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广州地化所在华北南缘新蔡BIF形成时代及地球化学组成方面取得新的认识
发表日期: 2017-11-20
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  BIF(Banded iron formations)是前寒武纪非常重要的海洋化学沉积物,其化学组成可用于推测古海洋的化学成分以及大陆风化作用对海洋成分的影响。华北克拉通南缘古元古代-新太古代的表壳岩(包括太华群和霍邱群)分布极为广泛(图1),且其中赋存了大量BIF铁矿,如大型-超大型的霍邱BIF。近年来,新发现的新蔡BIF位于霍邱铁成矿带上,依据矿体展布、区域地层和构造特征,推测新蔡BIF可能属于霍邱BIF的一部分。然而,目前对其形成时代及地球化学特征尚不清楚。而这些问题的解决对系统总结华北南缘BIF的成矿规律以及BIF成因中古海洋化学组成、铁的来源等科学问题有重要意义。 

  近年来,广州地球化学研究所博士后研究人员兰彩云博士及其合作导师赵太平研究员对华北克拉通南缘新太古代-古元古代的BIF开展了系统的年代学和地球化学研究。本论文利用侵入新蔡BIF地层中的花岗岩和BIF互层的变沉积岩中的锆石来限定新蔡BIF形成时代,此外,通过查明新蔡BIF的微量元素和Sm-Nd同位素地球化学组成追踪区域古海洋的化学组成及其物质来源。获得如下新的认识:1)新蔡BIF形成于2.5-2.7 Ga(图2),与霍邱BIF是同时代沉积的产物;2)新蔡BIF显示典型的纯海洋化学沉积物的主微量组成,无碎屑混染的成分特征,可反映同时期古海洋的成分(图3);3)其Nd同位素组成(εNd=-4.7-+1.0)指示BIF沉积时的古海洋成分受到了大陆成分的影响,而强烈的正Eu异常表明海底高温热液对古海洋物质组成的贡献。

  该研究工作受国家自然科学基金"华北南缘古元古代早期铁沉积与富集的地质地球化学制约"(41573041)和来自中国地质调查局“河南省舞阳-新蔡铁矿整装勘查区专项填图与技术应用示范”(12120114035101)项目联合资助,成果发表于Precambrian Research  

  论文信息:Lan, C.Y., Yang, A.Y., Wang, C.L., Zhao, T.P. (通讯作者), 2017. Geochemistry, U-Pb zircon geochronology and Sm-Nd isotopes of the Xincai banded iron formation in the southern margin of the North China Craton: Implications on Neoarchean seawater compositions and solute sources. Precambrian Research, In press.  

    

    

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.10.024 

1 a)华北克拉通南缘古元古代-新太古代太华群和霍邱群的地质分布图;(b)新蔡BIF地层柱状图;(c)新蔡BIF 0#勘探线剖面图

2 侵入新蔡BIF地层中的花岗岩锆石年龄(b)和与BIF互层的变沉积岩碎屑锆石年龄图(c-f

3 新蔡BIF稀土元素配分图 

    

    

(中国科学院矿物学与成矿学重点实验室 所综合办公室 供稿 

    

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