摘要要:“新余式”鐵礦位于欽杭成礦帶江西西段,為賦存于南華紀下坊組地層中的火山沉積變質(zhì)型鐵礦床。本文在野外調(diào)查和前人研究基礎上, 對其控礦條件、鐵質(zhì)來源等進行了系統(tǒng)闡述。研究認為“新余式”鐵礦成礦物質(zhì)來源于古陸巖石的風化剝蝕和海底的火山噴發(fā),鐵礦形成后經(jīng)歷多期次的褶皺改造,為“ 火山——沉積變質(zhì)型鐵礦”。
關(guān)鍵詞:“新余式”鐵礦;控礦條件;成因探討
贛中鐵礦田位于南華造山帶北緣,武功山—北武夷隆起帶西段武功山隆起東南側(cè)的神山倒轉(zhuǎn)背斜南翼[1],因最先發(fā)現(xiàn)且典型礦床出露于新余市,故習稱“新余式”鐵礦[2]。國內(nèi)有眾多學者關(guān)注過該類型礦床[1-11],龔建飛、胡受奚等[4] [11]認為其是變質(zhì)型鐵礦,余志慶、湯家富[6]等認為“新余式”鐵礦成礦物質(zhì)來源于遠源火山,湯加富、符鶴琴[8],戴元裕[5]等試圖通過對該類型鐵礦褶皺構(gòu)造的解析來探討鐵礦成因,雖都取得了一定的成就,但對鐵礦床成因依然存在爭論。
本文在“新余式” 鐵礦綜合科研基礎上,側(cè)重闡述該鐵礦主要控礦條件,分析其成礦物質(zhì)來源,而與其它地質(zhì)同仁就該類型鐵礦開發(fā)、研究等進行交流。
1 控礦因素
1.1 控礦地層
“新余式”鐵礦賦存在南華紀淺變質(zhì)的千枚巖和片巖中,巖石原巖面貌較清楚,恢復原巖構(gòu)造為含火山—陸相硅鐵巖沉積建造夾類復理石的泥砂質(zhì)建造[9]。“新余式”鐵礦賦存于南華系上統(tǒng)楊家橋組第二巖性段(Nh2y2))中,即條帶(紋)狀磁鐵石英巖。其頂板為含磁鐵礦(二云母)石英片巖、夾含石榴石、角巖假礫石英片巖,往下磁鐵礦逐漸減少,由含磁鐵綠泥石英片巖過渡為含黃鐵礦白云母石英片巖,再為次石墨質(zhì)石英片巖,而與松山組分界。
1.2 控礦構(gòu)造
研究區(qū)主體構(gòu)造為神山倒轉(zhuǎn)背斜南翼形成的單斜構(gòu)造[11],背斜北翼被萍樂斷裂等沖斷,南翼為含鐵層,其控制著鐵礦層的分布。
在單斜構(gòu)造基礎上發(fā)育的褶皺構(gòu)造,為研究區(qū)的主體褶皺構(gòu)造。該期以層理面為變形面,形成一些北東東向,軸面北傾的大型褶皺隆起及倒轉(zhuǎn)褶帶,伴隨有早期成巖變質(zhì)作用[3]。由于后期構(gòu)造作用的影響,神山倒轉(zhuǎn)背斜的傾伏端及其南翼次級褶皺甚為發(fā)育,形變?yōu)閷捑忨耷鷺?gòu)造如黃虎背形、洋源倒轉(zhuǎn)向形等(圖1)
該期構(gòu)造形變使早期褶皺產(chǎn)生變形、變位,形成北北西向的韌性剪切帶。后期在前兩期面理為構(gòu)造形變面,形成一些規(guī)模較大,使鐵礦層變得更為復雜的線狀褶皺及穹窿狀、卵狀混合巖隆起。
1.3 控礦巖漿巖
研究區(qū)內(nèi)主要的巖體有西部的山莊花崗閃長巖體(燕山期)和東部的城上花崗巖體(加里東期),兩巖體皆呈巖基侵入震旦系上部地層中。其次有城門北、武元、下桐嶺、芳洲等燕山期酸性小巖體侵入。同時還有呈近東西向帶狀分布的新余神山、嶺上、渥塘一帶超基性巖群。巖體侵入過程除對含鐵巖系產(chǎn)生疊加變質(zhì)影響外,對鐵礦層的空間延展也產(chǎn)生阻斷、吞蝕等不同程度負面影響,使得鐵礦層局部增厚或變?。▓D2)。
2 成因探討
2.1 成礦物質(zhì)來源
關(guān)于鐵質(zhì)的來源,目前多認為來自海底火山作用。因為“新余式”鐵礦屬于阿爾戈馬型鐵礦,而阿爾戈馬型總伴有大量火山巖,且鐵建造總是在火山巖最厚的地方形成,因此鐵礦起源于海底火山作用可能性較大。
本文通過良山、天平上、楊家橋等礦區(qū)的勘查發(fā)現(xiàn),研究區(qū)巖石組合主要為絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖、炭質(zhì)千枚巖、碳酸鹽巖及少量變質(zhì)砂巖等。有時可見變余水平層理或微波狀水平層理。原巖為一套砂質(zhì)、粉砂質(zhì)、粘土質(zhì)、碳酸鹽類和炭質(zhì)巖層,為古陸受強烈風化剝蝕作用,鐵質(zhì)被搬運至鄰近海盆中沉積。因此,成礦物質(zhì)不但來源于海盆地中的火山噴發(fā)作用,還可能來源于古陸巖石的風化剝蝕作用。
2.2 成因類型
關(guān)于“新余式”鐵礦成因類型,一直存在著 “火山一沉積說”、 “水下原隆起說”及“陸源剝蝕說”等[6]。調(diào)查發(fā)現(xiàn):①鐵礦的厚層(20-200米)賦存部位是火山噴發(fā)中心且呈串珠狀沿地槽走向斷續(xù)排列,且寬度多在500米左右,遠離噴發(fā)中心則迅速變?yōu)樾∮?米的薄礦層,并在淺部形成一個錐形;②磁鐵礦層中普遍發(fā)育在流動或半固結(jié)狀態(tài)下堆積滑塌形成的,但在頂?shù)装逯袆t少見揉皺現(xiàn)象(圖3);③鐵礦層沿走向自湖南醴陵至江西資溪,綿延幾百千米,但沿傾向或延深方向在1-2千米之間,局部幾百米范圍內(nèi)迅速變薄,直至尖滅。但薄層中仍然保留著滑塌構(gòu)造。
因此,鐵礦的成因不全是海水對火山物質(zhì)進行海解和陸源部分物質(zhì)在海盆的適當部位的沉積分異,而是有些為海底火山噴發(fā)過程中直接形成。
3 結(jié)論
①“新余式”鐵礦床是一套正常的海水沉積硅鐵建造,成礦物質(zhì)來源于海盆地中的火山噴發(fā)物質(zhì),也可能來源于古陸巖石的風化剝蝕作用使得陸源物質(zhì)分解沉積。
②“新余式”鐵礦主要形成于海底火山噴發(fā)環(huán)境,經(jīng)后期地殼運動及火山活動,且較嚴格受變質(zhì)建造和變質(zhì)構(gòu)造的控制,原始鐵礦層沉積形成后經(jīng)過多期次、多方向、多型式褶皺構(gòu)造改造而發(fā)生形變,故定為沉積的且又經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)改造的“火山沉積變質(zhì)型鐵礦”。
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