新疆阿吾拉勒成礦帶中松湖鐵礦的礦石特征及成因分析

新疆阿吾拉勒成礦帶中松湖鐵礦的礦石特征及成因分析

新疆阿珠拉爾成礦帶保存著一種高質(zhì)量的堆積變質(zhì)鐵。在這項工作中，以中松湖礦體為代表，通過了解該礦帶的實際地質(zhì)資料，分析和研究了石材的質(zhì)量特征，了解了石材材料、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和有害組成部分的含量和變化。并確定了天然和工業(yè)巖石的類型。1更新統(tǒng)-重新統(tǒng)qpeol新疆尼勒克縣松湖鐵礦大地構(gòu)造上位于哈薩克斯坦板塊伊犁微地塊,三級構(gòu)造單元分屬阿吾拉勒-伊什基里克玩古生代裂谷系。出露地層主要為下石炭統(tǒng)阿吾拉勒組第四亞組(C1ad)及第四系上更新統(tǒng)-全新統(tǒng)(Qpapl、Qpeol)(任意,2009)。松湖鐵礦的賦礦層位為下石炭統(tǒng)大哈拉軍山組二段的一套安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r。礦體頂板圍巖主要為灰綠色碎裂巖化強蝕變火山塵凝灰?guī)r和安山質(zhì)角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r,與礦體直接接觸的底板巖性為灰綠色含黃鐵礦凝灰質(zhì)粉砂—細粒長石巖屑砂巖。巖石中普遍發(fā)育黃鐵礦化,局部發(fā)育有孔雀石化、黃銅礦化。地層總體呈單斜產(chǎn)出,近東西向、北西西向展布,與區(qū)域上的主斷裂構(gòu)造方向一致。2礦石特征2.1磁鐵礦的形態(tài)特征根據(jù)巖礦鑒定分析得出,礦石的主要金屬礦物有磁鐵礦,其次有磁赤鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、銅蘭等。脈石礦物主要有透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石、石榴石、石英、方解石等。礦石中主要礦物含量的測定以3～0mm綜合樣為準,壓制成砂光片在顯微鏡下以壓線法逐粒統(tǒng)計(表1)。(1)磁鐵礦:灰色微帶淺棕色,自形粒狀,八面體和菱形十二面體晶形d=0.01～1.7mm,裂紋發(fā)育(充填赤鐵礦),少量碎裂密集分布,構(gòu)成塊狀體,偶見被赤鐵礦交代。分布總體不均勻,局部較為均勻。通過肉眼觀察手標本可將磁鐵礦主要概括為以兩種形式產(chǎn)出(鄒伶俐,2011):(1)呈致密狀集合體,晶粒相互緊密鑲嵌,內(nèi)部包含的雜質(zhì)礦物極少。(2)呈浸染狀沿脈石礦物粒間分布。根據(jù)浸染的密集程度,又可進一步分為稠密浸染狀、中等稠密浸染狀和稀疏浸染狀等不同類型。其中稠密浸染狀發(fā)育的部位,磁鐵礦的體積含量常在70%以上;稀疏浸染狀磁鐵礦分散程度較高,其體積含量多小于30%。通過反射偏光顯微鏡下觀察磁鐵礦形成有兩期,早期礦物顆粒以中粒為主,粒級區(qū)間在0.25～0.025mm,含量較少,晚期粒徑較粗一般在0.25mm以上為磁鐵礦集合體的主要組成部分。(1)早期形成磁鐵礦多呈等軸粒狀集合體,部分是不規(guī)則粒狀集合體,其中常包裹黃鐵礦、黃銅礦等金屬硫化物。(2)晚期指磁鐵礦粒狀集合體粒徑>0.25mm,具粗粒級特點磁鐵礦。這部分磁鐵礦自形程度較高,其粒狀集合體粒徑較粗,?？梢姷桨忻}石及金屬硫化物如黃鐵礦、黃銅礦等。這部分磁鐵礦粒狀集合體裂隙也比較發(fā)育,常有褐鐵礦脈充填在其中。由于結(jié)晶粗大,礦石空隙度也比較發(fā)育,表現(xiàn)在這部分礦體蝕變比較明顯,經(jīng)常表現(xiàn)為磁赤鐵礦化,蝕變強者呈赤鐵礦,蝕變?nèi)跽邉t為假象赤鐵礦為主的磁鐵礦。由于該礦床成礦后熱液活動,造成成礦后蝕變較常見,該礦石中磁赤鐵礦就是這種熱液蝕變產(chǎn)物。(2)黃鐵礦:黃鐵礦為本礦石中主要金屬硫化物,淺黃白色,半自形五角十二面體晶形和不規(guī)則粒狀,粒徑0.4～1.8mm,裂紋發(fā)育(充填赤鐵礦),成條帶狀、透鏡體狀嵌布于磁鐵礦之中。(3)赤鐵礦:細鱗片狀,片徑小于0.5mm×1mm,沿片理、裂隙分布于磁鐵礦和黃鐵礦顆粒間。形成時期晚于磁鐵礦和黃鐵礦。(4)石英:呈它形填隙狀分布于磁鐵礦之間,粒度細小0.01～0.5mm,常呈團粒狀填隙于磁鐵礦間隙中,形成時間晚于磁鐵礦。(5)鉀長石:呈圓形微斑晶狀,粒徑0.35～0.47mm,高嶺土化較強,少數(shù)被碳酸鹽、白云母交代,應(yīng)是巖石中晶屑物質(zhì)。2.2礦石組分特征通過化學(xué)分析,礦石中堿性系數(shù)(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.31。需要排除的組分主要是SiO2和CaO,次為Al2O3和MgO,四者合計含量為42.5%。有害雜質(zhì)磷的含量很低。從化學(xué)元素分析中可知礦石中有益組分以磁鐵礦和氧化亞鐵為主,其次為硫、鈷元素,分布不均勻。(1)主要有用組分礦體中主要礦物成分為Fe,而其中又以磁性鐵為主。各工程主礦體(層)礦石全鐵品位24.1-54.42%平均44.87%(加厚度權(quán)平均,下同),變化系數(shù)為33.96%,含磁性鐵13.9%～48.4%,平均36.70%。MFe/TFe為57.68%～88.94%,平均77.67%?？梢钥闯鲅貎A向MFe/TFe值較小,變化相對較大,有可能局部受后期構(gòu)造改造造成礦體全鐵含量雖達到礦體品位要求,但鐵質(zhì)卻以非磁性鐵為主。(2)伴生有益組分特征松湖鐵礦礦石中伴生有益組分主要為Co元素。從組合分析結(jié)果看出鐵礦石中伴生伴生Co含量在0.004%～0.029%之間,平均0.019%。其中ZH01號樣為地表樣組合而成,ZH02、ZH03為鉆孔樣組合而成,地表礦石中Co含量較低,深部含量高。2.3采礦組結(jié)構(gòu)2.3.1磁鐵礦物組成主要為角礫狀,浸染狀,脈狀和塊狀構(gòu)造。(1)角礫狀礦石:該類礦石主要分布于礦體邊部,頂?shù)装甯浇邪l(fā)育。磁鐵礦呈大小不等、形狀不規(guī)則的角礫或等軸狀集合體,分布于圍巖或由陽起石、綠簾石組成的膠結(jié)物中。(2)浸染狀構(gòu)造:礦石礦物包括磁鐵礦與黃鐵礦,主要沿鉀長石粒間分布。磁鐵礦主要呈他形粒狀分布,粒度小于0.05mm;黃鐵礦呈半自形-他形粒狀,粒徑0.3～0.5mm。此外礦化與綠簾石、陽起石關(guān)系密切。(3)脈狀構(gòu)造:主要發(fā)育于礦體上部以及頂板蝕變帶中,與浸染狀礦石在空間上緊密共生。細脈狀磁鐵礦脈寬一般小于1cm,磁鐵礦自形程度相對較高,粒度0.05～0.1mm。(4)塊狀構(gòu)造:塊狀手標本主要為磁鐵礦集合體與成透鏡體條帶狀分布圓狀鉀長石砂粒的組合特征。主要由磁鐵礦組成,含量為70%～80%,其次為黃鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦、方解石、石英以及綠泥石。磁鐵礦鏡下呈深灰色或淡棕色,形態(tài)為半自形-他形粒狀,碎裂及重結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)育,部分呈柱狀定向分布,粒徑一般為0.05～0.1mm。該類礦石品位較高。2.3.2礦石結(jié)構(gòu)礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu),重結(jié)晶結(jié)構(gòu),膠結(jié)結(jié)構(gòu),其次有交代殘余結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、不等粒壓碎結(jié)構(gòu)、內(nèi)部環(huán)帶結(jié)構(gòu)。2.4礦石類型及礦物組成鐵礦石的自然類型按組成礦石的主要有用礦物成分歸為磁鐵礦石,按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可歸為塊狀和浸染狀礦石,按礦石含鐵量及伴生有害組分含量,本礦區(qū)鐵礦石的工業(yè)類型為需選弱磁性鐵礦石(MFe/TFe≤85%)77.67%,礦石全鐵平均含量為44.87%,低于50%,屬貧礦。磁鐵礦石特征為黑色,金屬礦物主要為磁鐵礦,其次為鏡鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等。脈石礦物為巖屑、火山塵,巖屑成分為強硅化安山巖、蝕變火山塵凝灰?guī)r,少量泥晶灰?guī)r、石英碎屑?；鹕綁m普遍已脫玻蝕變?yōu)榫G泥石、石英集合體。3磁鐵礦的成礦與富集(1)松湖鐵礦礦石礦物主要為磁鐵礦,其次有磁赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦等。脈石礦物主要有透閃石、陽起石、綠簾石、綠泥石、石榴石、石英、方解石等。