华北铁矿成矿系列与找矿方向.pdf
《华北铁矿成矿系列与找矿方向.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《华北铁矿成矿系列与找矿方向.pdf(16页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023 年 7 月 地 球 学 报 Jul.2023 第 44 卷 第 4 期:673-688 Acta Geoscientica Sinica Vol.44 No.4:673-688 本文由中国地质调查局“中国矿产地质志”项目(编号:DD20221695;DD20190379;DD20160346)资助。收稿日期:2022-08-01;改回日期:2022-10-08;网络首发日期:2022-10-20。责任编辑:闫立娟。第一作者简介:高新宇,男,1992 年生。博士研究生。矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail:。*通讯作者:王登红,男,1967 年生。博士,研究员,博士生导师。主要从事
2、矿产资源研究。E-mail:。华北铁矿成矿系列与找矿方向 高新宇1,2),王登红2)*,陈毓川2),黄 凡2),王成辉2),狄永军1)1)中国地质大学(北京),地球科学与资源学院,北京 100083;2)中国地质科学院矿产资源研究所,自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037 摘 要:华北陆块是我国最重要的铁矿资源分布区之一,在目前铁矿资源对外依存度居高不下的背景下,深化铁矿成矿规律研究和找矿勘查工作迫在眉睫。本文以矿床成矿系列理论为指导,以地质年代为界线,结合对华北陆块构造演化的研究进展,厘定出 6 个铁矿床成矿系列:华北陆块与太古宙海相火山-沉积变质作用有关的 Fe 矿床成
3、矿系列(组);华北陆块东部与古元古代岩浆、火山-沉积变质作用有关的 Fe 矿床成矿系列(组);华北陆块北部与中元古代构造旋回岩浆-沉积作用有关的 Fe、Ti、V 矿床成矿系列(组);华北陆块东部与新元古代岩浆-沉积作用有关的 Fe 矿床成矿系列(组);华北陆块与古生代火山-沉积、沉积作用有关的 Fe 矿床成矿系列(组);华北陆块中东部与燕山期岩浆作用有关的 Fe 矿床成矿系列(组)。六个矿床成矿系列构成了较为完整的铁矿成矿谱系,通过对华北铁矿成矿系列系统的研究总结,认为找矿工作应聚焦于地质单元、时间、地质作用、有用组分、矿床类型组合五个维度,而矿床式作为典型矿床深入研究后高度概括的成果,对找矿
4、工作也有很大启发意义,对于白云鄂博、陈台沟、司家营、杏山等重点矿山构造的重新认识,有助于实现进一步找矿突破。关键词:华北陆块;铁矿;矿床成矿系列;成矿规律;找矿方向 中图分类号:P618.31 文献标志码:A doi:10.3975/cagsb.2022.101701 Metallogenic Series and Prospecting Direction of Iron Deposits in the North China Block GAO Xin-yu1,2),WANG Deng-hong2)*,CHEN Yu-chuan2),HUANG Fan2),WANG Cheng-hui2)
5、,DI Yong-jun1)1)School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083;2)MNR Key Laboratory of Metallogency and Mineral Resource Assessment,Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037 Abstract:The North China block is o
6、ne of the most important iron ore distribution areas in China.The high dependency on iron ore imports necessitates deeper research into iron ore mineralization laws,prospecting,and exploration.Guided by the theory of metallogenic series of ore deposits,taking geological age as the boundary,and incor
7、porating the latest research on the tectonic evolution of the North China block,this study has identified six metallogenic series of iron ore deposits:Metallogenic series(groups)of Fe deposits related to Archean marine volcanic sedimentary metamorphism in the North China block;Metallogenic series(gr
8、oups)of Fe deposits related to Paleoproterozoic magmas,volcanoes and sedimentary metamorphism in the east of the North China block;Metallogenic series(groups)of Fe,Ti,and V deposits in the north of the North China block related to the magmatic sedimentation of Mesoproterozoic tectonic cycles;Metallo
9、genic series(groups)of Fe deposits related to Neoproterozoic magmatism and sedimentation in the east of the North China block;Metallogenic series(groups)of Fe deposits related to Paleozoic volcanism sedimentation and sedimentation in the North China block;Metallogenic series of Fe deposits related t
10、o Yanshanian magmatism in the central 674 地 球 学 报 第四十四卷 and eastern part of the North China block.Six metallogenic series constitute a relatively complete iron ore metallogenic pedigree in the North China block.Based on this research,this study proposes that iron ore exploration efforts should focus
11、 on five dimensions:geological unit,geological time,geological process,useful components,and deposit type combination.As a highly summarized result after in-depth study of typical deposits,the ore deposit type is also essential to prospecting work.A new understanding of the structures of key mines s
12、uch as Bayan Obo,Chentaigou,Sijiaying and Xingshan will help achieve further breakthroughs in ore prospecting.Key words:North China block;iron deposit;mineralization series of deposits;metallogenic regularity;direction of prospecting 中华人民共和国成立以来,华北地区的铁矿勘查工作取得了一系列重要成果,从建国初期对鞍山、本溪、包头、宣化等地区重点矿山的普查工作,到“
13、富铁矿找矿会战”围绕重点成矿区(带)大量投入的找矿工作,铁矿储量增长可观。从铁矿找矿实践中凝练出的矿床成矿系列理论也不断的走向完善、成熟,该理论逐步推广和应用到不同矿种和地质单元的成矿规律研究当中,取得的成绩斐然(程裕祺等,1979;陈毓川等,2006;王登红等,2020)。随着我国工业化进程的加快,当前铁矿资源又重新面临十分严峻的供应形势,国内铁矿石资源供应无法满足钢铁工业需要,铁矿对外依存程度长期处于高位。华北地区作为最重要的铁矿资源产地,继续开展找矿勘查工作是保障资源供应稳定性和可持续性的关键。因此,以矿床成矿系列理论为指导开展成矿预测,在有成矿条件的区域预测和圈定找矿远景区,扩大重点矿
14、床深部及外部找矿范围,深入重点矿集区/成矿区(带)的成矿规律研究都是未来地质勘探工作的聚焦点。本文在前人勘查资料和研究成果的基础上,结合矿床成矿系列理论,探讨华北铁矿成矿规律和找矿方向,以期对后续的铁矿勘查和开发起促进作用。1 华北陆块铁矿资华北陆块铁矿资源概况源概况 华北陆块北以古亚洲造山带为界与西伯利亚陆块相接,南以祁连秦岭大别造山带为界,西以北山造山带为界,往东为胶吉辽直达国境,是我国境内最大的古陆块,蕴含丰富的矿产资源。其中,铁作为华北的优势矿种,经过 70 余年的勘查评价,在找矿勘探上取得了丰硕成果,2017 年底,已查明铁矿床 1085 个,其中超大型矿床 3 个、大型矿床 50
15、个、小型矿床 757 个,保有铁矿资源储量537 亿吨,占全国总资源储量的一半以上。全国铁矿资源储量排名前十的省份中华北地区占其七,以辽宁和河北的铁矿资源最为丰富,其后依次是山东、安徽、内蒙古、山西、河南(图 1c)(肖克炎等,2019;李俊建等,2022)。华北铁矿矿床类型丰富,主要包括沉积变质型、接触交代型、岩浆型、沉积型、复合型等(图1),五种矿床类型的资源量占总量的 99%。其中沉积变质铁矿的资源储量占比最高,超过 80%,但贫铁矿多,平均品位仅 32%;其次为接触交代型,资源储量占比约 6.19%,矿石品位较富,品位在40%50%,是富铁矿的主要产出矿床类型,除铁外还伴生 Cu、Zn
16、、Pb、W、Sn、Mo、Co、Au 等有色金属;岩浆型铁矿和复合型铁矿的伴生有益组分多,如前者的 V、Ti、Cr、Ni、Cu、PGE 等,后者的 REE、Zn、Pb、S 和稀有元素,均可回收利用;沉积型铁矿尽管资源储量占比不高,但分布范围广,辽、吉、晋、冀、鲁、豫等省份均有分布,矿体层位稳定。华北陆块受滨太平洋成矿域叠加古亚洲成矿域影响,成矿作用复杂,典型矿床独具特色。例如,白云鄂博不仅铁矿资源丰富,还是世界第一大稀土矿床,铌、钍储量均居世界第二,还蕴藏铜、石英、萤石、磷灰石、软锰矿等多种金属矿产资源,现已发现 170 余种矿物、71 种元素,经济和战略意义重大,而矿床的成矿物质来源、成矿时代
17、和矿床成因等关键性科学问题仍是地学界讨论的焦点。其次,弓长岭铁矿开采历史悠久,因发育大规模富铁矿异于其他同类型矿床,成为最具代表性的沉积变质型铁矿,也是中国最典型的富铁矿床之一,与国外以赤铁矿为主的 BIF 有明显区别。其后,承德大庙式钒钛磁铁矿矿床是重要的岩浆型铁矿床之一,同时承德大庙黑山地区是我国第二大钒钛磁铁矿产地,与铁伴生的钒和钛等元素在工业领域应用广泛。此外,还有宣龙式铁矿和邯邢式铁矿也各具特色,既有重要经济价值,也对不同类型的矿床研究有指示意义。2 华北铁矿的成矿作用及矿床成矿系列华北铁矿的成矿作用及矿床成矿系列 华北铁矿床在各成矿区带均有分布,在辽东(隆起)、华北陆块北缘东段、山
18、西(断隆)、华北陆块南缘、鲁西(断隆、含淮北)、华北陆块北缘西段等 6个成矿带内相对集中(图 2a)。其中,沉积变质型铁矿集中于辽东、华北陆块北缘东段、鲁西(断隆)、山西(断隆)和华北陆块南缘,更加聚集于对应的鞍 第四期 高新宇等:华北铁矿成矿系列与找矿方向 675 a中国主要构造单元的铁矿资源(修改自 Zhang et al.,2014)(NCC华北陆块;CAOB中亚造山带;ELIP峨眉山大火成岩省;SCB华南板块);b各类型铁矿床资源储量比例(修改自沈保丰等,2006);c华北不同省份铁矿资源储量分布图(数据自肖克炎等,2019)。airon ore resources of main t
19、ectonic units in China(modified from Zhang et al.,2014)(NCCNorth China block)CAOBCentral Asian Orogenic Belt;SCBSouth China Plate);bproportion of resource reserves of various types of iron ore deposits(modified from SHEN et al.,2006);cdistribution map of iron ore proved resource reserves in differen
20、t provinces of North China (data from XIAO et al.,2019).图 1 华北铁矿资源概况 Fig.1 Overview of iron ore resources in the North China block 本、冀东怀密、鲁西、五台吕梁和许昌霍邱等矿集区;接触交代型铁矿主要产出于山西断隆东南缘;岩浆型铁矿主要分布于华北陆块北缘东段的承德大庙和鲁西的沂沐断裂带中;复合型铁矿主要是华北陆块北缘西段的白云鄂博裂谷带内;沉积型铁矿分布较分散,多产于华北陆块北缘东段的张宣地区和山西(断隆),吉南和辽宁西部也有出露。华北铁矿的成矿过程经历太古宙元古宙显
21、生宙三个重要地质历史时期,从沉积变质铁矿(太古宙、古元古代)沉积型铁矿(中新元古代、古生代)岩浆型铁矿(中元古代、古生代)接触交代型铁矿(新元古代、中生代)。鉴于此,本文以矿床成矿系列理论为指导,以地质年代为界线,结合矿床空间分布位置,将华北构造演化和成矿作用相联系,初步厘定 6 个矿床成矿系列(组)、24 个矿床成矿亚系列和 33 个矿床式(图 2c,表 1)。2.1 华北陆块与太古宙海相火山-沉积变质作用有关的 Fe 矿床成矿系列(组)华北太古宙铁矿主要为条带状铁建造(BIF),与火山活动密切相关,根据空间分布特征将其进一步分为 8 个矿床成矿亚系列。最早的分布于冀东迁安的曹庄黄柏峪脑峪门
22、一带,归属于冀东地区与古太古代海相火山-沉积变质作用有关的 Fe 矿床成矿亚系列(Ar1)。以杏山式铁矿为代表,包括杏山、脑峪门、黄柏峪等一系列矿床,但仅杏山铁矿达到大型矿床规模。杏山式铁矿赋存于曹庄岩组,矿体常与大理岩、透辉石岩、角闪岩、黑云片麻岩、铬云母石英岩、斜长角闪岩等共同产出,变质程度达高角闪岩相-麻粒岩相。矿体呈层状、似层状产出,有分支复合现象,矿石主要为磁铁石英岩,浅部有少量赤铁石英岩。中太古代(3.22.8 Ga)在燕山地区形成中太古 676 地 球 学 报 第四十四卷 a华北铁矿分布图;b不同成矿带典型铁矿分布。adistribution of iron deposits i
23、n the North China block;bdistribution of typical iron deposits in different metallogenic zones.图 2 华北陆块铁矿时空分布特征(修改自徐志刚等,2008)Fig.2 Temporal and spatial distribution characteristics of iron deposits in the North China block(modified from XU et al.,2008)代海相火山-沉积变质作用有关的 Fe 矿床成矿亚系列(Ar2),矿床式为水厂式,主要分布于冀东迁
24、安水厂大石河一带,包括迁安水厂、孟家沟、宫店子、大石河、柳河峪、裴庄、北屯、蔡园、二马等矿床。矿体赋存于迁西岩群水厂岩组,水厂岩组岩性主要为斜长角闪片麻岩、黑云母斜长片麻岩、辉石斜长片麻岩和磁铁石英岩,变质程度达高角闪岩相-麻粒岩相,混合岩化强烈。矿体多呈似层状或透镜状,矿石为磁铁石英岩、透辉磁铁石英岩、辉石磁铁石英岩和赤铁石英岩。其它同期成矿的BIF零星分布,如辽北的罗卜坎、小莱河、傲牛;冀西阜平的僧官、黄石口、东庄;包头的壕赖沟。新太古代(2.82.5 Ga)是 BIF 铁矿的成矿高峰期。新太古代早期(2.82.7 Ga),在皖西霍邱地区形成与新太古代早期海相火山-沉积变质作用有关的Fe
25、矿床成矿亚系列(Ar31),主要分布于皖北的颖上陶坝霍邱重新集一带,以霍邱式铁矿为代表,包括周集、张庄、李老庄、周油坊、范桥、吴集、李楼等十余处大型矿床,主要含铁层位是霍邱岩群中部的吴集组和上部的周集组。吴集组岩性为浅粒岩、黑云斜长变粒岩、黑云角闪斜长变粒岩、角闪岩、磁铁石英岩;向上过渡为周集组,岩性为黑云斜长变粒岩、条痕状混合岩、斜长角闪岩、白云石大理岩、石英磁铁矿、石英磁铁矿-镜铁矿。矿体呈层状、似层状,少为透镜状,沿走向和倾向时有膨缩、分叉、复合现象,矿石可分为磁铁矿亚相(磁铁石英岩)和赤铁矿亚相(镜铁石英岩、磁铁-镜铁石英岩)。之后为辽吉地区与新太古代早期海相火山-沉积变质作用有关的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 华北 铁矿 成矿 系列 方向
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。