吉林省柳河縣雙河堡鉻鐵礦地質(zhì)特征及成因探討

0雙河堡鉻鐵礦成礦地質(zhì)背景中國是一個(gè)有著嚴(yán)重鉻鐵礦資源的國家。已確定的鉻鐵礦儲(chǔ)備量僅為世界儲(chǔ)量的0.15%，資源保護(hù)程度很低。已探明鉻鐵礦床規(guī)模小,而且多分布于交通不方便的邊遠(yuǎn)山區(qū)。鉻作為世界上較為重要的一種戰(zhàn)略性金屬原材料,被廣泛地用于冶金、耐火材料及化工工業(yè)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,我國鋼產(chǎn)量逐年增長,2013年我國不銹鋼產(chǎn)量(1800~1900萬噸),高鉻產(chǎn)量(399萬噸),鉻鐵進(jìn)口量(180萬噸),鉻礦進(jìn)口量(1200萬噸),我國每年都花去大量外匯購進(jìn)鉻鐵礦。吉林省柳河縣雙河堡鉻鐵礦自1997年發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)野外工作,區(qū)域共發(fā)現(xiàn)滑石透閃巖帶(體)25處,工程揭露出3條鉻鐵礦礦體,為區(qū)域開展鉻鐵礦找礦工作提供了依據(jù)。雙河堡鉻鐵礦位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ),遼吉臺(tái)隆(Ⅱ),鐵嶺—靖宇臺(tái)拱(Ⅲ),龍崗斷塊(Ⅳ)中部偏北西地段。礦區(qū)內(nèi)地層主要為表殼巖。巖石組合為黑云變粒巖、斜長角閃巖、黑云母巖,它們呈殘?bào)w狀分布于TTG巖系中,規(guī)模較小。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為北東向平行分布的構(gòu)造帶,并被輝綠巖脈充填,北東走向的區(qū)域片麻理,均反映了區(qū)內(nèi)北東向控巖構(gòu)造的存在。礦區(qū)內(nèi)早期巖漿活動(dòng)形成基性、超基性巖體,后經(jīng)變質(zhì)、變形改造形成滑石巖、透閃巖、角閃巖等巖石組合,呈帶狀或脈狀分布于礦區(qū)中部TTG巖系中?？傮w走向NE40°~55°傾向南東,少數(shù)走向北西—近東西向,傾角60°~70°。礦區(qū)范圍內(nèi)有13條,經(jīng)工程揭露出的5條含礦帶,其中3條見鉻鐵礦體(見圖1)。后期太古宙大面積花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)形成英云閃長巖、奧長花崗巖和二長花崗巖(TTG巖系)后經(jīng)變質(zhì)形成了片麻巖并侵吞早期基性、超基性巖體。2礦體特征目前,已發(fā)現(xiàn)3條礦體,即Ⅰ、Ⅰ-1和Ⅱ礦體。2.1礦體的生長特性地表控制礦體長80m,呈脈(帶)狀,總體走向40°~55°,南東傾斜,傾角60°~70°,礦體沿走向變化較大,中間膨大,兩邊變窄,平均厚度4.08m,控制底板斜深4.60m,礦體平均品位Cr2.2總體南抗分析l地表控制礦體長65m,呈脈狀,平均厚度4.88m。總體走向45°,傾向南東,傾角70°。平均品位10.07%,控制礦體底板斜深42m,礦體厚3.48m,平均品位Cr2.3r-do體礦礦體地表形態(tài)呈橢圓形(46m×24m),長軸北東向,南東傾斜,傾角70°左右,礦體產(chǎn)于滑石透閃巖內(nèi),平均品位Cr3純鉻巖相鉻鐵礦的結(jié)構(gòu)經(jīng)野外觀察,研究和室內(nèi)顯微鑒定,雙河堡鉻鐵礦礦石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造隨礦石類型和所處巖相不同而變化,礦石礦物成分主要為鉻鐵礦、滑石、陽起-透閃石,少量綠泥石、金云母、水鎂石,局部偶見磁鐵礦和黃鐵礦。礦石具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),鱗片柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),柱粒狀-放射狀變晶結(jié)構(gòu),常見浸染狀構(gòu)造和豆?fàn)顦?gòu)造。在滑石巖中(純橄巖相)鉻鐵礦常呈浸染狀,局部見豆?fàn)?礦物成分滑石50%~70%,鉻鐵礦10%~30%;在滑石透閃巖或透閃滑石巖中(橄輝巖-輝橄巖相),鉻鐵礦常以豆?fàn)顦?gòu)造為主,局部見浸染狀構(gòu)造。礦物成分,鉻鐵礦20%~40%,滑石30%,透閃石20%~30%;在陽起透閃巖中(輝石巖相),鉻鐵礦石呈豆?fàn)?礦物成分,陽起-透閃石40%~60%,鉻鐵礦40%左右?；?呈細(xì)鱗片—鱗片狀晶體,灰色—白色,風(fēng)化后呈黃白色,粒度<0.2mm。透閃石:粒狀—長柱狀,集合體常呈放射狀,黃綠—艷綠色,粒度一般1~3cm。鉻鐵礦:粒狀—橢圓狀集合體,黑—黑褐色,粒度一般1mm左右,橢圓狀(豆?fàn)?長軸0.5cm~1cm,大者3cm×4.5cm,總體不具定向排列,豆間距數(shù)毫米至數(shù)厘米,部分為包裹滑石或透閃石的空心豆。4礦石類型和分類4.1、-礦雙河堡鉻鐵礦礦石自然類型可分為兩種即浸染狀鉻鐵礦礦石和豆?fàn)钽t鐵礦石。浸染狀鉻鐵礦石:主要分布于Ⅰ,Ⅰ-1礦體,礦石具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),稀疏浸染狀構(gòu)造,鉻鐵礦品位一般在10%~30%,Cr豆?fàn)钽t鐵礦石:產(chǎn)要分布于Ⅱ礦體中,Ⅰ和Ⅰ-1礦體偶見。礦石具鱗片狀變晶結(jié)構(gòu),柱粒狀變晶結(jié)構(gòu),豆?fàn)顦?gòu)造。鉻鐵礦單晶顆粒密集分布,組成橢圓狀鉻鐵礦豆,豆?fàn)钽t鐵礦呈長橢圓形,不具定向排列,鉻鐵礦品位一般20%~50%,Cr4.2礦床適用利用雙河堡鉻鐵礦屬低品位貧礦石,原礦石最高品位26.42%,礦床平均品位12.49%,需經(jīng)選礦后,方能被利用,該礦石經(jīng)選礦后,可適用于耐火材料和輝綠巖鑄石材料,冶金用火法冶煉Cr5床型和指示5.1成巖類型及成因類型該礦床形成時(shí)間較早,太古宙花崗質(zhì)巖石對(duì)其侵吞和破壞,可能屬太古宙早期侵入地質(zhì)體或初始分異的大陸地殼殘?bào)w,從巖石化學(xué)成分特點(diǎn),原巖應(yīng)為基性,超基性巖分異、熔離作用產(chǎn)物,后經(jīng)變質(zhì)改造形成滑石巖,陽起-透閃巖等巖石組合,其成因類型應(yīng)為巖漿分異—熔離型礦床。5.2巖體及帶水層控礦巖相特征礦體產(chǎn)于古老的基性,超基性巖即輝石巖和純橄巖變質(zhì)后形成的角閃巖、透閃巖、滑石巖及其過渡類型的橄欖巖相、輝橄巖相和輝石巖相中,礦體呈條帶狀、脈狀,不規(guī)則狀或環(huán)狀產(chǎn)出,礦體明顯被太古宙TTG巖石所破壞,礦體(巖體)展布方向明顯受區(qū)域性構(gòu)造所控制,總體呈北東向,礦體(巖體)沿龍崗古陸核成群出現(xiàn),沿北東向帶狀展布,具成段集中特點(diǎn)。5.3巖相或巖相不全本區(qū)變質(zhì)基性、超基性巖體分異明顯,一般具有純橄巖、輝橄巖、輝石巖相分異特征,遭后期變質(zhì)變形花崗質(zhì)巖漿侵吞、破壞,多出現(xiàn)某一巖相或巖相不全特征。本區(qū)分異好的變質(zhì)基性、超基性巖體,規(guī)模也較大,一般含Cr本區(qū)含鉻鐵礦變質(zhì)基性、超基性巖(滑石巖)MgO/<FeO>為4.15~5.80可做為含礦標(biāo)志,區(qū)域同類巖體MgO/<FeO>在4.23~5.57.5.4礦化點(diǎn)分布所檢雙合堡一帶區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)25處滑石-透閃巖礦點(diǎn),其中礦區(qū)范圍內(nèi)分布有13處礦化點(diǎn),經(jīng)勘查礦區(qū)內(nèi)已揭露出3條鉻鐵礦體。其余礦點(diǎn)雖未發(fā)現(xiàn)鉻礦體,但有些礦點(diǎn)見浸染狀鉻鐵礦化。此外區(qū)域內(nèi)其它基性、超基性巖群中,都有滑石巖-透閃巖的存在,地質(zhì)工作均未深入開展,因此,區(qū)域上仍具備良好的找礦遠(yuǎn)景。6閃石的綜合回收利用雙河