鐘九鐵礦礦床地質特征淺述

駱 溶

（馬鋼（集團）控股有限公司姑山礦業公司地測質量部，安徽 馬鞍山 243000）

寧蕪地區是我國著名的長江中下游鐵礦成礦帶，區內鐵礦產地眾多，僅大型鐵礦床就有多處，累計提交的鐵礦資源儲量已超過20億噸。鐘九鐵礦床位于“姑山鐵礦田”的南部，探獲各類鐵礦石資源6453.68萬噸，全礦床平均品位TFe 35.07%。是隸屬于馬鋼（集團）控股有限公司姑山礦業公司的中型鐵礦床[1]。

1 區域地質概況

礦區大地構造位置位于揚子準地臺（Ⅲ）～下揚子臺坳（Ⅲ2）～沿江拱斷褶帶（Ⅲ22）～安慶凹斷褶束（Ⅲ22-2）的東北端的寧蕪向斜南段。中生代以來，發生多次的構造運動及頻繁的巖漿侵入和噴發，在區內形成了豐富的鐵、銅等礦產[2]。基底地層由老到新地層為三疊系中統周沖村組（T2z）、中統黃馬青組（T2h）、侏羅系中下統象山群（J1-2xn）。區內褶皺構造以鐘姑背斜為主體，軸部局部見周沖村組灰巖，兩翼為黃馬青組砂頁巖、象山群砂巖。軸向NNE，向北傾伏，向南開闊[3]。區域性與鐵礦成礦的密切相關的地層為周沖村組及黃馬青組地層。

2 礦體地質

礦區共圈定54個鐵礦體，其中①號礦體為主礦體，其它均為零星小礦體。主要礦體賦存于周沖村組灰巖與姑山組變火山碎屑沉積巖接觸部位，即不整合面為礦區的主要控礦構造，因而產出部位穩定，連續性好，規模大。下面就主礦體①號礦體的地質特征簡述如下。

2.1 礦體賦存狀態

礦體主要賦存于姑山組（K1g）地層與下伏周沖村組、黃馬青組地層間的不整合面上，呈似層狀，礦體形態受不整合面、F1斷裂控制。總體走向NE42°，沿走向向NE傾伏；傾向SE，呈北陡南緩特征，北部傾角51°～87°，南部傾角13°～42°。

礦體長1219m，南東向延展寬115m～826m，平均456m。工程控制視厚2.27m～152.20m，一般在10m～50m，平均38.87m。橫向上一般礦體平緩處厚度較大；沿走向2B線～9線厚度較大，向兩端逐漸變薄趨于尖滅趨勢，沿傾向3線礦體西段處厚度較大，向NW、SE兩端逐漸變薄。

2.2 礦石質量

2.2.1 礦物成分

礦石的礦物分為礦石礦物和脈石礦物，本礦床以方解石～磁鐵礦、磷灰石～磁鐵礦組合為特征。礦石礦物主要有磁鐵礦、假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、鈦鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦等。

2.2.2 礦石結構構造

礦石結構主要有半自形～自形晶粒狀結構，次為交代結構、包含結構、鱗片狀結構，少數為骸晶結構、碎裂結構，以及磁鐵礦～鈦鐵礦固溶體分離的網格狀結構。

2.2.3 礦石化學成分

礦石中有用組分為鐵；有益組分主要有釩、鈦、鈷、鎳、鎵；有害組分主要有硫、磷、鋅、鉛、銅。造渣組分主要為二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂及氧化鋁。

（1）有用組分：礦石中有用組分為鐵，主要賦存于磁鐵礦中，其次為假象赤鐵礦、赤（褐）鐵礦中，還有少量的鐵賦存于綠簾石、黑云母、綠泥石、透輝石等礦物中，以硅酸鐵形式出現，另外還有少量賦存于黃鐵礦及菱鐵礦中。

據單樣物相分析，鐵礦石中鐵以磁性鐵占絕大多數，少量為碳酸鐵、硅酸鐵、硫化鐵和赤（褐）鐵。主要含鐵礦物平均含量及占有率見表1、表2。磁性鐵占有率16%～99%間，大致在77%～89%，平均85%。

（2）有益組分：① 釩：主要為五氧化二釩，最高0.431%，最低0.001%。V2O5以類質同象賦存于磁鐵礦和假象赤鐵礦中。由于總體品位較低，無綜合利用價值。② 鈦：主要存在于磁鐵礦中，部分呈固溶體分離物，部分呈類質同象混入物，亦存在于鈦鐵礦及榍石中。礦石平均TiO2：0.73%，最高2.1%。③ 鈷、鎳：平均Co0.0098%，最高0.1810%，最低0.0011%；Ni平均0.0089%，最高0.0434%，最低0.002%；鏡下只發現少量輝砷鈷礦，由于它們存在于黃鐵礦中，故在選礦中可以考慮綜合回收利用。④ 鎵：平均含Ga0.0011%，最高Ga0.0032%，最低Ga0.0004%。在塊狀礦石中含量較浸染狀礦石為高，可能呈類質同象存在于磁鐵礦中。

（3）有害組分：①硫：主要賦存于黃鐵礦中，白鐵礦中，其他硫化物、硫酸鹽較少。礦石中最高S：8%，平均1.081%，主礦體北段和深部含硫相對較高。② 磷：主要以粒徑較大的磷灰石存在，含量一般0.011%～3.040%，單樣最高7.100%，最低0.001%，平均0.635%。③ 鋅：主礦體鐵礦石中平均含Zn0.055%，最高0.124%，以閃鋅礦形式局部出現。④ 鉛：主礦體鐵礦石中平均含Pb0.009%，最高0.026%，以方鉛礦形式局部出現。⑤ 銅：主礦體鐵礦石中平均含Cu 0.01%，最高0.037%，以黃銅礦、斑銅礦形式局部出現。

（4）造渣組分：主要是SiO2、Al2O3、MgO和CaO，是脈石礦物的主要成分。

2.3 礦石類型

（1）礦石自然類型。按礦石所含主要脈石礦物來劃分礦石自然類型，礦石中主要脈石為碳酸鹽礦物方解石，因此鐵礦石分別為碳酸鹽磁鐵礦石（占99.18%）、碳酸鹽赤鐵礦石（占0.82%）。其中所含主要金屬礦物為磁鐵礦、次要為假象赤鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦。

按礦石結構構造將礦石劃分為浸染狀鐵礦石、塊狀鐵礦石、粉末狀鐵礦石、條帶狀（層紋狀）鐵礦石、脈狀及角礫狀鐵礦石。

表1 TFe品位區間分布率

表2 鐘九鐵礦床各種類型鐵礦石物相分析結果表

（2）礦石工業類型。礦石主要為中等品位（平均35.07%）貧鐵礦石，原生磁鐵礦存在局部無規律的氧化現象，硫（1.078%）、磷（0.644%）有害組分含量偏高，需經選礦后才能利用。礦石工業類型為需選磁性鐵礦石和需選赤鐵礦石。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

鐘姑背斜在印支運動時期即已具雛形，但完成于燕山運動早期，并形成鐘姑山斷裂及其派生的鐘九F1斷裂。鐘九鐵礦位于當姑背斜之中，受斷裂構造影響，其軸部產生局部凹陷，形成構造盆地，伴隨著火山噴發作用（姑山旋回），沉積了一套火山碎屑沉積巖（K1g），隨后次火山巖體侵入（鐘九巖體）。

礦區圍巖蝕變廣泛強烈，說明巖漿揮發分較多。而揮發分可以把巖漿中堿性組分移到壓力低的地方，這與巖體淺部堿性組分高的化學成分與礦物成分相吻合。

由于巖體呈舌狀突出，頂部封閉條件好，揮發分不易逸散，使巖漿結晶速度放慢，并保持較高溫度。對該礦床成因，還有人認為由于礦體成似層狀，有固定的賦礦層位，部分礦石仍保留層紋狀構造，是否屬火山噴發沉積～后期熱液疊加改造礦床。

3.2 找礦標志

（1）背斜或穹窿地帶，其軸部發育斷裂構造，形成構造盆地，造成了良好的成礦條件。

（2）中偏基性富堿淺成侵入體是成礦母巖，其蝕變主要為鈉長石化、綠泥石化、綠簾石化等。

（3）圍巖蝕變有分帶現象，上部多為淺色蝕變帶，下部則為深色蝕變帶，是尋找該類型礦床的主要蝕變標志。

4 結語

鐵礦床成因為火山期后熱液充填礦床。受鐘姑背斜，NE向斷裂與姑山組不整和面等因素控制。上侵的鐘九礦體同化了礦山礦帶，并因壓濾為主的結晶分異作用形成了早期含礦熱液，沿NE向斷裂充填于山組不整合面中，并伴有少量的交代作用，最終形成了如今的鐘九鐵礦。