山西吕梁古元古代袁家村铁矿BIF稀土元素地球化学及其对大氧化事件的指示

华北克拉通是前寒武纪BIF的重要产区，袁家村铁矿位于山西吕梁地区，是国内疑似Superior型BIF的范例。BIF赋存于吕梁群下部袁家村组沉积岩系，前人根据上覆和下伏含火山岩地层的时代，推测袁家村组的形成时代为2.3—2.1Ga，晚于或在大氧化事件（GOE）发生的时间范围（2.4～2.2Ga）内。袁家村铁矿区BIF主要由半自形。它形粒状磁铁矿和石英组成，较少见其他矿物，变质程度较浅，为绿片岩相。低角闪岩相。该BIF的地球化学特征与Superior型BIF类似，经后太古宙平均页岩（PAAS）标准化后，La，Y和Eu元素的正异常显示成矿物质来源主要来自高温热液和海水，缺乏或仅有微量陆源碎屑的混染；稀土元素特征显示出部分Ce的正异常，较小的Y／Ho比值和较大的Ce异常，LREE／HREE（（Pr／Yb）PAAS）比值范围，与古元古代晚期（〈2.0Ga）世界典型铁建造基本一致，说明了吕梁地区2.3～2.1Ga古海洋为氧化还原状态分层的海洋。其原因推测与当时发生的大氧化事件有关，即大氧化事件造成上部氧化水体中Ce和Mn的氧化，在海水中存在Mn的氢氧化物载体，不同的氧化还原状态下这种载体的溶解和形成就会造成BIF特有的稀土元素特征。BIF的沉淀环境可能发生于氧化还原变层及其下部的还原水体中。