【導(dǎo)讀】指導(dǎo)教師成績(jī)（35%）：；評(píng)閱人成績(jī)（15%）：；千馬鐵礦位于河北省青龍滿族自治縣境內(nèi)。出露底層有單塔子群、元古界地層、古生界地層和第四紀(jì)地層。其中單塔子群由一套中－淺變質(zhì)巖系組成，元古界地層為。一套淺海相沉積巖，古生界地層的巖性為白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)頁(yè)巖夾煤層。層褶皺強(qiáng)烈，形成一系列近南北向褶皺及東西向、北西向、北東向三組斷裂。經(jīng)進(jìn)行過詳查工作，并證實(shí)千馬鐵礦為沉積變質(zhì)鐵礦。本文通過描述不同地質(zhì)時(shí)期的。式和沉淀等，通過上述過程進(jìn)而得出結(jié)論。

　　

【正文】 質(zhì)、 粘土巖 硅鐵建造， 有的礦區(qū)旋回發(fā)育比較完整，有的礦區(qū)旋回發(fā)育不完整。 構(gòu)造對(duì)鐵礦的控制 本區(qū)前震旦硅鐵巖層沉積以后，經(jīng)歷了長(zhǎng)期多次的構(gòu)造作用，從而使原始簡(jiǎn)單層狀的巖層和礦層遭受了褶皺、斷裂、透鏡體化、塑性變形等改造作用，形成了復(fù)雜多樣的礦體形態(tài)和礦帶分布格局，構(gòu)造對(duì)礦體的改造作用是有一定規(guī)律的。 隆起 與凹陷對(duì) 區(qū)域 性礦帶分布的 控制 作用 隆起的地區(qū)由于長(zhǎng)期受剝蝕．礦體保存不好，分布比較零星。凹陷地區(qū)礦層 保存完好，但往往蓋層厚、埋深大，情況不明，找礦的現(xiàn)實(shí)意義不大，隆起和凹陷的交接地區(qū)，蓋層薄，礦層埋藏淺或出露地表，剝蝕程度較低，礦層保存較好，是找礦的最有利部位。 褶皺對(duì)鐵礦的控制作用 強(qiáng)烈褶皺是本區(qū)基底構(gòu)造的突出特點(diǎn)，這對(duì)鐵礦體的形態(tài)和分布有明顯的控制作用。區(qū)域性的復(fù)式向斜構(gòu)造控制著礦帶的空間展布， 與此相對(duì)應(yīng)的復(fù)式背斜部位由于剝蝕作用強(qiáng)，礦體保存不好，往往零星殘存，構(gòu)不成密集的礦帶。全區(qū)鐵礦層由于受到同一次東西向強(qiáng)烈擠壓作用，褶皺軸的方向基本上為南 北向，軸面向西傾，由于后期構(gòu)造的迭加作用，局部偏轉(zhuǎn)呈北東向 或北西向或呈彎曲的弧形褶皺。褶皺的樞紐具有一定的波狀起伏變化，但總的趨勢(shì)是向南傾伏，而向北抬起。 這一特點(diǎn)對(duì)礦床的預(yù)測(cè)是很重要的。向斜部位保存礦體，背斜部位礦體剝蝕，是全區(qū)普遍 18 的現(xiàn)象這些礦區(qū)中礦層的向斜構(gòu)造形態(tài)是多種多樣的。 斷裂對(duì)鐵礦的控制作用 斷裂對(duì)鐵礦的控制作用有兩重性，即破壞礦層完整性的一面和保護(hù)礦層免遭剝蝕的一面。 本區(qū)在太古代階段，特別是早期和中期，以強(qiáng)烈的塑性褶皺變形為主，剛性斷裂不明顯。到了太古代末期，地殼固結(jié)硬化，發(fā)育了脆性構(gòu)造，斷裂開始出現(xiàn)，進(jìn)入元古代，斷裂與褶皺伴生，大量發(fā)育。以后經(jīng)過呂 梁運(yùn)動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)，特別是燕山運(yùn)動(dòng)作用的多次迭加，形成了復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，其中以北東東向斷裂系、北北東向．?dāng)嗔严怠⒈北蔽飨驍嗔严底顬榘l(fā)育。 顯然，這些復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)對(duì)鐵礦層首先表現(xiàn)為破壞作用，使完整連續(xù)的層狀礦體被錯(cuò)斷而形成許多斷塊，斷裂強(qiáng)度愈大，次數(shù)愈多，這種破壞性愈大。如灤縣安各莊礦區(qū)、張莊礦區(qū)，興隆爛石溝礦區(qū)等，由子多組多次斷裂的作用，礦體支離破碎，給勘探工作造成了很大困難。 在某些情況下，斷裂構(gòu)造對(duì)礦層也表現(xiàn)為保護(hù)作用。如灤縣地區(qū)，其西部由于北北東向青龍河斷裂而上升，礦層遭受剝蝕，保存較少， 北部由于北東東向斷裂而上升，礦層遭受剝蝕，保存也較少，而東南部司馬長(zhǎng)地區(qū)位于下降盤，鐵礦保存較好，成為冀東地區(qū)的最大鐵礦產(chǎn)地之一。 變質(zhì)作用對(duì)鐵礦的控制 整個(gè)冀東地區(qū)的變質(zhì)巖系屬中―深變質(zhì)帶，即基本上為角閃巖相和麻粒巖相。變質(zhì)程度較深。 除因風(fēng)化作用而形成的表生赤鐵礦石外，我們所見到的變質(zhì)礦石，其礦物共生組合基本有兩類。①石英＋磁鐵礦．②石英＋硅酸鹽＋磁鐵礦。 石英 —鐵氧化物礦石相的變質(zhì)作用 根據(jù)加拿大拉布拉多、美國(guó)上湖、澳大利亞哈默斯利、巴西米納斯吉拉斯等礦區(qū)的研究文獻(xiàn)報(bào)道，未變質(zhì)的原生沉積氧化物相礦石主 要是由燧石、碧玉或石英、磁鐵礦或赤鐵礦所組成的。據(jù) ，這些礦物在變質(zhì)作用時(shí)，主要表現(xiàn)為重結(jié)晶作用，即由隱晶變?yōu)轱@晶，細(xì)粒變?yōu)榇至?，而在各組分之間并不發(fā)生相互反應(yīng)，各自保持其獨(dú)．立變化的特征，因而原生沉積的條紋條帶狀構(gòu)造及粒狀結(jié)構(gòu)常常被保存下來．即使原始共生的赤鐵礦―磁鐵礦之間也無相互代替的現(xiàn)象，表明氧在變質(zhì)過程中呈惰性組分。 據(jù)此規(guī)律，結(jié)合本區(qū)的礦石特點(diǎn)，石英＋磁鐵礦礦石類型，可能屬于這種情況。其原生沉積相為隱晶或細(xì)粒的燧石、碧玉或石英＋細(xì)粒磁鐵礦。經(jīng)過變質(zhì)重結(jié)晶作用，隱晶或細(xì)粒的健 石、碧玉或石英～顯晶粗粒的石英，細(xì)粒磁鐵礦，粗粒磁鐵礦。相互之間未曾發(fā)生作用，條紋條帶狀 19 構(gòu)造仍然保留，形成了我們今天所看到的條帶狀磁鐵石英巖礦石。根據(jù)在變質(zhì)過程中氧呈惰性，赤鐵礦與磁鐵礦之間不發(fā)生相互代替的規(guī)律，以及礦石中僅有普遍殘留的微粒自形磁鐵礦，而無殘留赤鐵礦的事實(shí)，推斷本區(qū)原始沉積時(shí)，由于缺乏游離氧，而只沉積了磁鐵礦，沒有沉積赤鐵礦。 石英 —硅酸鹽 —鐵氧化物礦石相的變質(zhì)作用 此礦石相的原生沉積礦物組合主要是由遂石或石英、含水鐵硅酸鹽（鐵蛇紋石、鐵滑石、黑硬綠泥石）及磁鐵礦、赤鐵礦組成。其中燧石和石英 、磁鐵礦和赤鐵礦在變化過程中的演變與上基本相同。而含水硅酸鹽的演化，主要表現(xiàn)為經(jīng)過脫水作用，形成閃石類礦物。如： 7(Fe， Mg)3Si4010(OH)2=3(Fe， Mg)Si8022(OH)2+4Si02+4H20 鐵滑石 鐵閃石 變質(zhì)程度進(jìn)一步增高，閃石類礦物將轉(zhuǎn)變?yōu)檩x石類礦物。本區(qū)的石英＋硅酸鹽（閃石或輝石）十磁鐵礦變質(zhì)礦石相即屬這類情況。 關(guān)于在本區(qū)是否存在原始沉積的菱鐵礦問題，尚未解決。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，菱鐵礦在低級(jí)變質(zhì)的范圍內(nèi)是穩(wěn)定 用，可與鐵閃石一起保持到 390℃至 420℃和 Pco2=5～ 7 千個(gè)大氣壓。當(dāng)溫度高于這個(gè)限度時(shí)，即到了角閃巖相，就要發(fā)生分解，形成磁鐵礦。即： 2 Fe3O4+2CO2+CO 本區(qū)屬中一深變質(zhì)，溫度高于 400℃，原生菱鐵礦保存不了 ，分解后可形成磁鐵 礦。又根據(jù)對(duì)柞欄杖子鐵礦石中磁鐵礦氧同位素的測(cè)定 ， δ 18O最高值達(dá)到 ‰ ，具有菱鐵礦和磁鐵礦的中間值，可能為原始菱鐵礦經(jīng)變質(zhì)作用演變而來?？傊?，本區(qū)曾存在過原始沉積菱鐵礦的可能性是很大的，但是至今在全區(qū)尚未發(fā) 現(xiàn)有原生殘留菱鐵礦的 直接證據(jù)，因此尚準(zhǔn)定論，有待進(jìn)一 步深入工作。 總的看來，變質(zhì)作用對(duì)鐵礦的控制，主要表現(xiàn)為礦石礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化，即沉積礦物組合被改造為相應(yīng)的變質(zhì)礦物組合，隱晶結(jié)構(gòu)細(xì)粒結(jié)構(gòu)經(jīng)過重結(jié)晶作用變?yōu)轱@晶結(jié)構(gòu)粗粒結(jié)構(gòu)，條紋條帶狀構(gòu)造保存延續(xù)下來。這些礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化對(duì)選礦提供了非常有利的條件。至于礦體，在高溫高壓的深變質(zhì)條件下，具有塑性狀態(tài)，局部有些塑性變形和塑性流動(dòng)現(xiàn)象，而礦休的規(guī)模和品位則不發(fā)生根本性的改變。 20 混合巖化作用對(duì)鐵礦的影響 由于磁鐵石英巖的性質(zhì)與花崗質(zhì)巖石性質(zhì)差別較大， 在混合巖化作用過程中表現(xiàn)為情性，不易混合巖化，即使受到一些混合巖化作用，也主要是物理的機(jī)械作用，而化學(xué)的同化作用表現(xiàn)很微弱，從而對(duì)礦體的儲(chǔ)量和品位等均影響不大。 機(jī)械破壞作用 長(zhǎng)英質(zhì)或花崗質(zhì)脈體或偉晶巖脈沿構(gòu)造裂隙穿插貫入含鐵石英巖礦層，占據(jù)了礦層的一定空間，沖亂了礦層的連續(xù)產(chǎn)狀，改變了礦體的形態(tài)，對(duì)礦體起著一定的破壞作用和貧化作用。礦體周圍的變質(zhì)巖大多被改造為均質(zhì)混合巖與混合花崗巖，許多混合脈體沿構(gòu)造裂隙穿插礦層，使得礦層產(chǎn)狀變化多端，礦體形態(tài)極不規(guī)則。 注入作用 長(zhǎng)英質(zhì)細(xì)脈順層注入礦體之中，脈體與含鐵石 英巖界線分明。鏡下觀察也沒有明顯的交代現(xiàn)象，屬一種機(jī)械貫入性質(zhì)，形成稀疏條帶狀混合質(zhì)磁鐵石英巖。這種脈體的注入增加了脈石的比例，顯然對(duì)礦體起一定的貧化作用。 礦石粒度加粗 在同一地區(qū)往往可以看到混合巖化作用強(qiáng)烈地段，礦石的粒度較租，而混合巖化作用較弱地段，礦石的粒度較細(xì)。顯然混合巖化可促使礦石顆粒重結(jié)晶加大，另外，在各礦區(qū)還經(jīng)?？梢砸姷接行┗旌厦}體與磁鐵石英巖相交接的地方，緊靠混合脈體的磁鐵礦粒度顯著變祖。寬度可達(dá) 1厘米。 改變礦石的構(gòu)造 在某些混合巖化作用比較強(qiáng)烈的礦區(qū)，往往可以看到，不僅礦石的粒度有變粗 現(xiàn)象，而且礦石的構(gòu)造形態(tài)也被改造，由條帶狀構(gòu)造變?yōu)槠闋顦?gòu)造，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)造的改變對(duì)選礦是有利的。 同化作用 在某些礦區(qū)的個(gè)別采場(chǎng)和少數(shù)鉆孔中，如捧錘山、馬城、石人溝和遷安、大楊莊礦區(qū)，曾見到緊靠磁鐵石英巖礦體的祖拉混合巖和偉晶巖中有塊狀磁鐵礦細(xì)脈、浸染狀的粗粒磁鐵礦或黑云母，一團(tuán)一團(tuán)地分布，其寬度范圍不超過 1米，磁鐵獷和黑云母團(tuán)塊所占的面積小于 10％。這顯然是混合巖對(duì)鐵礦體的同化作用現(xiàn)象，使鐵礦體中的鐵活化轉(zhuǎn)移跑到混合巖之中，呈磁鐵礦或黑云母形式存在。這對(duì)鐵礦是一種不利的貧化作用。 21 根據(jù)以上所列的各種地質(zhì)現(xiàn) 象表明，混合巖化作用對(duì)鐵礦的影響主要是物理的機(jī)械作用，寬大的混合脈伙貫入礦層可以沖亂鐵礦層，改變礦體的產(chǎn)狀和形態(tài)，順層注入鐵礦層的混合細(xì)脈可使礦體貧化；而礦石粒度的加粗和條帶狀構(gòu)造變?yōu)槠榉鼧?gòu)造，不僅沒有降低礦石的質(zhì)最，反而提高了選礦的效果。至于混合巖化對(duì)鐵礦的化學(xué)同化作用，也是存在的，但非常微弱，只在個(gè)別強(qiáng)烈的混合花崗巖和偉晶巖發(fā)育地區(qū)見到一些零星的現(xiàn)象而已。 找礦方向 在綜合分析控礦的各種地質(zhì)因素，總結(jié)成礦規(guī)律，劃分成礦區(qū)成礦帶的基礎(chǔ)上，對(duì)本區(qū)的找礦方向成礦預(yù)測(cè)提出以下一些設(shè)想 。 原巖建造是控礦的根本條 件 本區(qū)的含礦原巖建造系有四個(gè)基本類型，即火山建造、含沉積的火山建造、火山―沉積建造和含火山的沉積建造。每一類建造中都有鐵礦的沉積，具有多層位的特點(diǎn)，但發(fā)育的強(qiáng)度和規(guī)模大不相同，基本規(guī)律是隨著火山巖的減少、沉積巖的增多，礦層沉積的規(guī)模越來越大。 構(gòu) 造 是控礦的主要 因素 隆起區(qū)由于剝蝕作用強(qiáng)礦體保存差，凹陷區(qū)由于蓋層厚礦層埋藏太深不具找礦的現(xiàn)實(shí)意義，而隆起的邊緣及隆起與凹陷的交接部位是當(dāng)前戰(zhàn)略找礦的最有利地區(qū)。本區(qū)的基本構(gòu)造形式為走向南北或北北東、傾向西或北西的同斜緊密褶皺，褶皺軸多向南傾伏。背斜礦體剝蝕保留較 少，向斜礦體保留較好，且軸部往往成倍加厚。據(jù)此，戰(zhàn)術(shù)找礦應(yīng)該抓近南北方向的褶皺帶，褶皺帶中抓向斜構(gòu)造。找礦工作中應(yīng)破除單斜的傳統(tǒng)觀念，認(rèn)真研究各地區(qū)的褶皺特點(diǎn)和對(duì)鐵礦層的改造控制作用，以便有效地進(jìn)行勘探工作 。 混合巖化作用對(duì)鐵礦有一定的影晌 主要以機(jī)械作用為主，脈體的穿插注入使礦體礦石有一定的貧化，但是化學(xué)同化作用較為微弱。總之混合巖化對(duì)礦體無根本性影響，在混合巖強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū)或地段同樣可以找到比較大的鐵礦體，鞍山地區(qū)的獨(dú)木山礦區(qū)和冀東馬城礦區(qū)就是在大片混合花崗巖中找到比較大的隱伏鐵礦的。 22 結(jié)論 沉積變質(zhì)鐵礦 的形成主要經(jīng)歷先沉積后變質(zhì)的過程。 來自地殼深處或地殼淺部的鐵質(zhì)初步富集 ，并 在 一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境 下， 鐵質(zhì)經(jīng)物理化學(xué)作用得以徹底分選 ，同時(shí)隨著 一個(gè)不斷 緩慢 下降的海盆 進(jìn)一步堆積。 由于地殼的活動(dòng) ， 化學(xué)上非均質(zhì)的地慢造成了金屬在地表 不均勻分布。當(dāng)?shù)貧は鄬?duì)穩(wěn)定 時(shí)，長(zhǎng)期的物理化學(xué)分選作用 使鐵質(zhì)進(jìn)一步富集 ， 在適當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件下形成原始含鐵沉積建造 ， 以后經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用形成沉積變質(zhì)鐵礦 。 已形成的沉積變質(zhì)鐵礦仍可再次經(jīng)受風(fēng)化、沉積和變質(zhì)作用，使之富化形成富鐵礦床。 23 參考文獻(xiàn) [1] 黎愛國(guó) 王艷平 劉偉，“鞍山式” 鐵礦富礦的成因， 2021 年 10 月 [2] 沈其韓，變質(zhì)礦床成因分類的討論，北京，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所， 2021 年 9 月 [3] 王中剛 、 李韶柄 、 蘇賢譯 ，沉積變質(zhì)一熱液交代型稀土、鐵礦床的成因特征， 1973 年 3 月 [4] 李志紅、朱祥坤、唐索寒、李津、劉輝，冀東、五臺(tái)和呂梁地區(qū)條帶狀鐵礦的稀土元素特征及其地質(zhì)意義，北京，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所 國(guó)土資源部同位素地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 2021 年 10 月 [5] 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