论文部分内容阅读
鞍山—本溪成矿带位于华北地台辽东台背斜的西部,该地区BIF型铁矿主要赋存于太古宙鞍山群中,铁矿储量达125亿吨,占全国总储量的24.2%。弓长岭铁矿田位于鞍山一本溪成矿带中部,铁矿储量大,且二矿区内产有大型富铁矿,是我国重要的优质富铁矿类型之一。条带状硅铁建造(BIF)不仅是世界上最重要的铁矿资源类型,同时也是地球早期特有的化学沉积建造类型。对该区含铁岩系特征的研究有助于认识当时的地质环境及地质演化特征,同时有助于认识BIF型铁矿及富铁矿成矿的全过程。本次研究取得了如下认识:弓长岭太古代含铁岩系不整合于2.99Ga左右的弓长岭片麻状花岗岩之上,上覆2.5Ga左右麻峪花岗岩。即含铁岩系形成于类似现代酸性陆壳的沉积基底之上,具有双峰式火山岩组合,且该区斜长角闪岩显示出轻稀土富集的右倾型特征,因此被限定于这两期花岗岩之间的含铁岩系很可能形成于类似现代弧后盆地的构造环境中。铁矿体产于由斜长角闪岩、黑云母变粒岩、磁铁石英岩和蚀变岩组成的含铁岩系中。围岩的多样性表明矿石形成前后沉积环境的多样性、沉积环境及物质供应的变化,多层矿体可能是多次成矿作用形成的。铁矿体的形态、产状大体一致,但不同层位矿体厚度、规模变化较大,可能是不同期次的成矿作用及沉积盆地地形的局部变化引起的。多层矿体内矿石组分,结构构造基本相同,表明成矿物质、成矿水体环境相似。该区磁铁石英岩具有稀土元素总含量比较低,轻稀土较富集的稍右倾型特征,与其他岩类显著的差别在于,磁铁石英岩具Eu正异常,Ce负异常。磁铁石英岩主量、微量及稀土元素特征表明它是极少粘土物质或陆源碎屑物混入的Fe-Si质海相化学沉积岩,铁硅质主要来源于地幔,形成于高温海底热液环境中,与海底火山作用密切相关。斜长角闪岩的主量元素含量与玄武岩成分相似;强不相容元素富集型;大离子亲石元素Rb、Ba、K明显富集,高场强元素P明显富集,Th、Ce、Sr等亏损,相容元素Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu的含量比较高,不相容元素的比值接近正常洋中脊玄武岩;稀土元素具有稀土元素总含量较高,接近正常洋中脊玄武岩中的含量,轻稀土稍富集的右倾型特征。结合原岩恢复图解,认为本区斜长角闪岩的原岩为洋中脊拉斑玄武岩。黑云母变粒岩SiO2、Al2O3含量高,Fe2O3、MgO和CaO含量明显减少;强不相容元素富集型;大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K明显富集,Nb、Sr等元素亏损,Ce、P、 Ti相对富集;具有稀土元素总含量比较高,轻稀土强富集的右倾型特征,Eu负异常不明显,Ce负异常。Sm/Nd=0.16~0.22,显示了沉积岩的特点。结合原岩恢复图解,认为黑云变粒岩的原岩应该是中酸性的英安质凝灰岩。“蚀变岩”TFe含量有明显的增高,A1203含量也有一定增高,CaO、Na2O、K2O的含量都有明显的降低;微量元素含量低,不相容元素富集型;大离子亲石元素Rb、Th富集,高场强元素Nb富集,Ba、Sr亏损;稀土元素总含量较高,轻稀土稍富集的右倾型特征,Eu, Ce均表现出负异常。结合A-C-FM原岩恢复,认为“蚀变岩”原岩是粉砂岩。综上所述,太古代弓长岭地区长期处于类似现代弧后盆地的构造环境中,海底火山活动频繁,为成岩、成矿提供了丰富物质;海底火山活动具有脉动性特征,多次的海底火山活动形成了多层矿体及围岩。该区含铁岩系的原岩建造是由基性—中酸性火山岩、铁硅质化学沉积岩及陆源碎屑沉积岩组成的。