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2024年9月10日，《地学前缘（英文版）》（Geoscience Frontiers）在线发表了河北工程大学地球科学与工程学院王艳楠博士与合作者完成的题为“Tectonic controls on
ore deposit exhumation and preservation: A case study of the Handan-Xingtai
iron-skarn district”的研究成果（网址：https://doi.org/10.1016/j.gsf.2024.101924）。矿床的产出一般会经历“源-运-储-变-保”多个阶段，矿床学研究应兼顾矿床的形成（“源-运-储”）和变化-保存（“变-保”）两个方面。近年来，越来越多的研究探索了矿床的剥蚀和保存过程，揭示了不同类型矿床的保存条件。然而，这一领域内的基本科学问题——矿床保存机制还存在较大的争议：一种观点认为，世界范围内矿床的空间分布受控于气候；另一种观点则认为，构造作用在矿床的剥蚀与保存过程中扮演了主要角色。为了进一步区分上述观点，本研究针对邯邢式矽卡岩型铁矿区开展了相关工作。邯邢式矽卡岩型铁矿区位于华北克拉通中部，是中国重要的高品位铁矿聚集区（图1）。其中，西石门铁矿是该区重要的铁矿床，其保存过程尚不明晰。图1 华北克拉通地质简图与邯邢式矽卡岩铁矿床的空间位置
本研究在矿区岩体开展了系统的磷灰石裂变径迹和磷灰石 （U-Th）/He测年（图2），热模拟结果表明，矿床经历了早白垩世快速冷却、早白垩世-新生代早期极慢速剥露和新生早期适度剥露三个阶段的热历史（图3）。早白垩世的冷却速率达到了100~140℃/Ma，考虑到矿体较浅的就位深度（~3 km），该冷却过程可能与热液流体的冷却密切关联；早白垩世-新生代早期的冷却速率为0.2~0.4℃/Ma，矿区处于夷平阶段；新生代早期以来的冷却速率为0.8~1.0℃/Ma，受到新生代早期古太平洋板块俯冲速率和角度的影响，华北克拉通中部经历了强烈的伸展作用，太行山东缘断裂以正断层的形式活动，西石门铁矿位于断层的上盘，仅发生了局部的掀斜作用（图4）。图2 西石门铁矿区磷灰石裂变径迹和（U-Th）/He采样位置、测试结果
图3 西石门铁矿区早白垩世以来的热历史
图4 西石门铁矿区新生代剥露机制
总体上，铁矿区的剥蚀量小于矿床的就位深度（~3 km），矿床被完整保存。晚中生代的慢速剥露和新生代早期的有限剥露是西石门矿床保存的关键条件（图5），对比研究已有矿床的保存机制（图6），发现特殊的构造位置（逆断层的下盘或正断层的上盘）在矿床保存和分布中扮演了重要角色。图5 西石门铁矿床的保存过程
图6 世界范围内不同类型矿床的构造保存机制
论文信息：Wang, Y.N., He, Z.Y., Bian, K.*, Zhao, C.L., Chen, L., Dong, R., Zhang, J., Zhu, Z.Q., Liu, G.,
2024. Tectonic controls on ore deposit exhumation and preservation: A case
study of the Handan-Xingtai iron-skarn district. Geoscience Frontiers, https://doi.org/10.1016/j.gsf.2024.101924.欢迎投稿,投稿到地学之家的稿件不影响在其他任何平台的再次发布,已经在网上或其他公众号发布的也可投稿。投稿请点击"投稿指南"
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