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中天山地块沙垄铁建造矿石矿物原位微量元素特征及其意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2023年第1期53卷 88-105页

作者：张凯雷如雄孙晓辉吴昌志长安大学地球科学与资源学院西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

位于中天山地块的沙垄铁建造是新近识别出的新元古界铁建造之一。前人已经对该铁建造的矿床特征、形成时代和构造背景进行了研究,并通过矿石的全岩元素地球化学和铁同位素分析,探讨了其矿床成因和沉积环境。但是,目前缺乏针对沙垄铁建... 详细信息

位于中天山地块的沙垄铁建造是新近识别出的新元古界铁建造之一。前人已经对该铁建造的矿床特征、形成时代和构造背景进行了研究,并通过矿石的全岩元素地球化学和铁同位素分析,探讨了其矿床成因和沉积环境。但是,目前缺乏针对沙垄铁建造矿石矿物的矿物学和微区地球化学分析等的研究,制约了对其铁矿物形成过程和形成环境的深入认识。本文以沙垄铁建造中代表性铁矿石的磁铁矿和赤铁矿为主要研究对象,在详细的矿相学研究基础上,利用飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fs-LA-ICP-MS)开展磁铁矿和赤铁矿的原位地球化学分析,进一步揭示磁铁矿和赤铁矿形成的过程和环境。沙垄铁建造的赤铁矿主要呈半自形微细粒板状,并且顺层定向分布,磁铁矿主要呈中粗粒状变斑晶产出。原位地球化学分析结果表明:磁铁矿总体具有较高质量分数的Si、Ca、Mn和较低质量分数的Ni、Cu、Zn,不同样品的磁铁矿V质量分数相对一致,Ti质量分数变化较大;赤铁矿相对于磁铁矿具有较高的Si、Ca、Ti、Cr质量分数和较低的Mn、Ni、Zn质量分数。磁铁矿的稀土总量较低(w(ΣREY)=1.49×10^(-6)~51.16×10^(-6),平均值为12.15×10^(-6)),具有轻稀土相对重稀土亏损、Eu异常不明显和正La异常的特征,不同样品的磁铁矿和赤铁矿具有与全岩的稀土元素一致的配分模式,表明了铁建造中磁铁矿和赤铁矿是稀土元素的主要载体,磁铁矿和赤铁矿微量元素特征可以为揭示铁建造的成矿物质来源和形成时的氧化还原条件提供新的依据。结合前人研究,本文认为沙垄铁建造中的磁铁矿变斑晶是赤铁矿重结晶作用的产物,磁铁矿的稀土元素特征指示沙垄铁建造具有低温热液和海水混合的成矿物质来源,而Ce异常的缺乏和质量分数相对一致的V、Cr,说明铁建造形成于相对缺氧的环境,并且在形成过程中氧逸度的变化较小。

关键词：磁铁矿赤铁矿微量元素 fs-LA-ICP-MS 铁建造中天山地块

北祁连埃迪卡拉纪菱铁矿铁建造成因及其对海洋环境的约束

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科学通报 2021年第23期66卷 3032-3044页

作者：杨秀清张旭升长安大学地球科学与资源学院教育部西部矿产资源与地质工程重点实验室西安710054

新元古代铁建造(iron formations,IF)主要形成于成冰纪(约717~635 Ma),而埃迪卡拉纪(635~541 Ma)IF比较少见,且该时期海洋环境争议很大.北祁连塔里干沟铁矿(IF)呈层状、似层状产出于约600 Ma陆源碎屑沉积建造之中,IF呈块状和浸染状构造... 详细信息

新元古代铁建造(iron formations,IF)主要形成于成冰纪(约717~635 Ma),而埃迪卡拉纪(635~541 Ma)IF比较少见,且该时期海洋环境争议很大.北祁连塔里干沟铁矿(IF)呈层状、似层状产出于约600 Ma陆源碎屑沉积建造之中,IF呈块状和浸染状构造,半自形-它形结构,主要以菱铁矿为主,可见少量燧石/石英、重晶石、硫化物和碳酸盐矿物等,变质程度较浅,局部可见铜矿化.菱铁矿可见少量Mg替代,重晶石含有少量Sr.塔里干沟IF TFe_(2)O_(3)含量很高,其次为SiO_(2)和Mg O,Al_(2)O_(3)、Ti O_(2)、高场强元素和稀土元素含量很低,表明其为纯净的化学沉积岩.IF可见较高的Fe/Ti、Fe/Al比值和SiO_(2)/Al_(2)O_(3)比值,稀土元素经太古宙后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后,呈现轻稀土显著亏损,重稀土相对富集的特征(PrPAAS/YbPAAS=0.16~0.70),可见Eu正异常(Eu/Eu^(*)=1.17~1.66),菱铁矿碳同位素变化范围为-2.6‰~0.1‰,暗示铁来源于海底热液和海水,碳来自海水中溶解的无机碳,菱铁矿为原始无机沉淀成因.部分IF样品MnO含量相对较高(>1.00wt%),并显示Ce正异常,较低的Y/Ho比值,与古元古代晚期IF非常相似,暗示埃迪卡拉纪出现氧化还原分层海洋,海水表层氧化,深部缺氧、富铁,局部可能形成"硫化楔",IF形成于深部缺氧、富铁水体,与前人通过地球化学指标(例如铁组分和硫同位素等)推测的埃迪卡拉纪海洋氧化还原状态和化学组成一致.

关键词：铁建造埃迪卡拉纪缺氧、富铁海洋菱铁矿北祁连

国外前寒武纪铁建造的研究进展与有待深入探讨的问题

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矿床地质 2012年第6期31卷 1311-1325页

作者：王长乐张连昌刘利代堰锫中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049

形成于早前寒武纪的铁建造，是一种富铁[W（TFe）〉15％]的硅质化学沉积岩，其主要矿物组成是铁氧化物（磁铁矿和赤铁矿）及石英。根据铁建造的岩相学特征，将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造；根据铁建造的沉积环境，将条带状铁建造... 详细信息

形成于早前寒武纪的铁建造，是一种富铁[W（TFe）〉15％]的硅质化学沉积岩，其主要矿物组成是铁氧化物（磁铁矿和赤铁矿）及石英。根据铁建造的岩相学特征，将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造；根据铁建造的沉积环境，将条带状铁建造划分为与火山岩有关的Algorna型和与细碎屑一碳酸盐岩有关的Superior型2种类型。铁建造的出现，起始于38亿年前，主要集中于28～18亿年，在18亿年之后有一个连续的缺失，但在8亿年左右因雪球事件而重新少量出现。Algoma型铁建造主要发育于中一新太古代，而Superior型则集中出现于古元古代；前者多形成于前寒武纪克拉通化之前，与海相火山活动和陆壳巨量增生密切相关，而后者多形成于克拉通化之后，与稳定发育的克拉通盆地和大气氧含量增加有关。Algoma型铁矿具有单个矿体规模较小、品位较低和多层发育等特征，而Superior型铁矿则具有单个矿体规模较大、品位较高、层位稳定等特征。由于铁建造在地质历史上大规模发育且不重复出现，所以，开展铁建造的研究不仅具有经济价值，而且具有重要的科学意义。铁建造的研究趋势是，在世界范围内进一步深化地球早期构造（地幔柱与早期板块构造）演化、水圈及大气圈组成与演化、地球早期生物活动，以及铁建造成因和时空分布规律等方面的研究。

关键词：地质学铁建造 BIF分类国外前寒武纪克拉通研究进展综述

五台山地区条带状铁建造中金矿化带的地质地球化学特征及成因

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地质找矿论丛 1994年第3期9卷 28-38页

作者：彭晓亮骆辉赵运起天津地质矿产研究所

五台山区条带状铁建造中金矿化带产于五台山绿岩带地层的金刚库组和柏枝岩组中，矿化体断续分布在铁建造下部与变镁铁质火山岩呈薄层互层状产出的金－铁建造中，主要矿化岩石为黄铁矿化或碳酸盐化磁铁石英岩。对矿化岩石的地质地球化学... 详细信息

五台山区条带状铁建造中金矿化带产于五台山绿岩带地层的金刚库组和柏枝岩组中，矿化体断续分布在铁建造下部与变镁铁质火山岩呈薄层互层状产出的金－铁建造中，主要矿化岩石为黄铁矿化或碳酸盐化磁铁石英岩。对矿化岩石的地质地球化学研究表明，矿化带是在早期火山喷气热液作用下形成的金铁建造，经过变质热液的活化和再富集形成的。

关键词：金矿床矿化带地质地球化学铁建造

新疆阿尔泰天德Ⅱ号铁矿床矿物学特征及其指示意义

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矿床地质 2023年第4期42卷 759-772页

作者：杨国威杨秀清吴佳林张旭升韩敏强王志华长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 西安市关键金属成矿与高效利用重点实验室陕西西安710054 陕西煤业新型能源科技股份有限公司陕西西安710199

铁建造(IFs)主要形成于前寒武纪,其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,而且也是世界上最重要的铁矿资源类型。最新研究发现,中国新疆阿尔泰地区产出有早古生代IFs,文章以天德Ⅱ号铁矿为典型矿床开展了深入... 详细信息

铁建造(IFs)主要形成于前寒武纪,其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,而且也是世界上最重要的铁矿资源类型。最新研究发现,中国新疆阿尔泰地区产出有早古生代IFs,文章以天德Ⅱ号铁矿为典型矿床开展了深入的矿物学研究。天德Ⅱ号铁矿呈层状、似层状赋存于变质火山-沉积岩系中,IFs主要组成矿物为磁铁矿和石英,角闪石和石榴子石次之。此外,可见少量斜长石、黑云母、钛铁矿以及金红石等矿物。片岩中矿物组合与IF类似,但磁铁矿含量较低,而硅酸盐矿物含量较高。IFs和片岩中磁铁矿均较为纯净;角闪石属于镁角闪石-镁钙闪石,斜长石主要为中长石;黑云母为镁黑云母;ⅠFs中石榴子石主要属于铁铝榴石-锰铝榴石系列,与前寒武纪IFs矿物组合一致,这些矿物均为变质成因。据此,笔者推测天德Ⅱ号铁矿原始沉积物为无定形二氧化硅、碎屑物质、碳酸盐以及Fe(Ⅲ)-氢氧化物,其经历了角闪岩相变质作用,根据Grt-Bt地质温度计计算其变质温度为592~617℃,依据Hbl-Pl-Qtz地质压力计获得压力为3.06~3.23 kbar。结合前人研究,笔者认为天德Ⅱ号铁矿可能与前寒武纪阿尔戈马型IFs类似,早古生代IFs的出现为该时期出现缺氧、富铁的海洋环境提供了直接证据。

关键词：地球化学铁建造铁矿矿物学海洋环境新疆

太古宙条带状铁建造退变质过程中金的富集—以加拿大斯拉夫省太古宙条带状铁建造为例

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国外前寒武纪地质 1994年第1期 71-80页

作者：李上森

1一般情况在前寒武纪金矿床中有部分，包括一些重要金矿床，是以铁建造为容矿岩的。美国的霍姆斯塔克金矿床、巴西莫罗韦洛金矿床和津巴布韦的武巴奇奎金矿床等都是这方面的典型金矿床实例。在加拿大地盾西北部的太古宙斯拉夫省，条带... 详细信息

1一般情况在前寒武纪金矿床中有部分，包括一些重要金矿床，是以铁建造为容矿岩的。美国的霍姆斯塔克金矿床、巴西莫罗韦洛金矿床和津巴布韦的武巴奇奎金矿床等都是这方面的典型金矿床实例。在加拿大地盾西北部的太古宙斯拉夫省，条带状铁建造是金矿床特别重要的窑矿岩石。卢平金矿，便是该类的典型金矿床。该矿床在1982年和1988年间已生产黄金34吨以上。与太古宙绿岩带共生的阿尔戈马型铁建造不同，斯拉夭省的含金铁建造是产在缺乏夹层状火山岩的厚层油积岩层序中。根据最近的研究，在太古宙斯拉夫省形成的五个具经济意义的金富集区，全部产在经过长期变形和变质历史、在2630一2580Ma的晚太古南深成岩浆作用时褶升的构造区内。在这些区域内，多期招皱闭合端在深成岩体附近都被董青石等变线（corditriteisosrads）切割。经比较区域成矿作用研究认为，磁黄铁矿、金和有关的微量金属是硅酸盐铁建造的原始成分，金是在后来的变质事件中经受了再活化转移的结果。金在变质溶液中被迁移了，并由于福皱枢扭带超压溶液引起伴生石英脉形成的溶液与岩石反应而沉淀的。本文主要以加拿大斯拉夫省太古宙条带状铁建造为例，介绍有关金在退变质过程中富集的论述。2区域构造背景...

关键词：金矿床金富集铁建造变质过程

津巴布GWanda绿岩带的条带状铁建造中金矿化的地球化学与矿物学

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东北地质科技情报 1990年第3期 8-11页

作者： Saager,R

国外前寒武纪铁建造的研究进展与有待深入探讨的问题

维普期刊数据库评论

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国外前寒武纪铁建造的研究进展与有待深入探讨的问题

小莱河麻粒岩相铁建造的矿物组合──变质过程p、T变化的探讨

中国科学院地质与地球物理研究所2012年度（第12届）...

作者：王长乐张连昌刘利代堰锫中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院研究生院

形成于早前寒武纪的铁建造是一种富铁[ω(TFe)>15%]的硅质化学沉积岩,其主要矿物组成是铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿)及石英。根据铁建造的岩相学特征将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造;根据铁建造的沉积环境将条带状铁建造划分为与火山... 详细信息

形成于早前寒武纪的铁建造是一种富铁[ω(TFe)>15%]的硅质化学沉积岩,其主要矿物组成是铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿)及石英。根据铁建造的岩相学特征将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造;根据铁建造的沉积环境将条带状铁建造划分为与火山岩有关的Algoma型和与细碎屑-碳酸盐岩有关的Superior型2种类型。铁建造的出现起始于38亿年前,主要集中于28～18亿年,在18亿年之后有一个连续的缺失但在8亿年左右因雪球事件而重新少量出现。Algoma型铁建造主要发育于中-新太古代,而Superior型则集中出现于古元古代前者多形成于前寒武纪克拉通化之前与海相火山活动和陆壳巨量增生密切相关,而后者多形成于克拉通化之后与稳定发育的克拉通盆地和大气氧含量增加有关。Algoma型铁矿具有单个矿体规模较小、品位较低和多层发育等特征,而Superior型铁矿则具有单个矿体规模较大、品位较高、层位稳定等特征。由于铁建造在地质历史上大规模发育且不重复出现,所以,开展铁建造的研究不仅具有经济价值,而且具有重要的科学意义。铁建造的研究趋势是,在世界范围内进一步深化地球早期构造(地幔柱与早期板块构造)演化、水圈及大气圈组成与演化、地球早期生物活动,以及铁建造成因和时空分布规律等方面的研究。

关键词：地质学铁建造 BIF分类国外前寒武纪克拉通研究进展综述

来源： cnki会议评论

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矿物学报 1994年第3期14卷 247-256,T001页

作者：黄婉康王明再龚国洪杜春辉王岩国中国科学院地质新技术研究所广州510640 中国科学院地球化学研究所贵阳550002 中国有色金属辽宁省地勘局地质研究所沈阳110800 中国科学院金属研究所沈阳110015

小莱河太古宙麻粒岩相铁建造的矿物组合有：①斜方辉石（Fs87）＋钙铁辉石＋石英＋磁铁矿±莱河矿；②铁闪石＋铁浅闪石质角闪石＋石英＋磁铁矿＋碳酸盐±Fe－镁川石（云辉闪石）。辉石的出溶显示了它形成的不同阶段：片晶发育的OpxⅡ－... 详细信息

小莱河太古宙麻粒岩相铁建造的矿物组合有：①斜方辉石（Fs87）＋钙铁辉石＋石英＋磁铁矿±莱河矿；②铁闪石＋铁浅闪石质角闪石＋石英＋磁铁矿＋碳酸盐±Fe－镁川石（云辉闪石）。辉石的出溶显示了它形成的不同阶段：片晶发育的OpxⅡ－CpxⅡ是最后稳定产物，计算的平衡温度是742℃，按相图获得的压力是7×108～7．8×108Pa；钙铁辉石中“001”片晶是易变辉石片晶转变的，Opx－Cpx－Pig（片晶）阶段据相图推测可能形成于近820℃，8×108Pa的条件下。原始均一相的OpxⅠ－CpxⅠ阶段矿物成分按估算的片晶含量计算，它们的形成温度接近820℃，可能的压力范围是11×108～13×108Pa。由此得到ITD型麻粒岩相p－T－t轨迹。莱河矿无氧化成因的证据，认为它是在麻粒岩相条件下生成的。云辉闪石的Si—O链重复周期是3×，其Fe／（Fe＋Mg）＝0．85，是接近富铁端元的Fe－镁川石，它与闪石一起在640到近700℃条件下交代了辉石。

关键词：麻粒岩岩相铁建造矿物组合