司家營鐵礦床是冀東地區(qū)規(guī)模最大、最典型的沉積變質型鐵礦，近年來礦產勘查工作進展顯著，但是對于礦床地質特征、控礦要素、礦床成礦機制等方面的研究仍較為薄弱。本次研究通過對區(qū)域及礦床的地質特征進行歸納總結，利用巖石地球化學、U-Pb年代學、Lu-Hf同位素、鐵、氧穩(wěn)定同位素等研究方法，系統的研究并探討了司家營鐵礦床的成巖成礦時代、礦床成因以及成礦機制。限定司家營鐵礦床形成于2548~2536Ma，而廣泛的變質作用發(fā)生于2530~2500Ma；認為在地幔柱事件的背景下，海底火山噴發(fā)，攜帶幔源鐵鎂物質進入海洋，隨著周期性上升洋流的運移，由于大氧化事件初期的層化海洋氧化還原條件的改變，沉積形成了最初的條帶狀鐵建造；后期在大規(guī)模區(qū)域變質作用下，礦床經歷綠簾-角閃巖相的變質變形作用以及熱液蝕變作用的改造，并經受了抬升氧化作用后最終形成了現今的司家營鐵礦床。深入研究探討司家營鐵礦床地質特征及成因，總結成礦規(guī)律，為BIF成礦機制提供理論依據，對立足冀東，緩解冀東鐵礦資源危機，提高鐵礦石自給保障程度具有重大的現實意義。
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3. 第五屆野外青年地質貢獻獎-金羅盤獎，中國地質學會，2022年。
目錄
序
前言
第1章 緒論1
1.1 沉積變質型鐵礦床研究現狀2
1.1.1 時空分布特征2
1.1.2 成因類型2
1.1.3 物質來源5
1.1.4 沉淀機制6
1.1.5 古沉積環(huán)境6
1.1.6 條帶成因6
1.2 冀東沉積變質型鐵礦床7
1.3 司家營鐵礦床研究基礎8
1.3.1 科學研究現狀8
1.3.2 以往地質礦產工作概況9
第2章 區(qū)域地質背景11
2.1 大地構造位置11
2.1.1 中太古代晚期—古元古代構造單元11
2.1.2 中元古代—中三疊世構造單元11
2.1.3 晚三疊世—古新世構造單元15
2.1.4 始新世—第四紀構造單元17
2.2 區(qū)域地層17
2.2.1 新太古界17
2.2.2 中、新元古界19
2.2.3 古生界22
2.2.4 新生界23
2.3 區(qū)域構造23
2.3.1 褶皺構造23
2.3.2 斷層構造24
2.4 區(qū)域巖漿巖25
2.4.1 火山巖25
2.4.2 侵入巖25
2.5 區(qū)域地球物理特征27
2.5.1 物性特征27
2.5.2 地球物理場特征29
2.5.3 物探異常30
2.5.4 地質構造推斷解釋31
2.5.5 異常評序、優(yōu)選及評價32
2.6 區(qū)域礦產特征33
第3章 礦床地質特征34
3.1 礦區(qū)地質特征35
3.1.1 司家營鐵礦北區(qū)35
3.1.2 司家營鐵礦南區(qū)39
3.2 礦區(qū)地球物理特征43
3.2.1 巖（礦）石磁性與密度43
3.2.2 司家營鐵礦北區(qū)44
3.2.3 司家營鐵礦南區(qū)45
3.3 礦體地質特征48
3.3.1 司家營鐵礦北區(qū)48
3.3.2 司家營鐵礦南區(qū)50
3.4 礦石特征54
3.4.1 礦石類型54
3.4.2 礦石組構56
3.4.3 礦石組分58
3.5 礦床后期改造作用79
第4章 礦床地球化學特征80
4.1 樣品采集與分析80
4.2 主量元素特征82
4.3 微量元素特征87
4.4 稀土元素特征89
4.5 鐵、氧同位素地球化學特征90
4.5.1 鐵同位素地球化學特征90
4.5.2 氧同位素地球化學特征91
第5章 成巖成礦年代學93
5.1 樣品采集與分析93
5.2 鋯石U-Pb同位素94
5.3 Lu-Hf同位素101
5.4 司家營鐵礦床的形成時代101
第6章 礦床成因探討103
6.1 沉積作用103
6.2 變質作用105
6.2.1 變質變形105
6.2.2 混合巖化106
6.2.3 熱液作用106
6.3 礦床成因類型108
6.4 小結109
第7章 成礦機制探討110
7.1 成礦物質來源110
7.2 成礦流體115
7.3 成礦機制116
7.3.1 成礦大地構造背景117
7.3.2 控礦條件120
7.3.3 賦礦圍巖特征122
7.3.4 成礦機制122
結語125
參考文獻127
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