吉林省和龙地区铁矿成因及成矿规律

发布时间：2020-05-25 15:08

【摘要】：和龙地区地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带接壤部位,是我国东北地区的铁矿集中区之一。目前,已发现大开河、官地和鸡南3处中型铁矿床以及泉水洞、甲山村、东南村、八里沟、土山子等多个小型矿床(矿化点)。本文以官地、鸡南矿床为典型矿床,对区内铁矿床的成矿条件、矿化特征、矿床成因、形成时代和区域铁成矿规律开展研究,旨在提高和龙地区铁矿的理论研究水平,为地质找矿提供理论依据。官地铁矿赋存于鞍山群甲山组上段的下部层位,含矿岩石以斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩为主,变质程度为绿片岩相-低角闪岩相的中低级区域变质;矿体主要呈层状、似层状、透镜状产出,主要矿石类型为条带状磁铁石英岩型,其次为块状磁铁角闪岩型。鸡南铁矿赋存于鸡南组上段的中部层位,含矿岩石以黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩为主,变质程度为角闪岩相的中级区域变质;矿体主要呈层状、似层状、扁豆状产出,主要矿石类型为条带状磁铁石英岩型和块状磁铁角闪岩型。在岩相学研究基础上,通过官地铁矿区斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩,鸡南铁矿区斜长角闪岩等含矿岩石地球化学特征分析,判断该区铁矿含矿变质岩系的原岩为一套基性-中酸性火山沉积岩系,岩石类型主要为流纹英安质-英安质火山碎屑岩、安山岩、玄武岩以及亚碱性玄武岩(拉斑玄武岩)。代表性岩石的锆石U-Pb测年结果表明,官地铁矿含矿岩石斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩中的锆石的核部岩浆环带清晰,属岩浆成因;锆石的边部较亮且无分带,具变质特征。3件样品中的锆石核部年龄依次为2493±13 Ma、2508±28 Ma、2483±25 Ma,在误差范围内一致,应代表官地铁矿区原岩形成时代;变质边部年龄分别为2459±13Ma、2467±45 Ma、2472±10 Ma,在误差范围内一致,应代表官地铁矿区峰期变质年龄。鸡南铁矿区含矿岩石斜长角闪岩的锆石U-Pb测年分析表明,变质成因测点可分为三组:2个较老的锆石测点年龄分别为2468±15 Ma和2469±9 Ma,与官地铁矿所测峰期变质年龄基本一致;26个数据集中的锆石测点加权平均年龄为2275±25 Ma,与官地最年轻的锆石变质边年龄(2308±21 Ma)基本一致,很可能代表了区内退变质年龄;1个最年轻锆石测点年龄为1795±18 Ma,与华北克拉通古元古代构造变质事件相对应。官地铁矿区角闪斜长片麻岩中锆石的ε_(Hf)(t)值介于-5.0~+4.2之间,可能为新生物质与古老地壳物质共同参与熔融的结果,反映了岛弧岩浆的特征,同时也表明其原岩在形成过程中岩浆源区以古老地壳物质的熔融为主,且有部分幔源物质的加入。官地和鸡南矿区斜长角闪岩在微量元素含量及相关比值上与岛弧拉斑玄武岩或弧后盆地玄武岩相似,结合构造背景判别图解分析,和龙地区在新太古代处于弧后盆地环境中。根据与国内外典型BIFs的对比研究,和龙地区官地和鸡南铁矿在成矿地质条件、成矿时代和构造背景等方面与Algoma型铁矿更为一致。综合本文研究和前人资料,可将和龙地区铁矿成矿作用分为早期火山沉积作用和晚期变质作用。25亿年前,和龙地区发生了基性-中酸性火山事件,形成含铁火山-沉积岩系;在古元古代初期(~2.46 Ga),区内普遍发生绿片岩相-角闪岩相的中低级区域变质作用,形成鞍山群变质岩系,变质过程中,甲山组和鸡南组中的铁得到富集,形成沉积变质型含铁建造(BIF);在~2.32 Ga的退变质作用下,岩石遭受一定程度的叠加改造。和龙地区铁矿空间上沿区内最大褶皱带-和龙向斜的核部和北东翼展布,是辽-吉-朝造山带以北铁矿成矿带的一部分;铁矿床均赋存于鞍山群中,形成时间上集中于新太古代(~2.50 Ga),成矿后的断裂构造破坏了矿体的连续性,而褶皱构造为成矿物质的活化富集提供有利空间和热液通道,从而使矿体发生局部叠加富集。
【图文】：

图 1.1 官地铁矿和鸡南铁矿交通位置图.3 BIF 型铁矿研究现状.3.1 国内外 BIF 型铁矿研究现状根据铁建造的沉积环境及构造背景，国际上把 BIF 型铁矿分为与火山岩有关lgoma 型、与细碎屑-碳酸盐岩有关的 Superior 型和 Rapitan 型（Gross，1980；Ba al.，2011）。Algoma 型铁矿一般产于岛弧、弧后盆地或扩张大洋中脊附近，铁的形成与海底火山作用关系密切，在含铁岩系中广泛分布火山岩，特别是中、火山岩；Superior 型铁矿一般形成于被动大陆边缘、大陆架浅海环境以及克拉通盆地，，含铁岩系中石英岩、白云岩和黑色页岩相当发育，成因与火山作用关系确；Rapitan 型是指形成于雪球地球事件期间的 BIF（Gross，1983；张连昌等，201

图 1.2 论文技术路线图物工作量主要依托国家重点基础研究发展计划（“973 计划”）课题—古亚景与成矿机制（编号：2013CB429802）和中国地质调查局项目—规律综合研究（编号：1212011085485）。 年以来，作者多次赴包括研究区在内的吉黑东部开展野外地质调、鸡南两个代表性矿床进行了野外和室内重点研究。在此基础上性样品进行了测试分析和综合研究工作。完成的主要实物工作量
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.31

【参考文献】

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本文编号：2680334