冀东、五台和吕梁地区条带状铁矿的稀土元素特征及其地质意义

详细报道了冀东、五台和吕梁地区条带状铁矿全岩样品的稀土元素分析结果。结果表明,研究区BIF具有非常相似的特征:稀土总量均较低;经页岩标准化的稀土元素配分模式均呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征;Y/Ho比值较高;具有明显的Eu、Y、La的正异常,且这些特征表明研究区BIF的稀土元素来源于火山热液和海水的混合溶液。虽然BIF均显示Eu正异常,但不同类型、不同沉积年龄BIF的铕异常程度不同:与吕梁地区Superior型铁矿相比,冀东和五台地区的Algoma型铁矿显示了更大的Eu正异常;并且自中太古代—新太古代—古元古代,BIF的铕正异常逐渐减小,这可能反映了随着BIF沉积年龄的减小,进入到该地区海水中的高温热液流体逐渐减少;同时,研究区BIF缺乏明显的Ce负异常,可能暗示在BIF沉积时海水的氧化还原状态为缺氧环境。

山西五台山和冀东迁安地区条带状铁矿的岩石化学特征及其地质意义

详细报道了五台山地区白峪里、柏枝岩和峨口(又名山羊坪铁矿)3个新太古代条带状铁矿床和冀东迁安地区条带状铁矿样品的岩石学和岩石化学特征,并与辽宁鞍山和山东韩旺以及国外同类矿床进行了对比。五台山地区和冀东迁安地区条带状铁矿的微量元素和稀土元素的含量和配分特征与国内外同类矿床十分一致:4个地区条带状铁矿样品均富集Th、U、La、Ce、P、Sm等元素,亏损K、Nb、Sr、Hf、Er、Ti等元素;稀土元素总量均较低,是太古宙海洋沉积特征之一,轻稀土元素轻微亏损,重稀土元素稍富集,具有明显的Eu的正异常,部分具有Y正异常。Y的异常通常代表了海水的特征,Eu的正异常指示了高温海底热液的特征,由此可判断铁硅质建造形成于热海水环境。五台山地区与条带状铁矿伴生的黄铁矿的δ34S值在零附近,表明其来源于地幔。由此可知所研究条带状铁矿床是幔源的火山喷发或火山喷气带来的硅铁质溶于海水后在特定条件下经化学沉积而成。

山东韩旺新太古代条带状铁矿的稀土和微量元素特征

山东韩旺条带状铁矿是一个新太古代大型鞍山式铁矿床,本文主要对韩旺条带状铁矿进行了岩石学和岩石化学方面的研究,并与国内外该类型矿床进行对比。岩石学研究结果认为其经受了绿片岩相至低角闪岩相变质作用,磁铁矿部分受到变质重结晶,但局部仍保存有化学沉积的特征。在TFe-(CaO+MgO)-SiO2图解中,其分布与五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致。韩旺铁矿稀土元素含量较低,具有太古宙海洋沉积的特征,在PAAS(太古宙后平均澳大利亚沉积岩)标准化的稀土配分曲线中显示轻稀土的相对亏损和重稀土的相对富集,具有较强的Eu的正异常和明显的Y的正异常,无明显的Ce异常,这一特征与我国鞍山弓长岭和五台山及世界许多地区的太古宙BIF特征一致。微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等元素的含量都较低,在原始地幔标准化的微量元素配分曲线中具U、Ta、La、Ce、P正异常,K、Nb、Sr、Hf、Zr负异常。文章中也对韩旺条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比。综合研究结果认为韩旺条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质,形成于海洋化学沉积环境。

前寒武纪条带状铁矿硅同位素特征及其地质意义

前寒武纪条带状铁矿是世界上最重要的铁矿资源。虽然近年来对其开展了大量氧、碳、锶、钕同位素及稀土和微量元素研究并对其成因提供了大量证据,但其硅同位素研究资料极少。本文对前寒武纪条带状铁矿硅同位素的对比研究表明,我国冀东迁安铁矿磁铁石英岩δ30Si值为-0.8‰～-1.4‰,辽宁弓长岭铁矿磁铁石英岩为-0.9‰～-2.2‰,加拿大苏必利尔铁矿的石英δ30Si值为-1.6‰,明显低于含矿围岩。文章认为该类型铁矿是前寒武纪海底火山-沉积环境中热水化学沉积产物。

辽宁本溪歪头山条带状铁矿岩石学、矿物学及U-Pb年代学

前寒武纪条带状铁建造(banded iron formation,简称BIF)指全铁含量大于15%,具有由富铁矿物和脉石矿物组成的条带状构造的化学沉积岩。BIF包括两种类型:Algoma型多产于太古代,形成于岛弧、弧后盆地或克拉通内裂谷带,与海底火山活动关系密切;Superior型多产于早元古代,形成于浅海环境,不含或含有极少量的火山岩(Gross,1980)。几十年来,BIF相关科学问题是地球科学研究的热点与难点。

山东省韩旺条带状铁矿床地质特征及其成矿地质条件分析

山东省沂源县韩旺铁矿是华北克拉通一大型条带状铁矿床,铁矿层赋存于新太古代泰山岩群雁翎关组上部的变质岩系中。矿体规模较大,断续延伸近8 000m,单矿层厚度一般1～25m。矿体总体呈单斜层状产出,矿石为硅质和铁质相间排列构成的条纹—条带状构造。含矿岩性主要为含磁铁斜长角闪片岩、含磁铁石英角闪片岩及片麻岩类,原岩属于中基性的火山岩和火山沉积岩类。结合近些年来国内外学者在研究前寒武纪BIF铁矿年代学、同位素地球化学与成矿作用方面取得的最新进展,认为韩旺铁矿沉积成矿时代为～2.6Ga,矿床形成于海洋化学沉积环境,成矿物质来源具有明显的火山物质贡献特征,矿床的形成与华北地区太古宙克拉通化形成的稳定沉积环境以及微生物的参与是密不可分的。

青海省祁漫塔格那西郭勒地区条带状铁矿的稀土和微量元素特征

那西郭勒铁矿是近年来东昆仑祁漫塔格古元古代金水口岩群中新发现的沉积变质型铁矿。为探讨那西郭勒铁矿的物质来源、形成环境,以那西郭勒条带状铁矿为研究对象,对矿石微量元素和稀土元素进行了系统测试。结果表明:矿石样品中∑REE和Y具有高度一致的特征,稀土总量较低,为68.51~103.29μg/g,Y/Ho比值较高;经太古界后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后的稀土元素配分模式呈现重稀土富集、轻稀土亏损的分馏模式,且具有Eu,Y,La的正异常;铁矿石Ti/V比值为19~54.45,明显高于铁质页岩中Ti/V比值,可能与海底火山活动有关;Ni/Co比值平均为1.52,高度一致的Zr和Hf以及V和Sc的正相关。由此可见那西郭勒地区条带状磁铁矿的稀土元素来源为火山热液和海水的混合溶液,尽管磁铁矿的Ce/Ce*比值为0.86~0.92,但样品缺乏真正意义的Ce负异常,指示在铁矿沉积时海水的氧化还原状态为可能缺氧环境。

条带状铁建造(BIF)与地球大氧化事件

地球大氧化事件是指约24亿年前的地球大气圈中开始出现氧并连续增加。到20世纪末对地球大氧化事件的形成和演化模型可概括为两类:22亿年前为缺氧大气圈,22～19亿年大气圈中O_2明显增加,而后逐渐增加到现代大气圈O_2含量水平的C-W-K-H模型;大气圈中O_2含量自40亿年来近于常数,在现代大气圈O_2含量水平的50%范围内变化的D-K-O模型。21世纪开始实施了太古宙生物圈钻探计划(ABDP),在太古宙—元古宙页岩、条带状铁矿建造中微生物、S、C同位素分馏、稀土元素及过渡族金属Ni、Fe、Mo等含量变化等方面取得了许多新成果,建立了大气圈游离氧产生机理及含量变化的不同模型,将大气圈中氧的出现时间至少提前到25亿年前。中国前寒武纪条带状铁矿建造BIF广泛发育,特别是特有的稀土铁建造及其稀土地球化学初步研究成果表明,稀土元素的含量、轻重稀土的分异及变价元素Eu的相对富集与亏损,均显示明显的对时间的依赖。文中提出,应对其开展系统地质地球化学研究,可为大气圈、水圈的演化,特别是对研究中国铁矿的形成和分布规律研究提供重要参考资料。

华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题

研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性。大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征。根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型。华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关。华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境。华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见。本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别。阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘。华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出Fe和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢。但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究。

辽宁本溪贾家堡子地区BIF铁矿床地球化学特征

利用主量元素和稀土元素相结合的地球化学方法,对本溪贾家堡子铁矿成矿物质来源和矿床成因进行了研究.结果表明:贾家堡子地区条带状铁矿(BIF)的化学成分主要为TFe2O3和SiO2,并且Al2O3和TiO2含量较低,这一特征与鞍本地区及山西五台山和冀东迁安地区条带状铁矿基本一致,指示该条带状铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素呈现弱轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显的Eu正异常特征,表明该BIF的稀土元素来源于火山热液和海水的混合液.贾家堡子地区条带状铁矿床成因类型为Algoma型铁矿.

密怀地区沉积变质型铁矿成矿模式

密怀铁矿是一个前寒武纪地层中的沉积变质型铁矿床。通过对该矿矿体特征及成因分析,结果表明:其成矿物质来源于海底火山喷发,后期主要经历褶皱构造的影响使其富集成矿,并建立了其成矿模式。

几内亚福雷卡里亚YML铁矿区的富铁矿床地质特征及找矿前景探讨

YML铁矿区位于几内亚福雷卡里亚省,富铁矿以条带状赤铁矿和铁角砾岩矿为主。矿区内共发育7条矿体,条带状赤铁矿体6条,铁角砾岩矿体1条。条带状赤铁矿体赋存部位多为向形地段,次级紧密褶皱发育,沿走向和倾向有逐渐变薄和尖灭的趋势;铁角砾岩矿体覆盖于地表,以风化壳的形式出现。矿床类型属复合类型,即海底热液喷气沉积叠加后期构造变质型+风化淋滤型。该区具备铁矿形成和保存的地质条件,且已发现具一定储量、品位较高的条带状赤铁矿和大面积的铁角砾岩分布区,区内铁矿找矿远景较好。

埃塞俄比亚铁矿资源分布及找矿潜力

埃塞俄比亚位于东非造山带,属于“泛非构造带”,阿拉伯—努比亚地盾南部与莫桑比克带北部的接触带上。前寒武纪变质岩及其同构造侵入岩和后期侵入岩构成的基地变质杂岩主要分布于埃塞俄比亚北部、西部、南部和东部地区。铁矿资源主要分布在前寒武纪变质岩带上,主要有三种类型:(1)前寒武纪基性侵入体的铁钛矿;(2)与前寒武纪含铁石英岩有关的条带状磁铁矿;(3)次生红土和铁帽型。本文综合埃塞俄比亚以往地质资料,结合典型矿床特征和部分实地踏勘结果,初步判断埃塞俄比亚的铁矿资源集中分布在3个成矿远景区上:西部、南部和北部。其中埃塞俄比亚北部和西部地区具有岩浆型矿床(钒钛磁铁矿型)和条带状磁铁矿的找矿潜力,南部具有较好的岩浆型矿床(钒钛磁铁矿型)找矿潜力,本文可为我国相关行业赴埃塞俄比亚投资勘查提供基础地质资料和依据。

辽宁南芬露天铁矿床地球化学特征及其地质意义

辽宁南芬铁矿是中国乃至亚洲最大的露天开采铁矿。自1949年以来,辽宁南芬铁矿一直是本钢集团的主体矿山和高品位富矿的主要供应地。本文在总结辽宁南芬铁矿床成矿地质背景及矿床地质特征的基础上,对矿区内的磁铁石英岩的主量元素和稀土元素特征进行分析。通过主量元素和稀土元素相结合的方法,对铁矿成矿物质来源提出了有效制约。研究表明,条带状铁矿(BIF)的化学成分主要由T(Fe2O3)和SiO2组成,并且具有较低含量的Al2O3和TiO2。这一特征与鞍-本地区、山西五台山和冀东迁安地区铁矿一致,表明该BIF型铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩。稀土元素的总量很低,经标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显铕(Eu)正异常特征,说明该BIF的地球化学特征(REE)来源于火山热液和海水混合液。