辽宁弓长岭富铁矿成矿过程元素迁移特征研究

侯婷婷; 姚玉增; 付建飞; 刘静; 张永利; 郭荣荣

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.120

现代地质 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (01) : 56 -67. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.120

辽宁弓长岭富铁矿成矿过程元素迁移特征研究

侯婷婷, 姚玉增, 付建飞, 刘静, 张永利, 郭荣荣

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摘要

辽宁弓长岭富铁矿是我国规模最大且唯一具有工业开采价值的沉积变质型（BIF）磁铁矿富矿床，目前其成因仍存在争议。本文系统采集了弓长岭二矿区四层铁中典型贫铁矿石和富铁矿石样品进行地球化学成分分析，采用质量平衡计算方法探究了弓长岭富铁矿形成过程中的元素迁移变化规律。结果表明，（1）主量元素主要表现为TFe₂O₃的强烈富集和SiO₂的强烈亏损且二者存在明显的负相关关系，同时伴有地球化学性质活泼的碱金属和碱土金属如Na、K、Ca和Mg等迁出，而P₂O₅、BaO和Cr₂O₃在富铁矿石中相对富集，应与富铁矿成矿流体性质有关；（2）微量元素中高场强元素（HFSE）Nb、Ta、U表现为富集，Ce、Th、Zr等元素亏损，而Hf、Ti等元素变化不明显；大离子亲石元素（LILE）Ba和Cs表现为富集，而Rb和Sr亏损，说明弓长岭富铁矿与其蚀变围岩中Nb、Ta等稀有金属矿化是同一地质作用的产物；（3）稀土元素中La、Ce、Pr、Nd等轻稀土亏损明显，而其它稀土元素，特别是重稀土元素均明显富集。综合主量、微量及稀土元素的迁移规律，认为弓长岭富铁矿成矿作用可能与花岗质岩浆活动有关。