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产于华北克拉通南缘下元古界太华群中的赵案庄铁矿床,其铁矿石主要由磁铁矿和蛇纹石组成,但Ti、Cr含量很低,其是超基性岩变质成因还是富镁沉积岩变质成因仍存有争议。本论文主要以铁矿石和近矿围岩（蛇纹岩、角闪岩、斜方辉石岩等）为研究对象,综合利用矿相学和岩石学、矿物化学、岩石地球化学及稳定同位素示踪来约束铁矿石和近矿围岩的原岩,并探讨其成矿机理。赵案庄铁矿床经历了高角闪岩-麻粒岩相的区域变质作用,铁矿体呈似层状、透镜状产出,显示受变质成因而非热液成因。铁矿石主要由低钛磁铁矿（TiO2约为0.1%）和富镁蛇纹石（Mg#=92.42-96.55）组成,蛇纹石中可见残留的富镁橄榄石（Fo=89-90）和斜方辉石（En=89-90）,与蛇纹石化橄榄石及磁铁矿共生的脉石矿物有硬石膏、磷灰石、白云石、金云母和角闪石,其中硬石膏、金云母和角闪石中普遍包含有变质的碎屑锆石。近矿围岩中橄榄石呈半自形-它形粒状分布于自形粒状角闪石中（违反鲍文结晶分异序列）,表明它们为变质成因而非岩浆成因。赵案庄铁矿床中磁铁矿显示具有较低的Al、Sc、Ti、Cr、Zn,不同于超基性岩浆成因的富Ti-（V）磁铁矿的化学成分。岩石地球化学分析结果表明铁矿石的主要化学成分为SiO2（4.77-25.23%）、Fe2O3T（32.9-80.39%）和MgO（5.72-27.17%）,近矿围岩为SiO2（16.34-48.72%）、Fe2O3T（6.98-30.92%）和MgO（16.71-33.97%）,均显示高Fe-Mg-Si,低Ti-Al-Cr-Co-Ni的化学特征。同时,近矿围岩显示具有较高含量的B（高达125-225ppm）,且集中富集,呈现层控性,表明赵案庄铁矿床具有海相化学沉积岩的成分和分布特征。硬石膏（以及后期热液活化形成的石膏）的δ34Sv-CDT值变化范围为19.8-22.5‰,平均值为21.1‰,显著高于岩浆来源的硫同位素值(δ34Sv-CDT=0±5‰),而与海相硫酸盐的δ34Sv-CDT值（21‰）一致,表明赵案庄铁矿床的原始物质应该形成于海相环境。硫同位素分析还显示其具有较明显的非质量分馏(?33Sv-CDT=-0.47-0.90‰),指示其沉积时的大气氧浓度较低,应发生在大氧化事件之前（可能大于2.3Ga）。（含碳酸盐）蛇纹石磁铁矿与近矿围岩（橄榄斜方辉石岩、角闪岩、硬石膏蛇纹岩）的δ26Mg值的变化范围从-1.20‰到-0.34‰,平均值为-0.80‰。已知超基性岩及其富镁硅酸盐矿物常常具有较小Mg同位素分馏和较富集重的Mg同位素(δ26Mg接近–0.25‰),而海相碳酸盐岩往往具有较大Mg同位素分馏且富集轻的Mg同位素。赵案庄矿石及围岩的Mg同位素明显表现出海相碳酸盐岩的镁同位素特征,而与超基性岩及其富镁硅酸盐矿物不符。赵案庄铁矿体中富镁电气石岩中电气石的δ11B值变化范围介于-0.2‰和3.6‰之间,平均值为2.0‰,不同于岩浆岩富集轻的硼同位素(δ11B平均为-9‰),而是落于海相蒸发岩成因电气石的δ11B值范围。综合以上分析,赵案庄铁矿床不具有基性-超基性岩的特征,而与海相化学沉积岩更接近。硬石膏、富镁碳酸盐及硼酸盐矿物大量富集的特征与辽河群里尔峪组海相蒸发成因的翁泉沟硼镁铁矿床相似,因此我们推测赵案庄铁矿床的原岩也可能经历了海相蒸发沉积,其整个成矿过程可能包括浅海沉积（铁镁硅沉积）,封闭-半封闭海水蒸发沉积（镁富集）,高级变质作用和之后的热液流体改造。