前寒武纪条带状铁建造(BIF)不仅提供了丰富的铁矿石资源，而且记录了早期地球和海洋演化的重要信息。华北克拉通是世界上BIF的重要产区之一，主要集中于鞍山-本溪、冀东以及山西五台-吕梁等地区。国内绝大部分BIF隶属于与晚太古代绿岩带密切相关的阿尔戈玛(Algoma)型铁建造，而与碎屑岩系-碳酸盐岩相关联的苏比利尔(Superior)型BIF却显著缺乏。我国BIF近些年的研究主要集中于Algoma型BIF，欠缺对Superior型BIF成因机理的细致讨论，从而直接影响到与国际上典型BIF的对比研究。
针对于此，地质地球所固体矿产资源研究室王长乐博士后和合作导师张连昌研究员等人在“华北克拉通前寒武纪重大地质事件与成矿”973项目的支持下，选取吕梁袁家村BIF作为研究对象，从地质和地球化学、矿物学和同位素年代学等方面对BIF和相关碎屑沉积岩进行了系统研究，主要获得如下认识：(1) 通过对袁家村BIF夹层变砂岩的年代学研究将BIF形成时间精确限定在2.38-2.21 Ga间，认为袁家村BIF发育在全球大氧化事件(GOE，2.4-2.2 Ga)期间；（2）系统识别出袁家村BIF存在氧化物-硅酸盐-碳酸盐的沉积相分带、Ce元素的正负异常及轻重稀土比值变化，由此推测该沉积盆地古海水具有上部氧化性下部还原性的分层结构特征，并建立了古元古代袁家村BIF沉积模式；（3）通过袁家村BIF详细的岩相学、矿物化学及稳定同位素组成的研究，提出袁家村BIF的原始矿物组成为无定形硅、三价铁的氢氧化物和铁硅酸盐软泥等，排除了磁铁矿和铁碳酸盐（菱铁矿和铁白云石）为原始沉积的看法，间接肯定了异化铁细菌还原作用的存在。
图1 （a） 袁家村BIF沉积相平面分布图；（b）据后期褶皱变形复原的沉积相分布图
图2 袁家村BIF沉积相的沉淀模型
该研究深入揭示了袁家村BIF的成因与成矿特色，细致探讨了其沉积环境与GOE的响应关系，成功阐释了GOE期间古海洋的化学组成及氧化还原结构，填补了我国Superior型BIF铁矿这一研究空白。
上述研究成果近期发表在国际矿床学领域期刊Economic Geology (Wang et al. Depositional Environment of the Paleoproterozoic Yuanjiacun Banded Iron Formation in Shanxi Province, China. Economic Geology, 2015, 110: 1515-1539)和国际岩石学权威期刊Lithos (Wang et al. Geochronological and geochemical constraints on the origin of clastic meta-sedimentary rocks associated with the Yuanjiacun BIF from the Lüliang Complex, North China. Lithos, 2015, 212-215: 231-246)上。
原文PDF：Economic Geology ，Lithos
