中國條帶狀鐵建造鐵礦床以阿爾戈馬型為主,主要形成在太古宙,鞍山-本溪、冀東-密云、五臺、魯西、河南許昌等地區的鐵礦床均屬此類,如弓長嶺、南芬、東、西鞍山、齊大山、歪頭山、水廠、司家營、山羊坪、沙廠、東平、韓旺、三合明等鐵礦床。以本溪歪頭山鐵礦床為例,歪頭山鐵礦床為特大型鐵礦床,截止到1990年底累計探明儲量為29266.3萬噸[3、5]。該礦床含鐵巖系地層自下而上可分為:①細粒斜長角閃巖,夾角閃巖、陽起片巖,厚度大于400m;②條紋狀鐵閃磁鐵石英巖、磁鐵鐵閃片巖,厚0~20m(FeⅠ);③中細粒斜長角閃巖,厚10~30m;④條紋狀陽起磁鐵石英巖、磁鐵陽起片巖,厚度10~80m(FeⅡ);⑤石英陽起片巖、磁鐵白云石大理巖、云母石英巖,厚10~30m;⑥條紋條帶狀透閃-陽起(或鐵閃)磁鐵石英巖,厚0~40m(FⅢ);⑦石榴陽起片巖、黑云石英片巖、鐵閃石榴石巖,厚大于30m;⑧黑云變粒巖、斜長角閃巖等。鐵礦體共三層,FeⅠ產在斜長角閃巖內,占總儲量的11%;FeⅡ底板為斜長角閃巖,頂板為沉積巖,是礦區主要礦體,占總儲量的69%;FeⅢ產在沉積巖(或少量火山沉積巖)中礦體,約占20%。礦床形成與海相火山-沉積作用密切,屬于綠巖帶型鐵礦床[6]。
蘇必利爾湖型條帶狀鐵建造鐵礦床在中國分布不多,多形成于古元古代,主要產出在山西呂梁和山東濟寧地區,代表性礦床有袁家村、尖山、狐姑山、濟寧等鐵礦。以袁家村鐵礦為例:袁家村鐵礦為超大型鐵礦,截止到1990年底,累計探明儲量為89450.1萬噸。鐵礦賦存在呂梁群袁家村組,
表1 前寒武紀鐵礦床類型簡表
Table 1 Brief table of the Precambrian iron deposits type
類型 |
亞類 |
礦床實例 |
(火山)沉積變質型鐵礦床 |
條帶狀鐵建造鐵礦床 |
1. 阿爾戈馬型鐵礦床: 遼寧齊大山、西鞍山、歪頭山,河北水廠、司家營、大賈莊,北京沙廠、山西山羊坪、柏枝巖,山東東坪等 |
2. 蘇必利爾湖型鐵礦床: 山西袁家村、尖山,山東濟寧等 |
變質碎屑巖--碳酸鹽巖型鐵礦床 |
吉林大栗子、甘肅鏡鐵山、四川滿銀溝等 |
與火山--侵入活動有關的鐵礦床 |
與細碧角斑質火山--侵入活動有關的中--淺變質鐵礦床 |
云南大紅山,云南惠民,內蒙古溫都爾廟、紅格爾廟,陜西魚洞子等 |
沉積型鐵礦床 |
淺海沉積--生物成礦作用型鐵礦床 |
河北龐家堡、煙筒山等 |
復合成礦作用型鐵礦床 |
沉積-變質熱液改造型鐵礦床 |
海南石碌 |
熱水沉積-變質變形后期改造型鐵礦床 |
吉林翁泉溝等 |
噴流沉積-熱液交代改造型鐵礦床 |
內蒙古白云鄂博 |
巖漿型鐵礦床 |
巖漿分凝--貫入型釩鈦磁鐵礦型礦床 |
河北大廟、河南趙案莊等 |
袁家村組可細分為三個段,相應為三個沉積-成礦旋回。每個沉積旋回的底部均從變質石英砂巖起,經絹云石英片巖、絹云千枚巖、綠泥片巖、鐵硅質巖到綠泥片巖而絹云千枚巖的海進-海退的序列,也就是由碎屑巖經粘土巖到化學沉積巖再到粘土巖,然后又由碎屑巖開始構成另一個沉積旋回。以4線Ⅰ礦帶為例:鐵硅質巖下部由含豆狀鐵質碧玉巖開始,經磁鐵石英巖、含鐵閃磁鐵石英巖到鐵閃磁鐵石英巖的海侵層序[7]。
條帶狀鐵建造的沉積相可劃分為氧化物相、硅酸鹽相、碳酸鹽相和硫化物相。在中國條帶狀鐵建造的沉積相以氧化物相為主,硫化物相相對發育較差。而氧化物相以磁鐵礦亞相較發育,其次為赤鐵礦亞相。條帶狀鐵建造經受不同的變質作用,從綠片巖相到麻粒巖相,太古宙條帶狀鐵建造的變質作用一般為角閃巖相到麻粒巖相,因而磁鐵礦顆粒較粗,有利于工業利用。
1.2 與火山-侵入活動有關的鐵礦床(簡稱火山巖型)
在前寒武紀該類型鐵礦主要是與海相細碧角斑質火山-侵入活動有關的中-淺變質鐵礦床。鐵礦形成時代為元古宙,從古元古代到新元古代都有產出。鐵礦床不僅分布在華北陸塊,而且在揚子陸塊等地也有產出,其中較具代表性礦床有云南大紅山、內蒙古溫都爾廟、云南惠民、陜西魚洞子等。
大紅山鐵銅礦床是產在揚子陸塊西南緣呈東西向展布的古元古代大紅山群中,截止到1981年底,探明鐵礦石儲量4.58億噸,銅金屬儲量135萬噸,伴生金12噸、銀84萬噸。大紅山群是一套淺-中等變質的海相火山噴發-沉積巖系,自下而上共分老廠河組、曼崗河組、紅山組、肥味河組和坡頭組5個組,礦體產在火山噴發-沉積旋回的一定部位,鐵礦與銅礦緊密共生,并呈多層交替產出。鐵礦體主要產出在第3組紅山組中部“次火山巖相” 變鈉質熔巖(鈉長變粒巖)中,富集在鈉質火山熔巖與火山碎屑巖及大理巖的過渡部位。銅礦體則賦存在第2組曼崗河組中的角閃片巖和大理巖的過渡部分,主要銅礦產于曼崗河組第三段的Ⅰ號礦體,分3個礦體,均為鐵銅共生。主要鐵礦是賦存在紅山組第一段的Ⅱ號鐵礦帶,分5個礦體,除Ⅱ-4礦體是鐵銅共生外,其它均為單一鐵礦體。礦體形態以層狀、似層狀為主,層位穩定。礦石構造以條紋狀、條帶狀為主。礦床形成條件較為復雜,主要位于活動大陸邊緣裂谷盆地,礦體沿受斷裂控制的火山機構呈有規律的分布,并在海相偏堿性的中基性火山噴發、溢流和間歇期形成不同類型的礦體[8]。
1.3 沉積型鐵礦床
在前寒武紀,沉積型鐵礦床多與淺海沉積-生物成礦作用有關,主要分布在冀西北,南北兩個礦帶大致呈北東東向展布,有龐家堡、煙筒山、龍泉寺、大嶺堡、辛窯、塔院、焦家溝等“宣龍式”鐵礦床,其中具有代表性礦床為龐家堡鐵礦床。該礦床產在中元古界長城系串嶺溝組,累計探明鐵礦石儲量8317.1萬噸。串嶺溝組厚70 m,分上、下二段。下段為含礦巖段,由下往上為砂頁巖、含礦層和砂頁巖,厚23 m;上段為頁巖段,其下部為黑色致密均一層理的碳質頁巖,頂部常夾薄層菱鐵層,上部為灰綠色葉片狀頁巖。礦化帶共4層鐵礦,連續礦化的有3層,共計厚度6.33 m。第1層鮞狀赤鐵礦,其頂、底部有0.47 m的菱鐵礦,厚2.24 m;第2層鮞狀、腎狀赤鐵礦,厚1.27 m;第3層腎狀赤鐵礦,厚0.82 m;第4層腎狀赤鐵礦,僅見于個別地段。腎狀赤鐵礦為單個管狀或鐘乳狀迭錐的集合體,表明生物作用參與鐵礦的形成。含礦巖段中薄層石英砂巖,包括鐵礦層中的砂巖夾層,以及其下伏的常州溝組石英巖、石英砂巖等均普遍發育有波狀層理、交錯層理、波痕、泥裂等構造,礦石中的鮞狀、腎狀構造都顯示其為淺海-濱海的動蕩淺水沉積環境[3]。
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