文档介绍：豆荚状铬铁矿床研究最新进展
铬铁矿是铬的最主要来源。目前世界上已有南非、哈萨克斯坦、津巴布韦和芬兰等40 余个国家和地区发现了铬铁矿, 总储量达37 亿吨, 产量达1 000 万吨以上, 其中南非和哈萨克斯坦是世界上两个铬铁矿资源最丰富的国家,其铬铁矿资源量约占世界铬铁矿资源量的95%。
Thayer( 1960) 将世界上原生的铬铁矿床划分为两种主要类型: 一种是层状铬铁矿床( Stratiform deposits) , 或称为布什维尔德型( Bushveld-Type) 铬铁矿床, 主要产于古老地台的层状镁铁-超镁铁杂岩体中, 铬铁矿矿层显示明显的岩浆堆晶层理, 主要由自形程度较好的呈浸染状和块状的铬尖晶石集合体与橄榄石、辉石等造岩矿物构成, 常形成稳定延伸且有彼此平行的矿层, 通常未受构造形变。另一种为豆荚状铬铁矿床( Podiform deposits) , 也称为阿尔卑斯型( Alpine-type) 铬铁矿床( Thayer, 1964) , 主要产于显生宙以来被作为外来杂岩体的阿尔卑斯型地幔橄榄岩中, 矿体边部普遍存在有一定厚度的纯橄岩外壳(部分或完全蛇纹石化) 。
18 世纪末, 在前苏联( 今哈萨克斯坦) 的乌拉尔山区古生代蛇绿岩中首次发现豆荚状铬铁矿。随后的200多年里, 又陆续在世界各地发现了该类矿床。因为豆荚状铬铁矿是工业上冶金级铬铁矿的主要来源, 而且它与具有特殊构造意义的蛇绿岩套之间具有特殊关系, 一直以来备受地学界的关注。
豆荚状铬铁矿矿体多呈扁豆状、透镜状、岩墙状(图1a),也有少数呈似层状和脉状(图1b)。其形态明显不同于层状铬铁矿矿体稳定延伸的层状特征,且多受岩体构造的控制,在岩体中有成群分布、分段集中并按侧伏方向排列的特点(图1a),矿体与围岩页理呈整合或次整合,二者呈渐变或突变接触。野外观察显示,豆荚状铬铁矿矿体构造为豆状、豆荚状构造,这种特征性的构造不仅是该类型矿床容矿蛇绿岩的基本鉴别标志,也是豆荚状铬铁矿矿体的典型特征。
图1 豆荚状铬铁矿矿体形态(. Kravchenko等,1986)
a-乌拉尔Khabarninsky地体地5/11号矿床的地质剖面;b-乌拉尔Kluchevsky地体东南部地质剖面
豆荚状铬铁矿床的全球分布特征
从世界铬铁矿床的分布情况(图2) 可见, 层状铬铁矿床零星散布于稳定克拉通区域, 该类型重要的矿床有南非的
Bushveld 矿床、津巴布韦的Great Dyke、美国的Stillw ater 杂岩体、芬兰的Kemi 杂岩体以及巴西的Campo Formoso等; 而豆荚状铬铁矿床主要分布于板块结合带, 分别见于古巴、纽芬兰、日本、新喀里多尼亚、哈萨克斯坦、菲律宾、巴布亚新几内亚、澳大利亚、印度、巴基斯坦、伊朗、土耳其、阿尔卑斯山、阿曼、希腊、塞浦路斯、阿尔巴尼亚、南斯拉夫、芬兰、沙特阿拉伯、摩洛哥、埃塞俄比亚及我国西藏、新疆、甘肃、内蒙等地蛇绿岩地幔橄榄岩内( 鲍佩声等, 1999) , 其中尤以哈萨克斯坦的肯皮尔赛豆荚状铬铁矿最为著名, 其矿体规模最大, 储量高达上亿吨( Melcher et al . , 1997) 。
图2 世界上重要铬铁矿床产出位置( 据Kula 和Misra, 1999 修改)
豆荚状铬铁矿床: 1 ) Perm, 哈萨