《国内铁矿床成因类型及其地质特征.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《国内铁矿床成因类型及其地质特征.docx（8页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、国内铁矿床成因类型及其地质特征铁矿床主要成因类型及其地质特征 Iron Ore Deposits main Genetic types and Geological characteristics 摘要：本文主要根据矿床的成因类型将国内已勘探出的铁矿床进行分类，由三大类地质作用进行初级划分：内生铁矿床、外生铁矿床和变质铁矿床。而后有根据其在不同地质环境下的成矿作用分为岩浆型、接触交代型、热液型、火山成因型、风化型、沉积型和变质型，并分析了不同成矿作用下形成的矿床的成矿地质特征、矿石成分、结构、构造和分布等特征。 关键字：铁矿床、成矿作用、地质特征、成分、规模。 铁矿床按成因主要分为内生铁矿床、
2、外生铁矿床、变质铁矿床。其中内生矿床中铁矿床的成因类型又可分为岩浆铁矿床、接触交代铁矿床、热液铁矿床及火山成因铁矿床，外生铁矿床成因类型主要为沉积型铁矿床，变质成因的铁矿床类型主要为受变质沉积铁矿床。下面将从各类铁矿床的成矿条件、成矿作用及成矿地质特征并结合实例进行分析。 一、内生铁矿床 内生铁矿床的形成受内生成矿作用控制。其主要是由地球内部热能的影响导致形成矿床，故该类矿床多在较高温度、较大压力条件下形成于地壳中。其中内生成矿作用主要有来自上地幔部分熔融产生的玄武岩浆和超基性岩浆，地壳硅铝层重熔产生的中酸性岩浆，及大洋板块插入大陆板块下的地幔中熔融而产生的安山质岩浆在上升冷凝过程中发生。根据
3、其物理化学条件的不同，由岩浆成矿作用、接触交代成矿作用和热液成矿作用形成的铁矿床也有所不同。 1、岩浆铁矿床 岩浆型铁矿床主要为晚期岩浆铁矿床，它是在含矿岩浆结晶分异过程中造岩矿物先结晶，使得成矿物质向残余岩浆中聚集，在岩浆即将固结时矿石矿物集中结晶而成。它包括岩浆晚期分异型铁矿床和岩浆晚期贯入式矿床。 其中岩浆晚期分异性铁矿床主要产于辉长岩橄辉岩等基性、超基性岩浆岩体中，单个含矿岩体断续延长数公里至数十公里 ，宽至几公里，矿体规模较大，多呈较规则的多层似层状，矿体累积厚度数十至二、三百米，延深数百至千米以上。其矿石矿物以钛磁铁矿为主，粒状钛铁矿为次，并含少量磁黄铁矿，黄铁矿及其它钴镍硫化物。
4、脉石矿物有辉石，基性斜长石、橄榄石，磷灰石等，并伴生有Cu、Co、Ni、Ca、Mn、P、Se、Te、Sc及铂族元素等。其常具浸染状、条带状，块状构造，陨铁嵌晶结构，固熔体分解结构。以四川攀枝花钒钛磁铁矿为例： 该矿床位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE向断裂控制。岩体呈NE30方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。向北西倾斜，呈单斜状(实为务本一攀枝花岩盆状岩体的东南部分)。其产状属层状型，岩体分异好，具明显韵律结构。上部金属矿物较少，呈稀疏浸染、条带状构造，钒钛氧化物位于辉石和斜长石晶间，构成填隙结构，向下变为稠密浸染状，构成海绵陨铁结构，至形
5、成块状构造矿石，从上至下岩石基性程度和含矿性逐渐增高。 岩浆分异晚期贯入式铁矿床主要产于辉长岩和斜长岩岩体或它们的接触带中。 矿体规模较小，形状不规则，一般呈扁豆状，似脉状，分支复合、成群出现。单个矿体长数米，厚度数米至数十米，延深数十至数百米。矿石矿物成分和化学成分，均大体与岩浆晚期分异型类似，且常见金红石，岩体中局部可形成单独铁磷矿体，矿石呈致密块状，浸染状构造。以大庙钒钛磁铁矿床为例： 该矿体是在含矿母岩形成之后，富含挥发分的铁矿浆沿北北东向(为主)的断裂、裂隙贯入而成。主要矿体赋存在斜长岩断裂裂隙中，或在斜长岩与苏长-辉长岩的接触带及其附近，呈形态不规则和大小不等的扁豆状、透镜状、脉状
6、、团块状等。近矿围岩的钠黝帘石化、绿泥石化、纤闪石化、黑云母化等相当明显，一般有数米宽的蚀变带。矿床规模一般为中型或小型。矿体内部结构均匀，主要由致密状钒钛磁铁矿石组成。矿石为海绵陨铁结构和固溶体分离结构，浸染状、致密块状构造；矿石的金属矿物主要有钛磁铁矿、钛铁矿，其次有赤铁矿、黄铁矿、金红石，微量的磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、方硫镍钴矿、辉砷钴矿等硫化矿物；非金属矿物有斜长石、纤闪石、绿泥石、紫苏辉石、钠黝帘石、阳起石、磷灰石、镁铁尖晶石等。 2、接触交代型铁矿床 该类铁矿床的成矿作用主要包括渗滤交代作用和双交代作用，其中渗滤交代作用是由于深部上升的含矿溶液沿交切接触带的裂隙系统渗滤，将下层
7、的活性组分带至上层，并与之交代。双交代作用多发生于两种物化性质不同的岩石接触带中。 接触交代型铁矿床多产于大洋岛弧地带，多与中至浅成的闪长岩-辉长岩类有关。矿石成分简单，以铁的氧化物为主，硫化物较少，常伴生铜、钴、锌和金。矿石形态多为层状、似层状、透镜状、囊状及豆荚状、楔状等，矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿，少量黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等，非金属矿物主要为透辉石、钙铁辉石、钙铁榴石，其次有方柱石、阳起石、绿帘石等，矿石构造以致密块状为主。以湖北大冶铁矿床为例： 该矿床位于铁山侵入杂岩体南缘接触带中段，矿区构造主要为北西西及近南北向褶皱和断裂。矿体呈似层状产于正接触带中，由于受接触面形态、断裂、接触热动
8、力变质构造等复合构造控制，其形态差异较大，有脉状、透镜状、囊状等。矿石的矿物成分复杂，主要的金属矿物有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铜矿等；主要的非金属矿物有透辉石、金云母、透闪石、阳起石、绿泥石、石榴子石、硬石膏、方解石、白云石、石英等。矿石以块状构造、细粒他形结构、交代残余构造为主，条带状、浸染状、花斑状、角砾状、多孔状和脉状构也较为发育。 3、热液型铁矿床 此类矿床一般认为是由岩浆分泌出来的含矿气水化合物在侵入体内及其附近围岩中以交代和充填的成矿方式将有用元素富集。 此类矿床分高、中、低温热液矿床，多与同时期的接触交代矿床相伴产出，多产于碳酸盐岩层中。矿体形态有脉状似层状、
9、透镜状及其它不规则形状，矿床规模以中小型为主。其中高温矿床的矿石矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等，非金属矿物主要为阳起石；中低温矿床的矿石矿物主要为赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿，非金属矿物有石英、方解石等。该类矿床常 伴生有Pb、Zn等。以贵州省赫章县菜园子菱铁矿床为例： 矿区位于扬子陆块南部被动大陆边缘褶冲带之六盘山叠加褶皱带西北部，该区经历了广西至喜马拉雅等多次构造运动，一系列深大断裂为该区矿产形成提供了良好的条件。矿石主要呈脉状、似层状产出，平面上多呈北西-南东向长条状，剖面上多呈透镜状，少数呈楔状、似层状。该矿石的矿物组分为镁菱铁矿、菱镁矿，脉石矿物为石英、水云母、黄铁矿等。矿石结构主要有
10、网状斑状结构、残晶结构、假象结构、残余生物结构、他形伟晶结构等，块状构造、残余构造、梳状、晶洞构造等发育。 4、与陆相火山侵入活动有关的铁矿床 该类矿床包括产于火山碎屑岩中的火山沉积矿床、产于玢岩体内部及其周围的火山岩接触带中的铁矿床和玢岩体与周围沉积岩接触带中的铁矿床。矿体规模大小不等，以玢岩体顶部及其周围的火山岩接触带中的矿体规模最大。大型矿体长千米以上，厚几十至二、三百米，宽数百至近千米。矿体形状呈似层状，饼状透镜状，团囊状。产状多近水平或缓倾斜。该类矿体的矿石矿物有的以磁铁矿为主，假象赤铁矿、赤铁矿为次，也有以赤铁矿、假象赤铁矿为主的；菱铁矿含量因为同矿区而异。脉石矿物有透辉石、阳起石
11、、磷灰石，并伴生有V、P、S等元素。矿石发育块状、浸染状、角砾状、斑杂状、条带状等构造。以梅山铁矿床菱铁矿为例： 该矿床位于宁芜中生代陆相火山岩断陷盆地北段，矿区附近发育NW向板桥-凤凰山和NNE向中华门-梅山两条基底断裂，成为了火山活动的良好通道。该区混合矿在矿床中呈层状、似层状、透镜状产出。菱铁矿多属镁菱铁矿，主要是交代钙铁榴石、透辉石和磁铁矿等含铁矿物形成。矿石结构有细-中粒镶嵌结构、海绵陨铁结构等。 5、与海相火山侵入活动有关的铁矿床 该类矿床产于地槽褶皱带的海底火山喷发中心附近，矿体赋存于一套由火山碎屑岩熔岩组成的建造中。矿体呈层状、似层状、透镜状、脉状、囊状，常成群出现。单个矿体走
12、向长几十米至千米，厚几米至几十米，最厚达百米。延深百米以上，产状平缓，中小状体产状较复杂。矿石矿物磁铁矿与赤铁矿互为主次，另有假象赤铁矿，菱铁矿和硫化物。脉石矿物有石英、钠长石、绢云母等，伴生有Cu、Co、S、P、V等。矿石构造与陆相火山侵入活动有关的矿床相同。云南省新平彝族傣族自治县的大红山群海相火山喷发沉积变质岩系中的大型铁铜矿床即是此类矿床的典型代表。 二、外生铁矿床 此类外生矿床主要由外生作用形成，它包括以风化作用为主的风化铁矿床和以沉积作用为主的沉积型矿床。其中风化作用和沉积作用使表生作用的两个不同的发展阶段，在以上两种成矿作用的控制下形成的铁矿床也具有不同的地质特征。 1、浅海相沉
13、积铁矿床 此类沉积矿床主要为胶体化学作用成因形成。铁是变价元素，在地表条件下二价铁化合物易于溶解，三价铁化合物难于溶解，故在暴露于地表或间歇性暴露的氧化环境下易于铁的沉淀，而水体较深、酸性较强的还原环境下则可使铁溶解。 震旦系宣龙式菱铁矿、赤铁矿床中矿层走向长数公里，延深数百米，铁矿床产于含矿岩系沉积旋回由砂页岩向灰岩转化的部位，在矿层中常见泥裂、叠层石、交错层理等潮间带沉积物相标志。矿层一般有三、四层矿，单层厚0.72m，矿层底板为细砂岩或砂质页岩，顶板为黑色页岩夹薄层砂岩，硫磷含量较低，小断层较发育， 此类矿石以鲕状构造为主，尚有豆状肾状构造；泥盆系宁乡式菱铁矿床分布于扬子地台和华南褶皱区
14、，矿床均分布于古陆边缘的浅海地带，以砂页岩为主、铁矿层褶皱较发育，含矿层位一至四层，累积厚度不大，但较稳定，该类矿石类型以赤铁矿、菱铁矿为主，其次为鲕绿泥石矿石及上述几种的混合型矿石。 2、海陆交替湖相沉积铁矿床 该类沉积矿床中含铁层与煤系地层关系密切，有的产于碳酸盐类岩石侵蚀面上，与铝土矿、粘土矿共生。矿层层位稳定，有似层状，层状，透镜状，矿层规模多为中、小型。矿石以菱铁矿为主，或以赤铁矿为主，或两者兼有，脉石有绿泥石、石英、粘土矿物等。一般磷高硫低、有的矿区含锰、钼、硫较高。以鄂西火烧坪赤铁矿床为典型代表。 3、红土型铁矿 此类矿床属于风化矿床。形成红土型铁矿的母岩是含铁较高并易于风化的岩
15、石在风化过程中，岩石中的二价铁最终变为三价铁，由于三价铁的溶解度很小，在氧化带中很稳定，因而留在地表。原岩经风化作用后分解出的氧化物一般由于PH的变化发生分离，所以在红土型风化剖面最上部的铁带壳和下部斑点带中富集大量铁，其中还混有磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿和金红石等矿物。 4、淋滤型铁矿床 该类矿床是原岩或贫矿体经化学风化作用使某些易溶物质被水带到风化壳下部的潜水面附近沉淀下来。此类铁矿床主要分为菱铁矿风化淋滤褐铁矿床、金属硫化物风化淋滤褐铁矿床、含铁硫化物矽卡岩风化淋滤褐铁矿、玄武岩风化淋滤富集铁。本类矿床以“铁帽”分布广泛为特征，其中“铁帽”是由于长期风化作用，原岩中的硅、镁、碱和碱土金属大量
16、流失，残留下来的风化物质以氧化铁为主，粘接成一层坚硬的外壳。矿体形态受地形及构造影响，呈不规则或扁豆状，规模一般小型，也有大型矿床。矿石以疏松多孔褐铁矿为主，脉石为石英、碳酸盐类、粘土矿物等，常伴生有Pb、Cu、As、Co、Ni、S、Mn、W、Bi等元素。常具块状，蜂窝状，葡萄状或土状构造。 三、变质铁矿床 变质铁矿床的形成主要由于矿床本身所处地质环境的改变，温度和压力的增加导致其矿物成分、化学成分、物理性质及结构构造发生变化。此类矿床的成矿作用有接触变质、区域变质、混合岩化和动力变质作用，根据其变质成分的不同又可分为以下两种矿床。 1、受变质硅质铁矿床 该类矿床通称“鞍山式”铁矿。矿体一般大
17、而贫，物质组份一般较简单，为铁硅质沉积建造受区域变质的矿床分为三个亚类：铁矿产于以角闪质岩石为主并夹有黑云变粒岩等岩石的岩层中，有时夹有石英岩，铁矿产于以绢云母质绿泥石质千枚岩和片岩为主的岩层中；有的铁矿产于夹有大理岩的片岩、片麻岩及变粒岩的岩层中，常呈复式褶皱，使矿体重复出现。矿体多呈层状，似层状，延长几百米至几千米，少数可达十余公里，延深数百米至千米以上。铁矿有的是多层，矿层厚可达二、三百米。矿石矿物一般以磁铁矿为主、有的矿区赤铁矿、假象赤铁矿较多。 矿石中普遍含少量的碳酸铁、硅酸铁，脉石矿物有石英、绿泥石、镁铁闪石、铁铝榴石、黑云母、碳酸盐等。矿石多具条纹条带状构造、花岗变晶结构、鳞片变
18、晶结构。多数矿区含硅较高。少数矿区产有富矿。 2、受变质碳酸盐铁矿床 该类矿床主要产于千枚岩、大理岩、白云质大理岩、板岩等各类岩层之中，或其接触面上，以矿体厚度变化大和富矿占比较大为特征。矿体呈层状，似层状，扁豆状或不规则状。矿石矿物有赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿、褐铁矿。脉石矿物有石英、绢云母绿泥石等。矿石构造以块状为主，鲕状、条带状次之。 结语： 因此，成矿成因的不同可导致不同类型的铁矿床的形成，同时它的差异性体现在铁矿床的成矿地质特征、成矿规模、矿石矿物及其结构构造等方面。上述铁矿床的分类特征的划分和详述更有利于我们对此种矿床的勘探和开发。 参考文献：矿床学 瞿欲生 姚书振 蔡克勤 主编 贵州赫章县菜园子菱铁矿床地质特征及成因探讨 赵峰 蒋丽 梅山铁矿床的地质特征及成因探讨 陈小华
