区域性褶皱与条带状铁建造金矿 条带状铁建造(BIF)是条带状铁建造金矿赖以寄存的主体。因此,BIF的空间展布就严格地制约着条带状铁建造金矿的产出状况。众所周知,前寒武纪的条带状铁建造以及形成的铁矿床均处于强烈的变质和变形,因而不乏褶皱和剪切变形的例证。就五台山地区而言,尽管含铁岩系在全区连续地分布,但由BIF构成的大、中型铁矿床却只集中局限在具有一定间隔的特殊的构造地段,田永清(1988)曾用褶皱变形作用中的附加褶皱论证BIF成矿变形机制,说明了铁矿床的分布及其构造特征,在五台山地区与主要变形期的褶皱作用密切相关,图3-1较充分地反映出了这种关系。以含铁岩系作为标志层可以清楚地看出变质岩层总体上呈北东东向带状延伸,反映的是一个向南东倒转的扇形复式向斜。它是一个多级(至少三级)和多期褶皱(至少三级)和断裂的组合,紧闭程度向中心增强。在图中表示了五台期的第一幕和第二幕褶皱的轴迹;对含铁岩系褶皱变形影响巨大的吕梁期褶皱,其方位与五台期第二幕基本上一致,故未加以区分。但褶皱变形的多期性和多级性在典型的铁矿床中有明显的反映,图中对主要铁矿区用平(剖)面略图来显示。已知条带状铁建造金矿床(点)在空间分布上与铁矿床比较一致,表明了它们之间。
五台山地区不同类型条带状铁建造一般地质特征 五台山地区不同类型的条带状铁建造其发育规模相差较大,其中以氧化物相和混合相条带状铁建造最为发育,其次是条带状碳酸盐相铁建造,典型的硅酸盐相条带状铁建造发育规模最小。氧化物相条带状铁建造在五台群的金岗库组、柏枝岩组等都有产出,其厚度变化较大,单层条带状铁建造层厚可从10cm左右至数米,局部地段常因褶皱变形改造而明显加厚;混合相条带状铁建造主要是以铁的氧化物和碳酸盐、碳酸盐与硅酸盐类、铁的氧化物和硅酸盐类等强烈的共生产出为特征,不同的混合相条带状铁建造在空间上可以相邻产出(图2-1),不同的混合相条带状铁建造之间可呈渐变过渡形式发生变化(图2-2)。混合相条带状铁建造的形成表明了条带状铁建造形成过程中物源和成岩物理化学条件的复杂性和多变性;碳酸盐相条带状铁建造主要出露于小板峪、康家沟、殿头一带,规模一般较小,厚度变化在1m至十几米之间,延伸长从数米至百余米,其中以康家沟,小板峪一带相对发育规模较大。在小板峪可见碳酸岩相条带状铁建造与碳酸盐-氧化物混合相条带状铁建造呈紧密共生的过渡变化关系,但分界线清晰,过渡带不发育。从其产出的岩石共生组合看,在康家沟、殿头一带,条带状碳酸盐相铁建造主要与富含。
地层岩性对条带状铁建造金矿的控制 条带状铁建造金矿产于五台群金岗库组和柏枝岩组。柏枝岩组为主要成矿层位,80%以上的矿床(点)产于其中,不仅矿床(点)多,矿化强度也最大,主要矿床都分布于该组层位中。金岗库组中的矿床(点)不足20%,而且矿化强度小,只形成矿点和矿化。两个地层单元成矿的差异性与形成环境和组成岩性有关。金岗库组形成于绿岩带发展早期,构造活动频繁,沉积环境不稳定,陆源碎屑沉积物多,硅铁质化学沉积少,条带状铁建造含量少,基性火山岩相对贪铁(白瑾等,1986),经历角闪岩相变质作用,形成以斜长角闪岩类,变粒岩类为主和少量条带状铁建造的变质岩系,其含金丰度低,为(1.11~1.59)×10-9,平均1.29×10-9(田永清,1991)。柏枝岩组形成于绿岩带鼎盛时期,以基性到中酸性火山岩为主,有的地段基性火山岩达80%~90%,硅铁质化学沉积物发育,铁条带状建造含量多,经绿片岩相变质作用后,形成以绿泥片岩类、绢英片岩类、碳酸盐岩类和条带状铁建造为主的变质岩系,其含金丰度较高,(1.56~3.42)×10-9,平均为2.88×10-9,为金岗库组的2倍。组成岩性、建造含量和含金丰度直接影响成矿效应,这是柏枝岩组成矿好于金岗库组的重要原因。
条带状铁建造(BIF)中的金矿床 太古宙绿岩带中广泛发育着条带状铁建造(BIF),是铁矿石的重要来源,这类条带状铁建造一般称为阿尔戈马型,属火山喷气沉积成因。含金条带状铁建造常与镁铁质-超镁铁质火山岩呈互层产出。这类金矿床在巴西、澳大利亚、津巴布韦、美国等地均有分布,有的规模较大。但在我国绿岩带中,这类型金矿目前发现的较少,仅在五台山绿岩带中发现有金矿化,如柏枝岩、康家沟、小板峪等金矿床,但规模不大,尚待进一步工作。(一)柏枝岩金矿床柏枝岩金矿位于五台县台怀镇柏枝岩村,产于五台山绿岩带东部。矿区出露地层为柏枝岩组,由绿泥片岩、绿帘钠长绿泥片岩、绿泥绢云斜长片岩夹绢云母石英片岩及多层磁铁石英岩组成,其原岩明显具有两个旋回,每个旋回下部都以为镁铁质火山熔岩夹火山凝灰岩为主,向上过渡为安山质-长英质火山岩夹火山碎屑沉积岩。铁建造主要产在绿泥钠长片岩、绿泥片岩和绢云绿泥片岩中,产在下部火山旋回的铁建造厚度较薄,一般0.5m左右,上部的铁建造较厚,形成工业铁矿-柏枝岩铁矿床。金矿化严格受地层层序控制,自下而上有两个含金层:下部含金层产在下部铁建造的底部,主要岩性为绿泥铁闪片岩、铁闪磁铁石英岩和绢云绿泥片岩,称为盘道沟-庙顶庵金矿。
条带状铁建造矿物学 五台山地区条带状铁建造内矿物组成较为复杂,其中含铁金属矿物主要为磁铁矿,少量或微量赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿;非金属矿物除石英外,主要有镁铁闪石、铁闪石、碳酸盐类、阳起石、绿泥石类以及少量、微量的帘石类、硬绿泥石、磷灰石。金岗库组、文溪组中经历了角闪岩相变质作用改造的条带状铁建造中还可见石榴子石、角闪石、辉石等矿物(李树勋等,1986)。磁铁矿:是条带状铁建造中最主要的金属矿物,主要分布于氧化物相、混合相及硅酸盐相条带状铁建造中,多呈他形不规则体状(或集合体)或半自形粒状,当磁铁矿呈分散状且粒度较小时,往往呈完好的自形粒状。赤铁矿:常呈交代磁铁矿形式产出(图版Ⅲ-2),一般在矿区范围某些受改造较为强烈的条带状铁建造层中赤铁矿含量较高。在个别条带状铁建造层中,赤铁矿也可作为重要的铁氧化物而存在。黄铁矿与黄铜矿:黄铁矿常呈星散状,可见其包裹粒状磁铁矿或与磁铁矿镶嵌产出(图版Ⅲ-3),其形成时间略晚于磁铁矿。黄铜矿常呈细小不规则状产于黄铁矿中或其他矿物之间,显示了二者紧密的共生关系(图版Ⅲ-4)。五台山地区条带状铁建造中黄铁矿与黄铜矿的含量都很低,在碳酸盐相、硅酸盐相及混合相条带状铁。
五台山地区条带状铁建造(BIF)的层位及空间分布 条带状铁建造(BIF)通常是指铁的质量分数大于15%[w(Fe)/],以化学(或生物化学?沉积方式形成的具薄层状或层纹状构造(条带状构造)的一套富铁沉积岩(James,1954,1983)。其主要特征就是具特征的条带状构造,其主要矿物组成除石英(SiO2)外,主要为一些相对富铁的矿物,如铁的氧化物、富铁碳酸盐类、富铁硅酸盐类以及铁的硫化物等,其中铁的氧化物主要为磁铁矿和赤铁矿,富铁碳酸盐类主要为菱铁矿和铁白云石,富铁硅酸盐类主要为镁铁闪石、铁闪石、铁绿泥石类、铁蛇纹石、黑云母等,铁的硫化物主要为黄铁矿、磁黄铁矿等,条带状构造一般为相对富铁的矿物条带、硅质(SiO2)条带相互交替变化所组成。条带状铁建造(BIF)是前寒武纪绿岩带中的重要岩石类型,也是世界范围内前寒武纪特别是太古宙沉积成岩、演化过程中所形成的特有的地质产物(James,1983;Gross,1991;Morris,1993),因此在一定程度上反映了当时的地质环境及地壳演化的特点。同时,前寒武纪条带状铁建造也是世界铁矿的重要来源,据统计,约有90%的铁产自条带状铁建造(Isley,1995)。另外,在世界范围内的条带状铁建造中还发现了多个大型—超大型甚至巨型金矿床(如北美的霍姆斯塔克金矿)。
BIF (条带状含铁建造)的层状结构是怎么形成的?为什么到18亿年后就不再形成了? 上图来自,下图是我收集的BIF标本,挺重。BIF(条带状含铁建造)的层状结构是怎么形成的?为什么到18亿年后就不再形成了?[图片]上图来自,下图是我收集的BIF标本。
条带状铁建造组构及主要矿物共生组合
贫铁薄层条带状铁建造对条带状铁建造金矿的控制 条带状铁建造金矿无一例外地产在条带状铁建造之中,围岩中没有发现类似的金矿化。分布于条带状铁建造与围岩之间的条带状铁建造金矿也赋存于条带状铁建造一侧,容矿岩石为条带状铁建造而不是围岩。但是,条带状铁建造金矿对条带状铁建造有选择性,不是所有条带状铁建造都成矿,成矿最好的不是规模大的条带状铁建造,也不是富含铁的条带状铁建造。相反,成矿最好的是贫铁薄层条带状铁建造。殿头金矿产于呈薄层贫铁透镜体夹于绿泥片岩类之中的条带状铁建造之中,条带状铁建造TFE含量平均22.60%;柏枝岩金矿赋存该区底部薄层互层条带状铁建造之中,TFE含量平均21.59%,而上部富铁中厚层(中小型铁矿)条带状铁建造中没有发现条带状铁建造金矿;小板峪金矿也是产于薄层条带状铁建造之中,TFE含量平均22.59。由于褶皱加厚,矿区出露条带状铁建造显得规模较大。矿区东南部产有中小型铁矿的条带状铁建造中没有发现金矿化;康家沟金矿亦赋存于贫铁薄层条带状铁建造之中。根据柏枝岩矿区底部成矿薄层条带状铁建造和上部无矿中厚层条带状铁建造的对比研究,成矿薄层条带状铁建造除贫铁外,主要组分硅也相对亏损,而次要组分钙、铝、镁相对富集,稀土和微量元素Au、Ag、Cu、Pb、。
富含铁碳酸盐或铁硅酸盐对条带状铁建造金矿的控制