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冀东司家营沉积变质型铁矿床赋存于太古界滦县群中,根据现有勘查资料,司家营铁矿体主体呈单斜产出,倾向西,局部褶皱及断裂构造较发育。历经多次勘查,其累计探明铁矿资源量达32亿吨。本文在野外勘查的基础上,利用矿物学、岩相学、SHRIMP年代学、主量元素、微量元素、稀土元素分析等技术手段,对司家营铁矿的变质程度、成矿年代、铁矿及富铁矿成因进行了深入探讨,结合司家营铁矿地质特征、矿床成因及地球物理特征建立了司家营铁矿的找矿模型。 首先从司家营铁矿所在区域的变质程度着手研究,对采集的石榴子石进行电子探针(EMPA)和X-射线粉晶衍射分析,得出迁滦地区从南至北变质程度由角闪岩相加深为麻粒岩相,且石榴子石的晶胞参数 a0值逐渐变小。SHRIMP锆石 U-Pb测年结果显示司家营铁矿形成于新太古代晚期(2537~2545Ma),且在沉积形成后不久便遭受了强烈的区域变质和混合岩化作用;对冀东地区表壳岩年龄及太古宙岩浆事件年龄的搜集、分析与讨论得出:冀东太古代各地层及铁矿床均形成于新太古代晚期;同时冀东地区2.5Ga的构造热事件主要可分为三期:冀东地区BIF形成峰期在2530~2550Ma;晚太古宙岩浆事件峰期在2510~2530Ma;该区广泛的变质作用主要发生在大约2500~2515Ma。不同矿石对比研究表明富矿石较普通矿石的石英含量减少,其镁铁质矿物和蚀变矿物的含量增加;普通矿石和富铁矿石的微量元素和稀土元素配分模式有较好的一致性,说明不同类型矿石的原始成矿物质来源可能相同,都是海水与海底热液共同作用的结果;但富铁矿∑REE+Y明显高于普通矿石,与热液的稀土配分模式更接近,说明后期热液蚀变是富铁矿形成的重要原因。 通过对司家营沉积变质型铁矿床的系统总结,并结合前人研究,初步建立了司家营铁矿成矿模式。最后,在总结归纳司家营铁矿床地质控矿条件及地球物理特征的基础上,建立了司家营铁矿地质-地球物理找矿模型。