河北省曲阳金红石矿床地质特征和成因矿物学研究

发布时间：2020-09-20 21:25

　　河北省曲阳金红石矿床位于河北省曲阳县孝墓乡境内,东南距曲阳县城约5km。大地构造位置上,处于华北克拉通内部的中部造山带和东部陆块接触部位的中部造山带一侧,是河北省近年探明的一座大型金红石矿床。该矿床自发现以来,有关其成矿地质特征、矿体空间分布和赋存状态、控矿条件、矿床成因和资源潜力备受关注。本文在前人工作基础上,对该矿床展开系统矿床地质、岩相学、成因矿物学、矿物电子探针分析、矿石的化学成分、原矿钛物相分析等工作,初步取得以下认识:矿床地质揭示,矿区出露的地层主要为古元古界滹沱群、中元古界长城系和蓟县系、新元古界青白口系、古生界寒武系和奥陶系、新生界第三系以及第四系碎屑沉积物;构造主要为一系列枢纽近东西向的背(向)斜,以及北东向、北西-北北西向、近东西向的三组断裂构造。该矿床由30个矿体组成,赋存于滹沱群豆村组第二、三段的赤铁绢云母石英片岩和赤铁绢云母石英砾岩之中,呈层状、似层状产出。矿石矿物以金红石和赤铁矿为主,以及少量的钛铁矿和磁铁矿;脉石矿物则以石英和绢云母为主,少量的钾长石和绿帘石等。金红石常常与赤铁矿伴生,两者成因关系密切。原矿多项分析表明,该矿床的矿石TiO_2的平均含量为3.96%,矿石的TiO_2最低品为1.00%,最高品位为8.26%,工业矿体平均品位为2.72%;原矿钛物相分析表明,该矿床的矿石中TiO_2主要赋存在金红石中,其分布率可以高达61%,其他氧化物(如钛铁矿)中TiO_2的含量占整体的39%。成因矿物学研究揭示,该矿床的矿物标型组合为金红石、赤铁矿、钛铁矿、绢云母、石英、绿帘石等,指示其形成于低级变质作用(绿片岩相)。根据金红石的颜色、大小、晶体形态、赋存状态等,将该矿床的金红石分为3类。其中,第一、三类金红石应为早阶段的产物,其形成可能经历了中高级变质作用;而第二类金红石常与赤铁矿、绢云母、绿帘石等共生,指示其形成于绿片岩相的变质作用。通过与国内典型金红石矿床特征对比,初步推测该矿床的成因类型为沉积变质型金红石矿床。结合区域地质成果,我们将该矿床的成矿过程概述如下:(1)古元古代早期(约2.1 Ga)的裂谷环境,区内广泛的接受沉积;(2)古元古代晚期(1.95-1.8Ga)伴随着华北克拉通的东部陆块、西部陆块最终完成撞拼贴,区内广泛的绿片岩相变质作用促使钛富集形成金红石矿床。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P619.2
【部分图文】：

金红石矿床,世界,成矿带

通的内部和边缘，或褶皱带、高压变质带内的变质岩地质体中，如美国科罗拉多州Powderhorn金红石矿床、挪威的Sunnfjord金红石矿床、巴西的Tapira金红石矿床、前苏联的Shubino金红石矿床、墨西哥的Pluma Hidalgo金红石矿床（图1.1; Griffin et al.,1981; Ortega-Gutierez, 1981; Turner, 1986; Thompson, 1987; 赵一鸣等，2008）。世界前列金红石砂矿床，如南非的Richard Bay金红石砂矿床、印度的Travancore金红石砂矿床、澳大利亚东部和西海岸的Geographe Bay和Eneabba金红石砂矿床等的分布皆离不开古老克拉通边缘的变质岩（Mckellar, 1975; Fockema, 1986; Mallik et al., 1987;赵一鸣等，2008）。我国的金红石矿床形成的主要大地构造单元主要有秦岭造山带、华北克拉通内部及其边缘造山带、扬子克拉通，以及华南造山带（图1.1和图1.2; 夏学惠等, 2007）。我国的金红石矿床进一步划分为太行山-恒山成矿带（I）、辽东-鲁东成矿带（II）、东秦岭成矿带（III）、宁南-会东成矿带（IV）、东南沿海成矿带（V）五个金红石矿床

金红石矿床,成矿区

第 1 章绪论3成矿区带（图1.2; 徐少康，2001; 夏学惠等, 2007）。其中，太行山-恒山成矿带（I）位于华北克拉通内部（中部造山带），已知的金红石矿床主要有内蒙古羊蹄子山-磨石山锐钛矿-金红石矿床、山西省代县碾子沟金红石矿床、河北省涞中水东金红石矿床以及河北曲阳金红石矿床（图1.2; 徐少康，2001; 夏学惠等, 2007）。辽东-鲁东成矿带（II）和东秦岭成矿带（III）则位于华北克拉通边缘造山带或高压变质带内。辽东-鲁东成矿带（II）处于苏鲁超高压变质带中，其内的金红石矿床总体上呈北北东向分布，主要发育有山东省莒南县西砚柱金红石矿床、山东省莒南县杨庄金红石矿床、山东省诸城市上崔家沟金红石矿床等（图1.2和图2.1）。东秦岭成矿带（III）处于秦岭造山带东段，主要的金红石矿床包括陕西省户县大石沟金红石矿床、陕西省商南县青山-新庙金红石矿床、河南省方城县柏树岗金红石矿床、河南省方城县五间房金红石矿床、湖北省枣阳市大阜山金红石矿床等（图1.2和图2.1）。金红石矿床的成因分类：根据矿床地质特征、成矿作用条件

曲阳县,金红石矿床,河北省,金红石

1.2.1 选题依据河北省曲阳金红石矿床位于河北省曲阳县孝墓乡境内，东南距曲阳县城约5km（图1.3），大地构造位置上，处于华北克拉通内部的中部造山带和东部陆块接触部位的中部造山带一侧的太行山-恒山金红石成矿带内（图1.2），是河北省近年探明的一座大型金红石矿床，目前已经探明金红石TiO2资源储量约72万吨，且在矿区的深部和外围仍具有较大的找矿潜力。图 1.3 交通位置图

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