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华北克拉通北缘新太古代清原绿岩带，以产出中国最古老的红透山火山岩型块状硫化物（VMS）铜锌矿床而闻名.但近年同位素年代学研究表明，该绿岩带还发育同期的条带状（BIF）铁矿.对该绿岩带开展BIF铁矿、VMS铜锌矿时空和成因关系及其形成构造背景和海洋环境的研究非常必要.在综述近年笔者及前人获得的清原绿岩带地质剖面观察、典型VMS铜锌矿床和BIF铁矿床地质、锆石U-Pb年代学、主微量元素和Nd-Fe-S同位素地球化学等资料的基础上，总结了清原绿岩带VMS-BIF矿床组合形成的构造背景、成矿物质来源及形成规律.最后建立了新太古代清原绿岩带VMS-BIF弧后盆地系统成矿模式.这对于指导区域找矿预测、了解新太古代陆壳演化和古海洋环境均有重要的科学意义. 相似文献
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条带状铁建造(BIF)是形成于前寒武纪海洋中的化学沉积岩,记录了古海洋氧化还原状态的重要信息。华北克拉通广泛分布的新太古代和古元古代BIF,是了解古元古代大氧化事件(GOE)前后古海洋氧化还原环境变化的理想对象。初步研究表明,华北克拉通新太古代BIF主要为磁铁矿型氧化物相和硅酸盐相,极少数出现碳酸盐相;古元古代BIF包括赤铁矿型和磁铁矿型氧化物相、硅酸盐相和碳酸盐相,其中赤铁矿相是古元古代BIF独有的。以上矿物学特征表明,新太古代和古元古代水体的氧化还原条件是不同的。华北克拉通新太古代BIF的稀土元素组成缺乏强烈的负Ce异常,反映同期海水氧含量非常低,为缺氧状态; 但少量BIF也包含有负Ce异常,同时具有较大变化范围的Th/U值,指示新太古代海洋的局部水体氧含量相对较高,呈弱氧化状态。与新太古代BIF相比,古元古代BIF的Ce异常变化较大,包括无异常、正异常和负异常,尤其是赤铁矿相BIF具明显的负Ce异常,表明古元古代水体的氧含量和氧化还原结构已发生了明显变化; 结合华北克拉通BIF的Ni/Co、V/(V+Ni)和Th/U等比值特征,认为古元古代海洋呈次氧化—氧化环境。新太古代BIF 强烈富集重铁同位素,S同位素非质量分馏效应较为明显;而古元古代BIF相对富集轻铁同位素,S同位素非质量分馏效应不明显。综上,新太古代海洋环境整体缺氧,但局部可能存在氧气“绿洲”,暗示光合产氧作用在太古代晚期已经存在;大氧化事件期间及之后的古海洋总体具上部氧化、下部还原的分层特征。 相似文献
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早前寒武纪BIF原生矿物组成及演化、沉积相模式研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
条带状铁建造(BIF)原生矿物组成有助于约束其沉积相和沉积环境,当前主要认为三价铁氢氧化物或铁硅酸盐微粒(主要成分为铁蛇纹石或黑硬绿泥石)可能是BIF原生矿物的主要成分,在后期成岩或变质作用过程中转变为赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿等矿物。根据BIF的矿物组合可将其沉积相划分为氧化物相、硅酸盐相和碳酸盐相。通过沉积地层学和地球化学等方法研究,以古元古代大氧化事件为标志将沉积相总结为"缺氧还原"和"分层海洋"2种相模式:大氧化事件前,古海洋整体处于缺氧还原环境,BIF沉积相从远岸到近岸呈赤铁矿相—磁铁矿相—碳酸盐相分布,如南非West Rand群BIF(2.96~2.78 Ga)和Kuruman BIF(约2.46 Ga);大氧化事件期间及之后,古海洋上部氧化、下部还原,BIF沉积相与之前截然相反,从远岸到近岸呈碳酸盐相—磁铁矿相—赤铁矿相分布,如中国袁家村BIF(2.2~2.3 Ga)和加拿大Sokoman铁建造(约1.88 Ga)。总体看来,只有特定的沉积环境才能形成这种特殊的地质历史上不再重复出现的沉积建造,而原生矿物组成的甄别和推导、沉积相的形成机制、BIF沉淀条件的准确限定和微生物活动与BIF的关联等问题是推测古海洋环境的关键所在,也是目前亟待解决的问题。 相似文献
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鞍本地区大孤山条带状铁建造含铁矿物和相分带特征及形成环境分析 总被引：1，自引：1，他引：0
鞍山-本溪条带状铁建造(Banded Iron Formation,简称BIF)位于华北克拉通东北缘,是世界上典型BIF之一,也是我国最重要的铁矿资源基地。大孤山位于鞍山地区南部矿带,为新太古代典型的Algoma型BIF,与华北克拉通其它大多数BIF相比,具有较低变质程度(绿片岩相-低角闪岩相)和较完整的沉积相分布特征。因此,通过大孤山BIF的研究有利于追踪Algoma型BIF的原生矿物组成及其后期成岩-变质过程,进而通过分析原生矿物形成的物理化学条件探讨古海洋环境。依据原生矿物共生组合及产出特征,可将大孤山BIF沉积相划分为氧化物相(30%)、硅酸盐相(50%)和碳酸盐相(20%)。氧化物相主要分布于主矿体南部,主要矿物组成为磁铁矿和石英;硅酸盐相分布于主矿体中部,主要矿物组成除了石英和磁铁矿之外,还有黑硬绿泥石、绿泥石、镁铁闪石等;碳酸盐相分布于矿体北部,主要矿物组成为菱铁矿、磁铁矿和石英等。本文通过大孤山BIF岩相学观察和含铁矿物化学成分研究,推测原生沉积物的组成为无定形硅胶、三价铁氢氧化物和富铝粘土碎屑,在经历了成岩和低级变质作用后转变为具不同相带的条带状铁建造。通过分析磁铁矿、菱铁矿和黑硬绿泥石等矿物在不同P_(O_2)-P_(CO_2)和pH-Eh条件下的共生相图可知,这些矿物均是在较低氧逸度、中到弱碱性环境下形成。综合考虑矿物成分、共生组合及受变质作用较弱等信息,本文推测制约原生矿物形成的控制因素主要是古海水氧化还原状态、酸碱度、CO_2含量和硫逸度。 相似文献
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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。 相似文献
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前寒武纪VMS与BIF铁矿床共生组合研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
VMS和BIF铁矿作为两种重要的矿床类型,在前寒武纪常常以共生组合方式赋存于古老克拉通内的表壳岩系中,是早期地球构造和环境演化耦合作用的产物。该组合不仅记录了当时特定的构造及大气和海洋环境,而且两者也是全球铜、铁、铅、锌等金属的重要来源,因此,开展VMS与BIF共生组合的研究具有重大科学价值和经济意义。前人研究表明,前寒武纪VMS与BIF集中出现于~2.7 Ga和~1.9 Ga,与同时期地幔柱活动和地壳增生的高峰相对应,两者共生时BIF通常产出于VMS外围或上盘,但在矿体空间展布上具有此消彼长的关系;研究还认为,前寒武纪地幔柱活动诱发的海底扩张、海底和地表强烈的火山活动形成的多重热液系统,可同时为VMS和BIF提供物质来源,海水的硫逸度、氧逸度及大气的氧含量是影响VMS与BIF空间分布及VMS硫同位素组成的重要因素。目前,VMS与BIF共生组合研究取得了较大进展,但仍存在一些问题:缺乏典型共生实例的精细解剖,已有共生模型缺乏详细的矿床成因机制研究支撑,对两者共生组合产出的构造背景和古海洋环境仍存在不同认识。华北克拉通的清原和五台新太古代绿岩带发育有较大规模的VMS与BIF铁矿共生现象,对其开展详细研究工作将为解决上述问题提供借鉴。 相似文献
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Algoma型条带状铁建造(BIF)是一种海相化学沉积岩,它发育在太古宙绿岩带的火山-沉积岩序列中,大部分经历了后期变质变形作用。稀土元素具有稳定的地球化学性质,因而被广泛用于指示BIF的原始沉积环境。华北克拉通北缘固阳绿岩带中的BIF(如三合明、公益明、东五分子、公巨成等)赋存于新太古代色尔腾山群的变火山-沉积序列中,普遍经历了绿片岩相—低角闪岩相变质,呈条带状构造,其主要矿物组成为自形—半自形粒状磁铁矿和他形粒状石英,含少量角闪石,局部地区可见石榴石、绿泥石、斜长石等富Al矿物。根据BIF中惰性元素的含量及其相关性,可划分为纯净的BIF和遭受碎屑物质混染的BIF,并通过特征的Co/Th比值判断出这些碎屑物质主要来自于玄武质岩石。纯净及遭受轻微碎屑物质混染的BIF稀土元素特征通过后太古宙页岩(PAAS)标准化后,与现代海水及其他地区典型太古宙BIF相似,均表现为轻稀土相对重稀土亏损,正La、Y异常以及较高的Y/Ho比值(29)。大多数样品发育不明显的负Ce_(PAAS)异常,说明BIF沉淀自缺氧的环境;正Eu_(PAAS)异常明显,说明海水中有高温(250℃)热液的加入,其比例为0~10%。然而,遭受强烈碎屑物质混染的BIF稀土元素特征则具有明显差异。此种类型BIF的出现及分布不均,指示了在BIF沉积之前的局部地区或时间段内,深部海水处于相对动荡的环境。 相似文献
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