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(xiàng)工作中，以中松湖礦體為代表，通過(guò)了解該礦帶的實(shí)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(lèi)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(jí)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(qiáng)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(xì)粒長(zhǎng)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(yáng)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(cè)定以3～0mm綜合樣為準(zhǔn),壓制成砂光片在顯微鏡下以壓線(xiàn)法逐粒統(tǒng)計(jì)(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(jiàn)被赤鐵礦交代。分布總體不均勻,局部較為均勻。通過(guò)肉眼觀察手標(biāo)本可將磁鐵礦主要概括為以?xún)煞N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(jìn)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(lèi)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(guò)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(jí)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(jí)特點(diǎn)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,常可見(jiàn)到包裹有脈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(qiáng)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(dòng),造成成礦后蝕變較常見(jiàn),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(xì)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(shí)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(xì)小0.01～0.5mm,常呈團(tuán)粒狀填隙于磁鐵礦間隙中,形成時(shí)間晚于磁鐵礦。(5)鉀長(zhǎng)石:呈圓形微斑晶狀,粒徑0.35～0.47mm,高嶺土化較強(qiáng),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(guò)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(jì)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(duì)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(dá)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(hào)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(lèi)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(yáng)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(zhǎng)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(yáng)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(xì)脈狀磁鐵礦脈寬一般小于1cm,磁鐵礦自形程度相對(duì)較高,粒度0.05～0.1mm。(4)塊狀構(gòu)造:塊狀手標(biāo)本主要為磁鐵礦集合體與成透鏡體條帶狀分布圓狀鉀長(zhǎng)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(lèi)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(lèi)型及礦物組成鐵礦石的自然類(lèi)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(lèi)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(qiáng)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。火山塵普遍已脫玻蝕變?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(yáng)起石、綠簾石、綠泥石、石榴石、石英、方解石等。