Question

矿区矿石类型及结构构造

Answer 1

铁矿石按自然类型分为原生矿和坡积矿两类。依据矿石的品位、结构、构造以及主要有用及有害组分含量，将原生铁矿石又分为5个工业品级，即平炉富铁矿(H1)、低硫高炉富铁矿(H2)、高硫高炉富铁矿(H3)、贫矿(H4)和表外次贫矿(H5)。H1的主要化学成分(w_B)是:全铁含量大于58%、SiO₂含量小于12%、S含量小于0.15%、P含量小于0.15%;H2和H3的全铁含量均大于45%，但H2中S含量小于0.3%、而H3大于0.3%;H4中全铁含量在30%和40%之间，平均大于30%;H5中全铁含量在20%和30%之间。其中，H1型平炉赤铁矿矿石最为重要，特别是在北一矿段，主要赋存于北一铁矿体的中心部位，贫矿则主要赋存在其他的小铁矿体及主矿体的边部。

根据矿相学观察和显微激光拉曼分析结果(详见第五章 )，富铁矿石主要由赤铁矿(约85%)和少量磁铁矿±镜铁矿(≤1%)组成，脉石矿物主要是石英(14%)和绢云母，以及少量的硬石膏和重晶石(约1%)。但贫铁矿成分(w_B)较为复杂，主要由赤铁矿(20%～40%)、磁铁矿(20%～45%)、钙铁-钙铝榴石(20%～25%)、石英(约19%)，长石类(约5%)、透辉石和透闪石(约4%)、绿帘石、绿泥石、绢云母、方解石、白云石和重晶石(约1%)以及少量的黑云母和榍石组成。硬石膏、方解石、黄铁矿±磁黄铁矿多呈细脉充填于矿石中。全区铁矿石品位(w_B)最高69%(全铁TFe)，平均为51.15%，而矿石中有害杂质S，P(P₂O₅普遍低于0.05%)等含量低，且含有镓、铟、锗等元素。有意义的是，铁矿石以片状构造为主，并表现三组片理(图3-18a)，次为条带状(图3-18b)及菱形块状，浸染状及角砾状少见(图3-15g，h)。因而矿石结构也以细鳞状变晶结构为主(图3-18c)，次为变余粉砂结构、鲕状结构等。矿相学观察还表明，在富矿石中赤铁矿交代残余的磁铁矿，显示典型的交代结构现象(图3-18d)，反映赤铁矿的形成时间相对磁铁矿稍晚。

钴铜矿矿石主要有含钴黄铁矿型钴矿石、含钴磁黄铁矿型钴矿石和黄铜矿型铜矿石等三种工业类型，并主要分布在北一矿段北一向斜的西段及南翼。主要矿石矿物为含钴黄铁矿、黄铜矿、含钴磁黄铁矿，局部出现少量的辉砷钴矿、斑铜矿、辉铜矿和蓝铜矿(图3-18e，g)。此外，北一矿段一号铜矿体西部近地表部位出现辉钴矿和氧化铜矿石(孔雀石等)(图3-18h)。脉石矿物则与贫铁矿矿石相似。结合电子探针分析结果(见第五章 )，约25%的金属钴以辉钴矿形式出现、约65%以类质同象赋存在含钴黄铁矿、含钴磁黄铁矿、辉砷钴矿和黄铜矿中，其他的赋存在赤铁矿、闪锌矿和脉石矿物(透闪石、方解石)中。铜则大部分以黄铜矿形式出现，少量呈辉铜矿和斑铜矿产出。另外，这些钴铜矿石中有害杂质如As，Zn，Sb，Hg含量普遍较低，但多伴生Ni，Ag，S等有用元素。矿石钴铜品位中等-富，品位变化总趋势是:浅部贫于深部、边缘贫于中心、北翼贫于南翼。

钴铜矿石类型结构构造也较为复杂，主要为条带状和致密块状构造，其次为不规则脉状-网脉状、小团块状及浸染状构造，局部为角砾状构造;矿石结构主要有胶状结构、隐晶(微晶)致密块状结构，其次为细粒、中粗粒晶粒结构及他形—半自形粒状结构(图3-16a和g、图3-17、图3-18e，f，g)。其中含钴黄铁矿呈胶状—隐晶状、细晶状、斑晶状和粗晶状结构;不含钴磁铁矿结晶粗大，呈脉状、浸染状分布于矿石及围岩裂隙中。

图3-18 石碌矿区北一矿段铁矿石和钴铜矿石类型、结构构造的野外和显微照片