鞍山-本溪地区条带状铁建造的铁同位素与稀土元素特征及其对成矿物质来源的指示

通过Fe同位素、稀土元素与主量元素相结合的方法,对辽宁省鞍山-本溪地区新太古代条带状铁建造(BIF)的成矿物质来源提出了有效制约.BIF的化学成分主要由TFe2O3和SiO2组成,并且具有较低的Al2O3和TiO2含量,表明该地区BIF型贫铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素的总量较低,经页岩标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu、Y、La正异常,这些特征表明该地区BIF是古海洋的化学沉积岩,同时具有明显的火山热液贡献特征.用多接收电感耦合等离子体质谱仪(MCICP-MS)测定Fe同位素的结果表明,相对于标准IRMM-014,所测样品均显示Fe的重同位素富集,且Fe同位素组成与Eu异常存在明显的正相关关系,表明该地区BIF中铁的来源与海底火山热液活动密切相关,首次从成矿元素Fe本身为条带状铁建造的成矿物质来源提供了直接的证据.     

冀东司家营BIF铁矿流体包裹体及氧同位素研究

司家营BIF是冀东地区最大的铁矿床,赋存于一套绿帘-角闪岩相变质的新太古代变质岩中,可划分出5个演化期次,分别为沉积期、绿帘-角闪岩相变质期、褶皱变形期、韧性剪切和热液蚀变期以及抬升氧化期。其中绿帘-角闪岩相变质期形成的条纹状阳起磁铁石英岩以及韧性剪切和热液蚀变期形成的条带状磁铁石英岩、块状磁铁石英岩和黄铁矿石英脉的石英中广泛发育流体包裹体,可分为次生包裹体(Ⅰ类)、假次生包裹体(Ⅱ类)、原生包裹体(Ⅲ类)、含子矿物包裹体(Ⅳ类)和含CO2三相包裹体(Ⅴ类)。分布于条纹状磁铁石英岩石英-1中Ⅱ和Ⅲ类包裹体以及条带状磁铁石英岩石英-1Ⅴ类包裹体的均一温度为352~560℃、流体压力为0.11~0.20GPa、盐度为0.4%~3.3%NaCleqv,流体温压特征可代表绿帘-角闪岩相变质作用的温压条件;分布于条带状磁铁石英岩、块状磁铁石英岩和黄铁矿石英脉石英-2中Ⅱ和Ⅲ类包裹体均一温度集中于153~211.8℃,盐度为0.5%~22.6%NaCleqv,条纹状磁铁石英岩中磁铁矿-1的δ18O值为1.4‰~2.8‰,条带状和块状磁铁石英岩中磁铁矿-2的δ18O值为1.7‰~6.2‰。流体包裹体和氧同位素特征表明低温热液流体是铁矿床发生"去硅富铁"的主要原因;在不同类型矿石的石英中均产出有较多的气液两相和赤铁矿共生的Ⅰ类包裹体,可反映抬升氧化期流体特征,均一温度介于117~223℃,盐度集中分布于0.4%~5.0%NaCleqv,较低的氧化作用是司家营BIF无法形成假象赤铁矿-细板状赤铁矿型富铁矿体的直接原因。     

坦桑尼亚条带状含铁建造磁化率参数 统计特征及其应用

坦桑尼亚联合共和国位于赤道以南(南纬1°～11.5°),其金矿与条带状含铁建造(BIF)关系密切。系统地对坦桑尼亚BIF磁化率参数进行了测定、分析,统计整理了BIF磁化率参数值,进而研究了其磁性特征,并探讨了BIF磁化率对地面高精度磁测间接寻找BIF型金矿的指示作用,为预测矿区提供进一步的找矿信息及方向。     

广西新元古代BIF的铁同位素特征及其地质意义

通过分析广西三江地区新元古代条带状含铁建造的Fe同位素和主量元素组成,对海水的氧化还原状态提供了制约,为富禄期的地球处于间冰期提供了证据。相对于标准物质IRMM-014,新元古代含铁建造不同条带全岩样品的δ57Fe值变化范围1.60‰～2.20‰,平均值为1.85‰,表明BIF样品富集铁的重同位素。条带状含铁建造主要由Fe2O3和SiO2组成,但却具有较高的Al2O3含量。这表明条带状含铁建造样品不是纯净的化学沉积物,而是具有一定的碎屑物质输入。碎屑输入量的不同引起深色和浅色条带之间铁同位素组成存在着0.4‰的差别。剔除碎屑的影响,新元古代BIF从海水中沉淀的赤铁矿δ57Fe的平均值在2‰左右,略高于太古代条带状铁建造的Fe同位素组成,这表明当时海水的氧逸度可能比太古代还低。这说明在富禄期绝大部分海洋仍旧被冰盖覆盖,只在局部出现融化。因此,富禄期的地球可能出于冰期的相对温暖阶段,而不是间冰期。     

对冀东司家营铁矿深部找矿问题的探讨

司家营铁矿是冀东最大的单体铁矿床,其资源量约占冀东铁矿资源总量的六分之一,具有重要的经济意义和资源战略地位。司家营铁矿自1914年发现至今已有100多年,有悠久的勘查和研究历史,取得了一系列重要研究进展：矿床的成矿时代为新太古代晚期;矿质初始来源于海底高温热液与海水混合;矿区内的褶皱和断裂构造对矿体的最终定位有控制作用;矿床的原始成矿地质背景可能为弧后盆地;矿区有原生沉积和热液改造贫矿而成的富铁矿,后期构造运动可以导致进一步的富集。通过对司家营铁矿的研究进展和存在问题综述,本文认为：滦县岩群的中上层是后续深部找矿的目标层位,而富铁矿应在厚大的贫矿体中找;辨别断裂的性质有助于推断深部矿体位置,褶皱的转折端和断裂的交汇处有助于赋存富铁矿;磁异常和重力异常是找大矿、找富矿的重要标志;混合岩化和热液蚀变作用发育的位置更利于找富铁矿;后续的找矿工作建议在矿区西侧矿体延深方向上开展;随着埋藏深度的加大,弱小的磁异常也值得高度重视。     

BIF微量稀土元素分析方法及其在冀东司家营铁矿中的应用

以硅铁条带交替出现为特征的条带状铁建造(BIF)是世界上最重要的铁矿资源类型,精确分析磁铁矿的化学组成具有重要意义。本文开展了磁铁矿样品不同溶样方法分析结果的比对,并详细分析和讨论了冀东司家营铁矿磁铁矿与燧石单条带的微量及REE元素分析的地球化学特征。分析结果表明,对于磁铁矿样品,常规HF+HNO₃溶样法与HBr+HNO₃组合溶样法具有一致的溶样效果;司家营BIF的Zr,Sc,Th含量极低,表明未受陆源碎屑的污染;铁质与硅质具有低LREE、高HREE、La和Y正异常的海水REE特征,同时具有Eu正异常的热液REE特征;Ce负异常的缺乏,说明当时的古海洋是一个缺氧的环境。研究发现富铁条带的稀土总量大于富硅条带的稀土总量,这可能与硅、铁沉积物的地球化学习性相关,铁质沉积物更易吸收稀土元素。富矿和普通矿石具有原生的热液与海水的混合来源,部分富矿受到后期流体的强烈扰动,甚至表现出热液流体的特征。     

中国条带状铁建造金矿地质特征和成矿条件分析

我国条带状铁建造金矿主要分布在华北地台和佳木斯地块,分硫化物相、碳酸盐相、碳酸盐-氧化物混合相、硅酸盐-氧化物混合相和氧化物相条带状铁建造金矿五种类型。成矿经历火山沉积作用和区域变质作用两个阶段,形成于裂谷盆地,火山活动环境,受条带状铁建造层位、薄层、贫铁、沉积相和褶皱、剪切变形构造控制。成矿物质源于深部,直接来自条带状铁建造。成矿时代最老40Ar/39Ar同位素年龄为(2 416±64) Ma~(2 317±63) Ma。     

冀东马兰庄条带状硅铁建造的变质时代及地质意义

前寒武纪条带状硅铁建造(BIF)是世界,也是中国最重要的铁矿资源类型,无论是储量,还是开采量,均居首位.前寒武纪条带状硅铁建造是地球早期特有的化学沉积建造类型,广泛分布于太古代—早元古代(3.2～1.8 Ga),记录了地球早期大气和海洋的化学成分、氧化还原状态及演化,是广大地质工作者长期关注的焦点之一.在国外,与BIF...     

冀东司家营铁矿尾矿特征及综合利用建议

通过对冀东司家营铁矿尾矿的化学成分、矿物组成、矿物粒度、解离度以及矿物连生关系等测定,分析了该尾矿综合利用的途径,为同类型沉积变质型铁矿(BIF型铁矿)尾矿综合利用提供参考.分析结果表明,司家营铁尾矿属高硅高铁低铝尾矿;矿物组成以石英、阳起石、透辉石和长石为主,含少量赤铁矿、铁白云石、大隅石及云母等矿物;尾矿粒度以细砂...     

冀东太平村钼矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

太平村钼矿床位于燕辽钼(铜)成矿带中段南部,马兰峪复背斜核部西段。矿体主要赋存于燕山期中酸性侵入体外接触带的变质岩及角砾岩中,深部主要表现为隐伏似斑状二长花岗岩中的稀疏浸染状辉钼矿化,表明区内钼矿化与侵入岩系统有关。对矿区深部矿体中的7件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测年,其模式年龄为(162.5±2.5)~(165.7±2.5)Ma,加权平均年龄为(164.11±0.92)Ma,MSWD=0.82,等时线年龄为(164.4±3.9)Ma,MSWD=1.7,表明太平村钼矿形成于中侏罗世晚期。辉钼矿中Re含量为18.79×10~(-6)~66.65×10~(-6),平均41.86×10~(-6),指示成矿物质可能为壳幔混合来源,与同属燕辽钼(铜)成矿带的辽宁肖家营子钼矿床、冀东唐杖子金(钼)矿床、峪耳崖金矿床及下营房金矿床辉钼矿成矿时代、成矿物质来源基本一致,同属燕辽钼(铜)成矿带第三期构造-岩浆岩-成矿事件的产物。     

冀东司家营铁矿床富矿成矿条件研究

根据野外勘查,对冀东司家营铁矿床的普通矿石和富铁矿石进行了岩相学、主量元素、微量元素和稀土元素的研究。富铁矿顺层产于贫矿体中,富铁矿石颗粒与贫铁矿相比稍粗,主要由磁铁矿及铁闪石组成,部分铁闪石蚀变为绿泥石,表明司家营铁矿床的富铁矿矿石的形成与后期热液活动密切相关。司家营铁矿床不同矿石的主量元素分析结果表明,富矿石较普通矿石的石英含量减少,镁铁质矿物含量相对增加,所有矿石中MnO/TFe2O3比值极低,含量变化于0.001～0.01之间,平均值为0.002,指示了矿石的热水沉积成因。普通矿石和富铁矿石的微量元素和稀土元素配分模式有较好的一致性,表明不同类型矿石成矿物质来源可能相同。与磁铁矿普通矿石相比,赤铁矿普通矿石和富铁矿矿石的∑REE+Y含量更高,稀土元素配分曲线相比较更加平缓。造成赤铁矿普通矿石∑REE+Y含量增高和稀土元素配分曲线平缓的原因可能是赤铁矿距离地表较近,遭受后期淋滤作用。关于富铁矿矿石稀土元素∑REE+Y含量最高和稀土元素配分曲线平缓的原因,除了铁质沉积物更易吸收稀土元素外,后期变质热液蚀变也是非常重要的因素。     

冀东柞栏杖子BIF地球化学特征、形成时代及其地质意义

冀东地区柞栏杖子BIF出露于绿片岩相—低角闪岩相朱杖子岩群变质岩中。铁矿石主要由石英和磁铁矿组成,还含有少量透闪石和黑云母。主量元素主要为Si O2、Fe2O3和Fe O,其次为少量的Ca O和Mg O。较低的Al2O3含量、极低的Ti O2含量和高场强元素(HFSE)暗示,铁矿石中陆源碎屑物质含量很低。铁矿石的稀土元素含量较低,稀土元素配分模式特征为轻稀土元素相对亏损、重稀土元素相对富集。较明显的Eu正异常、轻微的Y正异常及较高的Y/Ho值的稀土元素特征,类似于高温热液和海水的混合热液,暗示成矿物质主要来自于海水和高温热液。对柞栏杖子BIF矿体夹层黑云斜长变粒岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年,207Pb/206Pb年龄加权平均值为2572±8Ma(MSWD=5.8),可代表柞栏杖子BIF的形成年龄。综合前人研究,认为冀东地区变质级别不同的BIF物质来源相同、形成年代相近,BIF的变质可能和2500Ma左右华北克拉通东部陆块发生的地幔岩浆底侵事件有关。     

河北武安西石门铁矿床Fe同位素特征及其成矿指示意义

发育于太行山造山带南段的西石门铁矿矿体和岩体、碳酸盐岩地层之间有非常明显的接触界线,且具有明显的侵入关系.矿石矿物主要以自形磁铁矿为主,矿石发育气孔构造,显示了充填-贯入的特征.全岩地球化学分析结果表明,闪长岩与钠长岩的FeO、MgO与TiO₂呈明显的线性正相关,Na₂O与SiO₂呈微弱线性正相关,而Na₂O与CaO呈线性负相关.闪长岩Fe同位素组成的变化范围为δ⁵⁶Fe=-0.048‰~0.223‰,平均值为δ⁵⁶Fe=0.070‰±0.197(2SD,n=6);钠长岩Fe同位素组成的变化范围为δ⁵⁶Fe=0.033‰~0.101‰,平均值为δ⁵⁶Fe=0.063‰±0.070(2SD,n=4);磁铁矿矿石Fe同位素组成的变化范围为δ⁵⁶Fe=0.008‰~0.115‰,平均值为δ⁵⁶Fe=0.065‰±0.089(2SD,n=12);两个矽卡岩Fe同位素分别为-0.085‰和0.025‰;大理岩样品的δ⁵⁶Fe为-0.320‰.磁铁矿矿石Fe同位素组成和平均火成岩接近,且较为均一,铁的来源很可能来自于高温"矿浆".本文提出西石门铁矿床为岩浆通道-"矿浆"贯入式成矿.矿体下部相比上部更偏富集Fe的重同位素,判断"矿浆"运移方向是从下部往上部运移.     

冀东峪耳崖金矿床辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义

峪耳崖金矿床是冀东地区重要的金矿之一,位于华北板块燕山造山带东段,马兰峪复背斜北翼。金矿体赋存于峪耳崖花岗岩及其与灰质白云岩接触带中,矿化类型包括石英脉型和细脉浸染型,属中温热液型矿床。本次工作采用Re-Os同位素测年技术,对该矿床主成矿阶段的7件辉钼矿样品进行了精确定年,获得模式年龄为(168.4±2.5)Ma~(171.7±3.0)Ma,加权平均年龄为(169.84±0.95)Ma,等时线年龄为(171.9±2.7)Ma,表明矿床形成于中侏罗世,与成矿花岗岩侵位时间基本一致。辉钼矿的铼含量为50.63×10-6~116.1×10-6,平均84.61×10-6,指示成矿物质可能为壳幔混合来源。结合前人研究成果资料分析,峪耳崖金矿是冀东地区燕山早期区域性强烈构造-岩浆-成矿作用的产物。