(精品)第二章铁矿床类型、特征及资源评价

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 铁矿床类型、特征及资源评价,一、铁矿资源概述,二、铁的工业矿物、矿石类型,三、铁的成矿地质作用,四、铁矿床主要类型及其特征,五、我国铁矿资源评价,一、铁矿资源概述,铁是人类最早利用的金属元素之一，据美国矿务局（,1983,）统计，世界铁矿储量为,2903.5,亿吨，主要分布于俄罗斯、中国、巴西、加拿大、美国和澳大利亚（均超过,100,亿吨），其次为印度和南非（矿石平均品位,60%,）。,我国铁矿资源丰富，,1996,年统计储量为,463,亿吨（保有储量），仅次于前苏联的,599,亿吨。我国铁矿床主要分布于鞍山,-,本溪、冀东、四川攀西、内蒙古白云鄂博、湖北大冶、宁芜地区、甘肃镜铁山、山西五台、海南石碌、莱芜,-,邢台等十大铁矿产区，是世界上铁矿类型最齐全的国家。,2.1,铁的工业矿物,已知含铁工业矿物有,300,多种，,主要的工业矿物：,2.2,铁矿石类型,按矿物成分划分为：磁铁矿矿石；赤铁矿,/,假象赤铁矿矿石；褐铁矿矿石；钛磁铁矿矿石；菱铁矿矿石,按结构构造划分：致密块状矿石；浸染状矿石；条纹条带状矿石；网脉状矿石；角砾状矿石；鲕状和肾状矿石,按铁含量：,富矿石,Fe,45%,（磁、赤铁矿型）；,Fe,30-35%,（菱铁矿型）,贫矿石,Fe25-45%,（磁、赤铁矿型）；,Fe20-30%,（菱铁矿型）,按共生有益组划分：单一铁矿石；综合铁矿石,(,锰、镍、钴、钒、铬、钼、钨等）；,按氧化程度划分：氧化矿石：,TFe/FeO,3.5,；原生矿石：,TFe/FeO,3.5,*,TFe,指矿石的全铁，包括可溶铁（,SFe,）和硅酸铁（冶炼时一般不能提取）,三、铁的成矿地质作用,基性,-,超基性岩：超基性岩平均含,Fe9.85%,；基性岩平均含铁,8.56%,；当上地幔发生局部熔融作用，基性,-,超基性岩浆沿深断裂侵入地壳时，通过岩浆的结晶分异和残余熔融作用形成岩浆矿床。,中,-,酸性（含碱性）岩浆岩：中性（碱性）岩含,Fe,平均为,5.82%,，酸性岩平均含铁为,2.7%,；,中酸性岩浆活动过程中，铁主要通过气水热液作用得到富集，在热水和,F,、,Cl,、,B,、,P,等挥发性组分参与下，铁的活度大为增强，,Fe,与挥发性组分形成,FeCl,2,FeF,3,等卤化物,Na,3,Fe,3,+(PO,4,),2,、,Na,2,(Fe,2,+Cl,4,),等形式的络合物与热液一起运移，在适当的地质构造环境中沉淀，形成铁矿物和多金属硫化物。,与中酸性岩浆岩有关的铁矿主要属岩浆期后热液形成的，但也有例外，如智利拉科铁矿，由含矿熔浆喷溢而成。,三、铁的成矿地质作用,（,3,）外生成矿作用：外生条件下，铁主要聚集于海相沉积。,海相沉积物中铁质来源可能有四种：陆源岩石风化产物；海底火山喷发或海底火山热液作用；海水对海底岩石的溶解或化学反应；宇宙尘埃散落物；,铁在海水中的搬运方式有三大类：可溶铁：铁离子，铁的有机络合物（如腐殖酸络合铁）及铁的无机络离子；溶胶体：,Fe(OH),3,，为正胶体 不溶铁：铁矿物或含铁硅酸盐的微碎屑颗粒，海洋生物携带或吸附的铁等。,三、铁的成矿地质作用,（,3,）外生成矿作用,铁的沉淀作用与其搬运方式有密切关系：不溶铁主要通过机械或生物方式沉积；可溶铁及溶胶铁主要以化学方式沉积；盆地中铁的具体沉淀矿物与环境的,PH,、,EH,、,fo2,、,fco2,等条件有密切关系，一般表现为随着水深增大，,fo2,fco2,，故沉积产物表现出氧化物相硅酸盐相碳酸盐相（硫化物相）的沉积分带规律；,（,4,）变质作用：已形成的铁矿在变质作用中很少发生铁的迁移，只是由高价氧化物转化为低价氧化物（赤铁矿变为磁铁矿）；在发生强烈动力变质地段，铁质可发生迁移，甚至沿断裂带转移，形成局部再富集。如,BIF,铁矿。,四、铁矿床主要类型及其特征,1.,岩浆型铁矿床,2.,矽卡岩型铁矿床,3.,玢岩型铁矿床,4.,沉积型铁矿床,5.,沉积变质型铁矿床,6.,多成因叠加型铁矿床,4.1,岩浆型铁矿床,指产于基性,-,超基性侵入岩中的钒钛磁铁矿矿床。我国该类铁矿床主要分布于四川西昌,-,攀枝花、河北承德、陕西汉中、湖北郧（,yn,）阳、襄阳等地区，其储量约占全国铁矿总储量的,15%,。,特征：,构造位置：多产于地台区或地台边缘，受区域性深大断裂带控制；,含矿岩体：时空、成因上和基性,-,超基性岩有关，主要为辉长岩，辉长岩,-,橄长岩,-,辉橄岩、斜长岩,-,辉长岩,-,（苏长岩）；岩浆分异程度高，岩体呈明显的层状构造，由上而下岩石基性程度增高；,矿体特征：矿体多呈层状或似层状，与围岩渐变过渡，同生矿床；贯入型矿体呈脉状。,4.1,岩浆型铁矿床,矿石特征：,矿石类型：以浸染状至稠密浸染状为主，致密块状次之。,矿石矿物：以钛磁铁矿为主，其次为磁铁矿、钛铁矿、尖晶石、赤铁矿等，常伴生有磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿、硫镍钴矿等硫化物。,矿石品位铁矿石品位一般为,25-45%,；,TiO25-15%,；,V2O50.2-0.5%,；除,Fe,和,Ti,达工业要求外，伴生,V,Cr,Ni,Co,Cu,Pt,等素可综合回收利用；,4.1,岩浆型铁矿床,成矿作用：晚期岩浆分异成矿作用和晚期岩浆贯入成矿作用。,晚期岩浆分异型钒钛磁铁矿矿床，大多数钒钛磁铁矿矿床属此类，如四川攀枝花。,晚期岩浆贯入型钒钛磁铁矿矿床，如河北大庙。,还有岩浆喷溢型铁矿，指智利拉科铁矿，矿体围绕火山口分布，核部为流纹英安岩，四周为熔岩状铁矿体，矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿。,四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床,矿床位于四川省攀枝花市,区域成矿背景,攀枝花地区,古生代至中生代,中东部上升为古陆并发生裂谷作用,形成,攀西裂谷,。,攀西裂谷控制着攀西矿带的展布及其内钒钛磁铁矿矿床的分布，矿带北起沪沽西昌，南到攀枝花、红格一带，南北长,200km,，东西宽,40km,，是我国最大的钒钛磁铁矿带。,攀枝花铁矿岩相带及矿化带,底部边缘带,：,厚,10300m,，以暗色细粒辉长岩为主，含矿性差。,下部暗色中粗粒层状辉长岩含矿层,：,厚,60520m,，底部为数米厚的橄揽岩或橄辉岩。为主含矿层，共包括六个矿带（,、,、,、,、,、,）。,中部暗色层状辉长岩带,：厚,160600m,，夹含铁辉长岩薄层。,矿带由含铁辉长岩薄层及矿条组成，矿体厚仅,23m,，与下部含矿层为过渡关系。,上部浅色层状辉长岩含矿层,：厚,10120m,，以含铁辉长岩为主，夹稀疏浸染状矿条，含磷灰石约,5,。本层包含两个矿带（,、,）。,顶部层状辉长岩相带,：厚,5001500m,，夹有暗色辉长岩条带及稀疏浸染状矿条。含矿性差。,4.2,玢岩型铁矿床,玢岩型铁矿床,是我国地质工作者所确定和命名的一种矿床类型，其类似斑岩型铜矿床的概念。,是指产于陆相火山岩分布区域内，与玄武质、安山质岩浆的火山,-,侵入活动有关的一组矿床。,这组矿床具有晚期岩浆、高温气液交代、接触交代、中低温热液交代,-,充填及火山沉积等一系列成矿作用特点。,我国宁芜地区铁矿床是其典型代表。由岩体内部到接触带再到围岩中，出现下列几种类型的铁矿化：,玢岩铁矿理想模式示意图（转引自袁见齐等，,1985,）,产于辉长闪长玢岩岩体中部的铁矿化（陶村式）晚期岩浆,-,高温热液交代矿床。,产于辉长闪长玢岩顶部或边部的铁矿化（凹山式）伟晶,-,高温气成热液充填矿床。,产于接触带上的铁矿化，围岩为安山岩、凝灰岩时（梅山式）；围岩为灰岩、砂页岩时（凤凰山式）。成因上属矽卡岩型矿床。,产于岩体附近火山岩中的脉状、似层状铁矿化（龙虎山式）中低温热液充填矿床。,产于火山沉积岩中的层状铁矿床（龙旗山式或竹园山式）火山沉积矿床。,产于接触带外带的浸染状黄铁矿化,-,向山式,(,黄铁矿,),4.2,玢岩型铁矿床,玢岩型铁矿中各类矿化的分布和形态主要受构造控制，矿体形态包括以下几种：,（,1,）角砾岩筒状矿体：宁芜地区的玢岩铁矿床，除层状铁矿外，大多赋存于各类角砾岩筒中。,（,2,）脉状矿体和似层状矿体。,（,3,）受接触带构造控制的环状矿体。,矿石矿物主要为磁铁矿、假象赤铁矿、黄铁矿。,玢岩型铁矿中除火山,-,沉积型外，其余各类型都有不同程度的围岩蚀变。,按形成时间，蚀变可分三期：早期类矽卡岩化；中期类青磐岩化；晚期黄铁矿化、水云母化、高岭土化和碳酸盐化等。,虽然玢岩型铁矿床的成因目前仍有争议，铁质在岩浆阶段通过分离结晶及熔离作用开始富集，形成早期的具有钛铁矿出溶条带的磁铁矿；但大部分铁质或由岩浆流体带入，或由深部火成岩及其围岩在钠交代作用时铁经活化转移再沉淀的结果。,4.3,矽卡岩型铁矿床,产于中酸性侵入体与碳酸盐岩类围岩接触带处矽卡岩或其附近围岩中的铁矿床，占我国铁矿总储量的,12%,，占富铁矿储量的,40%,。,矽卡岩型铁矿床是铁矿床中的一个重要类型，在我国铁矿生产中占有特殊地位。这类铁矿的规模大小不等，以中型规模居多，部分储量可达一亿吨以上。,由于多数为富矿，所以储量小于百万吨的小型矿床常常也有工业价值。如湖北大冶、河北邯郸,-,邢台，山东莱芜。,4.3,矽卡岩型铁矿床,特征,构造位置：多产于大洋岛弧地带；,岩浆岩类型：多与中,-,浅成的闪长岩,-,辉长岩类有关，有少量与花岗闪长岩和斜长花岗岩有关，常有同源的安山岩,-,玄武岩层。,围岩：主要为碳酸盐类，少量为钙质砂页岩、凝灰岩类；,围岩蚀变：与成矿有关的围岩蚀变是矽卡岩化。闪长岩类发育钠长石化；花岗岩类钾长石化；花岗闪长岩,-,闪长岩类发育,Na,K,交代现象；,成矿深度：中深,-,超浅成；,控矿构造：褶曲倾末端或两翼；断裂与侵入接触带交汇部位；围岩层间裂隙或层间错动带；岩体超覆部位；大理岩在岩体边缘形成的半岛状残留体上；,4.3,矽卡岩型铁矿床,矿体形态：层状、似层状、透镜状、囊状以及豆荚状、楔状和其它不规则状。矿体与围岩产状一致时，矿体规模大；,矿石特征：,矿石品位：,Fe,一般,45%,；,S,：几,%,十几,%,；,P,：,nn%,；,Cu,、,Pb,、,Zn,、,Sn,伴生。,矿石组构：矿石构造以致密块状为主，也有浸染状、条带状、角砾状构造；半自形粒状、交代结构结构；,矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿，有少量的黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等；,矿床系岩浆热液交代成因，成矿作用分矽卡岩阶段、磁铁矿阶段及石英硫化物阶段等。,河北邯邢矽卡岩型铁矿床,河北邯邢地区广泛分布矽卡岩型铁矿床，共有大小矿床数十个，构成一个规模巨大的成矿区。区内有五个岩体，相应划分为五个矿田，每个矿田都由若干个矿床组成，其中以矿山村矿田的矿床数量和储量最多。矿山村矿田中又以西石门铁矿床的规模为最大。,矿田内地层出露简单，仅见中奥陶统马家沟组灰岩，构成一开阔的背斜构造。,岩体成隐伏状产出，矿体大部分为盲矿。近矿处的岩石常受碱质交代（钠化蚀变）而褪色，在与围岩的接触带上，广泛发育有矽卡岩和磁铁矿体。,西石门铁矿床地质剖面示意图（转引自姚凤良等，,1983,）,l-,中奥陶统灰岩；,2-,闪长岩；,3-,二长岩；,4-,铁矿体及矽卡岩；,5-,第四系,矿体产状和围岩基本一致，局部略呈斜交状。矿体形状简单，主要为似层状和背斜构造相吻合。,背斜轴部矿体较厚,，可达数十米，向两翼逐渐尖灭。矿体最宽为一千米（图,6-7,），沿褶皱轴延长达数公里。,矿石内金属矿物主要为磁铁矿，此外还有少量黄铁矿和黄铜矿。脉石矿物主要为透辉石和金云母。,4.4,沉积型铁矿床,沉积型铁矿床分海相及陆相湖泊沉积两种成因，以海相沉积为主，是沉积铁矿床中重要的成因类型之一，主要分为两种，即：海相沉积赤铁矿（含少量菱铁矿）矿床和海相沉积菱铁矿矿床。我国沉积型约占,15%,。,海相沉积赤铁矿矿床特征,海相沉积赤铁矿矿床形成于浅海边缘，尤其海岸线曲折、构造较为稳定的海湾浅海区。,含矿岩系常为砂岩和页岩，延展可达几十至几百公里以上,矿体呈层状，层位稳定，常位于海侵层序的底部，矿层厚由几十厘米至几十米不等。,矿石主要