鄂西宁乡式赤铁矿成矿规律及原因探讨,储量超 40 亿吨
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|2、赤铁矿沉积时的地质构造位置,属于泥盆纪川湘坳陷浅海盆地。鄂西地区赤铁矿矿床出露普遍,矿床多呈平缓倾斜,延伸范围甚长,但因褶皱、断层及后期剥蚀形成的地形,不连续。鄂西地区铁矿主要为泥盆系“宁乡式”海相沉积赤铁矿,前震旦纪火山沉积轻变质铁矿仅分布于神农架林区铁厂河、九冲河一带,其规模和经济价值仅次于本区泥盆系。 从岩相的纵向变化看,整个泥盆纪是一个由海进到海退的大沉积旋回,其沉积始于石英砂岩,经页岩、泥灰岩、砂岩,终于页岩。但由于在进退过程中海水不太稳定,因此可将其划分为四个次级沉积旋回,其沉积均始于石英砂岩,终于页岩或泥灰岩。岩相的纵向变化
3、变化为:区域内黄家嶝组下部石英砂岩、上部砂岩页岩东部厚、西部薄;谢井寺组泥灰岩、页岩东部薄、西部厚;谢井寺组东部保存较好,西部上部已被剥蚀,部分不完整甚至完全缺失。2矿床特征概况本区赤铁矿资源极其丰富,资源储量近40亿吨,较大的有宜昌火烧坪、建始官店、巴东黑石坂、宣恩长炭河、恩施铁厂坝等。 本区泥盆系“宁乡式”海相沉积赤铁矿主要含矿层有四个:第一含矿层(fe1)、第二含矿层(fe2)规模小、矿层薄、品位低,目前基本不具有开发利用价值;上部的第四含矿层(fe4)多为鲕粒铁矿,隔层多,冶炼困难,目前难以利用;中部的第三含矿层(fe3)产于谢井寺组下段底部,是本区主要的铁矿层。矿体常呈层状或透镜状产出,分布最为广泛。
4.规模广、大,长度几公里至50km,宽度数百米至8km。且品位高,平均地质品位在45%以上。主要矿石类型为鲕粒赤铁矿。3成矿规律3.1 Fe1、Fe2、Fe3各赤铁矿层均位于砂岩向页岩或泥灰岩的过渡层中,说明它们生成于海相作用序列中,但Fe1、Fe2沉积时正值海侵早期,海水交替进退,缺乏稳定的环境,影响了铁矿层的规模和厚度。Fe3沉积时海侵已趋于稳定,形成了良好的铁沉积环境,从而形成了分布广泛、厚度较大的铁矿层。鲕粒铁矿菱铁矿或赤铁矿(Fe4)位于泥灰岩向砂、页岩的过渡层中,说明其形成于海退序列中。 随着海水即将退去,大面积形成封闭的内陆湖泊、沼泽,造成缺氧还原环境,影响铁的来源和
5.沉积作用。3.2矿相与岩相带空间展布关系密切。在浅海页岩、泥灰岩组合分布的广大地区富集鲕粒赤铁矿;滨海浅海相石英砂岩、页岩组合中分布砂质赤铁矿、含铁砂岩;滨海湖相石英砂岩、页岩分布区分布鲕粒铁矿、菱铁矿。岩相组合的变化指示矿相的变化,从而指明了寻找鲕粒赤铁矿的可能赋存区。3.3铁矿层富集区在空间上与区域构造相一致。含矿带走向与构造线走向一致,由西向东,走向由北东向东西转变。根据垂直构造线方向,可分为南、中、北三个矿带。 其中中矿带(即沿长岭背斜两翼)为主要成矿带,西起长潭河铁矿,东至马鞍山铁矿,矿层厚度大、品位高、连续性强;南矿带(鹤峰向斜以南)和北矿带(屯堡背斜两翼)为主要成矿带。
6.)铁矿层只在局部地区富集,其品位和厚度远不如中央成矿带。3.4矿层厚度和品位往往由地表向深处递减。近地表矿层一般较厚,矿石质量较好,有由酸性矿向自熔或碱性矿转变的趋势(如官店铁矿)。3.5砾赤铁矿往往是矿层厚度增厚、品位较高的显著标志,对开发利用时矿山地质工作有很好的指导作用。3.6成矿环境较好时,矿层厚度一般较大,矿石品位一般较高,夹层率一般较低。矿层厚度、矿石品位、夹层率三者近似成反比。4成矿成因鄂西“宁乡式”赤铁矿的成矿成因历来存在争议。 通过对矿石性质、结构、结构及空间展布规律等研究,认为该区赤铁矿矿床的成因与碳酸盐岩建造十分相似。
7、机理。由于本区赤铁矿的结构、纹理与碳酸盐岩十分相似。因此借鉴现代碳酸盐相模式和沉积环境相关理论,有助于揭示赤铁矿的形成机理。赤铁矿形成机理的关键在于对赤铁矿鲕粒的认识。晚泥盆世,鄂西地区为典型的湿热气候,遭受长期强烈的化学风化作用,产生了大量氧化铁矿物。此时南海扩张,大量氧化铁矿物以胶体、悬浮状态被河流带入大陆海,导致海水中形成过饱和铁溶液。前者的沿海环境类似于碳酸盐相沉积模式,海底十分平坦,由于海浪、潮汐等作用,容易形成破碎波,出现离岸高能区,使水流具有较强的动力。 此外,由于水中含有大量的细砂-粉砂物质,也具备了鲕粒形成的物质条件。这些物质和大多数碳酸盐沉积物一样,也能适应能量较高的水环境,甚至有抵御海浪的生态本能。在悬浮状态下,各种赤铁矿泥晶等物质通过生物化学作用,层层包裹在这些细砂物质周围,形成赤铁矿鲕粒。形成的大量赤铁矿鲕粒再次被水流搬运、改造、富集赤铁矿,最终在近岸相—远岸相的上部环境中形成矿物。参考文献:1朱继存. 宁乡式铁矿床成因新认识. 合肥工业大学,2001。2胡宁,徐安武. 鄂西宁乡式铁矿分布相特征及成因探讨,1998。-全文结束-








