1、1 成 都 理 工 大 学 学生毕业设计（论文）外文译文 学生姓名：王小均 学号： 200801010324 专业名称：地质学 译文标题（中英文）：与前寒武纪 含 铁建造有关的铁矿床 Iron Ore Deposits Associated with Precambrian Iron Formations 译文出处： Ele
2、ments,Vol.7,P119-120,April 2011 指导教师审阅签名： 外文译文正文： 摘要： 大多数大型铁矿床都与 含 铁建造有关，原因很简单，因为 含 铁建造是所有正常岩石类型中铁含量最高的一类。 含 铁建造在所有前寒武纪地盾中均有发现。铁在前寒武纪边缘海环境下，通过地表（某些）作用首先富集在 含 铁建造中，本文中其他地方所提到的（铁的富集过程）也是如此。 关键词： 铁矿 条带状含铁建造 次生富集 地球表层 300 米
3、以内的 含 铁建造，仅在仅在一个地区（俄罗斯库尔斯克磁异常带）就含有十万亿吨铁（ Alexandrov 1973）。由于每年必须开采数量惊人的铁矿来满足工业需求，这个数字（十万亿吨）并不像过去看起来那样巨大。 2010 年全球约 有48 亿吨铁矿石被开采用于钢铁生产；而约有 80%的铁矿石来源于澳大利亚、巴西、中国和印度（ Jorgensen 2011）。铁矿石的来源和影响矿石中主要杂质的因素引起（人们）广泛关注。例如，铁矿中磷的存在对矿石是不利的，因为它的存在会使矿石冶炼出来的钢铁变脆，且这种影响不易消除。 大多数 含 铁建造中铁含量太低，达不到铁矿石边界品位。典型的 含 铁建造
4、中含20% 40%的铁，它们赋存在（铁的）氧化物、硅酸盐、碳酸盐和硫化物矿物中（ Taylor and Konhauser 2011）。燧石岩或其变质岩石中则是 SiO2 含 量更高，约40% 50%。与此相反，具有经济价值的铁矿一般贫硅且矿物成分简单，含有大量铁的氧化物和（或）氢氧化物。因此，铁矿床的形成一般包括原始 含 铁建造的氧化和水化作用，以及其他组分的消失。在有利的环境下，更多的铁富集进入 含 铁建造从而使矿石品位大大提高。铁矿石可形成于不同的环境，包括近地表和更深层次的环境，但许多大型矿床的形成是多期叠加改造作用的结果。多世代铁的氧化物的存在可以证明这2 一点（见 Ha
5、gemann 等， 2008，铁矿床的最新概览及其成因理论）。 铁矿石通过表生作用形成（的过程）被称为次生富集作用。这 一过程常涉及到大气降水的向下运移，并产生富含假象赤铁矿（赤铁矿交代磁铁矿）和针铁矿的矿石。这些过程在温暖潮湿气候盛行的地区进行得最为活跃。例如，这些作用在巴西形成了许多大型铁矿床，尤其是在铁矿矿源层（当地称铁英岩）富含白云岩的地区。在过去的“温室”气候时期，可能是类似的过程形成了明尼苏达州 Mesabi 地区的可以直接利用的铁矿石，该区有些地方基本上是疏松、土状的铁氧化物堆积充填的地表盆地。习惯于从坚硬基岩中开采金属的矿工很难相信这些矿床真的具有经济价值，但是当用
6、露天开采的方法开采这些矿床时，确实证明了它们可以 为人类带来巨大经济价值。 一些通过地表氧化作用形成的矿石并不是较软的（铁矿石）而是形成硬壳，例如巴西的 canga 矿。研究表明，另一些矿床则是沿着代表消失已久的古地面的不整合面分布的，南美的 Sishen 矿就是一个例子，它是由 20 亿年前的一个岩溶面上的大型变形 含 铁建造氧化而形成的。通过近地表过程形成的铁矿石中，变形最强烈的是西澳大利亚的古河道充填型铁矿床（ CIDs）（ Morris and Ramanaidou 2007）。这些矿床是由呈带状沿蜿蜒的台地展布的豆状针铁矿组成的。它们很可能是在某个遭受红土化的地区沿 蜿蜒
7、河道沉积而形成的，而该区地形从那时起就发生了倒转。 相反，高温流体则有利于许多铁矿床的形成。例如西澳大利亚的 Tom Price 山和 Whaleback 山铁矿床（图 1）。这些高温流体可能优先沿着断层和其他构造不连续面迁移，并且常常通过被称为深成富集（水热富集）作用而生成较硬的铁矿石。在某些矿石中，定向排列的赤铁矿晶体沿着构造面理生长（图 2）以及许多矿区的铁矿床和结构构造的紧密联系也表明构造作用对矿石形成的影响。也许最优质的铁矿就是那些几乎全由赤铁矿单矿物组成的高品位铁矿石了（图 3）。这类矿床含高达 60% 67%的铁（纯赤铁矿晶体中可高达 70%），而且多由遭受过后期高温
8、作用过程所形成的次生矿石组成，例如巴西的 Carajs 矿床和印度的 Noamundi 矿床。 北美开采的铁燧岩矿石几乎由无次生富集的正常 含 铁建造组成，这些矿石的利用是通过在碎石块中用一种叫做磁提取的方法（完成的），从而将大多数铁矿颗粒合成为磁铁矿石，该方法首先在明尼苏达州发明（ Davis 1964）。这个提取过程十分耗能，但它生成的低杂质均匀颗粒极有利于在炼铁炉中冶炼。铁燧岩型铁矿在全球广泛存在，可作为未来供开发利用的巨大低品位储备资源。 3 在前寒武纪 含 铁建造中开采得最广泛的矿不是铁，而是蓝石棉。它们有钠闪石、钠铁闪
9、石组成，当它们收到构造应力轻度扭曲后便在铁建造中形成纤维状的青石棉脉。石棉的开采工作不能持续进行，因为其中某些物质被人体吸入后对人体十分有害，但石棉中某些部位往往被石英和金色铁氧化物在近地表环境所交代，从而形成“老虎眼”，它们在商业上常作为次等宝石销售，未遭受交代的石棉形成的“蓝老虎眼”和“鹰眼”宝石也是如此。 本文中所讨论的许多作用（过程）都有生成（富集）铁矿床的潜力。多数此类矿床可能规模小，但过去难开发利用的废石也将变成未来的矿 床。要更好地了解铁在地表或近地表环境下的行为，就必须认识铁矿的成因和分布。这样才能帮助我们找到新的铁矿石来源，以满足工业文明对铁矿石的巨大需求。这方面的知识还能帮助我们用更合理的方式开采提取铁，因为当前大多数铁采用露天开采，而这种开采方式对地表环境有极大影响。总之，无论它们如何形成，大量与前寒武纪 含 铁建造有关的（新的）铁矿床将陆续被找到。 致 谢 作者衷心感谢 Carlos Rosire 和 Nic Beukes 阅读本文初稿并提出许多有用的建议。
