沉淀變質(zhì)改造型鐵礦的成礦作用研究

■豆敬磊郭玉娟

（1河南省地質(zhì)博物館河南鄭州450000；2河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院河南鄭州450000）

沉淀變質(zhì)改造型鐵礦的成礦作用研究

■豆敬磊1郭玉娟2

（1河南省地質(zhì)博物館河南鄭州450000；2河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院河南鄭州450000）

變質(zhì)型改造型鐵礦，它是一種形成于前寒武紀(jì)的一種重要的鐵礦床，變質(zhì)型改造鐵礦經(jīng)歷了沉積、變質(zhì)、改造這三個(gè)階段。它的組成是由硅質(zhì)（碧玉、巖石、石英）和鐵質(zhì)（赤鐵礦、磁鐵礦）薄層成互層狀又稱鐵二硅建造、條帶狀鐵建造。最新的研究認(rèn)為BIF型鐵礦與海底熱水噴流沉積作用有關(guān)，這為成礦提供了鐵質(zhì)來源。本文主要講改造型鐵礦層不是通常沉積成因的鐵礦建造和成礦作用的研究。

沉淀變質(zhì)鐵礦成礦研究

1　引言

眾所周知，鐵礦的作用對于綜合國力、社會(huì)水平、經(jīng)濟(jì)作用的水平是非常大的，如何開采、分類、運(yùn)用是人們必須要了解的知識(shí)方面，鐵礦可以運(yùn)用于裝飾（如鉆石、翡翠），也可運(yùn)用于建筑（如鋼鐵、鋼筋），也可運(yùn)用于醫(yī)學(xué)（如鐳、放射性礦石），所以，如何高效利用礦石，是人們新世紀(jì)必須要了解的知識(shí)。

2　大地成型背景與冷水噴涌成礦

沉淀變質(zhì)型鐵礦一般認(rèn)為銅質(zhì)來源為山底火山作用，然后運(yùn)動(dòng)到合適部位沉淀成礦，一般產(chǎn)于古代火山爆發(fā)，攜帶了大量成礦物質(zhì)，然后在各方面環(huán)境因素的作用下，成礦物質(zhì)向四周運(yùn)動(dòng)，之后在物理化學(xué)的作用下沉淀成礦，而且還表現(xiàn)出成礦和礦物相融合的特征，某科學(xué)院科學(xué)家在研究沉淀成礦時(shí)，為鐵質(zhì)來源提供了同位素方面的證據(jù)，鐵礦石的成分與鈾異常存在著非常明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這清楚地表明了，鐵礦石中的鐵來源與山底火山運(yùn)動(dòng)有關(guān)。對于沉積變質(zhì)性礦石，現(xiàn)有關(guān)研究指出可能與山地火山運(yùn)動(dòng)噴流作用有關(guān)，主要是因?yàn)樯降突鹕竭\(yùn)動(dòng)為礦提供了鐵質(zhì)來源?，F(xiàn)在公認(rèn)為，冷水沉積成礦是山底深部高密度的硅質(zhì)熱水通過同沉積斷裂上涌，攜帶大量鐵、銅等礦物質(zhì)，噴出地表與冷水混合，在噴口附近形成沉淀成礦作用。最近，有關(guān)研究指出含銅鐵礦并非原始沉淀，而是后來交代因果，這屬于先生作用形成，氰化物和鐵礦建造中硫化物和鐵礦化是礦化熱液運(yùn)移和沉淀作用的結(jié)合。

3　高溫滲流成礦的沉淀建造特征

（1）一般認(rèn)為上古時(shí)代鐵礦石的成因具有通用性，鐵礦石是一種在遠(yuǎn)古海洋時(shí)代的一種化學(xué)沉淀物，其中含有一定的火山溶液，在此方面有很多教授方面的論文以佐證。此類礦床主要形成于上古時(shí)代，束帶狀鐵礦建造主要是由兩種化學(xué)沉淀物，即硅、鐵質(zhì)。當(dāng)然這種礦建造中還有一些不明的固體東西及一些土礦物的沉淀，以此可以推測這些礦物處于怎么樣的一個(gè)時(shí)期，當(dāng)然除此之外，在不同地理氣候及物理背景之下，硫化物形成的可能性很大，當(dāng)其與碳酸硅相遇。目前，一般而言，尼泊爾型鐵礦和瑞士型鐵礦可能分別屬于遠(yuǎn)噴口的冷水噴流沉積礦床。

（2）變質(zhì)作用因素一般認(rèn)為變質(zhì)礦床的形成下列因素控制礦建造：在冷夜體系中變質(zhì)作用非常重要，而且需要三個(gè)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造結(jié)構(gòu)，其中處于主要地位的則是含礦建造。含礦建造的化學(xué)基礎(chǔ)則是其含礦性變質(zhì)成為礦床，但是變質(zhì)則需要的一定的基礎(chǔ)，則在一定的橋段，然后經(jīng)過合適的背景環(huán)境及條件，然后經(jīng)過一系列無規(guī)律的演變即成。鐵礦床，尤其是上古時(shí)代所形成的，大多數(shù)都與火山噴發(fā)有極大的關(guān)系，而他們的含礦建造遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一般沉積的東西，當(dāng)然這與變質(zhì)過程有著十分嚴(yán)密的聯(lián)系，則含礦建造在變質(zhì)成冷夜成分的時(shí)候形成，部分來源于原巖粒間所含的水分，還有礦物質(zhì)之間脫水反應(yīng)所析出，此外還有裂隙間及海水循環(huán)所致。主要是水，還常含有二氧化碳、硫、氧、氯等易揮發(fā)成分，是鐵礦與冷水充分反應(yīng)，形成新的鐵礦床，然后再利用物理化學(xué)環(huán)境的影響因素下，使原案重新聚散。構(gòu)造應(yīng)力所產(chǎn)生的變形是區(qū)域變質(zhì)作用，是形成鐵礦床的必備條件，可以說沒有變質(zhì)作用是無法形成鐵礦床的，在強(qiáng)烈的變形過程中鐵礦床在個(gè)方面因素的影響下變的顯著膨脹，并且次級的構(gòu)造裂隙發(fā)育，有利于含礦冷夜活動(dòng)二形成富礦體。其次構(gòu)造適應(yīng)力引起的各種斷裂帶和破碎帶，因?yàn)榱严栋l(fā)育，巖石破碎，有利于成礦物質(zhì)再次活化，元案再次聚集形成富礦。

（3）變質(zhì)作用。根據(jù)大量的文獻(xiàn)資料來看，上古時(shí)代鐵礦均遭受了不同程度的損壞，而這種損壞基本上是在封閉體系中進(jìn)行的，作用結(jié)果主要表現(xiàn)在礦層總體化學(xué)成分不變，而鐵礦床的重新組合，具有以下基本特點(diǎn)。第一是變質(zhì)級別。條帶狀含鐵建造往往產(chǎn)于一個(gè)喧豗的頂部，與砂巖帶中上部的火山碎屑巖相伴相生，并靠近濁積巖組合。尼泊爾型鐵礦一般有一系列的透鏡狀況體構(gòu)造規(guī)模巨大的礦帶，瑞士型鐵礦大多數(shù)未遭受變質(zhì)或受淺損壞，部分可達(dá)巖石相，一般在進(jìn)化的區(qū)域變質(zhì)作用中，鐵的活動(dòng)性增加，而在退化的區(qū)域變質(zhì)作用中，鐵的活動(dòng)性降低，這也是大型上古時(shí)代沉淀變質(zhì)巖鐵礦一般產(chǎn)于淺變質(zhì)巖帶中的原因。第二是礦物質(zhì)相轉(zhuǎn)變。對于受變質(zhì)礦床主要取決于原礦床類型，由于鐵礦床在上古時(shí)代遭受了不同程度的損壞，所以在物理化學(xué)環(huán)境因素的影響下，礦物質(zhì)相轉(zhuǎn)變由于鐵礦床的損壞而受阻，變質(zhì)原巖組成和原礦床類型。對于硅鐵建造的礦床來說，其原始物質(zhì)一般認(rèn)為是鐵礦床形式沉積的含鐵礦石，經(jīng)輕微變質(zhì)成為含細(xì)小的紅色半透明鏡鐵礦，后來經(jīng)過更深層次的稍微還原環(huán)境即為變質(zhì)形成磁鐵鐵石英巖。鐵礦建造的沉積碳酸鹽的變質(zhì)取決于鐵礦床的存在，其中變質(zhì)作用的流體主要由二氧化碳組成，變質(zhì)冷液活動(dòng)中因二氧化碳、二氧化硅等組成成分的滯留而發(fā)生了鐵的進(jìn)一步富集。一般在鏡下可以看見石英包裹磁鐵礦。鑲嵌在石英里的鐵礦石，與石英犬牙交錯(cuò)，互相鑲嵌，說明石英與鐵礦充分相互融合，充分相互交錯(cuò)，礦石顆粒增大，同時(shí)品味提高。第三是富集成礦。條帶狀磁鐵礦的富集成因有兩種方法法，，被動(dòng)式富集和主動(dòng)式富集。被動(dòng)式變質(zhì)水冷液富化成礦，變質(zhì)水冷液沿著鐵礦床的裂隙、空襲活動(dòng)、吸收周圍鐵礦床中的成礦物質(zhì)。主動(dòng)式是自催化與互催化說過飽和產(chǎn)生出更多的條帶狀鐵氧化物沉淀。變質(zhì)作用使得有用鐵礦床在特定的地方云集，在物理化學(xué)環(huán)境的因素影響下，在鐵礦床云集的地方，在各方面因素的影響下，富集成礦，，簡稱富鐵礦。第四是構(gòu)造改造分類。鐵礦床是從古至今地殼運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，鐵礦床形成以后又經(jīng)歷各種各樣的改造、變遷，一些礦床的組成發(fā)生了顯著的變化，，一些鐵礦床在經(jīng)歷后來的改造和變遷后消失，只有很少一部分鐵礦床得以保存下來，有關(guān)學(xué)者認(rèn)為鐵礦床之所以被保存或被破壞，主要取決于倆方面，一是礦床所經(jīng)歷的年代和周圍物理化學(xué)環(huán)境的穩(wěn)定因素：二是根據(jù)鐵礦床自身的結(jié)構(gòu)特征和抵御外界因素破壞的能力決定的。礦床的變化主要有：變化、變遷、變質(zhì)、改造，而遭受改變的主要結(jié)果表現(xiàn)有保存、部分保存、消亡。鐵礦床的形態(tài)變化，主要是由其自身的結(jié)構(gòu)形態(tài)影響，構(gòu)造變形樣式不同，就有不同的礦體空間變化，其主要的構(gòu)造變形樣式有：尼泊爾型、瑞士型、擠壓型、改造型、變遷型、拉張型、走滑型。鐵礦床的質(zhì)量變化對于層狀的沉積變質(zhì)型鐵礦來說，對于原生的條帶狀磁鐵礦而言，礦石礦物的再活化遷移和礦體的物理化學(xué)因素決定的。

4　結(jié)語

據(jù)有關(guān)研究最新指出，鐵礦床的形成與發(fā)展離不開外界物理化學(xué)因素的影響，鐵礦床保存與破壞受各方面因素影響。關(guān)于沉淀變質(zhì)改造型鐵礦的成礦作用的研究還會(huì)有更大突破發(fā)展。

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TF521［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-54-1