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建平承德地区磁铁矿成因探究

2014-02-01

资源节约与环保 2014年11期
关键词:粒状磁铁矿矿浆

孙 沫

(建平磷铁矿业有限公司 辽宁朝阳 122504)

辽宁省建平、朝阳一带以及河北省承德市地区富含磁铁矿。建平、承德地区铁矿分布很广,主要集中于北部成矿带靠近承德北票大断裂的长形地带,其宽度25km左右。其次是锰铁型、菱铁型的沉积铁矿,多集中在中元古界地层中(凌源市、喀左县的南部)。建平深井、富山、万寿一带铁矿体位于建平台拱铁成矿带之上,生成与太古界建平群小塔子沟组片麻岩之中的磁铁石英岩。其矿体呈透镜状,由地表浅部向地下深部厚度大多有便后的趋势,但是其规模相对较小。矿石品位较低,矿床品位TFe15%~35%,属于磁铁矿石。河北省承德市大庙黑山铁矿区矿石品位整体较低,工业品位达不到TFe25%。上述两处均有变质磁铁矿床存在,钛铁矿则主要呈现出浅灰褐色,粒状构造,局部可以发现磁铁矿包体。对建平承德地区磁铁矿成因进行探究,有助于更好的找矿与采矿,具有非常重要的现实意义。

1 建平地区磁铁矿成因

建平深井、富山、万寿一带的铁矿主要围岩为太古界小塔子沟组变质岩系,矿区北部有燕山期红色花岗岩。矿体多为透镜状,长度数十米至数百米,厚度0.5m~3m。矿石为细至中细粒,条带状构造,少数为斑状,其中含铁15%~35%,其它有用矿物有磷灰石、黄铁矿、磁黄铁矿等。

该区位于华北地台(I)、内蒙地轴(Ⅱ)、建平台拱(Ⅲ)、老虎山穹断束(IV)西南部:承德一北票深断裂北侧。区域内分布的地层有太古界建平群小塔子沟组、中上元古界地层、寒武系地层、奥陶系地层、侏罗系地层及第四系的粘土砂土等。岩浆活动强烈,构造运动复杂。区域构造以断裂构造为主。矿区出露地层简单,仅见太古界建平群小塔子沟组(Arjnx)及第四系(Q)地层。主要岩性黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、石榴子石角闪斜长片麻岩等夹薄层状、透镜状、扁豆状磁铁石英岩,该地层内有长英质脉体顺层产出,区内磁铁石英岩是铁矿赋存的层位,区内铁矿体产于该组地层中。

矿石矿物以磁铁矿为主,含少量的黄铁矿。磁铁矿:中粒、中细粒粒状变晶结构,条带状分布在岩石中,粒度0.80mm~1mm,含量15%~35%。黄铁矿:粒状、片状及团块状,不均匀地分布在岩石当中,含量10%~3.0%。

脉石矿物:以石英为主,次为角闪石、长石等。石英:他形粒状结构,含量在40%~65%之间,与磁铁矿相间分布,条带状。角闪石:半自形粒状与他形粒状结构,含量在8%左右。长石:他形粒状结构,含量在3%左右。黑云母:半自形片状,含量2%。矿石结构:矿石具中粒、中细粒粒状变晶结构。

矿石构造:多为片麻状构造,条纹、条带状构造,可见块状构造。矿区内矿石构造主要类型为片麻状、条带状、致密块状石英型磁铁矿石。矿石自然类型为磁铁矿石型,按矿石中主要脉石矿物种类为石英型,按矿石结构构造为片麻状、条纹一条带状、致密块状铁矿石。矿石品位较低,工业类型为需选贫铁矿石。

矿床成因类型分析。该矿区铁矿层经历了多期次的变形变质作用的改造,形成了不同的结构构造类型,见到的构造类型为片麻状构造,条纹、条带状构造,可见块状构造。结构一般为中粒、中细粒粒状变晶结构。矿石中的TFe品位一般在11%~35%,平均品位22%。根据矿体围岩及矿床地质特征,矿床成因类型为铁硅质沉积建造受区域变质作用而成,属受变质铁硅建造铁矿,矿床属鞍山式铁矿。

2 承德地区钒钛磁铁矿成因

以河北省承德市大庙黑山地区为例,其矿床成岩具有如下的特性,其Na2O与V2O5、TiO2、Fe2O3以及FeO、MnO、MgO呈显著的负相关关系。在成岩过程之中,Fe、V以及Ti共同形成了铁钛氧化合物,只有少量矿物元素会形成其他的暗色矿物质。

对承德市大庙黑山地区的地质勘查结果表明,在太古宙末期的丰宁-隆化以及红石砬-大庙之间的两条深断裂开始活动,而至元古代早期丰宁-隆化神断裂带开始成为了海陆分界线。在这个阶段,由于地壳相对较薄,两条断裂之间就形成了高铝碱性玄武岩岩浆房。在岩浆房中,重力以及结晶分异两种因素共同作用之下,原始岩浆分为了硅铝熔浆、铁镁硅铝熔浆以及铁质矿浆。高温高压之下,硅铝熔浆开始形成斜长石,从而使得熔浆成为晶体粥状,铁镁硅铝熔浆则生成了部分紫苏辉石,从而推动结晶分异作用缓慢而持续的进行。在斜长岩冷却结晶之后,依然会受到区域压扭力的作用,并且在高温高压下,使得铁镁硅铝熔浆沿着深断裂以及断裂带持续的侵入上升。并且在这个过程中,先后生成淡色的苏长岩、暗色苏长岩以及伟晶苏长岩等,苏长岩在结晶的晚期则会生成钛磁铁矿以及贫铁矿。

而随着苏长岩岩体的不断生成,并且在生成的过程中会发出铁质矿浆,这些铁质矿浆由于具备较强的渗透能力,会逐步的云逸至苏长岩岩体周围的斜长岩断裂处或者裂缝处,从而在高温高压的持续作用之下,生成品位不等的钛磁铁矿体。而后,铁质矿浆还会持续的上升,但是由于渗透能力在持续的减弱,一般会在苏长岩的岩体下盘以及斜长岩的断裂处或者裂缝区域,或者在斜长岩与苏长岩的接触位置沉淀,并且在矿浆的冲击、溶蚀之下,与钛矿浆融合。在实质上成为了一种矿浆灌入成矿。而伴随着矿浆的侵入以及沉淀,在其周围残留的含有钛、钴、镍以及硫等络合物在高温高压的作用之下,随着铁矿浆一起上升,从而在钛磁铁周围形成沉淀的钴镍矿体。在富碱之时,其所形成的铁、磷、钛以及钒等矿床会相对较为丰富。而在贫碱之时,由于苏长岩的化学特性,其所形成的铁、钛以及钒矿床则品位很低或者只是有基本的矿化。这也就是为何在承德黑山矿周围存在多种低品位矿物质的主要原因所在,属于晚期岩浆型钒钛磁铁矿。

3 结语

不同的地质环境之下,矿物质的形成方式也会有一定的差异性。文章对辽宁省建平地区以及河北省承德的磁铁矿的成因进行了分析,发现在辽宁省建平地区以及河北省承德市大庙黑山一带,虽然其均富含磁铁矿,但成因各不相同。前者为典型的“鞍山市”铁矿生成方式,而后者则与岩浆活动有着非常密切的关系,在富碱与贫碱之时,由于苏长岩的化学特性,其所形成的铁、钛以及钒矿床则品位会有较大差异。

[1]吴良芳,魏新良,景山,曾子华,韦德贵.宁芜盆地卧儿岗铁矿成矿地质特征及找矿方向探讨[J].地质与勘探,2012(04).

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