河南舞阳铁山铁矿床地球化学特征及其地质意义

河南舞阳铁山铁矿床为新太古代大型鞍山式铁矿床,本文对铁山矿床进行了岩石学、地球化学方面的研究,并与国内外该类型矿床进行了对比。通过对铁山铁矿床赋矿围岩和矿石的地球化学分析,得出本区条带状硅铁建造可能与海相火山沉积物有关,属前寒武纪火山沉积变质型铁矿床。流体包裹体测温结果表明,含矿围岩中的包裹体均一温度集中在120³60℃之间,矿石中包裹体均一温度峰值为120³20℃,成矿流体具有低盐度[w（NaCl）为1%¹4%]、低密度（0.75¹.00g/crn³）特征。成矿溶液是一种低盐度的Na⁺、Ca²⁺、SO₄^2-、Cl^-型水,并含有较高的CO₂和一定量的O₂、N₂及少量CH₄。岩石学研究结果认为其经受了绿片岩相至低角闪岩相变质作用,磁铁矿部分受到变质重结晶,但局部仍保存有化学沉积的特征。在TFe-（CaO+MgO）-SiO₂图解中,其分布与鞍山、五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致。铁山矿床稀土元素含量较低,具有太古宙海洋沉积的特征,在PAAS（太古宙后平均澳大利亚沉积岩）标准化的稀土配分曲线中显示轻稀土的相对亏损和重稀土的相对富集,具有明显的Eu正异常（Eu/Eu*=0.30².21）和明显的Y正异常（Y/Y*=1.34³.19）,具有一定的La正异常（La/La*=0.81¹.60）和轻微Ce负异常（Ce/Ce*=0.87¹.01）,这一特征与我国鞍山弓长岭和五台山及世界许多地区的太古宙BIF特征一致。微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等元素的含量都较低,在原始地幔标准化的微量元素配分曲线中具U、Ta、La、Ce、P正异常,K、Nb、Sr、Hf、Zr负异常。对铁山条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比。综合研究结果认为铁山条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质,形成于缺氧的海洋化学沉积环境。铁矿床经历了前期含硅铁沉积物的沉积阶段和后期的区域变质作用阶段,变质成矿流体发生了不混溶现象,对成矿元素的富集起到一定的促进作用。     

河南舞阳经山寺铁矿床C-O-Si同位素成矿物质来源示踪

河南经山寺铁矿位于华北板块南缘,矿体形态为似层状、透镜状,铁建造以条带状铁矿石为主,含有少量的块状矿石,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太华群铁山庙组大理岩。为探讨矿床成矿物质来源,对铁矿床进行碳、氧、硅同位素特征进行分析和研究,研究结果表明,矿化样品方解石的碳、氧同位素组成为δ13CV-PDB=-5.2‰~-1.4‰,δ18OV-SMOW=8.5‰~16.9‰,围岩大理岩样品方解石的碳、氧同位素组成为δ13CV-PDB=-1.0‰~1.6‰,δ18OV-SMOW=20.3‰~23.4‰,说明在成矿流体与围岩发生了水-岩反应,且流体与围岩发生了同位素交换,碳同位素组成主要由海相沉积碳酸盐岩经溶解作用提供的,且受中低温蚀变作用的影响,δ18OH2O组成值变化范围较大,指示热液体系可能为岩浆水和海水的混合热液。石英辉石磁铁矿矿石中石英的硅同位素组成为δ30SiNBS-28=-1.9‰~-0.4‰,围岩浅粒岩中硅同位素组成为δ30SiNBS-28=0‰,表明条带状铁建造中硅质来源于火山喷气作用,在变质成矿作用过程中硅同位素发生了动力学分馏作用,条带状铁建造中硅质沉淀造成δ30Si显示负值,综合分析认为,经山寺铁矿应属前寒武纪海底火山-沉积环境中热水化学沉积产物。     

河南窑场铁矿床地球化学特征及其地质意义

通过对窑场铁矿床围岩和矿石的地球化学分析,得出本区条带状硅铁建造可能与海相火山沉积物有关,属于前寒武纪火山沉积变质型铁矿床范围,可进一步划分为火山岩-中酸性杂砂岩-硅铁质沉积建造.流体包裹体测温结果表明,含矿围岩中的包裹体均一温度集中在220～340 ℃之间,矿石中包裹体均一温度峰值为220～300 ℃,成矿流体具有低盐度[(w(NaCleq)为088%～1134%)]、低密度(066～099 g/cm3)特征.由激光拉曼探针分析可知,石英中气液包裹体具有较复杂的气液相成分,显示除水外,还具有较强还原性物质成分的特征峰值,表明整个成矿过程均处于还原环境.窑场铁矿床经历了前期含硅铁沉积物的沉积阶段和后期的区域变质作用阶段,变质成矿流体发生了不混溶现象,对成矿元素的富集起到一定的促进作用.     

河北迁安杏山铁矿床地球化学特征及其对成矿物质来源的指示

不同学者曾对迁安地区铁矿床的前寒武地质、岩石学和地球化学等方面进行了深入的研究,但是其成矿物质来源至今没有进行深入探讨。危机矿山勘察在迁安杏山矿床中发现了富大铁矿体,但其成因不明。本文通过对迁安富矿和普通矿石的主量、微量元素和稀土元素研究,结果表明它们的化学成分主要由Fe₂O₃(T)、SiO₂组成,并且Al₂O₃和TiO₂具有较低的含量,指示其形成时几乎没有碎屑物质的加入。而经PAAS标准化后,稀土元素的配分模式表现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,无论是富矿还是普通矿石,都具有Eu正异常、其Co/Zn和Ni/Zn比值与热液类似的特征,表明形成时有高温热液加入;其Y/Ho > 44、Y的正异常表明其有海水的成因;La/La*表明其没有陆源碎屑加入;La_N/YV_N < 1,表明既有海水特征,又有热液特征,所有这些数据都显示了迁安铁矿矿石的物质来源为海水和热液,与其他地方BIF铁矿物质来源一致。由于富矿和普通矿石的物质来源一致、主微量及稀土元素含量和分布类似、铁矿物主要为磁铁矿、原始沉积条带明显,推断富矿可能是火山一沉积建造原始沉积时由于局部富铁环境而形成的。      

辽宁思山岭铁矿元素地球化学特征及其地质意义

思山岭铁矿位于辽宁南芬地区,大地构造位置属于华北陆块东北缘,控矿地层为太古宇鞍山群茨沟组,矿石类型主要分为磁铁石英岩和赤铁矿,铁建造沉积相属氧化物相-硅酸盐相。通过对矿床中主要矿物、矿石及围岩的元素地球化学研究,表明铁建造为基性火山岩-泥砂岩-硅铁质建造,变质等级达低角闪岩相,本区铁建造中变质火山岩具有大洋拉斑玄武岩的特点。经PAAS标准化后,矿石稀土元素分配模式为轻稀土亏损,重稀土富集,高Y/Ho值,具有La、Y正异常,与华北陆台其他地区条带状铁建造相比,具有强烈的铕正异常。成矿物质来源于幔源火山热液和海水的混合溶液。     

河南新蔡BIF铁矿床地球化学特征及矿床成因

新蔡铁矿床位于华北克拉通南缘舞阳-霍邱铁矿成矿带中部, 矿体赋存于新太古代太华岩群变质岩系中。铁矿体主要呈层状、似层状, 局部为透镜状。矿石构造主要为条带状, 少量浸染状及块状。矿石主要由TFe2O3和SiO2组成, 其次为MgO和CaO, Al2O3及其他如Na2O、K2O、P2O5、TiO2、MnO含量大多小于0.1%。微量及稀土元素分析结果显示, 大离子亲石元素Sr和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Ti明显亏损, 此外Rb、U、La、Pb、Eu元素具正异常, Ti/V值平均24.13, 稀土元素总量较低, 平均为12.8×10-6。经PAAS标准化后, 铁矿石均表现为重稀土元素相对轻稀土元素富集((La/Yb)PAAS=0.43~0.79, 平均值0.55), 具有明显的La正异常(La/LaPAAS*平均值1.15)、Eu正异常(Eu/Eu*平均值2.88)和Y异常(Y/YPAAS*平均值1.68), 微弱的Ce负异常(Ce/CePAAS*平均值0.90)。较高的Y/Ho值(平均值44)说明含铁建造形成于相对缺氧的古海洋环境, 成矿物质主要来源于与海底火山活动相关的高温热液和海水的混合溶液。对矿体围岩斜长角闪岩原岩恢复及构造环境判别结果显示, 斜长角闪岩原岩为弧后盆地玄武岩, 代表其形成于弧后盆地的构造环境, 这也基本代表了本区含铁建造沉积时的构造环境。综合分析认为, 新蔡铁矿属于与弧后盆地火山活动密切相关的Algoma型BIF。     

河南窑场铁矿床成因矿物学研究及其地质意义

窑场铁矿床位于河南鲁山地区,大地构造位置属于华北陆块南缘,控矿地层为太华群铁山岭组,主要矿体共有两个,主要有辉石铁英岩和角闪石铁英岩组成,夹有少量的黑云角闪片岩、大理岩和花岗质混合岩,主要的矿石矿物为磁铁矿(30%～35%),少量赤铁矿(5%)和镜铁矿(3%)。脉石矿物有石英、角闪石、辉石、石榴子石等。围岩的组成包括黑云辉石岩、黑云角闪岩、黑云角闪片岩、黑云片岩、角闪黑云变粒岩、大理岩及少量的花岗质混合岩。矿石中的角闪石均属于镁角闪石,辉石有富铁透辉石、斜铁辉石,磁铁矿以纯磁铁矿为特征;围岩中的角闪石属于镁角闪石和纯镁闪石,辉石主要为透辉石,黑云母为镁质黑云母,伴有少量金云母,石榴子石以铁铝榴石为主,含有镁铝榴石、钙铝榴石分子。化学成分分析显示本区的变质相达角闪岩相,估算其变质的压力范围为0.36GPa～0.74GPa。与典型华北陆块前寒武纪铁矿床对比,窑场铁矿床的矿物组合、变质等级以及沉积相类型均与新太古代的条带状铁建造相似。磁铁矿高Ni、低Co的特点表明其成矿来源与深部物质有关。     

辽宁弓长岭铁矿床二矿区流体包裹体研究

弓长岭铁矿床二矿区富铁矿体在空间上与由石榴子石、角闪石、绿泥石等矿物组成的交代岩关系密切,显示与热液活动相关。根据交代岩中矿物共生组合、交代岩与矿体的穿插交代关系等特征,将弓长岭铁矿床二矿区富矿成矿过程分为早期热液交代阶段、晚期热液交代阶段和石英脉阶段。对这3个阶段石英中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温和激光拉曼光谱分析。结果表明,不同测定对象中的流体包裹体类型相似,主要有富液相、富气相及含子矿物多相包裹体等类型。但它们的均一温度和盐度有明显差别,早期热液交代阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于340~398℃,盐度主要集中于0.88%~6.3%和33.5%~40.6%两个区间,成矿流体以富CO₂的CO₂-CH₄-H₂O的中低盐度、中高温热液流体为主,并混有含石盐子矿物的高盐度、中高温热液流体,有大量磁铁矿富矿形成;晚期热液交代阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于230~280℃,盐度主要集中于0.88%~4.96%,该阶段成矿流体为含CO₂的CO₂-H₂O±CH₄的中低温、低盐度热液流体,是富矿的较重要成矿阶段;石英脉阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于150~180℃,盐度主要集中于1.06%~2.07%,该阶段流体为含CO₂-H₂O的低盐度、低温的热液流体,与富矿的形成关系不大。     

河南舞阳铁山庙式BIF铁矿的矿物学与地球化学特征及对矿床成因的指示

河南舞阳铁矿位于华北克拉通南缘.铁山庙式铁矿是舞阳铁矿的一部分,赋存于新太古界太华杂岩铁山庙组表壳岩中.本文根据铁山庙式铁矿中三种不同类型矿石(条带状石英-辉石-磁铁矿、块状辉石-磁铁矿、块状石英-磁铁矿)中磁铁矿的矿物成分、全岩/矿的主量元素及微量元素特征,探讨铁山庙式铁矿床的成因.磁铁矿单矿物成分分析表明,条带状石英-辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.6％ ～93.1％,平均91.8％;块状辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.7％～91.2％,平均91.0％;块状石英-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量92.0％～93.0％,平均92.4％.上述平均值均与磁铁矿FeOT的理论值(93.1％)接近.三种类型矿石的其它元素如TiO2、MgO、MnO、CaO、Al2O3 Cr2O3 NiO等含量均＜0.1％,无明显区别,表明该区磁铁矿为含杂质极少的纯磁铁矿,表现出沉积变质成因磁铁矿的特征.矿石中斜方辉石-单斜辉石及近矿围岩紫苏辉石-长石-石英矿物组合,表明铁山庙式矿床经受了高级变质作用,石英、磁铁矿等矿物普遍发生变质重结晶,颗粒粗大,但仍保存原有的地球化学组成.元素地球化学分析显示,三种类型矿石中SiO2 、TiO2 Al2O3、P2O5的含量相近;块状辉石-磁铁矿较其它二者相对贫铁、富钙、镁,这是由于块状辉石-磁铁矿石中富含铁普通辉石和铁次透辉石所致;矿石中TiO2、Al2O3含量都极低,说明该区成岩成矿过程中未受到碎屑物质的混染.三种不同类型矿石的主量元素含量总体上都与世界典型BIF的相近.对于稀土元素,三种类型矿石均具有轻稀土亏损、重稀土富集((La/Yb)PAAS=0.29～0.995＜1),La、Eu、Y的正异常(La/La*=1.10～1.89;Eu/Eu* =1.30～2.23;Y/Y* =1.47～1.84),较高的Y/Ho比值(39.7 ～51.3),具有现代海水及高温热液混合特征.因此,我们认为铁山庙式铁矿三种不同类型的矿石是极少受到陆源碎屑混染的化学沉积成因,虽遭受后期变质作用,但仍属BIF型铁矿.     

辽宁本溪贾家堡子地区BIF铁矿床地球化学特征

利用主量元素和稀土元素相结合的地球化学方法,对本溪贾家堡子铁矿成矿物质来源和矿床成因进行了研究.结果表明：贾家堡子地区条带状铁矿（BIF）的化学成分主要为TFe₂O₃和SiO₂,并且Al₂O₃和TiO₂含量较低,这一特征与鞍本地区及山西五台山和冀东迁安地区条带状铁矿基本一致,指示该条带状铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素呈现弱轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu正异常特征,表明该BIF的稀土元素来源于火山热液和海水的混合液.贾家堡子地区条带状铁矿床成因类型为Algoma型铁矿.     

青海大场金矿床流体包裹体特征及其地质意义

采用Linkam冷热台和Renishaw激光拉曼光谱仪对大场金矿床石英-方解石中的原生流体包裹体进行了系统研究。结果表明,流体包裹体类型主要有气液两相、含CO2三相及富CO2包裹体。测温结果显示成矿流体温度为180～260℃,盐度w(NaCleq)为0．2％～8．3％,密度为0．69～0．78g／cm^3,计算成矿压力为40．33～86．69MPa,由压力值估算成矿深度为5．03～7．63km。成矿流体以H2O-CO2为主,含少量CH4、H2S、CO、N2及H2,并有微量的QH2、C2H4、C2H6、C3H8及C6H6等有机质。成矿流体主要来源于大气降水,并混有建造水和少量岩浆水。在金的成矿作用过程中流体不混溶作用和有机质的存在起了重要作用。     

河南塔山萤石矿地球化学特征及成矿年龄

为探究河南塔山萤石矿的成矿流体、成矿温度、成矿年龄及矿床成因,对研究区稀土元素、流体包裹体和Sm-Nd同位素特征进行了研究。研究区经历多期次的成矿作用,紫色萤石形成时间较早,紫色萤石成矿早期成矿流体中的稀土元素由吸附状态逐渐过渡到络合物状态,成矿晚期成矿流体中的稀土元素主要以络合物形式存在,为主成矿阶段,其球粒陨石标准化稀土元素配分模式和Y/Ho值与牛心山黑云母二长花岗岩、大理岩基本一致,指示三者之间有一定的成因联系。浅绿色萤石形成时间相对较晚,其与紫色萤石的稀土元素配分模式差异较大,表明二者具有不同成矿物质来源。塔山萤石矿发育气液两相包裹体,包裹体均一温度为143.6～168.5℃,盐度(NaCl_eqv)为7.02%～10.43%,密度为0.95～1.01 g/cm³;包裹体气-液相成分以H₂O为主,含有少量C₂H₆,成矿流体属于低温、中低盐度、低密度的NaCl-H₂O体系。测得的浅绿色萤石的成矿年龄为(141±13)Ma,为研究区萤石成矿年龄上限,推断...     

河南舞阳地区赵案庄铁矿床成矿时代及地质意义——中国最古老的岩浆型铁矿床

河南舞阳地区赵案庄铁矿床是产于超基性岩中的隐伏矿床。超基性岩侵位于新太古界太华群赵案庄组透辉斜长角闪片麻岩中。矿体呈似层状,具有多层。矿石成分较复杂,主要矿物为磁铁矿、蛇纹石、氟磷灰石等。矿床规模为中等,其成因是与超基性岩有关的岩浆晚期磷灰石-磁铁矿矿床。在磷灰蛇纹磁铁矿石中选出的锆石样品为变质锆石,利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行微区原位U_Pb同位素测年,获得不一致线的上交点年龄为(1943±5)Ma(MSWD=2.3)。同时对锆石阴极发光(CL)图像研究,表明该年龄代表锆石遭受强烈变质作用的年龄,可以限定矿体形成时代的上限,即矿体形成时代不晚于1943 Ma。超基性岩浆演化晚期,岩浆充填构造裂隙呈透辉石岩脉产出。透辉石脉与矿体同期并且穿切铁山庙组BIF型铁山铁矿。铁山庙组形成时代在2300~2500 Ma之间。透辉石岩脉形成时代不早于该组年龄,可作为赵案庄铁矿床形成时代的下限。赵案庄铁矿床的形成时代为1943~2300 Ma,为古元古代,这是中国目前发现的最古老的岩浆型铁矿床。该成矿地质时代反映了在华北陆块东南缘曾发生过一次地壳扩张和裂陷活动及华北克拉通裂解事件。     

山西省义兴寨金矿流体包裹体特征及其地质意义

山西省繁峙县义兴寨金矿为一大型石英脉型矿床。对义兴寨矿区金矿石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温研究,结果表明:义兴寨金矿各成矿阶段金矿石中的流体包裹体主要为气液两相的H2O包裹体,其次为纯气相H2O包裹体和含CO2包裹体。激光拉曼探针分析表明,第Ⅰ阶段流体包裹体除SO2特征峰外,还出现了CO2特征峰和C6H6特征峰,第Ⅱ阶段石英中流体包裹体的气相成分伴有一定量的SO2。第Ⅰ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为149~384℃,第Ⅱ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相或气相)为151~373℃,富气相包裹体多数在达到均一前发生爆裂,第Ⅲ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为246~325℃,第Ⅳ阶段包裹体的完全均一温度(均一至液相)为223~269℃。成矿流体为中温、低盐度的浆控热液,主成矿期发生流体沸腾并在第Ⅱ阶段有不同来源流体混入,后期有大气降水的加入。早期成矿阶段的流体具有深部地壳甚至地幔的特征。     

豫西嵩县上庄坪铅锌银矿床地球化学特征及地质意义

上庄坪铅锌银矿床是新一轮国土资源大调查中在北秦岭二郎坪群发现的硫化物矿床。笔者通过对矿床矿石、容矿同岩、重晶石岩的微量、稀土元素地球化学特征分析和地质特征研究,探讨成矿构造环境、成矿物质来源及矿床成因问题。研究表明.矿石和容矿围岩稀土元素球粒陨石标准化组成模式均为右倾型.矿石与围岩在Cu-Pb-Zn判别图解中投点区域一致.矿石Zn/(Zn Pb)与冲绳海槽和上向黑矿矿石特征相似、与TAG和EPR13°N区硫化物存在差异.矿石具较高As、Sb和Pb与低Cu、Cd和Se元素特征.认为该矿床成矿元素来源于壳幔混合、但以壳源为主的围岩变(石英)角斑岩和变细碧岩。矿石稀土元素、微量元素地球化学特征、矿床地质特征及与热水沉积重晶石岩和硅质岩的紧密共生关系说明,上庄坪矿床是弧后盆地构造环境海底热液喷流成岩成矿作用的产物。重晶石岩、硅质岩、矿床纵向和横向分带是寻找和勘探该类矿床的重要标志和依据。     

鄂东南矿集区铁山铁矿床中磁铁矿元素

中国东部中生代经受由挤压向伸展的构造转换,为中酸性岩浆的运移和上侵提供了构造通道和空间,因此湖北东南部铁山铁矿床的成矿作用与燕山中晚期的中酸性岩浆侵入作用关系密切。许多学者对铁山铁矿床的矿床地质特征、成矿流体性质、控矿构造等问题进行了相应的研究,但对成矿物质来源、矿床成因、成矿流体温度、以及太平洋板块俯冲背景等的认识缺乏地球化学依据。本文在详细研究铁山铁矿床成矿地质背景和总结前人有关研究成果的基础上,通过电子探针和LA-ICP-MS原位分析,研究了该地区的磁铁矿元素的地球化学特征,认为铁山铁矿床主要存在镁矽卡岩型和岩浆—热液复合型两种矿床成因类型,其成矿物质主要来源于壳幔混溶型岩浆。这些研究为深入阐明鄂东南矿集区铁矿床成矿规律提供了新的地球化学依据。     

河南省铁山河铁矿床地球化学特征及成因探讨

铁山河铁矿床赋存于古元古界银鱼沟群地层中,是华北陆块南缘一个重要的富铁矿床。文章对铁山河铁矿床进行了系统的野外地质调查和矿床地球化学研究,并与国内外典型的沉积变质型铁矿床进行了对比。结果显示:铁山河铁矿床保存有明显的化学沉积的特征,化学成分主要由Fe_2O_3、FeO和SiO_2组成,Al_2O_3和TiO_2含量较低;稀土元素总量较低,稀土元素配分模式呈轻稀土元素亏损、重稀土元素富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,弱的Ce异常,Y/Ho比值与海水的分布范围相近,Sr/Ba和Ni/Co比值分别与鞍山弓长岭铁矿和山西五台山、冀东迁安地区铁矿相似,但与基性岩浆活动相关的Co、Ni、Cr、V、Ti元素含量相对偏高。这些特征表明:该矿床的形成可能与海相火山沉积物有关,属于火山沉积变质型铁矿的范围,区内基性岩脉广泛发育,矿床可能遭受了后期热液的叠加改造作用;成矿物质来源于热液和海水的混合作用,矿床形成于相对缺氧的环境。     

河南省嵩县萑香洼金矿矿床地球化学特征

莅香洼金矿发育有与金矿关系密切的地球化学异常,Au及相关元素的平均含量从安山岩→蚀变安山岩→蚀变岩→矿化蚀变岩呈几何级数递增。沿F985构造蚀变带走向,Pb、Ag与Au的组合异常通常与金的矿体晕分布一致,而As、Sb组合则更多反映了矿体前缘晕的组合特点,沿倾向,Au及相关元素自浅而深具有分段富集特征,并在1023m标高和976m标高构成二个浓集中心。其理想的元素轴向分带序列为：前缘晕As、Sb—Ba,矿体晕Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Mo,矿尾晕（Cu、Mo）-（Co、Ni、Bi）。文章在前人研究的基础上,系统总结了莅香洼金矿床的地球化学特征,总结了构造蚀变岩型金矿床的地球化学找矿标志,建立了萑香洼金矿床的地球化学找矿模型。