前寒武纪喷流沉积型红山式铁矿找矿模型

2025-04-01 05:22:11

推荐回答（1个）

回答1：

（一）控矿地质因素分析

据左国朝等（2005）资料，红山式铁矿的含矿岩系主要是青白口纪大豁落山群（注：项目改为蓟县系平头山组）。岩性由下而上分4个岩组：除一岩组中部薄层大理岩内夹条带状磁铁矿层外，4岩组为红山式铁矿的主要含矿岩系。该组顶部为绢云绿泥千枚岩，斑点状云母石英片岩、石英岩，之下为主磁铁矿层位，由含砂磁铁矿化硅质岩、磁铁矿、镜铁矿、赤铁矿和部分地段中的硬绿泥石化、阳起石、透辉石化磁铁矿化砂岩或含砂磁铁石英岩构成。中部为数米厚的白云质大理岩和石英岩，下部为黑云绢云绿泥千枚岩夹少量安山岩沉积，厚50～150m；上覆为震旦纪洗肠井群的不整合冰碛砾岩沉积或寒武纪西双鹰山组黑色薄层硅质岩沉积。

从资料看，含红山式铁矿的蓟县系平头山组，地域上多集中出露于窑洞努如、平头山—沙井南、罗雅楚山南坡荒草滩—大山头一带，为一个由晚太古－早元古代敦煌岩群多个古陆地块所围限的海湾式裂陷盆地（图1-4-4），这可由火石山南和图幅以西小泉一带的平头山组地层和有零星铁矿点出露所说明。航磁异常反映，这套含铁岩系在寒武－奥陶系地层之下还有明显显示。左国朝等（2005）依据甘蒙北山和东疆南天山的青白口纪沉积相分析，也认为：“青白口纪中期该区为一种相对稳定的平坦浅海－滨海碳酸盐台地相的潮坪环境，到了晚期本区海域的中轴地带发生了断陷作用，出现一条东隆西沉的新生断陷海槽”，可能正是这种古陆围限海盆环境有利于高硅富铁热卤水胶体物质的沉淀。

该类型铁矿的形成和高硅富铁胶体的来源，由含铁矿层的第四岩组早期沉积过程中出现少量安山岩，铁矿石中含大量灰紫色碧玉团块和硅质条带，以及矿体产出部位多发育顺层状产出的中基性火山岩及浅成岩脉说明，铁矿应与深部火山作用和火山热泉有关，属一种热卤水喷流沉积成因的铁矿床。另据同位素年龄资料，在中元古代蓟县纪时段，除有与铁矿层有关的火山作用外，区域上同时还有一次较明显构造热事件相伴随，如古堡泉古老变质岩系中有U-Pb法年龄为1311Ma、1229Ma的深成侵入体，红柳园有Sm -Nd法全岩年龄为1207Ma和1027Ma的辉长岩侵入体（杨雨，1990），架子井西有1148Ma(Sm-Nd）变质年龄的斜长角闪岩、旧井1131Ma(U-Pb）的片麻状花岗岩、蛇跃区1022M_a和沙疙瘩井1148Ma的变质年龄数据等。这似乎揭示，这一时段与构造热事件相关的火山作用可能是形成该类型铁矿的重要物质基础。当然，值得指出，这一构造－岩浆热事件，一般多出现在红山铁矿以南的塔里木古陆构造系统的北缘一带，而以北的广大地域几乎未见相近时代的侵入体和热变质作用事件记录。这似乎可展示出一种由南缘造山隆升而形成北侧的一种陆缘弧火山作用的配置关系。

另一方面，由于铁矿石矿物主要为磁铁矿与少量镜铁矿、赤铁矿和围岩普遍具某些矽卡岩类型的阳起石、透闪石和透辉石矿物组合分析，区域热变质作用是进一步造成铁矿变质富化的重要条件或因素之一。由同位素年龄数据和铁矿层上覆震旦系或寒武系弱变质情况说明，这种铁矿层变质富化和矽卡岩化作用，大体应发生在青白口纪时期（即800～650Ma）。这与同区域上出现的一次重要构造热事件相一致，如有旱山变基性火山岩680Ma(Ar-Ar）变质年龄、勒巴泉南片麻岩的766Ma(Pb-Pb）变质年龄、月牙山浅色斜长花岗岩的729Ma(Rb-Sr）等时线年龄，以及旱山花岗岩的649.56Ma(Rb-Sr）等时线年龄等。

图1-4-4 甘肃北山营毛沱地区红山式铁矿与航磁异常产出关系略图　（底图据左国朝等，2005）

总之，红山式铁矿的形成是特定环境的沉积相、岩浆－热卤水和区域热动力变质作用等的综合因素共同作用过程的产物。

（二）找矿标志分析

1.航磁异常

区域上，1:5万ΔT航磁异常呈带状有规律地分布，异常形态与区域地层褶皱构造形迹一致，延伸稳定，ΔT值大于200nT的高磁异常区是发现红山式铁矿极为重要的区域地球物理找矿标志；

2.地层

蓟县系平头山组顶部第四岩段为红山式铁矿最重要的含矿岩系。铁矿层顶部为绢云绿泥千枚岩、绢云母化砂岩粉砂岩、变安山玄武岩、含砂硅质岩和石英岩，下部为白云质大理岩、石英砂岩、黑云绢云绿泥千枚岩和少量安山岩，其间的磁铁石英岩和少量镜铁矿、赤铁矿的产出是直接的找矿标志；

（3）灰紫色碧玉岩团块、硅质条带和某些隐爆角砾岩的发现，对发现铁矿层具有一定的指示意义；

（4）震旦系米黄色大理岩和冰碛砾岩可作为一个间接指示标志层，只要它出露，在它的下部有蓟县系顶部浅变质含铁细碎屑岩地层存在，就有可能找到铁矿层或铁矿化。

5.围岩蚀变

含矿层位或铁矿体上、下盘围岩的透辉石、透闪石、阳起石和黑云母化是矿体产出部位的一种特征性宏观蚀变标志。

（三）找矿模型