全球鐵礦資源相當(dāng)豐富，礦石量超過8000億噸，含鐵量超過2300億噸，尚有很大發(fā)現(xiàn)潛力。目前，世界鐵礦資源探明儲量的90%以上分布在10個(gè)國家和地區(qū)，主要集中在巴西、澳大利亞、俄羅斯、加拿大等國，它們同時(shí)也是主要鐵礦生產(chǎn)和出口國家。

中國主要礦床類型和主要發(fā)現(xiàn)礦床分布圖

鐵礦成因類型較多，主要類型單一，全球以沉積變質(zhì)型礦床為主；中國則以沉積變質(zhì)型和巖漿型為主。

從礦床成因角度劃分，鐵礦床的主要類型可分為BIF鐵礦及其風(fēng)化殼型礦床、矽卡巖型、巖漿型、火山巖型、沉積型。

鐵礦石

BIF鐵礦儲量巨大，但是品位較低，二次富集 ( 風(fēng)化淋濾）后也能形成富鐵礦床，是世界最重要的鐵礦類型，很多巨型礦床都是此類型。

亞馬遜雨林鐵礦

什么是BIF？

條帶狀鐵建造（Banded Iron-Formation，簡稱BIF)，是形成于前寒武紀(jì)的海相化學(xué)沉積巖，當(dāng)鐵含量達(dá)到工業(yè)品位時(shí)就成為BIF鐵礦床。世界上最早的BIF形成于38億年，27億年達(dá)到峰值，到18億年左右大規(guī)模BIF趨于結(jié)束，可見BIF在地球演化歷史上的出現(xiàn)具有不可重復(fù)性，是地質(zhì)演化和環(huán)境變化耦合的結(jié)果。

條帶狀鐵建造BIF

BIF鐵礦類型

國際上將條帶狀鐵建造大致分兩類：即阿爾戈馬( Algoma）和蘇比利爾（ Supeiror）湖型。

阿爾戈馬型主要產(chǎn)在太古宙綠巖帶，與海底火山作用密切相關(guān)，如加拿大阿比蒂比、南非巴伯頓綠巖帶中的鐵建造，大多發(fā)育在由基性火山巖向酸性火山巖或沉積巖過渡部位，主要礦體形成于火山噴發(fā)的寧靜期。

位于西澳皮爾巴拉Pilbara地區(qū)的Mount Whaleback鯨背山鐵礦

蘇比利爾湖型與正常沉積的細(xì)碎屑巖—碳酸鹽巖共生，例如美國—加拿大Superior湖地區(qū)、澳大利亞Hamersley地區(qū)和巴西Carajas地區(qū)的鐵建造，通常發(fā)育在被動(dòng)大陸邊緣或穩(wěn)定克拉通盆地的淺海沉積環(huán)境，規(guī)模更為巨大，與火山作用沒有直接聯(lián)系。

阿爾戈馬型和蘇比利爾湖型BIF鐵礦類型的判別

研究表明，無論是阿爾戈馬型還是蘇比利爾湖型BIFs都是由海底（火山）噴氣（流）沉積作用形成的，二者的差異主要是形成構(gòu)造背景或環(huán)境不同。在有些環(huán)境和條件下，以形成阿爾戈馬型或蘇比利爾湖型BIF為主，在有些環(huán)境和條件下，二者可密切共生，空間上相互過渡。

BIF鐵礦的板塊構(gòu)造成因模式

華北BIF形成時(shí)間

華北克拉通時(shí)代最古老的BIF形成于古太古代，最年輕BIF形成于古元古代早期， 但BIF鐵礦的峰期為新太古代晚期 （25.2—25.6億年）。

華北克拉通BIF形成時(shí)代與早前寒武紀(jì)巖漿活動(dòng)的時(shí)間基本一致（25—26億年），但與華北克拉通陸殼增生的峰期（27—29 億年）有一定偏差，其原因可能與新太古代晚期華北克拉通構(gòu)造——熱事件十分強(qiáng)烈有關(guān)。 

華北克拉通前寒武紀(jì)BIF與巖漿活動(dòng)和地殼增生的關(guān)系

華北克拉通BIF富礦主要有三種類型：原始沉積、受后期構(gòu)造—熱液疊加改造和古風(fēng)化殼等，但總體不發(fā)育富鐵礦，國外發(fā)育的風(fēng)化殼型富鐵在我國甚為少見。

前寒武紀(jì)條帶狀鐵建造型鐵礦是世界上最重要的鐵礦類型，其特點(diǎn)是規(guī)模大、易開采、易選礦。該類鐵礦床形成的富礦占世界富鐵礦儲量的70% 左右，占全球鐵礦產(chǎn)量的90%以上。

BIF鐵礦礦區(qū)

國際上前寒武紀(jì)條帶狀鐵礦主要分布在俄羅斯 、澳大利亞、巴西、加拿大、非洲、印度和美國等地。

全國約有97％的鐵礦石產(chǎn)自西澳皮爾巴拉（Pilbara）地區(qū)的哈默斯利盆地（Hemersley Basin）

我國是世界上條帶狀鐵礦重要發(fā)育區(qū)之一，條帶狀鐵資源在我國具有龍頭地位，而華北地區(qū)的條帶狀鐵礦最為豐富，主要集中于鞍山—本溪、密云—冀東、五臺—呂梁、霍邱—舞陽和魯西等地區(qū)。

華北克拉通前寒武紀(jì)地質(zhì)與BIF鐵礦分布簡圖

中國鐵礦資源儲量和產(chǎn)量都位居世界前列，但是國產(chǎn)鐵礦石遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，鐵礦石進(jìn)口受制于國外礦業(yè)巨頭。這對中國是挑戰(zhàn)和機(jī)遇，因此中國必須堅(jiān)持開發(fā)與貿(mào)易并重，積極開拓海外礦業(yè)市場。建立世界礦業(yè)新秩序是解決我國鐵礦資源瓶頸問題的關(guān)鍵。

大孤山鐵礦所在的礦區(qū)，距離鞍山不過十幾公里，卻素以豐富的鐵礦儲量被稱作十里鐵山。據(jù)說它的面積相當(dāng)于十幾座能夠容納9萬人的“鳥巢”體育場。

參考文獻(xiàn)：

張承帥, 李莉 & 李厚民 (2011) 世界鐵資源利用現(xiàn)狀述評. 資源與產(chǎn)業(yè), 13, 34-43.

張連昌, 翟明國, 萬渝生, 郭敬輝, 代堰锫, 王長樂 & 劉利 (2012) 華北克拉通前寒武紀(jì)BIF鐵礦研究:進(jìn)展與問題. 巖石學(xué)報(bào), 28, 3431-3445.