| 题名 | 辽宁省鞍山-本溪地区条带状铁建造地球化学及成因研究 |
| 作者 | 孙晓辉 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2014 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 朱笑青 |
| 关键词 | 鞍本地区 条带状铁建造 原岩恢复 构造背景 矿床成因 |
| 学位专业 | 地球化学 |
| 中文摘要 | 条带状铁建造是全球重要的铁矿资源类型，占世界铁矿总储量的60%以上；同时条带状铁建造也是地球早期特有的沉积建造类型，其记录了当时大气和海洋的化学成分、氧化还原状态及其演变，可以反映地球的早期演化及地质环境，因此进行条带状铁建造研究具有重要的经济意义和理论意义。 我国的条带状铁建造主要分布于华北克拉通。鞍本地区是我国最大的铁矿石资源基地，该地区铁矿类型即为前寒武纪条带状铁建造。此次我们选取辽宁省鞍山-本溪地区（简称鞍本地区）的齐大山铁矿床（属樱桃园铁矿带）和弓长岭铁矿床二矿区（属弓长岭铁矿带）为研究对象，运用岩/矿相学、成因矿物学、地球化学等方法，对矿床成因进行系统研究，并对樱桃园铁矿带与弓长岭铁矿带关系进行约束。本论文主要取得以下成果与认识： （1）齐大山铁矿区发现钠质、钾质两类花岗质岩石。钠质花岗岩呈灰白色，主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石（微斜长石）、黑云母，化学组成Na2O含量大于K2O，稀土总量较低，轻重稀土分馏较小，轻、重稀土内部分馏也较小，Eu负异常显著；而钾质花岗岩为肉红色，K2O含量大于Na2O，稀土总量较高，轻重稀土分馏显著，轻稀土内部分馏较大，而重稀土呈相对平坦型分布，负Eu异常明显，为壳源型花岗岩。 （2）关于鞍本地区樱桃园铁矿带与弓长岭铁矿带的关系，目前还存在上、下层位关系和同层位关系两种不同认识。此次在齐大山铁矿区（属樱桃园铁矿带）发现的钠质、钾质两类花岗质岩石与前人在弓长岭二矿区（属弓长岭铁矿带）识别出的两类花岗质岩石可以类比。结合前人的工作，本文倾向于认为樱桃园铁矿带与弓长岭铁矿带原本应为同层位关系，二者现在的位置关系是由于在印支-燕山运动中，被寒岭断裂大幅度错动位移所致。 （3）鞍山群变质岩由于变质变形较强，反映其成因信息的原始产状和组构已被严重破坏，因此主要采用DF函数判别法、西蒙南图解、A–K图解等岩石化学方法对其进行原岩恢复。结果显示：斜长角闪岩类岩石其原岩应为基性火山岩；片岩类岩石，其原岩为泥质、粉砂质沉积岩；变粒岩的原岩为中酸性的凝灰岩；硅质岩原岩应为海相化学沉积岩。 （4）鞍山群片岩类岩石根据CIA（化学蚀变指数）、PIA（斜长石蚀变指数）特征可分为两组，但所有片岩样品的ICV（成分变异指数）值均大于1，指示活动构造环境下沉积物的初次循环；Zr/Sc、Th/Sc比值显示成分变化趋势，而不指示沉积循环过程，也表明其可能为火成岩首次风化后沉积的产物；源区物质组成判别图解显示其物源具有长英质岩石与基性岩混合物源的特征。 （5）由于基性火山岩被广泛用于构造环境判别；同时碎屑沉积岩的地球化学特征与大地构造环境有着密切的关系，也可以用来恢复构造背景。因此根据原岩恢复结果，选择鞍山群斜长角闪岩、片岩样品进行构造环境判别，结果显示其形成于岛弧相关的构造背景，结合前人的研究，本文认为鞍山群BIFs形成于弧后-边缘盆地构造环境。 （6）齐大山铁矿床为赋存于上鞍山群樱桃园组中的BIFs型铁矿，矿石类型主要为磁铁石英岩和假象赤铁石英岩，其中假象赤铁石英岩位于矿体上部，而磁铁石英岩位于矿体的下部。矿物化学及地球化学等特征显示齐大山条带状铁矿为较少陆源碎屑物质加入的海相化学沉积岩，成矿物质来源与海底火山活动有关。假象赤铁石英岩为磁铁石英岩经受次生氧化作用形成。 （7）弓长岭二矿区是鞍本地区最大的富铁矿床，也是鞍本地区最为典型的富铁矿床，但关于磁铁富矿成因目前还存在争议。此次对铁矿围岩斜长角闪岩及含十字石石榴石黑云母石英片岩进行温度估算结果为540~600℃，显示低角闪岩相变质；选自石榴石绿泥石片岩中的石榴石单矿物的化学剖面分析，显示较好的环带结构，石榴石的MgO含量从边部到核部再到边部呈“碗”型分布，而MnO含量呈“钟”型分布，指示其形成于进变质作用过程中；条带状铁矿与富铁矿石具有相似的地球化学特征，未显示有其它组分混入；因此关于弓长岭二矿区磁铁富矿成因，本文更倾向于磁铁富矿为早期形成的条带状铁矿遭受变质热液改造，条带状铁建造中SiO2被溶滤带走，而磁铁矿在此过程中重新结晶长大，并且相对富集形成磁铁富矿。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 矿床地球化学 |
| 公开日期 | 2016-12-26 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.gyig.ac.cn:8080/handle/352002/5889]  |
| 专题 | 地球化学研究所_研究生_研究生_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙晓辉. 辽宁省鞍山-本溪地区条带状铁建造地球化学及成因研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2014. |
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