豆莢狀鉻鐵礦多階段形成過程的討論

朱傳華 高洪軍

[摘要]鉻作為一種礦物，它具有質(zhì)硬、耐磨、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，在當(dāng)前社會發(fā)展過程中有著廣泛的應(yīng)用。豆莢狀鉻鐵礦是鉻的主要來源，而我國的鉻鐵礦供應(yīng)主要依賴于進(jìn)口，為了滿足我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，加大鉻鐵礦床的研究有著重要的社會意義。本文豆莢狀鉻鐵礦多階段形成過程進(jìn)行了相關(guān)的分析。

[關(guān)鍵詞]豆莢狀鉻鐵礦 多階段 形成過程

[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-106-1

0引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對各種礦物質(zhì)的消耗也在不斷加大，尤其是鉻鐵礦，可鐵礦在我國現(xiàn)代社會發(fā)展過程中有著重要的作用。

鉻作為一種重要的戰(zhàn)略物資，我國的鉻鐵礦資源非常緊缺，目前主要依賴于進(jìn)口，為了更好地滿足我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，加大鉻鐵礦床的開發(fā)意義重大。

豆莢狀鉻鐵礦作為鉻的主要來源，豆莢狀鉻鐵礦床的成因一直是鉻鐵礦成礦理論研究的焦點(diǎn)，為了有效地提高鉻鐵礦的開發(fā)利用，對豆莢狀鉻鐵礦多階段形成過程進(jìn)行綜合分析意義重大。

1豆莢狀鉻鐵礦的概述

豆莢狀鉻鐵礦（Podiform deposits），也稱阿爾卑斯型（Alpine-type）鉻鐵礦床，它主要是產(chǎn)于外來雜巖體的阿爾卑斯型地幔橄欖巖中，豆莢狀鉻鐵礦體邊部不騙存在有一定厚度的純橄巖外殼，體型多呈扁豆?fàn)?、透鏡狀、巖墻狀[1]。在阿爾卑斯型地幔橄欖巖中形成的鉻鐵礦容易受巖體構(gòu)造的影響，在巖體構(gòu)造的影響下，易呈現(xiàn)群分布、集中分布的特點(diǎn)。

在我國，豆莢狀鉻鐵礦主要分布在西藏、新疆、甘肅、內(nèi)蒙等地蛇綠巖地幔橄欖巖內(nèi)。

豆莢狀鉻鐵礦是在地幔環(huán)境中惟一含鉻的礦物，也是結(jié)晶最早的礦物，這種礦物具有高密度、高硬度，耐高溫等特點(diǎn)，能夠經(jīng)歷長期的地質(zhì)作用而不發(fā)生重大變化。

2豆莢狀鉻鐵礦礦石演化過程

鐵礦礦石發(fā)育豐富的巖漿結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)之間存在著成因聯(lián)系。浸染狀結(jié)構(gòu)中，鉻鐵礦晶體無規(guī)律分散分布（出現(xiàn)在橄欖石粒間），這種結(jié)構(gòu)對應(yīng)著鉻在硅酸鹽礦物粒間開始聚集的階段。

渾圓形的晶體外形是熔體對鉻鐵礦晶體的熔蝕作用造成的，表明結(jié)晶溫度很高。

網(wǎng)脈狀結(jié)構(gòu)中，鉻鐵礦成網(wǎng)絡(luò)狀分布，網(wǎng)脈內(nèi)的鉻鐵礦為緊密鑲嵌自形晶，表明鉻鐵礦進(jìn)一步聚集。

鉻鐵礦進(jìn)一步會聚形成反豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)即硅酸鹽滯留結(jié)構(gòu)，是由于鉻鐵礦結(jié)晶沉淀過程中，硅酸鹽巖漿被富鉻礦漿捕虜而滯留在后者中形成的[2]。硅酸鹽熔體受到表面張力的約束，從而形成豆?fàn)畹耐庑?。最后，硅酸鹽熔體在表面鉻鐵礦凝縮作用下被擠出，形成豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)。

3豆莢狀鉻鐵礦的成因

3.1巖漿成因

巖漿成因指的就是地殼深處的各種巖漿，經(jīng)分異和結(jié)晶作用，使分散在巖漿的成礦物質(zhì)聚集而形成的礦床。在巖漿活動中，熔巖流因壓力驟降，會噴發(fā)出大量的巖漿，使得接近巖漿的物質(zhì)被高溫?zé)捇?，同時巖漿隨著地殼運(yùn)動會運(yùn)移到地殼的不同深處冷凝結(jié)晶，進(jìn)而形成礦床[3]。按板塊構(gòu)造學(xué)說，在兩個板塊交接地帶是地殼運(yùn)動最為劇烈的部分，當(dāng)兩板塊相撞，會形成地幔，同時在此期間，地殼運(yùn)動也為地幔物質(zhì)熔化分異而提供了所需的物理、化學(xué)條件以及上升通道。當(dāng)巖漿冷凝時，隨著溫度的逐漸下降，各種礦物依次從中晶出，導(dǎo)致巖漿成分不斷改變，巖漿成分的改變又促使某些組分的結(jié)晶，變?yōu)榈V質(zhì)。

3.2地幔成因

地幔指的是地球的中間層，厚度約為2865公里，只要是由致密的造巖物質(zhì)構(gòu)成，是地球內(nèi)部體積最大的一層。地幔可分為上地幔和下地幔兩層。構(gòu)成地幔的巖石中大部分為橄欖巖，主要由輝石和橄欖石組成。在高溫高壓環(huán)境下，礦石以固定礦物形式存在，并通過高壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖，隨后沿著深斷裂上升至地殼淺部，形成巖墻、礦床[4]。當(dāng)一個地區(qū)地殼演化，處于此活躍時期，其巖石圈由于地幔流帶來的熱能聚積而致使熱流增高及體積膨脹、內(nèi)部擠壓強(qiáng)烈，加之地幔流拖引而導(dǎo)致的水平運(yùn)動增強(qiáng)，從而引起強(qiáng)烈地殼運(yùn)動且水平運(yùn)動占優(yōu)勢，發(fā)生強(qiáng)烈褶皺及斷裂、巖漿噴出或侵入、巖石變質(zhì)、地震頻繁，形成活動區(qū)。當(dāng)?shù)蒯Ｈ鋭愚D(zhuǎn)入滯緩時期巖石圈便因熱能消散、補(bǔ)給減少而熱流降低，從而導(dǎo)致地殼運(yùn)動轉(zhuǎn)弱且水平運(yùn)動退居次要，垂直運(yùn)動顯出優(yōu)勢，褶皺、斷裂、巖漿活動及地震均相對減弱，轉(zhuǎn)化為“穩(wěn)定”區(qū)[5]。

3.3交代成因

對豆莢狀鉻鐵礦形成的另一種學(xué)說就是交結(jié)構(gòu)學(xué)說，也就在變質(zhì)作用或混合巖化作用過程中，由交代作用形成的結(jié)構(gòu)。發(fā)生交代變質(zhì)作用時，原巖中的礦物被取代、消失，以此同時形成新生的礦物[6]。其特征是，在形成過程中有物質(zhì)成分的加入和帶出，而巖石中原有礦物的分解和新礦物的形成是同時的。既可以置換原有礦物，保持原有礦物的晶形，又可以由交代方式形成新礦物，產(chǎn)生一系列特征的交代結(jié)構(gòu)。

4結(jié)語

鉻鐵礦作為一種重要的戰(zhàn)略物資，在當(dāng)前社會發(fā)展過程中有著廣泛的應(yīng)用。目前，我國這種礦資的來源主要是進(jìn)口，為了滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，加大鉻鐵礦床的開發(fā)意義重大。豆莢狀鉻鐵礦作為鉻的主要來源，加大豆莢狀鉻鐵礦形成過程的研究，有助于更好地開發(fā)利用鉻鐵礦床，為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對資源的需求提供保障，實(shí)現(xiàn)我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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