沉淀变质改造型铁矿的成矿作用研究

2016-04-14豆敬磊郭玉娟

地球 2016年8期

关键词：矿物质铁矿变质

■豆敬磊郭玉娟

（1河南省地质博物馆河南郑州450000；2河南省地质环境监测院河南郑州450000）

沉淀变质改造型铁矿的成矿作用研究

■豆敬磊1郭玉娟2

（1河南省地质博物馆河南郑州450000；2河南省地质环境监测院河南郑州450000）

变质型改造型铁矿，它是一种形成于前寒武纪的一种重要的铁矿床，变质型改造铁矿经历了沉积、变质、改造这三个阶段。它的组成是由硅质（碧玉、岩石、石英）和铁质（赤铁矿、磁铁矿）薄层成互层状又称铁二硅建造、条带状铁建造。最新的研究认为BIF型铁矿与海底热水喷流沉积作用有关，这为成矿提供了铁质来源。本文主要讲改造型铁矿层不是通常沉积成因的铁矿建造和成矿作用的研究。

沉淀变质铁矿成矿研究

1　引言

众所周知，铁矿的作用对于综合国力、社会水平、经济作用的水平是非常大的，如何开采、分类、运用是人们必须要了解的知识方面，铁矿可以运用于装饰（如钻石、翡翠），也可运用于建筑（如钢铁、钢筋），也可运用于医学（如镭、放射性矿石），所以，如何高效利用矿石，是人们新世纪必须要了解的知识。

2　大地成型背景与冷水喷涌成矿

沉淀变质型铁矿一般认为铜质来源为山底火山作用，然后运动到合适部位沉淀成矿，一般产于古代火山爆发，携带了大量成矿物质，然后在各方面环境因素的作用下，成矿物质向四周运动，之后在物理化学的作用下沉淀成矿，而且还表现出成矿和矿物相融合的特征，某科学院科学家在研究沉淀成矿时，为铁质来源提供了同位素方面的证据，铁矿石的成分与铀异常存在着非常明显的负相关关系，这清楚地表明了，铁矿石中的铁来源与山底火山运动有关。对于沉积变质性矿石，现有关研究指出可能与山地火山运动喷流作用有关，主要是因为山低火山运动为矿提供了铁质来源。现在公认为，冷水沉积成矿是山底深部高密度的硅质热水通过同沉积断裂上涌，携带大量铁、铜等矿物质，喷出地表与冷水混合，在喷口附近形成沉淀成矿作用。最近，有关研究指出含铜铁矿并非原始沉淀，而是后来交代因果，这属于先生作用形成，氰化物和铁矿建造中硫化物和铁矿化是矿化热液运移和沉淀作用的结合。

3　高温渗流成矿的沉淀建造特征

（1）一般认为上古时代铁矿石的成因具有通用性，铁矿石是一种在远古海洋时代的一种化学沉淀物，其中含有一定的火山溶液，在此方面有很多教授方面的论文以佐证。此类矿床主要形成于上古时代，束带状铁矿建造主要是由两种化学沉淀物，即硅、铁质。当然这种矿建造中还有一些不明的固体东西及一些土矿物的沉淀，以此可以推测这些矿物处于怎么样的一个时期，当然除此之外，在不同地理气候及物理背景之下，硫化物形成的可能性很大，当其与碳酸硅相遇。目前，一般而言，尼泊尔型铁矿和瑞士型铁矿可能分别属于远喷口的冷水喷流沉积矿床。

（2）变质作用因素一般认为变质矿床的形成下列因素控制矿建造：在冷夜体系中变质作用非常重要，而且需要三个适当的构造结构，其中处于主要地位的则是含矿建造。含矿建造的化学基础则是其含矿性变质成为矿床，但是变质则需要的一定的基础，则在一定的桥段，然后经过合适的背景环境及条件，然后经过一系列无规律的演变即成。铁矿床，尤其是上古时代所形成的，大多数都与火山喷发有极大的关系，而他们的含矿建造远远超过了一般沉积的东西，当然这与变质过程有着十分严密的联系，则含矿建造在变质成冷夜成分的时候形成，部分来源于原岩粒间所含的水分，还有矿物质之间脱水反应所析出，此外还有裂隙间及海水循环所致。主要是水，还常含有二氧化碳、硫、氧、氯等易挥发成分，是铁矿与冷水充分反应，形成新的铁矿床，然后再利用物理化学环境的影响因素下，使原案重新聚散。构造应力所产生的变形是区域变质作用，是形成铁矿床的必备条件，可以说没有变质作用是无法形成铁矿床的，在强烈的变形过程中铁矿床在个方面因素的影响下变的显著膨胀，并且次级的构造裂隙发育，有利于含矿冷夜活动二形成富矿体。其次构造适应力引起的各种断裂带和破碎带，因为裂隙发育，岩石破碎，有利于成矿物质再次活化，元案再次聚集形成富矿。

（3）变质作用。根据大量的文献资料来看，上古时代铁矿均遭受了不同程度的损坏，而这种损坏基本上是在封闭体系中进行的，作用结果主要表现在矿层总体化学成分不变，而铁矿床的重新组合，具有以下基本特点。第一是变质级别。条带状含铁建造往往产于一个喧豗的顶部，与砂岩带中上部的火山碎屑岩相伴相生，并靠近浊积岩组合。尼泊尔型铁矿一般有一系列的透镜状况体构造规模巨大的矿带，瑞士型铁矿大多数未遭受变质或受浅损坏，部分可达岩石相，一般在进化的区域变质作用中，铁的活动性增加，而在退化的区域变质作用中，铁的活动性降低，这也是大型上古时代沉淀变质岩铁矿一般产于浅变质岩带中的原因。第二是矿物质相转变。对于受变质矿床主要取决于原矿床类型，由于铁矿床在上古时代遭受了不同程度的损坏，所以在物理化学环境因素的影响下，矿物质相转变由于铁矿床的损坏而受阻，变质原岩组成和原矿床类型。对于硅铁建造的矿床来说，其原始物质一般认为是铁矿床形式沉积的含铁矿石，经轻微变质成为含细小的红色半透明镜铁矿，后来经过更深层次的稍微还原环境即为变质形成磁铁铁石英岩。铁矿建造的沉积碳酸盐的变质取决于铁矿床的存在，其中变质作用的流体主要由二氧化碳组成，变质冷液活动中因二氧化碳、二氧化硅等组成成分的滞留而发生了铁的进一步富集。一般在镜下可以看见石英包裹磁铁矿。镶嵌在石英里的铁矿石，与石英犬牙交错，互相镶嵌，说明石英与铁矿充分相互融合，充分相互交错，矿石颗粒增大，同时品味提高。第三是富集成矿。条带状磁铁矿的富集成因有两种方法法，，被动式富集和主动式富集。被动式变质水冷液富化成矿，变质水冷液沿着铁矿床的裂隙、空袭活动、吸收周围铁矿床中的成矿物质。主动式是自催化与互催化说过饱和产生出更多的条带状铁氧化物沉淀。变质作用使得有用铁矿床在特定的地方云集，在物理化学环境的因素影响下，在铁矿床云集的地方，在各方面因素的影响下，富集成矿，，简称富铁矿。第四是构造改造分类。铁矿床是从古至今地壳运动的产物，铁矿床形成以后又经历各种各样的改造、变迁，一些矿床的组成发生了显著的变化，，一些铁矿床在经历后来的改造和变迁后消失，只有很少一部分铁矿床得以保存下来，有关学者认为铁矿床之所以被保存或被破坏，主要取决于俩方面，一是矿床所经历的年代和周围物理化学环境的稳定因素：二是根据铁矿床自身的结构特征和抵御外界因素破坏的能力决定的。矿床的变化主要有：变化、变迁、变质、改造，而遭受改变的主要结果表现有保存、部分保存、消亡。铁矿床的形态变化，主要是由其自身的结构形态影响，构造变形样式不同，就有不同的矿体空间变化，其主要的构造变形样式有：尼泊尔型、瑞士型、挤压型、改造型、变迁型、拉张型、走滑型。铁矿床的质量变化对于层状的沉积变质型铁矿来说，对于原生的条带状磁铁矿而言，矿石矿物的再活化迁移和矿体的物理化学因素决定的。