山西新太古界柏芝巖組條帶狀鐵建造中的菱鐵礦：成因機制與古環境意義*

謝寶增 孫龍飛 方 浩 史曉穎 湯冬杰

1 中國地質大學(北京)生物地質與環境地質國家重點實驗室，北京 100083 2 中國地質大學(北京)地球科學與資源學院，北京 100083 3 中國地質大學(北京)科學研究院，北京 100083

早期的研究多利用地球化學手段研究菱鐵礦的成因機制，近年的研究則表明詳細的巖相學分析能夠提供一些不可替代的礦物成因信息(Rasmussen and Muhling，2019;Vuilleminetal.，2019;Qiuetal.，2020)。為了深刻認識BIF中菱鐵礦的成因，并有效運用菱鐵礦恢復古大氣和海洋化學條件，選擇中國具有代表性的山西代縣羊角溝的柏芝巖組BIF為研究對象，運用場發射掃描電鏡(FESEM)、能譜儀(EDS)和電子背散射衍射探測器(EBSD)，開展了詳細的巖相學分析，發現在BIF中同時存在原生、早期成巖和晚期成巖多種成因的菱鐵礦。這個發現，一方面從巖相學角度證實原生菱鐵礦可以在前寒武紀早期富鐵、低硫酸鹽濃度海水中直接沉淀生成；另一方面也指出BIF中菱鐵礦的地球化學測試和環境解析需要分組構進行。

1 地質背景

華北地塊是世界上最古老的克拉通之一，它被中央造山帶分割為東、西2個陸塊(圖 1;Zhaoetal.，2001，2004，2005;Kr?neretal.，2005)，主要由太古宙—古元古代早期變質基底和上覆的中元古代至新生代地層組成(Zhao and Zhai，2013)。五臺地區位于華北地塊中部，其前寒武紀巖石單元包括五臺群、滹沱群以及部分花崗巖類。五臺群主要分布于五臺地區，阜平北部、恒山南坡也有零星分布，總面積約5600ikm2，西起原平，東至靈丘，呈NNE向展布(沈保豐和毛德寶，2003)。五臺群是一套旋回性清楚、基性至酸性火山巖為主的火山-沉積建造，夾有BIF，與花崗巖相伴分布，組成五臺綠巖帶(劉敦一等，1984;Wildeetal.，2004)；……