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中国条带状铁建造铁矿床以阿尔戈马型为主,主要形成在太古宙,鞍山-本溪、冀东-密云、五台、鲁西、河南许昌等地区的铁矿床均属此类,如弓长岭、南芬、东、西鞍山、齐大山、歪头山、水厂、司家营、山羊坪、沙厂、东平、韩旺、三合明等铁矿床。以本溪歪头山铁矿床为例,歪头山铁矿床为特大型铁矿床,截止到1990年底累计探明儲量为29266.3万吨[3、5]。该矿床含铁岩系地层自下而上可分为:①细粒斜长角闪岩,夹角闪岩、阳起片岩,厚度大于400m;②条纹状铁闪磁铁石英岩、磁铁铁闪片岩,厚0~20m(FeⅠ);③中细粒斜长角闪岩,厚10~30m;④条纹状阳起磁铁石英岩、磁铁阳起片岩,厚度10~80m(FeⅡ);⑤石英阳起片岩、磁铁白云石大理岩、云母石英岩,厚10~30m;⑥条纹条带状透闪-阳起(或铁闪)磁铁石英岩,厚0~40m(FⅢ);⑦石榴阳起片岩、黑云石英片岩、铁闪石榴石岩,厚大于30m;⑧黑云变粒岩、斜长角闪岩等。铁矿体共三层,FeⅠ产在斜长角闪岩内,占总储量的11%;FeⅡ底板为斜长角闪岩,顶板为沉积岩,是矿区主要矿体,占总储量的69%;FeⅢ产在沉积岩(或少量火山沉积岩)中矿体,约占20%。矿床形成与海相火山-沉积作用密切,属于绿岩带型铁矿床[6]

苏必利尔湖型条带状铁建造铁矿床在中国分布不多,多形成于古元古代,主要产出在山西吕梁和山东济宁地区,代表性矿床有袁家村、尖山、狐姑山、济宁等铁矿。以袁家村铁矿为例:袁家村铁矿为超大型铁矿,截止到1990年底,累计探明储量为89450.1万吨。铁矿赋存在吕梁群袁家村组,

表1  前寒武纪铁矿床类型简表

Table 1  Brief table of the Precambrian iron deposits type

类型

亚类

矿床实例

(火山)沉积变质型铁矿床

条带状铁建造铁矿床

1. 阿尔戈马型铁矿床:  辽宁齐大山、西鞍山、歪头山,河北水厂、司家营、大贾庄,北京沙厂、山西山羊坪、柏枝岩,山东东坪等

2. 苏必利尔湖型铁矿床:  山西袁家村、尖山,山东济宁等

变质碎屑岩--碳酸盐岩型铁矿床

吉林大栗子、甘肃镜铁山、四川满银沟等

与火山--侵入活动有关的铁矿床

与细碧角斑质火山--侵入活动有关的中--浅变质铁矿床

云南大红山,云南惠民,内蒙古温都尔庙、红格尔庙,陕西鱼洞子等

沉积型铁矿床

浅海沉积--生物成矿作用型铁矿床

河北庞家堡、烟筒山等

复合成矿作用型铁矿床

沉积-变质热液改造型铁矿床

海南石碌

热水沉积-变质变形后期改造型铁矿床

吉林翁泉沟等

喷流沉积-热液交代改造型铁矿床

内蒙古白云鄂博

岩浆型铁矿床

岩浆分凝--贯入型钒钛磁铁矿型矿床

河北大庙、河南赵案庄等

袁家村组可细分为三个段,相应为三个沉积-成矿旋回。每个沉积旋回的底部均从变质石英砂岩起,经绢云石英片岩、绢云千枚岩、绿泥片岩、铁硅质岩到绿泥片岩而绢云千枚岩的海进-海退的序列,也就是由碎屑岩经粘土岩到化学沉积岩再到粘土岩,然后又由碎屑岩开始构成另一个沉积旋回。以4线Ⅰ矿带为例:铁硅质岩下部由含豆状铁质碧玉岩开始,经磁铁石英岩、含铁闪磁铁石英岩到铁闪磁铁石英岩的海侵层序[7]

条带状铁建造的沉积相可划分为氧化物相、硅酸盐相、碳酸盐相和硫化物相。在中国条带状铁建造的沉积相以氧化物相为主,硫化物相相对发育较差。而氧化物相以磁铁矿亚相较发育,其次为赤铁矿亚相。条带状铁建造经受不同的变质作用,从绿片岩相到麻粒岩相,太古宙条带状铁建造的变质作用一般为角闪岩相到麻粒岩相,因而磁铁矿颗粒较粗,有利于工业利用。

1.2 与火山-侵入活动有关的铁矿床(简称火山岩型)

在前寒武纪该类型铁矿主要是与海相细碧角斑质火山-侵入活动有关的中-浅变质铁矿床。铁矿形成时代为元古宙,从古元古代到新元古代都有产出。铁矿床不仅分布在华北陆块,而且在扬子陆块等地也有产出,其中较具代表性矿床有云南大红山、内蒙古温都尔庙、云南惠民、陕西鱼洞子等。

大红山铁铜矿床是产在扬子陆块西南缘呈东西向展布的古元古代大红山群中,截止到1981年底,探明铁矿石储量4.58亿吨,铜金属储量135万吨,伴生金12吨、银84万吨。大红山群是一套浅-中等变质的海相火山喷发-沉积岩系,自下而上共分老厂河组、曼岗河组、红山组、肥味河组和坡头组5个组,矿体产在火山喷发-沉积旋回的一定部位,铁矿与铜矿紧密共生,并呈多层交替产出。铁矿体主要产出在第3组红山组中部“次火山岩相” 变钠质熔岩(钠长变粒岩)中,富集在钠质火山熔岩与火山碎屑岩及大理岩的过渡部位。铜矿体则赋存在第2组曼岗河组中的角闪片岩和大理岩的过渡部分,主要铜矿产于曼岗河组第三段的Ⅰ号矿体,分3个矿体,均为铁铜共生。主要铁矿是赋存在红山组第一段的Ⅱ号铁矿带,分5个矿体,除Ⅱ-4矿体是铁铜共生外,其它均为单一铁矿体。矿体形态以层状、似层状为主,层位稳定。矿石构造以条纹状、条带状为主。矿床形成条件较为复杂,主要位于活动大陆边缘裂谷盆地,矿体沿受断裂控制的火山机构呈有规律的分布,并在海相偏碱性的中基性火山喷发、溢流和间歇期形成不同类型的矿体[8]

1.3 沉积型铁矿床 

在前寒武纪,沉积型铁矿床多与浅海沉积-生物成矿作用有关,主要分布在冀西北,南北两个矿带大致呈北东东向展布,有庞家堡、烟筒山、龙泉寺、大岭堡、辛窑、塔院、焦家沟等“宣龙式”铁矿床,其中具有代表性矿床为庞家堡铁矿床。该矿床产在中元古界长城系串岭沟组,累计探明铁矿石储量8317.1万吨。串岭沟组厚70 m,分上、下二段。下段为含矿岩段,由下往上为砂页岩、含矿层和砂页岩,厚23 m;上段为页岩段,其下部为黑色致密均一层理的碳质页岩,顶部常夹薄层菱铁层,上部为灰绿色叶片状页岩。矿化带共4层铁矿,连续矿化的有3层,共计厚度6.33 m。第1层鮞状赤铁矿,其顶、底部有0.47 m的菱铁矿,厚2.24 m;第2层鮞状、肾状赤铁矿,厚1.27 m;第3层肾状赤铁矿,厚0.82 m;第4层肾状赤铁矿,仅见于个别地段。肾状赤铁矿为单个管状或钟乳状迭锥的集合体,表明生物作用参与铁矿的形成。含矿岩段中薄层石英砂岩,包括铁矿层中的砂岩夹层,以及其下伏的常州沟组石英岩、石英砂岩等均普遍发育有波状层理、交错层理、波痕、泥裂等构造,矿石中的鮞状、肾状构造都显示其为浅海-滨海的动荡浅水沉积环境[3]

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