铁矿床

黑色金属矿床

铁矿床，是黑色金属矿床之一。按成因铁矿床可分为五大类：直接与岩浆作用有关的铁矿床、接触交代-气液型铁矿床、与沉积作用有关的铁矿床、与地表风化作用有关的铁矿床和与区域变质作用有关的铁矿床。

铁矿源简介

铁是人类最早利用的金属元素之一，据美国矿务局（1983）统计，世界铁矿储量为2903.5亿吨，主要分布于俄罗斯、中国、巴西、加拿大、美国和澳大利亚（均超过100亿吨），其次为印度和南非（矿石平均品位>60%）。

我国铁矿资源丰富，1996年统计储量为463亿吨（保有储量），仅次于前苏联的599亿吨。我国铁矿床主要分布于鞍山-本溪、冀东、四川攀西、内蒙古白云鄂博、湖北大冶、宁芜地区、甘肃镜铁山、山西五台、海南石碌、莱芜-邢台等十大铁矿产区，是世界上铁矿类型最齐全的国家。

铁矿石类型

1、按矿物成分划分为：

磁铁矿矿石；赤铁矿/假象赤铁矿矿石；褐铁矿矿石；钛磁铁矿矿石；菱铁矿矿石。

2、按结构构造划分：

致密块状矿石；浸染状矿石；条纹条带状矿石；网脉状矿石；角砾状矿石；鲕状和肾状矿石

3、按铁含量：

富矿石 Fe>45%（磁、赤铁矿型）；Fe>30-35%（菱铁矿型）

贫矿石 Fe25-45%（磁、赤铁矿型）；Fe20-30%（菱铁矿型）

4、按共生有益组划分：

单一铁矿石；综合铁矿石(锰、镍、钴、钒、铬、钼、钨等）；

5、按氧化程度划分：

氧化矿石：TFe/FeO>3.5；原生矿石：TFe/FeO<3.5

作用

（1）基性-超基性岩：超基性岩平均含Fe9.85%；基性岩平均含铁8.56%；当上地幔发生局部熔融作用，基性-超基性岩浆沿深断裂侵入地壳时，通过岩浆的结晶分异和残余熔融作用形成岩浆矿床。

（2）中-酸性（含碱性）岩浆岩：中性（碱性）岩含Fe平均为5.82%，酸性岩平均含铁为2.7%；

中酸性岩浆活动过程中，铁主要通过气水热液作用得到富集，在热水和F、Cl、B、P等挥发性组分参与下，铁的活度大为增强，Fe与挥发性组分形成FeCl2，FeF3等卤化物，Na3[Fe3+(PO4)2]、Na2(Fe2+Cl4)等形式的络合物与热液一起运移，在适当的地质构造环境中沉淀，形成铁矿物和多金属硫化物。

与中酸性岩浆岩有关的铁矿主要属岩浆期后热液形成的，但也有例外，如智利拉科铁矿，由含矿熔浆喷溢而成。

（3）外生成矿作用：外生条件下，铁主要聚集于海相沉积。

海相沉积物中铁质来源可能有四种：陆源岩石风化产物；海底火山喷发或海底火山热液作用；海水对海底岩石的溶解或化学反应；宇宙尘埃散落物；

铁在海水中的搬运方式有三大类：①可溶铁：铁离子，铁的有机络合物（如腐殖酸络合铁）及铁的无机络离子；②溶胶体：Fe(OH)3，为正胶体 ③不溶铁：铁矿物或含铁硅酸盐的微碎屑颗粒，海洋生物携带或吸附的铁等。

矿床类型

岩浆晚期铁矿床

（1）岩浆晚期分异型铁矿床

产于辉长岩一橄辉岩等基性、超基性火成岩体中。单个含矿岩体断续延长数千米至数十千米，宽一至几千米。矿体呈较规整的多层似层状，产于岩体中下部、韵律层的底部。矿体(层)累积厚度数十至二三百米，延深数百至千米以上，多为大型矿床。成矿后断裂和岩脉发育，常破坏矿体在走向、倾向上的连续性。矿石具浸染状、条带状、块状构造，陨铁嵌晶结构、固溶体分解结构。金属矿物以钛磁铁矿为主，粒状钛铁矿为次，并含少量磁黄铁矿、黄铁矿及其他钴镍硫化物。脉石矿物有辉石、基性斜长石、橄榄石、磷灰石等。矿石一般W (TFe)20%～45%，W(TiO2)3%～16 %，W(V2O5)0.15%～0.5 %，W(Cr2O3)0.1%～0.38%，伴生有Cu、Co、Ni、Ga、Mn、P、Se、Te、Sc及铂族元素等。矿石均需选矿后才可冶炼。矿床实例：攀枝花铁矿。

（2）岩浆晚期贯入式矿床

产于辉长岩和斜长岩岩体中。矿体沿岩体中一定裂隙分布，或产于辉长岩与斜长岩的接触带内。矿体形状不规则，一般呈扁豆状、似脉状成群出现，雁行排列并向深部侧伏。单个矿体长数米、数十至数百米不等，厚度数米至数十米，延深数十至数百米。矿床规模多为中小型。矿石呈致密块状、浸染状构造。矿石中有用矿物颗粒较粗大，常见金红石而未见钛铁晶石。矿石矿物成分和化学成分大体与岩浆晚期分异型铁矿床类似，但常含有多量的斜长石、辉石、纤闪石、阳起石、磷灰石，岩体中局部可形成单独的铁磷矿体。矿石易选。矿床实例：大庙铁矿。

接触交代一热液铁矿床

本类型矿床一般含铁较高，分布普遍。接触交代型矿床主要产于中一酸性侵入体与碳酸盐类岩石的接触带内。矿床规模一般为中小型，少数为大型。矿体一般长数十至数百米，少数达数千米，延深几十至数百米以上，厚度几米至几十米。矿体的形态及分布受接触带控制，有似层状、扁豆状、巢状等，常有盲矿体存在。矿石以块状构造为主，浸染状为次，亦有角砾状构造，具有交代和粒状结构。矿石矿物以磁铁矿为主，假象赤铁矿为次，有的矿区出现较多菱铁矿。硫化物以黄铁矿为主，部分矿区有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等。少数矿床中含有锡石和“胶态锡”。脉石矿物以透辉石、石榴子石为主，角闪石、碳酸盐矿物等次之。有的矿区脉石矿物蛇纹石较多。矿石全铁质量分数30%～70%，硫质量分数一般在4%以下，磷低，W(SiO2)4%～15%，伴生有Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Mo等。矿石一般可选性良好，除某些含锡较高的矿床未利用外，均已被广泛开采利用。矿石中常含有能综合回收的伴生有用元素，如Co、Ni、Cu、Au、Ag、S等。矿床实例：大冶铁矿。

与火山一侵入活动有关的铁矿床

（1）与陆相火山－侵入活动有关的铁矿床

矿床在火山机构中的产出位置可分为：①产于火山碎屑岩中的火山一沉积矿床；②产于玢岩体内部、顶部及其与周围火山岩接触带中的铁矿床；③产于玢岩体与周围沉积岩接触带中的铁矿床。其中以位于玢岩体顶部及其与周围火山岩接触带中的矿体规模最大，矿石较富。与陆相火山一侵入活动有关的矿床，矿体规模大小不等。大型矿体长千米以上，厚度几十至二三百米，宽数百至近千米。矿体呈似层状、饼状、透镜状、钟状、环状、囊状。产状多近水平，或以缓角度向四周倾伏。矿石矿物以磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿为主，并含有黄铁矿。脉石矿物有透辉石、阳起石、磷灰石、碱性长石及硬石膏等。围岩蚀变发育。矿体外有时形成单独的黄铁矿体及硬石膏矿体。矿石具块状、浸染状、浸染网脉状、角砾状、斑杂状、条纹条带状等构造。浸染状矿石一般W(TFe)为17%～30%，块状矿石一般W(TFe)为35%～57%，W(P)为0.1%～1.34%，W(S)为0.03%～8%或更高，W(V2O5)为0.1%～0.3%。矿床实例：梅山铁矿。

（2）与海相火山－侵入活动有关的铁矿床

矿床产于地槽褶皱带的海底火山喷发中心附近，矿体赋存于一套由火山碎屑岩一碳酸盐岩一熔岩(细碧岩与角斑岩)组成的建造中。矿体呈层状、似层状、透镜状，少数为脉状、囊状，常成群成带出现。单个矿体走向延长几十米至千米以上，厚几米至几十米，最厚达百米，延深百米或数百米，最大达千米。矿体一般产状平缓，中小矿体有时产状复杂。矿石构造与陆相火山一侵入活动有关的矿床相同，并具杏仁状构造、定向排列构造等。矿石中金属矿物以磁铁矿、赤铁矿为主，另有假象赤铁矿、菱铁矿和硫化物。脉石矿物有石英、钠长石、绢云母、铁绿泥石等。矿石含铁量与陆相火山一侵入活动有关的铁矿床相似，并多含Cu、Co。多数铁矿床含铁品位一般较高，矿石易选，但有的矿区含有一定数量的菱铁矿、黄铁矿、硅酸铁矿物等，影响选矿效果。矿石中伴生的S、P、V2O5、Cu、Co等，可综合回收。矿床实例：大红山铁矿。

沉积铁矿床

（1）浅海相沉积铁矿床

①震旦纪沉积赤铁矿、菱铁矿矿床：产于震旦系中，矿层底板为细砂岩或砂质页岩，顶板为黑色页岩夹薄层砂岩，一般有三四层矿，单层厚0.7m～2m。矿石类型以赤铁矿石为主，菱铁矿石次之。矿石以鲕状构造为主，一般W(TFe)为30%～50%，硫、磷含量较低。在局部地段，小断层较发育。矿床实例：庞家堡铁矿。

②泥盆纪沉积赤铁矿、菱铁矿矿床：产于中上泥盆统中，含矿建造以砂、页岩为主，含矿一至四层，累积厚度不大，但较稳定。矿石类型以赤铁矿石、菱铁矿石为主，其次为鲕绿泥石矿石及混合型矿石。矿石以中等品位为主，W(TFe)为25%～50%，一般含磷高，含硫低。矿床实例：火烧坪铁矿。

（2）海陆交替一湖相沉积铁矿床

铁矿层往往与煤系地层关系密切，有的矿层产于碳酸盐类岩石古侵蚀面上，与铝土矿、粘土矿共生。层位稳定，矿床规模多为中、小型。矿体有似层状、层状、透镜状，或由结核状和扁豆状矿石与粘土页岩或煤层组成不连续的菱铁矿、赤铁矿或褐铁矿含矿层。矿石以菱铁矿为主，或以赤铁矿为主，或两者兼有。脉石有绿泥石、石英、粘土矿物等。W(TFe)为30%～55%，含磷高，含硫低，有的矿区含锰、铝、硫较高。本类型矿床矿石采、选、冶困难，鲕绿泥石型矿石在国内尚难利用。矿床实例：土台铁矿。

沉积变质铁矿床

（1）变质铁硅建造铁矿

矿体一般大而贫，也有少量富矿。物质组分一般较简单。可分为三个亚类：①产于以角闪质岩石为主并夹有黑云变粒岩等岩石的岩层中的铁矿，有时夹有石英岩；②产于以绢云母质绿泥石质千枚岩和片岩为主的岩层中的铁矿；③产于夹有大理岩的片岩、片麻岩及变粒岩的岩层中的铁矿。此类矿床的含矿带在区域构造上常呈复式褶皱，使矿体(层)重复出现；轴部矿体加厚；有的矿床受后期剥蚀或断层影响，在局部范围内呈单斜构造或向斜构造产出。一个矿区内铁矿有的是多层，也有一至二层的。矿层厚者可达二三百米。矿体延长一般几百米至几千米，极少数可达十余千米，延深数百米至千米以上。矿体形态简单，多呈层状，似层状，产状与围岩基本一致。在贫矿层中的有利部位有时见富矿，个别富矿体沿走向仅百余米，延深却可达千余米。矿石矿物一般以磁铁矿为主，少数矿区赤铁矿、假象赤铁矿较多。矿石中普遍含少量碳酸铁、硅酸铁，个别矿区含量较高。脉石矿物有石英、绿泥石、镁铁闪石、铁铝榴石、黑云母、碳酸盐矿物等，一般含少量黄铁矿。矿石多具条纹条带状构造，花岗变晶、鳞片变晶结构。多数矿区的矿石W(TFe)为20%～40%，W（SiO2）40～50%，一般要做选矿处理；少数矿区产有富矿，W(TFe)达50%～60%，含硫、磷低，可供直接入炉冶炼用。矿床实例：鞍山铁矿。

（2）变质碳酸盐型铁矿

铁矿产于千枚岩、大理岩、白云质大理岩、板岩等各类岩层之中或其接触面上，以矿体厚度变化大和富矿占比例大为特征。矿体呈层状、似层状、扁豆状或不规则状。矿石矿物有赤铁矿、菱铁矿、磁铁矿、褐铁矿。脉石矿物有石英、绢云母、绿泥石及碳酸盐类。矿石构造以块状为主，鲕状、条带状次之。矿床实例：大栗子铁矿。

风化淋滤型铁矿床

本类型矿床由各类原生铁矿、硫化物矿床以及其他含铁岩石经风化淋滤富集而成，也称风化壳矿床。本类矿床以“铁帽”分布广泛为特征，矿体形态受地形及构造影响，呈不规则或扁豆状，规模一般小型，也有大、中型矿床。矿石以疏松多孔褐铁矿为主。脉石为石英、碳酸盐类、粘土矿物等。矿石具块状、蜂窝状、葡萄状或土状构造。矿石W(TFe)为35%～60%。多数矿床随原生矿(岩)石的不同成分，常含Pb、Zn、Cu、As、Co、Ni、S、Mn、W、Bi等杂质。矿石难选，工业利用上存在一定局限性，多作为配矿利用。矿床实例：大宝山铁矿。

其他类型铁矿床

指由多时期多因素形成，而主要成矿因素、成矿时期尚有不同认识的矿床，如海南石碌、内蒙古白云鄂博等铁矿床。

石碌铁矿的地层主要为一套浅海泻湖相沉积岩系，并经受了程度较浅的区域变质和接触变质作用。铁矿体主要赋存于白云岩、白云质结晶灰岩中的透辉石透闪石岩内呈层状或似层状，产于复式向斜的两翼或一翼。矿区外围见中生代花岗岩。主矿体长2570m，宽460m，最大垂厚430m。矿石矿物以赤铁矿和石英为主，并含少量磁铁矿及半假象赤铁矿、铁碧玉等。矿石平均W(TFe)为51%，W(SiO2)为6%～33%，W(S)为0.22%～0.6%，W(P)为0.01%～0.04%。矿石中W(Fe2O3+SiO2)>90%。矿体底板以下有单独的铜钴矿体。该铁矿所产铁矿石为优质富铁矿石。

白云鄂博铁矿的地层为前寒武纪浅变质的石英岩、板岩、白云岩夹云母片岩，铁矿产于白云岩中或白云岩与硅质板岩接触处，呈似层状、透镜状顺层产出。含矿带东西长16千米，南北宽1～2千米，主矿体长1250m，水平厚度平均为245m，真厚度99m，最大延深970m。铁矿石主要由磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿组成，在矿体和围岩中普遍含有多种稀有、稀土矿物。脉石矿物有萤石、钠辉石、钠闪石、云母、重晶石、白云石、石英等。近矿围岩中含稀有、稀土元素，有时可单独构成矿体。铁矿石W(TFe)为27%～55%，平均W(TFe)为31%～36%，W(S)为0.2%～2%，W(P)为0.3%～1%，W(F)为2%～10%，W(TR2O3)为2%～8%，(Nb、Ta)2O5在富集地段质量分数为0.05%～0.1%。由于矿石组分复杂，属难选矿石。

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