矽卡巖型鐵礦床共伴生礦產(chǎn)特征及綜合回收現(xiàn)狀

李成，周旭林，趙芳芳，劉正軍

文章編號(hào)：1672-5603（2020）02-31-5

摘 要 為促進(jìn)礦產(chǎn)資源綜合勘查評(píng)價(jià)利用，文章以矽卡巖型鐵礦床為研究對(duì)象，通過對(duì)典型礦床地質(zhì)特征及礦山實(shí)際開采利用資料的分析，總結(jié)了其共伴生礦產(chǎn)特征，并采用“回收度”指標(biāo)評(píng)價(jià)了矽卡巖型鐵礦床伴生礦產(chǎn)的綜合回收情況。研究表明矽卡巖型鐵礦床共伴生礦產(chǎn)非常豐富，共近30種;隨巖漿巖的酸性變化，礦化組合由單一的鐵礦，漸變?yōu)殍F銅鈷、鐵錫鋅、鐵錫鎢鉬等多金屬組合;共伴生礦產(chǎn)的綜合回收情況較好。

關(guān)鍵詞 綜合回收;伴生礦產(chǎn);綜合勘查;矽卡巖型鐵礦

中圖分類號(hào)：P618.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Summarizing On The Associated Mineral Characteristics And Comprehensive Recovery Status of Skarn Iron Deposits

Li Cheng1，2， Zhou Xulin2， Zhao Fangfang3 ， Liu Zhengjun2

（1.The Survey Academy of Coal Geology of Hunan Province， Changsha Hunan 410014; 2.Hunan Land

and Resources Planning Institute，Changsha Hunan 410007; 3.Hunan nuclear Geologr 301 Brigade，

Changsha Hunan 410000）

Abstract： In order to promote the comprehensive exploration and utilization of mineral resources，through the analysis of the ore geological characteristics and the actual mining utilization data of several typical skarn iron deposits in China，authors summarized the combined char-acteristics of the associated components . Studies have shown that the associated minerals of skarn-type iron deposits are very rich， with a total of nearly 30 kinds; with the acidity of magmatic rocks， the mineralization combination changes from a single iron ore to iron-cobalt-cobalt， iron-tin-zinc， iron-tin-tungsten-molybdenum And other multi-metal combinations; the comprehensive recovery of associated minerals is generally well.

Keywords： comprehensive recovery;associated minerals;comprehensive exploration;skarn iron deposits

礦產(chǎn)資源因其有限性、不可再生性以及多組分伴（共）生等特點(diǎn)[1]，世界各主要礦業(yè)開發(fā)國對(duì)礦產(chǎn)資源的綜合回收利用都非常重視[2，5]，尤其我國是人口大國，雖許多礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量位居世界前列，但人均擁有量遠(yuǎn)低于世界平均水平[4] ，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源綜合勘查評(píng)價(jià)、加強(qiáng)礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合回收利用、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)更加重要[5]。而對(duì)礦產(chǎn)資源共伴生礦產(chǎn)的特征研究是其綜合回收利用研究的基礎(chǔ)。

矽卡巖型鐵礦床是我國主要鐵礦床類型，也是重要富鐵礦類型之一，其共伴生組分非常豐富[6]。前人對(duì)矽卡巖型鐵礦床中共伴生礦產(chǎn)的研究往往聚焦于某一個(gè)礦床或某一種類型[7]，沒有對(duì)這一類別礦床的共伴生礦產(chǎn)進(jìn)行整體研究，尤其缺乏對(duì)目前我國矽卡巖型鐵礦床中共伴生礦產(chǎn)的綜合回收水平的研究。

1 矽卡巖型鐵礦床

地質(zhì)特征

矽卡巖型鐵礦床也稱為接觸交代型鐵礦床。礦體主要賦存于酸性-中基性中淺成侵入巖類與碳酸鹽類巖石的接觸帶或其附近，近礦圍巖堿質(zhì)交代現(xiàn)象顯著[8-9]。這類礦床一般都具有典型的矽卡巖礦物組合（鈣鋁-鈣鐵榴石系列、透輝石-鈣鐵輝石系列），在成因和空間分布上，都與矽卡巖有一定的關(guān)系[10]。礦體常成群出現(xiàn)，形態(tài)復(fù)雜，多呈透鏡狀、似層狀、囊狀、脈狀和不規(guī)則狀等，礦石礦物成分較復(fù)雜。鐵礦石以塊狀構(gòu)造為主，次為浸染狀、斑點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀和角礫狀構(gòu)造。礦床規(guī)模大中小均有，成礦時(shí)代以中生代為主，是中國主要鐵礦床類型之一，也是目前重要富鐵礦類型之一。其資源儲(chǔ)量約占全國鐵礦床查明資源儲(chǔ)量總量的 11%， 富礦石占全國已查明富鐵礦石的一半左右[11]。該類鐵礦常伴生有可綜合利用的銅、鈷、金、銀、鎢、鉛、鋅等;甚至構(gòu)成鐵銅、鐵銅鉬、鐵硼、鐵錫、鐵金等共（伴）生礦床，如黑龍江遜克翠宏山鐵多金屬礦床同時(shí)共伴生有多種礦石類型（圖1）。

2 矽卡巖型鐵礦床共伴生礦產(chǎn)特征

2.1 共伴生礦產(chǎn)種類

根據(jù)“重要金屬礦產(chǎn)綜合勘查評(píng)價(jià)”優(yōu)選的全國50余個(gè)典型礦床的總結(jié)，矽卡巖型鐵礦床含有的共伴生礦產(chǎn)非常豐富，包括：有色金屬Cu、Pb、Zn、Ni、Co、W、Sn、Bi、Mo、Sb，貴金屬Au、Ag、Pt、Pd，稀有金屬Be、Rb，稀土Rh，稀散元素In、Ga、Ge、Cd、Se、Te，化工S、P、B、As等近30種。典型礦床伴生礦產(chǎn)特征見表1。

2.2 共伴生礦產(chǎn)賦存礦物特征

通過對(duì)典型礦床共伴生組分的賦存狀態(tài)研究，矽卡巖型鐵礦床中的主要共伴生組分的賦存礦物特征如下。

銅（Cu）：大部分矽卡巖型鐵礦床中的伴生銅主要賦存于以黃銅礦為主的硫化物中，如山東淄博金嶺鐵礦、湖北黃石鐵山鐵礦、內(nèi)蒙古黃崗鐵錫礦、黑龍江遜克翠宏山鐵多金屬礦;少部分礦床中伴生銅以自然銅（少量輝銅礦）的形式出現(xiàn)，如山東萊蕪張家洼鐵礦。

鈷（Co）：大部分矽卡巖型鐵礦床中的伴生鈷主要賦存于硫化物中，其中以黃鐵礦、磁黃鐵礦最為常見;少部分礦床中伴生鈷賦存于氧化物中，主要包括磁鐵礦、半假象赤鐵礦、假象赤鐵礦等。

錫（Sn）：矽卡巖型鐵礦床中伴生錫一般賦存于錫石、錫酸礦（膠態(tài)錫）中，嵌布粒度整體較細(xì)，礦石中的微細(xì)粒錫石占有率高，非常難以將錫與其他成分分離。錫的賦存狀態(tài)決定了錫的回收非常困難。

鉬（Mo）：矽卡巖型鐵礦床中伴生鉬一般賦存于輝鉬礦中。

鋅（Zn）：矽卡巖型鐵礦床中伴生鋅一般賦存于硫化物中，以閃鋅礦為主，少量鐵閃鋅礦、鋅鐵尖晶石、含鋅尖晶石。

另外，伴生鉛的賦存礦物為方鉛礦、鉍為輝鉍礦、銻為輝銻礦、砷為毒砂、金為黃銅礦等硫化物、硫?yàn)榱蚧铩?/p>

2.3 共伴生礦產(chǎn)組合規(guī)律

矽卡巖型鐵礦床伴生組分與成礦巖體的酸度存在著密切的聯(lián)系，隨著成礦巖體酸度的變化，鐵礦床伴生的金屬元素組合相應(yīng)發(fā)生變化。

基性巖：成礦巖體一般為輝長巖（輝綠巖），這類鐵礦床在我國分布較少，且礦床規(guī)模一般不大，代表性礦床有內(nèi)蒙阿右旗卡休他他鐵礦床、新疆哈密磁海鐵礦床。此類鐵礦床以磁鐵礦化為主，伴生鈷、金。

中性巖：含礦巖體主要為閃長巖、石英閃長巖，有時(shí)有似斑狀閃長巖、閃長玢巖、石英閃長斑巖等。代表性礦床為山東萊蕪市張家洼鐵礦床、湖北大冶鐵山鐵礦床等。此類鐵礦床以磁鐵礦為主，伴（共）生鈷、銅，有時(shí)有金、銀。

中酸性巖：成礦巖體為花崗閃長巖類，代表性礦床有陜西洛南縣木龍溝鐵礦床、西藏措勤縣尼雄鐵礦床等。此類鐵礦床以磁鐵礦為主，伴（共）生銅、鉛、鋅，有時(shí)有鈷、硼、鉬、硫、磷、金、銀、錳。

酸性巖：成礦巖體為花崗巖類，這類礦床在中國分布很廣泛，代表性礦床有內(nèi)蒙古克什克騰旗黃崗鐵錫礦床、黑龍江翠宏山鐵多金屬礦床等。此類鐵礦床以磁鐵礦為主，伴（共）生銅、鉛、鋅、鎢、鉬、錫，有時(shí)有金、鈷、鎳、錳、鉍、鎘、硼，此外，該類礦床還常含有鎵、鍺等稀散元素。

總體而言，矽卡巖型鐵礦床的伴生組分與侵入巖的酸性程度有直接關(guān)系，隨巖漿巖由中偏基性—中性—中偏酸性—酸性變化（即從輝長巖、輝綠巖類→閃長巖、二長巖類→中酸性雜巖體，一直到花崗巖類），礦化組合由單一的鐵礦，漸變?yōu)殍F銅鈷、鐵錫鋅、鐵錫鎢鉬等多金屬組合。這與前人提出的與矽卡巖型鐵礦床有關(guān)的巖漿巖存在成礦專屬性相吻合[12-13]。

3 ?矽卡巖型鐵礦床伴生礦產(chǎn)綜合回收現(xiàn)狀

評(píng)價(jià)伴生礦產(chǎn)的綜合回收情況一般采用回收率指標(biāo)，但回收率指標(biāo)一般是限于單個(gè)礦床或礦區(qū)應(yīng)用。為了更好地評(píng)價(jià)矽卡巖型鐵礦床中的伴生礦產(chǎn)的綜合回收利用整體情況，本文采用“回收度”指標(biāo)進(jìn)行綜合反映，即在全國范圍內(nèi)選定典型矽卡巖型鐵礦床為藍(lán)本，針對(duì)每種伴生礦產(chǎn)，統(tǒng)計(jì)出達(dá)到伴生礦產(chǎn)的綜合勘查評(píng)價(jià)指標(biāo)、并且進(jìn)行了儲(chǔ)量估算的礦床數(shù)量為該種伴生礦產(chǎn)的樣本數(shù);再統(tǒng)計(jì)出已經(jīng)回收利用或選礦試驗(yàn)可回收的礦床數(shù)量，兩者的比值即為該伴生礦產(chǎn)的回收度。

選取表1中的礦床為典型矽卡巖型鐵礦床藍(lán)本，計(jì)算出各伴生礦產(chǎn)的回收度情況見表2。

總體而言，矽卡巖型鐵礦床中伴生組分的綜合回收情況較好，伴生銅、鈷、鉬、鋅、金、銀、鉍、硫、砷、硼等都實(shí)現(xiàn)了綜合回收或部分回收，伴生錫還難以實(shí)現(xiàn)有效回收，主要是因?yàn)殄a賦存于錫石、錫酸礦（膠態(tài)錫）中，嵌布粒度整體較細(xì)，礦石中的微細(xì)粒錫石占有率高，非常難以將錫與其他成分分離。另外，矽卡巖型鐵礦床中伴生的鎳及稀有稀散元素（鎘、鎵、銦、鍺、硒等）目前還難以實(shí)現(xiàn)選礦回收，部分隨選出的鉛鋅銅等精礦富集。

4 結(jié)論

（1）矽卡巖型鐵礦床含有的共伴生礦產(chǎn)非常豐富，包括Cu、Pb、Zn、Ni、Co、W、Sn、Bi、Mo、Sb、Au、Ag、Pt、Pd、Be、Rb、稀土、In、Ga、Ge、Cd、Se、Te、S、P、B、As等近30種。伴生組分的賦存礦物以硫化物為主，有少部分為氧化物、自然銅等，錫主要賦存于錫石、錫酸礦（膠態(tài)錫）中。

（2）矽卡巖型鐵礦床的共伴生組分與侵入巖的酸性程度有直接關(guān)系，隨巖漿巖由中偏基性—中性—中偏酸性—酸性變化，礦化組合由單一的鐵礦，漸變?yōu)殍F銅鈷、鐵錫鋅、鐵錫鎢鉬等多金屬組合。

（3）矽卡巖型鐵礦床中伴生組分的綜合回收情況總體較好，伴生銅、鈷、鉬、鋅、金、銀、鉍、硫、砷、硼等都實(shí)現(xiàn)了綜合回收或部分回收，伴生錫、鎳及稀有稀散元素等還難以實(shí)現(xiàn)有效回收，部分隨選出的鉛鋅銅等精礦富集。

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