条带状铁建造:特征、成因及其对地球环境的制约

条带状铁建造(BIF)是由硅质和铁质组成的化学沉积岩,通常具有典型的薄层或薄板状构造。BIF不仅记录了丰富的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈状态及演化的信息,而且与其相关的铁矿也是世界上最重要的铁矿资源类型。虽然对BIF的研究已取得了丰富的成果,近年来若干新颖的观点和重要的发现对进一步深入研究BIF成因提供了重要思考途径和研究线索。文章总结了BIF类型、矿物学和地球化学特征,分析了BIF形成条件及大规模缺失机理,阐述了BIF的形成和大气圈两次重大氧化事件(古元古代大氧化事件,2.4～2.1 Ga,新元古代氧化事件,0.8～0.55 Ga?)之间的关系,认为BIF与海底岩浆-热液活动具有密切的成因联系。最后,提出BIF的沉积和消亡与重大地质事件密切相关,这些重大地质事件也相互作用,共同制约着大气海洋环境演化、地球生物学和地球动力学过程。关于BIF精细成矿时代、条带/条纹形成的机制、重大地质事件对BIF形成的制约和BIF微生物成因等方面仍存在较多问题。随着大数据、精细成矿年代学、模拟实验、非传统稳定同位素(Fe、Cr、U、Mo和Cu同位素等)新技术方法的进步,及对现代洋底热液系统的深入认识,将有助于揭开BIF成因的神秘面纱。     

甘肃寨上金矿床中Cu-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物、S合金矿物的发现及其地质意义

在研究甘肃寨上金矿床物质组分的过程中,通过对矿物的反光显微镜下观察与电子探针分析,发现了Ni的自然金属、Cu-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物及其S的多元合金矿物,如自然镍、Zn—Cu合金、Ni-Zn-Cu合金、Sn-Zn-Ni-Cu合金、Zn—Cu—Ni合金、Zn—Fe—Cu—Sn-Ni合金、Fe—Ni—S合金、Sn—Fe—Ni-S合金、Fe-Zn-Cu-Ni-S合金、Zn-Ni-Cu-Fe-S合金等矿物．与国内外已发现的Zn—Cu合金矿物相比,所发现的Zn—Cu合金矿物为α,α＋β相,尤其是α-ZnCu合金矿物,Cu含量更高．而由Cu,Ni,Zn,Sn和Fe组成的多金属互化物及其s的多元合金矿物,在国内外尚无报道．这些合金矿物均属自然界罕见的矿物种类,其生成条件独特,是在一种缺氧、低硫的强还原环境中形成的．     

吉林通化赤柏松铜镍硫化物矿床含矿岩体之时代研究

1 成矿地质背景赤柏松铜镍硫化物矿床在大地构造位置上属华北克拉通北缘东段,本溪-浑江断裂北侧由东西而北东的区域构造转折部位.     

辽宁弓长岭铁矿床二矿区流体包裹体研究

弓长岭铁矿床二矿区富铁矿体在空间上与由石榴子石、角闪石、绿泥石等矿物组成的交代岩关系密切,显示与热液活动相关。根据交代岩中矿物共生组合、交代岩与矿体的穿插交代关系等特征,将弓长岭铁矿床二矿区富矿成矿过程分为早期热液交代阶段、晚期热液交代阶段和石英脉阶段。对这3个阶段石英中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温和激光拉曼光谱分析。结果表明,不同测定对象中的流体包裹体类型相似,主要有富液相、富气相及含子矿物多相包裹体等类型。但它们的均一温度和盐度有明显差别,早期热液交代阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于340~398℃,盐度主要集中于0.88%~6.3%和33.5%~40.6%两个区间,成矿流体以富CO₂的CO₂-CH₄-H₂O的中低盐度、中高温热液流体为主,并混有含石盐子矿物的高盐度、中高温热液流体,有大量磁铁矿富矿形成;晚期热液交代阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于230~280℃,盐度主要集中于0.88%~4.96%,该阶段成矿流体为含CO₂的CO₂-H₂O±CH₄的中低温、低盐度热液流体,是富矿的较重要成矿阶段;石英脉阶段石英中的包裹体均一温度主要集中于150~180℃,盐度主要集中于1.06%~2.07%,该阶段流体为含CO₂-H₂O的低盐度、低温的热液流体,与富矿的形成关系不大。     

中国磁性铁矿石全铁品位和磁性铁品位关系及其意义

中国铁矿以可磁选的低品位磁性铁矿石为主,但是圈定铁矿体多以全铁品位为依据。文章整理了矿产资源储量数据库中磁性铁矿石的全铁品位及其对应磁性铁品位数据,筛选出493组数据,建立了沉积变质型、岩浆型、火山岩型、矽卡岩-热液型铁矿床磁性铁矿石的全铁（TFe）品位与磁性铁（mFe）品位关系式,全部493组数据为mFe(%)=0.9077TFe(%)-3.1442,沉积变质型铁矿为mFe(%)=0.8605TFe(%)-1.8275,火山岩型铁矿为mFe(%)=0.6669TFe(%)+2.6842,矽卡岩-热液型铁矿为mFe(%)=0.9320TFe(%)-3.2442,岩浆型铁矿为mFe(%)=0.8799TFe(%)-3.0174。假定铁矿石的全铁品位为20%和25%时,根据这些关系式估算的磁性铁品位与地质行业规范的边界品位（w(TFe)≥20%,w(mFe)≥15%）和最低工业品位（w(TFe)≥25%,w(mFe)≥20%）十分一致。磁性铁品位的估算,对评价铁矿资源的可利用性、进行国际对比和研究保障程度具有重要参考价值。     

沉积变质型铁矿成矿条件及富铁矿形成机制

我国铁矿床类型有沉积变质型、岩浆型、接触交代 热液型(矽卡岩型)、火山岩型、沉积型和风化淋滤型6种,以沉积变质型最为重要。我国的沉积变质型铁矿床主要分布于华北克拉通,以鞍山式铁矿为代表,沉积时代为新太古代末,为阿尔果马型条带状铁建造 (BIF)变质而成;吕梁地区的袁家村式铁矿为苏比利尔型BIF变质而成,BIF沉积时代为2. 384~2. 210 Ga或新太古代末;舞阳、霍邱地区的沉积变质型铁矿可能为苏比利尔型BIF变质产物,BIF沉积时代分别为2. 473~2. 468 Ga、＜2. 54 Ga。BIF的形成与缺氧环境向大氧化事件初期的层化海洋环境过渡有关,海水中巨量溶解的铁质部分氧化,在初始层化海洋氧化还原界面附近的浅海环境以胶体形式沉淀。我国的BIF遭受区域变质变形作用,成为条带状磁铁石英岩,作为沉积变质型铁矿开发利用。BIF经历后期流体改造可形成富铁矿,形成机制有“去硅富铁”、“铁质活化再富集”和“去碳酸盐富铁”3种,弓长岭富铁矿的成矿年龄为1. 85 Ga左右,由BIF“去硅富铁”而成;齐大山富铁矿可能形成于2. 5 Ga,由BIF“铁质活化再富集”而成;袁家村富铁矿形成于1. 41~1. 34 Ga,可能由含碳酸盐的BIF“去碳酸盐富铁”而成。     

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。     

大兴安岭北部比利亚谷铅锌矿黄铁矿Re-Os同位素年龄及He-Ar同位素地球化学特征

比利亚谷铅锌矿位于海拉尔-根河中生代火山盆地北西缘的得尔布干成矿带.该矿床赋存于上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩中,受NW向断裂构造控制,主矿体呈脉状产出.由于缺少适合传统放射性同位素定年的矿物,其成矿时代未得到很好的限定,制约了对矿床成因的认识.本文采用矿床中与矿石矿物密切共生的黄铁矿Re-Os同位素定年技术对比利亚谷...     

东天山维权银铜矿床中钴矿化发现及成因意义

新疆东天山地区是中国重要的钴成矿带之一,在多个与基性-超基性岩有关的铜镍硫化物矿床和磁海铁矿床中伴生有中小型钴矿资源。最近,笔者在研究东天山维权矽卡岩型银铜矿床物质组分的过程中,通过显微镜观察、电子探针扫描和成分分析发现了独立钴矿物辉砷钴矿,不仅代表了东天山含钴矿床的新类型,而且具有综合利用的前景。文章对维权矿床中铜银钴矿石类型、矿石中辉砷钴矿和其他主要金属矿物的赋存状态进行了研究,划分出铜矿石、铁铜矿石、含银铜钴矿石、银矿石、含钴铁铜矿石和铅银铜矿石6种矿石类型,认为它们可能是铁铜、钴、银3期成矿作用叠加的产物,钴成矿作用为独立的一期中高温热液成矿作用,含钴铁铜矿石是钴成矿作用叠加在铁铜成矿作用之上形成,而含银钴铜矿石是银成矿作用叠加在钴成矿作用之上形成。