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铁矿成矿流体特征及其成矿模式探讨

时间:2022-12-24 10:10:03 公文范文 来源:网友投稿

【摘要】不同性质和类型的矿床,由于发展历史不同,其沉积建造、岩浆建造、变质建造及构造型相上各有特色,岩石地球化学特征也有所差别,因而除了具有共性的成矿条件之外,还各有自己的成矿条件。本文将主要探讨铁矿成矿流体特征及其成矿模式。

【关键词】铁矿成矿;流体特征;模式

大量的区域地质调查和专题研究成果表明,规模较大、保存条件较好的含铁建造,均呈向斜褶皱形态。比如,韩旺铁矿的含铁建造,赋存于NW向的鲁山——黑坊复向斜的北东翼,向斜的南西翼有铁矿赋存;苍峄铁矿的含铁建造,赋存于NWW向的太平庄——白水牛石复向斜中,条带状石英型磁铁矿层与含铁建造呈同形裙皱形态。含铁建造的构造形态基本为向斜或复向斜,其对形成工业矿床起着重要的控制作用[1]。

1.铁矿成矿流体特征

在不同性质或不同类型的大地构造单元中,除了生成共同的、通见的矿种或矿床类型之外,一般地说,还常可生成不同的矿种,或者矿种重点不同,又或矿床类型不同,表现出各自的成矿特色,形成了不同的矿产组合,这些矿产组合叫做专属矿产。例如,地槽区由于岩浆活动强烈,所成岩石种类复杂,从超基性到酸性岩皆多见,尤以基性、超基性岩大量发育为标志。地槽型岩浆岩的岩石化学特征又以铁族元素含量较高,因此,铬铁矿、硫化镍矿等特别丰富。世界上60%以上的Fe矿、62%的Ni、Co矿集中在前寒武系,其原因即是由于当时地槽区(及前地槽区)广泛分布,占据优势。

任何一种构造单元,它一方面既有自己的成矿专属性,另一方面又可以继承历代前身的矿产,这便出现了“矿产的继承性”,即在任何一种构造单元中,除了可以找到它自己所具有的矿产组合之外,还可以找到该处以前出现过的各种构造单元所形成的矿产组合的残留部分,后者统称继承矿产。一般说来,发展顺序愈晚的构造单元,从前身继承下来的矿产组合的大地构造类型愈多,因而逐步叠加起来的矿产愈丰富,这就形成了“成矿递进(累进)性”。例如地洼区,它里面的矿产,无论比地槽区和地台区都要复杂多样,它既有自身的专属矿产组合,又包括接受前地槽区、地槽区及地台区在内的历代前身的继承矿产。因此它是已知的三个构造单元中,累积的矿产最为丰富多彩的一种[2]。

2.铁矿成矿模式

2.1從岩浆岩的发育特点看

地槽区中,与铁矿形成具有密切关系的基性、超基性岩十分发达。它们往往大规模地出现于地槽发展前期(地槽期),沿深大断裂活动,有时表现为海相喷发,巨型的地槽型铁矿床大都成于这一时期。地台区以基性侵入岩或喷出岩为主,多成于地台发展的初“定”期或余“定”期,如云、贵、川的二叠纪峨嵋山玄武岩属之。故内生铁矿床的形成多在这两时期。地洼区则以酸性、中性岩规模较大,主要产出于地洼区发展早、中期。如南岭地区内广泛分布者属之。因此,地洼型内生铁矿床大都形成于这两时期,并多与中、酸性岩有关。

2.2从构造层看

不同构造层的岩层组合及岩石化学性质不同,对成矿的控制作用就不同。如地台构造层的碳酸盐岩的分布广泛,有利于矽卡岩型铁矿的形成,因为一则可发生交代作用,二则可提供一部分铁矿来源。综合上述各种构造单元的岩石化学及地球化学特点,可以看出,Fe矿以地槽区(及前地槽区)最为发育,主要见于地槽区发展前期,以地槽下降为主的阶段(特别多见的是海相火山—沉积矿床)。其次为地洼区,主要见于它的剧烈期,以陆相火山矿床,热液矽卡岩型矿床为重要;在余动期的基性火山岩中也可成矿(如粤南一带由新生代玄武岩风化而成的铁矿床)。地台区由于具有平宽开展的构造、地貌环境,剥蚀区与沉积区面积辽阔,风化成矿作用与沉积成矿作用盛行,故以在大范围内形成面状分布、广泛发育的沉积型铁矿和风化淋滤型矿床为重要特色[3]。

2.3 从成矿规律看

根据含铁岩系沉积建造和变质岩石组合,变质铁矿主要分为两大类,即磁铁石英岩型和赤铁石英岩型,前者为含铁碎屑岩—变粒岩一斜长角闪岩和大理岩建造,以昌邑东辛庄—莲花山铁矿床为代表,该类型是鲁东主要成矿沉积建造,形成了一些中小型变质铁矿;后一类为含铁泥质一碎屑岩建造。这两类硅铁建造成矿物质来源及变质岩石组合明显不同,前者铁质组分与海底基性、中酸性火山喷溢活动关系密切,幔源物质中的铁质经火山喷发喷溢形式带入水体中,经分解形成硅铁胶体而沉积,经以后的区域变质作用而形成变质铁矿。

(1)沉积型铁。对于不论是变质的或未变质的,以沉积方式生成的铁矿床类型来说,铁矿层的稳定性、规模、品位及其总的物质组成,主要取决于以铁质为主的物质供应或当时的沉积环境以及成岩特征等。因此在相似铁质供应条件下,沉积于稳定的地台区水域的和形成于活动性较大的地槽或其他盆形水域中的铁矿床相比,其特征有较大的差别。如由于沉积水域深度和氧化还原以及酸碱度等的差别,可形成氧化物铁(氢氧化铁)、硅酸铁、碳酸铁、硫化铁等不同矿石相的系列。

(2)同岩浆活动有关的铁矿床类型。岩浆岩的化学特征,尤其是它的成矿专属性对有关铁矿床物质组成的影响,是一个基本的、决定性的因素。如分异良好的富铁质超基性岩和基性岩类的存在,是形成岩浆型钒钛磁铁矿的物质基础。

(3)构造活动在时空上直接或间接控制着铁矿床类型的分布与产出,表现为地壳运动及有关的构造活动的多期性,控制了地质史上岩浆的多次活动及其演化分异;不同构造体系的构造断裂带或构造复合带在空间上直接控制了各类岩浆侵入体并间接地控制了有关的铁矿带和矿体的分布[4]。

(4)铁质来源。对于许多交代成因的铁矿床和热液成因的铁矿床,不仅矿床围岩的物理化学特征对成矿的难易和产出部位起到明显的控制作用,而且它的物质成分对矿体及蚀变围岩的一部分矿物成分也常有重要的影响,也就是为两者的形成提供了一定的物质来源。由此提出在找矿方向上,沿着一定层位找到新的铁矿床的几率也日渐增多[5]。同时我们要认识到,在一定地质背景下,碳酸盐岩岩石也不一定是形成这些铁矿床唯一的重要围岩条件。

3.结束语

总之,一些岩体和有关铁矿体的产出,常受到局部的褶皱或不同力学性质的小断裂(各种接触构造等)乃至岩浆分异的地质力学背景的影响。成矿后的构造活动,不仅常使铁矿床位移或破坏,有时也为后期热液活动对原有矿体的改造提供了机会。

参考文献

[1]息朝庄,杜高峰,戴塔根等.河北武安玉石洼铁矿成矿流体特征及其地质意义[J].矿物学报,2013,04:686-690

[2]胡立,曾超,周敏娟等.赣中铁矿田“新余式”铁矿成矿模式探讨[J].现代矿业,2013,03:70-72

[3]李延河,谢桂青,段超等.膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用[J].地质学报.2013,09:1324-1334

[4]陈乾远.福建安溪新田铁矿成矿地质特征及找矿前景分析[J].能源与环境.2013,06:122-123

[5]李厚民,王登红,李立兴,陈靖,杨秀清刘明军.中国铁矿成矿规律及重点矿集区资源潜力分析.中国地质.2012,03:32-33

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