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        山東典型BIF型鐵礦礦床地質(zhì)特征及其分布規(guī)律

        2021-03-08 08:16:48晁艷博吳遠(yuǎn)洋
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年21期
        關(guān)鍵詞:成礦

        晁艷博,吳遠(yuǎn)洋

        (中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西 西安 710100)

        條帶狀硅鐵建造—BIF型鐵礦床是國(guó)內(nèi)外最重要的鐵礦床類型,資源量和開(kāi)采量均居世界首位,該類鐵礦形成的富礦占世界富鐵礦儲(chǔ)量的70%左右,占全球鐵礦產(chǎn)量的90%以上[1]。

        山東省資源礦產(chǎn)含量豐富,鐵礦種類多樣,包含接觸交代型鐵礦;熱液交代填充風(fēng)化淋濾型鐵礦;熱液交代型鐵礦;巖漿熔離型鐵礦;沉積變質(zhì)型鐵礦;山西式鐵礦。本文主要研究的沉積變質(zhì)型鐵礦如圖1所示,主要分布在膠東半島,又集中在萊州—昌邑鐵成礦帶,魯西也有部分分布于濟(jì)寧,棗莊附近[2]。

        圖1 山東沉積變質(zhì)型鐵礦分布圖

        1 區(qū)域地質(zhì)

        山東省整體上的大地構(gòu)造特點(diǎn)是存在明顯的雙元結(jié)構(gòu),其結(jié)晶基底同蓋層結(jié)構(gòu)亦是如此,區(qū)域上前寒武紀(jì)基底可歸為華北克拉通基底主要的構(gòu)成之一[3];全省地層結(jié)構(gòu)劃分可歸為華北平原、魯西及魯東3個(gè)區(qū)域。

        山東省的鐵礦分布具有分散特點(diǎn),過(guò)程中因?yàn)槭艿搅瞬煌陀^成礦地質(zhì)條件的影響,在魯西以及魯東的不同地區(qū),各礦床特點(diǎn)迥異,在魯西地區(qū)分布的多為中大型且密集;而魯東地區(qū)的鐵礦床則多呈現(xiàn)小型且疏散分布的特點(diǎn)[4,5]。

        2 華北克拉通沉積變質(zhì)型鐵礦床分布規(guī)律

        在前寒武紀(jì),沉積變質(zhì)型鐵礦床大多在此年代成礦。在空間上的分部規(guī)律同該地區(qū)地殼演化的時(shí)間規(guī)律緊密相關(guān),礦床由于不同的時(shí)空間因素導(dǎo)致不同的成礦模式差異性明顯。

        太古代(>2.5Ga)是華北克拉通沉積變質(zhì)型鐵礦床要的成礦期,大約80%的此類型鐵礦資源在這個(gè)時(shí)期形成[10]。其特點(diǎn)是礦床規(guī)模較大,類型單一,主要是與海相火山作用關(guān)系密切的阿爾戈馬型。古太古代(3.6Ga~3.2Ga),冀東遷安杏山、黃柏峪等礦床 位于華北古陸核北緣中段,與火山—沉積盆地影響息息相關(guān)。中太古代(3.2Ga~2.8Ga),火山—沉積盆地再一次經(jīng)歷了大規(guī)模的鐵礦化。在新太古代(2.8Ga~2.5Ga),中國(guó)條帶狀鐵礦床形成的鼎盛時(shí)期[4],在華北克拉通的北緣、南緣、魯西、五臺(tái)均有分布,幾乎遍及整個(gè)華北陸塊。通過(guò)陸陸碰撞和俯沖,各個(gè)陸核(微陸塊)聚集成古陸,初始克拉通化。此期間廣泛分布著新太古代綠巖帶,賦存著大規(guī)模的阿爾戈馬型鐵礦床[6]。古元古代,以及之后的中元古代和新元古代,沉積變質(zhì)型鐵礦的成礦作用經(jīng)歷了增長(zhǎng)期-消亡期的全過(guò)程。

        圖2 典型(韓旺-蒼峰式)沉積變質(zhì)型鐵礦成礦模式圖

        由以上論述可以看出,從太古代到新元古代的地質(zhì)年代里,沉積變質(zhì)型鐵礦的成礦規(guī)模具有顯著變化。古太古代產(chǎn)出冀東遷安曹莊巖組的杏山等一些中、小型鐵礦床。中太古代在冀東、密云、遼北、內(nèi)蒙古中部均產(chǎn)出條帶狀鐵建造鐵礦床[7,8],尤其在冀東水廠產(chǎn)出超大型鐵礦床;而新太古代進(jìn)入了沉積變質(zhì)型鐵礦產(chǎn)出的黃金時(shí)期,產(chǎn)出一批超大型的阿爾戈馬型條帶狀鐵建造鐵礦床[9]。古太古代形成的沉積變質(zhì)型鐵礦床局限于華北克拉通北緣中段的冀東遷安地區(qū);中太古代沉積變質(zhì)型鐵礦床的分布范圍明顯擴(kuò)大,分布在華北克拉通北緣的冀東遷安、北京密云等地;中元古代,鐵礦床類型復(fù)雜且多元,分部較為廣泛;新元古代之后,沉積變質(zhì)型鐵礦床成礦作用及規(guī)模削減弱化??梢?jiàn),其成礦規(guī)模由小到大再到小,成礦區(qū)域逐漸擴(kuò)大到全局。文主要通過(guò)一些典型礦床實(shí)例來(lái)總結(jié)BIF型鐵礦的成礦背景、成礦要素、成礦模式和礦石的主要特征。

        3 結(jié)論

        魯西地區(qū)的早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系中大多為條帶狀以含鐵建造為主的巖礦床發(fā)育,中太古代(產(chǎn)于沂水巖群中),新太古代(產(chǎn)于泰山巖群及濟(jì)寧巖群中),在地層年代中新太古代中的泰山巖群,為魯西沉積變質(zhì)型鐵礦床的分部的最核心含礦巖層位,新太古代代濟(jì)寧群沉積變質(zhì)型鐵礦主要產(chǎn)于板巖、千枚巖及火山碎屑巖內(nèi)的條帶狀磁鐵礦,目前僅發(fā)現(xiàn)分布于濟(jì)寧市北1200m以下。中太古代沂水巖群暫時(shí)未發(fā)現(xiàn)可供以加工利用的工業(yè)礦床。蒼嶧式沉積變質(zhì)型鐵礦主要分布于魯中、魯西南斷塊區(qū),在空間上受一系列斷凸、斷凹以及潛凸控制,受早期(主要是元古代侵入巖作用)巖體侵入以及后期剝蝕影響,分布極為零散。

        泰山巖群中含有鐵礦層礦體,大多為是條帶狀角閃石型磁鐵礦建造,多以似層狀、層狀、透鏡狀賦存。礦體長(zhǎng)度一般500m~300m,礦體寬度均大于400m,厚度一般1m~84m,礦石礦物以磁鐵礦為主。新太古代濟(jì)寧群內(nèi)的磁鐵礦體,深埋于濟(jì)寧市北1200m~2000m以下。因此,目前僅從個(gè)別鉆孔了解,含礦建造主要為條帶狀方解磁鐵石英巖以及磁鐵石英大理巖,礦體單層厚度不等,一般厚度幾米—數(shù)十米。最厚可達(dá)百米,MFe在20%~30%之間[11,12]。

        魯東沉積變質(zhì)型鐵礦分布中具有相當(dāng)體量及規(guī)模的礦床,大多分部于昌邑、萊西、蓬萊等地,賦礦地層為古元古代粉子山群。鐵礦基本賦存于小宋組的中部,是一套夾磁鐵石英巖的硅鐵建造,它也是膠東區(qū)域內(nèi)最重要的含鐵層位。鐵礦體的規(guī)模小,主要呈層狀和似層狀賦存。厚度一般0.5m~5m,長(zhǎng)度為十幾米至幾百米。礦石礦物主要為磁鐵礦、礦石品位TFe一般在20%~35%,SFe一般在28%左右。

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