冀东马城BIF型铁矿床成矿规律及远景评价

论文摘要

马城BIFs铁矿床位于华北地台、燕山台褶带、山海关隆起西南边缘之青龙河断陷带东部,地处河北东部滦南县境内。本文对马城铁矿床的成矿环境进行了详细研究,方法包括流体包裹体测温、主微量＼稀土和H-O同位素分析,并结合区域构造-建造分析最终确立了该矿床的成矿模式。在此基础上,通过对马城铁矿勘查资料的研究,建立了该矿床三维地质模型,圈定了远景评价区域并对其做出了定性评价。锆石SHRIMP U-Pb测年及相关年龄资料数据显示,矿体顶底板黑云变粒、黑云斜长片麻岩和矿体中钾化混合花岗岩年龄2529±7Ma～2539±8Ma,代表了 BIF的形成年龄和滦县群火山沉积年龄。流体包裹体测温显示,马城铁矿变质峰期均一主体温度为250～350℃,后期低温蚀变主体温度为150～200℃,并且各期包裹体温度和盐度变化范围较大,可能代表了后期蚀变具有多期性的特点。马城铁矿主量元素中,SiO2+TFe2O3+MgO平均总含量很高,占到了90%以上,而其它氧化物组分含量很低且Al2O3+TiO2的含量非常低。这均表明马城铁矿石原始形成为较为纯净化学沉积,陆源碎屑物质基本没有参与。矿石中MnO/TFe2O3比值极低,均值为0.002,K2O/Na2O<1,均表现出热水沉积成因特征。马城铁矿Co/Zn、Ni/Zn 比值及其它微量元素特征共同表明,马城铁矿成矿物质与存在于沉积盆地中的火山活动而带来的热液有关。马城铁矿轻稀土元素相对亏损,中重稀土元素相对富集,La、Y正异常以及Y/Ho 比值与现代海水接近,均表明马城铁矿∑REE+Y具有海水特征;强烈Eu正异常则呈现出热液稀土元素特征;（La/Yb）N<1则又表明具有海水与热液叠加混合特征;Ce/Ce*范围变化于0.82-0.95之间,比值<1,无明显异常,则指示马城铁矿形成时总体处于缺氧环境。H-O同位素及δD-δ18O水分析又表明,马城铁矿石石英的形成流体环境与变质水接近。结合成矿年代与火山活动关系,认为马城BIFs铁矿床的形成其成矿物质来源与25亿年前太古代末期海底火山活动期及间歇期所产生的大量热液流体有关,基本与陆源物质无关。火山作用及流体高温加热使处于缺氧环境的海水温度升高,进而形成海水与热液流体叠加的混合流体。混合流体主体温度在250-300℃,混合流体淋滤、萃取原火山冷凝、沉积物中铁、硅物质形成BIF,并伴随有绿帘-角闪岩相的变质作用。含铁岩系及地球化学特征对比分析表明,马城铁矿与司家营铁矿为大型向斜构造并且在深部存在转折端可能性不大,此区域找矿前景不大。剖面与三维实体模型对比分析,证实马城铁矿Ⅱ号矿体在0线-580m存在合围现象,呈现紧闭倒转褶曲向斜构造特征;Ⅰ号矿与Ⅲ号矿体在23线-1140m标高合围并呈现紧闭倒转褶曲向斜构造特征;物探及钻探推测V矿体在深部已趋于“向形”的转折端。以上发现,证明了马城铁矿存在向斜构造特征。结合地质剖面、三维地质模型及物探资料对马城铁矿床矿区范围内远景展开评价,并最终图定Ⅱ号矿体深部等3个极有潜力远景区。

论文目录

文章来源

类型: 博士论文

作者: 王明格

导师: 徐九华

关键词: 马城铁矿,成矿规律,成矿流体,构造背景,远景评价

来源: 北京科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 北京科技大学

分类号: P618.31

总页数: 144

文件大小: 15913K

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