华北地区条带状铁建造铁矿成因分析

赵洪涛，张德胜

（太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司尖山铁矿，山西太原 030304）

华北地区条带状铁建造铁矿成因分析

赵洪涛，张德胜

（太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司尖山铁矿，山西太原 030304）

重点归纳阐释我国华北地区条带状铁建造的主要类型和成因，具体包括太古代绿岩与条带状铁建造形成规律、古老陆壳形成与条带状铁建造铁矿形成、条带状铁建造成因及其富集成矿机制，为认识条带状铁建造的特征提供帮助。

条带状铁建造 形成规律 成因分析

条带状铁建造作为海相化学沉积岩，形成于前寒武纪，该类建造相关铁矿突出特点是规模大、易选矿、易开采，为世界上最重要的铁矿类型，占全球铁矿产量超过90%。世界上条带状铁建造铁矿主要分布于巴西、加拿大、澳大利亚和俄罗斯等地。华北地区是我国条带状铁建造铁矿的最大富集地，主要集中在五台-吕梁、鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳和鲁西等地区。

1 太古代绿岩与条带状铁建造形成规律

太古带绿岩带是指古老的前寒武纪岩系组成的地壳岩石，也作为古老陆核的标志，与条带状铁建造紧密相关。

1.1 太古代绿岩带形成规律

世界典型的绿岩带地层可从上往下划分为三个序列：上部沉积岩组合、基性-酸性碱性岩浆组合、超镁铁质岩浆岩组合。华北克拉通地区太古代绿岩带的特征大致可与国外绿岩带相比，不同的是其规模和分布范围比较小、变质程度较高、超基性的科马提岩类少见、受后期岩浆-构造作用改造强烈[1]。

1.2 条带状铁建造类型

根据条带状铁建造在绿岩带序列中的岩石组合和产出部位关系，可以把华北克拉通条带状铁建造细分为四个类型：一是斜长角闪岩-磁铁石英岩组合。该类型赋存的原岩主要为基性岩浆岩-硅铁质建造，多层分布，矿体厚度较小，规模通常为中到小型，主要位于绿岩带的中—下部，主要分布于五台、遵化和固阳等地区。二是斜长角闪岩-黑云变粒岩-磁铁石英岩组合。本类型分布较广，矿体形态为层状-透镜状，矿床规模可达大型，主要产于绿岩带的中部，主要见于山西五台、冀东迁安、鲁西和辽宁本溪等地区。三是黑云变粒岩-磁铁石英岩组合。矿体形态多为层状，矿床规模多为大型-超大型，主要产于绿岩带的中上部，主要见于冀东滦县、青龙，安徽霍邱地等。四是黑云变粒岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合，此类型分布较为广泛，矿床主要见于鞍山、五台山等地区。

2 古老陆壳形成与条带状铁建造铁矿形成

华北条带状铁建造铁矿多与海相火山岩存在密切关系，可以利用同期火山岩进行精确年代学限定。通过对火山岩样的锆石年代学的研究，可以限定华北大部分带状铁建造铁矿原岩形成和变质年龄为新太古代晚期（2.5～2.6 Ga），例如冀东、五台、固阳、鲁西等[2-3]。

华北克拉通大陆地壳生长的峰期阶段在太古代末2.5～2.8 Ga[4]，与全球地壳的幕式增生和超级大陆循环时间一致，也与条带状铁建造原岩形成和变质年龄时代总体一致，表明二者存在紧密关联。

3 条带状铁建造成因及其富集成矿机制

条带状铁建造相关的绿岩带通常经历了新太古代末期的碰撞拼合，最终形成了华北克拉通前寒武纪结晶基底。之后华北克拉通进入相对稳定期。晚太古代一系列条带状铁建造铁矿可能形成于2.5 Ga前的华北地区诸多块体拼贴环境，其成因也受相关大地构造环境制约。

3.1 条带状铁建造铁矿成因

对于世界范围内的条带状铁建造的铁质来源，一直存在陆壳风化来源、海底火山来源、海底水岩反应来源等不同观点。不过，越来越多的证据表明，海底火山喷发后的深海热液活动在华北克拉通条带状铁建造形成中占据了重要作用。例如，李志红等[5]对鞍山-本溪地区条带状铁矿的工作表明，成矿物质主要来源于火山热液作用。李文君等[6]对司家营铁矿的研究认为，铁矿形成过程中热液流体扰动十分明显。李志红等[7]对南芬、东鞍山、大孤山和齐大山等矿区矿石的分析表明，鞍本地区矿石中铁的来源与海底火山热液活动密切相关。

3.2 富集机制

华北克拉通条带状铁建造富矿主要有三种类型：原始沉积成因富铁矿、后期构造-热液叠加改造富铁矿和古风化壳富铁矿。

1）原始沉积富铁矿。是与条带状铁建造同时形成并演化的富集类型，常呈块状或层状、主要矿物为细粒磁铁矿。本类型与条带状铁建造整合产出，富-贫矿界线通常为过渡，构造变形和后期热液作用不明显。典型的铁矿在如冀东司家营、本溪南芬、霍邱李老庄等。

2）后期构造-热液叠加改造富铁矿。目前，研究表明这种类型是华北与条带状铁建造有关富矿的主要类型。富矿一般受褶皱和断裂构造控制，部分还受岩浆过程影响，例如本溪南芬铁矿富矿主要赋存在铁石英岩层的褶皱轴部，而辽宁弓长岭的富矿与矽卡岩化过程有关。

3）古风化壳富铁矿。该类型矿为条带状铁建造贫铁矿在地质历史过程中受地表风化剥蚀和地下-地表水淋滤脱硅作用形成的氧化型富铁矿。已有的研究表明，这类铁矿仅分布于华北地区局部，如鞍山地区的西鞍山、霍邱的张庄和舞阳铁古坑等。

4 结语

我国已探明的铁矿资源储量主要集中于条带状铁建造相关矿床，且集中分布于华北克拉通，对我国资源安全具有重要意义。对该类型铁矿的深入研究，有利于深入认识条带状铁建造的成因机制和指导黑色金属资源战略布局以及勘探、找矿和采矿工作。

[1]沈保丰.中国前寒武纪成矿作用[M].北京：地质出版社，2006.

[2]赖小东，杨晓勇.鲁西杨庄条带状铁建造特征及锆石年代学研究[J].岩石学报，2012，28（11）：3 612-3 622.

[3]刘利，张连昌，代堰锫，等.内蒙古固阳绿岩带三合明BIF型铁矿的形成时代、地球化学特征及地质意义[J].岩石学报，2012，28（11）：3 623-3 638.

[4]万渝生，宋彪，杨淳，等.辽宁抚顺—清原地区太古宙岩石SHRIMP锆石U-Pb年代学及其地质意义[J].地质学报，2005，79（1）：78-87.

[5]李志红，朱祥坤，唐索寒.鞍山—本溪地区条带状铁矿的成矿机理及地球早期的海洋环境——来自Fe同位素和元素地球化学的证据[J].岩石学报，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东司家营铁矿中的应用[J].岩石学报，2012，28（11）：3 670-3 678.

[7]李志红，朱祥坤，唐索寒．鞍山-本溪地区条带状铁建造的铁同位素与稀土元素特征及其对成矿物质来源的指示[J].岩石矿物学杂志，2008，27（4）：285-290.

（编辑：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

文献标识码：A 文章编号：1672-1152（2016）06-0111-02

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

2016-10-24

赵洪涛（1981—），男，助理工程师，现从事采矿技术工作。