膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用-成矿作用与资源评价重点试验室.PDF

71 9。 地 质 学 报 ACTAGEOLOGICASINICA VSoep1．t8．7N20O1．93 膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿 中的作用 李延河，谢桂青，段超，韩丹，王成玉 中国地质科学院矿产资源研究所 ，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 国土资源部同位素地质重点实验室 ，北京 ，100037 内容提要 ：矽卡岩型铁矿是我国富铁矿的重要类型 ，约 占全 国富铁矿总储量 的 60 。虽然膏盐层与矽卡岩型 铁矿的关系 已引起部分矿床学家 的关注 ，但膏盐层的控矿机制 尚不清楚 。本文 以我 国最重要的大冶式和邯邢式矽 卡岩型铁矿为例 ，探讨 了膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿 中的作用 。膏盐层富含碳酸盐、石膏和石盐等 ，不仅可 以为成 矿提供大量 Na 、C1、CO 。‘等矿化剂 ，使 围岩发生钠长石化 、方柱石化 (氯化)和矽卡岩化等蚀变 ，使 F 以Na～ Fe—cl等络合物形式搬运 ，膏盐层还是地壳深处最重要的氧化障，能够将硅酸盐熔体和成矿溶液 中的Fe 氧化成 Fe。 ，富集形成铁矿床 ，是矽卡岩型铁矿成矿的关键 因素 。大冶地 区的膏盐层属于 中三叠统下部 的嘉 陵江组 ，邯邢 地 区的膏盐层属于中奥陶统马家沟组～峰峰组 。大冶和邯邢式矽卡岩型铁矿中硫化物 的 s 值异常高，计算 结果表 明矿床中约 8O 的硫来 自膏盐层硫酸盐 的还原 ，还原温度多在 500~C以上 ，但硫化物的沉淀温度相对较低 ， 就位时间稍晚；硫酸盐的 s ．．值和还原温度越高，硫化物的 s 值越高，原始岩浆硫所 占比例越高，硫化物 的 s 、DT值越低 。当炽热的岩浆与膏盐层 (CaS())发生同化混染时，SO 将硅酸盐熔体 中的Fe 氧化成 Fe ， Fe”无法进入硅酸盐矿物晶格 ，而形成 Fe。O ／Fe：O。进入熔体 ，铁氧化物在磷、氯化钠 、水等挥发分和盐类物质 的 作用下在岩浆房中与硅酸盐熔体发生不混熔 ，形成铁矿浆 ，沿构造有利部位贯入 ，形成矿浆型铁矿床 。在矽卡岩型 铁矿床 中，矿浆充填型和热液交代型矿体 同时存在 ，二者在空间上具有一定的分带性，有时渐变过渡 ，矿浆充填型 铁矿体通常位于深部靠近成矿岩体的部位 ，而热液交代型铁矿体位于成矿流体运移的前方。在 SO 氧化 Fe 的 同时 自身被还原为 s ，与 Fe 结合形成硫铁矿 ，分布在铁矿的上部或边部 。 关键词 ：矽卡岩型铁矿 膏盐层 ；氧化障；铁矿浆 ；硫 同位素 铁是重要战略资源，钢铁工业是国民经济 的重 关注的焦点主要是中酸性成矿岩体、沉积碳酸盐围 要支柱。随着我国城镇化和经济建设 的快速发展， 岩和矽卡岩 。最近观察到的大量地质现象表明膏盐 对钢材的需求持续攀升 。虽然我国已探 明较多铁矿 层在矽卡岩型铁矿成矿过程中发挥了极其重要 的作 资源 ，但大多是贫铁矿 ，富铁矿极少 。国内铁矿石的 用 ，但这方面的研究较少 (蔡本俊 ，1980；蔡本俊等 ， 生产能力增长缓慢 ，无法满足钢铁工业的巨大需求 ， 1987)，没有引起应有 的重视，膏盐层 的控矿机制还 进 口铁矿石量逐年增加 ，对外依存度已连续多年超 不清楚，是否存在铁矿浆充填型富铁矿体，国内外都 过 50 ，而进 121铁矿石 的价格连年大幅度提高，使 存在激烈地争论 (翟裕生等，1982；林新多，1984；赵 得我国工业化和城镇化的成本激增 ，形势十分严峻。 永鑫，1993；Meinerteta1．，2005；Bartoneta1．， 矽卡岩型(又称接触交代型)铁矿床一般呈透镜 1996；Frutos et a1．， 1975； Henriquez et a1．， 状产于中(酸)性侵入岩体与碳酸盐 围岩 的接触带。 2003；Hailereta1．，2009)。 矽卡岩型铁矿的规模虽不及沉积 (变质)铁矿 ，但矿 1 我国矽卡岩型铁矿的主要类型和特 石品位高 ，全铁品位一般为 40 ～55 ，大多属富 征 矿 ，易选，常伴生 Cu、Au等成矿元素 ，经济价值大，