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新太古代清原绿岩带下甸子BIF铁矿地质特征及含黄铁矿条带BIF的成因探讨
引用本文:彭自栋,张连昌,王长乐,佟小雪,南景博.新太古代清原绿岩带下甸子BIF铁矿地质特征及含黄铁矿条带BIF的成因探讨[J].岩石学报,2018,34(2):398-426.
作者姓名:彭自栋  张连昌  王长乐  佟小雪  南景博
作者单位:中国科学院矿产资源研究重点实验室, 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院矿产资源研究重点实验室, 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029,中国科学院矿产资源研究重点实验室, 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029,中国科学院矿产资源研究重点实验室, 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029;中国科学院地球科学研究院, 北京 100029;中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院大学, 北京 100049;中国科学院深海科学与工程研究所深海科学部, 三亚 572000
基金项目:本文受国家自然科学基金项目(41572076、41602085)和"973"项目(2012CB416601)联合资助.
摘    要:新太古代清原绿岩带位于华北克拉通北缘,该绿岩带中发育独特的VMS和BIF(Algoma型)组合,其中下甸子铁矿是此类BIF的典型代表。下甸子BIF赋存于绿岩带南天门组下部,围岩及夹层为斜长角闪岩及少量石榴云母片岩。矿体夹层斜长角闪岩中锆石的SIMS年代学分析获得了2497.8±7.4Ma的变质年龄,而原位氧同位素分析显示变质锆石的δ18O值为5.3‰~6.2‰,与现代地幔基本一致,表明在变质过程中其锆石的氧同位素体系保持稳定。BIF矿石类型主要有硅酸盐型和含黄铁矿条带型两种,前者的矿物组合为石英、磁铁矿和铁阳起石,而后者的矿物组合为石英、磁铁矿、阳起石、黄铁矿和少量方解石。大部分矿石的Al_2O_3、TiO_2和HFSE(如,Zr、Hf、Th、U等)含量极低,说明其未受到碎屑物质混染,PAAS标准化后,两类矿石稀土元素显示与海水类似的特征,即La、Y的正异常和LREE相对于HREE的亏损;同时,显著的正Eu异常指示成矿过程中有海底高温热液组分的参与;此外,所有样品均无明显的Ce异常,表明其沉淀自还原的海水中。通过与华北地区其他Algoma型BIF对比发现,下甸子两类矿石均具有较高的CaO/(CaO+MgO)值以及接近球粒陨石的Y/Ho值,表明其可能沉淀环境与海底热液喷口较近,且热液组分(以高温热液为主,可能有少量低温热液)的贡献较大。相比于硅酸盐型矿石,含黄铁矿条带型矿石的HREE含量较低、Eu正异常和LREE含量偏高,这可能与其沉淀过程中海底的局部热液的脉动式活动有关,其中黄铁矿条带可能为热液喷流沉积成因。BIF围岩斜长角闪岩的地球化学特征分析显示,其原岩玄武质岩石的岩浆可能来自亏损地幔,但在上升过程中受到了少量陆壳物质的混染,结合前人对清原绿岩带表壳岩系和TTG的年代学及地球化学研究,推测下甸子BIF可能形成于晚太古代洋陆俯冲过程中的火山弧或弧后盆地环境中。

关 键 词:下甸子  BIF  地质特征  矿石成因  清原绿岩带  新太古代
收稿时间:2017/2/2 0:00:00
修稿时间:2017/12/12 0:00:00

Geological features and genesis of the Neoarchean pyrite-bearing Xiadianzi BIF, Qingyuan greenstone belt
PENG ZiDong,ZHANG LianChang,WANG ChangLe,TONG XiaoXue and NAN JingBo.Geological features and genesis of the Neoarchean pyrite-bearing Xiadianzi BIF, Qingyuan greenstone belt[J].Acta Petrologica Sinica,2018,34(2):398-426.
Authors:PENG ZiDong  ZHANG LianChang  WANG ChangLe  TONG XiaoXue and NAN JingBo
Institution:Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;Institutions of Earth Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China,Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;Institutions of Earth Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China,Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;Institutions of Earth Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China,Key Laboratory of Mineral Resources, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;Institutions of Earth Science, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China and University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;Deep Sea Science Division, Institute of Deep Sea Science and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Sanya 572000, China
Abstract:
Keywords:Xiadianzi  BIF  Geological features  Ore genesis  Qingyuan greenstone belt  Neoarchean
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