主要類型鐵礦的控礦條件

目前，晉冀北緣－遼西鐵礦重要成礦帶內(nèi)已探明具有工業(yè)意義的鐵礦床主要為沉積變質(zhì)型、巖漿型、接觸交代型、沉積型等主要成礦類型，其中以沉積變質(zhì)型最為重要。不同類型的鐵礦，通常都受特定的地質(zhì)構(gòu)造和成礦環(huán)境等所控制，下面分別進行介紹。（一）沉積變質(zhì)型鐵礦主要產(chǎn)于前寒武紀（太古宇、古元古界）古老的區(qū)域變質(zhì)巖系中，鐵礦層、火山巖和沉積巖具有明顯的空間共生關(guān)系，鐵礦的產(chǎn)出受原巖建造和火山旋回的控制比較明顯，主要賦存在火山巖和火山巖比較發(fā)育的沉積巖系中，鐵礦主要形成于火山活動的間隙期。沉積變質(zhì)型鐵礦的主要控礦條件有層位、構(gòu)造、火山巖、混合巖等。1.層位控礦已知該類型鐵礦床主要產(chǎn)于太古宇遷西群、遵化群、灤縣群、密云群、五臺群等變質(zhì)巖系中的不同層位，特別是前寒武紀火山活動的間隙期、在火山巖周圍形成的沉積層中產(chǎn)出的鐵礦床往往大而富，因此該類型鐵礦明顯受地層時代及層位的控制。礦體形態(tài)、礦石類型及結(jié)構(gòu)，在不同的地層層位也具有不同的特點。如司家營大型鐵礦床，鐵礦賦存于灤縣群中，其特點是鐵礦層與變粒巖（黑云變粒巖為主，少量角閃變粒巖）互層，礦石礦物主要為磁鐵礦、假象赤鐵礦、赤鐵礦等；礦石主要為貧鐵礦石、TFe品位30%，少量為致密塊狀及砂狀礦石組成富礦，TFe品位一般為45%～55%，最高達60%，平均為50%；礦石構(gòu)造以細條紋、條紋狀為主，條帶狀少見；礦石類型有兩類，即磁鐵石英巖類和赤鐵石英巖類。水廠大型鐵礦床，鐵礦賦存于遷西群三屯營組二段中，其特點是鐵礦層與紫蘇黑云斜長片麻巖及輝石斜長片麻巖互層，分上、下兩個鐵礦層，上主礦層厚為20～200m，下主礦層厚為20～150m；礦石礦物以磁鐵礦為主，假象赤鐵礦次之，次生礦物有褐鐵礦等；礦石主要為貧鐵礦石，TFe含量為20%～35%，平均為28%；礦石類型有磁鐵石英巖、透輝磁鐵石英巖、磁鐵輝石巖和赤鐵石英巖等4種；礦石構(gòu)造以條紋狀、條帶狀為主，少量片麻狀及塊狀礦石；磁鐵礦顆粒一般較粗，常在0.1～0.7m m 之間。另外，本成礦帶內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦可細分為阿爾戈馬型和蘇必利爾湖型二個亞類，每一亞類鐵礦床各自具有特定的控礦層位。阿爾戈馬型鐵礦床的鐵礦體都產(chǎn)在火山噴發(fā)間歇期的沉積巖（或火山沉積巖）中，但不同礦床不完全一樣，鐵礦體控礦層位可以大致細分為4種類型：①斜長角閃巖（或麻粒巖）－磁鐵石英巖巖石組合，原巖建造為火山巖－鐵建造，礦體頂、底板均為斜長角閃巖，礦體厚度小，常多層礦，規(guī)模不大，如冀東太平寨等鐵礦床；②二輝麻粒巖（或斜長角閃巖）－矽線石榴片麻巖（或黑云角閃斜長片麻巖）－磁鐵石英巖巖石組合，原巖建造為含沉積巖的火山巖－鐵建造，礦體多呈層狀、透鏡狀，形態(tài)變化大，以中、小規(guī)模為多，亦有大型，如冀東水廠、宮店子、龍灣、石人溝等鐵礦床；③斜長角閃巖（或綠泥片巖）－黑云變粒巖－云母石英片巖－磁鐵石英巖巖石組合，原巖建造為火山巖－中酸性火山碎屑巖－沉積巖－鐵建造。此類型分布廣泛，常形成大型、特大型鐵礦床，如冀東司家營、馬城和五臺山羊坪、柏枝巖等鐵礦床；④絹云千枚巖－黑云變粒巖－云母石英片巖夾斜長角閃巖－鐵建造，原巖建造為含火山巖的沉積巖－鐵建造，此類型已發(fā)現(xiàn)有大型鐵礦床，如冀東柞蘭杖子、前白棗山等鐵礦床。蘇必利爾湖型鐵礦床主要形成于新太古代和古元古代，以沉積作用為主，火山活動較弱，含鐵巖系的巖石組合為絹云千枚巖－綠泥片巖－變質(zhì)石英砂巖－鐵建造，原巖建造為沉積巖－鐵建造。鐵礦層往往賦存在海侵沉積巖系的中－中上部，分布在由碎屑沉積向純化學(xué)沉積物（碳酸鹽）過渡部位，如袁家村鐵礦床。2.構(gòu)造控礦具有工業(yè)意義的鐵礦床多產(chǎn)于向斜構(gòu)造或復(fù)向斜構(gòu)造（如密云沙廠鐵礦、冀東遷安礦區(qū)等）中，少部分產(chǎn)于復(fù)背斜構(gòu)造中的向斜構(gòu)造內(nèi)（如水廠鐵礦）或其他形式的褶皺構(gòu)造內(nèi)。因此向斜構(gòu)造對沉積變質(zhì)型鐵礦具有重要的控礦作用。斷裂構(gòu)造也是控礦的主要因素之一。斷裂構(gòu)造一方面提供巖漿活動和鐵礦物質(zhì)所需的運移通道，另一方面提供后期熱液活動的通道，后期熱液是貧鐵礦脫硅而變富的重要因素之一。不同亞類的產(chǎn)出也嚴格受構(gòu)造控制。阿爾戈馬型鐵礦受古火山島弧盆地（綠巖盆地）控制，與海相火山作用關(guān)系密切，含鐵巖系主要分布在火山島弧盆地邊部，礦體與圍巖產(chǎn)狀基本一致。而蘇必利爾湖型主要賦存在陸塊內(nèi)斷陷盆地或坳拉槽盆地環(huán)境，主要與沉積作用有關(guān)。3.火山噴發(fā)作用控礦正如前面所述，本成礦帶內(nèi)沉積變質(zhì)型鐵礦主要賦存于火山巖或火山巖比較發(fā)育的沉積巖系中，火山噴發(fā)作用對鐵礦的控礦作用明顯。火山噴發(fā)作用為沉積變質(zhì)型鐵礦的形成提供了物質(zhì)來源。首先，早期的基性火山巖漿的噴發(fā)作用直接將深部的鐵質(zhì)帶到地表，為鐵礦的形成提供了物質(zhì)保障；其次，后期的火山噴發(fā)作用產(chǎn)生的酸性火山熱液，對早先形成的、富含鐵質(zhì)的火山巖進行萃取，形成富含鐵質(zhì)的熱液，遷移到適當(dāng)?shù)牟课怀傻V。4.變質(zhì)作用控礦在漫長的地質(zhì)年代里，太古宇含鐵巖系遭受了多次區(qū)域變質(zhì)作用。本成礦帶內(nèi)鐵礦的含礦巖系主要為麻粒巖（水廠、石人溝、沙廠、龍灣）、黑云變粒巖（司家營、石人溝、柵蘭杖子、灣杖子、北大嶺）和角閃變粒巖（棒棰山、廟嶺）等中深變質(zhì)程度的巖石，因此變質(zhì)作用對鐵礦的演化具有一定的控制作用。主要體現(xiàn)在區(qū)域變質(zhì)作用往往形成大量的變質(zhì)熱液，變質(zhì)熱液從周圍圍巖中萃取鐵質(zhì)，遷移到適當(dāng)?shù)牟课辉俪傻V。5.混合巖化控礦本成礦帶內(nèi)沉積變質(zhì)鐵礦周圍的巖石遭受混合巖化作用較普遍，因此混合巖化對沉積變質(zhì)鐵礦具有一定控制作用，如遷安水廠鐵礦含鐵巖系主要為麻粒巖相變質(zhì)的表殼巖，普遍遭受不均勻重熔混合巖化，局部有紫蘇花崗巖形成。這種作用主要是通過混合巖化產(chǎn)生的高溫和混合巖釋放出來的熱液對火山－沉積型鐵礦的再造結(jié)果。（二）巖漿型鐵礦在本成礦帶內(nèi)，巖漿型鐵礦分布不廣，目前已知的有大廟、黑山、羅鍋子溝、頭溝等礦床（點），以大廟釩鈦磁鐵礦床最具有代表性，故又稱為“大廟式”巖漿型鐵礦，其控礦條件比較簡單。1.巖漿巖控礦中元古代基性雜巖類屬于本成礦帶巖漿型鐵礦的主要控礦巖漿巖。目前已知鐵礦床的礦體主要產(chǎn)于暗色蘇長巖、斜長巖及輝長巖巖體中。礦床的形成是基性巖漿長期演化過程中，經(jīng)歷了早期的結(jié)晶分異、晚期（淺部）熔離作用和晚期結(jié)晶分異作用的復(fù)雜成礦作用過程。早期含礦蘇長巖巖漿的深部液態(tài)重力分異是本成礦帶成礦的基礎(chǔ)，形成了直凝型釩鈦鐵磷礦體和深熔、貫入分凝型釩鈦鐵、鐵磷礦體；晚期（淺部）的貫入分凝或熔離作用是富鐵礦、富磷礦形成的關(guān)鍵，這一作用貫穿了巖漿演化和成礦作用的全部過程，形成了貫入分凝或貫入型鐵、鐵磷礦體和局部壓濾貫入型鐵、鐵磷小礦體。2.構(gòu)造控礦區(qū)域性的深大斷裂構(gòu)造，提供了中基性巖漿活動的通道，控制了巖漿巖的產(chǎn)出和分布范圍，對鐵礦具有間接控制作用。鐵礦體多是沿基性雜巖體中的裂隙或不同巖漿巖接觸帶貫入而形成的。因此，巖體內(nèi)部的裂隙和不同巖漿巖體之間的接觸帶對鐵礦具有直接控制作用。（三）接觸交代型鐵礦床接觸交代型鐵礦，也稱矽卡巖型鐵礦，主要賦存于中酸性侵入巖類與碳酸鹽類巖石（含鈣鎂質(zhì)巖石）的接觸帶或其附近。本成礦帶內(nèi)，目前已知的最具有代表性的鐵礦床有支家莊鐵礦、于城鐵（銅）礦等，屬于“韓邢式”（也稱為“淶源式”）矽卡巖型鐵礦，該類型礦床的控礦條件主要有地層、巖漿巖及構(gòu)造。1.地層控礦本成礦帶內(nèi)接觸交代型鐵礦控礦圍巖以中元古界長城系高于莊組和薊縣系霧迷山組、下古生界寒武系和奧陶系，巖性包括灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、各種不純質(zhì)的灰?guī)r、白云巖等。礦體主要賦存于巖體頂部圍巖及階梯狀接觸帶中，一般呈透鏡狀、似層狀、脈狀或不規(guī)則狀產(chǎn)出。該類型鐵礦床一般都具有典型的矽卡巖礦物組合（鈣鋁－鈣鐵榴石系列、透輝石－鈣鐵輝石系列），在成因和空間分布上，都與矽卡巖有一定的關(guān)系。2.巖漿巖控礦本成礦帶內(nèi)與成礦關(guān)系密切的巖漿巖侵入體以花崗巖－閃長巖－二長巖系列為主體，包括黑云母花崗巖、二長花崗巖、花崗閃長巖和石英閃長巖等。成礦巖體侵入時期集中在燕山期，這是本成礦帶內(nèi)接觸交代型鐵礦最重要的成礦期。巖漿演化過程中分出的含鐵溶液是形成該類型鐵礦的先決條件，圍巖巖性、巖石結(jié)構(gòu)以及圍巖的節(jié)理、裂隙、孔隙度等是決定矽卡巖和矽卡巖型鐵礦形成的外部條件，直接影響著矽卡巖型鐵礦的成分、產(chǎn)狀、含礦性及其分布規(guī)律。3.構(gòu)造控礦本成礦帶內(nèi)該類型鐵礦主要受基底構(gòu)造與N NE向、近SN向構(gòu)造復(fù)合形成的旋扭構(gòu)造、格狀構(gòu)造以及巖漿上隆形成的穹窿與弧形褶皺帶控制，背斜構(gòu)造常為主要控礦構(gòu)造。礦床（體）主要產(chǎn)于巖體與圍巖接觸帶中，受各種形式接觸帶構(gòu)造與層間構(gòu)造控制。巖漿巖侵入上隆的形式不同，與其相關(guān)的鐵礦床（體）的空間分布型式也不同，其中以弧形上隆為主的巖漿巖侵入部位，是本成礦帶內(nèi)較大規(guī)模鐵礦床的主要產(chǎn)出部位，礦體為凸鏡狀、似層狀的多層狀；線狀上隆構(gòu)造條件下形成的鐵礦體個數(shù)少，儲量集中，形態(tài)簡單，規(guī)模也較大；柱狀上隆構(gòu)造條件下形成的鐵礦體的規(guī)模小而個數(shù)多，形態(tài)復(fù)雜，多產(chǎn)在鋸齒狀接觸帶內(nèi)。（四）沉積型鐵礦床該類型鐵礦主要分布于河北宣化、龍關(guān)、北京市延慶縣四海及山西省五臺地區(qū)，根據(jù)其形成時地質(zhì)環(huán)境和古地理條件的不同，大致可分成淺海相沉積鐵礦床（宣龍式、四海式）和海陸交互相或湖相沉積鐵礦床（山西式）兩大類。其主要控礦條件為：1.地層控礦本成礦帶內(nèi)該類型鐵礦明顯受地層層位的控制，礦體產(chǎn)出層位比較穩(wěn)定，礦帶常有較大延伸。淺海相沉積鐵礦床產(chǎn)于長城系串嶺溝組底部（宣龍式）和薊縣系鐵嶺組內(nèi)（四海式），海陸交互相或湖相沉積鐵礦床產(chǎn)于石炭系本溪組中（山西式）。宣龍式和四海式鐵礦床多產(chǎn)于地臺型海相沉積地層中，含礦建造常位于一個大的海侵地層的底部，大多屬淺海－濱海相沉積，厚度一般較小。礦層本身常產(chǎn)于砂頁巖中，多數(shù)出現(xiàn)在粉砂巖向頁巖或鈣質(zhì)頁巖遞變處；山西式鐵礦床產(chǎn)于上石炭統(tǒng)本溪組海陸交互相沉積的鐵鋁巖－黏土巖－砂頁巖－灰?guī)r建造中，鐵礦常和鋁土礦共生，鋁土礦層一般產(chǎn)于鐵礦層的上部。其中鐵鋁巖相為海陸交互相或湖相沉積鐵礦及其共生礦產(chǎn)（鋁土礦、耐火黏土）的賦礦層位。另外，從本成礦帶內(nèi)沉積型鐵礦床產(chǎn)出部位和形成時間來看，均位于早期沉積變質(zhì)型鐵礦附近的坳陷區(qū)或殘留蓋層區(qū)中（王可南等，1992年），其成礦物質(zhì)主要來源于早期形成的鐵礦床，因此早前寒武紀含鐵建造的分布情況對沉積型鐵礦的產(chǎn)出部位具有一定控制作用。2.構(gòu)造控礦本成礦帶內(nèi)淺海相沉積型鐵礦床產(chǎn)于華北陸塊北緣燕山坳陷帶西部的宣龍坳陷內(nèi)，其北部邊界與內(nèi)蒙古地軸南緣相鄰，西南側(cè)與五臺臺隆相接。鐵礦分布主要受坳陷帶中次級隆起邊緣部位控制，礦體形態(tài)不規(guī)則，礦石礦物一般以赤鐵礦、菱鐵礦為主，不少地方有鮞綠泥石，多具塊狀、鮞狀、蜂窩狀構(gòu)造。海陸交互相或湖相沉積鐵礦床主要受中奧陶統(tǒng)紅土－鈣紅土風(fēng)化殼地形起伏與坳陷帶中次級隆起邊緣部位控制，礦體形態(tài)不規(guī)則，規(guī)模較小。礦石礦物主要為菱鐵礦，次為赤鐵礦，可含不等量的鮞綠泥石，常具塊狀、角礫狀和鮞狀構(gòu)造。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。