试论新疆赞坎铁矿矿石矿物组分特征

发布时间：2018-11-01 16:44所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

下面文章主要基于岩相学、电子探针测试结果，对赞坎铁矿矿石矿物组分特征进行了研究，着重磁铁矿、黄铁矿及磁黄铁等特征的分析。 关键词：磁铁矿,矿石矿物组分,赞坎铁矿 矿区地处古亚洲构造域与特提斯构造域的结合部位，位于西昆仑、喀喇昆仑两大构造单元的

　　下面文章主要基于岩相学、电子探针测试结果，对赞坎铁矿矿石矿物组分特征进行了研究，着重磁铁矿、黄铁矿及磁黄铁等特征的分析。

　　关键词：磁铁矿,矿石矿物组分,赞坎铁矿

　　矿区地处古亚洲构造域与特提斯构造域的结合部位，位于西昆仑、喀喇昆仑两大构造单元的结合部位。受古元古界布伦阔勒群中深变质岩系控制，分布在吉尔铁克沟—乔普卡里莫铁矿带内。区内地质构造复杂，岩浆活动频繁，成矿地质条件优越。

　　1矿区地质特征

　　矿区出露地层相对简单，主要为古元古界布伦阔勒群(Pt1B)结晶片岩、志留系温泉沟组(S1w)及第四系河床洪冲积物(Q4)。断裂构造不发育，仅见一条断裂(F1)。断裂带宽约50~100m左右，呈北西向延伸，走向300°~350°，总体约325°，向北东缓倾，多呈波状起伏。断裂通过处可见到古元古界地层与志留系地层混杂产出，并见到较大规模的石英脉发育。断裂使古元古界地层向南推覆于志留系地层之上，对矿区磁铁矿未造成破坏。

　　矿区岩浆岩主要为喜山期，区域上将其列为赞坎岩体，分布于矿区北部，呈一小岩株侵位于布伦阔勒岩群。主要出露岩性为二长花岗岩、正长花岗岩、霏细岩3种。矿床共圈出4条磁铁矿带，编号为Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号。主要赋存于古元古界布伦阔勒群地层中的第二岩性段及第三岩性段中，各矿体均以顺层状产于斜长角闪片岩或黑云石英片岩中。

　　在Ⅰ、Ⅲ号磁铁矿带中圈定了46条磁铁矿体，其中主要矿体有5条，编号为Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3。其它41条矿体规模均小，均是钻孔中揭露出的盲矿体，多为单孔所见，厚度多数小于2.0m，TFe品位均在30.76%以下，为围岩局部矿化所致。

　　2矿石矿物组分及特征

　　根据镜下鉴定结合电子探针分析结果，矿石中矿物主要由金属矿物和脉石矿物两大类构成，共有两类25种，金属矿物8种，氧化蚀变矿物3种，脉石矿物14种。金属矿物种类比较简单，主要为磁铁矿，次为黄铁矿、磁黄铁矿及少量赤铁矿、黄铜矿、白铁矿、辉钼矿、铜蓝，脉石矿物种类较复杂，有磷灰石、角闪石、透辉石、石英、阳起石、黑云母、钠长石、方解石、绿帘石、绿泥石及白云母等，其中磷灰石为伴生有用矿中广泛分布，但总体含量并不高，在矿体中磁铁矿含量超过85%的矿石占比例很少，磁铁矿含量在50%~85%的矿石约在15%~20%左右，磁铁矿含量在30%~50%和20%~30%的浸染状矿石类型占多数。

　　磁铁矿化作用主要产生在石英岩、透辉石矽卡岩、变粒岩及角闪岩中，磁铁矿多呈浸染状、条带状产出，部分具拉长的外形，并定向分布，其形成属于变质重结晶作用产物。磁铁矿系等轴晶系，晶体常呈八面体，其次为菱形十二面体。颜色及粉末呈黑色，金属光泽，硬度5~6，比重5，具强磁性。在镜下磁铁矿形态以半自形-他形粒状为主，自形晶少，他形粒状磁铁矿中部分外形不规则，呈多角状、拉长状分布。多数磁铁矿内部较纯净，不含或少含杂质矿物。粒径变化较大，在0.01~1.2mm±，多数在0.05~0.5mm之间。

　　由于磁铁矿是矿石中的主体金属矿物，含量最高，其空间分布决定了其他金属矿物的嵌布特点。磁铁矿嵌布方式在不同类型的矿石中存在明显差异，主要有2种类型。在中—低品位的铁矿石中(星散、稀疏和中等浸染状)多呈独立的单体或聚粒状分布在脉石矿物粒间。在稠密浸染状和块状矿石中以连生晶为主，呈致密块状、团块状、条带状产出，单体分布者少。磁铁矿与其他金属矿物之间的关系相对比较简单，多以直线、简单的曲线与其他金属矿物连生在一起。

　　有少部分磁铁矿形态不规则，外形复杂，呈锯齿状与其他矿物交生在一起。矿石中有少量细粒磁铁矿包含在脉石矿物或其他金属矿物中，占比例很少，一般不超过1%。此外，也有少部分细粒磁黄铁矿、黄铁矿或黄铜矿包裹在磁铁矿中。其主元素FeO(全铁)含量在89.10%~91.51%，平均值为90.91%。其中含有V、Ti、Ni等微量组分，但含量很低。黄铁矿在矿石中含量较高，但含量变化大，在微量至5%之间，局部富集可达15%，常与磁铁矿和磁黄铁矿连生在一起，多呈浸染状、团块状及脉状产出。

　　黄铁矿颜色呈浅黄铜色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，性脆，断口不平坦，贝壳状。结晶形态较差，多数呈半自形-他形粒状分布，自形晶少。粒径变化大，在0.01~2.8mm±，多数在0.05~0.6mm之间。黄铁矿嵌布方式主要有3种方式：(1)分布在脉石矿物或磁铁矿等金属矿物粒间，并交代磁铁矿;(2)与黄铜矿、磁黄铁矿等聚集连生在一起;(3)包含在磁黄铁矿中或沿裂隙呈脉状产出。其中(1)、(2)占绝大多数，(3)类情况常见，但比例小，低于1%。在氧化矿石中，部分黄铁矿被褐铁矿沿边缘交代，但仍保留了黄铁矿的残余体。

　　黄铁矿形成经历了一个较长的时期，存在早中晚3个阶段。早阶段形成的黄铁矿结晶形态较完整，多呈半自形—自形粒状，粒径较粗，常大于0.5mm，其中还包含磁铁矿，形成略早于与其共生的磁铁矿。中期形成的黄铁矿呈他形粒状，分布在磁铁矿粒间，其形态主要受磁铁矿的粒间孔隙支配。有时受外力作用影响具有拉长的外形及定向排列，与磁铁矿同时或稍晚形成。晚阶段形成黄铁矿沿裂隙呈脉状产出，并切割中期形成的定向排列磁铁矿。

　　其主元素Fe平均值在46.43%，S平均值为52.69%，与黄铁矿标准含量Fe46.55%、S53.45%相近，其他微量元素Sb、Zn等含量很低。磁黄铁矿在矿石中普遍存在，但含量变化大，在0%~5%之间，呈浸染状分布。局部有富集现象，含量增高，最高可达15%左右，呈团粒状或团块状产出，但此种情况在矿石中少见，多与黄铜矿、黄铁矿连生在一起。磁黄铁矿六方晶系。晶体罕见，通常呈不规则状碎块，偶见六边形厚板状、台阶式厚板状晶体。古铜色，常带暗褐色的晕彩。粉末深灰黑色，金属光泽，硬度4，比重4.5，具磁性。

　　镜下磁黄铁矿呈他形粒状分布，粒径细，0.04~0.55mm±，常交代黄铁矿。磁黄铁矿嵌布方式较复杂，主要有3种方式：(1)呈独立单体或聚粒状分布在磁铁矿、黄铁矿或脉石矿物粒间;(2)与磁铁矿或黄铁矿简单连生在一起;(3)呈细粒状包裹在磁铁矿或黄铁矿中。其中，前2种方式占98%左右，常被白铁矿或褐铁矿沿边缘交代。从磁黄铁矿与其他金属矿物及透明矿物之间关系看，其形成时间与磁铁矿基本上同时。磁黄铁矿电子探针分析结果，其主元素Fe平均值在59.64%，S平均值为38.52%，与磁黄铁矿标准含量值Fe60.88%、S39.13%基本相同。Ni含量略高，在0.18%，其他元素Cu、Zn、Co等元素含量很低，属于类质同象组分。

　　黄铜矿颜色为黄铜黄色，少数表面有斑杂状锖色，条痕绿黑色，金属光泽，不透明，性脆，断口不平坦至贝壳状。形态多呈他形粒状，粒径细，在0.01~0.3mm±。其嵌布方式主要有3种类型：(1)呈细粒状分布在脉石矿物粒间;(2)细粒状分布在金属矿物磁铁矿或磁黄铁矿粒间或呈细脉状分布在其微裂隙中，交代黄铁矿;(3)包含在黄铁矿、磁铁矿等金属矿物中。偶尔被铜蓝沿边缘交代或蚀变为孔雀石。黄铜矿形成时间较晚，明显晚于磁铁矿、黄铁矿和磁黄铁矿，并交代这些矿物。黄铜矿电子探针分析结果，其主元素Cu平均值在34.57%，Fe在29.83%，S为34.61%，与黄铜矿标准值Cu34.56%、Fe30.52%、S34.92%相近。

　　其他微量元素Cu、Zn、Co等元素含量很低，属于类质同象组分。赤铁矿在矿石中常见，但含量低，一般不超过2%。呈隐晶质集合体分布，部分粒径在0.01~0.1mm，多沿边缘或解理交代磁铁矿，部分完全取代磁铁矿。电子探针分析结果，其主元素FeO平均值为88.55%，明显低于其标准含量值。

　　其中含有Co、Cr、V等微量组分，但含量很低。矿石中白铁矿常见，但含量很低，在0%~2%，少数样品中可达4%。呈他形粒状、皮壳状，与磁黄铁矿、黄铁矿共生在一起，分布在脉石矿物粒间，部分沿边缘或裂隙交代磁黄铁矿，有时完全取代磁黄铁矿。白铁矿电子探针分析结果，其主元素Fe平均值在46.58%，S平均值为51.38%，Co、As等含量略高，分别在0.29%、0.13%，其他元素Cu、Zn、Sb等元素含量很低，属于类质同象组分。

　　褐铁矿在地表氧化矿石中常见，但含量较低，取决于矿石中硫化物含量多少，一般不超过3%，主要由硫化物黄铁矿等蚀变而成。多沿边缘或裂隙交代黄铁矿等矿物，并保留原矿物的外形，少量褐铁矿中可见黄铁矿的残余。在岩、矿石次生裂隙中也常见有褐铁矿呈细脉、不规则粒状及团块状分布。

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