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变质矿床的主要类型.pdf

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变质矿床的主要类型 一、沉积-变质铁矿床 此类矿床在世界铁矿床中是最重要的，分布十分广泛，有不少大型、特大型矿床，如 北美的苏必利尔型铁矿、独联体的库尔斯克和克里沃罗格铁矿等，我国的鞍山铁矿、水厂 铁矿等。该类型占世界铁矿总储量的60%，占富铁矿储量的70%；在我国约占总储量的48%， 占富铁矿储量的27%。 形成于前寒武纪（主要为太古代到早元古代）的沉积变质铁矿，因其矿石主要由硅质 （碧玉、燧石、石英）和铁质（赤铁矿、磁铁矿）薄层呈互层组成，又称为铁（质）-硅（质） 建造、条带状铁建造（bandedironformation，简称BIF）。 （一）沉积变质铁矿的一般特征 BIF产于世界各地前寒武纪地盾区和地台区。矿床的形成与前寒武纪地壳演化密切相 关，根据矿床的形成时代及含矿建造的不同，可分为阿尔戈马（Algoma）型和苏必利尔 （Superior）型。 阿尔戈马型铁矿 阿尔戈马型铁矿主要形成于新太古代（约为2500Ma）以前。铁矿的形成在空间和时 间上与优地槽海底火山活动密切相关，世界各地此类含铁建造都发育于新太古界的绿岩带 中。 阿尔戈马型BIF主要与绿岩带中上部的火山碎屑岩相伴生，并靠近浊积岩组合。在加 拿大地盾的绿岩带中还可以清楚地识别出阿尔戈马型铁矿建造与火山作用或火山活动中心 直接有关。此类铁矿建造的硫化物相或碳酸盐相产在靠近火山活动中心处，氧化物相通常 远离火山活动中心分布，硅酸盐相位于两者之间。 此类铁矿建造常由灰色、浅黑绿色的铁质燧石和赤铁矿或磁铁矿组成窄条带状构造。 单个矿体的厚度可在几米到几百米之间变化，但超过50m的很少，走向延长从数十米至几 公里。含矿建造中的一系列连续的凸镜状矿体构成规模巨大的矿带。 这类铁矿建造一般都经受了绿片岩相和角闪岩相的变质作用，个别矿床产于麻粒岩相 中。 阿尔戈马型铁矿建造在加拿大地盾的克科兰德湖地区，美国的佛米利思地区，前苏联 的库尔斯克磁异常区，我国的鞍山-本溪地区、冀东地区、五台地区等均有分布。 苏必利尔型铁矿 苏必利尔型铁矿主要分布在早元古代地槽区。建造形成于冒地槽性质的开阔海盆地中， 形成时代以2200~1800Ma为主，某些地区也有小于1800Ma者。铁矿建造的地层层序中也 常有火山岩存在。其层序自下而上一般为：白云岩、石英岩、红色或黑色铁质页岩、铁矿 建造、黑色页岩和泥质板岩。铁质建造产生在上述地层层序的下部。在某些地方，铁矿建 造和基底岩石之间被几米厚的石英岩、粗砂岩和页岩隔开，铁矿层中含铁矿物与燧石组成 条带状铁矿石，含铁矿物中氧化物相主要为磁铁矿或赤铁矿及它们的混合物。碳酸盐相以 菱铁矿为主，并有磁铁矿和铁硅酸盐类矿物伴生。硅酸盐相中的矿物随变质程度而异。硫 化物相主要是黄铁矿，常含细粒的富硅质泥岩。 苏必利尔型BIF多沿古老地台边缘分布，一般可长达数十公里，建造厚度可以从几十 米至几百米，偶尔达千米。铁矿建造的地层通常不整合于强烈变质的片麻岩、花岗岩或角 闪岩之上。 大多数苏必利尔型BIF未遭受变质或遭受浅变质(绿片岩相)，部分变质较深可达角闪 岩相。 此类铁矿在各大陆皆有分布，其中著名的有澳大利亚的哈默斯利，巴西的米纳斯、吉 赖斯，美国和加拿大的苏必利尔湖区，加拿大的魁北克、拉布拉多，南非的波斯特马斯堡 以及印度的比哈尔、奥里萨等。 （二）沉积变质铁矿的成因 沉积变质铁矿的形成经历了沉积和变质改造2个阶段。关于铁的来源，目前多认为来 自海底火山作用。由于阿尔戈马型BIF总伴有大量火山岩，且铁建造总是在火山岩最厚的 地方形成，这就使人们相信铁矿起源于海底火山作用。火山活动对铁矿的形成有3方面作 用，一是岩浆和火山岩与海水及火山气体之间的反应可提供铁，二是火山气体可以提供 CO2 和S，三是火山活动的加热作用可引起深部富铁溶液向浅部运移并与海水作用形成铁矿。 而苏必利尔型BIF虽然与之伴生的火山岩较少，但铁也可能主要来源于火山，铁质以胶体 的形式经较长距离搬运至近海岸带沉积形成。 研究表明，条带状铁建造是以硅、铁质为主的化学沉积物，其中可夹杂一些次要的胶 体物质和少量同沉积粘土矿物，形成于火山间歇期或宁静期。由于裂谷盆地构造环境和化 学环境的不均一性，可形成硫化物相、碳酸盐相、硅酸盐相和氧化物相，其中硫化物相代 表强还原环境，碳酸盐相和硅酸盐相代表还原环境，氧化物相到代表从还原 Fe3O4Fe2O3 环境过渡到氧化环境。中国规模较大的铁矿床以氧化物相为主，硅酸盐相含铁建造只有当 其变质程度达到或超过角闪岩相时，工业意义才显得重要。目前矿床学家已提出BIF、VMS 等类型矿床的热水喷流沉积成矿模式，很好地解释了热水沉积矿床的成因，比较公认的看 法是，热水沉积成矿是海底（或湖底）深部高密度的硅质热卤水通过同沉积断裂上涌，携 带大量的Fe、Cu