山西袁家村铁矿矿床地质特征及年代学研究

论文摘要

袁家村铁矿床位于岚县城西南梁泉庄乡,在大地构造位置上处华北克拉通中部造山带西侧吕梁山地区,是我国著名的Superior型铁矿。矿体主要赋存在古元古代吕梁群袁家村组地层,产于变质石英岩、白云母石英片岩、绿泥片岩、绢云片岩等组成的含铁岩系中,并整体遭受绿片岩相低级变质。矿区出露岩浆岩主要有片麻状花岗岩和变辉绿岩两种。矿区构造条件复杂,主要体现为多期褶皱的相互叠加。矿床由3个矿带,20个大小不等的矿体组成,以10号和1号矿体储量最高。矿石类型可分为石英磁铁矿矿石、石英赤铁矿矿石、闪石石英磁铁矿矿石、闪石石英赤铁矿矿石以及砾岩型铁矿石。矿石矿物主要可见磁铁矿、赤铁矿,还有少量的黄铁矿、针铁矿,微量的纤铁矿、白铁矿,以及零星可见的黄铜矿、磁黄铁矿、毒砂、蓝铜矿。脉石矿物主要为石英、其次为绿泥石、镁铁闪石、铁闪石、方解石、白云石,可见少量的绢云母、阳起石等。矿石以条带状构造为主,可见皱纹状、块状构造;矿石结构以交代结构为主,可见半自形晶粒状结构和包含结构。矿石中主要含铁矿物的电子探针数据表明,赤铁矿和磁铁矿成分接近理想值,类质同相替代程度较低,仅有Co和Al可能对Fe进行了少量的类质同象替代,变质成因磁铁矿较沉积磁铁矿更贫SiO2,沉积赤铁矿较后期赤铁矿有更高的SiO2、Al2O3和P2O5,说明赤铁矿沉积时陆源碎屑物质的轻度混染,变质作用和热液作用对赤铁矿成分存在一定程度的“去硅作用”。根据地球化学成因图解,主体落入典型BIF铁矿范围内。对磁铁石英岩进行ICP-MS锆石U-Pb同位素定年工作,获得两组年龄,其中发育韵律环带的岩浆锆石年龄为2280±30Ma,指示袁家村铁建造形成于吕梁山23002100 Ma的裂谷活动期间。另外一组具有变质成因的锆石年龄为1916±88Ma,代表着铁建造该期间有变质事件的发生,对应华北克拉通中部造山带18001900Ma的变质高峰期时代。此外,变质期后零散的年龄记录指示成矿后频繁的热液事件。结合矿物组合及锆石年龄特征,可知该矿床成矿期可划分为沉积矿化期、变质矿化期、热液矿化期和风化矿化期,其中热液矿化期进一步划分为两个阶段:石英—硫化物阶段、石英—氧化物阶段。不同地区不同类型BIF型矿床Fe同位素、Si-O同位素以及稀土元素特征,均指示所有BIF矿床成矿物质来源于海底火山喷发后的深海热液活动,S同位素的研究显示Algoma型铁矿和Superior型铁矿差别在于距离火山口的远近。对比袁家村铁矿与鞍山式铁矿,可知二者根本差异在于成矿构造背景,导致一系列特征的差异。结合前人地球化学资料,综合研究认为,袁家村铁矿无论从矿石特征、铁建造类型、变质程度、成矿年代还是沉积构造背景均与鞍山式铁矿有着较大差别,属于Superior型铁矿。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景与依据
•     1.1.1 选题背景
•     1.1.2 选题依据
•   1.2 研究区自然地理条件
•   1.3 国内外研究现状
•     1.3.1 前寒武纪BIF铁矿研究现状
•     1.3.2 袁家村铁矿研究现状
•     1.3.3 现阶段存在问题
•   1.4 研究目的及意义
•     1.4.1 研究目的
•     1.4.2 研究意义
•   1.5 研究内容及技术路线
•     1.5.1 研究内容
•     1.5.2 技术路线
•   1.6 完成工作量
• 第2章 矿床地质概况
•   2.1 成矿地质背景
•     2.1.1 区域地层
•     2.1.2 区域构造
•     2.1.3 区域岩浆岩
•     2.1.4 区域矿产
•   2.2 矿床地质特征
•     2.2.1 矿区地质概况
•     2.2.2 矿体产状与分布特征
•     2.2.3 矿石类型
•     2.2.4 围岩特征
• 第3章 矿石特征
•   3.1 矿石的矿物组成
•     3.1.1 矿石矿物
•     3.1.2 脉石矿物
•   3.2 矿石组构
•     3.2.1 矿石结构
•     3.2.2 矿石构造
•   3.3 矿物共生关系
•   3.4 电子探针成分分析
•     3.4.1 样品选择和分析方法
•     3.4.2 实验结果及探讨
• 第4章 成矿年代学
•   4.1 采样位置和样品特征
•   4.2 实验分析方法
•   4.3 实验结果
•   4.4 成矿年代讨论
• 第5章 成矿期次与矿床成因讨论
•   5.1 成矿期及矿化阶段划分
•   5.2 矿物生成顺序
•   5.3 矿床成因讨论
• 结论
• 参考文献
• 图版
• 作者简介及科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 佟悦鹏

导师: 彭晓蕾

关键词: 袁家村铁矿,矿石特征,锆石年代学,矿床成因

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地质学,矿业工程

单位: 吉林大学

基金: 中国地质调查局设立的地质调查二级项目“全国海陆成矿图件编制更新”

分类号: P618.31;P597.3

总页数: 75

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