1.4 復合成礦作用型鐵礦床(簡稱復合型)
這類型礦床的規模較大,形成較為復雜,礦床數量不多,常是由多種成礦地質作用的復合的結果,礦床中除鐵外,還共生其他有益組分,有的礦床成因至今尚有爭議,其中以內蒙古白云鄂博稀土-鈮-鐵礦床、海南石碌鐵-銅-鈷礦床和遼寧翁泉溝硼-鐵礦床較為著名。
內蒙古白云鄂博稀土-鈮-鐵礦床是產于中元古代的世界級巨型多金屬共生礦床。稀土儲量占全國總儲量83%,占世界總儲量43%;鈮礦儲量也極大,居世界第二位[9];鐵礦石儲量14.59億噸。在礦區內已發現73種元素,構成160多種礦物,其中屬世界首次發現的新礦物有10余種。有綜合利用價值的礦產達26種,除稀土、鈮、鐵外,還有釷、鈦、鉀、螢石、石英巖分別計算了儲量。礦床產在中元古代狼山-白云鄂博裂谷系東部的白云鄂博群尖山組上段,礦床東西長18 km,南北寬0.5 ~ 5 km,面積約54 km2,由4種產狀不同的含礦地質體組成。①層狀礦體為白云鄂博礦的主體,由含礦白云巖、鐵礦層、富鉀板巖組成;礦石常由不同顏色的礦物相間成條帶而顯示條帶狀構造,如稀土礦物呈黃褐色條帶,鐵礦物呈鋼灰色條帶,螢石為紫色條帶,磷灰石和白云石呈淺色條帶等;礦體產狀與地層產狀一致。②含稀土、鈮礦碳酸鹽脈常分布在寬溝背斜軸部和兩翼,脈體與地層走向垂直或斜交,一般寬1 ~ 2 m,長數十米,分布稀疏。③產于層狀礦體中的后期含稀土、鈮礦細脈走向與層狀礦石條帶垂直或平行,礦物成分與層狀礦石的礦物成分相似,但粒度遠比層狀礦石粗大。④白云巖和鉀長板巖與華力西期花崗巖接觸形成的夕卡巖礦床[10]。
白云鄂博是一個有多次裂谷作用的地區,第一期裂谷作用發生在1728Ma左右,是白云鄂博群沉積時期,不僅有鐵礦沉積,還有稀土礦化;第二期裂谷作用在1300~ 1200 Ma,是火成碳酸巖漿活動,與其有關的含稀土流體交代了先期沉積的稀土鐵礦床,使稀土進一步富集;第三期裂谷作用發生在800~ 700 Ma,有堿性脈體活動。加里東期的年齡是改造年齡[11]。礦床成因屬噴流沉積,又經歷了火成碳酸巖有關富稀土流體的疊加改造。
海南石碌鐵礦床是目前我國規模最大的富鐵礦床,累計探明鐵礦石儲量4.16億噸,平位品位TFe51.15%,共(伴)生礦有:Co 13078.65t,品位0.307%;Cu 75793.82t,品位1.58%;鈷、銅礦中還伴生Ni、Ag、S等礦;此外還共生硫鐵礦、熔劑白云巖、石英巖等礦[3]。石碌鐵礦位于華夏陸塊瓊中裂陷槽內中-新元古代微陸塊內(屬華夏古陸塊裂解產物),礦區范圍約16km2。礦床賦存于新元古界青白口系石碌群淺變質巖系中。石碌群原巖是沉積分異作用較好,具韻律結構,以粗粉砂巖、泥質粉砂巖為主,間夾鎂質碳酸鹽巖、粉砂質泥巖、石英砂巖的沉積巖組合,自下而上分六層,鐵、鈷、銅礦體產于第六層。
第六層下部是條帶狀(透輝、透閃)白云巖,為鈷銅礦賦礦層;中部為含鐵-鐵質千枚巖、石英巖、條帶狀透輝透閃石化白云巖、透輝透閃石巖,夾多層赤鐵礦(主要鐵礦層),底部斷續見硬石膏,而緊鄰鐵礦體的頂底板,常有一層厚薄不一的砂巖、硅質巖或頁巖;上部為透輝透閃石化白云巖、碳質白云巖夾碳質千枚巖、厚層白云巖,局部夾含鐵砂巖及貧鐵礦。礦體呈層狀、似層狀,北西西走向復式向斜與東西向斷裂復合部位控制礦體的重新定位,層間滑動作用和褶皺的灣流作用促使鐵礦體的富集加厚,因此主礦體和富鐵礦體及銅、鈷礦體多賦存于復式向斜的某些褶皺緊密、流動構造發育、形變強烈地段。鐵礦石主要由鱗片狀赤鐵礦和石英組成,有少量磁鐵礦,局部見黃鐵礦、磁黃鐵礦和菱鐵礦。礦床成因尚有爭議,筆者認為熱鹵水沉積和后期變質熱液疊加改造更能解釋石碌礦床的地質特征。
1.5 巖漿型鐵礦床
該類型礦床在前寒武紀分布不廣,相對規模也不大,目前已知的有河南舞陽地區新太古代趙案莊式鐵礦床和河北承德中元古代大廟式鐵礦床,后者較具代表性。
河北承德中元古代大廟式鐵礦床主要是指產于大廟斜長雜巖內的釩鈦磁鐵礦床、釩鈦磁鐵-磷灰石礦床。目前已知的有大廟、馬營、黑山、羅鍋子溝、大烏素溝、烏龍素溝等礦床(點)、礦化點近百處,其中以大廟釩鈦磁鐵礦床較為著名。
大廟釩鈦磁鐵礦床位于大廟斜長雜巖的西部邊緣,礦區面積3.7 km2。雜巖體由75%左右斜長巖和淡色蘇長巖(20%左右)、蘇長巖及少量淡色輝長巖組成。斜長巖40Ar—39Ar中子活化法坪年齡(1656.4±15.2)Ma①,為中元古代產物。全區共有大小礦體52個,其中主礦體8個。礦石主要由釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦及硫鈷礦、針鎳礦、鎳黃鐵礦、磷灰石和金紅石等組成。礦石構造有致密塊狀和浸染狀兩類。全區平均品位TFe25.69%,TiO2 6.71%,V2O5 0.23 ~ 0.43,伴生有益元素還有Co、Ni等,有害元素為P、S等。全區累計探明鐵礦石儲量4 657.2萬噸。成礦是在巖漿深部液態重力分異作用下,分離成不混熔的鐵礦漿,形成分凝-貫入型和分凝型礦體。
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