论文部分内容阅读
摘要：文章通过对广东博罗县利山研究区铁矿地质特征、矿体特征的剖析，该地区铁矿床严格受构造控制及影响，矿体属于厚度不稳定性矿体，矿物分布具有上部为氧化矿石，以褐铁矿为主，深部主要为磁铁矿的特征。
关键词：广东博罗县；铁矿；地质特征
1.研究区地质概况
研究区属新华夏系第二巨型隆起带之中的东部新华夏断块沉降区—河源新华厦断裂带内。
1.1地层
研究区出露地层主要为石炭统壶天群灰岩、下二叠统栖霞组灰岩、孤峰组粉砂岩、砂页岩；下侏罗统金鸡组粉砂岩、砂页岩和第四系。
（a）石炭统壶天群：分布于研究区中部深部，上部为灰～灰白色厚层灰岩，下部为白云质灰岩夹薄层白云岩及粉砂岩，含燧石团块或条带，厚度50m～200m。
（b）下二叠统栖霞组：分布于研究区的西北部。岩性为灰～灰黑色中厚层含燧石团块或条带灰岩；岩层走向20°～40°，倾向北西，倾角30°～45°，厚度70m～250m。
（c）下二叠统孤峰组：分布于研究区的西侧，岩性可分为上、下部，上部为灰～灰绿色粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩互层，夹薄层炭质灰岩、细粒石英砂岩；下部为粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩，夹有三层大理岩透镜体。岩层走向10°～40°，往北渐变为近南北向，倾向北西西，倾角31°～75°，厚度330m～505m。
（d）下侏罗统金鸡组：分布于研究区的东部。岩性为灰～灰黑色粉砂岩、粉砂质页岩，夹薄层细粒石英砂岩、泥质粉砂岩。岩层走向呈北北东向，往北部逐渐变为近南北向，倾向南西，倾角25°～56°，厚度500m～1915m。
（e）第四系：均沿利山断裂发育的山坡谷地分布，以研究区的南西部为主，岩性以碎石、卵石为主，含较多的砂粒及粘性土及研究区排土场的人工填土。
1.2构造
研究区断裂构造较发育，主要为利山“S”型断裂构造带。利山“S”型断裂构造带区域上由F1～F3和F26～F28等平行断裂构造组成，呈“S”弯曲，属李总营旋卷构造的外旋回面的成分之一，本矿段由F1、F28断层组成。为研究区控岩、控矿、贮矿的主要构造。东侧由F1控制，西侧由F28控制，矿段范围内该带出露长达600m～800m，带宽100m～300m，平面上呈“S”型弯曲，总体走向近南北向，倾向西，西侧F28倾角较陡，一般为70°～75°；东侧F1局部上陡下缓，总体倾角在45°～55°，横剖面上总体楔形（图1）。
1.3岩浆岩
研究区内火山活动较为频繁，从基性—酸性均有出露，火山活动严格受利山“S”型构造断裂带控制，即断裂带就是火山杂岩带。形成的岩石主要为石英斑岩（λπ）、霏细斑岩（υπ）、花岗闪长岩（γδ）、闪长岩（δ）、玄武岩（β）、安山岩（α）等，火山杂岩中碎屑成分种类繁多，以砂岩、板岩、花岗斑岩等角砾为多见，火山杂岩带的空间展布与研究区铁多金属矿带的分布是一致的，火山活動与铁多金属矿产的成因关系密切。
2.矿床特征
利山研究区北起上达利，南至黄牛山，已知矿带长10km，北西～南东向带宽500m～800m，矿带的展布方向和赋存空间，严格受利山“S”型断裂火山杂岩带所制约，全区已查明的15个矿体的空间分布，都与利山“S”型断裂带的展布一致。
研究区共圈定矿体6个，其编号分别为：①、②、③、④、⑥、7-1，除④号矿体外，矿体均受F1断裂破碎带控制，其中以①号矿体为主矿体，资源储量约占本矿段的80%以上，在平面上矿体呈平行状分布，剖面上呈雁行状（图2）。
①号矿体：矿体赋存F1断裂破碎带中，矿体形态呈似脉状、巨大透镜体，其展布方向与火山杂岩构造带一致。矿段范围内矿体北起1线北30m，南止7线，地表出露标高最高175m，最低标高55m，地表出露长度约630m，宽度4m～77m不等，最大厚度60m，最小3.15m，平均厚度24.30m，厚度变化系数为76.87%，属厚度较不稳定型Fe矿体，经钻孔工程控制，沿倾斜延深最大385m，矿体北段走向近南北，倾向东，往下延深至100m标高处，矿体转向西倾；其南段矿体走向偏转为北东35°～45°，倾向北西，倾角35°～48°。上部为氧化矿石，以褐铁矿为主，深部主要为磁铁矿。矿体TFe质量分数最高69.97%，最低20.15%，平均45.54%，品位变化系数为26.73%，属含铁均匀型铁矿体；伴生元素有：Sn、Cu、Pb、Zn，其中以Pb、Zn为主要伴生元素，Pb含量0%～1.16%，平均为0.16%，变化系数为156.23%；Zn含量0%～0.97%，平均值为0.29%，变化条数为98.44%；伴生Sn含0%～0.08%，平均为0.02%；Cu含量0%～0.22%。
3.矿石质量
3.1矿石物质组成
矿石的矿物成分种类繁多，主要矿石矿物为褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、软锰矿、硬锰矿、黄铜矿、蓝铜矿、锡石、黄铁矿等，次要金属矿物为磁赤铁矿、白铅矿、铜蓝矿、黑锌锰矿等；脉石矿物主要为石英、钙铁榴石、透辉石、透闪石、高岭土等。
3.2矿石结构、构造
矿石结构主要为次生褐铁矿石的胶状结构、晶簇状结构、碎裂结构、交代残余结构和磁—赤铁矿石的假象半假象结构。次为原生磁铁矿石的半自形粒状结构、海绵陨铁结构。
褐铁矿石构造以粉状（土状）构造、蜂窝状构造、角砾状构造，网脉状构造为主，而原生磁铁矿则以条带状、块状构造为主；多金属硫化物以浸染状构造为主，次为不规则脉状。 3.3矿物共生组合关系
（a）褐铁矿与针铁矿共生，在晶体之间见少量硬锰矿、软锰矿、褐铁矿主要是硫化物和原生矿石中磁铁矿氧化的产物。（b）磁铁矿常见闪锌矿、方铅矿、石英、绿泥石、透闪石、阳起石等矿物密切共生。
3.4矿石化学成分
研究区矿石的有益组分TFe含量20.38%～69.97%，平均为44.37%，变化系数为23.14%。主要有害组分S含量0%～1.37%，平均0.38%，变化系数为268%；P含量0%～ 0.33%，平均0.11%，变化系数92.40%；As含量0%～0.22%，平均0.02%，变化系数92.40%；F含量0.1%～0.18%，平均0.12%，变化系数92.46%；SiO2含量3.88%～38.89%，平均25.63，变化系数83.98%；Sn含量0.01%～-0.26%，平均0.02%，变化系数152.17%；Cu含量0% ～0.66%，平均0.13%，变化系数56.01%；Pb含量0%～4.06%，平均0.27%，变化系数380.51；Zn含量0%～8.22%，平均0.38%，变化系数363.2%。
各矿体矿石的有用组分以褐铁矿为主，次为假象赤铁矿、磁铁矿。锡在磁铁矿中呈粉晶包裹体；在假象赤铁矿中主要呈粉晶包裹锡石，次为胶态锡石；在褐铁矿中呈粉晶包裹锡石和胶态锡石；另有单体锡石与各种铁矿物共生。Fe与Sn呈正比相关，即富铁Sn高，贫铁Sn低。而铜、铅、锌在铁矿石中的赋存状态基本相同，主要有三种赋存状态：（1）呈单矿物产出，即闪锌矿、方铅矿、黄铜矿；（2）锰铁矿石中吸附在锰土中，铜、铅、锌呈硫化物的次生氧化物状态存在；（3）与褐铁矿呈胶体矿物存在。Cu、Pb、Zn主要与铁伴生，在①号矿体的局部地段和7-1矿体则为Fe、Zn共生。
利山铁矿Cu、Pb、Zn、Sn品位一般难以达到单独圈定较连续的矿体，Cu、Pb、Zn、Sn能达到工业品位以上的较少，且十分分散，据1984年冶金932队资料，天津冶金地质研究所、中南冶金地质研究所、陕西冶金地质勘探公司地研所做的选矿试验结论为：利山铁矿矿石属难选的复杂矿石，矿石中含有害杂质种类多，各种杂质赋存状态也十分复杂，除呈氧化物、碳酸盐类、矽酸盐类矿物存在外，大部分和铁锰矿物结合在一起，因此，不仅机械选矿不易富集，且与铁矿物的分离比较困难。事实上，利山铁矿自开采以来，Cu、Pb、Zn、Sn均无法综合回收利用。
据利山铁矿选矿后的精矿及尾矿渣，作Cu、Pb、Zn、Sn化验，其品位均未能富集，尾礦渣也只能作水泥生产配料销售。以此可看出，Cu、Pb、Zn、Sn是难以综合回收利用的。
4.矿石类型
4.1矿石的自然类型
可分为原生矿石和氧化矿石。
（1）原生矿石：主要分布于30线的④号矿体及6线～7线的7-1号矿体，主要有条带状、脉状、斑（星）点状、细脉状、浸染状、团状、致密块状矿石。这类矿石占总资源储量的10%左右。主要矿石的自然类型有：
铅铁矿矿石：占极少的矿石量，主要分布于矿体①矿体的深部，矿石为灰-深灰色，主要矿物为磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、铅锌矿及少量褐铁矿、黄铜矿组成，主要脉石矿物由长石、石英、及少量泥质构成。
铁锌矿矿石：占极少的矿石量，有要分布于7-1矿体中，为原生矿，矿石呈细脉浸染状，块状，条带状，主要矿石矿物为闪锌矿、磁铁矿及少量铅锌矿、黄铜矿；主要脉石矿物有长石、石英、及少量泥质等。
（2）氧化矿石：为矿段内的主要矿石类型，约占总资源储量的90%，见于①号～⑥号矿体，主要赋存于0m标高以上。其矿石的自然类型为褐铁矿矿石。主要颜色为褐灰色、褐黄色、紫红色、灰黑色等。矿石具海绵陨石结构、胶质结构、碎裂结构等。矿石矿物以褐铁矿为主，次为针铁矿、赤铁矿；脉石矿物由长石、石英、泥质矿物等组成。根据矿石的结构构造又可分为：粉末状褐铁矿矿石、蜂窝状褐铁矿矿石、碎裂状褐铁矿矿石、块状褐铁矿矿石。
4.2矿石的工业类型
研究区范围内矿体TFe平均品位绝大多数低于50%，且矿石中有害杂质种类多，含量超过规定。
参考文献：
[1]刘俊玉，吴立新，李大鹏，等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源， 2014， 30（5）： 29-37.
[2]吴明安，汪青松，郑光文.安徽庐江泥河铁矿的发现及意义[J].地质学报， 2011， 85（5）： 802-804.
[3]陈小华.梅山铁矿床菱铁矿的地质特征及成因探讨[J].江苏地质， 2003， 27（2）： 78-82.
关键词：广东博罗县；铁矿；地质特征
1.研究区地质概况
研究区属新华夏系第二巨型隆起带之中的东部新华夏断块沉降区—河源新华厦断裂带内。
1.1地层
研究区出露地层主要为石炭统壶天群灰岩、下二叠统栖霞组灰岩、孤峰组粉砂岩、砂页岩；下侏罗统金鸡组粉砂岩、砂页岩和第四系。
（a）石炭统壶天群：分布于研究区中部深部，上部为灰～灰白色厚层灰岩，下部为白云质灰岩夹薄层白云岩及粉砂岩，含燧石团块或条带，厚度50m～200m。
（b）下二叠统栖霞组：分布于研究区的西北部。岩性为灰～灰黑色中厚层含燧石团块或条带灰岩；岩层走向20°～40°，倾向北西，倾角30°～45°，厚度70m～250m。
（c）下二叠统孤峰组：分布于研究区的西侧，岩性可分为上、下部，上部为灰～灰绿色粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩互层，夹薄层炭质灰岩、细粒石英砂岩；下部为粉砂岩、砂质页岩、泥质粉砂岩，夹有三层大理岩透镜体。岩层走向10°～40°，往北渐变为近南北向，倾向北西西，倾角31°～75°，厚度330m～505m。
（d）下侏罗统金鸡组：分布于研究区的东部。岩性为灰～灰黑色粉砂岩、粉砂质页岩，夹薄层细粒石英砂岩、泥质粉砂岩。岩层走向呈北北东向，往北部逐渐变为近南北向，倾向南西，倾角25°～56°，厚度500m～1915m。
（e）第四系：均沿利山断裂发育的山坡谷地分布，以研究区的南西部为主，岩性以碎石、卵石为主，含较多的砂粒及粘性土及研究区排土场的人工填土。
1.2构造
研究区断裂构造较发育，主要为利山“S”型断裂构造带。利山“S”型断裂构造带区域上由F1～F3和F26～F28等平行断裂构造组成，呈“S”弯曲，属李总营旋卷构造的外旋回面的成分之一，本矿段由F1、F28断层组成。为研究区控岩、控矿、贮矿的主要构造。东侧由F1控制，西侧由F28控制，矿段范围内该带出露长达600m～800m，带宽100m～300m，平面上呈“S”型弯曲，总体走向近南北向，倾向西，西侧F28倾角较陡，一般为70°～75°；东侧F1局部上陡下缓，总体倾角在45°～55°，横剖面上总体楔形（图1）。
1.3岩浆岩
研究区内火山活动较为频繁，从基性—酸性均有出露，火山活动严格受利山“S”型构造断裂带控制，即断裂带就是火山杂岩带。形成的岩石主要为石英斑岩（λπ）、霏细斑岩（υπ）、花岗闪长岩（γδ）、闪长岩（δ）、玄武岩（β）、安山岩（α）等，火山杂岩中碎屑成分种类繁多，以砂岩、板岩、花岗斑岩等角砾为多见，火山杂岩带的空间展布与研究区铁多金属矿带的分布是一致的，火山活動与铁多金属矿产的成因关系密切。
2.矿床特征
利山研究区北起上达利，南至黄牛山，已知矿带长10km，北西～南东向带宽500m～800m，矿带的展布方向和赋存空间，严格受利山“S”型断裂火山杂岩带所制约，全区已查明的15个矿体的空间分布，都与利山“S”型断裂带的展布一致。
研究区共圈定矿体6个，其编号分别为：①、②、③、④、⑥、7-1，除④号矿体外，矿体均受F1断裂破碎带控制，其中以①号矿体为主矿体，资源储量约占本矿段的80%以上，在平面上矿体呈平行状分布，剖面上呈雁行状（图2）。
①号矿体：矿体赋存F1断裂破碎带中，矿体形态呈似脉状、巨大透镜体，其展布方向与火山杂岩构造带一致。矿段范围内矿体北起1线北30m，南止7线，地表出露标高最高175m，最低标高55m，地表出露长度约630m，宽度4m～77m不等，最大厚度60m，最小3.15m，平均厚度24.30m，厚度变化系数为76.87%，属厚度较不稳定型Fe矿体，经钻孔工程控制，沿倾斜延深最大385m，矿体北段走向近南北，倾向东，往下延深至100m标高处，矿体转向西倾；其南段矿体走向偏转为北东35°～45°，倾向北西，倾角35°～48°。上部为氧化矿石，以褐铁矿为主，深部主要为磁铁矿。矿体TFe质量分数最高69.97%，最低20.15%，平均45.54%，品位变化系数为26.73%，属含铁均匀型铁矿体；伴生元素有：Sn、Cu、Pb、Zn，其中以Pb、Zn为主要伴生元素，Pb含量0%～1.16%，平均为0.16%，变化系数为156.23%；Zn含量0%～0.97%，平均值为0.29%，变化条数为98.44%；伴生Sn含0%～0.08%，平均为0.02%；Cu含量0%～0.22%。
3.矿石质量
3.1矿石物质组成
矿石的矿物成分种类繁多，主要矿石矿物为褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、软锰矿、硬锰矿、黄铜矿、蓝铜矿、锡石、黄铁矿等，次要金属矿物为磁赤铁矿、白铅矿、铜蓝矿、黑锌锰矿等；脉石矿物主要为石英、钙铁榴石、透辉石、透闪石、高岭土等。
3.2矿石结构、构造
矿石结构主要为次生褐铁矿石的胶状结构、晶簇状结构、碎裂结构、交代残余结构和磁—赤铁矿石的假象半假象结构。次为原生磁铁矿石的半自形粒状结构、海绵陨铁结构。
褐铁矿石构造以粉状（土状）构造、蜂窝状构造、角砾状构造，网脉状构造为主，而原生磁铁矿则以条带状、块状构造为主；多金属硫化物以浸染状构造为主，次为不规则脉状。 3.3矿物共生组合关系
（a）褐铁矿与针铁矿共生，在晶体之间见少量硬锰矿、软锰矿、褐铁矿主要是硫化物和原生矿石中磁铁矿氧化的产物。（b）磁铁矿常见闪锌矿、方铅矿、石英、绿泥石、透闪石、阳起石等矿物密切共生。
3.4矿石化学成分
研究区矿石的有益组分TFe含量20.38%～69.97%，平均为44.37%，变化系数为23.14%。主要有害组分S含量0%～1.37%，平均0.38%，变化系数为268%；P含量0%～ 0.33%，平均0.11%，变化系数92.40%；As含量0%～0.22%，平均0.02%，变化系数92.40%；F含量0.1%～0.18%，平均0.12%，变化系数92.46%；SiO2含量3.88%～38.89%，平均25.63，变化系数83.98%；Sn含量0.01%～-0.26%，平均0.02%，变化系数152.17%；Cu含量0% ～0.66%，平均0.13%，变化系数56.01%；Pb含量0%～4.06%，平均0.27%，变化系数380.51；Zn含量0%～8.22%，平均0.38%，变化系数363.2%。
各矿体矿石的有用组分以褐铁矿为主，次为假象赤铁矿、磁铁矿。锡在磁铁矿中呈粉晶包裹体；在假象赤铁矿中主要呈粉晶包裹锡石，次为胶态锡石；在褐铁矿中呈粉晶包裹锡石和胶态锡石；另有单体锡石与各种铁矿物共生。Fe与Sn呈正比相关，即富铁Sn高，贫铁Sn低。而铜、铅、锌在铁矿石中的赋存状态基本相同，主要有三种赋存状态：（1）呈单矿物产出，即闪锌矿、方铅矿、黄铜矿；（2）锰铁矿石中吸附在锰土中，铜、铅、锌呈硫化物的次生氧化物状态存在；（3）与褐铁矿呈胶体矿物存在。Cu、Pb、Zn主要与铁伴生，在①号矿体的局部地段和7-1矿体则为Fe、Zn共生。
利山铁矿Cu、Pb、Zn、Sn品位一般难以达到单独圈定较连续的矿体，Cu、Pb、Zn、Sn能达到工业品位以上的较少，且十分分散，据1984年冶金932队资料，天津冶金地质研究所、中南冶金地质研究所、陕西冶金地质勘探公司地研所做的选矿试验结论为：利山铁矿矿石属难选的复杂矿石，矿石中含有害杂质种类多，各种杂质赋存状态也十分复杂，除呈氧化物、碳酸盐类、矽酸盐类矿物存在外，大部分和铁锰矿物结合在一起，因此，不仅机械选矿不易富集，且与铁矿物的分离比较困难。事实上，利山铁矿自开采以来，Cu、Pb、Zn、Sn均无法综合回收利用。
据利山铁矿选矿后的精矿及尾矿渣，作Cu、Pb、Zn、Sn化验，其品位均未能富集，尾礦渣也只能作水泥生产配料销售。以此可看出，Cu、Pb、Zn、Sn是难以综合回收利用的。
4.矿石类型
4.1矿石的自然类型
可分为原生矿石和氧化矿石。
（1）原生矿石：主要分布于30线的④号矿体及6线～7线的7-1号矿体，主要有条带状、脉状、斑（星）点状、细脉状、浸染状、团状、致密块状矿石。这类矿石占总资源储量的10%左右。主要矿石的自然类型有：
铅铁矿矿石：占极少的矿石量，主要分布于矿体①矿体的深部，矿石为灰-深灰色，主要矿物为磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、铅锌矿及少量褐铁矿、黄铜矿组成，主要脉石矿物由长石、石英、及少量泥质构成。
铁锌矿矿石：占极少的矿石量，有要分布于7-1矿体中，为原生矿，矿石呈细脉浸染状，块状，条带状，主要矿石矿物为闪锌矿、磁铁矿及少量铅锌矿、黄铜矿；主要脉石矿物有长石、石英、及少量泥质等。
（2）氧化矿石：为矿段内的主要矿石类型，约占总资源储量的90%，见于①号～⑥号矿体，主要赋存于0m标高以上。其矿石的自然类型为褐铁矿矿石。主要颜色为褐灰色、褐黄色、紫红色、灰黑色等。矿石具海绵陨石结构、胶质结构、碎裂结构等。矿石矿物以褐铁矿为主，次为针铁矿、赤铁矿；脉石矿物由长石、石英、泥质矿物等组成。根据矿石的结构构造又可分为：粉末状褐铁矿矿石、蜂窝状褐铁矿矿石、碎裂状褐铁矿矿石、块状褐铁矿矿石。
4.2矿石的工业类型
研究区范围内矿体TFe平均品位绝大多数低于50%，且矿石中有害杂质种类多，含量超过规定。
参考文献：
[1]刘俊玉，吴立新，李大鹏，等.新疆西天山备战铁矿成矿作用初探[J].山东国土资源， 2014， 30（5）： 29-37.
[2]吴明安，汪青松，郑光文.安徽庐江泥河铁矿的发现及意义[J].地质学报， 2011， 85（5）： 802-804.
[3]陈小华.梅山铁矿床菱铁矿的地质特征及成因探讨[J].江苏地质， 2003， 27（2）： 78-82.