华北克拉通胶-辽-吉带巨量菱镁矿成矿作用及其对前寒武纪地质演化的制约

The Jiao-Liao-Ji belt is the world largest magnesite mineralization belt, with magnesite reserves more than 30% of the whole world and 95% of China. Large magnesite deposits are hosted in Paleoproterozoic sedimentary strata and vital in economic and special scientific significance for implications of Precambrian geological evolution. However, they are complex metal sources and forming proccesses. System study on precise ore-forming ages and tectonic settings of typical magnesite deposits are lack till now. And the geology and geochemistry features on metal source-transport-formation-alteration proccesses have rarely been meticulous depiction, therefore the genesis of the magnesite deposits are still in debate. In this program, we plan to detailedly study the ore bodies and wallrocks of the representative deposits in geochronology and geochemistry, with an aim to constrain the ore-forming ages, ore genesis, metallogenic regularity, as well as to provide new insights into processes of the Precambrian evolution in the Jiao-Liao-Ji Belt.

华北克拉通胶-辽-吉带是全球最大的菱镁矿聚集区,矿石储量超过世界30%以及我国95%以上。大型菱镁矿床赋存于古元古代沉积地层中、同时也是研究该区前寒武地质演化的重要载体，在经济上和科学上都具有重要研究意义。其形成演化经历多期地质过程，成矿物质来源复杂。目前对区带上典型矿床缺乏系统解剖，成矿时代缺少精确的同位素年代学数据约束、成矿构造背景不明、更缺乏对成矿过程源-运-储-变各阶段矿床地质地球化学特征的精细刻画，矿床成因至今存在争议。本项目拟对成矿带中典型菱镁矿的矿石及围岩进行详细的年代学和地质地球化学研究，确定成矿时限和矿床成因，同时恢复古地理环境，为区域找矿勘查提供新思路，并对该带前寒武纪地质演化提供制约。

华北克拉通胶-辽-吉带是全球最大的菱镁矿聚集区，大型菱镁矿床赋存于古元古代沉积地层中、同时也是研究该区前寒武地质演化的重要载体，在经济上和科学上都具有重要研究意义。本项目在开展区域地质和典型矿床地质地球化学研究基础上，结合实验地球化学综合研究，确认矿床成因类型，为推动区域对比和找矿工作提供依据。项目执行期间，参加国际会议作口头报告1次，正式发表期刊论文6篇，其中SCI论文5篇、EI论文1篇，成果超过预定目标。取得主要进展为：（1）区内大型晶质菱镁矿矿床赋矿地层均具有相似的矿床地质特征、矿石矿物组合，为相同成矿作用的产物；矿床形成经历了富镁碳酸盐准同生沉积、成岩过程中富镁流体交代、区域变质和流体交代作用以及成矿后的局部蚀变作用等复杂过程；（2）通过典型矿床围岩及变火山岩锆石U-Pb定年，将前人限定的赋矿地层沉积时限从2.24~1.9Ga进一步约束在2.07~2.01Ga之间；（3）围岩和矿石碳氧同位素分布范围分别为-0.49~2.31‰和10.33~20.45‰，记录了Lomagundi-Jatulian全球事件晚期碳酸盐碳氧同位素特征；（4）各阶段碳酸盐矿物LA-ICP-MS原位微量元素特征，揭示成矿流体经历了从正常海水、埋藏热卤水、向变质热液演化的过程。埋藏成岩过程中伴随着富镁热卤水交代作用过程是主要的成矿阶段；（5）结合成矿构造背景和沉积环境特征，建立了胶-辽-吉带大型层状菱镁矿床的成因模式。