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内蒙古黑脑包矿区腮林忽洞矿段铁矿床地质特征与成因分析

2016-04-26冯钊王金贵张鑫全

科技视界 2016年9期
关键词:脉石赤铁矿磁铁矿

冯钊 王金贵 张鑫全

【摘 要】通过对黑脑包矿区腮林忽洞矿段铁矿的地质特征、矿体特征、矿石特征、主要矿石矿物分析,发现黑脑包矿区腮林忽洞矿段铁矿成因类型为沉积变质铁矿床之变质硅铁建造铁矿,矿体赋存于乌拉山群第三岩组(Ar2wl3)灰绿色角闪斜长片麻岩地层中,赋矿岩石为含磁铁矿角闪石英岩,矿体明显受地层的控制,呈层状、似层状产出。

【关键词】

1 矿区地质概况

本区古生代地层区划属华北地层大区、晋冀鲁豫地层区、阴山地层分区、大青山地层小区,中新生代地层区划属滨太平洋地层区、大兴安岭-燕山地层分区、阴山地层小区;区域内出露的地层有中太古界乌拉山群,中上元古界白云鄂博群,以及新生界第三系、第四系的地层。

区域内岩浆岩不甚发育,仅有三个小的岩体出露,面积较小。由老到新有志留纪斜长花岗岩;二叠纪花岗闪长岩及黑云母花岗岩。

本区大地构造分区属于华北地台内蒙台隆之阴山断隆中段北部,经历了长期复杂多期次的构造活动,区域内褶皱和断裂十分发育,构造方向近东西。矿区附近以褶皱为主,构造线方向呈近东西向。

2 矿床特征

2.1 矿体特征

黑脑包矿区腮林忽洞矿段铁矿成因类型为沉积变质铁矿床之变质铁硅建造铁矿,区内铁矿体赋存于乌拉山群第三岩组(Ar2wl3)角闪斜长片麻岩之中,赋矿岩石为含磁铁矿角闪石英岩,矿体呈近东西向分布。顶底板围岩均为角闪斜长片麻岩岩,矿体与围岩界线较为清晰,产状完全一致。

矿体标高1541-1194m之间,总体倾向0°,倾角21°-45°,发现5、5-3、6号三条主要矿体。

5号矿体总体厚度1.00-14.19m,平均7.21m,矿体形态复杂,厚度不稳定,厚度变化系数(Vc)为104.90%;总体品位TFe25.55-37.48%,平均30.85%,mFe13.60-32.44%,平均23.50%,主要有用组分分布均匀,品位变化系数(Vc)为TFe10.94%,mFe24.45%。矿体厚度沿走向、倾向增厚变薄,变化明显,其品位深部工程明显高于地表工程。

5-3号矿体矿体厚度1.00-7.29m,平均4.40m。品位TFe28.18-31.93%,mFe18.25-27.96%,平均TFe31.51%,mFe23.25%。矿体厚度较稳定,矿体形态复杂程度中等,厚度变化系数(Vc)为68.08%。矿体有用组分分布均匀,品位变化系数(Vc)为TFe7.32%,mFe14.94%。

6号矿体总体厚度1.10-11.94m,平均8.70m,矿体形态复杂,厚度不稳定,厚度变化系数(Vc)为109.71%;总体品位TFe25.67-34.82%,平均31.09%,mFe12.90-26.86%,平均23.57%,主要有用组分分布均匀,品位变化系数(Vc)为TFe13.41%,mFe25.80%。矿体厚度沿走向向深有变厚的趋势,其品位深部工程亦明显高于地表工程。

2.2 矿石特征

矿石呈灰黑-青黑色,自形-半自形粒状变晶、柱状变晶结构为主,局部呈它形粒状变晶结构,少量交代结构。浸染状、条带状-似条带状构造为该矿石的主要构造特征。

矿石主要由磁铁矿,局部可见少量假象、半假象赤铁矿及褐铁矿、硫铁矿等矿石矿物及石英,其次为角闪石、长石类及云母类矿物,含少量磷灰石及碳酸盐类矿物等脉石矿物组成。

2.3 矿物特征

2.3.1 矿石矿物特征

磁铁矿:该矿石中的主要铁矿物,多以自形-半自形粒状晶的形式呈似条带状产出,部分呈短肠状、短脉状集合体产出,与石英等脉石矿物条带相间分布,铁矿物自然嵌布粒度为中粒,多数居于0.2-0.50mm之间; 绝大多数铁矿物与脉石矿物的接触关系简单,接触界面规则,但有少数微细粒铁矿物呈包裹体形式嵌生于石英、角闪石中。部分磁铁矿颗粒被赤铁矿无规则交代,而形成半假像赤铁矿,极少数被完全交代形成假像赤铁矿。矿物含量20-40%。

赤铁矿、假像-半假像赤铁矿:矿石中的赤铁矿及假像-半假像赤铁矿主要是交代磁铁矿而形成,在磁铁矿中常沿矿物边缘或裂隙发生交代形成网状或环状赤铁矿片晶,少数磁铁矿则被完全交代为赤铁矿,赤铁矿化现象主要发生在地表矿或深部裂隙中。矿物含量2.0-4.0%

褐铁矿:发育在地表矿中,主要是在氧化条件下由含铁硅酸盐矿物分解或由磁铁矿或赤铁矿水解而形成,常呈薄膜状沿(岩)矿石构造面发育,且发育较微弱。矿物含量2.0-3.0%

硫铁矿:含量很不均匀,常以自形程度较高的晶粒呈星散状分布,而磁黄铁矿则以细粒不规则状嵌布;黄铁矿矿物粒径在0.1mm左右,磁黄铁矿粒径则多小于0.05mm。矿物含量0.5-1.5%之间。

2.3.2 脉石矿物特征

石英:该矿石中的主要脉石矿物,多以它形粒状晶呈条带状集合体与铁矿物条带相间产出,在铁矿物条带中充填于铁矿物粒隙中。石英矿物粒径变化较大,一般在0.20-0.50mm之间。矿物含量30-45%。

角闪石:该矿石中的另一主要脉石矿物,也是硅酸铁的主要载体矿物。多以粒径相对细小一点的针状、柱状变晶产出,多数分布于铁矿物条带中。矿物粒径一般在0.03-0.1mm之间。矿物含量10-25%。

长石:以斜长石为主,矿石中钠的主要载体矿物,常以粒状或板状晶产出,主要发育在斜长角闪型矿石中,矿物粒径一般在0.1-0.2mm之间。矿物含量18%左右。

黑云母:矿石中钾的主要载体矿物,常以片状、条带状集合体与铁矿物或其它脉石矿物相间分布 ,矿物粒径(长轴)通常在0.1-0.3mm之间。矿物含量2-5%。

碳酸盐矿物:主要为方解石,另有少量白云石,通常沿矿石的裂理或构造面呈细脉状或薄膜状发育,因铁染而常呈浅黄-黄褐色。矿物含量2-3%。

磷灰石:矿石中磷的主要存在形式,矿物自形程度较高,通常包裹或嵌于角闪石、斜长石矿物中,矿物粒径较细小,一般分布于0.05-0.10mm之间,矿物含量0.5%-2.0%。

2.4 矿石化学成分特征

2.4.1 矿石中主要有用元素

矿石中主要有用元素(Fe)分布较为均匀,矿体TFe平均品位31.24%,最高品位42.90%,最低品位20.00%;mFe平均品位23.55%,最高品位40.30%,最低品位8.80%(表1)。

从表1可以看出,矿石中以磁铁矿为主,含量18.35~27.65%,分配率68.34~88.51%,平均分配率77.97%;赤(褐)铁含量1.00~4.20%,分配率3.26~15.08%,平均分配率10.51%;硅酸铁含量2.05~4.10%,分配率6.73~15.27%,平均分配率10.21%;其次为少量硫化铁和碳酸铁。由于赤(褐)铁平均分配率小于15%,因此本次工作未划分风氧化带。

2.4.2 矿石主要化学成分

本次详查共采集化学全分析样品3件,分析结果见表2。

由表2可以看出,矿石中主要化学成分为硅和铁的氧化物,其次是铝、钙、镁的氧化物。铁和硅的氧化物共占86.68%,铝、钙、镁的氧化物共占8.25%,硫、磷的氧化物含量相对较低,分别为0.15%、0.10%。

2.4.3 伴生有用组分

矿石中含微量Cu、Pb、 Zn、Ni、 Cr、 Sn、V等,其中Cu平均含量0.016%, Pb、Sn平均含量均小于0.005%,Zn平均含量0.017%,Ni平均含量0.006%, Cr平均含量均小于0.05%,V平均含量0.001%,均无综合利用价值。

3 矿床成因及找矿标志

黑脑包矿区腮林忽洞矿段铁矿成因类型为沉积变质铁矿床之变质硅铁建造铁矿,通过槽探、采坑和钻探及井探工程揭露,矿体赋存于乌拉山群第三岩组(Ar2wl3)灰绿色角闪斜长片麻岩地层中,赋矿岩石为含磁铁矿角闪石英岩。矿体的产出受地层的控制,呈层状、似层状产出,受后期的构造及岩浆活动的影响,矿体在局部地段容易富集。因此含矿地层是寻找该类型铁矿的主要标志。

【参考文献】

[1]姚凤良,孙丰月.矿床学教程[M].北京:地质出版社,2006.

[2]乔秀夫,高林志,等.对内蒙古腮林忽洞群、白云鄂博群及白云鄂博铁矿赋矿白云岩的新认识[J].地质评论,1997(02).

[3]汪国栋,宋雄.中国铁矿成矿地质特征和资源潜力[J].地质找矿论丛,1996,11(4).

[责任编辑:杨玉洁]

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