劉 磊,喬冠軍,柳長(zhǎng)峰,周志廣,

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京100083;2.山東省泰安市東平縣公路局,山東泰安271500;3中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)地質(zhì)調(diào)查研究院,北京100083)

沉積變質(zhì)改造型鐵礦床顧名思義是指經(jīng)歷了沉積,變質(zhì),改造三個(gè)階段。其中一種重要類型的礦床為形成于前寒武紀(jì)的鐵礦床,其礦石組成由硅質(zhì) (碧玉、燧石、石英)和鐵質(zhì) (赤鐵礦、磁鐵礦)薄層呈互層狀,又稱鐵-硅建造、條帶狀鐵建造 (簡(jiǎn)稱B IF)。最近有人研究認(rèn)為B IF型鐵礦與海底熱水噴流沉積作用有關(guān),其為成礦提供了鐵質(zhì)來(lái)源。

1 大地構(gòu)造背景與熱水噴流成礦

沉積變質(zhì)型鐵礦一般認(rèn)為鐵質(zhì)來(lái)源為海底火山作用,然后運(yùn)移到合適部位沉積成礦,一般產(chǎn)于太古代的火山噴發(fā)盆地構(gòu)造環(huán)境,先是火山噴發(fā),攜帶大量成礦物質(zhì),然后地貌影響,成礦物質(zhì)向四周運(yùn)移,在適當(dāng)?shù)牟课缓臀锢砘瘜W(xué)條件下,沉積成礦,并表現(xiàn)出成礦的礦物相分帶特征。李志紅[1]在研究鞍山B IF礦床時(shí),為Fe質(zhì)來(lái)源提供了同位素方面的證據(jù):B IF的Fe同位素成分與Eu異常存在非常明顯地正相關(guān)關(guān)系,這清楚地表明鞍本地區(qū)BIF中鐵的來(lái)源與海底火山熱液活動(dòng)有關(guān)。

對(duì)于沉積變質(zhì)型鐵礦 (B IF),現(xiàn)在有學(xué)者指出可能與海底熱水噴流作用有關(guān)[2],主要是海底熱水噴流為成礦提供了鐵質(zhì)來(lái)源。公認(rèn)的看法是,熱水沉積成礦是海底 (湖底)深部高密度的硅質(zhì)熱鹵水通過(guò)同沉積斷裂上涌,攜帶大量的Fe、Cu、Pb、Zn等成礦物質(zhì),噴出海底地表與冷水混合,在噴口附近形成沉積成礦作用。最近,人們認(rèn)為含硫鐵礦建造并非原始沉積相,而是后來(lái)交代成因,屬后生作用形成,氧化物相鐵礦建造中硫化物和金礦化是礦化化熱液運(yùn)移和沉淀作用的結(jié)果[3]。本文描述改造型鐵礦層不是通常沉積成因的鐵礦建造。

2 低溫滲流成礦的沉積建造特征

一般認(rèn)為全球前寒武紀(jì)B IF成因具有普遍性,B IF是古海洋的化學(xué)沉積,同時(shí)具有明顯的火山熱液的貢獻(xiàn)。李志紅在這方面也提供了更充足的同位素證據(jù),條帶狀鐵建造 K2O、Na20、CaO、M gO、A l2O3、TiO2等組分的含量非常低,表明B IF中碎屑組分很少。同時(shí),B IF的頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化REE配分模式呈現(xiàn)海水和海底熱液特征的La、Eu、Y正異常和Ce負(fù)異常,表明B IF是古海洋的化學(xué)沉積。

此類礦床主要形成于前寒武紀(jì),條帶狀鐵礦建造是以硅、鐵質(zhì)為主的化學(xué)沉積物,其中可夾雜一些次要的膠體物質(zhì)和少量同沉積黏土礦物,形成于火山間歇期或?qū)庫(kù)o期。由于裂谷盆地構(gòu)造環(huán)境和化學(xué)環(huán)境的不均一性,可形成硫化物相(強(qiáng)還原環(huán)境)、碳酸鹽相 (還原環(huán)境)、硅酸鹽相(還原環(huán)境)和氧化物相 (Fe3O4到 Fe2O3代表從還原環(huán)境過(guò)渡到氧化環(huán)境)。

對(duì)前寒武紀(jì)鐵礦的建造特征,前人有過(guò)詳細(xì)的歸納。根據(jù)礦床的形成時(shí)代和含礦建造的不同,可以簡(jiǎn)化分為分為阿爾戈馬型 (A lgoma)和蘇必利爾型 (Superior)。

阿爾戈馬型鐵礦特征:鐵礦主要形成于新太古代以前,鐵礦的形成在空間和時(shí)間上與優(yōu)地槽海底火山活動(dòng)密切相關(guān),大多發(fā)育于綠巖帶上。鐵礦主要與綠巖帶中上部的火山碎屑巖相伴生,并靠近濁積巖組合。此類鐵礦建造的硫化物相或碳酸鹽相產(chǎn)在靠近火山中心處,氧化物相通常遠(yuǎn)離火山中心,硅酸鹽相位于兩者之間。鐵礦常由灰色、淺黑綠色鐵質(zhì)燧石和赤鐵礦或磁鐵礦組成窄條帶狀。

蘇必利爾型鐵礦特征:鐵礦主要分布在古元古代地槽區(qū),形成于具冒地槽性質(zhì)的開(kāi)闊海盆中,常有火山活動(dòng)。其建造層序特征自下而上一般為:白云巖、石英巖、紅色或黑色鐵質(zhì)頁(yè)巖、鐵礦建造、黑色頁(yè)巖和泥質(zhì)板巖,鐵質(zhì)建造一般產(chǎn)在上述層序的下部。在某些地段鐵礦建造和基底巖石之間被石英巖、粗砂巖和頁(yè)巖隔開(kāi),鐵礦層呈條帶狀鐵礦石。氧化物相主要為磁鐵礦或赤鐵礦,碳酸鹽相以菱鐵礦為主,并有磁鐵礦和鐵硅酸鹽類礦物伴生。硫化物相主要是黃鐵礦,常含細(xì)粒的富硅質(zhì)泥巖。這類礦床主要分布在加拿大地盾的克科蘭德湖地區(qū)、美國(guó)的佛米利思地區(qū)、原蘇聯(lián)的庫(kù)爾斯克磁異常區(qū),我國(guó)的鞍山-本溪地區(qū)、冀東地區(qū)、五臺(tái)地區(qū)等。其礦物相分帶見(jiàn)圖1。

前人研究表明,條帶狀鐵礦建造是以硅、鐵質(zhì)為主的化學(xué)沉積物,其中可夾雜一些次要的膠體物質(zhì)和少量同沉積黏土礦物,形成于火山間歇期或?qū)庫(kù)o期。由于裂谷盆地構(gòu)造環(huán)境和化學(xué)環(huán)境的不均一性,可形成硫化物相,碳酸鹽相、硅酸鹽相和氧化物相。目前比較公認(rèn)的模式是,熱水沉積成礦是海底 (湖底)深部高密度的硅質(zhì)熱鹵水通過(guò)同沉積斷裂上涌,攜帶大量的 Fe、Cu、Pb、Zn等成礦物質(zhì),噴出海底地表與冷水混合,在噴口附近產(chǎn)生成礦作用。阿爾戈馬型B IF和蘇必利爾型B IF可能分別屬于近噴口和遠(yuǎn)離噴口的熱水噴流沉積礦床。

圖1 沉積鐵礦床鐵礦物相分帶示意圖 (據(jù)姚鳳良)

3 區(qū)域變質(zhì)對(duì)礦床的改造

3.1 變質(zhì)作用因素

一般認(rèn)為變質(zhì)礦床的形成下列因素控制:含礦建造;變質(zhì)作用熱液體系;適當(dāng)?shù)臉?gòu)造條件。三個(gè)條件中,含礦建造處于主導(dǎo)地位。

含礦建造的含礦性是形成變質(zhì)礦床的物質(zhì)基礎(chǔ)。變質(zhì)作用是一定的含礦建造在一定階段,在適當(dāng)?shù)臉?gòu)造環(huán)境內(nèi)形成,經(jīng)歷某一變質(zhì)作用形成的一套區(qū)域性的有規(guī)律性的變質(zhì)巖石組合。對(duì)于前寒武紀(jì)的B IF鐵礦床,其形成可能與基性的海底火山活動(dòng)有關(guān),其含礦建造的意義甚至超過(guò)正常沉積的產(chǎn)物[4]。

變質(zhì)作用中的變質(zhì)熱液成分是在變質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的,部分來(lái)源于原巖粒間所含的水分,部分來(lái)源于礦物質(zhì)之間脫水反應(yīng)所析出,此外還有裂隙水及地下水循環(huán)有關(guān)。主要是 H2O,還常含有CO2、S、O、F、Cl等易揮發(fā)分,這些能形成粒間溶液和流動(dòng)熱液,促進(jìn)巖石中的各種組分進(jìn)行重新分配組合,并能通過(guò)溶液進(jìn)行遷移搬運(yùn),使元素重新聚散。

構(gòu)造應(yīng)力所產(chǎn)生的變形是區(qū)域變質(zhì)作用中的一個(gè)重要方面。在強(qiáng)烈的變形中,褶皺軸部或傾末端地層顯著變厚膨脹,并且次一級(jí)的構(gòu)造裂隙發(fā)育,有利于含礦熱液活動(dòng)二形成富礦體。其次構(gòu)造應(yīng)力引起的各種斷裂帶和破碎帶,因?yàn)榱严栋l(fā)育,巖石破碎,有利于成礦物質(zhì)再次活化,元素再次聚集形成富礦。

3.2 變質(zhì)作用

根據(jù)大量資料來(lái)看,前寒武紀(jì)鐵礦均遭受了不同程度的區(qū)域變質(zhì)作用,而這種改造作用基本是在封閉體系中進(jìn)行的,作用結(jié)果主要表現(xiàn)在礦層總體化學(xué)成分不變,而礦物相的重新組合,具有以下基本特點(diǎn)。

1)變質(zhì)級(jí)別。條帶狀含鐵建造往往產(chǎn)出于一個(gè)旋回的頂部,與綠巖帶中上部的火山碎屑巖相伴生,并靠近濁積巖組合。阿爾戈馬型鐵礦一般都經(jīng)受了綠片巖相和角閃巖相的變質(zhì)作用。礦床一般有一系列的透鏡狀礦體構(gòu)造規(guī)模巨大的礦帶。蘇必利爾型鐵礦大多數(shù)鐵礦未遭受變質(zhì)或受淺變質(zhì) (綠片巖相),部分可達(dá)角閃巖相。一般在進(jìn)化的區(qū)域變質(zhì)作用過(guò)程中,鐵的活動(dòng)性增加,而在退化的區(qū)域變質(zhì)作用中,鐵的活動(dòng)性降低,這也是大型前寒武紀(jì)沉積變質(zhì)鐵礦一般產(chǎn)于淺變質(zhì)巖帶中的原因。

2)礦石礦物相轉(zhuǎn)變。對(duì)于受變質(zhì)礦床主要取決于原礦床類型;對(duì)于變成礦床來(lái)講,主要取決于變質(zhì)發(fā)生的物理化學(xué)條件,變質(zhì)原巖組成和原礦床類型。對(duì)于硅鐵建造的礦床來(lái)說(shuō),其原始物質(zhì)一般認(rèn)為是膠體形式沉積的含鐵的燧石,經(jīng)輕微變質(zhì)成為含細(xì)小的紅色半透明鏡鐵礦鱗片的碧玉巖,后來(lái)經(jīng)過(guò)更深層次的稍微還原環(huán)境下即為變質(zhì)形成磁鐵石英巖。

鐵礦建造的沉積碳酸鹽的變質(zhì)取決于赤鐵礦的存在,其中變質(zhì)作用的流體主要是CO2組成。變質(zhì)熱液活動(dòng)中因CO2、SiO2等組分的帶出而發(fā)生了鐵的進(jìn)一步富集。

一般在鏡下可以看見(jiàn)石英包裹磁鐵礦或磁鐵礦鑲嵌在石英顆粒之間,與石英犬牙交錯(cuò),互相鑲嵌,說(shuō)明石英和磁鐵礦石經(jīng)過(guò)重結(jié)晶形成的。經(jīng)歷這一改造,礦石顆粒增大,同時(shí)品位提高。

3)富集成礦。最近黎愛(ài)國(guó)等[5]在討論鞍山市富鐵礦成因時(shí),綜合前人觀點(diǎn)提出了這種條帶狀磁鐵礦的的富礦成因有以下兩種模式:被動(dòng)式富集和主動(dòng)式富集。被動(dòng)式,即為變質(zhì)水熱液富化成礦,變質(zhì)水熱液沿著巖石中的裂隙、空隙活動(dòng),吸收周圍巖石中的成礦物質(zhì)“搬運(yùn)”到適宜的地點(diǎn)成礦。主動(dòng)式,即即自催化與互催化說(shuō),過(guò)飽和-成核-消耗循環(huán),產(chǎn)生出更多的條帶狀鐵氧化物沉淀,通過(guò)溶解-遷移-成核-生長(zhǎng)反饋,形成富鐵礦。有學(xué)者指出這種變質(zhì)作用為一種自組織成礦作用[6]。

變質(zhì)作用使得有用的鐵礦物在特定的地方富集,無(wú)用的礦物元素遷出,而達(dá)到硅鐵分離,去硅存鐵結(jié)果,形成了鞍山本溪地區(qū)特有的“鞍山式”富鐵礦[7]。

4)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化。原先的沉積結(jié)構(gòu)經(jīng)歷變質(zhì)后轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)結(jié)構(gòu)。

5)礦體形態(tài)及產(chǎn)狀變化。在經(jīng)歷構(gòu)造應(yīng)力變質(zhì)過(guò)程中,礦體變質(zhì)后以層狀、似層狀、馬鞍狀、不規(guī)則狀為主、礦體物質(zhì)低應(yīng)力區(qū)的核部相對(duì)集中,高應(yīng)力區(qū)變薄。在平面上礦床沿構(gòu)造帶呈帶狀分布,在應(yīng)力方向轉(zhuǎn)折區(qū)和應(yīng)力大小變化去。

4 礦床的后期構(gòu)造改造

4.1 構(gòu)造改造分類:

礦床是地質(zhì)作用的歷史產(chǎn)物,礦床形成以后又經(jīng)歷了各種變化和改造:一些礦床的組成和產(chǎn)狀發(fā)生顯著變化;一些礦床經(jīng)受后來(lái)的強(qiáng)烈破壞而消失;一些礦床被保存下來(lái)。翟裕生等[8]認(rèn)為礦床被保存或被破壞,取決于兩方面的因素:一是礦床所經(jīng)歷的地質(zhì)歷史和所處的地質(zhì)環(huán)境即控制因素;二是礦床自身地質(zhì)特征所決定的抗拒改造的能力,即礦床的物理化學(xué)穩(wěn)定性。

按照翟裕生等對(duì)礦床后期變化的分類,礦床的變化主要有:變形、變質(zhì)、變位、變品位、變規(guī)模;而其遭受改變的結(jié)果主要表現(xiàn)為保存、部分保存、轉(zhuǎn)變類型、消亡。

礦床的形態(tài)變化。主要受到構(gòu)造變形影響,構(gòu)造變形樣式不同,就有不同的礦體空間變化。主要的構(gòu)造變形樣式有:

擠壓型:撓曲、褶曲、緊密褶皺、壓扁、逆掩錯(cuò)斷。

拉張型:拉斷、裂開(kāi)、拉長(zhǎng)、石香腸、階梯狀正斷層。

走滑型:錯(cuò)斷、糜棱巖化、千糜巖化。

礦床的質(zhì)量變化。對(duì)于層狀的沉積變質(zhì)型鐵礦床來(lái)說(shuō),礦石礦物的再活化差異性遷移和礦體的物理化學(xué)變化就會(huì)很發(fā)育。對(duì)于原生的條帶狀磁鐵礦而言,經(jīng)過(guò)表生氧化過(guò)程之后,磁鐵礦礦石變?yōu)槌噼F礦礦石,SiO2、磷、硫等被下滲的大氣降水淋濾帶走,有害雜質(zhì)相對(duì)減少,相對(duì)提高了礦石含鐵量和礦石質(zhì)量。

礦床的空間位置變化。是由于外界構(gòu)造作用,使得礦體空間埋深發(fā)生變化。一是由于受大地構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造影響,礦體向深部轉(zhuǎn)移,并遭受高溫高壓下的變質(zhì)作用;二是礦床形成后由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使地殼抬升,礦床向淺部轉(zhuǎn)移,若抬升劇烈,可能使礦體出露地表,遭受風(fēng)化剝蝕。

礦床的品位改變。礦體的深部轉(zhuǎn)移和淺部轉(zhuǎn)移過(guò)程中,由于物理化學(xué)條件的變化,使礦石與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),從而改變了礦石的成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造,礦石的品味發(fā)生不同程度的改變。

礦床的規(guī)模改變。礦床在后期改造過(guò)程中,可能使得礦床物質(zhì)再次活化,發(fā)生轉(zhuǎn)移,在某些部位聚集,在某些部位分散,在地表淺部遭受剝蝕,從而使得單個(gè)礦體的規(guī)模發(fā)生改變,礦床儲(chǔ)量不同程度的改變。

4.2 層狀礦體的改造

對(duì)于沉積變質(zhì)型鐵礦而言,沉積形成的礦層形態(tài)主要表現(xiàn)為層狀、似層狀,出現(xiàn)厚度不均。其原因之一可能與沉積成礦的地形影響有關(guān);二是在區(qū)域變質(zhì)作用造成礦體在不同應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)集中和分散,使得礦體呈現(xiàn)鞍狀,局部地區(qū)由于應(yīng)力影響出現(xiàn)膨大和縮小現(xiàn)象。變質(zhì)作用使礦體結(jié)構(gòu)構(gòu)造和空間品位發(fā)生變化,但對(duì)總體礦層的產(chǎn)狀影響有限。構(gòu)造對(duì)沉積作用形成的層狀礦體來(lái)說(shuō),主要表現(xiàn)為對(duì)礦體形態(tài)和空間位置的改變。

構(gòu)造對(duì)礦床的形態(tài)和空間位置的改造主要涉及褶皺變形、韌性剪切改造和斷裂改造三個(gè)方面。

1)褶皺變形。褶皺變形對(duì)沉積層狀礦體的改造表現(xiàn)為礦體形態(tài)的改變,在局部可能使礦體出現(xiàn)膨漲和縮小。同時(shí)使得物質(zhì)在擠壓構(gòu)造應(yīng)力下,物質(zhì)成分的活化遷移,由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)遷移。

第一,由于發(fā)生褶皺的巖層能干性不一,從而在巖層之間形成不同類型的空間類型。在脆性巖層、塑性巖層與負(fù)荷性巖層的組合中,總體特征是脆性巖層容易形成破裂裂隙,塑性巖層和負(fù)荷性巖層容易在裂隙充填愈合。

對(duì)于沉積變質(zhì)性鐵礦而言,其沉積建造特征表現(xiàn)為硅鐵建造,硅質(zhì)和鐵質(zhì)相當(dāng)于脆性巖層和塑性巖層,在褶皺變形中硅質(zhì)和鐵質(zhì)均可能發(fā)生活化運(yùn)移在低應(yīng)力區(qū)集中,正因如此,在礦石的顯微結(jié)構(gòu)中可以看見(jiàn)石英和磁鐵礦呈鑲嵌狀,其次從野外勘探看出,礦體在某些部位呈現(xiàn)透鏡狀和膨縮現(xiàn)象,也說(shuō)明了石英和磁鐵礦都可能在褶皺變形中發(fā)生運(yùn)移。

除了褶皺可引起礦體物質(zhì)向核部聚集外,交叉的節(jié)理或裂隙也可以產(chǎn)生破裂空間,從而使物質(zhì)向低應(yīng)力區(qū)聚集,在交叉部位形成礦瘤。因此要正確分析礦體的成因是受褶皺控制還是其他因素影響。

第二,在局部層間不一致的滑動(dòng)過(guò)程中,形成層間張開(kāi),形成局部膨大富集。

第三,褶皺變形可能有多期作用,對(duì)原先沉積作用形成的層狀礦體而言,在后來(lái)多期褶皺變形中,可以有不同強(qiáng)度褶皺的疊加,可以有不同方向褶皺的疊加,形成了非常復(fù)雜的礦體形態(tài)。

在強(qiáng)烈的褶皺變形中,由于構(gòu)造變形總伴隨著熱作用,使得成礦物質(zhì)呈現(xiàn)不同程度的活化,從而造成成礦物質(zhì)的化學(xué)遷移和物理遷移,遷移表現(xiàn)為成礦物質(zhì)由高壓應(yīng)力區(qū)域向低壓應(yīng)力區(qū)域遷移,同時(shí)由于物質(zhì)的活化程度和遷移能力的差異,形成了具一定規(guī)律的分帶性。

第四,平面上的變化,褶皺變形對(duì)礦體的改造在平面上使礦體也隨著出現(xiàn)厚度、產(chǎn)狀的變化。

2)韌性剪切改造。張瑞華[9]在研究歪頭山鐵礦時(shí),發(fā)現(xiàn)從褶皺不同部位鐵礦體的厚度來(lái)看,各部位礦體厚度不均勻,甚至尖滅。這除了褶皺本身的影響外,韌性剪切作用占了主導(dǎo)地位。進(jìn)而認(rèn)為該區(qū)不僅褶皺改造了已有礦床,而且褶皺可以演變到韌性剪切帶,韌性剪切帶晚期的韌脆性變形更加大了礦體運(yùn)移幅度,韌性變形形成的一系列透鏡狀礦體,進(jìn)一步發(fā)生韌脆性變形而發(fā)生拉斷以及大規(guī)模遷移、錯(cuò)位,從而形成褶皺和韌性剪切帶共同對(duì)礦床進(jìn)行了改造。

3)斷裂改造。斷裂構(gòu)造對(duì)礦體的改造主要表現(xiàn)在礦體空間位置的改變。

第一,剖面變化。礦體在剖面上的總體變化表現(xiàn)為礦體埋深加大或抬升出露地表,其中主要由正斷層和逆斷層的作用,造成兩盤相對(duì)的上升和下降,從而使得礦體被錯(cuò)斷,礦體的空間位置發(fā)生變化。

對(duì)于地殼淺層次埋藏不深的沉積型層狀礦體來(lái)說(shuō),礦床形成后,斷裂構(gòu)造在淺表一般表現(xiàn)為脆性力學(xué)性質(zhì),因此本文不深入討論,僅就淺表層次的斷裂的安德森模式進(jìn)行討論,根據(jù)斷層的應(yīng)力機(jī)制,上下盤運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,可以分為如下基本類型。

正斷層,通常此類斷層主要出于拉張構(gòu)造體制下,形成地塹和地壘構(gòu)造形式,以上盤相對(duì)下降、下盤相對(duì)上升為其主要特征,通常斷層幅度較大,礦體被錯(cuò)斷。正斷層作用通常使得礦體在埋深上加大或減小,因此在礦體產(chǎn)狀弄清后,厘清斷層面的傾角和斷層錯(cuò)動(dòng)的位移,就可以推測(cè)出礦體的三維空間位置。此外對(duì)于階梯狀正斷層,應(yīng)詳細(xì)分析的階梯狀斷層的規(guī)律、位移大小和方向,才能做出正確的推斷。在斷層產(chǎn)狀轉(zhuǎn)折點(diǎn),形成局部礦體富集。

逆斷層,通常此類斷層形成于擠壓體制下,上盤相對(duì)上升,下盤相對(duì)下降。逆斷層比較發(fā)育的地區(qū)通常形成一系列的逆斷層,在剖面上表現(xiàn)為逆沖推覆構(gòu)造,造成礦體在多個(gè)部位被錯(cuò)斷,因此要詳細(xì)研究區(qū)域斷裂分布的格架,厘清斷層運(yùn)動(dòng)的傾角和斷層的位移距離,弄清斷層發(fā)育的序列,從而弄清礦體被錯(cuò)斷的具體部位和錯(cuò)斷距離,推斷出礦體在改造后的空間位置,為勘探提供依據(jù)。

走滑斷層,走滑斷層最顯著特點(diǎn)表現(xiàn)為兩盤水平錯(cuò)動(dòng),礦體被水平錯(cuò)動(dòng),因此一般在弄清礦體產(chǎn)狀后,測(cè)定走滑運(yùn)動(dòng)的方向和錯(cuò)動(dòng)位移,就可以確定礦體的具體分布。

第二,滑動(dòng)面上的變化。在逆斷層作用上,由于擠壓應(yīng)力使斷層面形成一定的開(kāi)放孔隙空間,成礦物質(zhì)受到應(yīng)力驅(qū)動(dòng)由高應(yīng)力區(qū)向低應(yīng)力區(qū)轉(zhuǎn)移,從而在斷層面或?qū)用嫔铣尸F(xiàn)礦體局部膨大和縮小的現(xiàn)象。

第三,平面變化。礦體在平面上的總體變化表現(xiàn)為礦體被各種不同大小級(jí)別的斷裂所切割,使得礦體形態(tài)及其不規(guī)則,因此要詳細(xì)分析斷裂活動(dòng)的順序和斷距、斷層面的產(chǎn)狀,結(jié)合礦體的產(chǎn)狀得出礦體在三維空間的分布。

第四,復(fù)雜的改造形態(tài)。在原先礦體被褶皺基礎(chǔ)上,礦體又經(jīng)歷斷裂改造使礦體產(chǎn)狀和空間位置變化復(fù)雜。

在褶皺變形疊加后期斷裂改造過(guò)程中,褶皺核部和斷裂產(chǎn)狀變化、斷裂跡線轉(zhuǎn)彎、斷裂性質(zhì)發(fā)生改變處,形成開(kāi)放擴(kuò)張的空間,為一低應(yīng)力區(qū),在從而使得成礦物質(zhì)發(fā)生物理和化學(xué)的遷移,在拉張開(kāi)放空間礦體厚度加大,在擠壓緊縮地段厚度劇減,形成局部高度富集礦體。同時(shí)由于斷層錯(cuò)斷,礦體在延伸方向上錯(cuò)位或者尖滅。

對(duì)于沉積變質(zhì)型鐵礦而言,其初始形成時(shí)代為太古代和元古代,后來(lái)發(fā)生強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),地殼造成地殼改造,初始礦床受到變質(zhì)作用和構(gòu)造變形的疊加作用,礦床或被富集,或改型,或埋深加大,或抬升剝蝕,形成現(xiàn)今所見(jiàn)的復(fù)雜的三維空間幾何形態(tài)[10]。

5 總結(jié)

沉積變質(zhì)改造型鐵礦其成礦過(guò)程經(jīng)歷了一系列復(fù)雜的過(guò)程[11],其初始沉積成礦作用一般發(fā)生在太古代和元古代,主要與拉張構(gòu)造體制下的海底火山噴發(fā)-熱液噴流作用相關(guān),經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)移形成初始沉積型層狀礦床,之后經(jīng)歷長(zhǎng)期而廣泛的區(qū)域變質(zhì)作用,使得初始礦床的成礦物質(zhì)發(fā)生物理轉(zhuǎn)移和化學(xué)變化,礦床重新組合,形成富集型礦床。一般區(qū)域變質(zhì)作用使礦床富集的同時(shí),也發(fā)生礦體的構(gòu)造動(dòng)力遷移和構(gòu)造改造,礦體發(fā)生幾何形態(tài)改變,三維空間位置改變,礦床的規(guī)模和儲(chǔ)量發(fā)生改變。因此應(yīng)細(xì)致分析沉積—變質(zhì)—改造的全部過(guò)程,弄清三種過(guò)程的作用規(guī)律,從定性和半定量方面加以全面分析,從而更加全面認(rèn)識(shí)一個(gè)礦床的形成史。

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