黑龙江省自然资源调查院 黑龙江 150000
摘要：矽卡岩型矿床是人类丰富的一类矿产资源，也是我国主要的富铁矿床，该矿床约占富铁矿床总量的50%，具有良好的经济效益。因此，研究矽卡岩型铁矿具有重要意义。本文对矽卡岩型铁矿床成矿成因及控矿地质条件进行了探讨。
关键词：矽卡岩型矿床；成矿；控矿
矽卡岩型铁矿是我国铁矿的主要来源，当前，我国大部分铁矿资源相对贫乏，其中铁矿床多为富矿，另外，矿床综合利用价值高，具有较高的工业价值。因此，对该矿床的研究具有重要意义。若能了解侵入体与围岩接触带的空间形态与控矿规律等，对预测、勘探、开发这类矿床的成矿位置、矿体形态、分布特征具有重要意义。
1 矽卡岩型矿床分带性
矽卡岩型矿床常呈带状分布，特别是在不同类型、不同矿物组合的矽卡岩中，空间上多呈带状分布，特别是在侵入接触带附近，这种分带现象较明显。根据露头位置，矿床可分为内外带，其中，内带为交代岩浆岩形成的矽卡岩带，外带为交代碳酸盐岩形成的矽卡岩带。内带主要由石榴子石、辉石等高温矿物组成，次生矿物为浮山石和方柱石等，外带主要由石榴子石、辉石、角闪石、绿泥石、绿帘石、阳起石等高中温矿物组成，次生矿物为硅钙硼石等。在远离接触带的围岩中，温度降低，石英、方解石、萤石和重晶石广泛发育。
2 地质特征
2.1 侵入岩条件。在对矽卡岩型铁矿的研究中，有研究人员发现，铁矿形成与岩浆演化中析出的矿物质热液有关，侵入体可分为中酸性、中性和偏基性等。为了更好地了解矽卡岩型铁矿床的侵入条件，研究人员研究发现，中性侵入体是一种特殊的成矿体，与中酸性侵入体密切相关。另外，不同侵入体分布也有其规律性。
2.2 构造特征。矽卡岩型铁矿主要分布在海洋形成的岛弧地带、大陆边缘形成的造山地带、裂谷地带、坳陷地带。陆壳俯冲作用影响了造山带岩浆的生长、侵入成分、构造，导致铁矿形态、金属含量、成分等的复杂性。例如，中度俯冲可派生及消减I型岩浆岩。若岩浆在浅部活动，镁矽卡岩铁矿也会产生同样反映。我国土地构造和形成环境复杂，经研究表明，矽卡岩铁矿广泛分布于地盾与地台，同时，在褶皱带、坳陷带及相关坳陷带中发现矽卡岩型铁矿，具有明显的分布特征，有利于研究其形成的地质历史条件。
2.3 围岩特征。围岩岩性是矽卡岩矿床形成的重要条件，不但影响矿物的沉积，而且影响成矿作用方式、矿体规模和矽卡岩与矿石的物质成分。接触交代铁矿主要围岩为碳酸盐岩，其次为火山凝灰岩、钙质砂页岩等，有少数围岩为变质石英砂岩或硅质岩。它具有化学活性强、脆性大、易破裂等特点，为矿物溶液的输送提供了通道。
有研究表明，当围岩为纯灰岩、灰岩、砂页岩互层或碳酸盐岩中MgO含量小于2%时，一般形成钙矽卡岩或钙矽卡岩型矿石。当围岩以白云质灰岩为主，或MgO含量大于10%～15%时，形成钙镁矽卡岩及相应的钙镁矽卡岩型矿石，形成典型的镁矽卡岩矿物组合，如镁橄榄石和尖晶石等；当围岩为白云质灰岩，MgO含量在2%～10%之间时，仅形成透辉石等矿物。
围岩的物理化学条件对矽卡岩铁矿的产出部位有一定控制作用，如薄碳酸盐岩比厚纯灰岩更有利于成矿，尤其是薄层灰岩与页岩互层，在理化性质明显不同时，往往是铁矿的主要赋存场所。
2.4 围岩蚀变。矽卡岩型铁矿床产于中酸性-碱性侵入体与碳酸盐岩接触带上或附近，其形成温度变化大，一般在800℃～300℃，围岩蚀变发育，以矽卡岩化为主，包括透辉石化、透闪石化、石榴石化、阳起石化、绿泥石化、钙镁橄榄石化等；其次为角岩化和大理岩化；少数为金云母化、绢云母化、黄铁矿化、硅化、钾长石化、钠长石化和高岭土化等。围岩蚀变规模一般大于矿体，其形态与矿体相似，矿物特征明显，可作为直接找矿标志，比如，透辉石-金云母矽卡岩是寻找这类铁矿床的主要标志。
矽卡岩单岩经蚀变转化为岩石，形成交代杂岩体，其中以镁矽卡岩铁矿床最为突出。由于矽卡岩铁矿侵入岩含碱量高，近矿岩浆岩与铝硅酸盐围岩之间的碱质交代作用明显，可分为钠、钾质交代，其作用往往导致岩石中暗色矿物分解形成浅交代岩，呈带状分布，并析出大量铁质，提供部分铁源。
与侵入体成矿专属性相似，不同岩性侵入体的碱质交代作用不同，钠质交代作用主要发育在与中基性岩有关的铁矿床中；在与中酸性岩浆有关的铁矿床中，钠钾质交代作用较发育，但以钠质交代作用为主。
在考虑围岩蚀变时，还应考虑蚀变分带性，包括水平、垂直分带，从矿体的物理化学条件和成矿流体的组成到围岩，矿体往往与特定的蚀变带密切相关，寻找有利于成矿的蚀变带及蚀变矿物，以圈定矿体范围。
3 成因研究
3.1 矽卡岩铁矿的成矿作用与过程。碳酸盐岩石发生变质再重新结晶，岩性岩石接触后，分散、孕育和交代作用发生后，岩浆热液接触后，渗滤交卸作用发生后，均为矽卡岩形成过程。矽卡岩矿物的组合和相互作用经历了一个漫长的过程，在不同阶段和时期表现出不同的特征，成矿过程可概括为多期性、多阶段性，通过对矽卡岩铁矿成矿机理及特征的认识，为矽卡岩铁矿的进一步开发利用打开了方便之门。
3.2 硅卡岩型铁矿多成因与物质来源。在大洋岛弧环境中，偏基性岩浆会形成玄武岩和安山岩层，在与碎屑岩相互作用下，辉长岩侵入体形成钙矽卡岩铁矿；在造山环境中，洋壳俯冲边缘大陆，熔融成浆岩，形成热液蚀变；浅成相变了镁矽卡岩铁矿；洋壳延伸到大陆，岩浆呈多型，与陆壳相互作用，此种工况下，很少产出铁矿。经研究表明，矽卡岩矿较复杂，在接触交代流体工程中，提出了岩浆与天水循环两种观点。研究发现，有建造水加入的因素。另一观点提出：铁质也有两个来源，一是靠近接触带，以侵入岩体为主；二是深部岩浆源。
4 控矿分析
4.1 矿床成矿作用。据矿区取样分析，矿床成矿作用复杂，不是单一的成矿作用而成，而是不同成矿作用共同作用的结果。依据矿区围岩与矿体的赋存状态和接触关系，以及控矿构造的复杂性及多阶段叠加性，成矿作用包括接触渗流交代和接触扩散交代作用，以接触渗滤交代为主，接触扩散交代为辅。
4.2 矿床的成矿过程
1）矽卡岩期
①干矽卡岩阶段：该阶段无水，成矿流体处于高温超临界状态，液体呈酸性，主要形成无水岛链硅酸盐矿物，如石榴子石、透辉石和方柱石等，无石英或矿化。
②湿矽卡岩阶段：主要形成水性硅酸盐矿物，液体呈中性至弱碱性，是气成到高温阶段的产物，主要由双链及带状矿物组成，如阳起石。大量的铁矿物如磁铁矿和赤铁矿开始沉淀。
③氧化阶段：这是一个过渡阶段，主要是在高温下，层状或架状硅酸盐矿物可形成，一些硫化物如黄铁矿允许在高温下出现。
钙、镁、铝硅酸盐矿物主要形成于矽卡岩阶段，其中硅酸盐矿物与矽卡岩在此阶段结晶完成。
2）石英硫化物期
①早期硫化物阶段：黄铁矿、黄铜矿等铜、铁、钼硫化物主要在中高温热液条件下形成，因而又称铁铜硫化物阶段。
②晚期硫化物阶段：除交代早期形成的硅酸盐矿物外，还可形成方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等矿物，主要形成于中温热液条件下，因而又称铅锌硫化物阶段。
矿床的主要成矿阶段为湿矽卡岩阶段、氧化阶段、早期硫化物阶段，由于成矿过程是一个复杂的过程，受多期性、长期性、复杂性的矿床活动、成矿溶液运移中成分浓度的变化、构造活动间歇性等因素的影响，不可能把每个阶段完全分开。
总之，矽卡岩型铁矿在我国分布广泛，是我国富铁矿的主要来源，也是我国铁矿床的主要类型之一。通过对该类型矿床的分析，若能掌握其控矿规律，这将有利于今后该类矿床的找矿，从而降低找矿成本。
参考文献：
[1]马健飞.矽卡岩型铁矿的成矿地质特征及成因综述[J].西部资源，2016（04）.
[2]彭红.矽卡岩型铁矿床成矿问题及控矿地质条件的分析[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（08）.