原標題：山東齊河—禹城地區探獲億噸級富鐵礦，“煤下鐵”是怎么形成的？

來源：舜網

原標題：山東齊河—禹城地區探獲億噸級富鐵礦，“煤下鐵”是怎么形成的？

來源：舜網

10月10日，山東省自然資源廳官網報道：位于德州市的齊河—禹城地區富鐵礦勘查資源量評審認定已于近日完成，探獲富鐵礦資源量達到1.04億噸，成為新一輪找礦突破戰略行動以來全國首個億噸級富鐵礦資源基地，開創了深覆蓋區尋找富鐵礦的先河。

中國鐵礦資源豐富，儲量位列全球第四，但富鐵礦嚴重短缺，因此山東在齊河—禹城地區探獲億噸級富鐵礦，眾所矚目。該區取得找礦重大突破的同時，創建了“禹城式”矽卡巖型富鐵礦找礦模式。

山東齊河—禹城地區探獲的億噸級富鐵礦，最顯著的特征是屬于“煤下鐵”，即煤層下面的鐵礦。禹城地區富鐵礦體主要產于石炭系—二疊系煤系地層中及其下部。

2014年至今，山東省煤田地質規劃勘察研究院以及山東省地質調查院等多家地勘單位對禹城市李屯次級磁異常、齊河縣大張次級磁異常和潘店次級磁異常進行查證，發現了厚度較大、品位較高的矽卡巖型鐵礦體，新發現李屯、大張、潘店等鐵礦床，取得了重大找礦突破，使該區有望成為我國又一個重要的富鐵礦基地。勘查和研究過程中發現，李屯鐵礦并不產于巖體與奧陶系碳酸鹽巖接觸帶，而是產于石炭系—二疊系的含煤巖系中，并由此構建了“禹城式”矽卡巖型富鐵礦模式。

山東齊河—禹城地區的“煤下鐵”是怎么形成的呢?中國地質大學教授張招崇等人在冶金地質總局山東正元地質勘察院、山東省煤田地質規劃勘察研究院等單位的支持下，通過野外考察，最終基本摸清“煤下鐵”的形成原因，相關研究成果形成《“禹城式”矽卡巖型富鐵礦的形成機制》一文，發表在教育部主管、中國地質大學主辦的學術刊物《現代地質》2024年第1期。

與傳統的邯邢式矽卡巖型鐵礦產于巖體與碳酸鹽巖接觸帶不同，齊河—禹城地區李屯富鐵礦體與圍巖呈現截然不同的接觸關系，并且礦體附近的圍巖發生了強烈的角巖化。因此提出了“煤下找鐵”的找礦新思路。煤系地層對富鐵礦的形成有何影響?煤層和富鐵礦之間是否存在成因聯系?矽卡巖型鐵礦體為什么不產于巖體與碳酸鹽巖的接觸帶內?針對這些問題，文章研究形成如下個結論：

(1)“禹城式”鐵礦以賦存在石炭系—二疊系含煤地層為特征，鐵礦體之所以沒有出現在巖體與碳酸鹽巖的接觸帶，而是賦存在遠離接觸帶的石炭系—二疊系含煤地層中，是因為上覆的煤系極低的熱導率使得含礦熱液保持高溫狀態發生長距離的遷移，不至于在接觸帶因為降溫就發生沉淀。上覆煤層或煤線出現高溫變質，以及含煤巖系高強度、大范圍的角巖化也是煤層低傳導率導致熱聚集的結果。

(2)李屯鐵礦的形成可能是高溫的巖漿流體與低溫的大氣降水混合導致溫度和鹽度下降發生快速沉淀的結果，由此也導致了礦體與圍巖呈截然接觸。

(3)鈉長石化導致了巖石“鐵的丟失”，為出溶高濃度富鐵流體以及富鐵礦的形成奠定了重要的物質基礎，同時也導致了高鹽度流體中的H+濃度的迅速提高，酸度增加，從而增加鐵的溶解度，并進一步增加流體中鐵的濃度。至于是否有古老基底以及其它地層鐵質的加入，目前尚缺乏可靠的依據，高的硫同位素指示反映了有地層硫的參與。

從結論來看，齊河—禹城地區的“煤下鐵”的形成，與煤層的存在“正相關”。研究認為，流體中的鐵質能經過相對長距離的遷移而不沉淀，一個合理的解釋是遷移過程中流體降溫速率較低，這一點也可由礦體附近的圍巖發生強角巖化得到佐證。那么為何遷移過程中降溫速率低?一個合理的解釋是存在低熱導率的上覆圍巖，能起到很好的隔熱屏蔽作用以保障成礦流體的熱量累積且不易散失，有利于高溫流體發生長距離的遷移。

不同巖石的熱導率從小到大為：煤<泥板巖<粉砂巖<砂巖<礫巖及泥灰巖<片麻巖<中酸性侵入巖(正長花崗巖、花崗閃長巖、石英斑君、花崗君)<片君<大理君<白云看、角君<石英，由此看出，煤是熱導率最低的，所以具有最好的儲熱效果。齊河—禹城地區位于黃河北煤田內，其上部煤層或煤線出現高溫變質，而含煤巖系高強度、大范圍的角巖化正是煤層低熱導率導致熱聚集的結果。熱聚集也導致了含礦熱液(以 Cl 為絡合物的形式)以高溫狀態發生長距離的遷移，從而沉淀在石炭紀—二疊紀地層。文章推測，李屯鐵礦的形成是高溫的巖漿流體與低溫的大氣降水的混合，導致溫度和鹽度下降，從而引起鐵的沉淀。

從全球的角度來看，無論是總的鐵礦資源量還是富鐵礦石儲量，均主要產自沉積變質型鐵礦床。在中國，沉積變質型鐵礦的資源量最為豐富，但是受長期、多期次的構造巖漿活動的影響，這類富鐵礦的形成和保存十分不易。與巖漿活動有關的富鐵礦的形成為鐵礦資源開采填補了空缺。迄今為止，矽卡巖型富鐵礦占中國已探明富鐵礦儲量的58%，因此矽卡巖型富鐵礦找礦已成為我國富鐵礦找礦的重點。魯西地區是華北克拉通乃至中國東部重要的礦集區之一，發育有萊蕪、金嶺和濟南等大型矽卡巖型富鐵礦床。建立和完善“禹城式”矽卡巖富鐵礦成礦模式，對我國今后找礦具有重要的指向意義。

原標題：山東齊河—禹城地區探獲億噸級富鐵礦，“煤下鐵”是怎么形成的？

想爆料？請登錄《陽光連線》（ https://minsheng.iqilu.com/）、撥打新聞熱線0531-66661234或96678，或登錄齊魯網官方微博（@齊魯網）提供新聞線索。齊魯網廣告熱線0531-81695052，誠邀合作伙伴。