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...     

冀东水厂沉积变质型铁矿床流体包裹体特征

水厂铁矿是冀东地区一大型铁矿床,属于典型的BIF型铁矿床,矿体赋存于晚太古代变质岩系中。本文选取不同类型的磁铁石英岩样品,对其中石英流体包裹体进行系统的岩相学特征分析及显微测温测试,探讨变质流体的物化性质。流体包裹体岩相学结果显示,水厂铁矿主要发育五类包裹体,分为Ⅰ型次生包裹体、Ⅱ型富液的两相包裹体、Ⅲ型富气的两相包裹体、Ⅳ型含子晶的三相包裹体和Ⅴ型富CO_2的三相包裹体。流体包裹体显微测温结果显示,水厂铁矿变质作用峰期发育Ⅲ型和Ⅴ型包裹体,峰期变质流体均一温度为377~580℃,盐度(0.35wt%~9.73wt%)NaCleqv,显示高温低盐度特征;而变质作用峰期期后发育Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型包裹体,均一温度介于101~537℃之间,盐度范围为(0.88wt%~20.07wt%)NaCleqv,均一温度及盐度范围较宽。水厂铁矿以上流体包裹体特征结合其它地质证据,共同验证了水厂铁矿形成后遭受到变质作用的改造,并且可能存在多期次的特征。     

冀东麻粒岩流体包裹体研究

用各种方法对冀东麻粒岩中的包裹体进行分析后发现,第一类高温包裹体在石榴石和石英中呈负晶形出现,主要为高密度CO_2,对应的温度和压力表明该类包裹体是在麻粒岩相变质作用期间捕获的。第二和第三类包裹体的H_2O含量增加,形成温度依次降低,表明它们是在麻粒岩地体抬升的不同阶段捕获的。     

冀东马城沉积变质型铁矿床流体包裹体研究

司家营铁矿床是冀东地区典型的沉积变质型铁矿床,也是冀东地区最大的铁矿床,累计探明资源量达32亿吨。本文首先对司家营铁矿的区域地质、矿区地质及控矿条件等进行了系统总结,并结合前人对司家营铁矿构造背景、成矿时代、铁矿成因及后期改造作用的研究,初步建立了司家营铁矿的成矿模式。通过对司家营铁矿的航磁、地磁异常特征、区域重力异常特征及可控源音频大地电磁测深(CSAMT)剖面进行解析和矿致异常信息的提取,认为重磁法为主、电法为辅的地球物理方法在该地区可有效圈定矿集区。因此,本文在总结归纳司家营铁矿矿床地质控矿条件及地球物理特征的基础上,建立了司家营铁矿地质-地球物理找矿模型。该模型的建立可为滦县-滦南-昌黎地区进一步开展沉积变质型铁矿的找矿工作提供理论依据。     

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。     

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。     

冀东司家营条带状含铁建造铁矿石铁同位素特征及其地质意义

司家营条带状含铁建造（Banded iron formation,BIF）型铁矿床是冀东地区规模最大的铁矿床,前人对其进行了大量的年代学、岩石学和元素地球化学工作,但目前尚未对其进行Fe同位素研究。本文通过Fe同位素和主微量、稀土元素相结合的方法对司家营BIF的成矿物质来源和形成背景提出了有效制约,同时对司家营BIF的锆石U- Pb年龄数据进行补充。锆石U- Pb年代学显示,司家营BIF形成于2537~2531Ma。地球化学数据显示司家营BIF矿石主要由TFe2O3和SiO2组成,具有较低的Al2O3和TiO2含量,富集Fe重同位素（δ56Fe=0.341‰~0.525‰）;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,Y/Ho比率较高（Y/Ho=34.96~45.84）。这些特征表明司家营BIF是基本无碎屑物质参与的化学沉积岩,稀土元素来源于高温热液和海水的混合溶液,铁质来源于海相热液流体。司家营BIF缺乏真正的Ce负异常和Fe同位素组成均为正值指示其形成于缺氧环境。综合对比世界上其他地区太古宙BIF的Fe同位素特征,本文认为新太古代时期地球海洋含氧量逐步上升,此时海洋总体属于缺氧环境,但部分地区氧气含量较高。     

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。     

新疆阿尔泰两棵树铁矿流体包裹体及氢氧同位素特征

新疆两棵树铁矿位于阿尔泰南缘克朗盆地,矿床赋存于中-上泥盆统阿勒泰镇组片岩与二长花岗岩接触带的伟晶岩中。本文对矿石中石英流体包裹体进行显微测温分析,结果显示包裹体类型以液体包裹体为主,流体的均一温度变化于156~367℃,主要集中于210~250℃,成矿流体盐度w(NaCl_eq)为0.18%~18.72,密度为0.80~0.95 g/cm³,表明成矿流体属中温度、低盐度、中低密度的H₂O-NaCl体系。石英的δD_SMOW为-110‰~-76‰,δ¹⁸O_SMOW为5.3‰~7.9‰,δ¹⁸O_H2O为1.03‰~1.07‰,表明成矿流体来源于岩浆水,混合大气降水; 成矿时代为中泥盆世(约377 Ma),成矿作用与二长花岗岩的侵入有关; 温度和压力的降低、流体混合、水岩反应等在铁成矿过程中起着主导作用。     

冀东马城沉积变质型铁矿床流体包裹体研究

马城沉积变质型铁矿床是在近几年铁矿勘查中新发现超大型矿床,其矿体赋存于新太古界滦县群,铁矿形成后遭受了多期变质变形作用及后期热液蚀变。本文在野外工作的基础上,对马城沉积变质型铁矿床中不同类型磁铁石英岩中的石英开展了详细的流体包裹体研究,马城铁矿遭受绿帘-角闪岩相变质作用的峰期阶段主要形成IIb类气体包裹体和IV类含液态CO2三相包裹体,流体包裹体均一温度为314℃~580℃,盐度主要位于2wt%~10 wt%Na Cl区间,表现为低盐度特征;绿帘-角闪岩相变质作用峰后形成IIa类液体包裹体和III类含子矿物包裹体,流体包裹体主体均一温度为120~447℃,盐度0.88wt%~35.32wt%Na Cl,均一温度和盐度变化范围较大,可能代表了区域变质峰后阶段变质流体具有多期性的特点;后期热液蚀变阶段形成I类次生包裹体,包裹体均一温度为131~239℃,盐度为1.4wt%~21.6wt%Na Cl,表现为中低盐度特征。     

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。     

Fluid inclusion,rare earth element geochemistry,and isotopic characteristics of the eastern ore zone of the Baiyangping polymetallic Ore district,northwestern Yunnan Province,China

The Baiyangping Cu–Ag polymetallic ore district is located in the northern part of the Lanping–Simao foreland fold belt, which lies between the Jinshajiang–Ailaoshan and Lancangjiang faults in western Yunnan Province, China. The source of ore-forming fluids and materials within the eastern ore zone were investigated using fluid inclusion, rare earth element (REE), and isotopic (C, O, and S) analyses undertaken on sulfides, gangue minerals, wall rocks, and ores formed during the hydrothermal stage of mineralization. These analyses indicate: (1) The presence of five types of fluid inclusion, which contain various combinations of liquid (l) and vapor (v) phases at room temperature: (a) H₂O (l), (b) H₂O (l) + H₂O (v), (c) H₂O (v), (d) C_mH_n (v), and (e) H₂O (l) + CO₂ (l), sometimes with CO₂ (v). These inclusions have salinities of 1.4–19.9 wt.% NaCl equivalents, with two modes at approximately 5–10 and 16–21 wt.% NaCl equivalent, and homogenization temperatures between 101 °C and 295 °C. Five components were identified in fluid inclusions using Raman microspectrometry: H₂O, dolomite, calcite, CH₄, and N₂. (2) Calcite, dolomitized limestone, and dolomite contain total REE concentrations of 3.10–38.93 ppm, whereas wall rocks and ores contain REE concentrations of 1.21–196 ppm. Dolomitized limestone, dolomite, wall rock, and ore samples have similar chondrite-normalized REE patterns, with ores in the Huachangshan, Xiaquwu, and Dongzhiyan ore blocks having large negative δCe and δEu anomalies, which may be indicative of a change in redox conditions during fluid ascent, migration, and/or cooling. (3) δ³⁴S values for sphalerite, galena, pyrite, and tetrahedrite sulfide samples range from −7.3‰ to 2.1‰, a wide range that indicates multiple sulfur sources. The basin contains numerous sources of S, and deriving S from a mixture of these sources could have yielded these near-zero values, either by mixing of S from different sources, or by changes in the geological conditions of seawater sulfate reduction to sulfur. (4) The C–O isotopic analyses yield δ¹³C values from ca. zero to −10‰, and a wider range of δ¹⁸O values from ca. +6 to +24‰, suggestive of mixing between mantle-derived magma and marine carbonate sources during the evolution of ore-forming fluids, although potential contributions from organic carbon and basinal brine sources should also be considered. These data indicate that ore-forming fluids were derived from a mixture of organism, basinal brine, and mantle-derived magma sources, and as such, the eastern ore zone of the Baiyangping polymetallic ore deposit should be classified as a “Lanping-type” ore deposit.     

冀东杏山沉积变质型铁矿床富铁矿成因探讨

本文在野外勘查和岩(矿)相学基础上,对杏山铁矿块状富矿和条带状普通矿石进行主量元素、微量元素和稀土元素等系统研究。杏山铁矿石主要由磁铁矿和石英组成,其中块状富铁矿石相较于条带状普通矿石含有较多的镁铁质矿物,另外块状富矿(XS-60)手标本可见绿泥石化,但镜下蚀变程度较弱,其富矿成因与后期热液蚀变相关度不高;条带状贫矿(XS-10)遭受较强的后期热液蚀变,有一定程度的铁质富集,但仅限于富铁条带,富硅条带未蚀变。矿石中低Al2O3+Na2O含量和Zr、Sc、Th、Hf等含量特征表明杏山铁矿在沉积过程中很少有陆源碎屑加入。微量元素和稀土元素配分模式表明条带状普通矿石和块状富铁矿有共同的成矿物质来源,富铁矿和贫矿都是在缺氧环境下,通过海底热液与海水混合后同沉积形成的,而后期褶皱变形作用使贫矿层加厚的同时,也使富铁层加厚。