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以矿床成矿系列理论开展铁矿成矿预测的方向与意义

发布时间:2024-01-21 来源: 河北省自然资源厅 作者:佚名

  以矿床成矿系列理论开展铁矿成矿预测的方向与意义

  截至到2020年4月,我国已经发现的铁矿矿产地7182处,其中超大型、大型168处,中型671处,小型2786处(王岩等,2020)。根据2022年9月21日自然资源部发布的《中国矿产资源报告2022》,2021年中国铁矿石储量是161.24亿吨,而据世界金属导报(2022年1月17日)报道,2021年中国进口铁矿石11.24亿吨,并且还在逐年递增,未来每年的铁矿石进口量将接近甚至超过国内总储量的10%。高度依赖进口矿很容易将风险传导到下游各产业链.一旦遇到极端情况,保障当前产能规模和产业链安全的难度巨大。因此,铁矿石“保供”的意义不亚于油气、钾盐等其他矿产,已被国家定位为“大宗急缺矿产”。

  矿床成矿系列理论是我国矿床学家原创的成矿理论,自1979年《初论矿床的成矿系列问题》一文(程裕淇等,1979)发表以来,已经成为指导我国地质勘查工作的基础性理论之一。遗憾的是,该理论虽然最初是基于对铁矿研究成果的高度概括,但在其发展过程中,却由于铁矿勘查工作的停顿而没有在铁矿找矿预测与勘查评价领域得到充分的应用。那么,矿床成矿系列理论对于铁矿的找矿还有用吗?中国还能找到铁矿吗?铁矿成矿预测又应该聚焦于哪几个方向?本文将对此作初步的探讨。

  1.中国以铁矿为主的矿床成矿系列

  中国铁矿资源总体上较为丰富,涉及到的矿床成矿系列有52个,其中最为重要的有18个(表1)(陈毓川等,2007)。进入21世纪以来,我国铁矿的找矿投入不大,尽管也取得了一些新进展,但没有增加新的铁矿成矿系列,总体上还是在原有矿区的基础上通过探边摸底的方式新增资源量,如四川的攀枝花。因此,对现有铁矿成矿系列的深入研究,仍然是近期的铁矿找矿的重要切入点。

  2.中国铁矿预测类型

  矿产预测类型是从成矿预测的角度对矿产资源的一种分类,既包括已发现的矿床类型,也包括待发现的矿床类型;既强调矿床的工业类型也考虑到了矿床的成因类型,既从找矿工作区具体成矿条件的实际情况,也兼顾不同类型铁矿的普遍规律。因此,矿产预测类型是沟通成矿理论与成矿预测之间的重要桥梁。就铁矿而言,中国铁矿预测类型可分为沉积变质型、岩浆型、火山岩型、岩浆热液型、沉积型、风化淋滤型6类(陈毓川等,2015),又划分出67个矿床式,其中,攀枝花式铁矿适用于西南地区的攀西裂谷带,鞍山式适用于东北地区的辽吉裂谷带,白云鄂博式适用于华北地台北缘西段的狼山一渣尔泰裂谷带,宣龙式铁矿和野猪沟式铁矿适用于华北地台北缘东段的燕辽裂陷槽,而宁乡式铁矿适用于扬子地台,等等。

  3.当前形势下中国铁矿找矿预测的思路

  当前形势下,国内钢铁产能巨大,铁矿石的需求居高不下,国内铁矿石又难以保障供应,而国际上对中国快速发展的围追堵截已然形成。如何破局?发现更多的铁矿资源,无疑是根本途径之一。那么,如何从地质找矿的角度、从成矿预测的角度、从成矿规律的角度来研判资源潜力进而找到更多的铁矿呢?近20年的研究主要总结出以下9大思路:

  一是根据成矿地质基础分析成矿与找矿潜力;二是以矿化信息分析找矿潜力;三是通过新类型分析、寻找资源潜力;四是根据新发现分析找矿潜力:五是依据新认识分析找矿潜力;六是根据成矿体系分析成矿潜力;七是从成矿谱系(成矿体系的形成历史)研判找矿潜力;八是根据技术进步和市场需求研判资源潜力并开发利用资源;九是以系统论的角度实现铁矿资源开发和环保双赢。

  3.1根据成矿地质基础来分析成矿与找矿潜力

  世界上主要的铁矿类型在我国均有不同程度地出现;我国16个成矿省也都有形成铁矿,成矿时代包括前寒武纪到新生代各个主要成矿期:而且无论是独立铁矿还是共伴生铁矿,在我国都有形成,但其中超大型铁矿和富铁矿很少。这主要是中国的成矿条件——即地质基础决定的。因为中国的稳定地台的面积不大,类似于西澳皮尔巴拉、耶尔岗地区的太古宙、元古宙超大型BIF型及其变质铁矿,在中国相对较少发育;其次,中国古老地台由于受到古生代、中生代乃至于新生代构造事件的改造而被“破坏”,以至于即便是原有的规模大、整装的铁矿可能被“肢解”,从而大大增加了找矿的难度。比如,内蒙古白云鄂博铁矿,以往由于勘探程度尤其是钻孔深度不够而没有探明,原先的向斜构造有可能是单斜。河北的司家营、辽宁的弓长岭、山西的袁家村、江西的杨家桥以及其他典型BIF矿区的构造均比澳大利亚、巴西、印度等国外的同类型矿床要复杂得多,几乎没有哪个矿区的矿层是“近水平”产出的。因此,成矿预测和找矿过程中必须从中国地质的实际出发而不能简单套国外模式。

  3.2以矿化信息来分析找矿潜力

  对于铁矿床来说,主要矿石矿物是磁铁矿,因此,利用磁法找矿被认为是“不二法宝”。此处姑且不论非磁性、低磁性铁矿物存在的可能性,仅考察以磁铁矿为主的矿床,却发现没有哪一个铁矿在闭坑之后重新进行“磁测”的。比如,云南的鹅头厂铁矿曾经是昆明钢铁厂的骨干矿山,笔者2019年6月2日到现场调研时,了解到矿区尽管开展过危机矿山资源接替工作,但除了钻探之外没有开展高精度磁测,是否存在隐伏矿体难以判断(矿体直立,钻探容易漏矿)。鉴于超大型、大型的铁矿床以露天开采为主,因此,采用以无人飞机高精度磁测为主要的勘查技术手段对铁矿区开展新一轮的探测,并将新的磁测结果与首次勘探过程中获得的磁测资料进行对比,扣除已经采出的矿石量,重新计算“剩余磁异常”,对于在采铁矿区扩大资源潜力,简便易行,具有重要的现实意义。建议对所有的露天铁矿开展“剩余磁异常”的全覆盖调查,包括新疆的蒙库、雅满苏、磁海,海南的石碌,湖北的大冶,甚至北京的密云沙厂……等等,都应该纳入新一轮调查范围。

  3.3通过新类型来分析、寻找资源潜力

  矿床类型对于找矿而言至关重要,比如,金矿从砂金、石英脉型到破碎带蚀变岩型金矿,再到卡林型金矿;铜矿是铜镍硫化物型、矽卡岩型再到斑岩型:稀土是滨海砂矿到碳酸岩型再到离子吸附型:锂矿从伟晶岩型到卤水型再到潜在的“黏土型”。随着矿床类型的不断的新发现,资源量也在发生巨大的变化。那么,铁矿有没有新的类型呢?应该说,在全球范围内要发现新的铁矿类型,十分不易。但是,国外的一些重要类型,或者国内一些小众类型,是完全有可能扩大规模的。比如,奥林匹克坝式的铁矿,虽然被当作IOCG型矿床曾经掀起了研究高潮,但并没有深入研究找矿问题:再比如,瑞典基鲁纳式的富铁矿,在国内并没有受到高度关注;即便是中国人自创的“玢岩铁矿”成矿模式也没有得到充分的利用,长江中下游铁矿的勘查深度仍然局限于中浅部、石炭系及其之下的层位,是否存在与“玢岩铁矿”属于同一矿床成矿系列的其他类型的铁矿,尚未可知。笔者2006年在新疆东天山哈密一带开展调查时(王登红等,2006),还发现一种奇特的铁矿石,地表是戈壁滩,黄沙漫漫,致密块状的猪肝色铁矿石围成一圈,外径约1.5m,形似一棵大树的树桩,判断其为“铁化木”(与硅化木对等);附近还有不少绛红色带圈状构造的块状铁矿石散落四处,其中还有不少“人”字形纵向近平行的白色石膏脉,判断为泥沼型铁矿石。无论是“铁化木”还是泥沼型铁矿石,其Fe203的含量均在60%以上,最高达83.38%,属于名副其实的“富铁矿”,但没有磁性!这种主要由赤铁矿构成的矿石,在国外(如欧洲法国的洛林铁矿)并不少见,在中国也只是对“宁乡式”铁矿较为重视,而新疆本地罕见报道,值得开展调查,方法宜采用重力调查,但岩相古地理的研究是基础。

  3.4根据新发现来分析找矿潜力

  进入21世纪以来,中国铁矿的找矿工作取得了突破性进展,相应的得到了很多新发现,这些都对未来的找矿潜力分析有重要启示意义。此处仅以内蒙古白云鄂博的新发现为例加以说明。2019-2020年,受包钢集团委托,中国地质科学院矿产资源研究所开展了《白云鄂博矿集区成矿作用与深部找矿预测研究》和《白云鄂博主东矿深深部矿体相关性探测项目》两个专题研究,通过专项矿产地质填图-重力-磁法-电法一高精度反射地震综合勘查研究,完成了1:1万专项地质填图85km2,编制了主、东矿区1:5000岩石构造专题图(12km2),完成主矿区及东矿区1:1万重、磁、电、震立体综合勘查,其中物性标本660件,重磁测量4563点,电磁测深287点,处理地震剖面14km,二次利用以往重、磁测点资料32.7万个,结合大量的矿化地质剖面测量、岩心地质编录、构造动力学分析等综合研究,构建了三维成矿模式和勘查模型,认为近东西向逆.平移断层(F2)导致了主、东矿深部矿体向东平移,明确指出深部存在构造控制的铁矿体,圈定了3处找矿靶区,设计48个钻孔(43490m)全部见矿,其中TK15-03-03累计见矿厚度327.2m,铁矿品位20%-30%;TK15-03-01累计见矿厚度254.2m,品位25%-30%;TK15-03-02累计见矿厚度130m,品位25%-35%(李以科等,2022)。这一突破性成果不但表明白云鄂博主矿14线和东矿15线、15-03线深部矿体均变厚,深部资源潜力巨大(新增资源潜力可达数亿吨),而且表明,老铁矿区找矿仍然是大有可为的。

  3.5依据新认识来分析找矿潜力

  我国铁矿的研究程度比较高,矿床成矿系列理论也是基于对铁矿持续不断的深入研究而诞生的,在矿床成矿系列诞生的过程中,新的理论、新的技术、新的认识也在不断积累,因此,矿床成矿系列理论本身也在不断发展。这也是为什么对于矿床成矿系列的厘定或者“划分”常常发生变化或者形成不了“定论”的原因。深入研究成矿过程中的大地构造背景(创新提出“成矿系列组”的概念)以及成矿后的构造背景,成为成矿系列研究的两大发展趋势:从找矿的角度,成矿后的构造变化,至关重要,甚为直接,影响到找矿方向及工作部署。如,四川的攀枝花铁矿形成于二叠纪(王登红等,2007),但从图3可见,整个含矿的基性超基性岩岩体以逆断层与三叠系接触,上三叠统砂页岩处于下盘。如果含钒钛磁铁矿的二叠纪基性超基性岩岩体推覆到三叠系之上,那么,推覆运动发生于什么时代,推覆的距离有多远,其源区是否还存在同一类型的钒钛磁铁矿,则成为成矿预测的关键。对于攀枝花铁矿是否存在推覆构造,文献报道的研究成果罕见,故此加以强调。实际上,铁矿区的推覆构造,并不是偶然现象,需要高度重视。

  浙江漓渚铁矿也类似。该矿床的矿体分布于震旦纪、寒武纪和奥陶纪的海相碎屑岩和碳酸盐岩地层中,受北东向褶皱、断裂构造和燕山期广山花岗岩岩体控制,属于热液交代富镁质碳酸盐岩成矿。矿体呈透镜状、似层状;矿石以条带状、浸染状磁铁矿石为主;金属矿物主要是磁铁矿为主,赤铁矿次之,非金属矿物以石榴子石、透辉石为主;全区矿石平均含铁量31%,属贫矿石,但可选性好(《中国矿床发现史·浙江卷》编委会,1996)。虽然该矿床已被停止开采,但其找矿前景不容小觑,其很重要的找矿方向是不同时代的地层之间均可能成为有利的容矿构造,而下震旦统与上奥陶统之间的界面不但是构造界面也是岩性界面,下寒武统与上奥陶统之间的界面也既是构造界面又是岩性界面,整个矿田构造又是倒转向斜,向斜的核部是否存在决定整个矿田成矿作用的隐伏岩体(不局限于燕山期广山花岗岩岩体),非常值得调查研究,矿种也不局限于铁矿,除钼、锌之外很可能还有铜铅锌等。

  湖北黄梅铁矿是由小型褐铁矿勘查评价成为中型菱铁矿床的典型实例,其发现对鄂东地区铁矿普查找矿起到了积极的推动作用,其研究程度也较高。但是,该矿床是否还具备进一步的找矿前景呢?从图5可见,菱铁矿产于黄龙组白云岩段中部与栖霞组中上部生物碎屑灰岩中,矿体多为层状、似层状,因后期断裂破坏和热液改造导致矿体形态复杂化,常呈透镜状分布。此外,泥盆系盖于中石炭统黄龙组之上,而黄龙组又盖于二叠系之上,可能发生了两次逆冲推覆,而该矿床在成因上属于沉积.热液改造型,深部的岩浆热液沿着泥盆系与石炭系之间、石炭系与二叠系之间的断裂破碎带上升,那么,其深部仍然具有找矿前景。但由于菱铁矿是其主要的矿石矿物,磁法、电法等常规铁矿找矿方法不适用,没有物探异常不见得深部没有隐伏矿体。

  福建安溪潘田铁矿是又一个实例,其兜底部位是燕山早期的花岗岩基(由钻孔揭露),直接容矿围岩主要是矽卡岩化的下石炭统林地组,但林地组(及黄龙一船山组)之上却是前震旦系的建瓯群龙北溪组,显然,在晚古生代之后发生过逆冲推覆构造,而这种推覆构造的范围不局限于矿区,矿区之外的其他地段很可能还存在定位于下伏的古生代碳酸盐岩与上覆的前震旦系建瓯群之间的构造界面(也是岩性界面一硅钙界面)的隐伏矿体。因此,在区域性推覆构造发育的区域,在老地层之下预测隐伏的矽卡岩型、沉积.改造型铁矿,都是可能的。

  3.6根据成矿体系来分析成矿潜力

  如果说矿床成矿系列的理论研究,强调的是研究矿床与矿床之间的内在成因联系,那么,成矿体系就是强调矿床与成矿地质环境之间内在成因联系,以及矿床与指示成矿作用发生过的地球物理、地球化学等异常之间的内在联系。也就是说,成矿体系不但是成矿系列的总和,也是成矿系列与成矿要素、成矿标志之间的总和,由此而产生了“全位成矿,缺位找矿”的思想,即成矿作用是必然要发生的,而成矿作用的强度、成矿物质聚集的程度(是否达到工业开发利用的结果)却取决于一系列的偶然因素,包括地质条件是否具备,成矿后是否保存下来,等等。成矿作用的必然性与矿床定位的偶然性,是相辅相成的,并延伸到矿化信息获取(如剥蚀到恰到好处时才能被地球化学、地球物理的探测技术发现)的偶然性,延伸到成矿预测的成功率。

  根据矿床成矿系列的基本概念,一个成矿系列是指在“特定地质环境的四维空间中具有内在联系的矿床自然组合”,在一个成矿区(带)内厘定矿床成矿系列、或在一个成矿亚区(或亚带)内划定矿床成矿亚系列时,其前提是:①出现两个或两个以上的矿床类型;②彼此之间存在着内在联系,或其成矿作用相互有联系;③在不同地区或不同时代的相似地质构造环境中形成的各种不同成因类型的矿床在时空分布上相互有不同程度的制约(陈毓川等,2007)。由此可以认为各个矿床成矿系列包含的矿床类型不尽相同,但是一个矿床成矿系列具有内在联系的矿床类型是一个“组合数”,而该“组合数”可被称为成矿系列内部所能涵盖的各种可能矿床类型的“全位”。

  以长江中下游与燕山期壳幔源中、酸性浅成侵入活动有关的Fe、Cu、Mo、Au、Ag矿床成矿系列为例,主要包括斑岩型、接触交代型、中温热液型、中低温热液型和风化壳型等至少5个矿床类型,因此,如果在类似地质构造单元内只发现斑岩型和接触交代型矿床,可以推测可能尚有中温热液、中低温热液和风化壳型等三个类型的矿床未被发现,这三个“暂时”缺席类型的矿床就被称为“缺位”矿床。由此可见,矿床成矿系列“全位”和“缺位”的概念,可以作为成矿预测的重要依据,可依据特定矿床成矿系列的“全位”概念在相似构造单元内(成矿带、亚带、矿田等)推断可能出现的“缺位”矿床类型,从而有助于判断矿产资源的潜力。

  实际上,除了上述某个系列内部矿床类型的“缺位”和“全位”之外,还存在更高层次(即成矿体系中)矿床成矿系列的“全位”和“缺位”,在更低层次(如某个矿床式的内部)也可以进一步衍生出“成矿元素”的全位和缺位、矿石类型的全位与缺位、成矿物理化学条件的全位与缺位、成矿深度的缺位和全位。比如,我国著名的“大冶式铁矿”,是由燕山期的闪长岩与大冶群(Tid)碳酸盐岩发生接触交代而形成的矽卡岩型铁矿,在长江中下游地区具有普遍意义。

  然而,如果只局限于该类型矿床的找矿,将燕山期的闪长岩与大冶群碳酸盐岩作为成矿预测的必要要素,则找矿前景甚为局限。因为,当燕山期的闪长岩自下而上侵入到三叠系的中生代地层中之前,必然要穿切大冶群之下的晚古生代地层,甚至早古生代地层乃至于前寒武纪变质岩,那么,如果晚古生代地层也是碳酸盐岩,按照成矿机制,是不是也要发生接触交代呢?如果发生接触交代,是不是也要形成矽卡岩型的铁矿呢?显然,这种可能性是难以排除的,而“大冶式铁矿”的概念及其成矿模式此时就不利于拓展找矿思路。因此,有必要将“大冶式铁矿”的内涵拓展到“长江中下游式铁矿”(这就是一种矿床预测类型。),将其概念定义为“燕山期闪长岩与各个地层中碳酸盐岩发生接触交代而形成的矽卡岩型铁矿”。此时,成矿预测的要素,除了“燕山期的闪长岩”之外,地层及其岩性就不局限于大冶群碳酸盐岩了。也就是说,只要燕山期闪长岩侵入,早于岩体侵入时代的有利地层中都有可能出现类似的铁矿,这就是成矿作用的必然性;但是,为什么大冶群中出现矿体更多、更大,还跟很多偶然性因素有关,比如剥蚀程度,因为大冶群及其中的铁矿正好被剥蚀到近地表,容易被人类发现,而古生代地层中的铁矿由于埋藏深度大而难以被发现,这就是矿床定位的偶然性。事实也表明,在燕山期闪长岩与早古生代奥陶系碳酸盐岩接触带形成有陶家湾铁矿,与晚古生代二叠系灰岩接触带形成有郭家桥铁矿。

  3.7从成矿谱系(成矿体系的形成历史)研判找矿潜力

  成矿谱系是某一区域各个时代成矿作用的最终结果,以矿床成矿系列的形式来表达。对于某些矿种来说,也出现某一区域反反复复成矿的现象,从而构成单矿种的成矿谱系。如华北地台的铁矿,就是Fe这样一种元素在同一个相对局限的地区长期富集成矿的现象,可以归纳为Fe的成矿谱系。华北陆块东部及周边是我国铁矿的矿集区之一,几乎各个时代的铁矿都在这一地区集中出现。其中,古太古代有杏山式铁矿(沈保丰等,2006),中太古代有水厂式和沙厂式铁矿,新太古代有弓长岭式和司家营式铁矿,均是海相基性火山.沉积型铁矿,而且规模很大;元古宙出现沉积型铁矿和岩浆型铁矿,如中元古代的宣龙式和白云鄂博式铁矿,新元古代有临江式铁矿、大庙式铁矿和高旺庄式铁矿;古生代以沉积型和岩浆型为主,如早古生代的翠宏山式铁矿,晚古生代的山西式铁矿、白云敖包式铁矿;中生代则发育与中基性岩浆岩有关的铁矿和火山岩型铁矿,如印支期的林海一库源式铁矿,燕山期的莱芜式铁矿、邯邢式铁矿、徐淮式铁矿等等。可见,铁矿的演化历史经历了从海相火山,沉积矿床(太古宙)一沉积铁矿、岩浆型铁矿(元古宙一古生代)一与中、基性岩浆有关的矽卡岩型铁矿及火山岩型铁矿f中生代)这样一个演化过程。虽然矿床类型不同、矿床规模差别很大、具体的成矿环境和成矿条件各不相同,但各个时代均有铁矿形成,意味着Fe这一元素的富集是长期的、不间断的;而同一地区,尤其是老基底隐伏的地区,即便是已经发现了燕山期的矽卡岩型铁矿,也不能忽视对前寒武纪老基底中沉积.变质型铁矿的预测,如太行山地区、冀北地区、辽西一冀东地区等等。

  3.8根据技术进步和市场需求来研判资源潜力并开发利用资源

  随着技术的进步,铁矿石的回收率在不断提升,如陕西大西沟铁矿经过科学选矿,铁矿石品位可以到达61.3%,回收率也高达80%以上,已经成为国内品位最高的铁矿之一;中国五矿鲁中矿业公司铁矿石回收率由2007年的76.26%提高至2010年的82.42%;2014年至今,司家营铁矿的铁矿石回收率也从原来的87%增加到95%以上。而随着市场价格的居高不下,一些低品位铁矿也可以被经济合理地开发利用。我国低品位铁矿石体量巨大,与国外的富矿石无法竞争,但只要掌握了低品位铁矿石的开发利用技术,一旦国外富铁矿资源枯竭了,贫铁矿也会被纳入重点关注对象。就好像矽卡岩型铜矿尽管品位高,但目前全世界已经进入到了“低品位大吨位”的斑岩型铜矿时代,资源格局已经发生变化,只关注矽卡岩型铜矿不可能力挽狂澜。

  不同类型的铁矿床,通常对应特定的赋存状态.包括矿体埋藏深度、矿体形态、矿石类型,随之对应的是不同的开采、选冶技术,也意味着不同的开采加工成本。随着市场铁矿石价格保持高位运行,这一方面降低了铁矿石开采的边界品位或工业品位.另一方面也让一些开采加工成本相对较高的铁矿床或它所代表的一系列铁矿矿床类型具备了开发的经济性。我国基建技术水平已拓展到矿山开采领域,大大降低了“低品位大吨位”的斑岩型铜矿地下开采成本,如果低品位铁矿石的选矿技术在回收率上进一步提高、成本上进一步降低,这将使“低品位大吨位”的贫铁矿的开发成为可能。

  3.9以系统论的角度实现铁矿资源开发和环保双赢

  矿石是在一定的技术经济条件下,能被开发利用的矿物质集合体,简单来说就是具有利用价值的“岩石”,而可否被利用还需要考虑到市场条件、技术条件、环保条件及其他条件(如国家安全需要)等等。对于铁矿石来说,开采技术和环保要求是相对“显性”的开发利用条件,而市场因素和安全因素,却常常是变幻莫测的,既跟技术、环保有关,也取政治、经济、军事等非市场要素有关。比如,因为“环保”的要求,新疆东天山的某些铁矿曾经被。要求闭坑”,并且用废料回填,用铁丝网与“外部隔开”,以免某些动物掉入采坑:而后期又花巨资重新清理废料,再次开采。类似于这样的情况,显然不是个别现象。

  在政府部门的管理中,并没有“超贫铁矿”的评价指标也没有正式的勘探报告,谈不上资源家底,但实实在在地,品位不足10%的铁矿石(实际上是“铁矿土”)也曾经在河北、新疆等地开采过,后因环境保护和市场价格等原因而不得开采。超贫铁矿,在地质特征上有点类似于南方的第四系松散堆积物中的“平果式”铝土矿,而此类铝土矿在开采后不但回收了铝资源,土地复垦后还可以起到“松土”“去除杂质”的改良土壤的作用,其实是一举两得。那么,“超贫铁矿”难道就不能类似开发吗?显然,超贫铁矿的资源量不可能有多大,但环保与资源开发利用双赢的理念必须树立,这其实也是矿床成矿系列理论从“系统论”的角度研究、解决实际问题的出发点和立足点。与铁矿有关的矿床成矿系列形成之后,作为氧化物的铁矿物无论是磁铁矿还是赤铁矿,都是物理性质和化学性质相对稳定的矿物,在风化剥蚀过程中对于环境还是相对友好的;而作为硫化物的磁黄铁矿、黄铁矿则容易在风化剥蚀过程中发生一系列的变化,对环境产生污染,其本质是硫元素的释放会产生硫酸根等从而污染环境,硫化物中的重金属杂质(如Cd、Pb等)也会污染环境。

  因此,以氧化物型铁矿物为主的铁矿,和以硫化物型铁矿物为主的铁矿,都是可以开采的。对于超贫铁矿,可以采用物理的方法(如磁选)来回收铁矿物,从而降低土壤中铁矿物的含量,提高土地质量(禁止开采并不能提高土地质量);对于矿床内的硫化物,无论是铁帽还是原生矿,只有开采掉,才能一劳永逸地避免永续的环境污染(禁止开采就好像不切除“肿瘤”)。

  4.结论

  中国的铁矿成矿地质条件与国外有明显的区别,稳定地台的面积不大,中国的超大型铁矿和富铁矿很少,因此中国铁矿成矿预测和找矿过程中必须从中国地质的实际出发而不能简单套用国外模式。可以肯定的是,中国铁矿资源潜力巨大,矿床成矿系列“全位”和“缺位”的概念,可以作为中国铁矿床成矿预测和勘查评价的重要理论依据和勘查思路,未来的铁矿成矿预测应该聚焦于成矿地质基础、矿化信息、新的矿床类型、找矿工作的新进展、铁矿的成矿体系和成矿谱系、技术进步和市场需求、勘探和矿产开发对环境的影响评价等9个方面。

  需要特别指出的是,老铁矿区要想取得找矿突破,最最关键的不在于测试成矿年龄、同位素原位分析等锦上添花的研究,而在于查明构造尤其是矿田构造,尤其是要查明单斜、向斜还是背斜这样的最基础的地质特征!

  

  

  摘自《地球学报》2023年第4期


原文链接:http://zrzy.hebei.gov.cn/heb/gongk/gkml/kjxx/kjfz/10945044674019606528.html
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