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我国沉积(包括火山沉积)变质型铁矿床,是一类时代古老、分布广泛的重要铁矿床。储量居全国首位,并具有“大、贫、浅、易”的特点。从近年来全国铁矿开采量看,这个类型铁矿也居首位(占63.5%),发展潜力很大。广泛分布于江西中部的新余式铁矿也属于该类型,该类型矿床品位虽然低贫,但矿石可选性能较好,开采条件较有利,储量规模较大,矿床分布集中,在江西铁矿资源中占有重要地位。
赣中地区位于杨子古板块与华南板块拼接带及附近,其南西为华南加里东褶皱系武功—北武夷复背斜,北邻宜春—铅山深断裂,是江西铁、铌钽、煤炭等资源的主要富集区。区内呈东西向分布的“新余式”铁矿是华南重要的铁矿类型之一,也是我国最年轻的硅铁建造铁矿之一,区内地层除下泥盆统缺失外,自青白口系至第四纪均有出露。铁矿主要赋存于中震旦统中的硅铁质碎屑岩建造。
铁矿形成于澄江—加里东构造旋回的早期稍晚阶段。中震旦世的火山活动为铁矿的形成提供了较丰富的铁质来源,而长安、南沱两个亚冰期之间的温暖潮湿气候,又为陆源铁质提供了良好的条件。在铁质来源相对比较充裕的情况下,在边缘海盆地带(相当于地球物理化学障)则形成了分布广泛、层位稳定的铁矿。而在其上、下地层中,由于不具备上述条件,均未有此类铁矿的出现。
华南加里东褶皱系呈近东西向展布的武功山—北武夷山、寻乌—石城两个次级复背斜带,控制了新余式铁的主要分布。这与地槽褶皱带是各类矿床集中产出地带的规律相吻合。铁矿形成后,经受了长期变形、变质,在一定部位产生多期重褶变形变质带,而且矿层的形态、产状明显受褶皱构造控制。通过序列的研究,笔者认为弯流褶皱是褶皱变形的重要阶段;塑性变形是主要的物质运动形式,多期重褶复合部位(特别是褶皱转折端)是形成厚大矿体有利的部位。
区内岩浆活动强烈,形成了多期次、多成因、多类型的岩浆岩,而“新余式”铁矿主要与震旦世海底火山作用有关,铁质也主要来自于火山物质。元古代火山活动比较活跃,火山岩或火山碎屑岩分布较广,为武功隆起区元古界震旦系硅铁建造提供了大量的铁质来源,并使之富集成矿。同时,由于火山活动所提供的成矿物质多样性、阶段性,以及中震旦世连续海侵时的古地理条件演化,自铁矿沉积后,依次出现由铁、硫(铅、锌)、锰等所组成的成矿序列,这种成矿序列可作为区域矿产的重要产出标志之一。
区内区域变质岩石分布广泛,区内主要以各种千枚岩为主,次为各种片岩、变质砂岩、大理岩、磁铁石英岩等。区域变质作用使燧石和铁氧化物发生重结晶,并随着变质程度加深,各组分颗粒特别是石英颗粒显著增大,铁矿物颗粒也随之加大。铁矿经受了不同程度的区域变质和接触变质作用,形成了不同的变质相(千枚岩—绿片岩相,绿帘石—钠长石—角闪石相)及不同的产状形态,使铁矿体(层)的形态,厚度均有剧烈的改变(如良山),矿物组合、结构、构造等亦都有所改造,特别在强烈构造挤压的轴及小型花岗岩株的周围,铁矿有相对富集的现象(如古家里)。
新余式铁矿及其稳定性与含铁岩组的岩性—岩相之间存在着紧密的关系,如新余铁矿田。当含铁岩组以硅铁质岩组,主要又以粘土岩组成时,则随着岩组厚度的增大,铁矿层厚度亦增大;反之,岩组厚度减薄,则铁矿层厚度减薄。当含铁岩组中出现较多的碎屑岩及碳酸岩盐层时,则铁矿层亦相应变薄。铁矿层的厚度和底板岩性亦有着极为密切的关系,当底板出现含碳酸盐结核的软泥岩相时,则铁矿层厚度增大,并且铁矿层的厚度和它之间距离的大小成反比关系,和顶板绿泥石片岩,有着共同消长的关系,但在矿层尖灭或层位交换地段,却呈现反常出现,即绿泥石片岩厚度增大,反而矿层的厚度减薄。
根据含铁岩组所反映出的火山沉积旋回,地球化学旋回比较完整,岩性序列、原生铁矿相序列稳定,铁矿呈稳定层状延伸和厚度、品位变化不大等特征,说明铁矿沉积时,地壳处于相对稳定阶段。又根据含铁岩组中多次火山喷发产物与多层白云岩的出现,以及火山岩中多韵律及矿层中众多条带的存在,说明地壳仍有多次颤动,但并未引起边缘海盆区质的变化。
综上所述,新余式铁矿的形成主要受华南加里东地槽所控制,生成于地槽发育早期的稍后阶段,与受深大断裂制约的火山沉积建造密切相关,常见于火山喷发旋回的偏上部—火山活动相对平静的沉凝灰岩之中。
本次研究主要是在系统收集和综合分析前人有关的地质、物探、化探、遥感及科研成果的基础上,以安富县杨家桥铁矿为典型矿床,详细剖析新余式铁矿成矿地质背景、控矿因素、矿床成因、成矿规律及找矿标志,并建立新余铁矿的成矿模式及区域内找矿准则,对赣中地区铁矿资源进行有依据的预测。