河南窑场和辽宁思山岭铁矿磁铁矿矿物学和氧同位素特征对比——对BIF型铁矿成因与形成环境的启示

河南窑场铁矿和辽宁思山岭分别位于华北陆块的南缘和东北缘。通过对其主要矿石矿物磁铁矿单矿物的化学成分、热电性及氧同位素的分析发现,磁铁矿均具高Ni低Co的特征,暗示成矿来源与深部物质有关。它们均相对富集轻稀土元素,显示Eu正异常和无明显Ce负异常,其中辽宁思山岭铁矿磁铁矿Eu异常较为强烈。此外,窑场和思山岭磁铁矿的δ¹⁸O、热电系数平均值分别为7.1‰、-59.05 μV/℃和2.3‰、-57.18 μV/℃。化学成分显示两者均应属火山沉积变质成因,其中思山岭磁铁矿类质同像程度较低,结构较为均匀。对华北陆块产出的主要铁建造岩群的磁铁矿δ¹⁸O值和稀土元素组成的对比分析结果显示,贫富矿石中磁铁矿氧同位素组成具有规律性,与富化机制有密切联系;不同岩群中贫矿石磁铁矿δ¹⁸O值高低与变质程度具有一定联系。根据中太古代-古元古代BIFs的Ce、Eu异常程度的综合分析结果,推测华北陆块BIFs形成时的古海洋整体上处于缺氧或少氧环境,但伴随华北陆块演化,还原环境影响趋弱,不利于条带状铁建造的形成。     

塔什库尔干地区老并铁矿床地质特征及成因分析

老并铁矿床位于新疆西昆仑-喀喇昆仑造山带西段,塔什库尔干陆块内的塔阿西-塔吐鲁沟铁铜钒成矿带中。矿体主要呈层状、似层状、透镜状赋存于古元古界布伦阔勒群中的黑云石英片岩和斜长角闪片岩内,并与顶底板围岩呈渐变过渡、互层产出、同步褶曲。老并铁矿稀土元素含量总体较低,具早前寒武纪海洋化学沉积特征,在PAAS标准化的稀土元素分布曲线显示LREE亏损、HREE富集,强Eu和La的正异常及不明显的Ce异常,表明老并铁矿床的形成与海底火山活动关系密切,其矿床特征与Algoma型铁矿相似;磁铁矿氧同位素δ18O值为3.3‰~4.6‰,显示研究区磁铁矿为原生沉积成因。结合成矿地质背景及矿床地质特征认为,老并铁矿床属海底火山沉积-变质成因。     

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。     

西天山智博铁矿床磁铁矿地球化学及氧同位素特征

智博铁矿是阿吾拉勒铁铜成矿带成矿作用演化的典型代表。本文在详细的野外地质调查和室内研究的基础上,将该矿床的成矿阶段划为岩浆成矿期和热液成矿期两个期次,并将其矿石产状类型划分为块状矿石、浸染状矿石、角砾状矿石、网脉状矿石等。本文选取智博铁矿两期磁铁矿单矿物作为研究对象,通过其稀土微量元素及氧同位素等特征的研究来查明该矿床成矿物质特征及其来源。研究表明,智博铁矿的两期磁铁矿微量元素特征具有一定差异性,岩浆型磁铁矿相对富V、Ni、Ga等元素,而热液型矿石中相对富Co,贫V、Ni。两期磁铁矿单矿物稀土配分模式与矿区火山岩接近,暗示成矿物质与火山岩同源;Y/Ho比值接近球粒陨石,在Y/Ho-La/Ho图中和(La/Sm)_N-(La/Yb)_N图中,两期磁铁矿表现出同源性,暗示矿区内多数矿石的形成与火山岩浆作用有关。岩浆期的磁铁矿δ~(18)O值平均为3.4‰,与基鲁纳型铁矿和拉科铁矿的磁铁矿δ~(18)O非常接近;而热液期的磁铁矿δ~(18)O值平均为4.1‰,比岩浆期磁铁矿的δ~(18)O值范围更大些,可能与热液流体参入及矿物重结晶等因素有关。磁铁矿的地球化学特征及氧同位素均暗示智博铁矿矿石的形成主要与火山-岩浆活动密切相关,但也受到后期热液活动的影响。     

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。     

辽宁弓长岭铁矿床磁铁矿稀土元素特征及其地质意义

辽宁弓长岭铁矿床是我国著名的沉积变质型铁矿床,其二矿区的磁铁富矿达大型规模,属国内之最.为探讨弓长岭铁矿床铁矿的物质来源、形成环境和富矿成因,本文以二矿区六个铁矿体的贫铁矿石和富铁矿石中磁铁矿单矿物为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱进行了系统的稀土元素测试.结果表明,所有样品中磁铁矿的稀土元素总量(∑REEs)和Y具有非常一致的特征:稀土元素总量较低,Y/Ho比值较高;经太古界后平均澳大利亚页岩( PAAS)标准化呈现重稀土相对富集、轻稀土相对亏损的分馏模式,大部分呈现La正异常,所有样品都有明显的Eu和Y正异常,这些特征表明研究区的磁铁矿成矿物质主要来源于海底高温热液和海水;虽然磁铁矿的Ce/Ce*为0.69～ 0.97,但大多数样品缺乏真正意义的Ce负异常,这暗示其沉积于还原的海水环境;富铁矿石磁铁矿的稀土元素总量和Eu含量明显高于贫铁矿石的磁铁矿,而且含富矿的上含铁带Eu异常明显较高,表明富铁矿石磁铁矿具有更明显的热液特征,是在贫铁矿石的基础上受热液活动形成的.     

青海省都兰县双庆铁矿床磁铁矿地球化学特征及成因意义

青海省祁漫塔格-都兰成矿带是以铁铜多金属为主的成矿带,其矿产丰富但研究程度较低。双庆铁矿床是该成矿带上十分典型的矿床,目前尚未系统开展矿物地球化学研究。笔者采用电子探针、电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等测试手段,对磁铁矿进行主(常)量元素、微量元素地球化学特征进行研究,辅以磁铁矿氧同位素数据,以期为矿床成因提供地球化学证据。磁铁矿主量元素的Ti O2-Al2O3-(Mg O+Mn O)三角成因图解揭示,形成双庆铁矿床的磁铁矿为接触交代作用的夕卡岩型磁铁矿。微量元素特征表明其成矿物质来源较深,Ni/Co比值揭示磁铁矿为火山热液交代的岩浆成因的来源特征,而Pb、Zn质量分数相对较高,表明有后期的热液叠加作用。稀土元素呈不对称的"V"字形配分模式,轻重稀土发生一定程度的分异作用,无明显δEu和δCe异常,稀土总量低;磁铁矿的氧同位素特征表明其成矿物质来源属于幔源,流体来源为花岗质岩浆水。     

西天山智博铁矿地球化学特征及地质意义

新疆和静县智博铁矿床位于西天山阿吾拉勒铁矿带东段,矿体呈层状、似层状、透镜状,赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩系中。矿床的成矿过程分为岩浆期和热液期两个成矿期,其中热液成矿期分为硅酸盐-氧化物阶段、硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。磁铁矿石和火山岩围岩稀土元素配分模式均为轻稀土相对富集的平缓右倾型,轻、重稀土元素之间分馏程度强,轻稀土元素及重稀土元素内部分馏程度均较弱,Eu负异常或异常不明显,无Ce异常。矿石和火山岩围岩微量元素配分曲线特征总体上基本一致,相对富集Rb、U等元素,亏损Ba、Ta、Nd、Ti等元素。磁铁矿δ18O值(3.7%~3.9%)与岩浆成因磁铁矿的δ18O值一致,δ32S值整体表现为幔源硫或岩浆硫特征。这些稀土、微量元素及同位素地球化学特征说明本区矿石和火山岩围岩具有同源性,成矿物质来源于大陆岛弧环境下的深源岩浆;该岩浆形成于准噶尔洋洋壳向南中天山-伊犁地块之下俯冲的岛弧环境中,岩浆在上侵过程中发生一定程度的地壳混染。结合矿床地质特征,认为智博铁矿的形成与岩浆活动有关,受矿浆贯入影响,后期热液作用对成矿有一定的贡献。     

新太古代清原绿岩带下甸子BIF铁矿地质特征及含黄铁矿条带BIF的成因探讨

新太古代清原绿岩带位于华北克拉通北缘,该绿岩带中发育独特的VMS和BIF(Algoma型)组合,其中下甸子铁矿是此类BIF的典型代表。下甸子BIF赋存于绿岩带南天门组下部,围岩及夹层为斜长角闪岩及少量石榴云母片岩。矿体夹层斜长角闪岩中锆石的SIMS年代学分析获得了2497.8±7.4Ma的变质年龄,而原位氧同位素分析显示变质锆石的δ18O值为5.3‰~6.2‰,与现代地幔基本一致,表明在变质过程中其锆石的氧同位素体系保持稳定。BIF矿石类型主要有硅酸盐型和含黄铁矿条带型两种,前者的矿物组合为石英、磁铁矿和铁阳起石,而后者的矿物组合为石英、磁铁矿、阳起石、黄铁矿和少量方解石。大部分矿石的Al_2O_3、TiO_2和HFSE(如,Zr、Hf、Th、U等)含量极低,说明其未受到碎屑物质混染,PAAS标准化后,两类矿石稀土元素显示与海水类似的特征,即La、Y的正异常和LREE相对于HREE的亏损;同时,显著的正Eu异常指示成矿过程中有海底高温热液组分的参与;此外,所有样品均无明显的Ce异常,表明其沉淀自还原的海水中。通过与华北地区其他Algoma型BIF对比发现,下甸子两类矿石均具有较高的CaO/(CaO+MgO)值以及接近球粒陨石的Y/Ho值,表明其可能沉淀环境与海底热液喷口较近,且热液组分(以高温热液为主,可能有少量低温热液)的贡献较大。相比于硅酸盐型矿石,含黄铁矿条带型矿石的HREE含量较低、Eu正异常和LREE含量偏高,这可能与其沉淀过程中海底的局部热液的脉动式活动有关,其中黄铁矿条带可能为热液喷流沉积成因。BIF围岩斜长角闪岩的地球化学特征分析显示,其原岩玄武质岩石的岩浆可能来自亏损地幔,但在上升过程中受到了少量陆壳物质的混染,结合前人对清原绿岩带表壳岩系和TTG的年代学及地球化学研究,推测下甸子BIF可能形成于晚太古代洋陆俯冲过程中的火山弧或弧后盆地环境中。     

安徽霍邱李老庄铁-菱镁矿床成因探讨:碳、氧同位素的指示意义北大核心CSCD

早前寒武纪李老庄铁-菱镁矿床位于华北克拉通南缘安徽霍邱铁矿带中部,赋存于火山-沉积变质岩系中,矿床内同时发育条带状磁铁矿(BIF)矿体和含铁菱镁矿体。为探讨菱镁矿的成因及其与BIF成矿的关系,针对磁铁矿-菱镁矿这一特殊成矿组合,对取自矿体岩芯的样品开展了显微岩相学观察、电子探针和C、O同位素分析研究。结果显示,矿床内与磁铁矿共生的菱镁矿和含铁菱镁矿矿石中的菱镁矿单矿物均含有较高含量的铁。李老庄矿床含铁菱镁矿矿石的δ^18O约为11‰,δ^13C为-2.16‰^-1.35‰;与磁铁矿共生的菱镁矿的δ^18O为12.49‰~15.43‰,δ^13C为-10.66‰^-5.30‰;矿区白云石大理岩的δ^18O为15.2‰~16.1‰,δ^13C为-2.57^-1.91‰,δ^13C与δ^18O呈同步降低。研究认为,该矿床是在形成富镁碳酸盐岩和BIF铁矿层的基础上,经低角闪岩相变质及富铁镁流体的蚀变交代,使成矿物质在赋矿围岩构成的向斜核部叠加富集形成的沉积-热液改造型矿床。     

冀南邯邢地区白涧和西石门夕卡岩型铁矿磁铁矿成因矿物学研究

对邯邢地区典型夕卡岩型铁矿床白涧铁矿和西石门铁矿中不同产状的磁铁矿的成分、热电性、爆裂温度及O同位素进行了详细的成因矿物学研究。研究发现：层间矿体具有低Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较小但变化范围大;接触带矿体为高Ti、∑REE、爆裂温度、δ18O的特征,热电性系数较大,变化范围小。白涧铁矿层间矿和西石门铁矿中磁铁矿的REE表现出Eu的正异常,而白涧铁矿接触带矿为负异常。白涧铁矿磁铁矿中单层矿体热电性系数具有中部小、顶底大的特征。综合磁铁矿的成因矿物学研究,以热电性的空间变化规律为基础,建立了该区夕卡岩型铁矿的成因和找矿模型。     

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。     

铁氧化物氧同位素示踪原理及其在铁矿成因研究中的应用

铁氧化物(以磁铁矿和赤铁矿最为常见)是铁矿床中最主要的含铁矿物,其氧同位素地球化学对于铁矿的成因研究具有重要意义。本文在总结了铁氧化物氧同位素分馏理论、不同成因类型铁矿形成过程的基础上,对世界主要类型铁矿铁氧化物的氧同位素组成特征和分馏规律进行了总结,并以新疆智博、查岗诺尔、备战海相火山岩型铁矿为例,开展了磁铁矿氧同位素地球化学研究。结果发现,这些铁矿中磁铁矿氧同位素组成δ18OSMOW集中在1‰～3‰之间,表明其形成于岩浆作用主导的高温岩浆/岩浆-热液环境,后期低温热液作用对铁的成矿作用影响有限。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

对马元铅锌矿白云石-硫化物型和重晶石-硫化物型矿石中的热液矿物白云石和重晶石的同位素和稀土元素地球化学特征对比研究表明,白云石的δ~(13)CPDB为-2.51×10-3~0.93×10-3,δ18OSMOW为17.55×10~(-3)~23.24×10~(-3),说明成矿流体中碳、氧来源于震旦系碳酸盐岩的溶解;锶同位素组成(0.711 46)表明Sr来源以壳源锶为主,可能与富放射性锶的上覆碎屑岩或下伏基底变质火山岩有关;稀土元素具有明显的正Eu异常(δEu平均为1.415),表明白云石-硫化物型矿化流体具有盆地中循环热卤水特点。重晶石的硫同位素(平均为33×10~(-3))具有富重硫且分布均一的特点,暗示硫可能来源于富集重硫的单一海相硫酸盐;Sr同位素(0.709 18~0.709 71)特征表明其来源以海水锶为主,有少量壳源锶加入;稀土元素具有明显负Ce异常(δCe平均为0.255)和正Eu异常(δEu平均为1.43),表明重晶石--硫化物型矿化有关的流体可能是海水(或大气降水)与盆地循环热流体混合的结果。白云石--硫化物型矿石和重晶石-硫化物型矿石的沉淀可能是盆地中循环热卤水与海水(或大气降水)两种端元组分以不同比例混合的结果。     

辽宁鞍山－本溪地区铁矿床流体包裹体和硫、氢、氧同位素特征研究

鞍山-本溪地区是我国最大的铁矿集区,分布有诸多大型、特大型铁矿床,并且产出有弓长岭二矿区大型和齐大山、南芬中型磁铁富矿床。贫铁矿体与变质沉积岩和火山碎屑岩等围岩呈层状或似层状产于太古宙花岗岩中,富铁矿体(TFe50%)呈层状或透镜体状产于贫铁矿体和围岩及其附近的断裂带中,并可见明显的热液蚀变现象。为了探讨鞍本地区富铁矿的成因,为指导找富矿提供依据,本文主要对比研究了鞍本地区贫铁矿石和富铁矿石中流体包裹体、硫同位素和氢氧同位素特征。贫铁矿石(磁铁石英岩和假象赤铁石英岩)石英中含有大量的孤立分布负晶形气体包裹体(Ⅰc类包裹体),富铁矿石石英中主要以液体包裹体(Ⅰb类包裹体)为主,可见含子矿物的流体包裹体;贫铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围为-6.5‰~11.8‰,平均值为0.4‰,富铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围较大,为-7‰~14.4‰,平均值为2.0‰;贫铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为3.4‰~10.4‰,平均值为7.1‰,石英δ18 O变化范围为11.8‰~15.1‰,平均值为13.4‰,富铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为-1.4‰~6.5‰,平均值为2.3‰,富铁矿石中石英δ18 O变化范围为9.6‰~15.8‰,平均值为13.6‰,δD变化范围为-129‰~-75‰,平均值为-104‰。富铁矿石中石英流体包裹体、黄铁矿δ34S和磁铁矿δ18 O部分继承了贫铁矿石的特征,但是显示更多的后期热液特征,暗示鞍本地区富铁矿石是在贫铁矿石的基础上受后期热液改造形成的。富铁矿石中石英的氢氧同位素特征表明其热液流体主要为混合岩化热液,富铁矿的形成可能为去硅富铁模式,同时也可能有铁质活化再转移模式。     

辽宁弓长岭铁矿磁铁富矿的成因研究

在总结辽宁弓长岭铁矿矿床地质特征的基础上,对矿区内磁铁石英岩和磁铁富矿两种矿石的主量元素、微量元素和稀土元素特征进行分析,测试了其氧同位素组成。结果表明：(1)磁铁富矿和磁铁石英岩除了主要成分Fe、SiO₂的含量有很大差别外,其他元素的含量并没有太大的差别;(2)磁铁富矿和磁铁石英岩微量元素特征非常地相似,并且二者的稀土配分型式也非常一致,总的稀土配分曲线是稍右倾型或平坦型的,具Eu正异常,显示了二者的一致性和继承性;(3)磁铁石英岩中磁铁矿的δ¹⁸O值变化范围为-4.5‰～1.8‰,包含了磁铁富矿的变化范围,这与磁铁富矿赋存在磁铁石英岩之中的地质产状完全一致,表明富矿是由具负δ18O值的热液改造磁铁石英岩而形成的;(4)磁铁富矿应该是由区域变质阶段形成的变质水热液(温度在500 ℃以上,而且氧同位素δ¹⁸O值低,一般为负值)交代条带状磁铁石英岩,通过去硅作用形成的。     

黔西北天桥铅锌矿床热液方解石C、O同位素和REE地球化学

利用连续流动质谱和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对黔西北天桥铅锌矿床原生矿石中脉石矿物热液方解石C、O同位素组成和稀土元素含量进行了分析,结果表明热液方解石C、O同位素组成相对均一,不同标高方解石C、O同位素组成不具明显差别,其δ13CPDB和δ18OSMOW分别为-3.4‰～-5.3‰和14.7‰～19.5‰,在δ13CPDB-δ18OSMOW图上介于原始碳酸岩与海相碳酸盐岩之间。热液方解石总稀土元素含量较低(ΣREE=6.80×10-6～49.1×10-6),表现为轻稀土富集、Eu负异常的"M"型,其Eu/Eu*变化范围为0.30～0.55,与硫化物具有相似的稀土配分模式。根据热液方解石与蚀变围岩、远矿围岩及不同时代地层碳酸盐岩的C、O同位素组成和REE含量特征对比结果,结合前人研究成果,认为该矿床成矿流体具"多来源混合"特征,其中围岩碳酸盐岩为成矿流体提供了主要的C和REE来源,地层中膏岩海相硫酸盐岩为成矿流体提供了主要的S来源,而成矿流体中的水则主要为变质基底昆阳群等提供的变质水,并受到大气降水的影响。     

河南省镇平县郭岗铁矿床地质特征及成因分析

郭岗铁矿位于南秦岭褶皱带东段,属于隐伏型铁矿床.目前已发现的2个工业铁矿体Ⅰ和Ⅱ呈层状或似层状产出,垂向相距约25 m,赋矿围岩为泥盆系南湾组.矿石矿物主要为磁铁矿,矿石构造为块状和条带状构造等.矿床具典型的地层控制特征.微量元素和稀土元素地球化学特征均揭示其盆地沉积属于活动陆缘沉积,稀土元素地球化学特征还证明含矿物质主要来源于华北板块上地壳.郭岗铁矿床成因属于沉积变质型铁矿床.     

西昆仑赞坎铁矿地质和地球化学特征及矿床类型探讨

赞坎铁矿位于西昆仑造山带塔什库尔干地块西段,是近年新发现的一个大型沉积变质型磁铁矿床。铁矿体的顶一底板围岩分别为古元古代布伦阔勒群斜长角闪片岩和黑云母石英片岩;矿区南部出露早古生代花岗岩岩体;矿石类型以条带状及浸染状磁铁矿石为主,兼具少量块状磁铁矿石。在详细矿区地质观察的基础上,本文报道了矿石的地球化学特征与锆石U-Pb年代学分析结果。元素地球化学分析表明,条带状铁矿石具有较高的稀土总量,明显富集轻稀土,未呈现明显Ce和Y元素的异常(Ce/Ce~*=0.93~1.12、Y/Y~*=0.74~1.30);部分矿石显示Eu正异常(Eu/Eu~*=1.66~4.46),稀土配分形式与沉积变质型铁矿相似。矿体围岩变粒岩锆石U-Pb年龄为2 416±54 Ma,大致反映沉积铁矿的形成时代,而807±51 Ma的年龄反映变质作用时代。矿区一有铁矿捕虏体的花岗岩锆石U-Pb年龄为504±26 Ma。该期花岗岩的侵入对铁矿有明显的改造和叠加作用。     

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.