李厚民 劉明軍 李立興 楊秀清 姚良德 陳靖 姚通
1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100037
2.遼寧省冶金地質(zhì)勘查局地質(zhì)勘查研究院,鞍山 114002
國(guó)外的富鐵礦資源(TFe含量超過(guò)50%)主要來(lái)自長(zhǎng)期穩(wěn)定的古老克拉通上早前寒武紀(jì)鐵建造(BIF)經(jīng)過(guò)后期風(fēng)化淋濾作用形成的赤鐵礦石。雖然我國(guó)的華北克拉通等古老地塊也發(fā)育早前寒武紀(jì)BIF,并經(jīng)歷了強(qiáng)烈的變質(zhì)變形作用,但是由于地塊活動(dòng)性強(qiáng)導(dǎo)致缺乏充分風(fēng)化淋濾作用的條件,因而赤鐵富礦很少,鐵礦石以TFe含量30%左右的沉積變質(zhì)型磁鐵貧礦為主(Zhang et al.,2014)。遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦床位于華北克拉通東北部的鞍(山)-本(溪)鐵礦集區(qū),是一個(gè)大型沉積變質(zhì)型鐵礦床,其中二礦區(qū)的磁鐵富礦(TFe含量大于50%)達(dá)大型規(guī)模,是我國(guó)最重要的沉積變質(zhì)型磁鐵富礦。對(duì)該富礦的成因目前已基本達(dá)成共識(shí),認(rèn)為是條帶狀鐵建造沉積后受后期疊加改造作用形成的,富礦體成礦時(shí)發(fā)生了強(qiáng)烈的圍巖蝕變,形成以石榴石為特征礦物的蝕變巖(程裕淇,1957;李紹柄,1979;施繼錫和李本超,1980;趙斌和李統(tǒng)錦,1980;李曙光,1982;李曙光等,1983;周世泰,1994;劉軍和靳淑韻,2010;劉明軍等,2012;Li et al.,2014a,b;Sun et al.,2014;Wang et al.,2014)。但是富礦的形成時(shí)代還有待確定,因此厘定熱液疊加作用形成富鐵礦的時(shí)代對(duì)于在華北克拉通內(nèi)尋找此類(lèi)富鐵礦具有重要的意義。本文從富含石榴石的蝕變巖中分離出了熱液鋯石,并應(yīng)用SHRIMP方法進(jìn)行了U-Pb年齡測(cè)定,以期確定富礦的形成時(shí)代,進(jìn)而確定其形成的地球動(dòng)力學(xué)背景。
弓長(zhǎng)嶺鐵礦床位于遼寧省遼陽(yáng)市弓長(zhǎng)嶺鎮(zhèn),為沉積變質(zhì)型鐵礦床,可以分為一礦區(qū)、二礦區(qū)、三礦區(qū)、老嶺-八盤(pán)嶺礦區(qū)4個(gè)礦區(qū)。其中二礦區(qū)累計(jì)查明資源儲(chǔ)量9.46億噸,其中貧礦7.82億噸,富礦1.64億噸。
遼寧弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)出露地層主要為太古宇鞍山群茨溝組及第四系(圖1)。與成礦有關(guān)的地層為鞍山群茨溝組變質(zhì)巖系,呈NW向狹長(zhǎng)帶狀產(chǎn)出在混合花崗巖中,長(zhǎng)約4800m,寬約100~700m,傾向北東,傾角60°~80°,由一套變質(zhì)火山沉積巖系組成,由老至新為:(1)下部角閃巖層(Hb):以石英斜長(zhǎng)角閃巖、黑云角閃巖、綠泥角閃巖、石英角閃巖為主,有時(shí)夾白云石英片巖、云母綠泥石英片巖、石英綠泥片巖和薄層磁鐵石英巖,總厚20~385m,下部與弓長(zhǎng)嶺混合花崗巖呈混合交代接觸。(2)下含鐵帶:由兩層鐵礦(Fe1、Fe2)及鈉長(zhǎng)角閃巖(SPS)和綠泥云母片巖、綠泥角閃片巖(PSP)組成,厚0~88m,局部因構(gòu)造或原始沉積不連續(xù)有間斷。(3)黑云變粒巖層(K):習(xí)慣稱K層,主要由石英黑云(綠泥)鈉長(zhǎng)變粒巖組成,分布穩(wěn)定,橫貫全區(qū),是劃分上、下含鐵層的標(biāo)志層,層間偶夾鐵礦(即第三層鐵礦Fe3),厚70~90m。(4)上含鐵帶:由三層鐵礦(Fe4、Fe5、Fe6)和斜長(zhǎng)角閃巖層(Am)組成。(5)石英巖層(S):分布在上含鐵層頂部,巖石相變較大,主要由石英巖、石英片巖組成,常夾云母石英片巖、云母片巖、透閃石英巖、陽(yáng)起石英巖、滑石片巖、綠泥片巖,局部夾薄層鐵礦及富鐵礦層。
含鐵巖系上、下盤(pán)均為混合花崗巖,大體可劃分為兩期,即約31億年的弓長(zhǎng)嶺花崗巖和約28億年的麻峪花崗巖。弓長(zhǎng)嶺花崗巖分布在含鐵巖系下盤(pán),巖石以?shī)W長(zhǎng)花崗巖為主,白色,中-細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要由斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英及少量黑云母組成,呈條痕狀、眼球狀、片麻狀構(gòu)造,糜棱面理發(fā)育,常與圍巖地層片理方向一致;麻峪花崗巖分布在含鐵巖系上盤(pán),肉紅色,中粗粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,以微斜花崗巖為主,主要由微斜長(zhǎng)石、石英和少量黑云母、白云母組成,與鐵礦層沒(méi)有直接接觸關(guān)系。另外礦區(qū)有少量長(zhǎng)英巖脈。
二礦區(qū)的兩側(cè)分別被NE走向、傾向SE、傾角85°左右的寒嶺斷裂和偏嶺斷裂所切割,礦床內(nèi)的橫斷層發(fā)育(圖1)。
圖1 弓長(zhǎng)嶺鐵礦床二礦區(qū)地質(zhì)平面圖(據(jù)周世泰,1994,略有修改)1-第四系;2-下奧陶統(tǒng);3-上混合巖;4-下混合巖;5-石英巖層;6-斜長(zhǎng)角閃巖層;7-黑云變粒巖(K層);8-鈉長(zhǎng)角閃巖、綠泥角閃片巖;9-綠泥云母片巖、綠泥角閃片巖;10-底部角閃巖;11-磁鐵富礦;12-條帶狀磁鐵石英巖;13-類(lèi)矽卡巖、綠泥片巖;14-長(zhǎng)英巖脈;15-實(shí)測(cè)及推測(cè)斷層Fig.1 Geological map of the mining area II of Gongchangling iron deposit(modified after Zhou,1994)
二礦區(qū)六層鐵礦中以Fe6最大,其次為Fe2、Fe4、Fe1、Fe5、Fe3,總長(zhǎng)4800m,走向南東 120°~160°,傾向北東,傾角60°~80°,礦體呈層狀,與圍巖產(chǎn)狀一致,產(chǎn)狀穩(wěn)定。此外,在上含鐵層頂部硅質(zhì)巖層中也夾有鐵礦,呈盲礦體產(chǎn)出。
二礦區(qū)既有貧鐵礦體又有富鐵礦體,貧鐵礦體資源儲(chǔ)量大于富鐵礦體。已探明富鐵礦體138個(gè),其中Fe6礦層中有65個(gè)富鐵礦體,占富鐵礦總資源儲(chǔ)量的77.1%;石英巖層(S)內(nèi)有29個(gè)富鐵礦體,占富鐵礦總資源儲(chǔ)量的13.5%;Fe4礦層中有21個(gè)富鐵礦體,占富鐵礦總資源儲(chǔ)量的6.5%;Fe3礦層中有19個(gè)富鐵礦體,占富鐵礦總資源儲(chǔ)量的2.5%;Fe2礦層中有3個(gè)富鐵礦體,占富鐵礦總資源儲(chǔ)量的0.4%;Fe1礦層中僅有1個(gè)富鐵礦體。富鐵體大多呈層狀、似層狀,其空間展布與貧鐵礦一致,傾向北東,傾角60°~90°,最大富鐵礦體走向長(zhǎng)2840m,厚1~30m,延深大于600m。
二礦區(qū)的礦石類(lèi)型根據(jù)礦石礦物成分和品位可分為磁鐵礦貧礦石、假像赤鐵礦貧礦石、磁鐵礦富礦石和赤鐵礦富礦石,貧鐵礦石條帶狀構(gòu)造明顯,富鐵礦石為塊狀構(gòu)造。脈石礦物主要為石英,貧礦石的脈石礦物還可有少量陽(yáng)起石、透閃石、綠泥石、黑云母和磷灰石等;富礦石的脈石礦物還可有石榴子石、鎂鐵閃石、綠泥石、方解石和極少量石墨、黃鐵礦、黃銅礦、菱鐵礦等。富礦熱液改造特征明顯(圖2a),暗示其是由貧鐵礦經(jīng)“去硅富鐵”作用形成的。
二礦區(qū)富鐵礦的圍巖蝕變發(fā)育,主要有鎂鐵閃石石榴石巖(圖2b)、綠泥石榴石巖和石榴石巖(圖2c)等,呈似層狀、脈狀、透鏡狀,主要產(chǎn)出在富鐵礦體的頂?shù)装?、?nèi)部以及富礦體層間的構(gòu)造虛脫部位,與磁鐵富礦呈截然接觸,界線明顯,厚度從十幾米到幾十米不等,呈黃綠色、棕褐色,多呈塊狀構(gòu)造,粗粒結(jié)構(gòu),主要由石榴石(以鐵鋁榴石為主,伴以少量的鎂鋁榴石和鈣鐵榴石)、綠泥石(為蠕綠泥石)、角閃石(以透閃石為主)、綠簾石、黑云母、磁鐵礦、石英以及少量的電氣石、輝石、碳酸鹽礦物、黃鐵礦、磁黃鐵礦等組成。這些蝕變巖具有明顯的分帶特征,自富鐵礦體向外,依次是綠泥鎂鐵閃石巖、鎂鐵閃石鐵鋁榴石巖、鎂鐵閃石石榴綠泥巖、綠泥巖、黑云綠泥巖,磁鐵礦化明顯,從近礦到遠(yuǎn)礦隨石榴石的含量降低磁鐵礦含量也隨之降低。
用于挑選鋯石的富含石榴石的蝕變巖(圖2c和2d)樣品編號(hào)GCL2-67,采自弓長(zhǎng)嶺鐵礦二礦區(qū)5勘探線附近,樣品新鮮,沒(méi)有遭受風(fēng)化。蝕變巖呈褐色、棕紅色,塊狀構(gòu)造,晶型完好,顆粒粗大。蝕變巖呈似層狀產(chǎn)出在富礦體的頂?shù)装澹c富礦體呈漸變接觸,富含石榴石的蝕變巖礦化明顯。
顯微鏡下見(jiàn)該樣品由石榴石(含量約70%)和退化蝕變的鎂鐵閃石(約10%)、綠泥石(約10%)和磁鐵礦(約10%)組成。薄片中見(jiàn)鋯石與鎂鐵閃石共生(圖2e)或與綠泥石一起產(chǎn)于石榴石中的綠泥石網(wǎng)脈中(圖2f)。
將20kg左右的富含石榴石的蝕變巖人工粉碎后,采用重選及電磁選分離出鋯石。將待測(cè)鋯石與數(shù)粒鋯石標(biāo)樣TEM置于環(huán)氧樹(shù)脂制成的樣品靶上,將靶子的鋯石磨去一半露出內(nèi)部,用于投射光、反射光和陰極發(fā)光照相測(cè)量及SHRIMP U-Pb測(cè)試,接著進(jìn)行拋光、清洗、鍍金等操作。
SHRIMP U-Pb測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心的SHRIMPⅡ上完成(詳細(xì)流程和實(shí)驗(yàn)原理參見(jiàn)Compston et al.,1992;Williams,1998;宋彪等,2002)。一次流強(qiáng)度為7.5nA,加速電壓為10kV,離子束斑直徑約為25~30μm。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM(417Ma)進(jìn)行年齡校正。數(shù)據(jù)處理及U-Pb諧和圖繪制采用Squid及Isoplot程序自動(dòng)完成。普通鉛根據(jù)實(shí)測(cè)的204Pb進(jìn)行校正,同位素比值誤差為1σ,文中均值加權(quán)平均年齡置信度為95%。
為了進(jìn)一步解釋年齡分析結(jié)果。我們還對(duì)鋯石中包體進(jìn)行了探針?lè)治?,?duì)鋯石微量元素進(jìn)行了微區(qū)原位分析。鋯石包體的電子探針?lè)治鲈谥袊?guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所探針實(shí)驗(yàn)室完成,儀器型號(hào)JXA-8230,加速電壓15kV,工作距離10.9mm。鋯石微量元素和稀土元素的微區(qū)原位分析在北京大學(xué)造山帶與地殼氧化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室采用高分辨多接收器等離子質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS)完成,儀器型號(hào)VG AXIOM,檢出限 Be<1×10-12,Mn<0.5×10-12,F(xiàn)e<1×10-12,準(zhǔn)確度 0.002%。
圖2 弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富鐵礦及其圍巖蝕變和鋯石產(chǎn)態(tài)(a)-條帶狀磁鐵石英巖經(jīng)熱液交代“去硅富鐵”形成塊狀富鐵礦現(xiàn)象(深色為磁鐵礦,白色為石英);(b)-塊狀富鐵礦體邊部鎂鐵閃石石榴石蝕變巖(左側(cè)為塊狀富礦;右側(cè)蝕變巖中紅色斑點(diǎn)為石榴子石,綠色為綠泥石和鎂鐵閃石等);(c)-鎂鐵閃石榴石蝕變巖(褐色粒狀者為石榴子石;其間白色為石英,綠色為綠泥石和鎂鐵閃石);(d)-磁鐵礦、綠泥石與鎂鐵閃石共生并交代石榴石(褐紅色者)(樣品號(hào)GCL2-81,單偏光);(e)-鋯石產(chǎn)于鎂鐵閃石中;(f)-鋯石產(chǎn)于石榴石內(nèi)的綠泥石網(wǎng)脈中Fig.2 High-grade iron mineralization and the alteration of country rocks and the occurrence of zircon in the mining area II of the Gongchangling iron deposit
圖3 弓長(zhǎng)嶺鐵礦床二礦區(qū)蝕變巖中鋯石的背散射電子圖像Fig.3 Back-scattered electron images of zircons from the altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit
在背散射電子圖像(圖3)上,鋯石與石英、鈦鐵礦、鎂鐵閃石、綠泥石共生,并沿裂隙分布于石榴石中,顯示鋯石是石榴石后期退化蝕變階段熱液作用形成的。
鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(圖4)在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所實(shí)驗(yàn)室完成。樣品GCL2-67中的鋯石有三種,絕大多數(shù)鋯石晶體呈形態(tài)不完整的半自形-自形粒狀,內(nèi)部呈明暗不同的斑塊狀及補(bǔ)丁狀,明暗極不均勻,邊部有較明顯的環(huán)帶,顏色暗黑,粒徑較小,一般在60~80μm左右,可能是熱液鋯石,與李長(zhǎng)民(2009)總結(jié)的巖漿鋯石和變質(zhì)鋯石的特征明顯不同。巖漿鋯石自形程度高,CL圖像亮,內(nèi)部均勻,震蕩環(huán)帶發(fā)育;變質(zhì)鋯石多為卵圓形,CL圖像暗,常見(jiàn)核、幔、邊結(jié)構(gòu),環(huán)帶不發(fā)育。另有兩種混入鋯石,一種混入鋯石在陰極發(fā)光照片上具有明顯的核幔結(jié)構(gòu)(圖4中7),“核”所占比例較小,較灰暗,形狀渾圓,“幔”較寬較亮較均一,邊部色暗,明顯不同于其它鋯石;另一種混入鋯石呈自形長(zhǎng)粒狀,環(huán)帶發(fā)育(圖4中15),明顯為混入的巖漿鋯石。樣品測(cè)試過(guò)程中盡量選擇無(wú)包裹體、無(wú)裂紋的鋯石。
富含石榴石的蝕變巖(GCL2-67)樣品中的鋯石SHRIMP U-Pb分析結(jié)果列于表1,示于圖5。圖4為代表性鋯石CL圖、測(cè)試點(diǎn)位置。由表1可知,點(diǎn)7.1、7.2、15.1的Th/U值偏高,為 0.14~0.81,Th含量最高,為 53×10-6~357×10-6,顯示混入的巖漿鋯石或其他成因鋯石特征;其他15個(gè)分析點(diǎn)的Th/U值明顯較低,為0~0.06,Th含量較低,為0×10-6~24×10-6,顯示熱液鋯石的Th/U比值特征。在15個(gè)點(diǎn)熱液鋯石測(cè)點(diǎn)中,部分鋯石存在Pb丟失,除1.1外的測(cè)點(diǎn)擬合出的上交點(diǎn)年齡為1850±16Ma(圖5)。15個(gè)測(cè)點(diǎn)中除去 Pb丟失和偏離的數(shù)據(jù)點(diǎn)(1.1,3.1,6.1,11.1,12.1)不參與加權(quán)平均年齡計(jì)算外,余下10個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)加權(quán)平均年齡為1840±7Ma(圖5),該年齡可能代表了富含石榴石的蝕變巖的形成年齡,也是弓長(zhǎng)嶺地區(qū)條帶狀磁鐵石英巖遭受后期變質(zhì)作用改造形成富鐵礦的年齡。
表1 弓長(zhǎng)嶺鐵礦富含石榴石的蝕變巖中鋯石SHRIMP U-Pb分析結(jié)果Table 1 SHRIMP U-Pb isotopic results of the zircons from the garnet-rich altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit
圖4 弓長(zhǎng)嶺鐵礦床二礦區(qū)蝕變巖中鋯石的陰極發(fā)光形態(tài)特征及分析點(diǎn)位置示意圖Fig.4 Representative CL images with SHRIMP U-Pb analyses spots of zircons from the altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit
圖5 弓長(zhǎng)嶺鐵礦富含石榴石的蝕變巖中鋯石SHRIMP U-Pb定年結(jié)果Fig.5 SHRIMP U-Pb age concordia diagram of zircons from the garnet-rich altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)蝕變巖的鋯石中常見(jiàn)包裹體。為了確定這些包裹體的成分,本文對(duì)其進(jìn)行了電子探針波譜分析(表2)。電子探針證實(shí)鋯石主要由ZrO2和SiO2組成(表2中測(cè)點(diǎn)5-2、7-1、8-1、9-1、10-1),ZrO2含量 64.79% ~ 66.41%,SiO2含量32.73%~33.27%。鋯石內(nèi)包體在背散射圖像上呈暗色,長(zhǎng)條狀或片狀自形晶,從形態(tài)上判斷為片柱狀礦物;雖然由于包體顆粒細(xì)小,成分分析時(shí)探針束斑覆蓋了包體周?chē)匿喪?,?dǎo)致分析結(jié)果中有不等量的ZrO2,但仍然可以看出,包體主要由MgO、FeO、SiO2、Al2O3組成,其他組分可以忽略不計(jì)??鄢喪?ZrO2和 SiO2的影響,根據(jù)剩余 MgO、FeO、SiO2、Al2O3含量的比例關(guān)系,結(jié)合上述晶體形態(tài),判斷鋯石中的這些包體主要為綠泥石(表2中測(cè)點(diǎn)3-1、4-1、5-1),還有鋁直閃石(表2中測(cè)點(diǎn)2-1、6-2)和鎂鐵閃石(表2中測(cè)點(diǎn)6-1)。這些礦物是蝕變巖中的主要礦物,因此表明鋯石是熱液成因的。
鋯石的MC-LA-ICPMS微區(qū)原位分析結(jié)果見(jiàn)表3。從表3中Si的分析結(jié)果看,與鋯石Si的理論含量接近,表明分析結(jié)果是可靠的。由表3可見(jiàn),混入鋯石(測(cè)點(diǎn)15.1)與該蝕變巖中鋯石(測(cè)點(diǎn)10.1、13.1、16.1、17.1)的微量元素特征有一定差異,前者 Ti含量高達(dá)9.48×10-6,后者 Ti含量為1.63×10-6~ <3.7×10-6,較低;前者 Y 含量較低,為12.58×10-6,后者為 16.32 ×10-6~19.41 ×10-6,較高。蝕變巖中鋯石 Hf元素含量為 10672×10-6~11822×10-6,Th為0.32×10-6~1.48×10-6,U 為425 ×10-6~663 ×10-6,Th/U為0.0005~0.0031,∑REE為<10.37×10-6~20.45×10-6。注:測(cè)點(diǎn)15.1為混入鋯石
表2 弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖中鋯石及其包體電子探針?lè)治鼋Y(jié)果(wt%)Table 2 Electron probe analytical results of the inclusions in the zircons from garnet-rich altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit(wt%)
表3 弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖中鋯石微量元素分析結(jié)果(×10-6)Table 3 Trace element contents of the zircons from the garnetrich altered rocks of the mining area II of the Gongchangling iron deposit(×10-6)
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富鐵礦是我國(guó)最大的沉積變質(zhì)型磁鐵富礦床,富礦體賦存于磁鐵石英巖(即貧鐵礦)之內(nèi)(圖1),具有一定層位。該富鐵礦為后期熱液改造成礦已基本達(dá)成共識(shí),主要依據(jù)有地質(zhì)和地球化學(xué)兩個(gè)方面:
(1)地質(zhì)特征方面,有條帶狀貧礦通過(guò)交代作用“去硅富鐵”形成富礦的現(xiàn)象(圖2a);富鐵礦石與圍巖蝕變關(guān)系密切,蝕變強(qiáng)度愈大,鐵礦愈富,規(guī)模愈大;蝕變作用形成一套含石榴石與閃石的蝕變巖,包括石榴石巖、綠泥石巖、含石榴石綠泥石巖和含磁鐵礦陽(yáng)起石巖等,石榴石端員組分以鐵鋁榴石為主,角閃石屬于鈣角閃石系列中的透閃石,綠泥石屬于蠕綠泥石(劉明軍等,2012)。
(2)地球化學(xué)特征方面,磁鐵貧礦、磁鐵富礦中磁鐵礦的形態(tài)、物性、化學(xué)成分、氧同位素、紅外光譜特征都有明顯差別(陳洪江和徐光榮,1984),硫同位素組成有差異(陳江峰等,1985),稀土配分曲線類(lèi)似但富礦中磁鐵礦稀土總量較高(劉軍和靳淑韻,2010;楊秀清等,2012),說(shuō)明兩者的成因是不同的,磁鐵富礦是磁鐵貧礦經(jīng)熱液交代形成的。
但是對(duì)于后期交代熱液是變質(zhì)熱液、混合巖化熱液、還是其他成因的熱液,目前還存在很大爭(zhēng)論。李秉倫等(1977)通過(guò)二礦區(qū)礦物中包裹體鹽度的測(cè)定,認(rèn)為有兩類(lèi)成因的包裹體,即區(qū)域變質(zhì)作用形成的低鹽度包裹體和熱液作用成因的高鹽度包裹體,后者與本區(qū)的混合巖化作用密切有關(guān),是富鐵礦的成礦流體,是一種高鹽度的含有一定數(shù)量碳酸根和硼酸根的堿性溶液。趙斌和李統(tǒng)錦(1980)通過(guò)高溫高壓實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在1000~1500bar和450~500℃條件下,弱堿性溶液能大量淋濾磁鐵石英巖中的SiO2;在500℃時(shí),貧鐵礦中的石英溶解度最大,SiO2淋濾量高達(dá)3.13g/L;在2000bar、500~580℃、pH=6~12,fO2=10-25~10-29巴條件下能形成含鐵鋁石榴石、鎂鐵閃石、綠泥石和磁鐵礦的各種蝕變巖。他們據(jù)此認(rèn)為弓長(zhǎng)嶺富磁鐵礦床是由沉積的條帶狀赤磁鐵石英巖先經(jīng)過(guò)區(qū)域變質(zhì)而后又遭受來(lái)自混合花崗巖的高溫氣熱溶液淋濾交代去硅富鐵而成。而施繼錫和李本超(1980)測(cè)得弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富礦及蝕變巖中礦物流體包裹體均一溫度為307~325℃,成礦溫度約為487~505℃(與趙斌和李統(tǒng)錦(1980)的溫度條件類(lèi)似),鹽度為13.3% ~23.1%NaCleqv,認(rèn)為富礦是區(qū)域變質(zhì)熱液交代成因,與礦區(qū)混合巖化作用無(wú)關(guān);王守倫(1986)認(rèn)為弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富礦是在原生沉積較富的貧礦基礎(chǔ)上,經(jīng)后期退化變質(zhì)作用加富而成的;劉軍和靳淑韻(2010)對(duì)弓長(zhǎng)嶺鐵礦礦區(qū)內(nèi)磁鐵石英巖和磁鐵富礦兩種礦石的主量元素、微量元素和稀土元素以及氧同位素組成進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)磁鐵富礦和磁鐵石英巖除了主要成分Fe、Si的含量有很大差別外,其他元素的含量并沒(méi)有太大的差別,微量元素特征非常地相似,稀土配分型式也非常一致,δ18O值變化范圍也一致,認(rèn)為磁鐵富礦應(yīng)該是由區(qū)域變質(zhì)階段形成的變質(zhì)水熱液交代條帶狀磁鐵石英巖,通過(guò)去硅作用形成的。
雖然李紹柄(1979)、李曙光(1982)和李曙光等(1983)根據(jù)弓長(zhǎng)嶺富礦中存在石墨,認(rèn)為弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)部分富鐵礦是菱鐵礦層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成的;但是夏建明等(2011)研究認(rèn)為,弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)中的石墨應(yīng)是由泥質(zhì)沉積物經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用后生成的,由于石墨的存在,又可以生成CO和CH4等還原氣體,使鐵以磁鐵礦形式存在,因此磁鐵礦賦存的還原環(huán)境多數(shù)是由泥質(zhì)沉積物引起的。條帶狀貧鐵礦“去硅富鐵”形成富鐵礦的同時(shí),轉(zhuǎn)移出來(lái)的SiO2或者交代含鋁的泥質(zhì)—粉砂質(zhì)巖石形成含石榴子石、綠泥石、黑云母等礦物的蝕變巖(王恩德等,2012),或者交代含磁鐵礦的白云質(zhì)大理巖形成含陽(yáng)起石的蝕變巖(李厚民等,2012),消耗Si質(zhì),有利于富鐵礦的形成。
綜上所述,弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富鐵礦的交代熱液的成因還有待進(jìn)一步深入研究。
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富礦與富含石榴石的蝕變巖具有密切的空間關(guān)系。蝕變巖具有空間分帶性,自富礦體向外,依次為綠泥鎂鐵閃石巖和鎂鐵閃石鐵鋁榴石巖、鎂鐵閃石石榴綠泥巖、綠泥巖、黑云綠泥巖。從近礦到遠(yuǎn)礦,蝕變巖中石榴石的含量降低,蝕變巖中磁鐵礦含量也隨之降低。
我國(guó)沉積變質(zhì)型鐵礦中的富鐵礦主要分布在華北克拉通的鞍本地區(qū),少量分布在冀東地區(qū),山西袁家村和河南舞陽(yáng)地區(qū)也有少量富礦顯示。鞍本地區(qū)是我國(guó)北方沉積變質(zhì)型鐵礦中富礦最多的地區(qū),分布有我國(guó)著名的弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)大型沉積變質(zhì)型磁鐵富礦床、齊大山(櫻桃園)中型磁鐵富礦床以及八盤(pán)嶺、南芬、歪頭山、大汪溝、王家堡子、眼前山、大孤山、西鞍山等鐵礦床的富鐵礦體。但是,熱液蝕變強(qiáng)度最大、大量形成石榴石以致形成富含石榴石的蝕變巖并形成大型磁鐵富礦床的只有弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)。其他發(fā)育富鐵礦的礦區(qū)沒(méi)有石榴石化或石榴石化很弱,因此富礦規(guī)模很小,最大的為齊大山(櫻桃園)中型磁鐵富礦床,其余為小型磁鐵富礦床或只有磁鐵富礦體。
由此我們認(rèn)為,弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖不僅與富鐵礦具有密切的空間關(guān)系,而且具有密切的成因聯(lián)系。因此,富含石榴石的蝕變巖的成巖年齡可以代表富礦的成礦年齡。
如前所述,在光學(xué)顯微鏡下該蝕變巖中鋯石與鎂鐵閃石和穿插石榴石的綠泥石網(wǎng)脈共生(圖2e,f);在電子顯微鏡下,鋯石與鎂鐵閃石、綠泥石、鈦鐵礦和石英共生,并分布于石榴石中裂隙附近(圖3);鋯石中包體成分也為綠泥石和鎂鐵閃石等,與蝕變巖的礦物組成一致;鋯石的CL圖像也顯示熱液成因特征。這些特征表明,該蝕變巖中的鋯石是熱液成因的,與石榴石同期但稍晚,相當(dāng)于夕卡巖期濕夕卡巖階段的產(chǎn)物,與石榴石退化蝕變的含水礦物角閃石、綠泥石等共生。
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖中鋯石與前人鋯石的微量元素特征對(duì)比見(jiàn)表4和圖6,可以看出:
(1)不同成因鋯石的Hf元素含量變化較大,沒(méi)有規(guī)律可循。
(2)本文鋯石的Y元素含量明顯低于表中變質(zhì)鋯石和巖漿鋯石。
(3)本文鋯石的Th元素含量極低,U元素含量也較低,與變質(zhì)鋯石和巖漿鋯石明顯不同,與新疆阿爾泰地區(qū)熱液鋯石(唐勇等,2012)和海南尖峰嶺巖體熱液鋯石(張小文等,2009)的Th、U含量及Th/U比值也明顯不同;變質(zhì)鋯石的Th元素含量為2×10-6~179×10-6,U 為 21×10-6~2092×10-6,變化大,Th/U為0.01~1.12;巖漿鋯石的 Th含量為22.2×10-6~1564×10-6,U為35×10-6~3878×10-6,變化大,Th/U為0.04~2.00。
(4)本文鋯石的Ti元素含量低于3.7;變質(zhì)鋯石的Ti含量為7×10-6~714×10-6;巖漿鋯石的 Ti含量為3.21×10-6~606×10-6。
(5)本文鋯石的稀土元素含量很低,低于表4中變質(zhì)鋯石的11.72×10-6~2645×10-6和巖漿鋯石的240×10-6~5972×10-6,也低于新疆阿爾泰地區(qū)熱液鋯石的6578×10-6~21164×10-6(唐勇等,2012)和海南尖峰嶺巖體熱液鋯石的1261×10-6~13791×10-6(張小文等,2009)。
李長(zhǎng)民(2009)對(duì)不同成因鋯石的特征進(jìn)行了總結(jié)。他認(rèn)為巖漿鋯石的 Th、U含量高,Th/U>0.4,Hf含量很低,∑REE含量較高;變質(zhì)鋯石的Th、U含量低,Th/U<0.1,Hf含量較高,∑REE含量變化大;熱液鋯石的Th、U含量較高,Th/U比值較大,Hf含量高,高Y,∑REE含量高。而從前面敘述可見(jiàn),本區(qū)的鋯石明顯不同于表4中巖漿鋯石和變質(zhì)鋯石的特征,熱液鋯石特征十分明顯,但是本區(qū)鋯石的Th含量極低,U含量較低,Th/U比值很小,Hf含量與巖漿鋯石和變質(zhì)鋯石沒(méi)有明顯差別,Y含量很低(圖6),與李長(zhǎng)民(2009)總結(jié)的熱液鋯石特征差異明顯。因此,熱液成因鋯石的特征還需要隨著數(shù)據(jù)的積累進(jìn)一步總結(jié)。
表4 一些不同成因鋯石的微量元素含量(×10-6)Table 4 A summary of the trace element compositions of the zircons of different origin(×10-6)
本區(qū)鋯石的稀土元素總量與巖漿鋯石、變質(zhì)鋯石和其他熱液鋯石相比,明顯偏低(圖7)。本區(qū)鋯石及其主巖石榴石蝕變巖的稀土配分曲線如圖7所示。由于輕稀土嚴(yán)重虧損,絕大多數(shù)低于儀器檢出限,因此是否有鈰異常不能判定。但是,據(jù)該配分曲線可以明顯看出:該鋯石輕稀土強(qiáng)烈虧損,中、重稀土富集;有弱的銪正異常,配分曲線上重稀土較平坦,這與前人的熱液鋯石稀土配分曲線有很大差別。不明顯或弱的正銪異常可能表明交代流體為較氧化的熱液流體。
本文鋯石的主巖石榴石蝕變巖的輕重稀土分異不明顯,具有銪負(fù)異常,與鋯石的稀土配分曲線大致具有互補(bǔ)關(guān)系,可能反映了二者的成因聯(lián)系。
綜上所述,本區(qū)鋯石為熱液成因鋯石,但是與其他地區(qū)熱液鋯石的特點(diǎn)有很大不同。
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖為富礦成礦時(shí)形成的熱液蝕變巖。該巖石中的鋯石是交代熱液中形成的熱液鋯石。因此,鋯石的年齡既是富含石榴石的蝕變巖的形成年齡,也可能代表了富礦的成礦年齡。
翟明國(guó)(2010)將華北克拉通中元古代以前的構(gòu)造演化劃分為五個(gè)階段:①>3.0Ga的陸核與微陸塊的形成;②2.9~2.7Ga的陸殼增生;③2.5Ga的巖漿、變質(zhì)作用與克拉通化;④2.3~1.9Ga的古元古代活動(dòng)(造山)帶;⑤1.8Ga的基底隆升與裂谷-非造山巖漿事件。其中①、②、③階段發(fā)生條帶狀鐵建造(BIF)的沉積。BIF形成后,發(fā)生了2.5~2.45Ga的高級(jí)變質(zhì)、花崗巖侵入以及基性巖墻群的侵入,它們標(biāo)志著華北各微陸塊拼貼完成,基本形成了與現(xiàn)存的華北陸塊相當(dāng)?shù)男绿糯死?翟明國(guó),2008);2.30~1.90Ga的造山事件以及隨后的基底隆升和變質(zhì)、花崗巖和混合巖化作用疊加于新太古代末的變質(zhì)作用之上(程裕淇和張壽廣,1982),使BIF再次經(jīng)歷了疊加改造作用,其中火山-沉積巖大致發(fā)育在2.30~1.95Ga,變質(zhì)作用發(fā)生在1.95~1.90Ga期間,并隨后又發(fā)生了很強(qiáng)的疊加變質(zhì),表現(xiàn)為1.85~1.82Ga的麻粒巖相-高角閃巖相的等溫(略升溫)降壓和降溫降壓疊加變質(zhì)作用,并且在~1.80Ga發(fā)生角閃巖相退變質(zhì)。1.85~1.82Ga和1.80Ga的兩個(gè)時(shí)期疊加變質(zhì)作用廣泛發(fā)生在華北克拉通內(nèi),程裕淇和張壽廣(1982)、沈其韓(1992)稱為面狀變質(zhì)作用,代表克拉通基底的整體隆升。與兩期疊加變質(zhì)作用相對(duì)應(yīng)的是紫蘇花崗巖、堇青石-石榴花崗巖、鉀質(zhì)花崗巖的侵入,并以未變形的偉晶巖脈在華北克拉通全區(qū)范圍內(nèi)的貫入而告結(jié)束。
圖6 本文鋯石與其他巖漿鋯石、變質(zhì)鋯石和熱液鋯石微量元素含量對(duì)比(據(jù)表4)Fig.6 Trace element patterns of the zircons from the garnet-rich altered rocks of the mining area II of Gongchangling iron deposit and the magmatic zircons,metamorphic zircons and hydrothermal zircons(form Table4)
弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)黑云變粒巖的年齡約27億年(宋彪等,1992;萬(wàn)渝生和劉敦一,1993),表明該礦區(qū)BIF沉積于27億年左右。BIF形成后,經(jīng)歷了2.5Ga的巖漿、變質(zhì)作用與克拉通化事件和2.3~1.9Ga的古元古代造山事件,變質(zhì)為條帶狀磁鐵石英巖,形成該區(qū)貧鐵礦。隨后,華北克拉通發(fā)生基底隆升與裂谷事件,古元古代造山作用結(jié)束,弓長(zhǎng)嶺礦區(qū)所在的遼東半島發(fā)育有S型的巨斑花崗巖、I型的斑狀花崗巖和正長(zhǎng)巖,其侵位年齡為1850Ma(路孝平等,2004)。本文獲得的弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖中鋯石SHRIMP UPb年齡為1840±7Ma,表明該區(qū)富礦及其蝕變作用與拉張環(huán)境的構(gòu)造巖漿事件同期。但弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)出露的弓長(zhǎng)嶺花崗巖的年齡為30.91億年,麻峪花崗巖的年齡為28.25億年(李厚民未發(fā)表資料),與本文獲得的蝕變巖的年齡差距大。因此,該礦區(qū)是否存在18億年左右的巖漿活動(dòng),成礦流體是否與巖漿活動(dòng)有關(guān),還需要進(jìn)一步研究。
遼寧弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)與富鐵礦有密切成因聯(lián)系的富含石榴石的蝕變巖中發(fā)育熱液成因的鋯石。采用鋯石SHRIMP U-Pb定年方法獲得該熱液鋯石的年齡為1840±7Ma,限定了弓長(zhǎng)嶺富鐵礦的成礦時(shí)代為古元古代末期,形成于華北克拉通古元古代拉張構(gòu)造環(huán)境。
需要說(shuō)明的是,關(guān)于弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富礦的形成時(shí)代及形成機(jī)制,還需要開(kāi)展進(jìn)一步的工作。如二礦區(qū)是否還有其它類(lèi)型的富礦,形成時(shí)代是否具有一致性?礦區(qū)花崗巖對(duì)形成富礦的影響如何?礦區(qū)構(gòu)造作用對(duì)形成富礦的影響如何?等等。希望本文拋磚引玉,使我國(guó)沉積變質(zhì)型富鐵礦的研究更加深入。
圖7 弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)富含石榴石的蝕變巖中鋯石與其他鋯石稀土總量對(duì)比和稀土元素配分曲線Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns of the zircons from the garnet-rich altered rocks in the mining area II of Gongchangling iron deposit
Chen HJ and Xu GR.1984.Characteristics of genetic mineralogy of magnetite in the II mining area of the Gongchangling iron deposit and its signification.Jilin Geology,(1):22 - 30(in Chinese with English abstract)
Chen JF,Yang YL,Li P,Cheng WJ,Zhou TX and Liu YP.1985.Sulfur isotopic study of the high-grade iron deposits in the Anshan-Benxi area in Liaoning Province,China.Geology and Prospecting,21(1):32-37(in Chinese)
Cheng YQ.1957.Problems on the genesis of the high-grade ore in the Pre-Sinian(Pre-Cambrian)banded iron ore deposits of the Anshantype of Liaoning and Shantung provinces.Acta Geologica Sinica,37(2):153-180(in Chinese with English abstract)
Cheng YQ and Zhang SG.1982.Notes on the metamorphic series and metamorphic belts of various metamorphic epochs of China and related problems.Regional Geology of China,(2):1 - 14(in Chinese with English abstract)
Compston W,Williams SI,Kirschvink JL,Zhang Z and Ma G.1992.Zircon U-Pb ages for the Early Cambrian time scale.Journal of the Geological Society,London,149(2):171 -184
Cong F,Lin SL,Zou GF et al.2011.Magma mixing of granites at Lianghe:In-situ zircon analysis for trace elements,U-Pb ages and Hf isotopes.Scientia Sinica(Terrae),41(4):468 - 481(in Chinese)
Duan C,Li YH,Mao JW,Hou KJ and Yuan SD.2012.Zircon trace element characteristics of intrusions in the Washan iron deposit of Ningwu volcanic basin and their geological significance.Geology in China,39(6):1874-1884(in Chinese with English abstract)
Hou ZH,Li SG,Chen NS,Li QL and Li XM.2005.Sm-Nd and zircon SHRIMP U-Pb dating of Huilanshan mafic granulite in the Dabie Mountains and its zircon trace element geochemistry.Science in China(Series D),48(12):2081-2091
Li BL,Li XM,Cui XF,Wang ZL and Liu YM.1977.Genesis and prospecting criteria of the high-grade ores in the mining II of the Gongchangling iron deposit:Evidence from fluid inclusion study.Geology and Prospecting,13(6):3-11(in Chinese)
Li CM.2009.A review on the minerageny and situ microanalytical dating techniques of zircons.Geological Survey and Research,32(3):161-174(in Chinese with English abstract)
Li GL,Hua RM,Hu DQ,Huang XE,Zhang WL and Wang XD.2010.Petrogenesis of Shilei quartz diorite in southern Jiangxi:Constraints from petrochemistry,trace elements of accessory minerals,zircon UPb dating,and Sr-Nd-Hf isotopes.Acta Petrologica Sinica,26(3):903-918(in Chinese with English abstract)
Li HM,Liu MJ,Li LX,Yang XQ,Chen J,Yao LD,Hong XK and Yao T.2012. Geology and geochemistry ofthe marble in the Gongchangling iron depositin Liaoning Province and their metallogenic significance.Acta Petrologica Sinica,28(11):3497 -3512(in Chinese with English abstract)
Li HM,Zhang ZJ,Li LX,Zhang ZC,Chen J and Yao T.2014a.Types and general characteristics of the BIF-related iron deposits in China.Ore Geology Reviews,57:264-287
Li P,Xu XY,Wang HL,Zhu T and Wan XM.2012.Petrogenesis of Nalati alkali granites in South Central Tianshan Mountains:Evidence from zircon trace elements and Hf isotope.Geological Bulletin of China,31(12):1949-1964(in Chinese with English abstract)
Li QL,Li SG,Hou ZH,Hong JA and Yang W.2005.A combined study of SHRIMP U-Pb dating,trace element and mineral inclusions on high-pressuremetamorphic overgrowth zircon in eclogite from Qinglongshan in the Sulu terrane.Chinese Science Bulletin,50(5):459-465
Li SB.1979.A contribution to the genesis of rich magnetite deposit of the Gongchangling type:In the light of graphite discovered in it.Geochimica,(2):170-177(in Chinese with English abstract)
Li SG.1982.Geochemical model for the genesis of Gongchangling rich magnetite deposit in China.Geochimica,(2):113 - 121(in Chinese with English abstract)
Li SG,Zhi XC,Chen JF,Wang JX and Deng YY.1983.Origin of graphites in Early Precambrian banded iron formation in Anshan,China.Geochimica,(2):162 - 169(in Chinese with English abstract)
Li YH,Hou KJ,Wan DF,Zhang ZJ and Yue GL.2014b.Precambrian banded iron formations in the North China Craton:Silicon and oxygen isotopes and genetic implications.Ore Geology Reviews,57:299-307
Liu J and Jin SY.2010.Genesis study of magnetite-rich ore in Gongchangling iron deposit,Liaoning.Geoscience,24(1):80 -88(in Chinese with English abstract)
Liu MJ,Li HM,Li LX,Yang XQ,Yao LD,Hong XK and Cheng J.2012.Petrological and mineralogical characteristics of the skarnoid in No.2 mining area of the Gongchangling iron deposit,Liaoning,China.Rock and Mineral Analysis,31(6):1067 - 1076(in Chinese with English abstract)
Lu XP,Wu FY,Lin JQ,Sun DY,Zhang YB and Guo CL.2004.Geochronological successions of the Early Precambrian granitic magmatism in southern Liaodong Peninsula and its constaints on tectonic evolution of the North China Craton.Chinese Journal of Geology,39(1):123-138(in Chinese with English abstract)
Qian Y,Sun FY,Li BL,Huo L and Zhang YJ.2013.Trace element geochemical and U-Pb geochronology of metamorphic recrystallization zircon:Taking gneiss from Hongtoushan copper-zinc deposit as an example.JournalofCentralSouth University (Science and Technology),44(4):1500-1509(in Chinese with English abstract)
Shen QH.1992.Early Precambrian granulites of China.Advances in Earth Science,7(1):95-96(in Chinese)
Shi JX and Li BC.1980. Origin of rich magnetite ores in the Gongchangling area as evidenced by fluid inclusion studies from the Anshan-Benxi region,Northeast China.Geochimica,(1):43 -53(in Chinese with English abstract)
Song B,Zhao DM and Wan YS.1992.Geochronology research of the iron formation of Gongchangling, Liaoning Province. Acta Petrologica et Mineralogica,11(4):317-323(in Chinese with English abstract)
Song B,Zhang YH and Liu DY.2002.Introduction to the naissance of SHRIMP and its contribution to isotope geology.Journal of Chinese Mass Spectrometry Society,23(1):58-62(in Chinese with English abstract)
Sun XH,Zhu XQ,Tang HS,Zhang Q and Luo TY.2014.The Gongchangling BIFs from the Anshan-Benxi area,NE China:Petrological-geochemical characteristics and genesis of high-grade iron ores.Ore Geology Reviews,60:112 -125
Tang Y, ZhangH and Lü ZH.2012. Characteristics ofzircon cathodoluminescence and trace elements of granite and pegmatite from Altai Mountains,Northwest China.Journal of Mineralogy and Petrology,32(1):8-15(in Chinese with English abstract)
Wan YS and Liu DY.1993.Ages of zircons from mid-archaean gnessic granite and fuchsite quartzite in the Gongchangling area,Liaoning.Geological Review,39(2):124-129(in Chinese with English abstract)
Wang ED,Xia JM,Zhao CF,F(xiàn)u JF and Hou GQ.2012.Forming mechanism ofhigh-grade magnetite bodiesin Gongchangling,Liaoning Province.Acta Geologica Sinica,86(11):1761 -1772(in Chinese with English abstract)
Wang ED,Xia JM,F(xiàn)u JF,Jia SS and Men YK.2014.Formation mechanism of Gongchangling high-grade magnetite deposit hosted in Archean BIF,Anshan-Benxi area,northeastern China.Ore Geology Reviews,57:308-321
Wang SL.1986.The genetic types of rich iron deposits of Anshan Group in Anshan-Benxi area.Mineral Deposits,5(4):14 - 23(in Chinese with English abstract)
Williams IS.1998.U-Th-Pb Geochronology by iron microprobe.In:McKibben MA,Shanks III WC and Ridley WI(eds.).Applications of Microanalytical Techniques to Understanding Mineraling Processes.Reviews in Economic Geology,7:1 -35
Wu YB,Chen DG,Xia QK,Tu XL and Cheng H.2002.In-situ trace element analyses of zircons from Dabieshan Huangzhen eclogite:Trace element characteristics of eclogite-facies metamorphic zircon.Chinese Science Bulletin,47(16):1398-1401
Wu YB,Chen DG,Xia QK and Tu XL.2004a.Trace element analysis of zircon and associated minerals in the Huangtuling granulite,Dabieshan and its geological implication.Geochimica,33(4):334-342(in Chinese with English abstract)
Wu YB.Chen DG,Zheng YF,Xia QK and Tu XL.2004b.Trace element geochemistry of zircons in migmatitic gneiss at Manshuihe,North Dahieshan and its geological implications.Acta Petrologica Sinica,20(5):1141-1150(in Chinese with English abstract)
Xia JM,Wang ED,Zhao CF and Men YK.2011.The formation mechanism of the redox environment in the rich iron deposits of Gongchangling.Journal of Northeastern University (Natural Science),32(11):1643-1646(in Chinese with English abstract)
Yang XQ,Li HM,Li LX,Liu MJ,Chen J and Bai Y.2012.Characteristics of rare earth elements and the geological significance of magnetite from Gongchangling iron deposit in Liaoning Province.Rock and Mineral Analysis,31(6):1058-1066(in Chinese with English abstract)
Zhai MG.2008.Lower crust and lithospheric mantle beneath the North China Craton before the Mesozoic lithospheric disruption.Acta Petrologica Sinica,24(10):2185-2204(in Chinese with English abstract)
Zhai MG.2010.Tectonic evolution and metallogenesis of North China Craton.Mineral Deposits,29(1):32 -46(in Chinese with English abstract)
Zhang XW,Xiang H,Zhong ZQ,Zhou HW,Zhang L,Yang N and Wang J.2009.U-Pb dating and trace elements composition of hyydrothermal zircons from Jianfengling granite,Hainan:Restriction on the age of hydrothermal event and mineralization of Baolun gold deposit.Earth Science,34(6):921 -930(in Chinese with English abstract)
Zhang ZC,Hou T,Santosh M,Li HM,Li JW,Zhang ZH,Song XY and Wang M.2014.Spatio-temporal distribution and tectonic settings of the major iron deposits in China:An overview.Ore Geology Reviews,57:247-263
Zhao B and Li TJ.1980.A preliminary study on the mechanism and physico-chemical conditions of formation of Gongchangling rich iron deposit.Geochimica,(4):333 - 344(in Chinese with English abstract)
Zheng JP,Lu FX,Yu CM and Tang HY.2004.An in situ zircon Hf isotopic,U-Pb age and trace element study of banded granulite xenolith from Hannuoba basalt:Tracking the early evolution of the lower crust in the North China craton.Chinese Science Bulletin,49(3):277-285
Zhou ST.1994.Geology of Banded Iron Deposits in Anshan-Benxi Area.Beijing:Geological Publishing House,1-276(in Chinese)
附中文參考文獻(xiàn)
陳洪江,徐光榮.1984.弓長(zhǎng)嶺鐵礦二礦區(qū)磁鐵礦的成因礦物學(xué)特征及其意義.吉林地質(zhì),(1):22-30
陳江峰,楊延齡,李平,程偉基,周泰禧,劉燕平.1985.遼寧鞍山-本溪地區(qū)富磁鐵礦床硫同位素地質(zhì)研究.地質(zhì)與勘探,21(1):32-37
程裕淇.1957.中國(guó)東北部遼寧山東等省前震旦紀(jì)鞍山式條帶狀鐵礦中富礦的成因問(wèn)題.地質(zhì)學(xué)報(bào),37(2):153-180
程裕淇,張壽廣.1982.略論我國(guó)不同變質(zhì)時(shí)期的變質(zhì)巖系、變質(zhì)帶和若干有關(guān)問(wèn)題.中國(guó)區(qū)域地質(zhì),(2):1-14
叢峰,林仕良,鄒光富等.2011.梁河花崗巖巖漿混合作用:鋯石微量元素、U-Pb和Hf同位素示蹤.中國(guó)科學(xué)(地球科學(xué)),41(4):468-481
段超,李延河,毛景文,侯可軍,袁順達(dá).2012.寧蕪火山巖盆地凹山鐵礦床侵入巖鋯石微量元素特征及其地質(zhì)意義.中國(guó)地質(zhì),39(6):1874-1884
李秉倫,李學(xué)明,崔賢富,汪芝蘭,劉有梅.1977.根據(jù)礦物包體研究試論弓長(zhǎng)嶺二礦區(qū)磁鐵富礦的成因及找礦標(biāo)志.地質(zhì)與勘探,13(6):3-11
李長(zhǎng)民.2009.鋯石成因礦物學(xué)與鋯石微區(qū)定年綜述.地質(zhì)調(diào)查與研究,32(3):161-174
李光來(lái),華仁民,胡東泉,黃小娥,張文蘭,王旭東.2010.贛南地區(qū)石雷石英閃長(zhǎng)巖的成因:巖石化學(xué)、副礦物微量元素、鋯石UPb年代學(xué)與Sr-Nd-Hf同位素制約.巖石學(xué)報(bào),26(3):903-918
李厚民,劉明軍,李立興,楊秀清,陳靖,姚良德,洪學(xué)寬,姚通.2012.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦區(qū)大理巖地質(zhì)地球化學(xué)特征及其成礦意義.巖石學(xué)報(bào),28(11):3497-3512
李平,徐學(xué)義,王洪亮,朱濤,萬(wàn)曉明.2012.中天山南緣那拉提堿性花崗巖巖石成因——來(lái)自鋯石微量元素和Hf同位素的證據(jù).地質(zhì)通報(bào),31(12):1949-1964
李紹柄.1979.我國(guó)鐵礦床的一種新類(lèi)型——弓長(zhǎng)嶺式含石墨的富磁鐵礦礦床及其成因.地球化學(xué),(2):170-177
李曙光.1982.弓長(zhǎng)嶺富磁鐵礦床成因的地球化學(xué)模型.地球化學(xué),(2):113-121
李曙光,支霞臣,陳江峰,王俊新,鄧衍堯.1983.鞍山前寒武紀(jì)條帶狀含鐵建造中石墨的成因.地球化學(xué),(2):162-169
劉軍,靳淑韻.2010.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦磁鐵富礦的成因研究.現(xiàn)代地質(zhì),24(1):80-88
劉明軍,李厚民,李立興,楊秀清,姚良德,洪學(xué)寬,陳靖.2012.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦床二礦區(qū)類(lèi)矽卡巖的巖石礦物學(xué)特征.巖礦測(cè)試,31(6):1067-1076
路孝平,吳福元,林景仟,孫德有,張艷斌,郭春麗.2004.遼東半島南部早前寒武紀(jì)花崗質(zhì)巖漿作用的年代學(xué)格架.地質(zhì)科學(xué),39(1):123-138
錢(qián)燁,孫豐月,李碧樂(lè),霍亮,張雅靜.2013.變質(zhì)重結(jié)晶鋯石微量元素地球化學(xué)與U-Pb年代學(xué):以遼寧紅透山銅鋅礦床賦礦片麻巖為例.中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),44(4):1500-1509
沈其韓.1992.中國(guó)早前寒武紀(jì)麻粒巖.地球科學(xué)進(jìn)展,7(1):95-96
施繼錫,李本超.1980.根據(jù)鞍本地區(qū)包裹體研究試論弓長(zhǎng)嶺磁鐵富礦的成因.地球化學(xué),(1):43-53
宋彪,趙敦敏,萬(wàn)渝生.1992.遼寧弓長(zhǎng)嶺含鐵建造年代學(xué)研究.巖石礦物學(xué)雜志,11(4):317-323
宋彪,張玉海,劉敦一.2002.微量原位分析儀器SHRIMP的產(chǎn)生與鋯石同位素地質(zhì)年代學(xué).質(zhì)譜學(xué)報(bào),23(1):58-62
唐勇,張輝,呂正航.2012.不同成因鋯石陰極發(fā)光及微量元素特征:以新疆阿爾泰地區(qū)花崗巖和偉晶巖為例.礦物巖石,32(1):8-15
萬(wàn)渝生,劉敦一.1993.遼寧弓長(zhǎng)嶺中太古代片麻狀花崗巖和鉻云母石英巖的鋯石年齡.地質(zhì)論評(píng),39(2):124-129
王恩德,夏建明,趙純福,付建飛,侯根群.2012.弓長(zhǎng)嶺鐵礦床磁鐵富礦形成機(jī)制探討.地質(zhì)學(xué)報(bào),86(11):1761-1772
王守倫.1986.鞍本地區(qū)鞍山群富鐵礦成因類(lèi)型的討論.礦床地質(zhì),5(4):14-23
吳元保,陳道公,夏群科,涂湘林.2004a.大別山黃土嶺麻粒巖鋯石和共生礦物的微量元素分析及其地質(zhì)意義.地球化學(xué),33(4):334-342
吳元保,陳道公,鄭永飛,夏群科,涂湘林.2004b.北大別漫水河混合巖化片麻巖中鋯石微區(qū)微量元素特征及其地質(zhì)意義.巖石學(xué)報(bào),20(5):1141-1150
夏建明,王恩德,趙純福,門(mén)業(yè)凱.2011.弓長(zhǎng)嶺富鐵礦氧化還原環(huán)境的形成機(jī)制.東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),32(11):1643-1646
楊秀清,李厚民,李立興,劉明軍,陳靖,白云.2012.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦床磁鐵礦稀土元素特征及其地質(zhì)意義.巖礦測(cè)試,31(6):1058-1066
翟明國(guó).2008.華北克拉通中生代破壞前的巖石圈地幔與下地殼.巖石學(xué)報(bào),24(10):2185-2204
翟明國(guó).2010.華北克拉通的形成演化與成礦作用.礦床地質(zhì),29(1):32-46
張小文,向華,鐘增球,周漢文,張利,楊念,王婧.2009.海南尖峰嶺巖體熱液鋯石U-Pb定年及微量元素研究:對(duì)熱液作用及抱倫金礦成礦時(shí)代的限定.地球科學(xué),34(6):921-930
趙斌,李統(tǒng)錦.1980.鞍山弓長(zhǎng)嶺富磁鐵礦床的形成機(jī)制和物理化學(xué)條件研究.地球化學(xué),(4):333-344
周世泰.1994.鞍山-本溪地區(qū)條帶狀鐵礦地質(zhì).北京:地質(zhì)出版社,1-276