廣東博羅縣利山礦區(qū)鐵礦成礦地質特征及礦體礦石特征分析

牛慧麟

摘要：文章通過對廣東博羅縣利山研究區(qū)鐵礦地質特征、礦體特征的剖析，該地區(qū)鐵礦床嚴格受構造控制及影響，礦體屬于厚度不穩(wěn)定性礦體，礦物分布具有上部為氧化礦石，以褐鐵礦為主，深部主要為磁鐵礦的特征。

關鍵詞：廣東博羅縣；鐵礦；地質特征

1.研究區(qū)地質概況

研究區(qū)屬新華夏系第二巨型隆起帶之中的東部新華夏斷塊沉降區(qū)—河源新華廈斷裂帶內(nèi)。

1.1地層

研究區(qū)出露地層主要為石炭統(tǒng)壺天群灰?guī)r、下二疊統(tǒng)棲霞組灰?guī)r、孤峰組粉砂巖、砂頁巖；下侏羅統(tǒng)金雞組粉砂巖、砂頁巖和第四系。

（a）石炭統(tǒng)壺天群：分布于研究區(qū)中部深部，上部為灰～灰白色厚層灰?guī)r，下部為白云質灰?guī)r夾薄層白云巖及粉砂巖，含燧石團塊或條帶，厚度50m～200m。

（b）下二疊統(tǒng)棲霞組：分布于研究區(qū)的西北部。巖性為灰～灰黑色中厚層含燧石團塊或條帶灰?guī)r；巖層走向20°～40°，傾向北西，傾角30°～45°，厚度70m～250m。

（c）下二疊統(tǒng)孤峰組：分布于研究區(qū)的西側，巖性可分為上、下部，上部為灰～灰綠色粉砂巖、砂質頁巖、泥質粉砂巖互層，夾薄層炭質灰?guī)r、細粒石英砂巖；下部為粉砂巖、砂質頁巖、泥質粉砂巖，夾有三層大理巖透鏡體。巖層走向10°～40°，往北漸變?yōu)榻媳毕?，傾向北西西，傾角31°～75°，厚度330m～505m。

（d）下侏羅統(tǒng)金雞組：分布于研究區(qū)的東部。巖性為灰～灰黑色粉砂巖、粉砂質頁巖，夾薄層細粒石英砂巖、泥質粉砂巖。巖層走向呈北北東向，往北部逐漸變?yōu)榻媳毕?，傾向南西，傾角25°～56°，厚度500m～1915m。

（e）第四系：均沿利山斷裂發(fā)育的山坡谷地分布，以研究區(qū)的南西部為主，巖性以碎石、卵石為主，含較多的砂粒及粘性土及研究區(qū)排土場的人工填土。

1.2構造

研究區(qū)斷裂構造較發(fā)育，主要為利山“S”型斷裂構造帶。利山“S”型斷裂構造帶區(qū)域上由F1～F3和F26～F28等平行斷裂構造組成，呈“S”彎曲，屬李總營旋卷構造的外旋回面的成分之一，本礦段由F1、F28斷層組成。為研究區(qū)控巖、控礦、貯礦的主要構造。東側由F1控制，西側由F28控制，礦段范圍內(nèi)該帶出露長達600m～800m，帶寬100m～300m，平面上呈“S”型彎曲，總體走向近南北向，傾向西，西側F28傾角較陡，一般為70°～75°；東側F1局部上陡下緩，總體傾角在45°～55°，橫剖面上總體楔形（圖1）。

1.3巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)火山活動較為頻繁，從基性—酸性均有出露，火山活動嚴格受利山“S”型構造斷裂帶控制，即斷裂帶就是火山雜巖帶。形成的巖石主要為石英斑巖（λπ）、霏細斑巖（υπ）、花崗閃長巖（γδ）、閃長巖（δ）、玄武巖（β）、安山巖（α）等，火山雜巖中碎屑成分種類繁多，以砂巖、板巖、花崗斑巖等角礫為多見，火山雜巖帶的空間展布與研究區(qū)鐵多金屬礦帶的分布是一致的，火山活動與鐵多金屬礦產(chǎn)的成因關系密切。

2.礦床特征

利山研究區(qū)北起上達利，南至黃牛山，已知礦帶長10km，北西～南東向帶寬500m～800m，礦帶的展布方向和賦存空間，嚴格受利山“S”型斷裂火山雜巖帶所制約，全區(qū)已查明的15個礦體的空間分布，都與利山“S”型斷裂帶的展布一致。

研究區(qū)共圈定礦體6個，其編號分別為：①、②、③、④、⑥、7-1，除④號礦體外，礦體均受F1斷裂破碎帶控制，其中以①號礦體為主礦體，資源儲量約占本礦段的80%以上，在平面上礦體呈平行狀分布，剖面上呈雁行狀（圖2）。

①號礦體：礦體賦存F1斷裂破碎帶中，礦體形態(tài)呈似脈狀、巨大透鏡體，其展布方向與火山雜巖構造帶一致。礦段范圍內(nèi)礦體北起1線北30m，南止7線，地表出露標高最高175m，最低標高55m，地表出露長度約630m，寬度4m～77m不等，最大厚度60m，最小3.15m，平均厚度24.30m，厚度變化系數(shù)為76.87%，屬厚度較不穩(wěn)定型Fe礦體，經(jīng)鉆孔工程控制，沿傾斜延深最大385m，礦體北段走向近南北，傾向東，往下延深至100m標高處，礦體轉向西傾；其南段礦體走向偏轉為北東35°～45°，傾向北西，傾角35°～48°。上部為氧化礦石，以褐鐵礦為主，深部主要為磁鐵礦。礦體TFe質量分數(shù)最高69.97%，最低20.15%，平均45.54%，品位變化系數(shù)為26.73%，屬含鐵均勻型鐵礦體；伴生元素有：Sn、Cu、Pb、Zn，其中以Pb、Zn為主要伴生元素，Pb含量0%～1.16%，平均為0.16%，變化系數(shù)為156.23%；Zn含量0%～0.97%，平均值為0.29%，變化條數(shù)為98.44%；伴生Sn含0%～0.08%，平均為0.02%；Cu含量0%～0.22%。

3.礦石質量

3.1礦石物質組成

礦石的礦物成分種類繁多，主要礦石礦物為褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、軟錳礦、硬錳礦、黃銅礦、藍銅礦、錫石、黃鐵礦等，次要金屬礦物為磁赤鐵礦、白鉛礦、銅藍礦、黑鋅錳礦等；脈石礦物主要為石英、鈣鐵榴石、透輝石、透閃石、高嶺土等。

3.2礦石結構、構造

礦石結構主要為次生褐鐵礦石的膠狀結構、晶簇狀結構、碎裂結構、交代殘余結構和磁—赤鐵礦石的假象半假象結構。次為原生磁鐵礦石的半自形粒狀結構、海綿隕鐵結構。

褐鐵礦石構造以粉狀（土狀）構造、蜂窩狀構造、角礫狀構造，網(wǎng)脈狀構造為主，而原生磁鐵礦則以條帶狀、塊狀構造為主；多金屬硫化物以浸染狀構造為主，次為不規(guī)則脈狀。

3.3礦物共生組合關系

（a）褐鐵礦與針鐵礦共生，在晶體之間見少量硬錳礦、軟錳礦、褐鐵礦主要是硫化物和原生礦石中磁鐵礦氧化的產(chǎn)物。（b）磁鐵礦常見閃鋅礦、方鉛礦、石英、綠泥石、透閃石、陽起石等礦物密切共生。

3.4礦石化學成分

研究區(qū)礦石的有益組分TFe含量20.38%～69.97%，平均為44.37%，變化系數(shù)為23.14%。主要有害組分S含量0%～1.37%，平均0.38%，變化系數(shù)為268%；P含量0%～ 0.33%，平均0.11%，變化系數(shù)92.40%；As含量0%～0.22%，平均0.02%，變化系數(shù)92.40%；F含量0.1%～0.18%，平均0.12%，變化系數(shù)92.46%；SiO2含量3.88%～38.89%，平均25.63，變化系數(shù)83.98%；Sn含量0.01%～-0.26%，平均0.02%，變化系數(shù)152.17%；Cu含量0% ～0.66%，平均0.13%，變化系數(shù)56.01%；Pb含量0%～4.06%，平均0.27%，變化系數(shù)380.51；Zn含量0%～8.22%，平均0.38%，變化系數(shù)363.2%。

各礦體礦石的有用組分以褐鐵礦為主，次為假象赤鐵礦、磁鐵礦。錫在磁鐵礦中呈粉晶包裹體；在假象赤鐵礦中主要呈粉晶包裹錫石，次為膠態(tài)錫石；在褐鐵礦中呈粉晶包裹錫石和膠態(tài)錫石；另有單體錫石與各種鐵礦物共生。Fe與Sn呈正比相關，即富鐵Sn高，貧鐵Sn低。而銅、鉛、鋅在鐵礦石中的賦存狀態(tài)基本相同，主要有三種賦存狀態(tài)：（1）呈單礦物產(chǎn)出，即閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦；（2）錳鐵礦石中吸附在錳土中，銅、鉛、鋅呈硫化物的次生氧化物狀態(tài)存在；（3）與褐鐵礦呈膠體礦物存在。Cu、Pb、Zn主要與鐵伴生，在①號礦體的局部地段和7-1礦體則為Fe、Zn共生。

利山鐵礦Cu、Pb、Zn、Sn品位一般難以達到單獨圈定較連續(xù)的礦體，Cu、Pb、Zn、Sn能達到工業(yè)品位以上的較少，且十分分散，據(jù)1984年冶金932隊資料，天津冶金地質研究所、中南冶金地質研究所、陜西冶金地質勘探公司地研所做的選礦試驗結論為：利山鐵礦礦石屬難選的復雜礦石，礦石中含有害雜質種類多，各種雜質賦存狀態(tài)也十分復雜，除呈氧化物、碳酸鹽類、矽酸鹽類礦物存在外，大部分和鐵錳礦物結合在一起，因此，不僅機械選礦不易富集，且與鐵礦物的分離比較困難。事實上，利山鐵礦自開采以來，Cu、Pb、Zn、Sn均無法綜合回收利用。

據(jù)利山鐵礦選礦后的精礦及尾礦渣，作Cu、Pb、Zn、Sn化驗，其品位均未能富集，尾礦渣也只能作水泥生產(chǎn)配料銷售。以此可看出，Cu、Pb、Zn、Sn是難以綜合回收利用的。

4.礦石類型

4.1礦石的自然類型

可分為原生礦石和氧化礦石。

（1）原生礦石：主要分布于30線的④號礦體及6線～7線的7-1號礦體，主要有條帶狀、脈狀、斑（星）點狀、細脈狀、浸染狀、團狀、致密塊狀礦石。這類礦石占總資源儲量的10%左右。主要礦石的自然類型有：

鉛鐵礦礦石：占極少的礦石量，主要分布于礦體①礦體的深部，礦石為灰-深灰色，主要礦物為磁鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、鉛鋅礦及少量褐鐵礦、黃銅礦組成，主要脈石礦物由長石、石英、及少量泥質構成。

鐵鋅礦礦石：占極少的礦石量，有要分布于7-1礦體中，為原生礦，礦石呈細脈浸染狀，塊狀，條帶狀，主要礦石礦物為閃鋅礦、磁鐵礦及少量鉛鋅礦、黃銅礦；主要脈石礦物有長石、石英、及少量泥質等。

（2）氧化礦石：為礦段內(nèi)的主要礦石類型，約占總資源儲量的90%，見于①號～⑥號礦體，主要賦存于0m標高以上。其礦石的自然類型為褐鐵礦礦石。主要顏色為褐灰色、褐黃色、紫紅色、灰黑色等。礦石具海綿隕石結構、膠質結構、碎裂結構等。礦石礦物以褐鐵礦為主，次為針鐵礦、赤鐵礦；脈石礦物由長石、石英、泥質礦物等組成。根據(jù)礦石的結構構造又可分為：粉末狀褐鐵礦礦石、蜂窩狀褐鐵礦礦石、碎裂狀褐鐵礦礦石、塊狀褐鐵礦礦石。

4.2礦石的工業(yè)類型

研究區(qū)范圍內(nèi)礦體TFe平均品位絕大多數(shù)低于50%，且礦石中有害雜質種類多，含量超過規(guī)定。

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