山東典型BIF型鐵礦礦床地質(zhì)特征及其分布規(guī)律

晁艷博，吳遠洋

（中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710100）

條帶狀硅鐵建造—BIF型鐵礦床是國內(nèi)外最重要的鐵礦床類型，資源量和開采量均居世界首位，該類鐵礦形成的富礦占世界富鐵礦儲量的70%左右，占全球鐵礦產(chǎn)量的90%以上[1]。

山東省資源礦產(chǎn)含量豐富，鐵礦種類多樣，包含接觸交代型鐵礦；熱液交代填充風化淋濾型鐵礦；熱液交代型鐵礦；巖漿熔離型鐵礦；沉積變質(zhì)型鐵礦；山西式鐵礦。本文主要研究的沉積變質(zhì)型鐵礦如圖1所示，主要分布在膠東半島，又集中在萊州—昌邑鐵成礦帶，魯西也有部分分布于濟寧，棗莊附近[2]。

圖1 山東沉積變質(zhì)型鐵礦分布圖

1 區(qū)域地質(zhì)

山東省整體上的大地構造特點是存在明顯的雙元結構，其結晶基底同蓋層結構亦是如此，區(qū)域上前寒武紀基底可歸為華北克拉通基底主要的構成之一[3]；全省地層結構劃分可歸為華北平原、魯西及魯東3個區(qū)域。

山東省的鐵礦分布具有分散特點，過程中因為受到了不同客觀成礦地質(zhì)條件的影響，在魯西以及魯東的不同地區(qū)，各礦床特點迥異，在魯西地區(qū)分布的多為中大型且密集；而魯東地區(qū)的鐵礦床則多呈現(xiàn)小型且疏散分布的特點[4,5]。

2 華北克拉通沉積變質(zhì)型鐵礦床分布規(guī)律

在前寒武紀，沉積變質(zhì)型鐵礦床大多在此年代成礦。在空間上的分部規(guī)律同該地區(qū)地殼演化的時間規(guī)律緊密相關，礦床由于不同的時空間因素導致不同的成礦模式差異性明顯。

太古代（＞2.5Ga）是華北克拉通沉積變質(zhì)型鐵礦床要的成礦期，大約80%的此類型鐵礦資源在這個時期形成[10]。其特點是礦床規(guī)模較大，類型單一，主要是與海相火山作用關系密切的阿爾戈馬型。古太古代（3.6Ga～3.2Ga），冀東遷安杏山、黃柏峪等礦床 位于華北古陸核北緣中段，與火山—沉積盆地影響息息相關。中太古代（3.2Ga～2.8Ga），火山—沉積盆地再一次經(jīng)歷了大規(guī)模的鐵礦化。在新太古代（2.8Ga～2.5Ga），中國條帶狀鐵礦床形成的鼎盛時期[4]，在華北克拉通的北緣、南緣、魯西、五臺均有分布，幾乎遍及整個華北陸塊。通過陸陸碰撞和俯沖，各個陸核（微陸塊）聚集成古陸，初始克拉通化。此期間廣泛分布著新太古代綠巖帶，賦存著大規(guī)模的阿爾戈馬型鐵礦床[6]。古元古代，以及之后的中元古代和新元古代，沉積變質(zhì)型鐵礦的成礦作用經(jīng)歷了增長期-消亡期的全過程。

圖2 典型（韓旺-蒼峰式）沉積變質(zhì)型鐵礦成礦模式圖

由以上論述可以看出，從太古代到新元古代的地質(zhì)年代里，沉積變質(zhì)型鐵礦的成礦規(guī)模具有顯著變化。古太古代產(chǎn)出冀東遷安曹莊巖組的杏山等一些中、小型鐵礦床。中太古代在冀東、密云、遼北、內(nèi)蒙古中部均產(chǎn)出條帶狀鐵建造鐵礦床[7，8]，尤其在冀東水廠產(chǎn)出超大型鐵礦床；而新太古代進入了沉積變質(zhì)型鐵礦產(chǎn)出的黃金時期，產(chǎn)出一批超大型的阿爾戈馬型條帶狀鐵建造鐵礦床[9]。古太古代形成的沉積變質(zhì)型鐵礦床局限于華北克拉通北緣中段的冀東遷安地區(qū)；中太古代沉積變質(zhì)型鐵礦床的分布范圍明顯擴大，分布在華北克拉通北緣的冀東遷安、北京密云等地；中元古代，鐵礦床類型復雜且多元，分部較為廣泛；新元古代之后，沉積變質(zhì)型鐵礦床成礦作用及規(guī)模削減弱化?？梢姡涑傻V規(guī)模由小到大再到小，成礦區(qū)域逐漸擴大到全局。文主要通過一些典型礦床實例來總結BIF型鐵礦的成礦背景、成礦要素、成礦模式和礦石的主要特征。

3 結論

魯西地區(qū)的早前寒武紀變質(zhì)巖系中大多為條帶狀以含鐵建造為主的巖礦床發(fā)育，中太古代（產(chǎn)于沂水巖群中），新太古代（產(chǎn)于泰山巖群及濟寧巖群中），在地層年代中新太古代中的泰山巖群，為魯西沉積變質(zhì)型鐵礦床的分部的最核心含礦巖層位，新太古代代濟寧群沉積變質(zhì)型鐵礦主要產(chǎn)于板巖、千枚巖及火山碎屑巖內(nèi)的條帶狀磁鐵礦，目前僅發(fā)現(xiàn)分布于濟寧市北1200m以下。中太古代沂水巖群暫時未發(fā)現(xiàn)可供以加工利用的工業(yè)礦床。蒼嶧式沉積變質(zhì)型鐵礦主要分布于魯中、魯西南斷塊區(qū)，在空間上受一系列斷凸、斷凹以及潛凸控制，受早期（主要是元古代侵入巖作用）巖體侵入以及后期剝蝕影響，分布極為零散。

泰山巖群中含有鐵礦層礦體，大多為是條帶狀角閃石型磁鐵礦建造，多以似層狀、層狀、透鏡狀賦存。礦體長度一般500m～300m，礦體寬度均大于400m，厚度一般1m～84m，礦石礦物以磁鐵礦為主。新太古代濟寧群內(nèi)的磁鐵礦體，深埋于濟寧市北1200m～2000m以下。因此，目前僅從個別鉆孔了解，含礦建造主要為條帶狀方解磁鐵石英巖以及磁鐵石英大理巖，礦體單層厚度不等，一般厚度幾米—數(shù)十米。最厚可達百米，MFe在20%～30%之間[11,12]。

魯東沉積變質(zhì)型鐵礦分布中具有相當體量及規(guī)模的礦床，大多分部于昌邑、萊西、蓬萊等地，賦礦地層為古元古代粉子山群。鐵礦基本賦存于小宋組的中部，是一套夾磁鐵石英巖的硅鐵建造，它也是膠東區(qū)域內(nèi)最重要的含鐵層位。鐵礦體的規(guī)模小，主要呈層狀和似層狀賦存。厚度一般0.5m～5m，長度為十幾米至幾百米。礦石礦物主要為磁鐵礦、礦石品位TFe一般在20%～35%，SFe一般在28%左右。