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行业动态

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铁矿石的成矿规律

2021-08-23
不同的地质时期,在相似的地质条件下,能够构成同类型的铁矿床;但在不同的地质时期和结构运动期,占主导地位的铁矿床类型则是不同的,显现了铁矿床构成与地壳演化密切有关的特色。由老到新,各地质时期的首要铁矿床类型及其成矿规律如下:
堆积蜕变型铁矿床
这类铁矿床又称受蜕变堆积型铁矿床,首要产于前寒武纪(邃古宙、元古宙)古老的区域蜕变岩系中,是我国非常重要的铁矿类型,其储量占全国总储量的57.8%。并具有“大、贫、浅、易(选)”的特色,即矿床规划大,含铁量低,矿体出露地表或浅部,易于选别。首要散布于吉林东南部、辽宁—本溪、冀东、北京密云、晋北、内蒙古南部、豫中、鲁中、皖西北、江西新余、陕西汉中、湘中等地。根据矿床中的矿石类型和含矿蜕变岩系的岩石矿藏组合以及其他地质特征,又分为下列两大类。
1.受蜕变铁硅质制作型铁矿床
典型铁矿床散布于辽宁鞍山—本溪一带,因而,一般称为“鞍山式”铁矿。这类铁矿是受不同程度区域蜕变作用并与火山-铁硅质堆积制作有关的铁矿床。大致与国外阿尔戈马型铁矿适当。首要构成于前寒武纪(多集中于2000~3000Ma)老蜕变岩区。
铁矿床首要产于辽宁、河北、山东、河南、安徽等地邃古宇鞍山群、迁西群、泰山群、登封群、霍邱群及其适当的蜕变岩系中的不同层位;山西、内蒙古古元古界五台群、吕梁群及其适当的蜕变岩地层中,蜕变作用大大都归于绿片岩至角闪岩相,单个产于麻粒岩相中。湖南、江西等省产于板溪群或震旦系松山群。大都区域含铁蜕变岩系遭到不同程度的混合岩化、花岗岩化作用。
受蜕变铁硅制作中铁矿层是多层的,也有1~2层的,呈层状、似层状、透镜状产出。矿层厚度一般几十至百米,最厚可达350m左右。延伸较安稳,单个矿层长可达几十公里以上。矿床规划大大都为大型或特大型。矿石中铁矿藏与石英组成具有黑白相间的条带状、条纹状结构,蜕变程度高时,向片麻状过渡。矿石为磁铁石英岩、赤铁石英岩、绿泥磁铁石英岩、角闪磁铁石英岩。以贫矿为主,含铁档次一般为25%~40%。在贫矿中也有含铁档次达50%~60%不同规划不同成因的富铁矿石。
2.受蜕变碳酸盐制作型铁矿床
典型矿床散布于吉林大栗子,因而,称为“大栗子式”铁矿。这种类型铁矿是遭到轻微区域蜕变作用的碳酸盐型堆积铁矿床。首要产于元古宇地层中。含矿岩系首要由碎屑-碳酸盐岩组成,如砂岩、泥岩、灰岩等。
已知矿产地不多,首要产于吉林东南部古元古界辽河群千枚岩与碳酸盐类岩层中;云南易门、峨山铁矿产于新元古界下部的昆阳群碳酸盐类岩层中。矿体呈层状、似层状、扁豆状、地瓜状、不规则形状,矿体一般沿走向长100~300m,歪斜延深200~500m,歪斜长大于走向长,厚度改变大。矿石矿藏有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿等。矿石以块状、条带状结构为主,鲕状结构次之。矿石类型有赤铁矿型、磁铁矿型、菱铁矿型、次生褐铁矿型。磁铁矿型、赤铁矿型矿石围岩多为千枚岩,而菱铁矿型矿石围岩多为大理岩。富铁矿占较大比例为特色,如云南化念铁矿,其储量一半为含碱性炼铁用矿石。
岩浆晚期铁矿床
这是一类与基性、基性-超基性岩浆作用有关的矿床,以其铁矿藏中富含钒和钛,一般称为钒钛磁铁矿矿床,储量占11.6%。按照成矿方法能够分为两类:
1.岩浆晚期分异型铁矿床
由岩浆结晶晚期分异作用构成的富含铁、钒、钛等残余岩浆冷凝而成的矿床。我国首要发现于四川省攀枝花区域,故国内常称之为“攀枝花式”铁矿床。
矿床产于辉长岩-橄榄岩等基性-超基性岩体中。而岩体多散布于古陆拱起带的边缘,受深大开裂的操控。含矿岩体延伸可达数至数十公里,宽一至数公里。岩体分异良好,相带显着,韵律清楚。按岩石组合能够分为辉长岩型、辉长-苏长岩型、辉长-橄长岩型、辉长-斜长岩型、辉长-辉岩-橄辉岩型和辉绿岩型等岩相组合类型。
铁矿体多呈似层状,散布于岩体的中部或下部韵律层底部的暗色相带内,与岩体的韵律层呈平行的互层。矿床常由数至数十层平行的矿体组成,累计厚度由数十至两三百米,延深可达千米以上。首要矿石矿藏有粒状钛铁矿、磁铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石等,含少数磁黄铁矿、黄铁矿及钴、镍、铜的硫化物。矿石具陨铁结构、镶嵌结构。矿石呈细密块状、条带状和浸染状结构,矿石含TFe20%~45%、TiO23%~16%、V2O50.15%~0.5%,Cr2O30.1%~0.38%,伴生微量的Cu、Co、Ni、Ga、Mn、P、Se、Te、Sc和Pt族元素,可综合利用,这类矿床的规划多属大型,是铁、钒、钛金属的重要来历,在我国首要散布于四川省的攀(枝花)西(昌)区域。
2.岩浆晚期贯入型铁矿床
为岩浆晚期分异的含铁矿液沿岩体内开裂或触摸带贯入而成。我国首要发现于河北省大庙,故常称之为“大庙式”铁矿床。
铁矿床产于斜长岩、辉长岩岩体中。基性岩体沿东西向开裂带呈带状散布。矿体是沿岩体裂隙或上述两种岩浆岩触摸带贯入而构成的。
矿体形状不规则,多呈扁豆状或脉状,成群呈现,作雁行式摆放。矿体与围岩界线清楚,产状陡立。从地表到深部,矿体常见分支复合现象,多为盲矿体。单个矿体长数至数百米,厚数至数十米,延深数十至数百米。首要矿藏有磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、金红石和黄铁矿等。脉石矿藏有斜长石、辉石、绿泥石、阳起石、纤闪石和磷灰石。矿石结构均匀,常见陨铁结构。具浸染状和块状结构。贫富矿石均有,含钒、钛以及镍、钴、铂等硫化物。
近矿围岩常见纤闪石化、绿泥石化和黝帘石化等蚀变。有用矿藏颗粒大,矿石易选。矿床规划一般为中—小型,首要散布于河北省承德区域大庙、黑山一带。 [8] 
热液型铁矿床
触摸告知型矿床,常称为夕卡岩型矿床。首要赋存于中酸性-中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石(含钙镁质岩石)的触摸带或其邻近。这类矿床一般都具有典型的夕卡岩矿藏组合(钙铝-钙铁榴石系列、透辉石-钙铁辉石系列),而在成因和空间散布上,都与夕卡岩有必定的联络。
岩浆岩侵入体的构成年代,从加里东期、海西期、印支期,到燕山期都有。在我国以燕山期最为重要。
碳酸盐类岩石生成年代,从前震旦纪到侏罗纪都有,岩性也很不相同。就已知国内夕卡岩型铁矿围岩而言,包含灰岩、大理岩、白云质灰岩、泥灰岩、各种不纯质的灰岩、白云岩;部分围岩可为角岩、片岩、板岩、砂岩或凝灰岩等。从岩性的年代来看,元古宙(包含震旦纪)多为硅质灰岩;寒武纪—奥陶纪多为纯质灰岩或含镁质灰岩;石炭纪-二叠纪多为含泥质及有机质灰岩。我国北方最有利构成触摸告知型铁矿的是寒武纪-奥陶纪灰岩,南边首要是三叠纪大冶灰岩和早二叠世栖霞灰岩。
触摸告知型铁矿大部分构成于触摸带,有的矿体可延伸到非夕卡岩的围岩之中,矿体常成群呈现,形状杂乱,多呈透镜状、囊状、不规则状和脉状等,矿石矿藏成分较杂乱。铁矿石以块状结构为主,次为浸染状、斑驳状、团块状和角砾状结构。该类铁矿常伴生有可综合利用的铜、钴、金、银、钨、铅、锌等;甚至构成铁铜、铁铜钼、铁硼、铁锡、铁金等共(伴)生矿床。矿床规划以中小型为主,也有大型。
这类铁矿在我国散布非常广泛,首要集中在河北省邯(郸)—邢(台)区域、鄂东、晋南、豫西、鲁中、苏北、闽南、粤北以及川西南、滇西等地,是我国富铁矿石的重要来历。
按岩浆岩和围岩条件,在工业上常分为邯邢式、大冶式和黄岗式铁矿。邯邢式铁矿围岩首要是中奥陶统马家沟组灰岩,矿体常呈似层状。大冶式铁矿围岩首要为三叠系大冶灰岩,矿体形状不规则。黄岗式铁矿成矿岩体为花岗岩及白岗岩,围岩为古生界碳酸盐岩夹火山岩系。
热液型铁矿床显着受结构操控,有的是开裂控矿,有的是褶皱控矿,还有开裂与褶皱复合控矿。热液型铁矿床与岩浆岩的联络常因地而异,大都矿体与岩体有必定间隔。高温热液磁铁矿、赤铁矿矿床常与偏碱性花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩类有关,中低温热液赤铁矿矿床常与较小的中酸性侵入体有关,两者多坚持必定的间隔。中低温热液菱铁矿矿床与侵入体无显着联络。围岩条件对热液型铁矿的操控作用不甚显着。围岩蚀变是热液型铁矿的显著特征,高温矿床常见透辉石化、透闪石化、黑云母化、绿帘石化等;中低温矿床多见绿泥石化、绢云母化、硅化、碳酸盐化等。
大大都热液型铁矿体较小,常成群呈现。矿体呈脉状、透镜状、扁豆状,多见分支复合,胀大缩短,尖灭再现现象。矿石组合简略,矿石档次一般较高。矿床规划以中小型为主。散布于内蒙古、吉林、山东、湖北、广东、贵州和云南等省、自治区。但也有大型矿床,如山东淄河一带,产于上寒武统—中奥陶统碳酸盐类岩石中的文登铁矿床,该矿床为浅成-低温热液充填告知矿床。矿床由22个矿体组成,呈似层状和透镜状,堆叠平行散布。主矿体长7000m,厚12~36m,延深100~470m。矿石矿藏以褐铁矿、菱铁矿为主。矿石档次TFe均匀41%(褐铁矿)、30%(菱铁矿),探明铁矿石储量1.16亿t,其间炼铁用矿石储量5400万t。
与火山侵入活动有关
这类矿床是指与火山岩、次火山岩有成因联络的铁矿床。成矿作用与富钠质的中性(偏基性或偏酸性)、基性火山岩侵入活动有关。以成矿地质布景为基础,按火山喷射环境,可分为陆相火山-侵入型铁矿床和海相火山-侵入型铁矿床。
1.陆相火山-侵入型铁矿床
在我国东部陆相安山质火山岩散布区,发育着一套与辉石闪长玢岩-次火山或火山侵入岩有空间、时刻和成因联络的铁矿床。典型矿床产于宁(南京)芜(湖)区域的中生代陆相火山岩断陷盆地中,同偏碱性玄武安山质火山侵入活动有密切的成因联络。国内有人称之为“玢岩铁矿”。它实际包含由岩浆晚期-高温、中温,直至中低温一系列成因类型。按矿床在火山机构中的产出特色,大致可分为3类:①产于玢岩体内部、顶部及其周围火山岩触摸带中的铁矿床,如“陶村式”、“凹山式”、“梅山式”等。②产于玢岩体与周围触摸带中的铁矿床。如“姑山式”等。③产于火山碎屑岩中的火山堆积矿床,如“龙旗山式”等。其间以第①类矿床规划最大,矿石含铁较高。
陆相火山-侵入型铁矿床,矿体常呈似层状、透镜状、囊状、柱状、脉状等。矿体规划大小不一,大型矿体长可达千米以上,厚数十至二三百米,宽数十至近千米。矿石矿藏以磁铁矿为主,假象赤铁矿、赤铁矿次之,可见少数菱铁矿。矿石结构有块状、浸染状、角砾状、斑杂状、条纹条带状等。这类矿床的磁铁矿以含Ti、V为特征。
2.海相火山-侵入型铁矿床
多产于地槽褶皱带海底火山喷射中心邻近,铁矿床的构成与火山作用有直接的联络。典型矿床以云南大红山铁矿为代表。
铁矿体赋存于由火山碎屑岩-碳酸盐岩-熔岩(细碧岩和角斑岩)组成的一套含矿制作中。下部为石英砂岩、钙质或硬砂质粉砂岩,夹泥灰岩、白云质灰岩和粉砂岩薄层;富钠质的浅色岩是主矿体的容矿岩层。上部为厚层大理岩。
矿体常呈层状、似层状、透镜状,少数呈脉状或囊状,常成群成带呈现。矿石结构首要有块状、浸染状、角砾状、条带状、杏仁状和定向摆放结构等。矿石矿藏首要为磁铁矿、赤铁矿,次有假象赤铁矿、菱铁矿和硫化矿藏。脉石矿藏有石英、钠长石、绢云母、铁绿泥石等。
堆积型铁矿床
它是出露地表的含铁岩石、矿藏或铁矿体,在风化作用下,被破碎、分解,搬运到低洼盆地中,有的通过机械堆积,有的通过堆积分异作用(包含化学分异作用)堆积下来。铁矿藏或铁质富集达到工业要求时,即构成堆积矿床。这种类型铁矿床储量占全国储量的8.7%。其矿床具有“广、薄、难”的特色,即矿层散布面积广,厚度薄,矿石多为赤铁矿、菱铁矿,含磷高,难选。根据铁矿床构成的堆积环境,可分为海相和湖相两类堆积矿床。
1.海相堆积型铁矿床
该类铁矿产于新元古代以后各个地质时期。
年代最老的是早震旦世堆积铁矿床,以河北宣化庞家堡铁矿为代表。矿体产于长城系串岭沟组底部,矿体底板是细砂岩或砂质灰岩,顶板为黑色页岩夹薄层砂岩。矿体一般有3~7层,与砂岩互层,构成厚10m的含矿带。矿体顶板之上为大红峪组灰岩和钙质砂岩,底板之下为长城系石英砂岩夹层,常见波痕及交织层。矿体呈层状、扁豆状或透镜体状。矿石首要由赤铁矿组成,还有镜铁矿、石英、方解石和黄铁矿、绿泥石、磷灰石等。矿石具有鲕状、豆状、肾状结构。矿床规划一般为中、小型。首要散布于河北宣化、龙关一带。俗称“宣龙式”铁矿。
散布最广的是泥盆纪“宁乡式”铁矿,首要散布于湘赣鸿沟、鄂西、湘、川东、黔西、滇北、甘南、桂中等地。铁矿产于中、上泥盆统砂页岩中,矿体呈层状,首要含矿层有1~4层,层间夹绿泥石页岩或细砂岩。矿体厚0.5~2m,厚度比较安稳。矿体延伸数百米至数千米,最长达十几公里。矿石由赤铁矿、菱铁矿、方解石、白云石、绿泥石、胶磷矿、黄铁矿、粘土矿藏和石英等组成。具有鲕状和粒状结构,豆状、块状、砾状结构。矿床规划以中型为主。因首要发现于湖南省宁乡县,故称之为“宁乡式”铁矿。
最新的是晚三叠世堆积铁矿床。该类矿床首要散布于滇西、川西一带,如滇西维西-德钦的楚格铁矿、勐腊新山铁矿和川西盐源—木里一带的褐铁矿、菱铁矿矿点。
2.湖相堆积铁矿床
矿床构成的年代以二叠纪、侏罗纪最为重要,首要散布于四川省。
铁矿层往往与煤系地层有密切联络,产于煤系砂页岩中,矿体呈透镜状和似层状,沿走向改变大。长数十米至数百米,厚一般小于2m。矿石矿藏为赤铁矿、菱铁矿,有时为褐铁矿。矿石结构首要为鲕状、块状。矿石含铁量多在35%~40%之间。
具有代表性矿床是赋存早、中侏罗世自流井群底部的“綦江式”铁矿。是湖相堆积赤铁矿、菱铁矿矿床,伴有磁铁矿、铁绿泥石等,矿床规划一般多为中、小型矿床,如綦江、白石潭铁矿。
别的,还有在山西省寿阳一带产于二叠纪页岩中湖相堆积“寿阳式”铁矿床和甘肃省六盘山以东的华亭一带赋存于白垩纪粘土岩或砂页岩中的湖相堆积“华亭式”铁矿床及广西右江流域赋存在第三纪渐新统煤系中的湖相堆积“右江式”铁矿床。矿床规划均为小型。
风化淋滤型铁矿床
本类矿床包含原生铁矿体、玄武岩和含铁质岩石或硫化矿体,经风化淋滤、残坡积堆积构成的铁矿床。
矿床多产于铁矿或硫化矿顶部及其邻近的低凹处或山坡上。矿体形状多不规则。矿石矿藏有褐铁矿、假象赤铁矿等。矿床规划以中、小型为主,但埋藏浅,矿石含铁量较高,易于挖掘,是地方和大众挖掘的首要对象。在我国两广、福建、贵州、江西等省区都有散布。
其他重要铁矿床
这类矿床首要包含内蒙古白云鄂博和海南石碌铁矿。这两个铁矿床均属大型矿床,因对其矿床成因问题,尚有争议。关于其矿床地质特征,请参阅下一节典型矿床实例。