大冶铁矿实习报告

矿床学第四次实习 湖北大冶铁山铁（铜）矿床 姓名 班级 学号 目录一区域地质背景3二矿区地质42.1地层42.2构造42.3岩浆岩4三 矿床地质特征53.1矿体特征53.2矿石特征53.3成矿期和成矿阶段8四成矿条件和成因分析9一区域地质背景 鄂东南地区位于扬子准地台下扬子台褶带西端，北与秦岭褶皱系烯水台褶束相接，南与咸宁台褶束相邻，西以武汉台褶束为界，处于隆坳过渡地带的构造活动地段，构成一个三角形构造岩浆区（如下图）。区内构造复杂，岩浆活动发育。铜绿山矿田位于鄂东南三角形构造岩浆岩区的中心、阳新岩体的西北端，处于一种特殊的构造位置。构造上位于印支期构造的大冶向斜的南翼与燕山期鄂城一大磨隆起带的中脊以及姜桥一下陆断裂褶皱带的交切部位，其深部有山坡一枫林穿壳断裂横贯区内，区内盖层与深部连通，成为深部物质向盖层运移的活动中心。 图表 1 二矿区地质2.1地层出露的铁山矿区内出露地层以中下三迭统大冶灰岩为主.次为二迭系乐平统硅质页岩层(构成铁山背斜之轴核)。更老地层依次向南始有出露。（如图右图所示）上三迭统蒲沂群紫色砂页岩及侏罗系砂岩、砂质页岩层则分布于铁山侵入体的北缘及东西两端。中下三迭统大冶灰岩.由下而土按其岩性可分为三层:(1)灰黑色薄层泥质灰岩与纸状页岩互层.底部有约30米的泥质灰岩。(2)灰黑色中厚层纯灰岩。（3)含少量白云质(M g O 1. 5- 5男)厚层灰岩，中夹数层厚约20 30米的灰质白云岩( Mg015-20多).第(3)层相当于嘉陵江组层位.上述各层受岩浆侵入之接触变质(主要是热力变质)，均遭不同程度的大理岩化.而与成矿关系密切者仅为(2)、3)层。2.2构造 本区位于淮阳山字型构造的前弧西翼，以折皱构造和挤压性断裂为其特征。 区内构造主要有成矿前印支期的近东西向的褶皱断裂以及成矿期燕山期构造所形成的北北东向叠加的断裂褶皱带，区内构造自深部至浅部，形成一个完整的构造系统，既有深部物质上升的通道，又有浅部成矿物质的赋存空间。区内由志留系一侏罗系地层所构成的折皱和纵向断裂皆呈北西西一南东东向，并且直接控制着区域内各岩浆岩体和有关铁铜矿床的分布。2.3岩浆岩铁山岩体东西长24km，南北宽5km，面积120平方千米，出露形状呈纺锤形。铁山岩体是燕山期多次岩浆活动形成的复式岩体。已经查明有4次侵入活动，由老至新依次为中细粒含石英闪长岩、中粒黑云母透辉石闪长岩、正常闪长岩和斑状含石英闪长岩。表格 13 矿床地质特征3.1矿体特征矿体总体呈近似层状，产于正接触带中，走向NWW向。其形态在不同地段差异较大，可呈脉状、透镜状、囊状等。沿走向长度在360872m之间，最大斜深550m,最小20m，一般100400m。最大厚度180m,最小厚度10m，一般3080m(图3-2、图3-3)。图3-1大冶铁山矿区地质图1.第四系；2.第七段具花斑构造的大理岩；3.第六段大理岩夹少量白云质大理岩；4.第五段大理岩常具细齿状缝合线；5.第四段大理岩含角岩石香肠断裂；6.第三段石榴石-透辉石大理岩；7.第二段夹角岩带大理岩；8.第一段页岩夹泥灰岩有时角岩化；9.中细粒含石英闪长岩；10.黑云母透辉石闪长岩；11.闪长玢岩；12.煌斑岩体；13.钠长岩脉；14.矽卡岩；15.矿体；16.压性断裂3.2矿石组成本矿床产铁为主，铜为辅，伴生多种有益组分，有害物质含量较低。铁品位最高可达70%，最低20%，一般50%60%，平均53%。铜品位最高12%，最低0.1%，一般0.2%-1%，平均0.58%。可回收利用的有益伴生组分有Co、Au、Ag及Mn、V、Ti、Cr等。有害杂质除S外，As、P、Zn等含量较低。铜矿化在大部分地段与铁矿体一致，但在铁矿体靠近大理岩一侧或在其深部歼灭部位较富集，而在闪长岩接触带附近较贫，局部地段铜矿化浸染于矿体两侧围岩中。3.3矿石结构构造图3-2象鼻山矿体勘探线剖面图1.残坡积层；2.第六段大理岩；3.第六段白云质大理岩；4.第五段大理岩；5.第四段含角岩石香肠断块大理岩；6.闪长岩（局部矽卡岩化）；7.铁矿体；8.矽卡岩；9.煌斑岩矿石中矿物成分复杂，仅原 生矿物已达40余种。矿石构造有块状、孔洞晶簇状、角砾状、花斑状、条带状、浸染状等。矿石结构以细粒他形结构、交代残余结构、网状结构为主，其次有骸晶结构、假象结构、乳滴状结构、自形晶粒结构等。3.4矿石特征实习中观察到的矿石如下：TS-W-1 大理岩白色，表面部分蚀变而略显青色，主要成分为方解石， 含量大于90%，结晶程度好，自形，玻璃光泽。细粒结晶结构，块状构造中等硬度。 TS-5 条带状透辉石-石榴石大理岩灰绿色，主要成分为透辉石（15%）、石榴子石（15%）和方解石（80%）总体为条带状构造。透辉石为绿色，他形，是白色大理岩交代形成的；石榴子石为黑褐色，半自形，粒度为24mm；方解石为白色，细粒结晶结构。岩体中的灰色条带为硅质。总体硬度大于小刀，且密度较大。TS-W-2 石英闪长岩主要由斜长石、石英和镁铁质矿物组成。石英体积分数为5%-20%，暗色矿物体积分数在15%左右，斜长石（中长石）占一半以上，岩石具半自形粒状结构。属于闪长岩的一种，此为围岩。TS-SK-3 条带状矽卡岩化灰岩灰灰绿色，细粒变晶结构，块状构造。主要矿物成份为透辉石、透闪石、方解石、石英等。矿石矿物主要为白钨矿，脉石矿物为透辉石、透闪石、方解石、石英。围岩蚀变主要有矽卡岩化。网脉状石英、方解石脉发育，可见许多条带。 TS-SK-4 矽卡岩 灰黑色灰灰绿色，细粒变晶结构，块状构造。主要矿物成份有石榴子石、透辉石角闪石此为石英、绿帘石、方解石等。菱铁矿有以下几种，主要由灰黑色的菱铁矿组成（化学成分位FeCO3），含量约60%，还含有少量的黄铁矿，含量约5%，黄铜矿含量约10%，表面可观察到白色物质，为方解石，呈粒状充填于菱铁矿中，含量约20%-30%，部分方解石表面泛红，其是由于组成方解石的CaCO3在与菱铁矿接触的过程中部分Ca+被Fe2+置换后而在表面所显现，被称为铁方解石。TS-K-6 原生灰白色菱铁矿矿石TS-K-7 褐黄色菱铁矿矿石（菱铁矿含量太少，不适宜观察）TS-K-8 块状红褐色菱铁矿矿石TS-K-9 花斑状磁铁矿矿石土黄色，花斑状，硬度大于小刀，密度较大，有金属光泽，中间夹带些许石英及其方解石，有微弱磁性。TS-K-10 块状磁铁矿矿石 黑色、密度大，有磁性，硬度大于小刀，有金属光泽。 3.3成矿期和成矿阶段根据矿石和脉石中的接触交代情况和矿物之间的接触关系，将本矿床分为两个成矿期和四个成矿阶段。1. 矽卡岩期：形成了各种辉石、石榴子石和云母类矿物。分为三个成矿期早期矽卡岩阶段，即干矽卡岩阶段，温度较高，矿物为岛状和无水硅酸盐矿物。如矿石石榴石透辉石矽卡岩、金云母透辉石中的透辉石和条带状透辉石石榴石大理岩中的透辉石、石榴石就是在此阶段形成的晚期矽卡岩阶段，即湿矽卡岩阶段，温度较低，形成了带状和复杂链状构造的含水硅酸盐矿物。如矿石黄铁矿磁铁矿中的磁铁矿就是在该阶段形成的氧化物阶段，温度进一步降低，如金云母透辉石中的金云母就是在此阶段形成的。2. 石英硫化物期：形成了黄铁矿和菱铁矿等。该阶段分为一个成矿阶段早期硫化物阶段，温度更一步降低。如菱铁矿矿石和黄铁矿磁铁矿中的黄铁矿就是在此阶段形成的。 四成矿条件和成因分析大冶式铁矿的成因主要有以下四种：1.接触交代(矽卡岩)。该观点认为，矿床主要形成在燕山期中酸性杂岩体与三盛系大冶群碳酸盐岩接触带上或其附近，为气化一热液交代作用所形成。与矽卡兴有密切的生成联系。此观点提出的主要依据是:(1)矿体产在中酸性侵入体与中、下三叠统碳酸盐岩接触带上或其附近，接触带构造控矿明显。(2)矿床具有典型的矽卡岩矿物组合。矿床规模与矽卡岩化发育强度和广度呈正比。(3)矿石中可见到明显的交代成矿现象。(4)矿体与有关侵入休的同位素年龄基本一致，矿体与岩体中所含微量元素情况基本相同。接触交代成因观点虽然有较多的地质依据和理论依据。但随着矿床地质研究的深入，有不少地质现象是该观点所不能解释的。例如(1)矿体规模并不完全决定于矽卡岩发育程度，即有些情况下有矽卡岩没有矿或有矿没有矽卡岩。(2)矿床不仅与地层岩性有关，而且受一定层位控布。据统计鄂东98%以上的铁矿储量赋存于中、下三叠统中的矽卡岩矿床中。该区从寒武系至二益系碳酸盐岩广泛发育，但当它们与燕山期中酸性侵入体接触时很少成矿。2.矿浆。该观点认为大冶铁山铁矿主要是由来自上地慢的，富含挥发分的矿浆贯入而成。矿浆观点的主要依据是:(1)主矿体与围岩的界线清楚而截然，无浸染状矿石带。接触面常呈梯坎状，为矿浆追踪几组裂阶和层而贯入而成。有的矿体呈脉状穿插于闪长岩体中。大理岩中的矿体围岩蚀变很弱。(2)有多孔状矿石。(3)有以磁铁矿为胶结物的角砾状矿石。角砾主要为闪长岩，呈板条状或棱角状。板条状角砾有时排列规则、有时素乱，有密有稀，可见矿浆流动现象。(4)爆裂法测温表明磁铁矿形成在300一470，530一590两个高温区。3.热液改造。该观点认为中、下三叠统中有同生沉积的菱铁矿层或其它富铁碳酸盐岩层，矿床的形成是由于上升的岩浆或火成岩体对上述地层强烈作用的结果。热液改造观点提出的主要依据有:(1)据现有矿床坑计，82%以上的矿床集中于中、下三叠世地层中。(2)矿休主要呈石中，菱铁矿的斑块被磁铁矿包围。在磁铁矿晶粒中广泛分布有菱铁矿及碳酸盐矿物残余，层状、似层状，产状与地层产状基本一致。(3)花斑状磁铁矿一菱铁矿矿说明磁铁矿形成于菱铁矿之后。(4)在矿体的某些部位可见菱铁矿层与大理岩呈整齐的接触关系，接触面没有熔蚀和蚀变现象，说明菱铁矿是沉积形成的。4.火山成矿。该观点认为鄂东大冶式铁矿是由三叠海相火山的喷溢和沉积作用形成的。火山成矿观点的主要依据有:(1)岩浆岩体呈层状于三叠系中，且与地层产状一致。(2)矿床呈层状、似层状直接盖在三叠系之上，且碳酸盐岩地层无明显交代蚀变。参考文献：1.矿床学实习指导书 孙华山 何谋春 杨振编著 中国地质大学出版社2.矿床学 翟裕生 姚书振 蔡克勤 主编 地质出版社3.石准立，翟裕生.鄂东大冶式铁矿成因的若千问题.地球科学-武汉地质学院学报.1982,43(5). 4.石准立. 湖北大冶铁矿矿床控矿地质条件的分析. 武汉地质学院.5.黄懿，裴荣富.论大冶式铁矿. 地质学报, 1957.37（2）. 6.高广立.湖北大冶式铁矿成因观点.中国科学院出版, 2010.