華北地區條帶狀鐵建造鐵礦成因分析

趙洪濤，張德勝

（太原鋼鐵（集團）有限公司礦業分公司尖山鐵礦，山西太原 030304）

華北地區條帶狀鐵建造鐵礦成因分析

趙洪濤，張德勝

（太原鋼鐵（集團）有限公司礦業分公司尖山鐵礦，山西太原 030304）

重點歸納闡釋我國華北地區條帶狀鐵建造的主要類型和成因，具體包括太古代綠巖與條帶狀鐵建造形成規律、古老陸殼形成與條帶狀鐵建造鐵礦形成、條帶狀鐵建造成因及其富集成礦機制，為認識條帶狀鐵建造的特征提供幫助。

條帶狀鐵建造 形成規律 成因分析

條帶狀鐵建造作為海相化學沉積巖，形成于前寒武紀，該類建造相關鐵礦突出特點是規模大、易選礦、易開采，為世界上最重要的鐵礦類型，占全球鐵礦產量超過90%。世界上條帶狀鐵建造鐵礦主要分布于巴西、加拿大、澳大利亞和俄羅斯等地。華北地區是我國條帶狀鐵建造鐵礦的最大富集地，主要集中在五臺-呂梁、鞍山-本溪、冀東、霍邱-舞陽和魯西等地區。

1 太古代綠巖與條帶狀鐵建造形成規律

太古帶綠巖帶是指古老的前寒武紀巖系組成的地殼巖石，也作為古老陸核的標志，與條帶狀鐵建造緊密相關。

1.1 太古代綠巖帶形成規律

世界典型的綠巖帶地層可從上往下劃分為三個序列：上部沉積巖組合、基性-酸性堿性巖漿組合、超鎂鐵質巖漿巖組合。華北克拉通地區太古代綠巖帶的特征大致可與國外綠巖帶相比，不同的是其規模和分布范圍比較小、變質程度較高、超基性的科馬提巖類少見、受后期巖漿-構造作用改造強烈[1]。

1.2 條帶狀鐵建造類型

根據條帶狀鐵建造在綠巖帶序列中的巖石組合和產出部位關系，可以把華北克拉通條帶狀鐵建造細分為四個類型：一是斜長角閃巖-磁鐵石英巖組合。該類型賦存的原巖主要為基性巖漿巖-硅鐵質建造，多層分布，礦體厚度較小，規模通常為中到小型，主要位于綠巖帶的中—下部，主要分布于五臺、遵化和固陽等地區。二是斜長角閃巖-黑云變粒巖-磁鐵石英巖組合。本類型分布較廣，礦體形態為層狀-透鏡狀，礦床規?？蛇_大型，主要產于綠巖帶的中部，主要見于山西五臺、冀東遷安、魯西和遼寧本溪等地區。三是黑云變粒巖-磁鐵石英巖組合。礦體形態多為層狀，礦床規模多為大型-超大型，主要產于綠巖帶的中上部，主要見于冀東灤縣、青龍，安徽霍邱地等。四是黑云變粒巖-黑云石英片巖-磁鐵石英巖組合，此類型分布較為廣泛，礦床主要見于鞍山、五臺山等地區。

2 古老陸殼形成與條帶狀鐵建造鐵礦形成

華北條帶狀鐵建造鐵礦多與海相火山巖存在密切關系，可以利用同期火山巖進行精確年代學限定。通過對火山巖樣的鋯石年代學的研究，可以限定華北大部分帶狀鐵建造鐵礦原巖形成和變質年齡為新太古代晚期（2.5～2.6 Ga），例如冀東、五臺、固陽、魯西等[2-3]。

華北克拉通大陸地殼生長的峰期階段在太古代末2.5～2.8 Ga[4]，與全球地殼的幕式增生和超級大陸循環時間一致，也與條帶狀鐵建造原巖形成和變質年齡時代總體一致，表明二者存在緊密關聯。

3 條帶狀鐵建造成因及其富集成礦機制

條帶狀鐵建造相關的綠巖帶通常經歷了新太古代末期的碰撞拼合，最終形成了華北克拉通前寒武紀結晶基底。之后華北克拉通進入相對穩定期。晚太古代一系列條帶狀鐵建造鐵礦可能形成于2.5 Ga前的華北地區諸多塊體拼貼環境，其成因也受相關大地構造環境制約。

3.1 條帶狀鐵建造鐵礦成因

對于世界范圍內的條帶狀鐵建造的鐵質來源，一直存在陸殼風化來源、海底火山來源、海底水巖反應來源等不同觀點。不過，越來越多的證據表明，海底火山噴發后的深海熱液活動在華北克拉通條帶狀鐵建造形成中占據了重要作用。例如，李志紅等[5]對鞍山-本溪地區條帶狀鐵礦的工作表明，成礦物質主要來源于火山熱液作用。李文君等[6]對司家營鐵礦的研究認為，鐵礦形成過程中熱液流體擾動十分明顯。李志紅等[7]對南芬、東鞍山、大孤山和齊大山等礦區礦石的分析表明，鞍本地區礦石中鐵的來源與海底火山熱液活動密切相關。

3.2 富集機制

華北克拉通條帶狀鐵建造富礦主要有三種類型：原始沉積成因富鐵礦、后期構造-熱液疊加改造富鐵礦和古風化殼富鐵礦。

1）原始沉積富鐵礦。是與條帶狀鐵建造同時形成并演化的富集類型，常呈塊狀或層狀、主要礦物為細粒磁鐵礦。本類型與條帶狀鐵建造整合產出，富-貧礦界線通常為過渡，構造變形和后期熱液作用不明顯。典型的鐵礦在如冀東司家營、本溪南芬、霍邱李老莊等。

2）后期構造-熱液疊加改造富鐵礦。目前，研究表明這種類型是華北與條帶狀鐵建造有關富礦的主要類型。富礦一般受褶皺和斷裂構造控制，部分還受巖漿過程影響，例如本溪南芬鐵礦富礦主要賦存在鐵石英巖層的褶皺軸部，而遼寧弓長嶺的富礦與矽卡巖化過程有關。

3）古風化殼富鐵礦。該類型礦為條帶狀鐵建造貧鐵礦在地質歷史過程中受地表風化剝蝕和地下-地表水淋濾脫硅作用形成的氧化型富鐵礦。已有的研究表明，這類鐵礦僅分布于華北地區局部，如鞍山地區的西鞍山、霍邱的張莊和舞陽鐵古坑等。

4 結語

我國已探明的鐵礦資源儲量主要集中于條帶狀鐵建造相關礦床，且集中分布于華北克拉通，對我國資源安全具有重要意義。對該類型鐵礦的深入研究，有利于深入認識條帶狀鐵建造的成因機制和指導黑色金屬資源戰略布局以及勘探、找礦和采礦工作。

[1]沈保豐.中國前寒武紀成礦作用[M].北京：地質出版社，2006.

[2]賴小東，楊曉勇.魯西楊莊條帶狀鐵建造特征及鋯石年代學研究[J].巖石學報，2012，28（11）：3 612-3 622.

[3]劉利，張連昌，代堰锫，等.內蒙古固陽綠巖帶三合明BIF型鐵礦的形成時代、地球化學特征及地質意義[J].巖石學報，2012，28（11）：3 623-3 638.

[4]萬渝生，宋彪，楊淳，等.遼寧撫順—清原地區太古宙巖石SHRIMP鋯石U-Pb年代學及其地質意義[J].地質學報，2005，79（1）：78-87.

[5]李志紅，朱祥坤，唐索寒.鞍山—本溪地區條帶狀鐵礦的成礦機理及地球早期的海洋環境——來自Fe同位素和元素地球化學的證據[J].巖石學報，2012，28（11）：3 545-3 558.

[6]李文君，靳新娣，崔敏利，等.BIF微量稀土元素分析方法及其在冀東司家營鐵礦中的應用[J].巖石學報，2012，28（11）：3 670-3 678.

[7]李志紅，朱祥坤，唐索寒．鞍山-本溪地區條帶狀鐵建造的鐵同位素與稀土元素特征及其對成礦物質來源的指示[J].巖石礦物學雜志，2008，27（4）：285-290.

（編輯：胡玉香）

Analysis on Banded-iron Formation in North China

ZHAO Hongtao,ZHANG Desheng
（Jianshan Iron Mine,Mining Company of Taiyuan Iron and Steel(Group)Co.,Ltd., Taiyuan Shanxi 030304）

This paper summarizes and illustrates the main types and causes of banded-iron formation in north China, including formation rules of Archean greenstone and banded-iron formation,ancient continental crust formation and banded-iron formation,and causes and enrichment mechanism of banded-iron formation,providing help for the understanding of their characteristics.

banded-iron formation,formation rules,formation analysis

文獻標識碼：A 文章編號：1672-1152（2016）06-0111-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.39

2016-10-24

趙洪濤（1981—），男，助理工程師，現從事采礦技術工作。