新疆阿吾拉勒成矿带中松湖铁矿的矿石特征及成因分析

新疆阿吾拉勒成矿带中松湖铁矿的矿石特征及成因分析

新疆阿珠拉尔成矿带保存着一种高质量的堆积变质铁。在这项工作中，以中松湖矿体为代表，通过了解该矿带的实际地质资料，分析和研究了石材的质量特征，了解了石材材料、结构结构和有害组成部分的含量和变化。并确定了天然和工业岩石的类型。1更新统-重新统qpeol新疆尼勒克县松湖铁矿大地构造上位于哈萨克斯坦板块伊犁微地块,三级构造单元分属阿吾拉勒-伊什基里克玩古生代裂谷系。出露地层主要为下石炭统阿吾拉勒组第四亚组(C1ad)及第四系上更新统-全新统(Qpapl、Qpeol)(任意,2009)。松湖铁矿的赋矿层位为下石炭统大哈拉军山组二段的一套安山质晶屑岩屑凝灰岩。矿体顶板围岩主要为灰绿色碎裂岩化强蚀变火山尘凝灰岩和安山质角砾晶屑岩屑凝灰岩,与矿体直接接触的底板岩性为灰绿色含黄铁矿凝灰质粉砂—细粒长石岩屑砂岩。岩石中普遍发育黄铁矿化,局部发育有孔雀石化、黄铜矿化。地层总体呈单斜产出,近东西向、北西西向展布,与区域上的主断裂构造方向一致。2矿石特征2.1磁铁矿的形态特征根据岩矿鉴定分析得出,矿石的主要金属矿物有磁铁矿,其次有磁赤铁矿、赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、铜兰等。脉石矿物主要有透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、石榴石、石英、方解石等。矿石中主要矿物含量的测定以3～0mm综合样为准,压制成砂光片在显微镜下以压线法逐粒统计(表1)。(1)磁铁矿:灰色微带浅棕色,自形粒状,八面体和菱形十二面体晶形d=0.01～1.7mm,裂纹发育(充填赤铁矿),少量碎裂密集分布,构成块状体,偶见被赤铁矿交代。分布总体不均匀,局部较为均匀。通过肉眼观察手标本可将磁铁矿主要概括为以两种形式产出(邹伶俐,2011):(1)呈致密状集合体,晶粒相互紧密镶嵌,内部包含的杂质矿物极少。(2)呈浸染状沿脉石矿物粒间分布。根据浸染的密集程度,又可进一步分为稠密浸染状、中等稠密浸染状和稀疏浸染状等不同类型。其中稠密浸染状发育的部位,磁铁矿的体积含量常在70%以上;稀疏浸染状磁铁矿分散程度较高,其体积含量多小于30%。通过反射偏光显微镜下观察磁铁矿形成有两期,早期矿物颗粒以中粒为主,粒级区间在0.25～0.025mm,含量较少,晚期粒径较粗一般在0.25mm以上为磁铁矿集合体的主要组成部分。(1)早期形成磁铁矿多呈等轴粒状集合体,部分是不规则粒状集合体,其中常包裹黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物。(2)晚期指磁铁矿粒状集合体粒径>0.25mm,具粗粒级特点磁铁矿。这部分磁铁矿自形程度较高,其粒状集合体粒径较粗,常可见到包裹有脉石及金属硫化物如黄铁矿、黄铜矿等。这部分磁铁矿粒状集合体裂隙也比较发育,常有褐铁矿脉充填在其中。由于结晶粗大,矿石空隙度也比较发育,表现在这部分矿体蚀变比较明显,经常表现为磁赤铁矿化,蚀变强者呈赤铁矿,蚀变弱者则为假象赤铁矿为主的磁铁矿。由于该矿床成矿后热液活动,造成成矿后蚀变较常见,该矿石中磁赤铁矿就是这种热液蚀变产物。(2)黄铁矿:黄铁矿为本矿石中主要金属硫化物,浅黄白色,半自形五角十二面体晶形和不规则粒状,粒径0.4～1.8mm,裂纹发育(充填赤铁矿),成条带状、透镜体状嵌布于磁铁矿之中。(3)赤铁矿:细鳞片状,片径小于0.5mm×1mm,沿片理、裂隙分布于磁铁矿和黄铁矿颗粒间。形成时期晚于磁铁矿和黄铁矿。(4)石英:呈它形填隙状分布于磁铁矿之间,粒度细小0.01～0.5mm,常呈团粒状填隙于磁铁矿间隙中,形成时间晚于磁铁矿。(5)钾长石:呈圆形微斑晶状,粒径0.35～0.47mm,高岭土化较强,少数被碳酸盐、白云母交代,应是岩石中晶屑物质。2.2矿石组分特征通过化学分析,矿石中碱性系数(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)=0.31。需要排除的组分主要是SiO2和CaO,次为Al2O3和MgO,四者合计含量为42.5%。有害杂质磷的含量很低。从化学元素分析中可知矿石中有益组分以磁铁矿和氧化亚铁为主,其次为硫、钴元素,分布不均匀。(1)主要有用组分矿体中主要矿物成分为Fe,而其中又以磁性铁为主。各工程主矿体(层)矿石全铁品位24.1-54.42%平均44.87%(加厚度权平均,下同),变化系数为33.96%,含磁性铁13.9%～48.4%,平均36.70%。MFe/TFe为57.68%～88.94%,平均77.67%。可以看出沿倾向MFe/TFe值较小,变化相对较大,有可能局部受后期构造改造造成矿体全铁含量虽达到矿体品位要求,但铁质却以非磁性铁为主。(2)伴生有益组分特征松湖铁矿矿石中伴生有益组分主要为Co元素。从组合分析结果看出铁矿石中伴生伴生Co含量在0.004%～0.029%之间,平均0.019%。其中ZH01号样为地表样组合而成,ZH02、ZH03为钻孔样组合而成,地表矿石中Co含量较低,深部含量高。2.3采矿组结构2.3.1磁铁矿物组成主要为角砾状,浸染状,脉状和块状构造。(1)角砾状矿石:该类矿石主要分布于矿体边部,顶底板附近均有发育。磁铁矿呈大小不等、形状不规则的角砾或等轴状集合体,分布于围岩或由阳起石、绿帘石组成的胶结物中。(2)浸染状构造:矿石矿物包括磁铁矿与黄铁矿,主要沿钾长石粒间分布。磁铁矿主要呈他形粒状分布,粒度小于0.05mm;黄铁矿呈半自形-他形粒状,粒径0.3～0.5mm。此外矿化与绿帘石、阳起石关系密切。(3)脉状构造:主要发育于矿体上部以及顶板蚀变带中,与浸染状矿石在空间上紧密共生。细脉状磁铁矿脉宽一般小于1cm,磁铁矿自形程度相对较高,粒度0.05～0.1mm。(4)块状构造:块状手标本主要为磁铁矿集合体与成透镜体条带状分布圆状钾长石砂粒的组合特征。主要由磁铁矿组成,含量为70%～80%,其次为黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方解石、石英以及绿泥石。磁铁矿镜下呈深灰色或淡棕色,形态为半自形-他形粒状,碎裂及重结晶结构发育,部分呈柱状定向分布,粒径一般为0.05～0.1mm。该类矿石品位较高。2.3.2矿石结构矿石结构主要有半自形—它形粒状结构,重结晶结构,胶结结构,其次有交代残余结构、反应边结构、不等粒压碎结构、内部环带结构。2.4矿石类型及矿物组成铁矿石的自然类型按组成矿石的主要有用矿物成分归为磁铁矿石,按结构构造可归为块状和浸染状矿石,按矿石含铁量及伴生有害组分含量,本矿区铁矿石的工业类型为需选弱磁性铁矿石(MFe/TFe≤85%)77.67%,矿石全铁平均含量为44.87%,低于50%,属贫矿。磁铁矿石特征为黑色,金属矿物主要为磁铁矿,其次为镜铁矿、赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿等。脉石矿物为岩屑、火山尘,岩屑成分为强硅化安山岩、蚀变火山尘凝灰岩,少量泥晶灰岩、石英碎屑。火山尘普遍已脱玻蚀变为绿泥石、石英集合体。3磁铁矿的成矿与富集(1)松湖铁矿矿石矿物主要为磁铁矿,其次有磁赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿等。脉石矿物主要有透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、石榴石、石英、方解石等。