08
–
–
98.08
2
8.71
69.50
1.33
0
0
0
0.01
20.23
0.01
0
0.18
0
–
–
99.97
3
8.87
70.79
0.30
0.01
0.13
0.01
0
19.01
0
0
0.16
0
–
–
99.28
4
9.30
62.35
0.85
0
0.16
0
0.07
18.28
0.03
0
0.31
0.04
–
–
91.39
5
9.10
64.25
0.85
0.04
0
0
0.06
18.07
0
0
0.42
0
–
–
92.79
6
9.00
63.79
0.46
0.01
0
0
0
17.97
0.01
0.09
0.25
0
–
–
91.58
7
8.16
64.33
0.96
0.03
0.54
0
0.01
17.50
0
0
0.58
0.04
–
–
92.15
8
9.14
63.86
1.32
0.01
0
0
0.02
19.42
0.01
0.04
0.93
0
–
–
94.75
片岩
1
7.15
61.28
0.24
0.01
1.27
0.15
0
17.49
1.29
0.04
1.38
0
–
–
90.3
2
10.43
67.79
0.59
0
0.10
0
0.04
19.44
0.02
0.06
0.56
0
0.21
0.01
99.25
3
9.71
65.12
1.62
0.01
0.12
0
0
20.24
0.03
0.08
0.53
0.09
0.04
0.02
97.61
4
10.59
67.33
0.67
0
0.10
0.02
0.04
19.44
0
0
0.55
0.03
0.14
0.02
98.93
5
10.95
67.88
0.50
0
0.10
0.01
0
19.28
0.02
0
0.73
0
0.07
0.02
99.56
6
10.60
67.57
0.64
0
0.08
0
0
19.34
0.01
0
0.20
0.03
0
0.01
98.48
表5白山泉铁矿床磷灰石电子探针测试结果（w（B）/%）
Table 5 EPMA analysis results (w（B）/%) of apatite of Baishanquan iron deposit
点号
Na2O
SiO2
CaO
P2O5
K2O
TiO2
Cr2O3
Al2O3
MgO
MnO
FeO
NiO
F
Cl
总和
1
0.98
3.97
52.78
34.83
0.15
0
0.09
1.06
0.01
0
2.48
0
–
–
96.35
2
0.02
0.12
57.82
40.44
0
0.02
0
0.01
0.01
0.11
1.55
0.02
–
–
100.12
3
0.03
0.20
55.74
37.62
0
0
0
0.04
0.04
0.12
0.59
0.01
–
–
94.39
4
0
0.16
57.63
41.23
0.02
0.01
0
0.03
0.01
0.03
0.06
0
–
–
99.18
5
0.05
0.34
56.78
42.11
0.26
0
0
0.02
0.01
0.09
0.86
0.07
–
–
100.59
6
0.98
3.97
52.78
34.83
0.15
0
0.09
1.06
0.01
0
2.48
0
–
–
96.35
7
0.05
3.36
51.49
38.96
0.01
0
0
0.04
0
0.09
1.47
0
6.90
0.04
102.41
8
0.04
0.13
51.75
39.02
0.03
0
0.03
0.02
0.03
0.12
1.81
0
7.16
0.05
100.19
9
0.02
0.15
51.37
39.44
0.01
0
0.03
0.01
0.03
0.07
1.52
0.04
5.88
0.04
98.61
10
0.01
0.26
51.50
38.76
0.01
0.04
0
0.04
0.03
0.08
1.37
0
6.73
0.03
98.86
表6白山泉铁矿床Sm-Nd同位素测试结果
Table 6 Sm-Nd isotope analysis results of Baishanquan iron ores
样品号
w（Sm）/10-6
w（Nd）/10-6
143Nd/144Nd
2σ
147Sm/144Nd
εNd(t)
T2DM/Ma
Fe3-2
4.82
21.2
0.512386
0.000005
0.1375
-2.44
1282
Fe8-1
4.72
22.9
0.512257
0.000008
0.1246
-4.43
1444
Fe8-19
5.95
25.1
0.512229
0.000007
0.1433
-5.76
1550
BSQ-2
5.4
23.5
0.512282
0.000007
0.1389
-4.53
1452
BSQ-3
6.18
26.2
0.512313
0.000005
0.1426
-4.08
1415
BSQ-21
4.91
22.2
0.512232
0.000006
0.1337
-5.29
1514
BSQ-22
5.58
24.8
0.512224
0.000007
0.136
-5.54
1534
BSQ-54
6.14
27.8
0.512190
0.000005
0.1335
-6.11
1579
注：Sm和Nd含量引自Yang et al.，2023,利用全岩Sm和Nd含量计算147Sm/144Nd比值；εNd(t)=[(143Nd/144Nd)S/(143Nd/144Nd)CHUR-1]×10 000。公式中，(143Nd/144Nd)CHUR=0.512 638，(147Sm/144Nd)CHUR=0.1967；λ=6.54×10-12；t=327 Ma(Jacobsen et al., 1980)。
图8黑云母成因图解（a，据Nachit et al., 2005; Sheppard et al., 1992）和角闪石成因图解（b，据Leake, 1978）
Fig. 8 Illustration of the genesis of biotite (a, after Nachit et al., 2005; Sheppard et al., 1992) and Illustration of the genesis of amphibole (b, after Leake, 1978)
图9前寒武纪IFs和白山泉铁矿床铁矿石钕同位素组成（底图据杨秀清等, 2020）
Fig. 9 Nd isotope compositions of Precambrian IFs and iron ores from Baishanquan deposit (base map after Yang et al., 2020)
图10白山泉铁矿石w(Al2O3)和εNd（t）相关性图解（铁矿石 w(Al2O3)数据引自Yang et al.，2023）
Fig. 10 Correlation diagram ofw(Al2O3) andεNd(t) of iron ores from the Baishanquan deposit (w(Al2O3) data of iron ore cited from Yang et al.，2023)
表7东天山和西天山石炭纪不同类型海相火山岩型铁对比
Table 7 Comparison of different types of Carboniferous submarine volcanic-hosted iron ores in eastern Tianshan and western Tianshan
位置
矿床
主要矿物组合
类型
资料来源
东天山
雅满苏铁矿床
磁铁矿+硫化物+石榴石
火山岩浆-热液
Hou et al., 2014
沙泉子铁矿床
磁铁矿+黄铜矿+石榴石+绿帘石+钾长石
火山岩浆-热液
Jiang et al., 2017
白山泉铁矿床
磁铁矿+石英+角闪石+黑云母
火山-沉积
本文
西天山
敦德铁矿床
磁铁矿+闪锌矿+黄铁矿+石榴石+透辉石+绿帘石
类矽卡岩型
Duan et al., 2014
智博铁矿床
磁铁矿+硫化物+钾长石
火山岩浆-热液
Jiang et al., 2014
备战铁矿床
磁铁矿+硫化物+石榴石+透辉石+绿帘石+钾长石
类矽卡岩型
Li et al., 2013
查岗诺尔铁矿床
磁铁矿+硫化物+石榴石+阳起石+绿泥石
类矽卡岩型
Zhang et al., 2015
式可布台铁矿床
赤铁矿+菱铁矿+石英+重晶石
火山-沉积
Yang et al., 2019
表8海相火山岩型铁矿火山沉积型亚类与前寒武纪铁建造对比
Table 8 Comparison of Submarine volcanic-hosted type iron ores volcanic-sedimentary type with Precambrian iron formation
对比项目
海相火山岩型铁矿火山沉积型亚类
前寒武纪铁建造
矿物组合
燧石/石英+铁氧化物+铁碳酸盐+铁硅酸盐矿物
燧石/石英+铁氧化物+铁碳酸盐+铁硅酸盐矿物
构造特征
条带状构造不发育
条带状构造发育
规模
中-小型
大型
变质作用
未变质-绿片岩相
未变质-麻粒岩相
沉积建造
火山沉积建造
火山沉积、陆源碎屑-碳酸盐建造
构造环境
岛弧局限盆地环境
被动大陆边缘、岛弧、裂谷、绿岩带
氧化还原环境
缺氧-氧化环境
缺氧、低氧环境
-
参考文献
摘要
中国东天山石炭纪火山沉积岩系中产出有众多大-中型铁矿床，白山泉铁矿为其中重要代表，前人对其成因研究薄弱。文章主要对白山泉铁矿开展了详细的岩相学、矿物学和Nd同位素研究，结果表明铁矿体主要呈层状产出，矿石显示浸染状和条带状构造，主要由磁铁矿、石英和铁硅酸盐矿物组成，可见少量斜长石和磷灰石。磁铁矿较纯净，主要由TFeO组成，其他氧化物含量大多不足0.1%，显示化学沉积成因的特征，但受到了海底火山作用的显著影响。电子探针分析表明，角闪石为阳起石、镁角闪石以及透闪石，黑云母为镁黑云母，斜长石主要为钠长石，这些矿物均为变质成因，暗示白山泉铁矿经历了绿片岩相变质作用，根据Hbl-Pl地质温度计以及黑云母Ti地质温度计（根据平均值计算）获得变质温度为412~488°C。铁矿石εNd（t）范围-2.44~-6.11，暗示铁质来源于海底热液，但受到了碎屑物质的混染。通过与前寒武纪铁建造和海相火山岩型铁矿开展详细对比，笔者提出白山泉铁矿与其他类型海相火山岩型铁矿具有相同的火山机构，可能为前寒武纪铁建造类似物，进一步建立了前寒武纪铁建造和海相火山岩型铁矿之间联系。
Abstract
Abundant large and medium size iron deposits were hosted in the Carboniferous volcanic sedimentary rocks in the East Tianshan of NW China, among which the Baishanquan iron deposit is one of the important deposits. However, its genesis was poorly understood. In this paper, detailed petrographic, mineralogical and Nd isotope studies have been carried out on samples from the Baishanquan iron deposit. The results show that the Baishanquan iron orebody is stratiform, and the iron ores show disseminated and banded structure, mainly composing of magnetite, quartz and iron silicate minerals, with minor plagioclase and apatite. Magnetite is relatively pure, mainly composed of TFeO, and the contents of other major oxides are less than 0.1%, This suggests that it is of chemical sedimentary origin, but significantly affected by submarine volcanism. EPMA analysis shows that hornblende belongs to actinolite, magnesium hornblende and tremolite, biotite belongs to magnesium biotite and plagioclase is mainly albite. These minerals are of metamorphic origin, suggesting that the Baishanquan iron ore has experienced greenschist facies metamorphism. According to the Hbl-Pl geothermometer and biotite Ti geothermometer (calculated according to the average value), the metamorphic temperature is 412~488°C.εNd(t) values of iron ores range from-2.44 to-6.11, which suggest that iron is derived from submarine hydrothermal fluid, but mixed with clastic materials. Through detailed comparison with Precambrian iron formations (IFs) and submarine volcanic-hosted type iron ores, we proposed that the Baishanquan iron ores share the same volcanic system with other types of submarine volcanic-hosted iron ores, which may be the Phanerozoic analogue of Precambrian IFs. This study further establishes the relationship between the Precambrian IFs and submarine volcanic-hosted type iron ores.
