铁矿成矿理论分析

铁矿成矿理论一、成矿条件和地层岩浆岩构造三者关系密切1.层位与岩性对铁矿的控制1）稳定的层位2）含矿层位往往是大范围分布, 一般沿走向延展数千米至数百千米, 沿剖面矿体厚度数米至数十米;3) 铁矿层的产状与地层产状基本一致;4) 矿层顶底板围岩岩性与铁矿体富集存在明显依存关系, 当矿层底板为含砾砂岩时, 矿层稳定, 且延展较大, 若为砂质板岩或二者交替出现时, 矿体则延展较小, 多为透镜体, 从而反映了海水深度的变迁及环境对铁质的富集有着直接的影响。

2 岩相古地理对成矿的控制一个地区强烈的上升造陆运动，容易造成地层间角度不整合接触，运动强度的不同又使得方向的改变。

3 古构造对成矿的控制地台与褶皱带的结合地带，容易发生构造运动。

4 变质作用对成矿的控制1）变质作用的影响: 当在动力活动强烈的挤压部位, 由于动力变质热液的影响, 有机硫( H2S) 和处于还原环境中赤铁矿, 在还原剂( H、HS) 的作用下, 还原为磁铁矿。

因此,铁矿体中磁铁矿含量明显增多, 粒度加粗( 由微细粒变为中粗粒) , 常形成厚度较大的磁铁矿体, 且磁铁矿石中普遍出现大量的黄铁矿, 硫含量也略高于赤铁矿。

故动力变质作用是使赤铁矿变成磁铁矿的一个重要因素。

2) 热液变质作用的影响: 在空间位置上,当铁矿层呈现出愈靠近岩体或岩脉, 铁矿石磁性率愈增高的趋势, 故岩浆热液活动是该区磁铁矿形成的重要原因之一。

此外,变质作用又有使矿层铁质变贫的趋势, 当磁铁矿形成以后, 大量的饱和SiO2 溶液, 在磁铁矿形成斑晶的空间停留, 重结晶再形成石英、绿泥石等, 而磁铁矿又进一步被石英、绿泥石交代, 使磁铁矿变得残缺不全, 而使原有的矿石铁质变贫, 故磁铁矿品位一般要比赤铁矿品位低些。

所以变质作用只能促使磁铁矿的生成和铁矿物粒度加大, 却并未使铁质富集。

3）的赋矿地层存在, 是铁矿富集的基本条件之一。

4）具导源于岩浆，而岩浆岩及其接触带，一向被认为是成矿的最重要的控制因素。

地壳中的基底扩张断裂时岩浆的主要活动区和集聚区；地幔物质上涌后，在陆壳中的连续性是不均一的。

只有当陆壳中存在区域性基底扩张断裂时，地幔物质才有可能继续上升，并形成岩浆活动的主要场所。

中国东部古生界基底隐伏断裂和古生代大陆扩张的扩张轴，都是发生在陆壳中的区域性狂涨断裂，因而也是岩浆活动和成矿的主要构造区。

相反，在缺少扩张断裂的隆起区，岩浆活动减弱，成矿不好。

长期扩张的凹陷区，有利于岩浆的分异和铁的富集。

其次是构造环境相对稳定，有利于岩浆充分分异和形成铁的富集。

而隆起区。

则相对成矿较差。

3）成矿区域往往离褶皱带或者造山带很近。

断裂构造活动是内生矿产成矿物质活化迁移的主要驱动力二、成矿的形成机理1）钙碱性安山岩火山岩浆的原始成分有利于铁的富集。

根据Kuno和MacDonald的研究，各种不同系列的岩石，由于岩浆晶出物和残浆中所含的FeO+不同，决定了铁在残浆中的富集程度也有不同。

实验证明，钙碱性岩系岩浆晶出物中的FeO+高，可达8-14%，残浆中铁不富集2）岩浆演化完全，有利于铁质富集成矿，并且主要成矿作用多发生在火山活动主期的较晚阶段。

含矿岩浆具有一定的Fe、Mg比关系，即与岩浆分异的一定阶段有关。

岩浆旋回发育完全，才有可能使岩浆中的铁在长期演化中得到富集，并在主岩浆旋回的晚期形成铁矿。

如果岩浆演化不完全，或构造不稳定，则铁组分不易富集，或富集后又为新的平衡反应所破坏。

3）岩浆中铁的多次演化富集，是铁矿具有多阶段多类型的特点。

1现有资料表明，铁除在岩浆分异早期仅形成铁镁硅酸盐而不形成铁氧化物，在其它阶段均可导致铁的富集，并在一定的ph Eh条件下沉淀，形成铁矿。

4）岩浆中天水的参与，氧分压的增高，是形成铁氧化物的一个重要条件具Osborn资料表明,方铁矿的晶出，与岩浆熔体的压力有关，而主要是与氧分压有关。

当熔体为S02、H、N饱和时Fe2O3不晶出，。

但随∫O2增大，Fe2O3晶出即加强.在岩浆熔体结晶晚期或岩浆期后阶段，Fe2O3的晶出需要有一定的氧分压，即有水的参与。

对于陆相火山岩铁矿来说，天水的参与作用是一个重要条件。

氧分压的增高，表明岩浆处于半封闭半开放系统。

5）成矿铁质主要来自深部岩浆的分异作用三、铁矿成矿地质特征1）长江中下游与成矿有关的火山岩主要是安山岩的一套火山岩组合，碱质偏高，属钙碱性岩石系列。

2）成矿作用主要发生于主岩浆旋回的晚期，如宁芜地区的大王山旋回。

3）随含矿岩浆的结晶分异，在不同阶段。

课形成各种类型的矿床。

4）矿区深部存在隐伏矿体，并在空间上控制着铁矿的分布。

5）围岩蚀变强烈四、铁矿成矿规律1.中偏基性(富钠质)的闪长岩类浅成-超浅成相岩体（以下简称“含矿岩体”）是铁矿的主要成矿母体。

铁矿与岩体在空间上紧密伴生，时间上有继承性，成因上密切相关。

作为主要矿质来源的含矿气热溶液来自岩体。

所以，岩体是铁矿形成的内在因素。

2.构造是控制铁矿形成的重要条件之一，它提供了矿液活动的空间。

常见的容矿构造有角砾演化带、破碎带构造、裂隙带构造。

当然，一个铁矿床的形成往往受多种构造控制，如梅山铁矿除受接触带构造控制外，也受岩体冷凝剥离崩塌角砾岩、蚀变角砾岩化带、裂隙带等构造控制。

因此，具体分析一个铁矿床的控矿构造是，要注意全面分析各种与矿有关的构造因素，并分清主次，进而找出它们之间的相互关系。

3.围岩作为成矿过程中物理-化学作用的反应物之一，对铁矿的形成起着一定的影响，表现在层位、岩性两个方面。

4.围岩蚀变时探索铁矿成矿规律必须重视的一个重要方面。

于铁矿有关的围岩蚀变，在各式矿床中式不同的。

有些矿床没有围岩蚀变，有些围岩蚀变十分普遍而强烈。

围岩蚀变对成矿作用的影响，还表现在为蚀变对围岩物理化学性质的改造，是围岩在某一方面促进成矿作用的进行。

此外，围岩蚀变尤其是钠长石化对围岩中铁质的迁移富集起着重要作用。

五、找矿标志与远景分析随着各种理论的不断创新，铁矿成矿理论也有改变，找矿方向也不得不随之改变。

以前在万能岩浆主宰下的专门注意火成岩及接触带的找矿方向似乎需要修改了。

我们将不得不更多的注意围岩的成分以推断矿源层的存在。

详细研究各种构造模式及可能形成对矿质的圈闭，一发现矿床。

此外深大断裂，结合大地构造及成矿岩浆体系的成矿预测，前寒武纪地质发展史，潜伏构造及围岩蚀变与矿床带状分布等问题都对找矿有重大意义，先略论其次a)围岩岩性纪围岩的含矿性所谓围岩岩性是指围岩对于含矿的渗透性、交代性及空间的充填性等而言的。

b)构造模式及圈闭c)深大断裂及潜伏构造铁矿的形成于深大断裂及潜伏构造有着密切的关系。

今后应该在沿着深大断裂带的延伸方向，在其周围区域内布置找矿工作，必须首先把许多已知矿点及岩浆活动，围岩性质等联系起来，以便初步看出这个带已经发现了或可能发现的那些矿种和类型，然后再布置系统的综合研究。

这是一个非常有效而具体的找矿方向，应该深入研究认真工作。

d)结合大地构造及成矿岩浆体系的找矿预测e)围岩蚀变及铁矿的分布规律研究和发现盲矿体将是今后找矿工作的一个新的任务。

2▪第二章铁矿床类型、特征及资源评价▪一、铁矿资源概述▪二、铁的工业矿物、矿石类型▪三、铁的成矿地质作用▪四、铁矿床主要类型及其特征▪五、我国铁矿资源评价▪一、铁矿资源概述▪铁是人类最早利用的金属元素之一，据美国矿务局（1983）统计，世界铁矿储量为2903.5亿吨，主要分布于俄罗斯、中国、巴西、加拿大、美国和澳大利亚（均超过100亿吨），其次为印度和南非（矿石平均品位＞60%）。

▪我国铁矿资源丰富，1996年统计储量为463亿吨（保有储量），仅次于前苏联的599亿吨。

我国铁矿床主要分布于鞍山-本溪、冀东、四川攀西、内蒙古白云鄂博、湖北大冶、宁芜地区、甘肃镜铁山、山西五台、海南石碌、莱芜-邢台等十大铁矿产区，是世界上铁矿类型最齐全的国家。

▪ 2.1 铁的工业矿物▪已知含铁工业矿物有300多种，主要的工业矿物：▪ 2.2 铁矿石类型▪按矿物成分划分为：磁铁矿矿石；赤铁矿/假象赤铁矿矿石；褐铁矿矿石；钛磁铁矿矿石；菱铁矿矿石▪按结构构造划分：致密块状矿石；浸染状矿石；条纹条带状矿石；网脉状矿石；角砾状矿石；鲕状和肾状矿石▪按铁含量：–富矿石 Fe＞45%（磁、赤铁矿型）；Fe＞30-35%（菱铁矿型）–贫矿石 Fe25-45%（磁、赤铁矿型）；Fe20-30%（菱铁矿型）▪按共生有益组划分：单一铁矿石；综合铁矿石(锰、镍、钴、钒、铬、钼、钨等）；▪按氧化程度划分：氧化矿石：TFe/FeO＞3.5；原生矿石：TFe/FeO ＜3.5*TFe指矿石的全铁，包括可溶铁（SFe）和硅酸铁（冶炼时一般不能提取）▪三、铁的成矿地质作用▪基性-超基性岩：超基性岩平均含Fe9.85%；基性岩平均含铁8.56%；当上地幔发生局部熔融作用，基性-超基性岩浆沿深断裂侵入地壳时，通过岩浆的结晶分异和残余熔融作用形成岩浆矿床。

▪中-酸性（含碱性）岩浆岩：中性（碱性）岩含Fe平均为5.82%，酸性岩平均含铁为2.7%；–中酸性岩浆活动过程中，铁主要通过气水热液作用得到富集，在热水和F、Cl、B、P等挥发性组分参与下，铁的活度大为增强，Fe与挥发性组分形成FeCl2,FeF3等卤化物Na3［Fe3+(PO4)2］、Na2(Fe2+Cl4)等形式的络合物与热液一起运移，在适当的地质构造环境中沉淀，形成铁矿物和多金属硫化物。

–与中酸性岩浆岩有关的铁矿主要属岩浆期后热液形成的，但也有例外，如智利拉科铁矿，由含矿熔浆喷溢而成。

▪（3）外生成矿作用：外生条件下，铁主要聚集于海相沉积。

–海相沉积物中铁质来源可能有四种：陆源岩石风化产物；海底火山喷发或海底火山热液作用；海水对海底岩石的溶解或化学反应；宇宙尘埃散落物；–铁在海水中的搬运方式有三大类：①可溶铁：铁离子，铁的有机络合物（如腐殖酸络合铁）及铁的无机络离子；②溶胶体：Fe(OH)3，为正胶体③不溶铁：铁矿物或含铁硅酸盐的微碎屑颗粒，海洋生物携带或吸附的铁等。

–铁的沉淀作用与其搬运方式有密切关系：不溶铁主要通过机械或生物方式沉积；可溶铁及溶胶铁主要以化学方式沉积；盆地中铁的具体沉淀矿物与环境的PH、EH、fo2、fco2等条件有密切关系，一般表现为随着水深增大，3fo2↓,fco2↑，故沉积产物表现出氧化物相→硅酸盐相→碳酸盐相→（硫化物相）的沉积分带规律；▪（4）变质作用：已形成的铁矿在变质作用中很少发生铁的迁移，只是由高价氧化物转化为低价氧化物（赤铁矿变为磁铁矿）；在发生强烈动力变质地段，铁质可发生迁移，甚至沿断裂带转移，形成局部再富集。

如BIF铁矿。

▪四、铁矿床主要类型及其特征▪ 1.岩浆型铁矿床▪ 2.矽卡岩型铁矿床▪ 3.玢岩型铁矿床▪ 4.沉积型铁矿床▪ 5.沉积变质型铁矿床▪ 6.多成因叠加型铁矿床▪ 4.1 岩浆型铁矿床▪指产于基性-超基性侵入岩中的钒钛磁铁矿矿床。