沈保丰,张阔.2016.中国叠生型铁矿床成矿特征探讨[J].矿床地质,35(2):213~224
SHEN BaoFeng,ZHANG Kuo.2016.Metallogenic characteristics of superimposed iron ore deposits in China[J].Mineral Deposits35(2):213~224

DOi: 10.16111/j.0258_7106.2016.02.001
中国叠生型铁矿床成矿特征探讨
沈保丰，张阔

（中国地质调查局天津地质矿产研究所， 天津300170）

第一作者简介沈保丰， 男， 1935年生， 研究员， 博士生导师， 主要从事矿床和前寒 武纪成矿作用的研究。 Email： sbaofeng.2009@163.com

收稿日期2015_07_08

改回日期2015_09_26

本文得到中国地质调查局中国区域成矿规律研究与总结项目(编号: 12120114039701)资助

摘要:叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改 造。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同，也就是说， 在早先己有矿 床（或矿体、矿源层）的基础上，叠加复合了晚期成矿作用，即成矿时间上有先后、空间产 出 上有重叠、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造，使成矿作用具有多样性、复 杂性，并可形成大矿、富矿。铁矿床中叠生成矿作用广泛发育。按矿床或矿体产出和形成的 地质特征，中国叠生型铁矿床可分为风化淋滤型、热液叠加改造型和热液叠加复合型3个亚 类。风化淋滤型铁矿床在中国分布有限，规模不大，工业利用价值不大，因而中国的叠生型 铁 矿床主要是指热液叠加改造型和热液叠加复合型两个亚类。热液叠加改造型主要是指早期的 铁矿床（或矿体、矿源层）经后期热液叠加改造，使早期的较贫铁矿床（或矿体、矿源层） 成 为较富铁矿床（或矿体），这是中国BIF型铁矿床中最重要的富铁矿类型，以鞍本地区弓长 岭二矿区为典型代表。弓长岭二矿区铁矿，早期在新太古代形成条带状磁铁石英岩（2528 M a，贫 矿石），后期在古元古代，含矿热液交代改造贫铁矿形成富铁矿（1840 Ma）。热液叠加复 合 型主要是指后期脉型铁（或稀土元素等）矿床叠加在早期（沉积或其他成因）铁等矿床上而 形成 的矿床，如白云鄂博铁_铌_稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。白云鄂博铁_铌_稀土元素矿床 的形成与火 成碳酸岩有关，在中元古代(1.3 Ga)左右，区内火成碳酸岩的侵位，在早期主要形成以岩 浆 熔离作用为主的铁_铌_稀土元素矿，晚期叠加了加里东期稀土_铌矿化热液脉。古陆 边缘构造带 或陆内活化带是形成叠生型铁矿床的有利构造空间，较大的地球化学块体，为形成多期、多 成因的矿床提供物质来源，叠生型铁矿床的形成明显受构造的控制。叠生成矿是复杂地质过 程 的一种具体表现。热液叠加改造型和热液叠加复合型的叠生型铁矿床的形成是因中国独特的 大地构造环境决定的。叠生成矿作用的研究，尚处在初步阶段。加强对叠生成矿作用的研究 ，了解其形成的地质背景、成矿机制、作用过程、控矿因素等，对发展矿床学研究，认识区 域成矿特征和指导地质找矿具有重要的理论和实际意义。
关键词: 地质学；叠生成矿作用；中国叠生型铁矿床；风化淋滤型；热液叠加 改造型；热液叠加复合型；地质构造环境
文章编号： 0258_7106 (2016) 02_0213_12 中图分类号： P618.31 文献标志码：A
Metallogenic characteristics of superimposed iron ore deposits in China
SHEN BaoFeng and ZHANG Kuo

(Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources, Tianjin 300170, China)

Abstract:Superimposed mineralization means that early mineralization experienced superimp osition, compounding and transformation, and late mineralization included one or several periods, with late mineralization usually different from early ones in characteristics. In other words, the earlier ore deposit (orebody or source bed) was subjected to superimposition of late mineralization, and hence there is a s equence of mineralization time and superposition in space. In addition, early fo rmed deposit experienced superimposition, compounding and transformation, which led to diversity and complexity. Sometimes large_size and rich deposits can be f ormed. Superimposed mineralization is widely developed in iron ore deposits. Acc ording to the occurrence and origin, the type of superimposed iron ore deposits in China can be subdivided into three subclasses, i.e., weathering_infiltration, hydrothermal superimposed reworking and hydrothermal superimposed compounding. Superimposed iron ore deposits in China mainly refer to the last two types, beca use weathering_infiltration iron ore deposits are less distributed and are chara cterized by small scale and minor industrial value. Hydrothermal superimposed re working type means that early lean iron ore deposit (orebody and source bed) bec omes rich one by hydrothermal superimposed reworking. Hydrothermal superimposed reworking deposits are the most important type of BIF type ore deposits in China , represented by the No. 2 mining area of the Gongchangling iron deposit in Anbe n area. In No. 2 mining area of Gongchangling, early stage banding magnetite qua rtzite iron deposit (lean ore) was formed in Late Archean ((2528±10)Ma), and l ate stage rich ore deposit was formed in Palaeoproterozoic ((1840±7) Ma) throu gh ore_ bearing hydrothermal metasomatism. The deposit type of hydrothermal superimposed compounding was formed by late stage vein type iron ore deposit (or REE) superi mposed upon early stage iron ore deposit (sedimentary or other origin). The typi cal deposits are the Baiyan Obo Fe_Nb_REE deposit and the western Guizhou sideri te ore deposit. The origin of the superlarge Baiyan Obo Fe_Nb_REE deposit is rel ated to igneous carbonatite. At about 1.3 Ga in Mesoproterozoic, igneous carbona tite was emplaced in Baiyan Obo; iron deposit and part of Nb_REE deposit were fo rmed at the early stage of the evolution of igneous carbonatitee magma. In Caled onian the deposit experienced the superimposition of Nb_REE hydrothermal mineral ization. Ancient land margin or intra_continental mobile belt seem to have been favorable tectonic space; large geochemical blocks provided material sources to form deposits of multiple genesis and stages. The formation of superimposed iron ore deposit is obviously controlled by structure. Superimposed mineralization i s a concrete manifestation of complex geological processes. The formation of hyd rothermal superimposed reworking and hydrothermal superimposed compounding iron ore deposits resulted from the unique tectonic environment of China. The study o f superimposed mineralization is still in the preliminary stage. Therefore, it i s of theoretical and practical significance to study superimposed mineralization , including ore deposit geological setting, mechanism, process and mineral contr ol factors, with the purpose of further understanding regional metallogenic chas acteristics and providing guidance for geological prospecting.
Key words: geology, superimposed mineralization, superimposed iron ore d eposit i n China, type of weathering_infiltration, type of hydrothermal superimposed modification, type of hydrothermal superimposed compound, tectonic environment

叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改造，晚期成矿作用有一 期或多期。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同，也就是说，在早先己有矿床（或矿 体、矿源层）的基础上，叠加复合了晚期成矿作用，即成矿时间上有先后、空间产出上有重 叠 、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造，使成矿作用具有多样性、复杂性，并 有时形成大矿、富矿。这一类型的成矿作用还被称为多成因复合成矿作用、叠加成矿作用、 复合成矿作用、改造成矿作用等。

涂光炽（1975；1978；1986）、徐克勤等（1978）、陈国达（1979）、翟裕生等（1999；20 02a；2002b；2009；2010）、常印佛等（2009）对叠生成矿作用都有一些论文和论著进行论 述，以涂光炽和翟裕生等的论述较多、较为系统、涉及范围较广。如，涂光炽早在1978年 就提出，超大型稀土_铌_铁矿床是晚古生代气成热液叠加在中元古代沉积变质作用之上的结 果 ；1978 年，他又提出了叠加成矿模式、活化或再造成矿模式、沉积改造成矿模式、复杂成因（多成 因）成矿模式、演化成矿模式5种成矿模式。翟裕生等对多成因叠加成矿作用也进行了较 深入的探讨，并指出成矿系统的叠加指在一定的成矿区带中，晚期的成矿系统在空间上重叠 于早期成矿系统之上，并对早期成矿系统加以继承和改造。

对铁矿床而言，叠生成矿作用也是普遍现象。世界上主要的富铁矿床——风化淋滤型铁矿矿 床就是 BIF型含铁石英岩贫铁矿石、遭受到后期表生氧化和风化淋滤作用后所形成的氧化富铁矿 床。因此，对于中国铁矿床的叠生成矿作用，也有不少论述。如，边效曾等（1980）划分出 了 风化淋滤改（再）造铁矿、岩浆热液叠加改（再）造铁矿、混合岩化热液叠加改（再）铁矿 和地下水叠加改（再）造铁矿。涂光炽等（1983）认为黔西赫章、水城、普安3个菱铁矿矿 床，是在层状深灰色沉积菱铁矿床矿的基础上，叠加了米黄色脉状、网脉状矿石，因此， 该类矿床属于海相沉积改造菱铁矿矿床。李俊建等（1995）也指出，弓长岭、歪头山等富铁 矿床 属于原生沉积_后期热液改造型富铁矿床，而西鞍山铁矿15坑的红富矿是原含铁石英岩经表 生氧化作用形成的风化淋滤型铁矿床。沈保丰等（2005）提出，白云鄂博铁_稀土_铌矿床为 喷流沉积_热液交代型矿床，属复合成矿作用形成的矿床。 

1叠生型铁矿床的分类、地质特征和实例

按矿床或矿体产出和形成的地质特征，叠生型铁矿床主要可划分为：风化淋滤型、热液叠加 改造型和热液叠加复合型3个亚类。

1.1风化淋滤型富铁矿床地质特征和实例 

风化淋滤型富铁矿床主要是BIF型贫铁矿床（或含铁石英岩），在后期地质演化过程中， 遭受到表生氧化和风 化淋滤叠加作用，铁矿物氧化成针铁矿_假象赤铁矿，石英被淋滤，形成氧化富铁矿床。这 类型的富铁矿床是世界上最重要的富铁矿床，约占世界富铁矿总储量的70%以上，主要分布 在澳大利亚、俄罗斯、乌克兰、巴西、印度等国，是当前世界富铁矿石开采的主要类型。此 类矿床在中国鞍本、冀东、吕梁等地分布，但规模不大，分布有限，而且不具有工业 利用价值，其中较为重要的有西鞍山风化淋滤型富铁矿化。

西鞍山富铁矿主要赋存在新元古界青白口系钓鱼台组底砾岩与鞍山群樱桃园组不整合面之下 的假象赤铁矿贫矿的顶部。矿体呈扁豆状、不规则状；规模小，一般延长仅几米到10～20 m ，厚几十厘米到1 m。具有代表性的最大富铁矿体见于15坑。矿体长40 m，最大厚度7 m。风 化淋滤型富矿与贫矿呈渐变过渡关系，富矿体中尚有未受风化淋滤作用或作用较弱的贫矿石 。风化淋滤作用一般仅限于地表及地表下20 m的深度内，个别钻孔在距地表40 m深处也见富 矿体，说明矿体虽有延深，但规模有限（张国吾，1983）。该铁矿体风化淋滤作用的强度随 深度增大而减弱。从上到下，分为氧化残积带、氧化淋滤带和氧化带（图1）。 

西鞍山风化淋滤型富矿体赋存于新元古代青白口纪钓鱼台组底部砾岩层下部的古风化剥蚀面 上。本区出露有新太古代鞍山群、古元古代辽河群、新元古代钓鱼台组等地层，从钓鱼台组 底部的砾岩层下部砾岩中可见少量富铁矿砾石分析，风化淋滤型铁矿应形成在新元古代前的 中元古代，也就是在早期新太古代西鞍山BIF型贫矿的基础上，叠加了后期中元古代的风化 淋滤作用，形成富矿。风化淋滤富矿化顶部沉积的薄层黏土层厚度仅4～15 cm，矿石孔隙度 13%～30%，说明SiO2的流失不多，矿石中针铁矿含量较少（小于30%），表明水化作用强 度有限，风化淋滤作用并不强烈。

1.2热液叠加改造型铁矿床地质特征和实例

主要是指早期的铁矿床（或矿体、矿源层）经后 期热液成矿作用叠加改造，使早期的较贫铁矿床（或 

图 1西鞍山铁矿15坑地质剖面图（据李俊建等，1995）
     1—厚层状石英岩； 2—底砾岩； 3—黏土； 4—疏松粉末假象赤铁矿层； 5—多孔状假象 赤铁矿； 6—块状假象赤铁矿； 7—细条带状假象赤铁矿
Fig. 1Geological section showing No. 15 gallery of the     Xianshan iron deposit （after Li et al., 1995）     1—Thickbeded quartzite; 2—Basal conglomerate; 3—Clay;     4—Loose powder pse udomorph martite layer; 5—Porous     pseudomorph martite; 6—Massive pseudomorp h martite; 
    7—Fine bandin pseudomorph martitz g
矿体、矿源层）成为富铁矿床。经后期热液叠加改造 形成的矿床或矿体在产出特征、赋矿围岩性质、矿石的物质成分、地球化学特征及成矿时代 上等完全不同于早期的矿床或矿 体，明显表现出复杂性和多样性。这是中国BIF型铁矿床中最重要的富铁矿类型，主要有 鞍本地区的弓长岭、樱桃园和南芬庙儿沟等矿床（沈保丰，2012）；其次是山东莱 芜张家洼铁矿床。
弓长岭铁矿床一、二、三、老岭_八盘岭4个主要矿区均可见到由热液叠加改造形成的富铁矿 化，但富铁矿体的规模差别很大。一、三矿区的富铁矿体为小型扁豆体，老岭_八盘岭矿区 富铁矿体是小型，仅二矿区是大型。狭义的弓长岭富铁矿床是指二矿区（图2）。含铁岩 系是新太古代鞍山群茨沟组，是
图 2弓长岭铁矿床二矿区地质剖面示意图    （据迟文仲，1983修改）     1—条带状磁铁石英岩； 2—富矿体； 3—太古宙钾质花岗岩；     4—各种片岩、斜长角闪 岩
Fig. 2Geological section of No. 2 mining area, the Gongchangling iron de posit（modified after Chi, 1983 ）1—Banded magnetite quartzite； 2—Iron_rich orebodies；     3—Archean potassic g ranite； 4—Varied schists and amphibolite

一套变质火山沉积岩系。其地层由下至上为：① 下部角闪 岩层，以斜长角闪岩为主，有时夹云母绿泥片岩和薄层磁铁石英岩，下部与弓长岭片麻状花 岗岩接触；② 下含铁层，由2层铁矿层和2个片岩层组成。铁矿主要是磁铁石英岩贫矿，局 部夹有薄层磁铁富矿。铁矿层和片岩层的厚度有很大变化，沿走向出现尖灭、相变等。第一 层铁矿厚0～18 m，第二层铁矿2～50 m；③ 黑云变粒岩段，习惯称K层。 主要由黑云变粒岩组成，是划分上、下含铁层的标志层，局部夹有0～20 m厚的第三层铁矿 ；④上含铁层，由3个铁矿层和2个角闪岩层组成。角闪岩层中岩石主要为斜长角闪岩，部分 为石英斜长角闪岩 。上含三层铁矿层：第四、五、六层铁矿层均为角闪磁铁石英岩，分别厚：2～22 m、0～ 15 m和5～160 m。 第六层铁矿是主要开采对象，也是重要富铁矿层位；⑤ 硅质岩石层，分 布在上含铁层顶部。岩相变化较大，主要由石英片岩和石英岩组成，常夹云母石英片岩、云 母片岩、透闪石英岩、绿泥片岩等，具纹层理、递变层理等沉积构造。局部夹薄铁矿层2～5 m及富铁矿层1～25 m（万渝生，1993；姚培慧等，1993）。

弓长岭二矿区累计查明资源储量9.46亿吨，其中贫矿7.82亿吨，富矿1.64亿吨，富矿占 总资 源储量的17.3%（李厚民等，2014）。六层铁矿层中以Fe6最大，其次为Fe2、Fe4、Fe1、Fe 5、Fe 3。由热液叠加改造形成的富铁矿体具有以下特征：① 主要富铁矿体产出在含铁层的最上部 ，即Fe6。在Fe6铁矿层中有65个富铁矿体，其资源储量占富矿体总资源储量的77.1%。在Fe 6层 铁矿内的一号富矿体呈层状、似层状，空间展布与贫矿一致，倾向北东，倾角60～90°，走 向长2840 m，厚1～30 m，为盲矿体，延深可达600 m。该富矿体资源储量占富矿总资源储量 的58.5%；② 富铁矿体主要呈层状、似层状产在贫铁矿（或含铁石英岩）层中，在富铁矿 中常 见贫铁矿（或含铁石英岩）的交代残余现象。条带状含铁石英岩的规模决定富铁矿的规模， 只 有延伸很深、规模很大的条带状含铁石英岩才能形成规模大的富铁矿体；③ 二矿区的矿石 类型可分为磁铁矿贫矿石、假象赤铁矿贫矿石，磁铁矿富矿石和赤铁矿富矿石。贫铁矿石条 纹条带状构造明显，富铁矿石以块状构造为主，以前者为主。磁铁矿富矿石占富矿石总量的 96 .14%；④ 富铁矿体围岩蚀变发育，一般蚀变带厚大部位，富铁矿规模也较大。蚀变围岩主 要有镁铁闪石石榴石岩、绿泥石榴子石岩和石榴子石岩，呈似层状、脉状、透镜体状分布在 富铁 矿体的顶底板，与富铁矿接触界线明显，部分呈渐变接触；厚度从十几米到几十米不等。蚀 变岩具明显分带，自富铁矿体向外，分别为绿泥镁铁闪石岩、镁铁闪石铁铝榴石岩、镁铁闪 石石榴绿泥石岩、绿泥石岩、黑云绿泥石岩。蚀变岩、富铁矿石和贫铁矿石在地球化学特征 上，都表现出大离子亲石元素（LILE）Cs、Rb、Ba相对富集，Sr相对亏损；高场强元素（HF SE）Th、U、Ta、Nb、La、Ce、Sm、Y、Pb相对富集，Hf相对亏损；稀土元素配分曲线表现为 轻稀土元素相对亏损的左倾型，以Eu正异常为主，弱Ce负异常，并且从贫铁矿石、到富铁矿 石再到蚀变岩石，稀土元素总量呈逐渐上升趋势。这些都说明蚀变岩石和富铁矿石是由热液 交代贫铁矿石而形成的（刘明军等，2014）；⑤ 贫铁矿和富铁矿的形成时代差异明显。其 中，弓长岭二矿区下部含铁岩段与BIF相邻的黑云变粒岩中锆石的SHRIMP U_Pb年龄为（2528 ±10）Ma（万渝生等，2012），可能代表了与黑云变粒岩共生的条带状磁铁石英岩（贫铁矿 ）的形成年龄。但富铁矿的形成时代一直没有确定。李厚民等（2014）在采自二矿区第5勘 探线附近在富含石榴子石的蚀变岩中发现了热液锆石，其SHRIMP微区原位U_Pb年龄为（1840 ± 7）Ma，可能反映了条带状磁铁石英岩（贫铁矿）遭受后期热液改造形成富铁矿的年龄。

另外一个实例是位于山东莱芜市北约8 km处的张家洼铁矿床。该矿床是邯邢式铁矿床中储量 最大和富铁矿最多的。矿床赋存于矿山弧形背斜北部倾没端的背斜和背向斜褶皱构造中。矿 体呈半环状分布，东侧为Ⅰ矿段，西侧为Ⅱ矿段，端部以断层为界，以北为Ⅲ矿段。区内地 层分布有中奥陶统马家沟组上部阁庄段、八陡段，上石炭统本溪组，上石炭统—下二叠统太 原组，古近系官庄组，地表被第四系覆盖。与成矿有关的地层为：张家洼Ⅰ矿段为马家沟组 阁庄段泥质白云质灰岩、灰质白云岩；张家洼Ⅱ矿段和Ⅲ矿段为马家沟组八陡段灰色、青灰 色中厚层灰岩、含白云质灰岩和月门沟群本溪组、太原组铁铝页岩、砂岩。

矿床受矿山弧形背斜控制，分布于背斜倾末端。成矿岩体呈复杂岩盖状，主要为黑云母闪长 岩，并有黑云母二辉闪长岩、黑云母辉石闪长岩和辉石闪长岩。矿体赋存部位主要在上 石炭统本溪组砂页岩与中奥陶统马家沟组灰岩之间的假整合面层间剥离构造内或闪长岩体与 中奥陶统马家构组灰岩的接触带构造中，两者复合时更有利于成矿，例如Ⅱ矿段和Ⅲ矿段 。 产于假整合面与接触带的复合部位的铁矿各占该矿段查明资源储量70%左右。其次为闪长岩 与灰岩的接触带上。再次为产于上石炭纪地层内和闪长岩体之中的薄层矿体（图3）。 

图 3张家洼Ⅲ矿段16线综合地质图（据宗信德，2012）
     1—古近系官庄组； 2—上石炭统—下二叠统太原组； 3—上石炭统本溪组； 4—中奥陶统 马家沟组； 5—燕山期闪长岩； 6—大理岩； 
    7—闪长岩； 8—煌斑岩； 9—蛇纹 岩； 10—磁铁矿矿体及编号； 11—钻孔及编号 
Fig. 3Generalized geological section along No. 16 line at Fe ore block Ⅲ of t he Zhangjiawa deposit（after Zong, 2012）
     1—Paleogene Guanzhuang Formation; 2—Upper CarboniferousLower Permian Taiyuan Formation; 3—Upper Carboniferous Benxi Formation; 
    4—Middle Ordovician Majia go u Formation; 5—Diorite of Yanshanian stage; 6—Marble; 7—Diorite; 8—Lamproph yer; 9—Serpentinite; 
    10—Magnetite ore and its serial number; 11—Drill hole and its serial number

富铁矿往往集中产出在矿体的上部。其赋存部位在上石炭统与中奥陶统之间的假整合面， 是最重要的成矿部位。上石炭统本溪组下段山西式铁矿和铁铝页岩是铁的重要矿源层。假整 合面的富铁矿体不但所占的比例大，而且品位也高。在假整合面与接触带复合部位和控矿次 一级的小背斜鞍部和小向斜槽部富铁矿体产出也比较集中。由热液叠加改造形成富铁矿体是 指由炼钢用铁矿石组成的矿体。张家洼富铁矿体的查明资源储量为7060万吨，占总铁矿资源 储量24.6%，平均品位为w（TFe）58.61%（宗信德，2012）。

张家洼铁矿的成因是复杂的。上石炭统与中奥陶统之间的假整合面是山西式铁矿和铁铝页岩 的层位，其次是中奥陶统马家沟组碳酸盐岩，是重要的赋矿层位。 同 时，原生矿体和富铁矿体形成后，直到古近纪沉积前，部分铁矿体曾暴露过地表，加上矿体 产状平缓，容易形成风化淋滤型富铁矿，而富矿体上部厚达300～600 m的古近系 官庄组沉积岩盖层有助于富铁矿体的保存。燕山期闪长岩的侵入，在与不整合面及复合接触 带处，岩浆期后含铁热液叠加改造了山西式铁矿和铁铝页岩，形成接触交代型铁矿，部分为 富铁矿体。原生铁矿形成后，矿区内晚白垩世—古新世间地层缺失，大致在这期间部分铁矿 体暴露地表，局部形成风化淋滤型铁矿，使矿石品位再次加富。蜂窝状矿石由赤铁矿化磁铁 矿和假象赤铁矿组成，具蜂窝状孔洞，为金属硫化物及碳酸盐矿物被风化流失而成。
1.3热液叠加复合型铁矿床地质特征及实例

       这种类型铁矿床主要指后期脉型铁（或稀土等）矿床叠加在早期（沉积或其他成因）铁等矿 床上，形 成热液叠加复合型矿床，较为典型的是白云鄂博铁_铌_稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。
白云鄂博铁_铌_稀土元素矿床位于华北陆块北缘西段，中元古代形成的狼山_白云鄂博裂谷 系的 东北部。本区变质基底为新太古代色尔腾山群变质岩系组成。中元古代形成与裂谷作用有关 的稀土、铌、铁等成矿系列。狼山_白云鄂博裂谷系经历了长期构造演化，多期次构造变形 ，构造叠加现象明显（王楫等，1989）。矿区内以宽沟背斜为中轴，复式背斜两翼的岩性层 序虽有一定的对比，但南北翼的两套地层特别是板岩、白云岩具有明显的差别。北翼的黑色 板岩为含碳质粉砂质板岩，白云岩为具明显的条带状构造，沉积特征明显；而南翼的板岩为 厚层块状富钾板岩，白云岩具角砾状、碎屑状、厚层块状构造，与矿化关系密切，具火山岩 浆构造（图4）。

白云鄂博的铁矿床产出在主矿、东矿和西矿。铁矿体的产状主要是透镜状、豆荚状、似层状 等，矿体的形态和品位，沿走向或倾向变化均很大，分布也很局限，与一般沉积型、BIF 型矿床的矿体产状有明显差别。铁矿石的构造主要是块状、浸染状和条带状构造，而以前二 种为主。矿石矿物中铁矿物主要是磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿，稀土元素矿物主要是独居石、 磷铈镧矿，铌矿物以铌铁金红石、铌铁矿为主。白云鄂博细粒磁铁矿矿石的Fe同位素组成δ 56Fe集中在0附近，其δ56Fe平均值为0.01‰±0.19‰（2SD），而宽沟北沉积 型铁矿δ56Fe平均值为-0.14‰，与条带状沉积铁矿有明显不同（孙剑等，2012 ）。 在铁矿体内主矿、东矿的白云岩中，都含有丰富的稀土元素和铌。这些铁、稀土元素和铌矿 床形成可能与火成碳酸岩岩浆的熔离作用有关。成矿年龄大致与火成碳酸岩的形成年龄相 近。如都拉 哈拉等地碳酸岩脉的Sm_Nd等时线年龄是（1319±48） Ma（杨奎锋，2008）。任英忱等（19 94）对主矿、东矿矿石中的独居石、氟碳铈矿进行了U_Pb年龄测定，获得（1313±41） M a的结果。

本区又叠加了一期400～500 Ma加里东期构造热事件，形成了第二期稀土元素、铌矿化。这 一期矿 化的特征是以稀土氟碳酸盐、磷酸盐等矿物的矿化并伴随钠闪石_霓石_萤石化为特征，如独 居石、萤石和氟碳铈矿呈细脉状穿切铁矿石。张宗清等（2003）测得主矿、东矿晚期矿脉中 钠 闪石、黄河矿的Sm_Nd等时线年龄为（420±46） Ma，裘瑜卓等（2009）测得西矿矿石中钠 闪 石的Sm_Nd等时线年龄为（465±14） Ma，表明白云鄂博矿床是早期（中元古代）以铁_铌_ 稀土元素矿为主的岩浆型和晚期（加里东期）为铌_稀土元素矿热液叠加而形成的热液叠加 复合型叠生矿床。
另外一个实例是贵州西南部赫章、水城和普安的菱铁矿矿床，包括赫章的铁矿山、菜园子， 水 城的观音山，普安的罐子窑等矿床。黔西赫章、水城和普安的菱铁矿矿床产出在黔西晚古生 代 坳陷区，产于从中泥盆统到下石炭统的一定层位上。菱铁矿矿床各矿体的产出受岩性控制较 为明显，均产于浅海相区内的临近滨海相的地段上，也就是滨浅海交界部 位。矿体的产状有层状矿和脉状矿2类，如菜园子 矿床1、2号脉状矿体沿次一级小断裂发育，形态较为
图 4白云鄂博矿区地质图（据郝梓国等，2002）     Q—第四系； Pt2by—白云鄂博群（H1～H18）; Ptd—都拉哈拉组（H1～H3 ）； Ptj—尖山组（H4～H5）； Ptha—哈拉霍疙特组（H6～H8）； Ptb—比 鲁特组（H9～H10）； Ptby—白音宝拉格组（H11～H13）； Pth—呼吉尔图组（H1 4～H18）。H—白云鄂博群中未分地层； Pt2zl—渣尔泰山群； ArPt1—太古宙 _古元 古代色尔腾山群； DM—赋矿白云石碳酸岩体； ST—玄武岩+粗面岩（原称钾质板岩）； BR —黑云母岩； Ca—碳酸岩墙+碱性基性岩墙露头； ∑—比鲁特超基性岩； γμ—花 岗片麻岩； γ—花岗岩； C1052—苏木图隐伏赋矿白云石碳酸岩体； M—高磁异常区； 黑色区域—矿体
Fig. 4Geological map of the Bayun Obo REE_Nb_Fe ore district（aftet Hao et al. , 2002）
     Q—Quaternary; Pt2by—Baiyun Obo Group（H1～H18）; Ptd—Dulahala Fo rmation（H1～H3）; Ptj—Jianshan Formation （H4～H5）; Ptha—Halahuogete Formation（H6～H8）; Ptb—Bilute Formation（H9～H10）; Ptby—Baiyinbaol age Formation（H11～H13）; Pth—Hujiertu Formation（H14～H18）; H—Baiyun Ob o Group; Pt2zl—Zhaertai Mountain Group; ArPt1—ArecheanPalaeoprot erozoic Seerteng Mountain Group; DM—Ore_bearing dolomite carbonate body; ST—Ba salt and trachyte (potassic slate); BR—Biotitite rock; Ca—Carbonate dike and a lkalin e (basic) dike; ∑—Bilute ultrabasic rock; γμ—Granitic gneiss; γ—Granitic r ock; C105_2—Sumutu concealed ore_bearing dolomite carbonate body; M—Highmagnetic abnormal area; Black area—Ore bodies 

复杂，呈囊状（图5），在靠近断裂处常见分支复合现象。矿体长千余米，宽数百米，厚1～ 40余米。 在脉状矿体下部产出Ⅱ2、Ⅱ3层状矿体。
黔西菱铁矿床中均可见米黄色脉状菱铁矿和层状深灰色菱铁矿2种矿石。它们在外观和结构 构造上有明显差别，前者较粗，后者较细。在化学成分上也有不同。米黄色菱铁矿石中TFe 、MnO含量较高，而SiO2、Al2O3、S及酸不溶物明显减少。这说明在后期改造过程中 ，使矿石的TFe进一步富集，而石英、泥质等被搬运带出。

廖士范等（1980）、涂光炽等（1983）对黔西菱铁矿的成矿方式、成因等进行了探讨，认为 菱铁矿由于遭受后期改造而具有热液矿床的外貌特征，表现为部分菱铁矿呈脉状、网脉状产 出并 受断裂构造的控制，矿石结构构造方面具交代作用特征，矿物成分以米黄色、中粗晶结构 的菱铁矿（简称黄矿）为特征。本文作者基本同意上述观点，但也需要指出，脉状菱铁矿与 层状菱 铁矿具有成生关系。脉状菱铁矿的产出明显受构造断裂的控制，如菜园子1、2号脉状矿体沿 次一级小断裂发育，产在层状矿体上部，是在后期地质构造运动（可能主要是燕山运动）的 影响下，地下水含铁溶液（或热液）沿断
裂充填交代形成的。矿质就地取材，来源于层状矿 体或碳酸盐岩，成矿位置一般在层状矿体上部，断裂构造发育处。这种“上脉下层"现象， 可能是在后期（可能主要是燕山运动）热液充填交代过程中叠加在原层状菱铁矿矿 体上盘而形成的，即，黔西菱铁矿矿床属于热液叠加复合型的叠生矿床。

2叠生型铁矿床形成的地质背景和构造环境
 形成热液叠加改造型和热液叠加复合型铁矿床的地质构造环境，大致包括：
图 5赫章菜园子矿床A79线地质剖面图（据廖士范等，1980修改）
     1—灰岩； 2—白云岩； 3—泥灰质白云岩； 4—砂岩，粉砂岩； 5—页岩、黏土岩； 6— 似层状菱铁矿； 7—钻孔编号； 8—沉积的宁乡式铁矿； 
    9—交代的囊状菱铁矿及编号 ； 10—脉 状菱铁矿； 11—细脉状、星点状米黄色菱铁矿； 12—硫化铜矿物； 13—氧化的水赤铁矿 ； 14—断层； 
    D2d—中泥盆统独山组； D2b—中泥盆统邦寨组； D2l —中泥盆统龙洞水组； D2s—中泥盆统舒家坪组； Ⅱ2—矿体编号
     Fig. 5Geological section along No. A79 exploration line of the Caijiayuanzi or e deposit in Hezhang (modified after Liao et al., 1980)
     1—Limestone; 2—Dolomite; 3—Pelite and lime_dolomite; 4—Sandstone, siltston e; 5—Shale, clay rock; 6—Stratoid siderite; 7—Serial number of drill hole; 8 —Depositional Ningxiangtype iron ore deposit; 9—Metasomtic systic siderite a nd its number; 10—Vein siderite; 11—Thin vein, starlike yellow siderite; 12 —Copper sulfide minerals; 13—Oxidation of hydrohematite; 14—Fault； D2d—Middle Devonia n Dushan Formation；D2b—Middle Devonian Bangzhai Formation； D 2l— Middle Devonian Longdongshui Formation； D2s—Middle Devonian Shujiaping F ormation;Ⅱ2—Serial number of orebody 

（1） 古陆边缘构造带或陆内活化带，是形成叠生型铁矿床有利构造空间。    

古陆边缘构造带 经历了长期地质作用，是壳幔作用活跃，构造运动复杂，各层圈的物质及能量交换频繁之处 ，为 形成叠生型铁矿床最佳成矿构造位置。如弓长岭二矿区、白云鄂博铁_铌_稀土元素矿床都位 于华北陆块的北缘。

（2） 有较大的地球化学块体，为形成多期、多成因的矿床提供物质来源

地球上矿产资源的分布是不均一的。这种不均一性在地表的显示可以由地球化学块体表现出 来。人们发现空间上某种或几种矿产往往集中在一些不大的区域内，如白云鄂博铁_铌_稀土 元素矿床、华南钨矿、长江中、下游铁铜矿、冀东铁矿、胶东金矿等矿集区，也就是不同 的地 球化学块体。而且在这些地区不同时期、不同成因的矿床具有相同的矿种，也就是成矿的继 承性。如白云鄂博在中元古代形成与火成碳酸岩有关的以岩浆型为主的铁、铌、稀土元素矿 体，在加里东期又叠加了铌、稀土元素热液矿体。这说明白云鄂博地区深部应是一个以铌、 稀土元素为主的地球化学块体。再如山东张家洼铁矿床，在中奥陶统的侵蚀面上，在上石炭 统底部黏土岩中，形成山西式铁矿和铁铝页岩；在燕山晚期即早白垩世在不整合面及复合接 触带处，与闪长岩有关的岩浆期后含铁热液侵入，形成本区最主要的铁矿，并叠加改造了山 西式铁矿和铁铝页岩，使含矿热液更富铁质。在晚白垩世到古新世，铁矿体出露地表，在有 利地质构造环境下，局部形成风化淋滤型铁矿，再次加富。三种不同的成因类型，都具有 相同的铁矿。这说明在华北陆块中南部，陆块隆起区边缘的坳陷带邯邢式铁矿分布区是深部 一个以铁为主的地球化学块体。

（3） 叠生型铁矿床的形成明显受构造控制

叠生型铁矿的形成受构造控制明显，多形成在裂谷、坳陷带、裂陷盆地等成矿构造控制区， 有 的地区裂谷事件不止一期，多期的裂谷事件及相关的岩浆活动造成成矿的多期性，形成叠生 型矿床。如白云鄂博最早一期的裂谷作用发生在1728 Ma左右（王楫等，1989；1995），也 是白云鄂博群的沉积时期；第二期裂谷作用在1.3 Ga左右，也是火成碳酸岩浆侵位时期， 在这时期 形成与碳酸岩浆熔离有关的以岩浆型为主的铁、稀土元素、铌等矿产；第三期裂谷作用事件 发生在400～500 Ma，形成稀土元素、铌矿化，并叠加和交代早先形成的铁_铌_稀土元素矿 。
在矿区附近常分布有深大断裂。这类断裂特别是倾角陡、延伸大的断裂更为重要，是含矿 流体大规模存留空间和运输通道。深大断裂常具有活动长期性、脉动性和继承性，有利于矿 质的反复浓集和成矿的多次叠加。如弓长岭二矿区东、西二侧分布着偏岭断裂和寒岭断裂。 寒 岭断裂带总长度达150 km以上，总体走向为北东50°，倾向南东，倾角60～70°，它形成于 新太古代末期，在以后各地质时代都有活动，除新太古代—古元古代活动较强烈外，在印支 期—燕山期活动较明显。
低序次、多期断裂构造控制着叠生型铁矿的形成。如张家洼铁矿早期受中奥陶世的不整合面 构造控制，在晚石炭世形成山西式铁矿，而主成矿期是燕山晚期与闪长岩浆有关的岩浆期后 热 液沿假整合面与接触带复合部位形成接触交代型铁矿，并叠加改造早先的山西式铁矿、铁铝 页岩。如黔西菱铁矿的层状矿体一般呈层状、似层状产出，与地层一致；而脉状矿体则受后 期低序次的断裂控制，如菜园子矿床的脉状矿体产在主断裂F17的次一级小断裂中，层状矿 体的上盘，形成上脉下层的叠生型铁矿床。
3结论

（1） 叠生成矿作用主要是指早期成矿作用被晚期成矿作用叠加、复合和改造，晚期成矿作 用有一期或多期。晚期成矿作用的性质常与早期成矿作用不同，也就是说，在早先己有矿床 （或矿体、矿源层）的基础上，叠加复合了晚期成矿作用，即成矿时间有先后、空间产出上 有重叠、并对早先形成的矿床进行复杂的复合、叠加和改造，使成矿作用具有多样性、复杂 性。

（2） 按矿床或矿体产出和形成的地质特征，叠生型铁矿床主要可划分为：风化淋滤型、热 液叠加改造型和热液叠加复合型3个亚类。热液叠加改造型是中国BIF型铁矿床中最重要的 富铁矿类型，以鞍本地区弓长岭二矿区为代表。同时，在邯邢式铁矿中，山东莱芜张家洼铁 矿床 以富铁矿规模较大为特色。热液叠加复合型主要是指后期脉型铁（或稀土元素等）矿床叠加 在早期（沉积或其他成因）铁等矿床上，形成热液叠加复合型矿床，其较为典型的是白云鄂 博铁_铌_稀土元素矿床和黔西菱铁矿矿床。

（3） 叠生型铁矿床形成于古陆边缘构造带或陆内活化带是形成叠生型铁矿床的有利构造空 间；较大的地球化学块体，为形成多期、多成因的矿床提供物质来源；叠生型铁矿床的形成 明显受构造控制。

（4） 叠生成矿是复杂地质过程的一种具体表现。热液叠加改造型和热液叠加复合型叠生型 铁矿床的形成是由于中国独特的大地构造环境决定的。中国大陆壳_幔作用频繁，多旋回的 构造、沉积、岩浆活动发育，形成多期次的复合造山带、裂谷盆地、叠合盆地、继承盆地等 ，具备形成多次叠加成矿的有利条件。这也是中国区域成矿的一个特色。此外，在考虑铁矿 成 因类型时，除通常的岩浆、沉积和变质类型外，还需考虑叠生型矿床。使矿床成 因类型更全面、更符合客观实际。

叠生成矿作用的研究，尚处在初步阶段。加强对叠生成矿作用的研究，了解其形成的地质背 景、成矿机制、作用过程、控矿因素等，对发展矿床学研究，认识区域成矿特征和指导地质 找矿具有重要的理论和实际意义。    
志谢在成文过程中得到了天津地质调查中心李怀坤研究员、唐文龙高级工程师 的帮助， 在此表示感谢。三位审稿人和王登红研究员对本文初稿、退修稿等提出了宝贵的修改意见， 在此一并感谢。
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