鐵礦床類型特征及資源評價實用教案

1、2.1 鐵的工業(yè)(gngy)礦物 已知含鐵工業(yè)(gngy)礦物有300多種，主要的工業(yè)(gngy)礦物：第1頁/共36頁第一頁，共36頁。2.2 鐵礦石類型(lixng) 按礦物成分劃分為：磁鐵礦礦石；赤鐵礦/假象赤鐵礦礦石；褐鐵礦礦石；鈦磁鐵礦礦石；菱鐵礦礦石 按結構構造劃分：致密塊狀礦石；浸染狀礦石；條紋條帶狀礦石；網脈狀礦石；角礫狀礦石；鮞狀和腎狀礦石 按鐵含量： 富礦石 Fe45%（磁、赤鐵礦型）；Fe30-35%（菱鐵礦型） 貧礦石 Fe25-45%（磁、赤鐵礦型）；Fe20-30%（菱鐵礦型） 按共生有益組劃分：單一鐵礦石；綜合鐵礦石(錳、鎳、鈷、釩、鉻、鉬、鎢等）； 按氧化(yn

2、ghu)程度劃分：氧化(ynghu)礦石：TFe/FeO3.5；原生礦石：TFe/FeO3.5 *TFe指礦石的全鐵，包括可溶鐵（SFe）和硅酸鐵（冶煉時一般不能提?。┑?頁/共36頁第二頁，共36頁。三、鐵的成礦(chn kun)地質作用 基性-超基性巖：超基性巖平均含Fe9.85%；基性巖平均含鐵8.56%；當上地幔發(fā)生局部熔融作用，基性-超基性巖漿沿深斷裂侵入地殼時，通過巖漿的結晶(jijng)分異和殘余熔融作用形成巖漿礦床。 中-酸性（含堿性）巖漿巖：中性（堿性）巖含Fe平均為5.82%，酸性巖平均含鐵為2.7%； 中酸性巖漿活動過程中，鐵主要通過氣水熱液作用得到富集，在熱水和F、Cl

3、、B、P等揮發(fā)性組分參與下，鐵的活度大為增強，Fe與揮發(fā)性組分形成FeCl2,FeF3等鹵化物Na3Fe3+(PO4)2、Na2(Fe2+Cl4)等形式的絡合物與熱液一起運移，在適當的地質構造環(huán)境中沉淀，形成鐵礦物和多金屬硫化物。 與中酸性巖漿巖有關的鐵礦主要屬巖漿期后熱液形成的，但也有例外，如智利拉科鐵礦，由含礦熔漿噴溢而成。第3頁/共36頁第三頁，共36頁。三、鐵的成礦地質(dzh)作用 （3）外生成礦作用(chn kun zu yn)：外生條件下，鐵主要聚集于海相沉積。 海相沉積物中鐵質來源可能有四種：陸源巖石風化產物；海底火山噴發(fā)或海底火山熱液作用；海水對海底巖石的溶解或化學反應；宇宙

4、塵埃散落物； 鐵在海水中的搬運方式有三大類： 可溶鐵：鐵離子，鐵的有機絡合物（如腐殖酸絡合鐵）及鐵的無機絡離子；溶膠體：Fe(OH)3，為正膠體 不溶鐵：鐵礦物或含鐵硅酸鹽的微碎屑顆粒，海洋生物攜帶或吸附的鐵等。第4頁/共36頁第四頁，共36頁。三、鐵的成礦(chn kun)地質作用 （3）外生成礦作用 鐵的沉淀作用與其搬運方式有密切關系：不溶鐵主要(zhyo)通過機械或生物方式沉積；可溶鐵及溶膠鐵主要(zhyo)以化學方式沉積；盆地中鐵的具體沉淀礦物與環(huán)境的PH、EH、fo2、fco2等條件有密切關系，一般表現為隨著水深增大，fo2,fco2，故沉積產物表現出氧化物相硅酸鹽相碳酸鹽相（硫化物

5、相）的沉積分帶規(guī)律； （4）變質作用：已形成的鐵礦在變質作用中很少發(fā)生鐵的遷移，只是由高價氧化物轉化為低價氧化物（赤鐵礦變?yōu)榇盆F礦）；在發(fā)生強烈動力變質地段，鐵質可發(fā)生遷移，甚至沿斷裂帶轉移，形成局部再富集。如BIF鐵礦。第5頁/共36頁第五頁，共36頁。四、鐵礦床主要類型(lixng)及其特征 1.巖漿(ynjing)型鐵礦床 2.矽卡巖型鐵礦床 3.玢巖型鐵礦床 4.沉積型鐵礦床 5.沉積變質型鐵礦床 6.多成因疊加型鐵礦床第6頁/共36頁第六頁，共36頁。4.1 巖漿(ynjing)型鐵礦床 指產于基性-超基性侵入巖中的釩鈦磁鐵礦礦床。我國該類鐵礦床主要分布于四川西昌-攀枝花、河北(h

6、bi)承德、陜西漢中、湖北鄖（yn）陽、襄陽等地區(qū)，其儲量約占全國鐵礦總儲量的15%。 特征： 構造位置：多產于地臺區(qū)或地臺邊緣，受區(qū)域性深大斷裂帶控制； 含礦巖體：時空、成因上和基性-超基性巖有關，主要為輝長巖，輝長巖-橄長巖-輝橄巖、斜長巖-輝長巖-（蘇長巖）；巖漿分異程度高，巖體呈明顯的層狀構造，由上而下巖石基性程度增高； 礦體特征：礦體多呈層狀或似層狀，與圍巖漸變過渡，同生礦床；貫入型礦體呈脈狀。第7頁/共36頁第七頁，共36頁。4.1 巖漿(ynjing)型鐵礦床 礦石特征： 礦石類型(lixng)：以浸染狀至稠密浸染狀為主，致密塊狀次之。 礦石礦物：以鈦磁鐵礦為主，其次為磁鐵礦、鈦

7、鐵礦、尖晶石、赤鐵礦等，常伴生有磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、鎳黃鐵礦、硫鎳鈷礦等硫化物。 礦石品位鐵礦石品位一般為25-45%；TiO25-15%；V2O50.2-0.5%；除Fe和Ti達工業(yè)要求外，伴生V,Cr,Ni,Co,Cu,Pt等素可綜合回收利用；第8頁/共36頁第八頁，共36頁。4.1 巖漿(ynjing)型鐵礦床 成礦作用：晚期巖漿分異成礦作用和晚期巖漿貫入成礦作用。 晚期巖漿分異型釩鈦磁鐵礦礦床(kungchung)，大多數釩鈦磁鐵礦礦床(kungchung)屬此類，如四川攀枝花。 晚期巖漿貫入型釩鈦磁鐵礦礦床(kungchung)，如河北大廟。 還有巖漿噴溢型鐵礦，指智利拉科鐵礦

8、，礦體圍繞火山口分布，核部為流紋英安巖，四周為熔巖狀鐵礦體，礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦。第9頁/共36頁第九頁，共36頁。四川攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床(kungchung)(kungchung)礦床位于四川省攀枝花市區(qū)域成礦背景攀枝花地區(qū)(dq),古生代至中生代中東部上升為古陸并發(fā)生裂谷作用形成攀西裂谷。攀西裂谷控制著攀西礦帶的展布及其內釩鈦磁鐵礦礦床的分布，礦帶北起滬沽西昌，南到攀枝花、紅格一帶，南北長200km，東西寬40km，是我國最大的釩鈦磁鐵礦帶。第10頁/共36頁第十頁，共36頁。攀枝花鐵礦(ti kun)巖相帶及礦化帶第11頁/共36頁第十一頁，共36頁。4.2 玢巖型鐵礦床(kung

9、chung) 玢巖型鐵礦床是我國地質工作者所確定和命名的一種礦床類型，其類似斑巖型銅礦床的概念。 是指產于陸相火山巖分布區(qū)域內，與玄武質、安山質巖漿的火山-侵入活動(hu dng)有關的一組礦床。 這組礦床具有晚期巖漿、高溫氣液交代、接觸交代、中低溫熱液交代-充填及火山沉積等一系列成礦作用特點。 我國寧蕪地區(qū)鐵礦床是其典型代表。由巖體內部到接觸帶再到圍巖中，出現下列幾種類型的鐵礦化：第12頁/共36頁第十二頁，共36頁。玢巖鐵礦理想模式示意圖（轉引自袁見齊等，1985）產于輝長閃長玢巖巖體中部的鐵礦化（ 陶村式）晚期巖漿-高溫熱液交代礦床。產于輝長閃長玢巖頂部或邊部的鐵礦化（ 凹山式）偉晶-高

10、溫氣成熱液充填礦床。產于接觸帶上的鐵礦化，圍巖為安山巖、凝灰?guī)r時（ 梅山式）；圍巖為灰?guī)r、砂頁巖時（ 鳳凰山式）。成因上屬矽卡巖型礦床。產于巖體附近火山巖中的脈狀、似層狀鐵礦化（ 龍虎山式）中低溫熱液充填礦床。產于火山沉積巖中的層狀鐵礦床（ 龍旗山式或竹園山式）火山沉積礦床。產于接觸帶外帶(widi)的浸染狀黃鐵礦化-向山式(黃鐵礦)第13頁/共36頁第十三頁，共36頁。4.2玢巖型鐵礦床(kungchung) 玢巖型鐵礦中各類礦化的分布和形態(tài)主要受構造控制，礦體形態(tài)包括以下幾種： （1）角礫巖筒狀礦體：寧蕪地區(qū)的玢巖鐵礦床，除層狀鐵礦外，大多賦存于各類角礫巖筒中。 （2）脈狀礦體和似層狀礦體

11、。 （3）受接觸帶構造控制的環(huán)狀礦體。 礦石礦物主要為磁鐵礦、假象赤鐵礦、黃鐵礦。 玢巖型鐵礦中除火山-沉積型外，其余各類型都有不同程度的圍巖蝕變。 按形成時間，蝕變可分三期：早期(zoq)類矽卡巖化；中期類青磐巖化；晚期黃鐵礦化、水云母化、高嶺土化和碳酸鹽化等。 雖然玢巖型鐵礦床的成因目前仍有爭議，鐵質在巖漿階段通過分離結晶及熔離作用開始富集，形成早期(zoq)的具有鈦鐵礦出溶條帶的磁鐵礦；但大部分鐵質或由巖漿流體帶入，或由深部火成巖及其圍巖在鈉交代作用時鐵經活化轉移再沉淀的結果。第14頁/共36頁第十四頁，共36頁。4.3矽卡巖型鐵礦床(kungchung) 產于中酸性侵入體與碳酸鹽巖類圍

12、巖接觸帶處矽卡巖或其附近圍巖中的鐵礦床，占我國鐵礦總儲量的12%，占富鐵礦儲量的40%。 矽卡巖型鐵礦床是鐵礦床中的一個重要類型，在我國鐵礦生產中占有特殊地位。這類鐵礦的規(guī)模大小不等，以中型規(guī)模居多，部分儲量可達一億噸以上。 由于多數為富礦(fkung)，所以儲量小于百萬噸的小型礦床常常也有工業(yè)價值。如湖北大冶、河北邯鄲-邢臺，山東萊蕪。第15頁/共36頁第十五頁，共36頁。4.3 矽卡巖型鐵礦床(kungchung) 特征 構造位置：多產于大洋島弧地帶； 巖漿巖類型：多與中-淺成的閃長巖-輝長巖類有關，有少量與花崗閃長巖和斜長花崗巖有關，常有同源的安山巖-玄武巖層。 圍巖：主要為碳酸鹽類，少

13、量為鈣質砂頁巖、凝灰?guī)r類； 圍巖蝕變：與成礦有關的圍巖蝕變是矽卡巖化。閃長巖類發(fā)育鈉長石化；花崗巖類鉀長石化；花崗閃長巖-閃長巖類發(fā)育Na,K交代現象； 成礦深度：中深-超淺成； 控礦構造：褶曲傾末端或兩翼；斷裂與侵入接觸帶交匯(jio hu)部位；圍巖層間裂隙或層間錯動帶；巖體超覆部位；大理巖在巖體邊緣形成的半島狀殘留體上；第16頁/共36頁第十六頁，共36頁。4.3 矽卡巖型鐵礦床(kungchung) 礦體形態(tài)：層狀、似層狀、透鏡狀、囊狀以及豆莢狀、楔狀和其它不規(guī)則狀。礦體與圍巖產狀一致時，礦體規(guī)模大； 礦石特征： 礦石品位(pnwi)：Fe一般45%；S：幾%十幾%；P：nn%；Cu、

14、Pb、Zn、Sn伴生。 礦石組構：礦石構造以致密塊狀為主，也有浸染狀、條帶狀、角礫狀構造；半自形粒狀、交代結構結構； 礦石礦物為磁鐵礦、赤鐵礦、假像赤鐵礦，有少量的黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等； 礦床系巖漿熱液交代成因，成礦作用分矽卡巖階段、磁鐵礦階段及石英硫化物階段等。第17頁/共36頁第十七頁，共36頁。河北(h bi)邯邢矽卡巖型鐵礦床 河北邯邢地區(qū)廣泛分布矽卡巖型鐵礦床，共有大小礦床數十個，構成一個規(guī)模巨大的成礦區(qū)。區(qū)內有五個巖體，相應劃分為五個礦田，每個礦田都由若干個礦床組成，其中(qzhng)以礦山村礦田的礦床數量和儲量最多。礦山村礦田中又以西石門鐵礦床的規(guī)模為最大。 礦田內地層出露簡

15、單，僅見中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，構成一開闊的背斜構造。 巖體成隱伏狀產出，礦體大部分為盲礦。近礦處的巖石常受堿質交代（鈉化蝕變）而褪色，在與圍巖的接觸帶上，廣泛發(fā)育有矽卡巖和磁鐵礦體。第18頁/共36頁第十八頁，共36頁。西石門鐵礦床(kungchung)地質剖面示意圖（轉引自姚鳳良等，1983）l-中奧陶統(tǒng)灰?guī)r；2-閃長巖； 3-二長巖；4-鐵礦體及矽卡巖； 5-第四系 礦體產狀和圍巖基本一致，局部略呈斜交狀。礦體形狀簡單，主要為似層狀和背斜構造相吻合。背斜軸部礦體較厚，可達數十米，向兩翼逐漸尖滅。礦體最寬為一千米（圖6-7），沿褶皺軸延長達數公里。礦石(kungsh)內金屬礦物主要為磁鐵礦，

16、此外還有少量黃鐵礦和黃銅礦。脈石礦物主要為透輝石和金云母。第19頁/共36頁第十九頁，共36頁。4.4 沉積(chnj)型鐵礦床 沉積型鐵礦床分海相及陸相湖泊沉積兩種成因，以海相沉積為主，是沉積鐵礦床中重要的成因類型之一，主要分為兩種，即：海相沉積赤鐵礦（含少量菱鐵礦）礦床和海相沉積菱鐵礦礦床。我國沉積型約占15%。 海相沉積赤鐵礦礦床特征 海相沉積赤鐵礦礦床形成于淺海邊緣，尤其海岸線曲折、構造較為穩(wěn)定的海灣淺海區(qū)。 含礦巖系常為砂巖和頁巖，延展可達幾十至幾百公里以上 礦體呈層狀，層位穩(wěn)定，常位于海侵層序的底部，礦層厚由幾十厘米至幾十米不等。 礦石(kungsh)主要由赤鐵礦組成，伴有鮞綠泥石

17、、菱鐵礦、石英、方解石及少量黃鐵礦等 常呈鮞狀、腎狀、塊狀構造，硫、磷雜質元素含量低，礦石(kungsh)質量好。第20頁/共36頁第二十頁，共36頁。4.4 沉積(chnj)型鐵礦床 海相沉積赤鐵礦礦床一般規(guī)模巨大，世界上近年來發(fā)現(fxin)的百億噸以上的特大型礦床，均屬此類型。 典型礦床如美國亞拉巴馬州伯明翰克林頓（上志留統(tǒng)）鐵礦床，其礦層最厚可達10m，平均厚3m以上，其露頭連續(xù)分布幾乎達1100公里，其沉積盆地寬達80公里，連續(xù)沉積了50億噸赤鐵礦。另外，前蘇聯刻赤塔曼半島（第三紀）鐵礦床也屬此類礦床。 海相沉積赤鐵礦礦床在我國有兩個重要層位： 其一為華北地區(qū)中元古界長城群中部，稱為

18、“宣龍式”鐵礦床； 其二為華南地區(qū)泥盆系上部，稱為“寧鄉(xiāng)式”鐵礦床。就目前所知，寧鄉(xiāng)式鐵礦床的工業(yè)意義遠不及宣龍式鐵礦床。該類礦床礦石品位中等，含硫較低，但含磷和SiO2較高，選礦困難。 第21頁/共36頁第二十一頁，共36頁。宣龍式鐵礦床含礦巖系位于海侵層序底部的長城群串嶺溝組頁巖中。礦石具鮞狀和腎狀構造等。礦石礦物的主要(zhyo)為赤鐵礦，次要為菱鐵礦，伴生礦物有石英、方解石、黃鐵礦等。礦石的含鐵量穩(wěn)定，品位中等至于富（40%），硫、磷雜質少，但SiO2含量高達1520%，礦床規(guī)模較大。典型礦床例如宣化、龍關、赤城等地的震旦紀赤鐵礦礦床。第22頁/共36頁第二十二頁，共36頁。4.5 沉

19、積變質(bin zh)型鐵礦床 此類礦床在世界鐵礦床中是最重要(zhngyo)的，分布十分廣泛，有不少大型、特大型礦床，如北美的蘇必利爾湖型鐵礦等，我國的鞍山鐵礦、水廠鐵礦等。 該類型占世界鐵礦總儲量的60%，占富鐵礦儲量的70%；在我國約占總儲量的48%。 形成于前寒武紀（主要為太古代到早元古代）的沉積變質鐵礦，因其礦石主要由硅質（碧玉、燧石、石英）和鐵質（赤鐵礦、磁鐵礦）薄層呈互層組成，又稱為鐵（質）-硅（質）建造、條帶狀鐵建造（banded iron formation，簡稱BIF）。第23頁/共36頁第二十三頁，共36頁。nBIF型鐵礦床基本地質特征n主要形成于早前寒武紀（高峰期18-

20、26億年(y nin)）的地槽環(huán)境，目前分布于地臺、地盾區(qū)n在特定的沉積盆地中呈帶狀大面積分布，面積數百、甚至數千平方公里n礦體主要呈層狀、似層狀，部分呈透鏡狀，n 延伸可達上千公里，厚幾厘米至幾百米；n全球范圍內，礦物組成具有可對比性n 鐵質礦物硅質礦物硫化物含鐵碳酸鹽n 變質程度淺時，主要由磁鐵礦、石英、角閃石組成n 變質程度深時，主要由赤鐵礦、燧石、絹云母組成第24頁/共36頁第二十四頁，共36頁。n BIF型鐵礦床基本地質特征n 礦石具有特征的條帶狀、條紋狀、層紋狀構造；n 多屬于貧礦，TFe25-40%(30-35%)，SiO240-50%,但S、P含量低。經后期(huq)混合巖化作

21、用可形成富礦體，含鐵可達45以上，單個礦床的儲量由數十億噸至數百億噸，是最重要的鐵礦類型。第25頁/共36頁第二十五頁，共36頁。沉積變質型鐵礦床(kungchung)分類第26頁/共36頁第二十六頁，共36頁。第27頁/共36頁第二十七頁，共36頁。沉積變質(bin zh)鐵礦的成因 沉積變質鐵礦的形成經歷了沉積和變質改造(gizo)兩個階段。 阿爾戈馬型BIF和蘇必利爾湖型BIF可能分別屬于近噴口附近和遠離噴口的熱水噴流沉積礦床。 早前寒武紀鐵礦均遭受了程度不同的區(qū)域變質作用的疊加改造(gizo)，這種改造(gizo)作用是在基本封閉的體系中進行的。作用的結果主要表現在原有礦層總化學成分不

22、變的情況下礦物相的重新組合，以及礦體的變形和重新定位。第28頁/共36頁第二十八頁，共36頁。遼寧鞍山弓長嶺鐵礦(ti kun) 鐵礦層賦存于鞍山群含鐵石英巖建造中，含鐵石英巖建造大致可以分為兩種類型(lixng)，即含鐵石英巖-角閃巖建造和含鐵石英巖-綠片巖建造。 弓長嶺礦區(qū)主要為含鐵石英巖-角閃巖建造。第29頁/共36頁第二十九頁，共36頁。4.6 多成因(chngyn)疊加型鐵礦床 概念(ginin)：指經歷了兩個以上成礦時期和兩種以上成礦作用而形成的礦床； 礦例：內蒙白云鄂博Nb（鈮）-REE-Fe礦床，由元古代沉積變質+海西期巖漿熱液而成。 白云鄂博鐵礦位于包頭市以北150km處，蘊藏了全世界5/6的稀土資源、1500百萬噸的鐵,且是世界第二大鈮礦床。第30頁/共36頁第三十頁，共36頁。 鐵和稀土主要賦存于第三(d sn)巖組白云質大理巖及向第四巖組長石板巖的過渡部位。第31頁/共36頁第三十一頁，共36頁。 主礦段和東礦段是主要(zhyo)的鈮-稀土和鐵的產地 礦石礦物：磁鐵礦、赤鐵礦、假象赤鐵礦 礦石構造：塊狀和條帶狀為主。 礦石品位：富礦段平均鐵品位45%，貧礦段20%白云鄂博礦區(qū)地質簡圖1-元生赤鐵礦富鐵核心；2-霓石型礦石(kungsh)蝕變帶；3-鈉閃