论文部分内容阅读
摘 要:本文针对蒙古国东戈壁省达茨格特矿区和矿床地质特征进行了研究。达茨格特矿区位于蒙古国阿尔泰山-肯特山构造带的中部,阿尔泰-满洲里断裂弧形突起处。矿体主要以磁铁矿形式产于中元古界板岩、灰岩中,受褶皱构造带控制,呈层状、似层状产出。矿石结构主要有粒状变晶结构和鳞片状变晶结构,矿石构造为致密块状、条带状构造。初步分析认为,该矿床属于沉积变质型铁矿床。
关键词:铁矿床;地质特征;沉积变质型;找矿方向;蒙古国达茨格特
蒙古国戈壁-克鲁伦Fe-Zn多金属成矿带是该国一条重要的成矿带,矿产种类较多,金属矿主要为铁、锌矿,非金属矿为萤石、石灰岩矿、煤矿等。区域内已探明的矿床有塔木梯锌矿、哈拉特钨拉铁矿、额仁铁矿、达茨格特石灰岩矿、达茨格特铁矿等[1]。达茨格特铁矿位于戈壁-克鲁伦Fe-Zn多金属成矿带的西南部,是近年来发现的一处中型沉积变质型铁矿床,加强该矿床的研究工作,对指导该区域的铁矿勘查工作具有重要意义。
1.地质背景和矿区特征
1.1区域地质背景
矿区位于蒙古国阿尔泰山-肯特山构造带的中部,阿尔泰-满洲里(得尔布干)断裂弧形突起处。区域内出露地层简单,由老到新为中元古界、中生界及新生界。中元古界主要为海相沉积,少量陆相沉积,而中生界和新生界主要为陆相沉积,仅局部有海相沉积。区域内断裂构造发育,主要为北北东向的深大断裂贯穿区域中东部,分布有两条,总体上呈现巨大的挤压破碎带。其次为北西向及近东西向
断裂,但规模较小,主要分布于区域的中部。岩浆岩分布较广泛,主要分布在区域周边,部分分布于区域中部。岩浆活动主要集中在古生代二叠纪及中生代侏罗纪。区域内的矿产资源较为丰富,金属及非金属矿产均有。金属矿产主要为铁矿,非金属矿产主要为萤石矿、石灰岩矿及煤矿等。
1.2矿区地质特征
矿区内出露地层简单,主要为中元古界、新生界第四系。中元古界在矿区内发育,除东北部外,几乎遍布全区。地层总体走向呈北西向,倾向北东为主,倾角在30°~85°之间,以50°~75°为多,与下伏花岗岩、闪长岩呈侵入接触关系,岩性为板岩、灰岩、石英岩等。矿区内断裂构造不发育,地质普查未发现明显的断裂构造。矿区处于一复背斜构造的北东翼,背斜轴面总体走向北西向。矿区内中生代侏罗纪岩浆岩发育,其岩性为闪长岩、中粗粒花岗岩、流纹斑岩(图1)。
2.矿床地质特征
2.1矿体特征
矿区内共发现两条矿化带,共6个大小不等的铁矿体,规模较大的矿体有4个,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体。次要矿体有2个,分别是Ⅴ、Ⅵ号矿体。矿体严格受褶皱构造带控制,其规模形态不一,呈透镜体状、似层状产出,主要矿体特征叙述如下:
Ⅰ号矿体特征:赋存标高968~1231m,平面形态呈扁豆体状,最宽处18.00m,由5条探槽及9个钻孔控制。矿体平面形态变化较大,走向延长300m,钻孔控制斜深340m,总体走向303°,倾向NE,倾角48°~64°。剖面形态似层状,矿体平均水平厚度13.26m,矿体平均真厚度10.16m,TFe平均品位31.40%(图2)。
Ⅱ号矿体特征:赋存标高1069~1241m,矿体平面形态S形。矿体最宽处70m,矿体向西及向下逐渐尖灭,厚度变化较大,矿体总体走向301°,倾向NE,倾角37°~78°,走向延长730m,钻孔控制斜深106m。矿体平均水平厚度31.32m,矿体平均真厚度21.34m,矿体形态复杂程度属中等;TFe平均品位31.99%。
Ⅲ号矿體特征:赋存标高960~1241m,平面形态呈透镜体状,最宽处32m。矿体产状较稳定,总体走向近313°,倾向NE,倾角69°~82°,矿体走向延长500m,钻孔控制斜深270m。矿体平均真厚度18.54m, TFe平均品位30.90%。
Ⅳ号矿体特征:赋存标高1020~1227m,平面形态呈透镜体状。矿体最宽处18m,总体走向308°,倾向NE,倾角45°~65°,走向延长290m,钻孔控制斜深207m。矿体平均真厚度5.26m,TFe平均品位30.44%[2]。
2.2矿石特征
矿物成分:矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿,粒径一般在0.05mm以下,少量可达0.15mm,脉石矿物为石英、绿泥石及粘土矿物。
化学成分:根据基本分析及组合分析结果,矿石主要有益组份为Fe,本次地质普查未发现可供利用的其它共生或伴生组份;主要有害组份为S、P、SiO2。
矿石结构:根据矿石中矿物颗粒的形态、大小及矿物集合体之间关系,矿石结构主要为:粒状变晶结构,鳞片变晶结构,其次为交代结构。
矿石构造: 根据矿石宏观特征,矿石构造为:致密块状、层状及条带状构造。
矿石自然类型:根据铁矿石主要有用组份含量,脉石矿物种类及结构构造将矿石自然类型划分为致密块状、条带状、层状石英型~磁赤铁矿石。
矿石工业类型:根据矿石TFe的含量,将矿石工业类型划分为需选矿石。根据基本分析结果统计,氧化矿中磁性铁(mFe)对全铁 (TFe)的占有率在1%~86%之间,平均为19.55%,;原生矿中磁性铁(mFe)对全铁 (TFe)的占有率在1%~93.05%之间,平均为50.07%。本次普查的矿石工业类型应为需选弱磁性铁矿石。
2.3矿体围岩和夹石
矿体围岩:矿石围岩主要为中元古界板岩及灰岩,其次为古生界二迭纪花岗岩和中生界侏罗纪流纹岩。矿体与围岩界线清晰,靠近矿体的板岩多见磁铁矿化、赤铁矿化,因而岩石呈赤褐色,远离矿体,矿化减弱,岩石呈灰白或灰绿色。矿体围岩中的板岩较破碎,而花岗岩或灰岩则较为完整、坚硬。
矿体夹石:矿体夹石与矿体围岩一致,主要为板岩及花岗岩,分布在Ⅰ、Ⅱ号矿体中,平面及剖面形态呈透镜状。矿体夹石磁铁矿化、赤铁矿化强烈,颜色呈赤褐色,岩石破碎。通过基本分析样统计夹石中TFe品位在5.48%~19.80%(16件样品),平均品位15.70%;mFe品位在0.70~12.37%之间(14件样品),平均品位在3.52%,说明夹石不同程度地经受了矿化作用。 3.矿床成因
根据矿床特征,演化关系,认为该矿床为沉积变质矿床。
其矿床形成过程如下:铁是变价元素,有Fe+2和 Fe+3。在地表条件下,Fe+2化合物易溶于水,而Fe+3化合物则难溶于水。因而,在氧化和碱性条件下,可使Fe发生沉淀,还原和酸性条件下可促使Fe溶解。
因Fe在地表条件下是化学性质活泼的元素,当含Fe硅酸盐类矿物受到风化破坏时,Fe+2容易形成重碳酸盐[Fe(HCO3)2]进入溶液。由于中元古界当时为热带高温气候,地表水含有一定量的腐植酸,重碳酸铁与腐植酸结合成稳定的腐植酸盐的络合物,在地表水体中,长距离搬运至湖海盆地中。在湖海盆地中,Fe+2的络合物氧化为难溶的Fe+3而沉淀下来,或Fe+2的胶体溶液遇到海水中的电解质,使Fe质胶体凝结沉淀形成富含Fe质的沉积岩建造。后来,由于区域构造运动的影响,发生了区域变质作用,使原来的岩石或矿石经受了强烈的改组和改造。成矿物质部分发生重结晶作用,形成磁铁矿。由于本矿床形成时代较老,受后期抬升和区域变质作用影响,矿体裸露于地表或赋存于近地表位置,经受了后期的变质作用和氧化作用,使磁铁矿部分形成磁赤铁矿。
4.找矿方向讨论
(1)达茨格特铁矿床位于蒙古国最大的戈壁-克鲁伦多金属成矿带中,该矿带是蒙古东部地区重要的成矿和找矿远景区。达茨格特矿区成矿地质条件有利,地层、构造、岩浆岩特征均有利于铁矿化的形成,有利的区域地质条件为本矿区进一步扩大矿床规模提供良好的空間和前景。
(2)达茨格特铁矿属沉积变质型铁矿,含矿地层为中元古界地层,矿体地表出露好,深部有一定的延深,品位变化较小,总体上自西向东侧伏。Ⅰ、Ⅲ号矿体在深部尚未封闭,深部有一定的找矿前景;根据磁法异常显示和本矿区成矿规律分析,矿体西北部应为下一步找矿靶区。
(3)矿石矿物成分主要为磁铁矿,矿体具有高磁性,比灰岩、板岩、花岗岩等的磁性背景值高1500nT左右,矿体和围岩有较大的磁性差异。已经开展的磁法测量工作证明可有效的圈定出铁矿体的走向和延伸。因此,具有一定规模的磁异常是本矿区寻找铁矿体的良好标志。
参考文献:
[1] 刘其臣,李 鹏,王玉杰等.蒙古国中戈壁省戈壁乌格塔勒苏木哈德温~哈拉特乌拉矿区铁(锌)矿详查报告,2014.02.
[2]李鹏,刘亚朋,李昌凯.蒙古国东戈壁省达兰嘎朗苏木达茨格特矿区铁矿普查报告,2014.10.
作者简介:
刘亚朋(1985-),男,山东济南人,工程师,长期从事固体矿产勘查找矿工作.
关键词:铁矿床;地质特征;沉积变质型;找矿方向;蒙古国达茨格特
蒙古国戈壁-克鲁伦Fe-Zn多金属成矿带是该国一条重要的成矿带,矿产种类较多,金属矿主要为铁、锌矿,非金属矿为萤石、石灰岩矿、煤矿等。区域内已探明的矿床有塔木梯锌矿、哈拉特钨拉铁矿、额仁铁矿、达茨格特石灰岩矿、达茨格特铁矿等[1]。达茨格特铁矿位于戈壁-克鲁伦Fe-Zn多金属成矿带的西南部,是近年来发现的一处中型沉积变质型铁矿床,加强该矿床的研究工作,对指导该区域的铁矿勘查工作具有重要意义。
1.地质背景和矿区特征
1.1区域地质背景
矿区位于蒙古国阿尔泰山-肯特山构造带的中部,阿尔泰-满洲里(得尔布干)断裂弧形突起处。区域内出露地层简单,由老到新为中元古界、中生界及新生界。中元古界主要为海相沉积,少量陆相沉积,而中生界和新生界主要为陆相沉积,仅局部有海相沉积。区域内断裂构造发育,主要为北北东向的深大断裂贯穿区域中东部,分布有两条,总体上呈现巨大的挤压破碎带。其次为北西向及近东西向
断裂,但规模较小,主要分布于区域的中部。岩浆岩分布较广泛,主要分布在区域周边,部分分布于区域中部。岩浆活动主要集中在古生代二叠纪及中生代侏罗纪。区域内的矿产资源较为丰富,金属及非金属矿产均有。金属矿产主要为铁矿,非金属矿产主要为萤石矿、石灰岩矿及煤矿等。
1.2矿区地质特征
矿区内出露地层简单,主要为中元古界、新生界第四系。中元古界在矿区内发育,除东北部外,几乎遍布全区。地层总体走向呈北西向,倾向北东为主,倾角在30°~85°之间,以50°~75°为多,与下伏花岗岩、闪长岩呈侵入接触关系,岩性为板岩、灰岩、石英岩等。矿区内断裂构造不发育,地质普查未发现明显的断裂构造。矿区处于一复背斜构造的北东翼,背斜轴面总体走向北西向。矿区内中生代侏罗纪岩浆岩发育,其岩性为闪长岩、中粗粒花岗岩、流纹斑岩(图1)。
2.矿床地质特征
2.1矿体特征
矿区内共发现两条矿化带,共6个大小不等的铁矿体,规模较大的矿体有4个,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体。次要矿体有2个,分别是Ⅴ、Ⅵ号矿体。矿体严格受褶皱构造带控制,其规模形态不一,呈透镜体状、似层状产出,主要矿体特征叙述如下:
Ⅰ号矿体特征:赋存标高968~1231m,平面形态呈扁豆体状,最宽处18.00m,由5条探槽及9个钻孔控制。矿体平面形态变化较大,走向延长300m,钻孔控制斜深340m,总体走向303°,倾向NE,倾角48°~64°。剖面形态似层状,矿体平均水平厚度13.26m,矿体平均真厚度10.16m,TFe平均品位31.40%(图2)。
Ⅱ号矿体特征:赋存标高1069~1241m,矿体平面形态S形。矿体最宽处70m,矿体向西及向下逐渐尖灭,厚度变化较大,矿体总体走向301°,倾向NE,倾角37°~78°,走向延长730m,钻孔控制斜深106m。矿体平均水平厚度31.32m,矿体平均真厚度21.34m,矿体形态复杂程度属中等;TFe平均品位31.99%。
Ⅲ号矿體特征:赋存标高960~1241m,平面形态呈透镜体状,最宽处32m。矿体产状较稳定,总体走向近313°,倾向NE,倾角69°~82°,矿体走向延长500m,钻孔控制斜深270m。矿体平均真厚度18.54m, TFe平均品位30.90%。
Ⅳ号矿体特征:赋存标高1020~1227m,平面形态呈透镜体状。矿体最宽处18m,总体走向308°,倾向NE,倾角45°~65°,走向延长290m,钻孔控制斜深207m。矿体平均真厚度5.26m,TFe平均品位30.44%[2]。
2.2矿石特征
矿物成分:矿石矿物为磁铁矿、赤铁矿,粒径一般在0.05mm以下,少量可达0.15mm,脉石矿物为石英、绿泥石及粘土矿物。
化学成分:根据基本分析及组合分析结果,矿石主要有益组份为Fe,本次地质普查未发现可供利用的其它共生或伴生组份;主要有害组份为S、P、SiO2。
矿石结构:根据矿石中矿物颗粒的形态、大小及矿物集合体之间关系,矿石结构主要为:粒状变晶结构,鳞片变晶结构,其次为交代结构。
矿石构造: 根据矿石宏观特征,矿石构造为:致密块状、层状及条带状构造。
矿石自然类型:根据铁矿石主要有用组份含量,脉石矿物种类及结构构造将矿石自然类型划分为致密块状、条带状、层状石英型~磁赤铁矿石。
矿石工业类型:根据矿石TFe的含量,将矿石工业类型划分为需选矿石。根据基本分析结果统计,氧化矿中磁性铁(mFe)对全铁 (TFe)的占有率在1%~86%之间,平均为19.55%,;原生矿中磁性铁(mFe)对全铁 (TFe)的占有率在1%~93.05%之间,平均为50.07%。本次普查的矿石工业类型应为需选弱磁性铁矿石。
2.3矿体围岩和夹石
矿体围岩:矿石围岩主要为中元古界板岩及灰岩,其次为古生界二迭纪花岗岩和中生界侏罗纪流纹岩。矿体与围岩界线清晰,靠近矿体的板岩多见磁铁矿化、赤铁矿化,因而岩石呈赤褐色,远离矿体,矿化减弱,岩石呈灰白或灰绿色。矿体围岩中的板岩较破碎,而花岗岩或灰岩则较为完整、坚硬。
矿体夹石:矿体夹石与矿体围岩一致,主要为板岩及花岗岩,分布在Ⅰ、Ⅱ号矿体中,平面及剖面形态呈透镜状。矿体夹石磁铁矿化、赤铁矿化强烈,颜色呈赤褐色,岩石破碎。通过基本分析样统计夹石中TFe品位在5.48%~19.80%(16件样品),平均品位15.70%;mFe品位在0.70~12.37%之间(14件样品),平均品位在3.52%,说明夹石不同程度地经受了矿化作用。 3.矿床成因
根据矿床特征,演化关系,认为该矿床为沉积变质矿床。
其矿床形成过程如下:铁是变价元素,有Fe+2和 Fe+3。在地表条件下,Fe+2化合物易溶于水,而Fe+3化合物则难溶于水。因而,在氧化和碱性条件下,可使Fe发生沉淀,还原和酸性条件下可促使Fe溶解。
因Fe在地表条件下是化学性质活泼的元素,当含Fe硅酸盐类矿物受到风化破坏时,Fe+2容易形成重碳酸盐[Fe(HCO3)2]进入溶液。由于中元古界当时为热带高温气候,地表水含有一定量的腐植酸,重碳酸铁与腐植酸结合成稳定的腐植酸盐的络合物,在地表水体中,长距离搬运至湖海盆地中。在湖海盆地中,Fe+2的络合物氧化为难溶的Fe+3而沉淀下来,或Fe+2的胶体溶液遇到海水中的电解质,使Fe质胶体凝结沉淀形成富含Fe质的沉积岩建造。后来,由于区域构造运动的影响,发生了区域变质作用,使原来的岩石或矿石经受了强烈的改组和改造。成矿物质部分发生重结晶作用,形成磁铁矿。由于本矿床形成时代较老,受后期抬升和区域变质作用影响,矿体裸露于地表或赋存于近地表位置,经受了后期的变质作用和氧化作用,使磁铁矿部分形成磁赤铁矿。
4.找矿方向讨论
(1)达茨格特铁矿床位于蒙古国最大的戈壁-克鲁伦多金属成矿带中,该矿带是蒙古东部地区重要的成矿和找矿远景区。达茨格特矿区成矿地质条件有利,地层、构造、岩浆岩特征均有利于铁矿化的形成,有利的区域地质条件为本矿区进一步扩大矿床规模提供良好的空間和前景。
(2)达茨格特铁矿属沉积变质型铁矿,含矿地层为中元古界地层,矿体地表出露好,深部有一定的延深,品位变化较小,总体上自西向东侧伏。Ⅰ、Ⅲ号矿体在深部尚未封闭,深部有一定的找矿前景;根据磁法异常显示和本矿区成矿规律分析,矿体西北部应为下一步找矿靶区。
(3)矿石矿物成分主要为磁铁矿,矿体具有高磁性,比灰岩、板岩、花岗岩等的磁性背景值高1500nT左右,矿体和围岩有较大的磁性差异。已经开展的磁法测量工作证明可有效的圈定出铁矿体的走向和延伸。因此,具有一定规模的磁异常是本矿区寻找铁矿体的良好标志。
参考文献:
[1] 刘其臣,李 鹏,王玉杰等.蒙古国中戈壁省戈壁乌格塔勒苏木哈德温~哈拉特乌拉矿区铁(锌)矿详查报告,2014.02.
[2]李鹏,刘亚朋,李昌凯.蒙古国东戈壁省达兰嘎朗苏木达茨格特矿区铁矿普查报告,2014.10.
作者简介:
刘亚朋(1985-),男,山东济南人,工程师,长期从事固体矿产勘查找矿工作.