鄂西沉積鐵礦含礦盆地分析

秦元奎，楊宏偉，吳義松，姚敬劬

(中南冶金地質研究所，湖北宜昌 443003)

0 引言

鄂南—湘西沉積盆地是孕育、聚積、容納和保存鄂西寧鄉(xiāng)式鐵礦的場所，研究該種鐵礦的成礦條件必須首先進行沉積盆地分析。盆地分析興盛于20世紀80年代，主要是由于尋找石油的推動，有所謂“沒有盆地就沒有石油”之說(Perrodon A.，1983)[1－2]。隨后在煤、砂巖型鈾礦等礦產(chǎn)的勘查中發(fā)揮了作用。國內冶金地質系統(tǒng)近20年采用盆地分析的方法研究沉積錳礦取得了一系列成果(侯宗林等，1997;姚敬劬等，1998;駱華寶等，2011)[3－4]。

鄂西鐵礦沉積學研究，早期有廖士范(1964)[5]、傅家謨(1961)[6]對鐵礦形成的巖相古地理條件進行過研究，并對成因作了探討。近期有徐安武等(1992)[7]、曾允孚等(1993)[8]、趙一鳴等(2000)[9]、秦元奎等(2007、2011)[10－12]對鐵礦的時空分布規(guī)模、礦床地質特征和鄂西泥盆紀巖相古地理做過研究。本文試圖應用盆地分析的原理和方法，對鄂西鐵礦的形成條件作進一步探討。

1 鄂南—湘西沉積盆地形成的古構造背景

1.1 區(qū)域構造背景

志留紀末，加里東運動使華南造山帶最終形成，揚子陸塊與華夏板塊碰撞疊接形成統(tǒng)一的中國南方板塊。海西期中國南方各沉積盆地的演化與古特提斯構造域、古西太平洋構造域的發(fā)展密切相關。海西早期，從早泥盆世開始，隨著古特提斯裂谷作用的產(chǎn)生和擴張，南方板塊向北漂移，而揚子陸塊仍按逆時針方向旋轉，引起南方板塊南緣活化，欽防海槽沿地殼活動帶向板內發(fā)展，形成三支北東向拉張型裂谷(圖1)。其中東支裂谷(L1)沿吳川—韶關斷裂進入廣州—韶關一帶，且與湘東南地區(qū)貫通;中支裂谷(L2)沿欽州—衡陽斷裂與郴州—茶陵斷裂進入湘中地區(qū);西支裂谷(L3)沿象州—冷水江斷裂經(jīng)桂東北龍勝進入湘西南城步—冷水江一帶。古特提斯海海水經(jīng)由裂谷由南向北侵漫，至中泥盆世早期，海侵擴大，湘、桂、粵、贛廣大地區(qū)被海水淹沒，形成了華南海(圖2)。

圖1 華南泥盆紀古構造圖Fig.1 Palaeotectonic map during Devonian south China(據(jù)曾允孚，1993，有修改)

圖2 華南晚泥盆世古地理及沉積鐵礦的分布( 據(jù)趙一鳴， 2000)Fig. 2 Palaeogeography map of Late Devonian south China and distribution of sedimentary iron deposits( 古地理圖據(jù)王鴻楨等， 1985，修改)

根據(jù)泥盆紀古構造格局、斷裂帶分布及構造發(fā)育的差異，可將華南泥盆紀時期的古構造劃分為若干個構造單元，鄂西屬“鄂西拗陷帶”，該單元包括鄂西、渝東南及鄂東地區(qū)，東部與下?lián)P子斷陷帶相接。

1.2 鄂西泥盆紀古構造格局

鄂西地區(qū)泥盆紀古構造基本格局是:周圍為深大斷裂所限的拗陷帶，形成沉積盆地，坐落在南方陸板塊中北部(圖3)。

圖3 沉積盆地構造及地層分區(qū)( 據(jù)徐安武， 1992，有修改)Fig. 3 Tectonic map of sedimentary basin and stratigraphic division areas

北部襄樊—廣濟斷裂(揚子北緣斷裂)是分隔秦嶺褶皺系和揚子陸塊的規(guī)模宏大的區(qū)域性大斷裂。該斷裂具有長期活動的歷史，古生代它是兩側巖相、古生物的轉變帶，北為秦嶺再生地槽，南為揚子陸塊穩(wěn)定區(qū)。泥盆紀時，成為鄂西拗陷帶的北界。斷裂以北為南秦嶺印支地槽褶皺帶和桐柏—大別中間隆起，其古地貌形態(tài)為武當淮陽古陸，斷裂以南為拗陷區(qū)，是接受沉積的盆地。

南部江南斷裂，沿著江南隆起北部邊界伸展，自西向東經(jīng)吉首、常德、臨湘、瑞昌構成了鄂西拗陷帶南部邊界。斷裂具多時代活動特點，前燕山期為非造山性質的沉積相突變帶。泥盆紀時，其北部為拗陷區(qū);南部為隆起區(qū)，即江南古陸。

西部武陵斷裂系，北東向展布于鄂西與重慶邊界地區(qū)，南延至武陵山地。誠然武陵斷裂系主要活動時間應在燕山期，但通過對該斷裂系的活動歷史的深入研究，查明該斷裂可能是基底斷裂在中生代后復活的斷裂帶，實際上在前泥盆紀已經(jīng)存在。因為震旦紀和早古生代沉積在斷裂兩側發(fā)生相變。斷裂西部震旦系燈影組為藻礁白云巖，下寒武統(tǒng)為頁巖相沉積，下奧陶統(tǒng)巖石組合、古生物群與黔北相似;斷裂東側燈影組為白云巖夾灰?guī)r，下寒武統(tǒng)為硅質頁巖相，下奧陶統(tǒng)巖石組合、古生物面貌與鄂西相似。這種東西兩側的巖相差別一直延續(xù)到二疊紀。因此有理由認為武陵斷裂在泥盆紀時是控制鄂西拗陷西部邊界的斷裂帶，斷裂西部為上揚子古陸，東部為鄂西拗陷。

中泥盆世鄂西拗陷帶在周緣斷裂的控制下下陷，形成盆底地形起伏不大的橢圓形陸內淺海盆地，基底為揚子陸塊下古生界穩(wěn)定沉積。沉積盆地的形成為鄂西鐵礦的聚積準備了空間條件。

2 鄂西泥盆紀含礦沉積盆地分析

盆地分析包括盆地類型、構造特征、盆內充填及演化歷史等項研究內容，主要研究結果見表1。

2.1 盆地類型

根據(jù)盆地的構造位置、邊界特征、動力學成因及周邊環(huán)境，盆地類型應屬陸內斷陷盆地。前人曾認為是“陸內拗陷盆地”，拗陷是由于熱沉降及沉積負荷作用引起。經(jīng)本次研究，根據(jù)盆地周緣被深大斷裂控制，斷裂的外側均為隆起區(qū)，泥盆紀時為古陸;斷裂內側為沉降區(qū)接受沉積的事實，認為盆地的形成是由周邊斷裂斷陷作用所造成，因此有理由認為是陸內斷陷盆地。

表1 鄂西泥盆紀含礦沉積盆地分析結果Table 1 Results of Devonian sedimentary basin analysis in West Hubei

2.2 構造分析

盆地的構造位置為加里東運動形成的南方板塊的中北部，應處于陸殼內部。鄂西盆地四周分別為武當淮陽古陸、上揚子古陸、江南古陸所包圍，僅在盆地南側江南古陸中段有一“海峽”式豁口，與華南海相通。因此鄂西盆地實際上是一個面積不大的(約3萬km2)半封閉陸內海盆地。

盆地的基底為發(fā)育于揚子陸塊基底上的早古生代穩(wěn)定沉積，由于加里東運動為升降運動，并未使早古生代地層產(chǎn)狀發(fā)生改變，因此盆底覆蓋的是志留系最上部的砂頁巖層。在整個加里東—海西階段鄂西都處于穩(wěn)定的陸殼背景之下，導致鄂西沉積盆地成為一個沉積厚度小、無深水沉積、無火山活動、無明顯同沉積斷裂作用的“三無”盆地。

盆地地理位置橫跨湖北南部和湖南西北部，故可稱鄂南—湘西盆地。盆地占居湖南永順、石門，湖北恩施、宜昌、荊州、武漢、黃石等地區(qū)，平面形態(tài)類似一個不對稱的橢圓形:西端寬大，東端窄小，自西向東逐漸收斂。盆地的北部邊界自西向東大致沿萬州、襄樊、京山、安陸、孝昌、浠水一線;東南邊界自漢壽、岳陽至瑞昌;西南邊界自重慶石柱經(jīng)湖南花垣、吉首。在剖面上盆地東西不對稱，為一箕狀盆地:西部拗陷較深，且邊界比較陡峻，盆地沉降中心靠近西部;自盆地中心向東，拗陷逐漸變淺，整個盆地底部地形平緩，為向東逐漸升高的緩坡，但有波狀起伏，出現(xiàn)高差不大的潛丘和洼地。

2.3 盆內充填分析

2.3.1 沉積相及沉積相組合

沉積盆地東部和西部處于不同的古地理環(huán)境，東部為河流三角洲沉積環(huán)境，西部為無障壁海岸沉積環(huán)境。東部河流自東向西注入盆地，由于河流攜帶泥沙量大，分別形成河流相、三角洲前緣相、前三角洲相沉積。盆地西部為無障壁濱岸沉積環(huán)境，依次形成了前濱相、近濱相、遠濱相、碳酸鹽緩坡相沉積(圖4、5，表2)。

盆地東部黃石、大冶一帶河流相沉積，上部由淺黃色薄層粉砂質細砂巖、粉砂巖、粘土巖類等構成，含植物化石及小個體雙殼類化石。河流相的下部則以灰白、肉紅色中—厚層或塊狀石英巖狀砂巖、石英砂巖或含鐵砂巖為特征，具有楔狀層理和板狀斜層理。

河流相以西，自武漢美娘山至仙桃、孝感一帶分布三角洲前緣相，主要由粉砂質粘土巖、砂巖等組成，發(fā)育有水平層理和交錯層理。在三角洲前緣相的外側，為前三角洲相分布區(qū)，位于荊門、沙市一帶。前三角洲已屬濱外沉積，水深大部分處于浪基面以下，由河流搬運來的最細粘土懸浮物質、細碎屑和膠體溶液沉積而成，主要由粘土巖、粉砂質粘土巖等組成，常常富含有機質，呈黑色，具細紋理。

盆地西部宜昌恩施地區(qū)為無障壁濱岸沉積，隨著盆地拗陷加大，水體加深，依次形成前濱相、近濱相、遠濱相及碳酸鹽緩坡相。前濱相形成于中泥盆世晚期，主要由中厚層狀中—細粒石英巖狀砂巖、殘余砂狀石英巖組成，偶夾石英粉砂巖和水云母質石英砂巖。在巖比圖上(圖6)，投影點集中在碎屑巖端元，碎屑巖巖比都接近100%。前濱位于海灘下部平均高潮線和平均低潮線之間，地形較為平坦，是海灘下部逐漸向海傾斜的平緩斜坡地帶。前濱帶以波浪的沖洗為特征，巖石的成熟度高，碎屑物以石英為主，磨圓度和分選性都良好。

近濱相疊覆在前濱相之上，近濱環(huán)境處于平均低潮線與正常浪基面之間，是海灘的水下部分。鄂西近濱相發(fā)育于晚泥盆世早期，主要由不同比例的頁巖(泥巖)、砂巖、粉砂巖交替組成，除個別地區(qū)外基本上無碳酸鹽巖出現(xiàn)。在巖比圖上，投影點均落在碎屑巖和泥質巖這一邊。泥質巖和碎屑巖的比例變化很大，泥質巖/碎屑巖可由15/1～1/9。近濱帶主要的水動力作用是波浪對海底的擾動，因此近濱帶上部出現(xiàn)大型楔狀或板狀交錯層理，下部以水平層理為主。

圖4 盆地晚泥盆世晚期巖相古地理示意圖(據(jù)徐安武，1992，有修改)Fig.4 Sedimentary facies and palaeogeography map in the basin during the late Devonian

圖5 含鐵沉積盆地沉積相分布模式示意圖Fig.5 Distribution model of sedimentary facies of sedimentary basin bearing iron deposits

表2 盆地晚泥盆世巖相分布Table 2 Sedimentary facies distribution in the basin during Late Devonian

圖6 鄂西中上泥盆統(tǒng)地層各類巖石巖比圖Fig.6 Rate diagrams of different type rocks thickness of the Middle and Upper Devonian system in west Hubei

遠濱相和碳酸鹽緩坡相連續(xù)疊置在近濱相之上，形成于晚泥盆世晚期。當時水體加深至沉積區(qū)已處于浪基面之下，實際為淺海陸棚與濱岸的過渡地帶。發(fā)育了一套由碎屑巖、泥質巖及碳酸鹽巖交替的陸源碎屑和碳酸鹽混合沉積，其中又以泥質巖和碳酸鹽巖為主，夾有碎屑巖。三類巖石的巖比有變化，其中碳酸鹽巖的比例10% ～82%，多數(shù)介于30% ～60%;泥質巖的比例15.5% ～63.25%，一般為30% ～60%;碎屑巖的比例3% ～51.72%，一般為5% ～20%。是否有碳酸鹽巖石出現(xiàn)是判別近濱相抑或遠濱相、碳酸鹽緩坡相的重要標志:近濱相一般無碳酸鹽巖出現(xiàn)，遠濱相和碳酸鹽緩坡相則必定有碳酸鹽巖石出現(xiàn)，并占有相當?shù)谋壤?/p>

2.3.2 盆地地層格架和層序地層

(1)盆地地層格架 根據(jù)沉積物巖性、地層接觸關系、古生物化石特征，盆地泥盆紀地層等時格架應分東西兩區(qū)分別建立，兩者相互關系見表3。

盆地東部泥盆紀地層僅發(fā)育有上統(tǒng)五通組，分布于京山、洪湖以東，安陸—黃梅一線以南地區(qū)。巖性大致可分為上、下兩段，上段以淺黃、灰白等雜色粉砂質細砂巖、粉砂質頁巖、粘土巖為主，時夾石英巖狀砂巖;下段以灰白、肉紅色中—厚層狀或塊狀石英巖狀砂巖、石英砂巖或含鐵砂巖為特征，時夾細砂巖、粉砂巖、頁巖或砂礫巖，底部常見石英礫巖或含礫石英砂巖。五通組古生物以含斜方薄片木(Leptophloeum rhombicum Dawson)組合為特征，其中斜方薄片木(L.rhombicum)，亞鱗木(Sublepidodendron wusihense(Sze))，羊齒(Sphenoteris recurva Dawson)，基爾托克圓印木(Cyclostigma Kiltorkense Haughton)等均為中國晚泥盆世標準分子或重要分子，因此可確認五通組的時代屬晚泥盆世，與鄂西黃家磴組和寫經(jīng)寺組為同期沉積。

表3 沉積盆地地層格架Table 3 Stratigraphic division of sedimentary basin

盆地西部泥盆紀地層格架見圖7，其中下泥盆統(tǒng)缺失，中泥盆統(tǒng)云臺觀組平行不整合于上志留統(tǒng)紗帽組之上。上泥盆統(tǒng)與中泥盆統(tǒng)為連續(xù)沉積，根據(jù)巖性巖相又可分為下部黃家磴組與上部寫經(jīng)寺組，均為含礦巖系。

云臺觀組(D2y)巖性單一，以灰白、淺灰色中厚層—塊狀石英巖狀砂巖、石英細砂巖為主，時夾頁巖、泥質粉砂巖或細砂巖。底部時見含礫石英砂巖及粘土質風化殼。云臺觀組含植物化石，在長陽、興山、宜都等地發(fā)現(xiàn)多種植物化石及孢子，其中夏麗安原始鱗木(protolepidodendron scharyanum)是中泥盆世的世界性標志植物之一。

上泥盆統(tǒng)黃家磴組(D3h)巖性以黃綠、灰綠、褐黃、黃灰及紫紅等雜色頁巖、石英砂巖、粉砂巖為主，個別剖面見夾有少量泥灰?guī)r、灰?guī)r(川箭河、火燒坪、謝家坪)。上下含兩層鮞狀赤鐵礦，但一般薄而不穩(wěn)定。全組巖石具水平層理，時具交錯層理、斜層理及波痕構造。黃家磴組含腕足類、珊瑚及多種植物化石，其中斜方薄片木(Leptophloeum rhombicum)，基爾托克圓印木(Cyclostigma Kiltorkense)為晚泥盆世標準分子或標準化石。

圖7 盆地西部泥盆紀地層層序圖(火燒坪剖面)Fig.7 Devonian stratigraphic division in the west basin

上泥盆統(tǒng)上部寫經(jīng)寺組上段主要為黃灰、灰綠、灰黑色碳質頁巖、砂質頁巖、石英砂巖，夾粉砂巖、鮞綠泥石菱鐵礦;下段即灰?guī)r段，以灰、深灰色中—厚層狀灰?guī)r、泥質灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，時夾頁巖、鈣質頁巖，底部為砂頁巖夾鮞狀赤鐵礦。寫經(jīng)寺組含腕足類、珊瑚、介形蟲、雙殼類、牙形石及多種植物化石，其中以云南貝—準云南貝(Yunnanella-Yunnanellina)動物群為代表的生物組合，表明其應屬上泥盆統(tǒng)上部(大致相當于法門階)。(2)層序地層 鄂西泥盆紀地層為上、下兩個平行不整合面限定，因此是一個層序地層學研究單位。①層序界面。層序界面是不整合面或與之對應的等時整合面。沿著這個面存在陸上侵蝕的證據(jù)，或者存在明顯的重要沉積間斷。本區(qū)中泥盆統(tǒng)與上志留統(tǒng)之間的不整合面即為層序的下界面(時間386 Ma)。上泥盆統(tǒng)與石炭系之間的不整合面即為層序的上界面(時間為354 Ma)。下界面的依據(jù)是存在志留紀末期成陸、志留紀地層遭受剝蝕的證據(jù)。本區(qū)下泥盆統(tǒng)缺失，中泥盆統(tǒng)云臺觀組底部見含礫石英巖狀砂巖及粘土質風化殼。上界面的依據(jù)是多處可見石炭系下統(tǒng)缺失，中石炭統(tǒng)黃龍組與上泥盆統(tǒng)直接平行不整合接觸，在黃龍組的底部見到底礫巖。②海平面的升降與沉積層序。地層層序時限為354～386 Ma，歷時32 Ma，相當于維爾劃定的Ⅱ級旋回的時間。在這32 Ma間本區(qū)海平面經(jīng)歷了上升—下降的過程(圖8)。自386～372 Ma，海平面緩慢穩(wěn)步上升，淹沒鄂西地區(qū)使之成為沉積區(qū)，初期水體較淺形成前濱環(huán)境，沉積了巖性穩(wěn)定而單調的前濱相沉積;至372 Ma，海平面上升速率加快，迅速由前濱環(huán)境演變?yōu)榻鼮I環(huán)境，沉積物巖性也發(fā)生明顯改變，主要特征是泥質含量明顯增加，沉積物顏色發(fā)生改變，導致云臺觀組與黃家磴組的界面十分清楚。云臺觀組與黃家磴組的沉積體系屬海侵體系域(TST)。

363 Ma開始海平面繼續(xù)上升，沉積區(qū)演變?yōu)檫h濱環(huán)境和碳酸鹽緩坡環(huán)境，沉積了寫經(jīng)寺組下部地層，由泥質巖和碳酸鹽巖組成，這一時期海平面上升到最高位置，而后轉為下降。在海平面下降期間沉積了寫經(jīng)寺組上部的碎屑巖和泥質巖。寫經(jīng)寺沉積期，海平面經(jīng)歷了由相對上升轉為相對下降的過程，因此沉積體系屬高位體系域(HST)。

③沉積速率和物源輸入量。鄂西盆地為相對封閉、面積不大、拗陷不深的陸內盆地，盆地周圍為古陸所包圍。古陸已經(jīng)受24 Ma的剝蝕，積蓄了豐富的風化產(chǎn)物，并不斷搬運入海，因此盆地中物源的輸入量充分。沉積速率與地殼下陷速度相比，各個時段不一。中泥盆世基底沉降速率略大于沉積速率，使盆中水體逐漸加深，自晚泥盆世黃家磴期—寫經(jīng)寺期早階段，盆地拗陷速率明顯大于沉積充填速率，使水體不斷加深。寫經(jīng)寺期晚階段盆地拗陷速率變緩，沉積物充填速率超過了基底沉降速率，盆地逐漸填平，水體深度不斷減小。

圖8 鄂西地區(qū)泥盆系沉積層序Fig.8 Sedimentary sequence of Devonian system in west Hubei

寫經(jīng)寺期末期盆地基底緩慢抬升，沉積速率變化不大，盆地被逐漸填平補齊，當達到沉積基準面后，出現(xiàn)了層序頂部的不整合面。

2.3.3 含礦性

鄂南—湘西泥盆紀沉積盆地是一個含礦盆地，鐵質巖多次沉積，鐵礦層多層產(chǎn)出，形成一批中大型鐵礦床，特別集中分布于鄂西地區(qū)。鐵礦資源儲量豐富，成為中國沉積鐵礦的重要礦集區(qū)。

盆地中共有4層鐵礦產(chǎn)出，自下而上命名為Fe1、Fe2、Fe3、Fe4。每一層鐵礦在不同地段柱狀圖上的上下位置有差異，但在總體上規(guī)律性強，每一層鐵礦都可視為一個等時面。

Fe1礦層:賦存在上泥盆統(tǒng)黃家磴組中部或下部的頁巖中，主要分布于恩施鐵廠壩、建始太平口、十八格、巴東仙人巖、瓦屋場和秭歸楊柳池一帶，礦層薄而不穩(wěn)定，厚度約0.7 m左右，透鏡狀產(chǎn)出，主要由砂質鮞狀赤鐵礦石組成，橫向上常相變成含鐵砂巖。

Fe2礦層:賦存在黃家磴組上部或靠近頂部的頁巖夾砂巖或砂巖夾頁巖中。主要分布于宜昌、長陽、巴東、秭歸一帶。礦體似層狀或透鏡狀產(chǎn)出，厚1～2 m，穩(wěn)定性較Fe1好，礦石主要由砂質鮞狀赤鐵礦組成。有的礦區(qū)有工業(yè)價值，例如黑石板鐵礦Fe2具備工業(yè)儲量。

Fe3礦層:賦存在寫經(jīng)寺組下段，靠近底部，在多數(shù)情況下，底板為石英砂巖，頂板為頁巖或泥灰?guī)r。礦層遍布于全區(qū)極大多數(shù)礦區(qū)，且屬主礦層。礦層在一些大型鐵礦床中呈層狀分布，面積可達近百平方千米，厚度一般為1.5～3.5 m，礦石主要為鈣質鮞狀赤鐵礦或砂質鮞狀赤鐵礦，多數(shù)情況下含鐵量隨礦體厚度變大而遞增，并常有富鐵礦產(chǎn)出。

Fe4礦層:賦存在寫經(jīng)寺組上段底部頁巖夾灰?guī)r中，主要分布在建始、巴東、長陽、五峰一帶。在建始太平口、巴東仙人巖和瓦屋場、五峰龍角壩礦區(qū)，F(xiàn)e4屬于主礦層。礦體大多數(shù)呈薄層狀或透鏡狀，礦石主要由菱鐵礦、鮞綠泥石和鮞狀赤鐵礦組成。

上泥盆統(tǒng)鐵礦的層數(shù)和厚度變化較大，一般可見一到二層，完整的應為四層。許多礦區(qū)見不到明顯Fe1、Fe2礦層，但仍有礦化現(xiàn)象:出現(xiàn)鐵質砂巖，或很薄層的鐵礦。自官店、伍家河鐵礦向西南在礦層數(shù)及厚度上有漸減的趨勢，至宣恩川箭河、咸豐白巖等地鐵礦層完全尖滅。

4層鐵礦分別產(chǎn)在地層的不同層序中(圖8):Fe1、Fe2產(chǎn)于海侵體系域(TST)的中部和上部，F(xiàn)e3、Fe4產(chǎn)于高位體系域(HST)的下部和上部。

2.4 盆地演化歷史

鄂西沉積盆地的演化歷史短暫，僅經(jīng)歷中泥盆世—晚泥盆世約32個百萬年的時間。志留紀末本區(qū)尚為陸地，經(jīng)受風化剝蝕24個百萬年后，在中泥盆世拗陷下沉成為盆地區(qū)。盆地東部有河流自東向西注入，形成河流沖積相(包括三角洲相)沉積。盆地的西部為無障壁海岸，接受了前濱相的沉積。至晚泥盆世早期拗陷加深，沉積區(qū)演變?yōu)榻鼮I環(huán)境，形成了由碎屑巖和泥質巖組成的近濱相沉積，到晚泥盆世晚期拗陷進一步加深，沉積區(qū)又演變?yōu)檫h濱和碳酸鹽緩坡環(huán)境，沉積了一套陸源碎屑和碳酸鹽混合沉積，由碎屑巖、泥質巖和碳酸鹽巖相互交替組成。晚泥盆世末期盆地基底開始抬升，海水變淺，沉積物已逐漸將盆地“填平補齊”，有的部分已抬升成陸，盆地演化歷史結束。早石炭世殘留盆地一部分地區(qū)覆蓋有海陸交互相沉積，其余地區(qū)早石炭世缺失，上泥盆統(tǒng)直接為中石炭統(tǒng)灰?guī)r白云巖地層覆蓋。

3 結論

(1)鄂西沉積鐵礦含礦盆地根據(jù)盆地的構造位置、邊界特征、動力學成因及周邊環(huán)境，應屬陸內斷陷盆地，盆地四周分別為襄廣、江南、武陵斷裂所限。盆地呈不對稱橢圓形，西端寬大，東端窄小，自西向東收斂。盆地西部較陡深，東部淺而平緩，呈箕形。盆地底部總體平緩，分布有高差不大的潛丘和洼地。

(2)盆地充填物沉積相東部為河流相和三角洲相;西部為無障壁海岸的前濱相、近濱相、遠濱相和碳酸鹽緩坡相，在空間上相互無間斷疊置。盆地中泥盆紀地層被上下兩個平行不整合面限定，是一個層序地層學研究單位，地層層序時限354～386 Ma，相當于Ⅱ級旋回的時間，由一個完整的海侵和海退層序構成。

(3)盆地自中泥盆世開始下陷接受沉積。晚泥盆世早期拗陷逐漸加深，海平面上升;晚泥盆世晚期拗陷達到最深，海平面上升到最高位;晚泥盆世末期基底抬升，盆地逐漸“填平補齊”，最后成陸，結束了鄂西泥盆紀沉積盆地的歷史。

(4)泥盆紀沉積盆地孕育了鄂西鐵礦，鐵質巖多次沉積，鐵礦層多層產(chǎn)出，形成一批中、大型礦床。Fe1、Fe2鐵礦層賦存在海侵體系域中;Fe3、Fe4礦層位于高位體系域中。其中Fe3礦層規(guī)模最大，礦石品位最好，是鄂西最主要的工業(yè)礦層，也是資源勘查的重點目標。

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