【摘要】：新疆塔什庫爾干地區(qū)位于西昆侖造山帶西南部的塔什庫爾干-甜水海地塊中,其中發(fā)育一條大型鐵礦成礦帶,目前已探明鐵礦石儲量12億噸,遠(yuǎn)景15-20億噸。贊坎和吉爾鐵克-贊坎北鐵礦床位于該鐵礦帶西南端,其中贊坎鐵礦為該鐵礦帶內(nèi)規(guī)模最大的鐵礦床,儲量約2億噸,并含有大量的高品位鐵礦石(TFe≥55 wt.%)。然而,迄今為止,研究區(qū)內(nèi)的鐵礦床成因、成礦時代等問題依然存在爭議。本論文利用地質(zhì)學(xué)、鋯石年代學(xué)、地球化學(xué)等方法,剖析贊坎、吉爾鐵克-贊坎北鐵礦床的礦床類型和成礦時代,為該類型鐵礦床找礦勘查提供理論依據(jù),同時還對高品位礦石成因和古海洋環(huán)境等科學(xué)問題進行了探討。贊坎和吉爾鐵克-贊坎北鐵礦床原生鐵礦體主要以層狀、似層狀產(chǎn)出,與圍巖呈整合接觸,礦體在垂向上受布倫闊勒群原始沉積旋回控制,具有典型的沉積礦床特征。吉爾鐵克-贊坎北礦床的原生礦體沉積時代應(yīng)為早寒武世(527 Ma),與鄰區(qū)的塔阿西、葉里克等鐵礦床沉積年齡一致。贊坎的碎屑鋯石U-Pb年齡較老(2500-540 Ma),較年輕的碎屑鋯石峰值為550-600 Ma之間,最年輕的碎屑鋯石單顆粒年齡為541 Ma;礦區(qū)中部的侵入體霏細(xì)斑巖鋯石年齡為535±13 Ma,可作為沉積成礦時代的下限;因此,贊坎鐵礦的原生礦體沉積時代應(yīng)為新元古代-早寒武世之間,為埃迪卡拉紀(jì)至寒武紀(jì)的轉(zhuǎn)折期,比區(qū)內(nèi)其他鐵礦床形成時代早。贊坎鐵礦床高品位鐵礦石為后生礦石,地球化學(xué)和同位素特征顯示其是由富含H_2S和Cl~-的熱液流體對原鐵建造改造而成,具體表現(xiàn)為去硅存鐵作用和磁鐵礦溶解再富集作用。區(qū)域上,吉爾鐵克-贊坎北、葉里克和塔阿西三個鐵礦床的原生礦體保留完好,但三個地區(qū)的原生鐵礦石稀土配分形式有所差別,表明有不同的REE源區(qū)及顯著分餾。依據(jù)不同的REE特征(如缺乏Eu異常),這些富鐵化學(xué)沉積巖建造明顯不同于現(xiàn)代海底噴流礦床,暗示其成因與前寒武紀(jì)BIF型鐵礦床相似。這些化學(xué)沉積巖缺乏Ce負(fù)異常,REE特征存在多種模式,塔什庫爾干沉積盆地并非為一個受限的沉積盆地而是處于開放的海洋環(huán)境中。因此,元古代富鐵、缺氧的海水環(huán)境完好的延續(xù)至早寒武世,而塔什庫爾干地區(qū)早寒武世海洋環(huán)境為分層、鐵化的海洋環(huán)境,這為寒武紀(jì)的海水氧化還原特征提供了重要的證據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.31
【圖文】：

圖 1-1 全球 BIF 形成高峰期示意圖（3.5-1.8 Ga、800-600 Ma），但進入早古生代后（541 Ma）BIF 發(fā)育缺失 （Klein, 2005; Bekker et al, 2010）在 1977 年發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)后（Corliss et al., 1978），學(xué)者們發(fā)現(xiàn)大量溶解的鐵質(zhì)正在從擴張的洋中脊噴發(fā)出來（Saito et al., 2013），現(xiàn)代海底熱液系統(tǒng)很可能貢獻了超過 75%的可溶解鐵質(zhì)至深海之中（German et al., 2010; Carazzo et al., 2013German and Seyfried, 2014），而溶解的鐵質(zhì)可以被運送至洋中脊以外 2000 公里的位置

代海底沉積物的鐵族元素測試統(tǒng)計，注意灰色圓圈的沉積物測試入，應(yīng)屬于氧化環(huán)境（FeHR/FeT＜0.38），但部分結(jié)果顯示其為鐵（FeHR/FeT＞0.38），(Hardisty et al., in review).鐵礦成因分布的 BIF 中經(jīng)常發(fā)育有高品位的鐵礦石（TFe＞50 wt.%）。通礦石是表生風(fēng)化和后期變質(zhì)共同作用的結(jié)果（Morris, 1980; M3; Morris et al., 1980; Harmsworth et al., 1990）。Martrmersley 盆地的 BIF 研究后認(rèn)為該地區(qū)在 2.45-2.2 Ga 間被抬磁鐵礦受氧化變?yōu)槌噼F礦，并且被燧石交代為針鐵礦。但近年位鐵礦石的轉(zhuǎn)變并非完全受控于表生氧化作用（Findlay, 199; Barley et al., 1999; Oliver and Dickens, 1999; Powel et al., 2001）。如在 Harmersley 盆地 2.2Ga 之前的 BIF 中就

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文 技術(shù)路線和工作量對以上的科學(xué)問題，本次研究工作選取塔什庫爾干地區(qū)具特殊代表性的鐵礦床（爾鐵克-贊坎北）為研究對象，通過細(xì)致的礦床解剖工作，利用巖石學(xué)、巖相學(xué)、地球化學(xué)和同位素等手段，確定本研究區(qū)礦床形成時代、背景、物質(zhì)來源、沉積品位礦成因及成礦機制，并在此基礎(chǔ)上建立同時期海洋環(huán)境的認(rèn)識，具體技術(shù)路-4。

【參考文獻】

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本文編號：2763738