铁矿石的时空分布

在不同的地质时期和构造运动中,铁矿床的优势类型不同,说明铁矿床的形成与地壳演化密切相关。事实上,在不同的地质时期和相似的地质条件下,可以形成相同类型的铁矿床,这说明铁矿床的形成和成矿类型也取决于成矿地质背景。晋冀北缘重要成矿带——辽西铁矿基本保存了太古宙以来的各种岩系和构造岩浆活动。矿化多期多样,铁矿类型较为齐全。在空间上,这一成矿带的铁矿床往往成群集中,形成了我国一些著名的铁矿集中区(带),其中最重要的有朝阳-阜新、冀东-密云、滦平-隆化、宣化-赤城、涞源-阜平、原平-灵丘等。详见表2-6和图。下面从老到新叙述各地质时期的主要铁矿类型及其成矿规律。

(1)太古宙铁矿

太古宙铁矿床主要为沉积变质铁矿床,以变质沉积铁硅质建造矿床为主,被称为“鞍山式”铁矿床,是山西北缘和冀-辽铁矿成矿带最重要的铁类型。这类铁矿床大多规模较大,主要产于太古代迁西群、遵化群、密云群、滦县群和五台群。岩石变质程度多为角闪岩相,部分属麻粒岩相或绿片岩相,并有混合岩化。矿石主要以条带状、条带状和片麻状构造为特征,故又称条带状铁建造(BIF)型铁矿。

表2-6晋冀北缘重要成矿带主要铁矿类型特征-辽西铁矿

图2-26晋冀北缘重要成矿带主要铁矿分布图-辽西铁矿

这类铁矿主要分布在辽宁省朝阳市-阜新市,河北省滦县-迁安和遵化-迁西,北京市密云县及其北部山区,山西省原平-灵丘。司家营、水厂、杏山、石人沟、周台子、国保老铁矿等典型矿床。已发现矿床227处,包括1、19、105和102。

(2)古元古代铁矿

古元古代也是大规模铁矿成矿期之一。铁矿类型仍以沉积变质铁矿为主,在晋冀北缘重要成矿带——辽西铁矿分布较少,但西南部的吕梁地区是我国这一时期铁矿的主要分布区之一,其中吕梁地区的袁家村铁矿最为著名。

(3)中元古代铁矿

这一时期形成的铁矿主要分为两类:一类是斜长石体中的岩浆钒钛磁铁矿矿床,主要分布在承德大庙地区,即“大庙式”铁矿;另一类是产于浅海-海岸相泥质沉积物中的沉积赤铁矿,包括“龙轩”铁矿和“海斯”铁矿。

大庙式铁矿位于华北陆块北缘的古裂谷型断陷带。随着中元古代基性-超基性岩浆的活动,形成了大庙、黑山、马营、赵兵沟等岩浆钒钛磁铁矿和磷灰石磁铁矿矿床。成矿岩石为正长岩、斜长石和辉长岩,矿体常成群分布,成带产出。主要矿石矿物为钒钛磁铁矿和钛铁矿,其次为金红石和磷灰石。这类矿床矿体数量多,单个矿体规模小,含铁量低,TFe品位一般为28% ~ 36%。区内该类铁矿有12个产地,其中大型铁矿1个,中型铁矿3个,小型铁矿8个,集中在承德大庙-黑山-头沟一带。

沉积型铁矿主要分布在河北宣化-龙关-赤城地区和北京延庆县海斯地区,典型矿床有庞家堡铁矿。这类铁矿形成于相对封闭、稳定的海湾-局限盆地环境和滨海-浅海过渡带。主要含矿岩系为长城系串岭沟组(龙轩型),其次为蓟县系铁岭组(海斯型)。层位相对稳定,矿带往往延伸较大。层状矿体为单层或多层。区内大型矿床1,中型矿床10,小型矿床14。

(4)古生代铁矿石

古生代铁矿类型主要为沉积型铁矿,也称“山西式”铁矿,主要分布在山西省原平-灵丘一带,代表矿床为河口铁矿和张村铁矿。矿床形成于中石炭世本溪早期,产于上石炭统本溪组沉积的铁铝岩-粘土岩-砂页岩-灰岩地层中,其中铁铝岩相为山西式铁矿及其共生矿物(铝土矿和耐火粘土)的含矿层位。矿石呈块状、蜂窝状、硬壳状和角砾状结构,由赤铁矿、褐铁矿和少量菱铁矿组成,TFe含量为23.5% ~ 50%。该类型铁矿主要受中奥陶世红土-钙质红土风化壳的地形起伏和坳陷带次生隆起边缘控制。矿体形态不规则,规模小,块状、鲕状、蜂窝状结构,区内有3个小型矿床。

此外,冀北大庙隆起区还有一些古生代岩浆含磷钒钛磁铁矿床。成矿母岩为古生代华力西期辉石岩和角闪石,典型矿床为铁马图沟铁矿(李俊建等,2005)。

(5)中生代铁矿

中生代是该成矿带铁矿形成的主要时期之一。铁矿类型主要为接触交代型,又称矽卡岩型,矿床类型属于邯邢型,又称涞源型。该类型铁矿主要分布在河北省阜平县-涞源县、山西省五台县-灵丘县,也零星分布在河北省承德市和北京市西北山区。典型矿床有涞源县支家庄铁矿和禹城铁矿。矿体的分布主要受五龙沟断裂控制,该断裂产于中元古界碳酸盐岩与燕山期中酸性侵入岩的接触带。成矿母岩为黑云母花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等中酸性侵入岩,围岩以中元古界和下古生界碳酸盐岩为主,矽卡岩化发育,近矿岩石中钠钾元素含量高,常伴生铜、铅、锌等多金属矿物。矿体主要产于岩体顶部和台阶状接触带围岩的顶板和脑垂体中,常成群分布,矿床规模以中小型为主。区内已发现27个矿床,其中中型7个,小型20个。

(6)新生代铁矿

这一时期成矿作用较弱,仅形成少数风化淋滤铁矿点。