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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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基于速率与状态依赖性摩擦本构关系理论框架,在热水条件下研究了角闪石断层泥的摩擦滑动性质并与闪长岩的另一种主要矿物斜长石的摩擦滑动性质进行了对比.摩擦实验是在三轴实验系统上完成,有效正应力200 MPa,孔隙压力30 MPa,并将加载速率在1.22 μm/s和 0.122 μm/s之间实施了切换.结果表明角闪石的摩擦系数均值为0.70±0.01,随着温度增加没有系统性的变化,整体低于斜长石的摩擦系数(0.75±0.01);计算与实验表明,角闪石和斜长石的摩擦系数的体积分数加权平均值与闪长岩的摩擦系数基本一致;角闪石在实验温度范围内(100～614 ℃)显示速率强化(a-b>0),与斜长石在整个温度范围内的速率弱化(a-b<0)正好相反;角闪石的速率依赖性在整个实验温度范围内无系统性的变化. 相似文献
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河南舞阳铁山庙式BIF铁矿的矿物学与地球化学特征及对矿床成因的指示 总被引：4，自引：2，他引：2
河南舞阳铁矿位于华北克拉通南缘.铁山庙式铁矿是舞阳铁矿的一部分,赋存于新太古界太华杂岩铁山庙组表壳岩中.本文根据铁山庙式铁矿中三种不同类型矿石(条带状石英-辉石-磁铁矿、块状辉石-磁铁矿、块状石英-磁铁矿)中磁铁矿的矿物成分、全岩/矿的主量元素及微量元素特征,探讨铁山庙式铁矿床的成因.磁铁矿单矿物成分分析表明,条带状石英-辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.6％ ～93.1％,平均91.8％;块状辉石-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量90.7％～91.2％,平均91.0％;块状石英-磁铁矿矿石中磁铁矿的FeOT含量92.0％～93.0％,平均92.4％.上述平均值均与磁铁矿FeOT的理论值(93.1％)接近.三种类型矿石的其它元素如TiO2、MgO、MnO、CaO、Al2O3 Cr2O3 NiO等含量均＜0.1％,无明显区别,表明该区磁铁矿为含杂质极少的纯磁铁矿,表现出沉积变质成因磁铁矿的特征.矿石中斜方辉石-单斜辉石及近矿围岩紫苏辉石-长石-石英矿物组合,表明铁山庙式矿床经受了高级变质作用,石英、磁铁矿等矿物普遍发生变质重结晶,颗粒粗大,但仍保存原有的地球化学组成.元素地球化学分析显示,三种类型矿石中SiO2 、TiO2 Al2O3、P2O5的含量相近;块状辉石-磁铁矿较其它二者相对贫铁、富钙、镁,这是由于块状辉石-磁铁矿石中富含铁普通辉石和铁次透辉石所致;矿石中TiO2、Al2O3含量都极低,说明该区成岩成矿过程中未受到碎屑物质的混染.三种不同类型矿石的主量元素含量总体上都与世界典型BIF的相近.对于稀土元素,三种类型矿石均具有轻稀土亏损、重稀土富集((La/Yb)PAAS=0.29～0.995＜1),La、Eu、Y的正异常(La/La*=1.10～1.89;Eu/Eu* =1.30～2.23;Y/Y* =1.47～1.84),较高的Y/Ho比值(39.7 ～51.3),具有现代海水及高温热液混合特征.因此,我们认为铁山庙式铁矿三种不同类型的矿石是极少受到陆源碎屑混染的化学沉积成因,虽遭受后期变质作用,但仍属BIF型铁矿. 相似文献
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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 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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河南舞阳赵案庄铁矿床成因:来自磁铁矿和磷灰石的矿物学证据 总被引：4，自引：0，他引：4
河南舞阳赵案庄铁矿位于华北克拉通南缘,赋存于新早古元古界太华杂岩赵案庄组中,是舞阳铁矿的一部分。赵案庄铁矿在时空上与变质的超基性岩关系密切,矿石中的脉石矿物与其寄主岩石的主矿物一致,指示其成因方面的亲缘性。赵案庄铁矿石具有典型的海绵陨铁结构,其中的磁铁矿具有高V(1458×10-6~2524×10-6)、稍高Mg(2502×10-6~4674×10-6)和低Ti(395×10-6~3186×10-6)、Cr(3.30×10-6~66.1×10-6)、Ni(93.0×10-6~176×10-6)、Mn(259×10-6~937×10-6)的特征。磷灰石以粗粒(0.3~1.5mm)、等粒状分散在磁铁矿的粒间,具有高REE总量(4983×10-6~7038×10-6)、高F(2.69%~3.52%)、高F/Cl比值(21.5~78.8)和低Sr(215×10-6~241×10-6)的特征。磁铁矿和磷灰石的化学组成均指示岩浆成因,并携带热液信息。利用磷灰石的微量元素含量反演成矿岩浆的微量元素组成,表明成矿岩浆受到了地层物质的混染。橄榄石低Cr、Ni高Mg的特征也指示岩浆中富挥发分的特征。此外,矿石中大量的碳酸盐矿物指示岩浆中有来自地层的CO2加入,导致岩浆的氧逸度升高,促进了磁铁矿的结晶,并抑制了钛铁矿结晶,是磁铁矿低Ti的一个原因。此外,源区低Ti也是导致磁铁矿低Ti的原因。因此,本文认为赵案庄铁矿属与超基性岩有关的岩浆矿床但受到富CO2流体的影响。 相似文献
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龙门山韧性剪切带主要矿物结构水含量与变形的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
矿物中的各种水对变形有显著影响。本文研究了龙门山中央断裂带映秀-北川断裂南段韧性剪切带花岗质岩中石英和长石的变形和水含量的关系。通过显微镜下统计石英、长石的粒度和轴比,得出剪切带中花岗质岩石的变形程度分为:弱变形带和过渡带的花岗片麻岩以及强变形带的初糜棱岩。其中弱变形和过渡变形样品中有细粒化强变形条带。根据石英动态重结晶粒度与流动应力关系,计算了剪切带的流动应力约15～200MPa。利用稳态流变方程,估算出韧性剪切带的变形温度范围400～550℃。花岗质岩石和细粒化剪切带的全岩化学成分分析显示,强变形导致SiO2、K2O减小,Fe2O3、CaO、MgO、LOI增大。Fe、Mg含量增大,K含量降低。显然说明长石含量降低,铁镁质矿物含量增多,初步认为是长石经水解反应发生云母化导致的。利用傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)对剪切带花岗质岩石中的主要矿物石英和长石进行了结构水含量的分析,结果表明长石的水含量高于石英的水含量,弱变形的粗粒长石和石英的水含量低于强烈变形的细粒长石和石英的含水量,即随着变形程度的增强,矿物中的含水量呈增加趋势。因此,在剪切带中,强烈剪切变形导致长石和石英晶体位错密度变大,形成点缺陷和缺陷,这些缺陷中被OH充填,形成结构水。这种结构水促进了剪切带中岩石的变形。 相似文献
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山西吕梁袁家村条带状铁建造沉积相与沉积环境分析 总被引：4，自引：1，他引：3
山西吕梁作为华北克拉通上条带状铁建造(BIF)的重要产区之一,位于华北中央构造带中。袁家村BIF分布于吕梁岚县袁家村一带,极有可能是华北克拉通内最为典型的Superior型BIF。与华北克拉通其他大多数BIF相比,袁家村BIF具有明显的差异性,其中包括它的形成时代(2.3~2.1Ga)、铁建造类型和低级变质程度(低绿片岩相)等。因此,研究袁家村BIF具有特殊的研究意义,可为探讨大氧化事件之后古海洋氧化还原状态以及国内Superior型BIF的成因提供研究基础。袁家村BIF产于吕梁群袁家村组变沉积岩系的下部,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。BIF整体产状陡倾,沿北北东-北东东向呈L形带状分布。依据原生矿物的共生组合及产出特征,可将BIF沉积相划分为氧化物相(60%)、硅酸盐相(30%)和碳酸盐相(10%)。氧化物相是本区BIF最主要的沉积相,主要矿物为赤铁矿、磁铁矿和石英,从而可进一步划分为赤铁矿(24%)和磁铁矿(36%)亚相;硅酸盐相BIF以大量硅酸盐矿物出现为特征,散布于研究区,主要矿物组成除了石英和磁铁矿之外,还有铁黑硬绿泥石、绿泥石、铁滑石、镁铁闪石和阳起石等。在与碳酸盐相BIF构成过渡相的BIF中,还可发现大量的铁白云石。而碳酸盐相主要矿物为菱铁矿、铁白云石和石英等,主要发育于研究区的南部。依据含铁岩系构造格局特点复原获得了原始沉积相分布略图,沉积相主要呈南北向延展,自东向西显示出相变规律,西边为碳酸盐相,东边为氧化物相,其间是过渡的硅酸盐相。通过袁家村BIF的岩相学和含铁矿物化学成分的研究,可大致推测原始沉积的矿物组成为无定形硅胶、水铁矿、与铁蛇纹石和黑硬绿泥石组成类似的铁硅酸盐凝胶、富Al的粘土碎屑和含铁、镁、钙的碳酸盐软泥。这些沉积物在随后的成岩期和绿片岩相的区域变质作用下发生矿物之间的相互转变。BIF中主要含铁矿物的PO-P-Eh 2CO2和pH相关图解说明除了赤铁矿之外,其他矿物均是在较低氧逸度环境中形成的,且所有矿物共存的水体系为中性到弱碱性。袁家村BIF氧化物相中发育豆粒、内碎屑结构和板状交错层理等原始沉积构造,指示氧化相部分是在相对高能的浅水环境下沉积的。但BIF大部分应该形成于浪基面以下(200m)较为深水的环境中,沉淀可能同时发生于上部氧化和下部还原的水体之中,由于还原弱酸性的深部富铁海水在海侵的过程中上升到浅部相对氧化和弱碱性的浅水环境中,因为Eh、pH及氧逸度等物化条件的骤然变化,最终导致铁质的沉淀和沉积相自上而下的变化。 相似文献
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