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。     

山东省海阳市郭城镇BIF型铁矿地球化学特征与矿床成因探讨

郭城镇条带状铁矿(BIF)位于胶莱盆地东北缘,赋存于古元古代荆山群变质岩中。通过与冀东迁安和山西五台地区的铁矿对比,可以看出郭城铁矿地球化学特征主要为化学沉积,但有一定量的碎屑参与。在后澳大利亚太古宙页岩(PAAS)稀土配分图中,轻稀土元素亏损、高的Y/Ho值以及La和Y正异常的特征表明铁矿沉淀于海相环境,而高的Sr/Ba、Ti/V值以及Eu的强烈正异常表明火山热液的参与,成矿物质来源于火山活动。无明显的Ce负异常,表明当时可能存在一个缺氧的大气环境。根据矿石及围岩的氢氧同位素值特征,可以看出其成矿作用流体的类型为混合岩化型热液。     

山东韩旺新太古代条带状铁矿的稀土和微量元素特征

山东韩旺条带状铁矿是一个新太古代大型鞍山式铁矿床, 本文主要对韩旺条带状铁矿进行了岩石学和岩石化学方面的研究, 并与国内外该类型矿床进行对比。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, 其分布与五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致。韩旺铁矿稀土元素含量较低, 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, 具有较强的Eu的正异常和明显的Y的正异常, 无明显的Ce异常, 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。文章中也对韩旺条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比。综合研究结果认为韩旺条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质, 形成于海洋化学沉积环境。     

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。      

霍邱矿田李老庄铁矿地质与地球化学特征及对沉积环境的指示

李老庄铁矿位于华北克拉通南缘安徽霍邱铁矿田中部.铁矿体赋存于角闪斜长片岩(片麻岩)和大理岩中,其原岩为细碎屑岩和富镁碳酸盐岩.铁矿石主要以条带状、浸染状和块状构造为主.本文主要对李老庄铁矿进行了岩石学、矿物学研究,对矿区铁建造和围岩的主量和微量元素进行了分析.结果显示李老庄铁矿石主要由Fe2O3、SiO2和MgO组成,具有较低的Al2O3和TiO2含量,微量元素含量和稀土总量均较低,矿石(La/Yb) PAAS=0.2～0.5,显示重稀土富集,具有明显的La(La/La* =2.07 ～4.03)、Eu(Eu/Eu*=1.72 ～3.60)、Y(Y/Y*=1.50 ～ 1.87)的正异常,较高Y/Ho比值(Y/Ho=38.4 ～47.31,平均42.12)和Sr/Ba比值(Sr/Ba =4.92 ～28.90,平均13.68).这些特征表明李老庄条带状铁矿成矿物质主要来源于海底热液与海水混合的贡献.条带状铁矿无明显的Ce负异常(Ce/Ce*=0.67 ～0.81),且矿石Fe2O3T/FeO值偏低(Fe2O3T/FeO =2.60 ～3.19,平均2.95),表明矿石类型为原生矿.此外地球化学分析表明,作为李老庄铁矿层夹层的片岩、片麻岩的原岩可能为形成于大陆边缘环境的粘土或砂质沉积岩,其FeO/Fe2O3T比值为0.72 ～0.77,暗示了铁矿沉淀时的海水为低氧逸度的还原环境,球粒陨石标准化稀土配分型式呈现明显的轻稀土亏损,重稀土富集的特征,(La/Yb)N=8.46 ～25.78,平均19.48,暗示其沉积物质可能来源于陆源供给.综合分析认为,李老庄BIF铁矿为形成于活动大陆边缘局限盆地且受海底热液喷流作用影响的BIF铁矿.     

辽宁本溪大台沟铁矿床地球化学特征及成因探讨

为探讨辽宁大台沟铁矿床的成矿物质来源及形成环境,选取典型铁矿石5块进行主量元素、微量元素和稀土元素分析测试。结果显示:大台沟铁矿床保存有明显的化学沉积特征,化学成分主要由Fe_2O_3,FeO和SiO_2组成(Fe_2O_3+FeO+SiO_2=87.33%～96%),其他组分(MnO,MgO,CaO,Na_2O,K_2O,TiO_2,P_2O_5,Al_2O_3)含量较低;页岩标准化后的稀土元素配分曲线显示为稀土总量低(ΣREE平均为19.65×10^-6),轻稀土元素相对亏损,重稀土元素相对富集;且具有一定的Eu(Eu/Eu~*=1.52～2.72),Y(Y/Y~*=1.18～1.52),La(La/La~*=1.17～2.26)的正异常,弱的Ce(Ce/Ce~*=0.79～0.92)异常;Y/Ho值平均34.19接近于海水的分布范围;Sr/Ba值平均1.79,属于火山岩和海相沉积物;Ti/V值平均38.84,属于火山建造。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范围;成矿物质来源于热水和海水的混合作用;矿床形成于相对于缺氧的环境。     

河南舞阳经山寺铁矿床地球化学特征及其地质意义

河南经山寺铁矿床位于华北板块南缘,矿体形态为似层状和透镜状,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。矿床地球化学分析结果表明,本区条带状铁建造是与海相火山沉积有关的前寒武纪火山沉积变质型铁矿。Sr/Ba平均值20.55,Ti/V平均值104.24,Ni/Co平均值2.31,Y/Ho平均值62.67,具La的正异常(La/La*=0.807~1.564),Eu的正异常(Eu/Eu*=1.246~2.821),Y的正异常(Y/Y*=2.426~3.310),反映出经山寺条带状铁矿床形成于火山热液和海水混合的环境。极低的Zr、Hf、Th含量,表明陆源碎屑物质对BIF的贡献极少。无明显Ce负异常(Ce/Ce*=0.809~0.955),揭示条带状铁建造沉积于海水缺氧环境。流体包裹体均一温度主要集中在150~320℃,成矿流体具有低盐度〔w(NaCleq)=2.07%~18.80%〕、低密度(0.846~0.979 g/cm3)特征,流体包裹体成分显示成矿热液是一种低盐度的Na+、Cl-型水,并含有较高的CO2。经山寺铁矿床经历了海底火山喷流沉积和区域变质作用2个成矿期,成矿流体具多源性,且发生过强烈的不混溶作用,影响铁质发生进一步的迁移和富集。     

辽宁歪头山铁矿床两类矿石地球化学特征及其对成矿作用的制约

歪头山铁矿床是鞍山-本溪地区条带状铁建造（BIFs）的典型代表,并且有一定规模的富铁矿分布。本文主要报道了矿区内较贫铁矿石和较富铁矿石的地球化学特征,结果表明两类矿石既有一致性又存在差异性。一致性表现在：所有矿石主要由TFe2O3和SiO2组成,其他氧化物含量很少,结合微量元素和稀土元素特征,指示其为一种化学沉积岩,但受到了火山热液作用的影响;矿石的稀土元素总量很低,经太古界后平均澳大利亚页岩（PAAS）标准化后,呈现重稀土相对富集,轻稀土相对亏损的配分模式,都具有明显的Eu正异常,和比较高的Y/Ho比值,与热液相关的Cr、Co、Ni含量也相对较高,暗示其成矿物质来源于海底热液,同时具有海水的特征。差异性表现在：较富铁矿石具有明显的热液特征,并且K2O含量大于Na2O含量,某些微量元素组成也与混合花岗岩具有相似性,结合野外地质特征,暗示较富铁矿石可能是在较贫铁矿石的基础上受混合岩化热液作用形成的。     

山西五台山和冀东迁安地区条带状铁矿的岩石化学特征及其地质意义

详细报道了五台山地区白峪里、柏枝岩和峨口(又名山羊坪铁矿)3个新太古代条带状铁矿床和冀东迁安地区条带状铁矿样品的岩石学和岩石化学特征,并与辽宁鞍山和山东韩旺以及国外同类矿床进行了对比。五台山地区和冀东迁安地区条带状铁矿的微量元素和稀土元素的含量和配分特征与国内外同类矿床十分一致:4个地区条带状铁矿样品均富集Th、U、La、Ce、P、Sm等元素,亏损K、Nb、Sr、Hf、Er、Ti等元素;稀土元素总量均较低,是太古宙海洋沉积特征之一,轻稀土元素轻微亏损,重稀土元素稍富集,具有明显的Eu的正异常,部分具有Y正异常。Y的异常通常代表了海水的特征,Eu的正异常指示了高温海底热液的特征,由此可判断铁硅质建造形成于热海水环境。五台山地区与条带状铁矿伴生的黄铁矿的δ34S值在零附近,表明其来源于地幔。由此可知所研究条带状铁矿床是幔源的火山喷发或火山喷气带来的硅铁质溶于海水后在特定条件下经化学沉积而成。     

辽宁鞍山齐大山铁矿床地球化学特征及地质意义

为研究辽宁齐大山铁矿床的成矿物质来源及形成环境,选取典型铁矿石进行主量元素、微量元素和稀土元素分析测试。结果显示,铁矿石主要由TFeO和SiO_2组成,其他主量元素及微量元素、稀土元素含量均较低,页岩标准化稀土元素配分曲线呈轻稀土元素相对亏损、重稀土元素相对富集型,具有一定的Eu、Y、La的正异常和弱的Ce异常,以及较高的Y/Ho值。研究表明,齐大山铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩,其成矿物质主要来源于热水和海水的混合作用,是在海底一定缺氧的环境下形成的,矿床是与海相火山沉积有关的前寒武纪火山沉积型铁矿。     

云南思茅大平掌矿区火山岩的地球化学特征及构造意义

大平掌矿区细碧岩-石英角斑岩建造为典型的双峰式火山岩组合,缺失SiO_2为52％～61％之间的中性火山岩。火山岩的TiO_2含量低及其它岩石化学特征、稀土元素地球化学特征均表明这套火山岩很可能形成于岛弧环境。不相容元素N-MORB标准化型式以Ba、Nd、Sm相对富集和Nb、Sr、Ti的相对亏损为特征,其中Ba 富集和Nb亏损更是岛弧火山作用的主要特征之一。大平掌矿区细碧岩具非常低的 Nb/Y(<0.15)和Zr/TiO_2(<0.01)比值,石英角斑岩的低Zr/TiO_2和Nb/Y特征以及Zr/Y比值(3.34～4.23)、(La/Yb)_N比值(0.47～2.50)变化范围都可以反映出火山岩形成于岛弧环境。大平掌火山岩的Sr、Nd同位素特征与世界上典型岛弧火山岩的Sr、Nd特征相似,其岩浆来源于亏损地幔,且经受地壳混染和(或)海水热液蚀变的影响。岩石中富含的放射成因铅也与岛弧环境密切相关。因此,大平掌铜多金属矿床的形成很可能受岛弧环境下的双峰式火山作用控制。     

新疆西天山莫托萨拉热水沉积型铁锰矿床矿物学与地球化学特征

莫托萨拉铁锰矿床位于西天山阿吾拉勒成矿带东端,研究程度相对薄弱,在矿床成因方面存在热水沉积、沉积-热液改造、胶体化学沉积等争论。本文详细研究了莫托萨拉最上层锰矿及其围岩的矿物组成、结构构造和地球化学特征,并综合前人资料对整个铁锰矿床的成因做了进一步探讨。本研究首次在矿区发现了热液长石岩,其主要由钠长石、钾长石以及少量重晶石、霓石、锌铁黄长石等矿物组成,类似于"白烟型"热水沉积岩。莫托萨拉最上层锰矿主要由锰橄榄石、褐锰矿、红硅锰矿、磁锰铁矿以及少量重晶石、方铁锰矿等矿物组成,发育有典型的热水内碎屑结构,指示其沉积于海底热液喷流口附近。该层锰矿的Al/(Al+Fe+Mn)值很低(0～0.02)、Si/Al值较高(7.9～10.9)、Fe/Ti值很高(428～1353),通过UCC标准化后发现明显富集Zn、Ba、Pb等元素,而Co、Ni、Cu等元素未见富集,以上地球化学特征与现代海底热液成因铁锰沉积物一致。在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)、Si O2-Al2O3、10×(Co+Ni+Cu)-Fe-Mn、100×(Zr+Ce+Y)-15×(Cu+Ni)-(Fe+Mn)/4等判别图中,莫托萨拉的锰矿层和铁矿层样品均落在海底热液沉积区。锰矿层和铁矿层的稀土元素经PAAS标准化后具有明显的Ce负异常、Eu正异常和Y正异常,与现代海底热液成因铁锰沉积物的稀土配分模式非常相似。综合分析本次研究的矿物学、岩石学、地球化学特征以及前人资料,本文认为莫托萨拉铁锰矿床为海相热水沉积成因,成矿与同期海底火山的间歇性活动密切相关,海底热液的化学组分、温度高低和活动强弱都具有明显的脉动性。莫托萨拉矿区铁锰共存但各自独立成矿,且铁锰分离程度较高,这在显生宙沉积型锰矿中独具特色。鉴于前人曾报道莫托萨拉铁矿石中存在菌藻类微生物化石,我们推测,该矿床的铁锰分离过程除了受控于沉积环境的氧化还原条件变化外,微生物的选择性氧化沉淀可能也发挥了重要作用,值得开展深入研究。     

贵州松桃西溪堡锰矿沉积地球化学特征

贵州黔东断裂坳陷带是贵州重要的锰矿成矿带,并发育新元古代大塘坡期的一套完整“黑色岩系”,锰矿主要赋存于该黑色岩系中。本文以松桃西溪堡锰矿床为例,通过岩石学、矿物学、地球化学等研究方法,探讨这类锰矿床的成矿物质来源及成因。研究表明矿石中的矿物组分复杂,结构构造类型多样,富集As、Sb、Ag、Co、Mo、W、Cs和Ba等元素,Fe／Ti、（Fe＋Mn）／Ti、A1／（AI＋Fe＋Mn）、Y／Ho、Nb／Ta比值,以及Cr．zr和Th．u图解均揭示成矿过程中有热水物质参与;V／（V＋Ni）、V／Cr比值表明锰矿形成于缺氧环境;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常及La．Ce、La／Yb．EREE图解显示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征。因此,古被动大陆边缘是锰矿富集的理想场所,热水（液）活动为其提供了丰富的物质来源。这为锰矿的找矿拓展了新的思路。     

北秦岭西峡龙王庙石墨矿床地球化学特征及成因

西峡龙王庙石墨矿床位于北秦岭朱阳关—柳泉铺石墨成矿带东部南支,矿体赋存于古元古界秦岭群中深区域变质岩系中,原岩属陆源碎屑岩-碳酸盐岩夹中基性火山岩沉积建造。矿体呈层状、似层状,局部为透镜状产出。矿石构造主要为鳞片状,少量浸染状及块状。矿石主要由含石墨(条带)方解大理岩组成。主量元素整体表现为低Si、低Al、低碱、高CaO、高烧失量的特点,微量元素分析显示大离子亲石元素Rb、U、Th、La、Sm富集,高场强不相容元素Ba、Nb、Ti亏损。Sr/Ba比值为0.55~3.30,平均值2.07。Rb/Sr比值为0.02~1.15,平均值0.28。∑REE含量偏高,REE的分异程度高,轻稀土较重稀土富集,Eu和Ce负异常明显,表明石墨矿变质岩系的原岩可能形成于被动大陆边缘海构造环境。综合分析认为,西峡龙王庙晶质石墨矿床为有机成因的区域变质型晶质石墨矿床,矿床后期叠加热变质及构造改造的特征明显。     

湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿微量元素地球化学

湘西北下寒武统黑色岩系是中国南方下寒武统黑色岩系的重要组成部分,富含钒镍钼等多金属元素。文中对湘西北下寒武统黑色岩系钒镍钼矿进行了微量元素研究,研究区内Ni、Cd、Mo、Sb、V、Zn、W、Ba等元素特别富集,高含量的Sb和Ba表明其为热水沉积;Mo含量极高说明其为缺氧的还原环境;高的V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co以及δU值表明其沉积环境为缺氧环境;高的 U/Th表明本区有热水沉积作用;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及La/Yb Ce/La和La/Yb ΣREE图解投点表明其沉积环境为还原环境,并有热水沉积作用。可见黑色岩系形成于缺氧环境,热液活动为其提供了丰富的热液来源。     

川西稻城地区竹鸡顶铜矿床花岗细晶岩的特征 及其成矿意义

竹鸡顶铜矿是中国西南“三江”多金属成矿带的典型铜矿床,矿体主要产于花岗细晶岩体内,目前已圈定3个规模较大的含铜矿花岗细晶岩体,铜矿最高品位达11.42%。花岗细晶岩体微量元素表现为Rb、Th、U等低场强元素含量相对富集,而Ba、Nb、Sr、P、Ti则明显亏损,为轻稀土元素富集型,呈现中等负Eu异常的特点。认为该区岩浆可能起源于中下地壳,形成于滞后型火山弧环境。围岩蚀变特征及次生氧化带的垂直分带特征均显示出类斑岩型铜矿床的特征,Cu-Mo综合异常明显较弱,而Pb-Zn综合异常相对较强,推断竹鸡顶铜矿为热液-斑岩型铜矿床,地表处于含矿斑岩体的顶部,主矿体可能还有一定的埋藏深度。矿床除铜富集外,可能还有锌、铋、钴、砷等的富集。