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钢铁百科 - 钢之家

福建马坑铁矿发表评论(0)编辑词条

一、发现、勘查史
    马坑大型铁矿床位于福建省龙岩市东南1200方向,平距12km处。地理座标:东经117°04′16″—117°06′04″;北纬24°57′—25°01′。矿区面积4 km2,划分为东(F1—95线)、中(F1—71线)、西(71—51线)三个矿段。
区内地表铁矿,古人早有采掘冶炼。而深部隐伏的磁铁矿,系1957年开展地面磁测发现磁异常后,于1958年3月经深部钻探验证发现的。
   

1958年3月—1962年3月,对矿区的中、东矿段进行普查和初勘,提交了“福建龙岩马坑铁矿地质勘探中间报告”;1971年4月—1976年3月,对中矿段进行详勘,提交了“福建省龙岩县马坑铁矿中矿段详细勘探地质报告”;1976年3月—1983年6月,对西矿段进行详查和勘探,提交了“福建省龙岩市马坑铁矿区西矿段详细勘探地质报告”。矿区总计施工钻孔342个,164957.43m。
该矿床现由龙岩马坑矿业有限责任公司进行地下开采。

二、区域地质
    矿区位于华南褶皱区东部,闽西南拗陷带东南靠政和—大埔断裂带一侧。
    区内自奥陶纪至侏罗纪地层均有分布,以石炭—二叠纪地层最为发育。奥陶纪浅变质岩分布于矿区西部和东北部,为本区的基底地层。 晚泥盆世—早三叠世地层为一套粗碎屑岩、碳酸盐岩、细碎屑岩夹煤层的准地台型沉积,其中中石炭世经畲组(C2 j)为一套硅泥质角砾岩、泥岩、粉砂岩、白云质灰岩、硅质铁质层夹火山岩地层,是区内铁矿的主要赋存层位。侏罗纪地层分布于东南部,为一套陆相沉积—火山岩地层。
    区内褶皱、断裂发育,区域构造线以北北东向为主。褶皱构造主要表现为多期构造运动形成的迭加褶皱,多为线状褶皱,轴向北北东为主,规模较大的有大洋背斜、苦坑—崎獭向斜、火德坑—马坑背斜,其中火德坑—马坑背斜为区内的主要控岩控矿构造,轴向北东40°—45°,长26km,宽3km。断裂构造有北东、北北东、南北、北西及东西向几组:北东向断裂发育于古生代地层中,属区内的早期断裂;北北东向断裂为区内最为醒目的构造,构成两个断裂带; 南北向断裂发育于古生代地层中,并切入大洋岩体,具多期活动特征;北西向断裂常被北东、北北东向断裂错断并切穿燕山早期花岗岩体,具长期活动特征。
    区内以燕山早期侵入岩较为发育,规模大、分布广,主要有二长花岗岩(ηνγ52(3)b)、含黑云母花岗岩(γ52(3)c)、细粒花岗岩(γ52(3)d),以含黑云母花岗岩规模最大,主要有出露于矿区西部的大洋岩体和东部的莒舟岩体,与铁矿有成因联系。燕山晚期侵入岩有中粒花岗岩(γ53(1) b)、花岗斑岩(γ53(1)d)、石英斑岩(λπ53(1)d),多呈小岩体或岩脉产出。此外,还见有印支期辉长辉绿岩和辉绿闪长岩脉产出,侵入于早石炭—早三叠世地层中,与铁矿空间关系密切。
    区内早石炭世—早二叠世地层、侏罗纪地层中均有火山岩产出,其中以早、晚侏罗世火山岩分布最广。而与区内铁矿具有密切成生关系的是早、中石炭世火山岩,岩性为安山质熔结凝灰角砾岩、安山玄武岩及含凝质砂质泥岩等,矿区外围的广大地区也发现有此类火山岩,显示了海西期的这套以中基性为主的火山岩在马坑矿区外围的区域上广泛分布,可能是该区铁矿的主要成矿层位。

三、矿区地质
    (一) 地层
    矿区内早石炭—早二叠世地层(C1l¬—P1 j)发育,呈北东南西向分布,倾向北西,从南东往北西,地层从老至新依序展布,组成马坑背斜的西翼。仅北东边界外缘,偶见奥陶纪地层。
    早石炭世林地组(C1 l ):地表分布于F1和溪马河边界断层外侧,地层厚度>290m。属滨海—海陆交互相为主的碎屑岩沉积。岩性:下部为灰白色厚层状石英砂砾岩夹石英砂岩、粉砂岩;上部为灰白色厚层状石英砂岩夹砂砾岩、粉砂岩,时夹流纹质凝灰质砂质泥岩和磁铁矿小矿体,偶见含泥质碎裂灰岩透镜体。上部石英砂岩和粉砂岩含铁质稍高,常具辉钼矿化、黄铁矿化、绿泥石化、矽卡岩化等。
    经畲组(C2j):属浅海相硅铁和钙铁为主的沉积建造,厚数米—174m,与下伏林地组呈整合接触。岩性:下部为石英磁铁矿;中上部为透闪石磁铁矿、透辉石磁铁矿和石榴石磁铁矿夹石英岩化砂岩、蚀变泥岩、安山玄武岩、流纹质凝灰质砂质泥岩和硅质岩。与邻近的中甲经畲组(C2j)对比,马坑主矿体下部的石英磁铁矿相当于经畲组下部的硅泥质岩和硅质岩,中上部的透闪石磁铁矿、透辉石磁铁矿和石榴石磁铁矿与经畲组中上部以碳酸盐岩为主的层位相当,夹层也相似,均以碎屑岩和火山碎屑岩为主。
    船山组(C3c):地表零星出露于东北部F1断层内侧。以灰白色厚层状大理岩化灰岩为主,夹含燧石生物灰岩。底部灰岩常蚀变为矽卡岩、大理岩。平均厚度165m。
    栖霞组(P1q):地表分布与船山组基本一致。岩性为深灰色中厚层状含泥质生物灰岩、含燧石灰岩,顶部为硅质岩。上部有时见透镜状磁铁矿小矿体。平均厚181m。
    文笔山组(P1w):地层分布于57线以东,F1断层内侧和F2,断层的上盘。为浅海相细碎屑沉积,岩性为黑色块状泥岩、中厚层状砂质泥岩夹钙质粉砂岩,局部见流纹质凝灰质泥岩和霏细岩。平均厚度178m。
    加福组(P 1j):现称童子岩组。广泛分布于矿区的西南、西北部及F2,断层的上盘。属海陆交互相含煤沉积建造。岩性:第一段以灰黑色中厚层状泥岩和砂质泥岩为主,夹少量细砂岩和粉砂岩,下部含煤层、煤线5层以上(可采1—2层),煤层厚0.5—4m,为无烟煤;第二段以灰—深灰色中厚层状粉砂岩、砂质泥岩和黑色块状泥岩为主的不含煤段。地层厚度>392m。
    (二)构造
    矿区位于马坑背斜的北西翼。发育一组较紧密的次一级背、向斜褶皱,及伴随褶皱而产生的断裂,如F1 、F2 、F14 及F3 断层。褶皱轴向和断层走向,主要呈北东或北北东向,明显控制了铁矿主矿体赋存的形态和产状。西部近南北走向的褶皱和断裂也较发育,如F 20 溪马河断裂。
    1. 褶皱
区内主要发育一对北东向背、向斜,分别分布于F2,断层上、下盘。轴向北东200-450,长约2000m。沿走向波状起伏,轴面倾向北西,倾角700-800,两翼不对称,局部有倒转,地层倾角约300-400。向斜内主矿体的厚度与背斜相比明显变薄。
    2. 断层
    F1断层:为矿区的南东边界,纵贯全区,长4000m。断层走向北东40°~50°,断面产状:66线以南倾向北西,属陡倾角正断层;66线以北倾向南东,倾角60°~80°,具冲断层性质。该断裂形成较早,后期仍有继承性活动。
    F2,断层:位于矿区中部,长1800m,属陡倾角的逆冲断层。断层走向北东20°~35°,倾向北西,倾角约80°~85°。断距50~60m。该断层属同生断层,形成较早,后期有继承性活动,切割或与其他断层复合,同时也破坏矿体的连续性,是后期钼矿化的导矿构造。
    F14断层:地表弯曲呈“S”形展布于58至68线间。出露长约3500m。断层面倾向北西或南西,倾角变化大,约30°~80°,断距几十至几百米。该断层为磁铁矿主矿体上部的盖层断裂,矿体未受其影响。
    F20、溪马河断层:为矿区的南西自然边界,长约2000m,走向340°~350°,倾向南东东,倾角30°~50°,为斜落正断层。地表断距大于100m,往深部明显变小。属成矿后断裂,对矿体破坏较大。F20断层见于矿区西南部,与溪马河断层近平行,倾向北东东,倾角75°~80°。长1900m,断距约60~80m,为正断层。
    F3断层:为矿区北西自然边界,长约3500m,断距60~70m,为高角度逆断层。断层走向北东50°~60°,倾向南东,倾角70°~80°。
    (三)岩浆岩
    1. 侵入岩
    矿区侵入岩以花岗岩和辉绿岩类较为发育,花岗岩呈较大的侵入体分布于矿区的东、西两侧,辉绿岩类呈脉状主要分布于中部的石炭—二叠系地层中。
    含黑云母花岗岩(γ52(3)c):矿区南东侧为莒舟岩体,呈北东向展布,长12km,最宽3.5km,面积23 km2。西南侧为大洋岩体,呈南北向展布,长26km,最宽3km,面积28 km2。两岩体均沿背斜轴部和断裂侵入,呈岩株状产出。岩石矿物成分:钾长石50.5%、斜长石18.9%、石英28.3%,含锆石、磷灰石、磁铁矿副矿物。岩石化学成分为高硅(SiO2 = 74.35~76.01%)、碱度偏高(K2O+Na2O=8.02~8.77%),属铝过饱和岩石化学类型。黑云母K—Ar同位素年龄123 ±4—165.5Ma,钾长石Rb—Sr法年龄值95.5—158Ma。本区花岗岩对铁矿成矿的控制主要表现为岩浆热源与热液对铁矿源层的迭加改造作用。
    辉绿岩类(β):有辉长辉绿岩和辉绿闪长岩。辉长辉绿岩:暗绿色,嵌晶含长结构,主要矿物为斜长石、纤闪石化易变辉石,SiO245.58—50.22%。辉绿闪长岩:灰绿—暗绿色,细粒半自形柱粒状结构,主要矿物为斜长石、纤闪石化角闪石、石英,SiO254.52—57.49%。辉绿岩类的产状与形态复杂,主要受围岩构造裂隙控制,在背斜轴部,随构造裂隙的分支、复合和追踪而呈不规则管状、脉状及支叉状,穿插破坏矿体;在背斜和向斜翼部,多沿岩(矿)层间顺层贯入而呈透镜状或“似层状”产出。根据其侵入的最上部地位为早三叠世溪口组,推断侵入时代为印支期.
    2.火山岩
    矿区内火山岩的产出层位主要为中石炭世经畲组及早石炭世林地组。林地组顶部见火山岩1—6层,岩性为流纹质的凝灰质砂质泥岩、凝灰岩等,局部为英安岩,总厚43m,距主矿体底板2—7m。经畲组层位中的火山岩:在矿区外围的中甲、经畲一带,岩性为凝灰质砂岩、火山碎屑岩。矿区内经畲组火山岩层位为铁矿主矿体赋存层位,矿体内及其上下见数层火山岩夹层,自下而上为:安山质熔结凝灰角砾岩(tb),位于铁矿主矿体底板,厚18m;第一层安山玄武岩(αβ1),产于石英磁铁矿上部或中部,厚0.77—12.33m;流纹质凝灰质含砂泥岩、流纹质凝灰质砂质泥岩(ar1、ar2), 产于石英磁铁矿石中、上部及透闪石磁铁矿中部,厚分别为ar10.74m、ar22.13—3.23m,相距约4m;第二层安山玄武岩(αβ2 ),产于透辉石磁铁矿中部及顶部,厚0.89—15.88m;第三层安山玄武岩(αβ3),产于石榴石磁铁矿顶部,为主矿体直接顶板,厚0.81—5.1m,多被矽卡岩交代而呈残留体。
    安山玄武岩:灰黑色,边部具淬火壳,岩流中心具斑状结构,基质具交织结构,边部具玻基斑状结构,常见杏仁状构造。斑晶占5—10%,以斜长石为主,普通辉石次之,基质中见柱状斜长石微晶。同位素年龄值364±46Ma(地科院矿床所),时代相当于石炭纪。
    安山质熔结凝灰角砾岩:风化呈紫红色、杂色,具熔结角砾结构。由安山岩岩屑及安山质浆屑、玻屑组成。
流纹质凝灰质含砂泥岩、流纹质凝灰质砂岩:呈灰色,火山碎屑物大多残存石英晶屑,局部可见火山灰与长石晶屑等。岩石后期遭受钾化,钾长石微晶含量最多时达50—60%,而残留的凝灰质砂状、泥状结构依然可见。
英安质凝灰质砂质泥岩:灰色,凝灰砂状、泥质结构,石英晶屑具熔蚀港湾状,斜长石晶屑呈板状,已绢云母化。
    (四)变质作用
    矿区内的岩矿石,受辉绿岩类与花岗岩类岩浆多次侵入影响,发生强烈的热力变质和热液蚀变作用:
热力变质作用:原岩为泥砂质岩经热变质生成变质泥岩、绿泥绢云板岩、红柱石绢云板岩、黑云母角岩、斜长石角岩、黑云石英岩等;原岩灰岩、泥灰岩等经热变质生成大理岩化灰岩、大理岩、硅灰石大理岩、石英透辉石角岩、斜长透辉石角岩、透辉石角岩等。
    矽卡岩化:主要出现在文笔山组与栖霞组地层接触面附近、船山—栖霞灰岩中下部和铁矿体上部。矽卡岩受层间构造裂隙控制,大体上呈似层状分布。矽卡岩矿物以石榴石为主,次为辉石类矿物,多呈透辉石榴石矽卡岩或石榴石矽卡岩产出。此外,还有一些矽卡岩呈脉状穿插岩(矿)石及辉绿岩,其产出无规律可寻。
热液蚀变:矿区内主要有纤闪石化、钾化、角闪石化、萤石化。此外,尚见有碳酸盐化、绿泥石化、硅化、阳起石化、蛇纹石化、滑石化、绢云母化、葡萄石化以及辉钼矿化、铅锌矿化、黄铁矿化、赤铁矿化等。

四.矿床地质
    (一)矿体特征
    包括铁矿和钼矿两部分。铁矿分为磁铁矿主矿体和小矿体,钼矿分为围岩中单钼矿体和铁矿中的伴生钼矿。铁矿赋存层位为中石炭世经畲组—早二叠世栖霞组(C2j—P1q),其中主矿体呈连续单一的层状、似层状主要赋存于经畲组(C2j)层位,小矿体赋存在文笔山组(P1w)与栖霞组(P1q)接触界面附近、栖霞组(P1q)灰岩下部和船山组(C3c)灰岩下部。
    磁铁矿主矿体:赋存于中石炭世经畲组—早二叠世栖霞组底部。矿体产状与顶底板地层一致,并与地层同步褶皱。总体形态表现为一组北东向不对称背、向斜褶皱,背斜轴部紧密,向斜轴部相对较宽阔。两翼不对称,背斜北西翼宽展,倾角一般30°~40°;南东翼受F2,断层影响,倾角50°~70°,局部直立甚至倒转;向斜的南东翼产状变化大,倾角一般40°—60°,近地表矿体常急剧上翘,倾角70°~80°。主矿体控制长3300 m,西矿段主矿体长1650m,延深490~1300m,平均1016m。主矿体厚度总的趋势是中心厚,两侧薄;背斜厚,向斜薄;F2,断层上盘厚,下盘薄。主矿体单工程最大厚度231.16m,最小厚度2.02m,平均厚度54.04m。矿体的埋深最大808m,最小197m,一般450~650m,平均536.63m。
    磁铁矿小矿体:西矿段发现小矿体153个,中矿段23个。赋存层位主要在主矿体之上的船山组—栖霞组灰岩中,少数在文笔山组与栖霞组接触界面附近,个别位于主矿体底板之下的林地组顶部。小矿体形态多呈透镜状,部分似层状,产状与地层基本一致,并与地层同步褶皱。小矿体长一般50~100m(最大285m),延伸25~318m,厚度一般2~10m(部分10~25m)。小矿体厚度与品位变化均较大,沿走向,倾向往往断续出现,分布较零散。一般埋藏标高0~ +200m。
    钼矿:除铁矿体中的伴生钼矿外,独立钼矿体有310个。赋存于栖霰组灰岩顶部与文笔山组接触界面的矽卡岩带中、铁矿主矿体顶板的灰岩及下部矽卡岩带中、铁矿主矿体夹石中及底板之林地组上部的砂泥岩中。辉钼矿化集中分布在背斜轴部至北西翼,矽卡岩化强烈、裂隙发育地段钼矿化强,反之钼矿化弱。钼矿体的走向、倾向基本与矽卡岩带一致,总体走向北东,倾向主要是北西,倾角陡缓不一。矿体呈透镜状、扁豆状、枝叉状、似层状。矿体长度一般50~150m,最长425m。延深一般50~150m,最大408m。厚度2~10m居多,最厚54.29m。
    (二)矿石质量
    1.矿石结构、构造
    磁铁矿石结构、构造:矿石结构主要有显微他形粒状变晶结构(粒度0.01~0.05mm)、微粒—细粒花岗变晶结构(粒度0.05~0.2mm)、似海绵陨铁结构、交代结构等,次为微粒—细粒状变晶镶嵌结构、他形一半自形粒状变晶结构,再结晶加大结构,自形半自形晶结构,偶见变余鲕状结构、变余云雾状结构、尘埃嵌晶结构、变余显微鳞片结构、斑状变晶结构 、动力结构等;矿石构造主要有条带—条纹状构造、浸染状—稀疏浸染状构造、块状构造、斑杂状构造,次为脉状—网脉状构造、环带状构造,偶见角砾状构造、变余胶状构造、变余豆状构造等。
    辉钼矿石结构、构造:矿石结构主要有半自形晶、自形晶结构,辉钼矿呈六方片状、板状自形晶,粒径小于0.1mm;矿石构造主要有浸染状~细脉状、团块状构造以及少数网脉状构造。
    2.矿石矿物组分
    铁矿石金属矿物较单一,以磁铁矿为主,次为赤铁矿和后期热液迭加的辉钼矿等硫化物,少量黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌石、方铅矿、黄铜矿;脉石矿物主要为石英、透辉石、次透辉石—钙铁辉石、钙铁榴石、透闪石等,其次为方解石、萤石、绢云母、粒硅镁石、绿泥石、蓝绿角闪石、斜长石、钙蔷薇辉石、锰三斜辉石、阳起石、钾长石、符山石、黑柱石、蔷薇辉石、白云石等,少量钙铝榴石、黑云母、白云母、碧玉、磷灰石、葡萄石、蛇纹石、滑石、绿帘石、普通角闪石等。
钼矿石金属矿物主要为辉钼矿,少量或微量黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、白钨矿、锡石等;非金属矿物随围岩岩性不同而异,有透辉石、石榴石、普通辉石、闪石类、长石类、石英、方解石、符山石、萤石、绿泥石、白云母等。
    3.矿石的化学成分
    (1) 磁铁矿石
    主要有用组分为Fe,伴生有益组分有Mo、Ga、Ge等元素。有害组分除S、Zn局部较高外,P、Pb、Sn、As等平均含量远低于工业指标的允许值。矿区(西矿段)TFe平均品位37.85%。
    主矿体TFe平均品位37.92%,品位总体上较稳定,品位变化与矿石类型关系密切,石英型磁铁矿、透闪石型磁铁矿品位较高(TFe平均分别为42.87%、47.97%),透辉石型磁铁矿品位中等(平均36.18%—39.18%),石榴石型磁铁矿品位明显偏低。物相分析磁性铁占TFe61.02~96.41%。有用伴生元素:Mo以辉钼矿形式存在,平均含量0.028%;Ga、Ge含量普遍,赋存状态不清,Ga平均含量0.0022%,Ge平均含量0.0013%。 有害组分:S平均含量0.3%,以黄铁矿形式存在;P平均含量0.008%,以磷灰石形成存在;Zn含量除石榴石型磁铁矿石略高外,其它类型0.009~0.059%,以闪锌矿形式存在;Cu、Pb、Sn、As等平均含量远低于允许值。主要造渣组分(CaO+MgO)/(SiO+Al2O3)=0.44~0.52,属酸性矿石。
    小矿体:西矿段153个小矿体TFe平均品位为36.96%。单个矿体TFe平均品位在30~50%,最高66.28%。大部分小矿体的有益组分、有害组分、造渣组分与主矿体的石榴石磁铁矿矿石相似,仅小部分与主矿体的透辉石磁铁矿矿石相近。
    (2)钼矿石
    矿石的化学成分:矿石有用组分为Mo,西矿段平均品位0.108%,单矿体平均品0.060~0.586%,以矽卡岩钼矿、矽卡岩化“辉绿岩类”钼矿体品位较高,物相分析原生钼占97.5%、混合钼占2.5%。伴生Re含量0.0004~0.0026%;S 0.031~3.493%,以黄铁矿形式存在;WO3 0.001~0.090%,以白钨矿形式存在;Sn 0.0004~0.051%,以锡石形式存在;Bi 0.0008~0.034%,以辉铋矿形式存在。
    (三)矿石类型
    1、 矿石自然类型
    磁铁矿主矿体自下而上划分为石英型磁铁矿、透闪石型磁铁矿、透辉石型磁铁矿及石榴型磁铁矿,小矿体以后两种类型的磁铁矿为主。各自然类型矿石绝大多数为原生矿石,仅TFe30%以下石榴石型磁铁矿为混合矿石。
钼矿体:划分为“辉绿岩类”辉钼矿矿石、矽卡岩辉钼矿矿石、石英砂泥岩辉钼矿矿石。
    2、 矿石工业类型
    根据本区磁铁矿石金属矿物较单一,以磁铁矿为主,大多数品位中等,结合采、选、冶工业要求划分为需选铁矿石工业类型的需选磁性及弱磁性铁矿石。并全部划分为磁铁矿贫矿一个品级。
    (四)矿体围岩和夹石
    矿体围岩:主矿体顶板岩性以大理岩、大理岩化灰岩为主,其次为矽卡岩,局部为钙质砂质泥岩及安山玄武岩、构造岩;底板岩性以黑云石英岩、绢云石英岩、石英岩、石英岩化砂岩等碎屑为主,其次为变质砂泥岩、矽卡岩、局部为变质流纹质凝灰质砂岩、泥岩及构造岩,底板岩石与矿体接触界线清楚。小矿体顶底板岩性以矽卡岩、大理岩及灰岩为主,部分为“辉绿岩类”脉岩及构造岩;产于栖霰组与文笔山组界面的小矿体,顶、底板见有砂质泥岩和砂岩。
    矿体夹石:西矿段主矿体夹石率25.31%。夹石按岩性分为辉绿岩类、矽卡岩类、火山岩、碎屑岩、蚀变泥岩、方解石—石英脉及构造岩等。夹石以辉绿岩为主,占58.96%,多呈脉状、枝叉状穿扦矿体;次为矽卡岩,占22.71%,矽卡岩、火山岩、碎屑岩、蚀变泥岩等夹石呈透镜状、层状,一般单层厚小于10m,最厚21.24m。小矿体一般无夹石,个别夹1~2层磁铁矿化矽卡岩。
    (五)资源/储量
    矿区东、中、西三个矿段先后开展了不同程度的勘查工作,并分别圈定、计算,提交了不同级别的铁矿和钼矿储量。矿床工业指标:磁铁矿边界品位TFe≥20%,最低工业品位(块段)TFe≥30%(钼按伴生元素处理),最小可采厚度2m,夹石剔除厚度2m;单钼矿体边界品位Mo0.03%,最低工业品位(块段),Mo0.06%。
    西矿段:铁矿B+C+D级储量33151.07万吨,平均品位37.85%。伴生钼金属量52292.51吨,平均品位0.028%;单钼远景储量22469.22吨,平均品位0.108%。
    中矿段:铁矿储量B+C+D级11522.10万吨,伴生钼金属储量5132.63吨。
    东矿段:铁矿储量C+D级5139万吨。
    全区铁矿总储量约4.5亿吨,共生钼金属量22469吨,伴生钼金属量57425吨。
    (六)矿石的加工枝术性能
    铁矿石可选性试验结果:磁铁矿石采用磁选,原矿品位38.60%,其中FeO15.70%,获得的最终选别指标为:精矿产率42.42%,品位63.80%,回收率81.02%,属易选铁矿石。
    铁钼矿选矿试验结果:原矿TFe品位37.72%、Mo0.04%,经铁矿磁选试验获得铁钼精矿产率47.54%,TFe品位64.28%,回收率82.05%;Mo品位0.070%,回收率7.49%。经尾矿钼、锌、硫浮选试验,获得钼精矿产率0.0866%、Mo品位47.27%,回收率55.62%;锌产率0.5313%,Zn品位51.47%,回收率81.56%;硫产率0.646%,S品位21.71%,回收率28.64%。
单钼矿可选性试验结果:原矿入选品位Mo 0.102%,采用粗精矿再磨单一浮选流程,获得钼精矿品位48.60%,回收率74.01%,产品质量符合标准要求。
    (七)矿床开采技术条件
    1.水文地质条件:矿区隐伏磁铁矿体埋藏于侵蚀基准面+420m标高以下,主矿体赋存于中石炭统经畲组中,以岩溶发育、富水性强的船山组—栖霰组碳酸盐类岩石为顶板。矿区四周均为断层切割,构成自然边界,外侧为富水性差的裂隙岩层,侧向补给不裕,以岩溶充水为主,属水文地质条件中等—复杂的半隐伏岩溶水文地质类型矿床。
    2.工程地质条件:矿石、夹石和顶底板围岩的抗压、抗剪强度较大,属硬—最硬的稳固性岩矿石。唯在F1 F2′F2O断层两侧及背斜轴部节理裂隙发育、岩矿石破碎,其抗压、抗剪强度较低,坚固性差。矿体及其顶底板岩石总体稳固性是好的,但由于后期褶皱和构造作用,影响了部分主矿体及其顶底板的稳固性。主矿体顶板船山组—栖霰组灰岩溶蚀裂隙和溶洞发育,规模大,发育深,尤其在断裂带附近发育更甚,极大降低了顶板岩层的完整性和稳固性,且由于溶洞水的存在,有可能造成井筒和巷道突水。本区地形坡度较大,风化带发育深,第四纪覆盖较厚,水流冲刷强烈,造成地面冲沟,滑坡发育。在灰岩露头区,岩溶漏斗或塌陷亦较常见。

五 矿床成因
    (一) 成矿流体性质
    成矿温度:脉石矿物268-5450C,磁铁矿等金属矿物220-4130C,属中高温。
    硫同位素:共伴生硫化物硫同位素δ34S为-10.2—+5.95%0,总体呈塔式分布,硫来自深源硫。
    氢氧同位素:矿石矿物氢氧同位素,δ180变化于-3.85—+11.49%0,δD变化
于-26.5—-92.9%0,δ180—δD投影图上表现岩浆水向大气降水飘移特征,表明流体为大气降水与岩浆水混合的产物。
    (二)成矿时代
    主矿体铁矿石和与其互层的安山玄武岩的Rb—Sr同位素年龄分别为334~346±68Ma和364±46Ma,时代为石炭纪。
    (三)矿床成因说
    1.层控矽卡岩型说:认为控矿层位主要是黄龙组—栖霞组碳酸盐岩;与成矿有关的岩浆岩为燕山早期大洋、莒舟花岗岩及辉绿闪长岩类侵入体;林地组碎屑岩蚀变退色,铁质有显著带出,来自深部热液携带的矿质及上升气液对含铁围岩的交代释放出的铁质,构成了马坑铁矿铁质的主要来源;铁矿体大多产于外矽卡岩带中,是矽卡岩的主要组成部分。
    2.陆源沉积—热液改造说:矿床具明显的层控特征;铁矿具大量沉积矿床特征;铁质来源于陆源,历经铁丰度值高的前泥盆纪基底岩系长期风化预富阶段、海相沉积成矿阶段、后期改造阶段,形成了现今的马坑铁矿。
    3.复合迭生层状矿床说:早、中石炭世的火山活动带来大量铁质及来自基底岩系风化带来的铁质沉积形成了马坑铁矿的雏型,后经燕山早期花岗岩的侵入和碱质交代、花岗岩化,使原来的铁矿雏型迭加成为厚大的富矿。
    4.海相火山沉积—热液改造说:认为铁质来源于海相火山作用,主要依据是:铁矿体形态、空间分布、矿石结构构造、矿石成分及沉积建造等均显示出沉积成矿特征,矿石经后期热变质—热液强烈改造仍保留大量沉积结构构造(如条带、条纹构造,变余豆状、胶状构造,变余鲕状结构等),矿石组合反映了原始沉积环境的变化,从海浸早期(底部)硅铁建造的碧玉—硅质铁质岩(石英磁铁矿),中期(中部)钙镁硅铁质建造(透闪石磁铁矿),晚期(上部)钙硅铁质建造(透辉石磁铁矿矿石)的演变;铁矿与早、中石炭世火山岩时空关系密切,形成时间相近,条带状硅铁建造与碧玉团块残留体均显示出海相火山沉积铁矿特征,磁铁矿Cr、Ni、Co含量高显示出磁铁矿与基性岩浆活动有密切成生关系,稳定同位素说明该矿床符合海相火山沉积铁矿的特征。马坑铁矿具有“沉积的成矿方式,火山的铁质来源,热变质—热液蚀变强烈改造”特点,应属海相火山沉积—热液改造铁矿床。
    (四)成矿模式
    马坑铁矿具多期、多源、多种成矿作用迭加特征。中石炭早期海相基性火山活动提供了部分铁质来源,经历了印支期基性岩浆侵入、燕山早期花岗岩侵入体热变质和热液交代——充填成矿作用迭加改造(部分铁质来自岩浆带入,部分从下伏林地组淬取),形成共、伴生钼等有用组分的大型磁铁矿矿床。

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标签: 福建马坑铁矿

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