浅谈前寒武纪条带状铁建造的沉积-变质成矿过程

条带状铁建造（BIF）是3.5~1.8Ga前陆架和洋盆的常见沉积物。前寒武纪条带状铁建造构成了世界上重要的铁矿资源。虽然它们成矿过程及其演化的许多方面的问题仍未解决,但人们普遍认为,它们沉积方式的长期变化与地球的环境和地球化学演化有关。条带状铁建造记录了前寒武纪古海洋、古环境、大气条件和细菌代谢条件以及铁的来源和沉积过程。大型BIF沉积与大火成岩省有成因联系,其铁的来源与火山物质加入的海底热液体系有关,或有陆缘岩石风化的无机物产物加入,越靠近陆缘,陆源碎屑物质加入的越多。然而,在太古宙到古元古代期间,BIF沉积的深水盆地中陆源物质的加入很少。那时的铁建造沉积在缺氧的海洋中,通过微生物的光合作用、无氧光合氧化和紫外光线辐射氧化等机制对溶解的二价铁进行氧化,从而形成三价铁氢氧化物和氧化物的沉积。大多数BIF大型矿床,自其在沉积环境中形成以来,它们在从太古宙直至中生代的漫长的地质历史演化过程中经历了铁矿的品位由低到高转化的复杂地质过程,一般经历了深部交代变质作用的除硅、除碳酸岩矿物的富集成矿和浅部风化富集成矿过程。许多BIF铁矿经历了从绿片岩相到角闪岩相变质作用,但到达的压力条件都不是很高,这或许与俯冲的高密度BIF铁矿难以折返的动力学机制有关。迄今为止,变质作用、尤其是高级变质作用对成矿过程的影响研究较少,是今后值得关注的领域。

     

前寒武纪条带状铁建造(BIF)中金的成矿作用

前寒武纪条带状铁建造(Banded Iron Formation)(以下简称为铁建造)广泛分布在世界各地的早前寒武纪火山-沉积岩层中。它不仅是早期地质体的重要组分,在一定程度上反映当时的地质环境及地壳演化的特点;更重要的具有重大的经济意义。前寒武纪铁建造是铁矿石的主要来源,据统计这类铁矿的储量约占世界铁矿总储量的60％。除铁矿外,有相当数量的金矿与前寒武纪铁建造有密切的空间、时间和成因的关系。北美最大的金矿-霍姆斯塔克金矿,从1878年建厂到1979年为止,已生产黄金1120吨。霍姆     

山西五台山地区太古宙条带状铁建造地球化学特征及成因

五台山地区是中国典型的太古宙条带状铁建造发育区。 系统的稀土、微量元素地球化学研究结果表明, 本区条带状铁建造稀土元素组成与北美页岩相比, 具明显的正铕异常, HREE相对富集, 而Zr、Ba、Sr、Pb等属酸性岩类强烈富集的不相容元素,相对于 上陆壳明显亏损, 结合现代海底热流沉积地球化学的研究成果,认为本区条带状铁建造为古海底热流化学沉积作用的产物, 其形成与五台山地区太古宙基性火山活动密切相关。     

加拿大斯拉夫太古宙构造省的矿床:岩石和构造环境

斯拉夫构造省是一个富金属的太古宙金属成矿省,具有许多金、贱金属—银和稀有金属伟晶岩矿床。斯拉夫省位于加拿大的西北地区,是一个太古宙花岗岩—绿岩地体,面积约190,000km~2。该省保存有地球上最古老的岩石,并经受了太古宙和元古宙造山运动。前者形成了克拉通,后者破坏和改造了斯拉夫省的大部分地区,而形成了它目前的规模大小。斯拉夫省上壳岩由丰富的硬砂岩—泥岩(80%)和少量火山岩(15%)组成,并形成了两种不同类型的火山岩带。耶洛奈夫型火山岩带主要以拉斑玄武岩为主,Hacketti 河型火山岩带主要由酸性—中性钙碱性火山碎屑岩组成。斯拉夫火山成因块状硫化物具有     

条带状构造及矿物变形的研究——以冀东太古宙高级区为例

笔者发现冀东地区的混合岩化条带只是局部现象,而大部分条带构造与变形作用有关,根据成因不同,可将条带状构造划分为三种类型:①复合条带;②构造置换条带;③变质构造分异条带,其中变质构造分异条带分布最为广泛,组成这种条带的矿物在不同构造相中各有其变形特点。     

微生物参与前寒武纪条带状铁建造沉积的研究进展

地球演化早期太古代和早元古代大规模的条带状铁建造(BIF)是目前世界上最重要的铁矿资源。已有的稳定同位素组成、分子化石以及岩石磁学性质等证据支持早期微生物广泛参与了BIF的形成。本文评述了微生物参与BIF形成过程中铁搬运和沉淀及其同位素分馏、生物标志物和岩石磁学证据。深入地研究BIF成矿中的微生物矿化贡献,有助于解释BIF形成机制,反演前寒武纪大气—海洋环境演化,以及理解地球早期生命的过程。     

广西三江地区富禄组条带状铁建造的铁同位素初步研究

在前寒武纪早期,条带状含铁建造(BIF)十分发育.然而,在1.8 Ga以后,BIF在地球上消失了,直到新元古代冰期,巴西、纳米比亚、澳大利亚和我国扬子地区又再次出现了BIF.     

加强前寒武纪条带状铁建造中伴生矿床的研究

在世界范围内,前寒武纪条带状铁建造中除产出大量贫铁矿和富铁矿外,常共生和伴生许多金属和非金属矿产,特别是金、锰、铅锌铜和镍以及硫铁矿等矿床,其中不少达到大型和超大型规模,其经济价值超过铁矿床本身,在一些国家的国民经济中占有重要位置。我国前寒武纪鞍山式条带状铁建造除主要产出贫铁矿和少量富铁矿外,少数地区也已发现伴生金矿床。但目前已知多属于中小型矿床,大型金矿床和其他金属矿床迄今为止尚未发现,从综合找矿角度,应重视和加强这些矿床的研究和进一步寻找,一旦有新发现,一矿变多矿,在找矿中必将有重大突破。本文主要介绍国内外目前对这些矿床的研究现状和基本地质特征,为目前我国的找矿工作提供借鉴,扩大找矿思路。     

澜沧惠民式前寒武纪条带状铁硅建造的类型

本文指出:前寒武纪条带状铁硅建造存在一个连续系列;该系列以苏必利尔湖型作为代表沉积作用为主的为一端,以阿尔戈马型作为代表火山作用为主的为另一端,二者之间存在着过渡类型。本文总结了惠民式铁硅建造五个方面的特征:含矿的火山——沉积旋迥结构;火山岩特征及其成矿控制作用;矿石物质组成与沉积相;条带状构造和生物作用证据。探讨了它在滇西早期大地构造旋迥中的时空位置;並将其与苏必利尔湖型和阿尔戈马型进行对比。结果表明,惠民式铁硅建造在沉积作用方面与前者相似,而在火山作用方面又与后者相当。看来,火山和沉积两种作用在形成惠民式含铁建造中具有统一性,属连续系列中的过渡类型性质。     

玄武岩古风化淋滤生成条带状铁硅建造的模拟实验

A serics of simulating experiments on the mechanism of formation of banded ironsilica formations have been made using a suite of self-designed glasswares to model the hypergene circulation of surface water.The simulating process involved two stages;In the first stage weathering-leaching of basalts by strongly acidic meteoric water formed in the volcanic period of early Proeambrian,resulting in amorphous silica precipitates and strongly acidic ore solutions(pH,1.25),and in the second stage weathering-leaching of basalts by rainwater satupated with CO2 gas free fromcontamination of volcanie gases in the intermission of volcanic activity.Under such conditions the pH value of the seawater would increase.When the pH value rose to 1.25-3.00,ferric hydroxide and amorphous silica would be alternatively precipitated due to periodic heating of the upper solutions and continueous addition of pH-high basalt leaching solutions.This is a possible explanation for the mechanism of formation of banded iron-silica formations.     

条带状铁建造(BIFs)研究的几个问题

前寒武纪条带状铁建造(BIFs)中拥有全球最重要的铁矿资源,BIFs中以及包括BIFs在内的含铁岩系还含有丰富的金、铜、锌、钴、铂族等有用元素。本论文主要针对BIFs形成过程中与成矿有关的几个关键问题进行评述和探讨,包括BIFs的成矿系列,地幔柱与BIFs的关系,微生物在BIFs形成中的作用等。认为BIFs内部以及包括BIFs在内的含铁岩系均构成贱、贵金属成矿系列;地幔柱与BIFs之间存在密切的时、空和成因联系;在早前寒武纪缺氧的环境下,厌氧的细菌类生物通过光合作用为BIFs中铁质沉淀提供了氧。希望该研究对包括BIFs的成矿作用在内的前寒武纪地质研究以及拓展找矿思路有所启示。     

条带状铁建造的原始矿物组成：进展与问题

原生矿物信息作为前寒武纪条带状铁建造(BIF)研究的最基本命题,是研究BIF成矿规律及其早期地球环境效应的基础。长期以来,将低级变质且保存部分原始矿物及沉积结构的BIF作为研究对象,进而追踪BIF的原始矿物组成与后期演变过程一直是科学家们关心的关键问题。目前,关于BIF原始矿物组成主要有三种认识：三价铁的氢氧化物、铁硅酸盐(成分类似于铁蛇纹石和黑硬绿泥石)和绿锈。其中,绿锈为含二价和三价铁的过渡态化合物,仅可见于局部缺氧环境。由于绿锈的亚稳态性质,对于其在类似于前寒武纪的富硅海洋条件下转变成何种矿物及相关转变的具体途径仍不清楚。因而,当前关于原始铁质矿物的争议主要存在于三价铁的氢氧化物和铁硅酸盐之间,由此引发的对BIF成矿理论及其对古环境指示意义的理解也存在较大分歧。本文系统回顾和评述了近年来BIF原始矿物组成研究的重要进展;在此基础上,认为三价铁的氢氧化物应是BIF最为主要的原始矿物,其次为铁硅酸盐矿物,二者可能在地质历史时间和空间分布上具有差异性。然而,支持铁硅酸盐原始成因的现有证据主要为经典的岩相学特征,急需更多元素和同位素地球化学等方面的佐证。BIF中现有铁质矿物组合应是原始沉...     

前寒武纪条带状含铁建造中的金矿床——以东风山金矿床为例

本文对佳木斯中间地块前寒武纪13处含铁建造进行了初步研究和391个样品含金性的查定,并在查明金矿床受条带状含铁建造严格控制、具有明显的层控性质的基础上,着重研究了金矿床在多期变质作用中的演变及其富集条件。东风山式金矿床原始沉积富含锰、钴元素。这一点,有力地支持和补充了世界同类金矿床的变质火山喷气-沉积成因说。