2010-02-28 10:46:59 阅读10 评论0 字号:大中小
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考察概况
在2009年11月江西有色地质矿产勘查开发院派出以刘成忠、钱国华为主要成员的考察组,前往马来西亚进行铁矿项目考察和论证。考察组11月11日从南昌出发,11月24日返回南昌,历时共计13天。
.马来西亚铁矿资源概况
铁矿是马来西亚仅次于锡的另一重要金属矿产。其铁矿总储量超过1亿吨,矿石种类包括磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、砖红壤铁矿。其中磁铁矿石品位较高,铁含量超过50%。铁矿主要分布在彭亨、丁加奴、柔佛三州。
马来西亚铁矿床规模均不大。主要矿床有丁加奴州的武吉伯西、柔佛州的佩莱卡南和沙巴州的塔瓦伊高原铁矿。武吉伯西和佩莱卡南铁矿均为接触交代矿床,与花岗岩侵入体有成因关系,主要矿石矿物为磁铁矿,铁矿石品位较富;塔瓦伊铁矿为风化残余矿床,产于超基性岩顶部风化层中,推测矿石储量7500 万吨,含Fe40-49%,含Ni0.4-0.55%,矿区面积约15 平方公里。
.成矿地质背景
区域成矿条件
柔佛州位于西马南部地区,大地构造上,该区属于南加里曼丹地洼区(插图1),是重要的地洼期铁成矿区,其成矿时代为中新世。
研究表明,该区构造演化经历了前地槽阶段、地槽阶段、地台阶段和地洼阶段四个演化阶段.铁矿化主要发生在地洼阶段,矿化与地洼期中酸性侵入岩密切相关,铁矿体产于侵入岩与围岩接触带之中,或产在岩体与围岩内、外接触带附近,铁往往富集于接触带附近。遥感地质、化探异常和地质调查表明,该区具有良好成矿条件,可作为寻找铁矿远景区。
矿区地质概况
地层
该区地层主要有二迭系、中统及中上统、二迭-三叠系下统、侏罗系上统-白垩系下统、第三系和第四系全新统,各地层的基本特征分述如下:
(1)P——二迭系未分,海相沉积灰岩、含蜓灰岩(朱平组);
(2)T2-3——中统及中上统,海相沉积岩系(关岭组及法郎组);
(3)PT1——二迭-三叠系下统,海陆交互相或陆相沉积岩系(马来半岛瓜穆桑组);
(4)J3K1——侏罗系上统-白垩系下统,陆相沉积岩系;
(6)Qh——第四系全新统,冲积、红积、湖积、冰急、风积及盐类沉积;海积、珊瑚焦、混合沉积等;
构造
该区断裂构造以北西向和南北向为主,其中南北向断裂构造规模较大,北西向断裂构造穿切南北向断裂。
岩浆岩
该区岩浆活动强烈,大面积出露化岗岩,侵入时代主要为侏罗纪-白垩(燕山期花岗岩γ5)。
主要矿化类型
考察区矿化类型主要为矽卡岩型铁矿。该类矿床主要特征如下:
(1)地质构造背景
有利成矿的大地构造位置是不同地质时期的大陆边缘弧及岛弧、大陆边缘隆起中的凹陷带和与之相邻的坳陷带及裂谷。矿床形成于中、浅成侵入体与碳酸盐岩、钙质凝灰岩及钙质页岩等化学性质活泼的围岩接触带及其附近。与成矿有关的岩体可为辉长岩及辉绿岩、闪长岩及二长岩、石英闪长岩及石英二长岩、花岗闪长岩及花岗岩,一般富碱质(多富Na2O)或偏碱性,规模多属中、小型。成矿深度一般在1-4.5km,蚀变及矿化的温度一般在800-200℃,主要矿化温度在500-400℃。
(2)矿床特征
矿体多呈似层状、凸镜状、囊状、不规则状产于接触带的矽卡岩中,主要受接触带、断裂及层间破碎带、捕虏体等构造控制,与围岩多呈渐变关系。
矿石矿物以磁铁矿为主,可见赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、锡石、闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物为矽卡岩矿物组合,如石榴石、透辉石及钙铁辉石、方柱石、钠长石等。不同矿床矿石矿物因矿床类型和矽卡岩类型不同而有所差异。
矿石具交代结构、交代残余结构、它形-半自形粒状结构,浸染状、条带状、斑杂状、角砾状、致密块状等构造。
围岩蚀变以矽卡岩化最为重要,且常具有一定的分带性,分带情况因矿床而异、蚀变最强烈的部位多在正接触带。
(3)成矿作用模式
虽不排除部分矿床的铁来自岩体的围岩,但大多数矿床的铁质是岩浆热液带入的,岩体富钠及钠化蚀变作用有利于铁质进入热液。当岩体侵位于中、浅部位的碳酸岩盐等有利围岩冷凝结晶时,岩浆中的挥发组分开始向岩体的顶部及边部集中,在早期高温阶段(超临界状态)流体通过双交代或渗滤交代作用形成干矽卡岩;其后因温度降低沿接触带上升的接近临界状态的富铁流体与围岩(包括干矽卡岩)交代形成湿矽卡岩矿物组合及磁铁矿,即铁矿的主要形成阶段;在更晚阶段则形成伴生的赤铁矿、锡石等氧化物及铜、铅、锌的硫化物
形成条件和赋存规律
矽卡岩矿床是中酸性——中基性侵入岩类与碳酸岩类岩石的接触带上或其附近,由于含矿汽水溶液进行交代作用而形成的,在成因上和矽卡岩有一定联系的矿床。在该类矿床中一般都有典型的矽卡岩矿物组合(钙铝—钙铁榴石系列、透辉石—钙铁辉石系列),交代作用明显,矿床在空间上受接触带控制,又称接触交代矿床。
矽卡岩铁矿床的形成条件
(1)岩浆岩条件
岩浆演化过程分出含矿溶液,是形成矽卡岩矿床的先决条件。而有利于形成矽卡岩矿床的岩浆岩,主要是中酸性岩浆。西安里矿区岩浆岩主要分布为不同期次侵入的角闪辉长岩类,闪长岩——二长闪长岩类,细粒闪长岩脉等,尤其是第二期侵入的闪长岩——二长闪长岩类岩浆岩,为该区的成矿作用提供了非常理想的母岩条件,和该区铁矿床的形成有着紧密的联系。
(2)围岩条件
围岩岩性是决定矽卡岩及矽卡岩矿床形成的重要条件,它不仅影响成矿物质的沉淀,同时也影响成矿作用方式、矿体规模及矽卡岩和矿石的物质成分。其中有利围岩主要是各种碳酸盐岩石,如石灰岩、大理岩、白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、钙质页岩等。这些碳酸盐岩石化学性质活泼,容易分解,物理性质较脆,特别是硅化后更容易破裂,渗透性更强,有利于含矿溶液流通并被交代形成矽卡岩矿床。且一般情况下厚层的、成分单一的灰岩不利于成矿,而薄层的或成分不纯的碳酸盐岩石,如泥质灰岩、含燧石条带灰岩、白云质灰岩等对成矿较为有利。特别是物理性质差异较大的围岩地段,常常是富矿赋存的主要场所,因为这些物理性质不同的岩石之间有较为薄弱的界面,受构造作用时易沿层间破碎,便于含矿溶液的流通,因其化学成分的不同,更有利于发生交代作用,从而形成富矿。
(3)构造条件
构造控制含矿溶液的通道,也为成矿提供了有利的空间。我们知道,与矽卡岩矿床密切相关的岩浆岩(母岩)是沿地壳构造相对薄弱的构造带侵入的,而侵入体的形态、产状则受褶皱、断层、层间构造和地层岩性的控制。这就决定了矽卡岩矿床也要受到构造带的控制。具体的成矿构造主要有如下四个。
①侵入体与围岩的接触带构造。岩浆岩侵入体与围岩的接触带构造形态有较为平直的、波状的、港湾状的、锯齿状的等,按接触面上围岩和岩体的接触关系有平盖接触和超覆接触等,但归纳起来看,超覆接触、岩体的凹部等构造带极易形成矿体。
②围岩层理、层间破碎带及构造裂隙。在接触带附近的有利围岩中,层理发育而显著,特别是不同岩性之间的层理剥离、层间破碎带及构造裂隙等,对矽卡岩矿床形成具有特殊的意义。由于这些构造带的存在,不仅在接触带上,有时在远离侵入体的围岩中也能形成较大的矿体。
③褶皱构造。褶皱构造主要表现为对岩体及含矿溶液流通的控制。一般在褶皱轴面发生弯曲处、褶皱倾伏端及褶皱的方向和性质发生变化处,非常有利于岩浆岩的侵入和矿床的赋存,因此矽卡岩矿床常产于褶皱轴附近或翼部,在箱状背斜翼部具有平卧褶皱处、倾伏背斜的倾伏端、复式向斜的次一级背斜轴部及大断裂两侧所形成的牵引褶曲等部位都是矽卡岩矿床形成的有利部位。
④捕虏体构造。该构造实质上是岩体内部石灰岩体等捕虏体的接触带构造,也是矽卡岩矿床成矿的有利部位。
(4)温度、压力条件
尽管矽卡岩矿体形成的温度范围很广,但近年来通过大量矿物包裹体测温资料说明,接触交代矿床中的金属氧化物(如磁铁矿)形成的温度范围一般在350—600℃之间(主要在400—500℃);而矽卡岩矿床形成的压力与所在的深度有关,大多数情况下在中等深度和浅深条件下形成。
矽卡岩铁矿床的成矿作用
矽卡岩矿床的形成条件和形成环境是多种多样的,但总结起来,矽卡岩矿床的形成作用主要有接触渗滤交代作用和接触扩散交代作用两种。
接触渗滤交代作用是含矿汽水溶液沿着被交代岩石的裂隙系统渗滤而引起的。在有裂隙横切部位,由于深部上升的含矿溶液沿着交切接触带的裂隙系统渗滤,将下层中的活性组分带到上层,并相互发生交代作用。由于溶液沿主要通道流动很快很远,所以下部交代作用明显,愈往上温度愈低,反应愈缓慢,在这种交代作用过程中,温度梯度和压力梯度是热流运移的原动力,故能够形成较大较厚的接触带。
接触扩散交代作用是含矿溶液在岩浆岩碳酸盐的接触面流动时,由于上升溶液的影响,破坏了原来已饱和溶液的平衡,使CaO向岩浆岩中扩散,而SiO2、Al2O3等向碳酸盐中扩散,从而在接触带上形成矽卡岩或矿床。但由于该种交代作用是由浓度梯度作为组分运移动力,故在该作用下不能形成较大较厚的接触带。
在实际交代作用过程中,这两种作用往往是相互伴随作用的。就整个矿床形成过程而言,大致可分为两个成矿期和五个成矿阶段:
1、矽卡岩期
(1)早期矽卡岩阶段—又称干矽卡岩阶段,该阶段主要形成矿物有硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石等.
(2)晚期矽卡岩阶段。又称湿矽卡岩阶段,该阶段主要形成矿物有阳起石、透闪石、角闪石、绿帘石等。这个阶段由于温度逐渐降低,溶液中的铁,除部分参加硅酸盐矿物外,大量以磁铁矿形式出现,故又称磁铁矿阶段。
上述两阶段反应是不稳定的可逆反应,因为在反应中生成的盐酸对生成的铁有溶解作用,为使该反应向生成磁铁矿的方向进行,就必须具有中和盐酸的条件,而接触带上石灰岩正好可以起到中和作用,促进磁铁矿的形成。
(3)氧化物阶段
2、石英-硫化物期
(1)早期硫化物阶段。
(2)早期硫化物阶段。
矿床的赋存地段
由以上分析我们可以看出,矽卡岩铁矿的赋存地段主要决定于接触交代作用和构造作用。
(1)接触交代作用决定矿床的赋存地段
当岩浆岩侵入到围岩中时,接触变质作用产生了热晕圈,在泥灰岩中形成了钙-铝-硅酸盐矿物,在此阶段,除H2O、CO2等挥发性组分外,没有非挥发性组分的带进带出,也就是说在此阶段基本不会生成矿石。随着温度的降低。岩浆岩的结晶作用开始进行,水热流体逐步析出,并引起侵入体的水裂作用。这些流体与变质水或天水混合,沿接触带上升,在围岩中渗滤,溶液沿通路的活动梯度导致早期的无水矽卡岩矿物的带状分布,并在较强氧化状态下形成富高价的铁的矿物,在较弱氧化状态下形成富低价的铁的矿物,但硫化物矿物很少见。在矽卡岩矿物生成的中期阶段磁铁矿和硫化物开始沉淀,但数量不多。在晚期阶段,随着矽卡岩的破坏分解,磁铁矿和硫化物开始大量沉淀,从而形成磁铁矿床。
(2)构造决定矿床的赋存地段
由于地幔能量的重新分布和地壳的不断运动,造就了规模较大的断层,褶皱等构造带,而在形成这些构造带的同时,生了大量的破碎带和裂隙,为下部岩浆岩体的上冲侵入具备了必要的条件。而在侵入体侵入的同时,又产生了大量的次生破碎带和裂隙,为含矿溶液的运移和成矿化学组分的沉淀创造了必不可少的条件,从而导致含矿溶液的赋存成矿。另外,岩浆岩在上升接近地表时,由于温度急剧下降,导致上部围岩的温度变化较大,大面积的破碎,{zh1}形成上部破碎严重,接触带产状也可能发生翻转。而Fe3O4熔点高,比重大,所以磁铁矿在地表上部一般紧贴接触带,在下部一般远离接触带。
考察矿权地的基本情况
要想在矽卡岩铁矿床的地质找矿上取得一定的成绩,在考察前就必须了解该类铁矿的成矿机理和成矿规律,弄清矽卡岩铁矿的赋存地段也显得非常必要。
{dy}矿权地
采矿场长约300米、宽约200米,面积约0.06Km2。呈一斜坡展布,在斜坡下方平地上堆有部份残存的铁矿,约有20吨左右。铁矿颜色褐黑色、褐黄色,粒状、胶状结构,蜂窝状、块状构造。主要矿物为磁铁矿,次为硫铁矿、镜铁矿。脉石矿物主要为石英和粘土矿物。硫铁矿颜色为灰黑色,呈半氧化状态。经用X射线仪检测,矿石化学成份主要为Fe(Tfe),其含量在50-70%。在堆矿场地上,见少量灰绿色矽卡岩废石。斜坡上采矿场呈台阶展布。台阶上局部残存剖面风化残坡积黄土中见有一层似转石、碎石状、土状的黑色磁铁矿、褐铁矿矿石。矿石之下约1米左右即见浅黄色粘土,其下约0.5-1米左右即为半风化花岗岩。花岗岩之下未见铁矿。所有采矿台阶在挖到浅黄色粘土或花岗岩之后便停止了挖掘。根据现场所见,可确定铁矿产于花岗岩顶部与灰岩接触交代形成的矽卡岩中,经风化富集殘积而成。其成因类型为接触交代型;工业类型为风化残坡积型(即铁帽型)。矿石类型为褐铁磁铁矿。
采矿场内铁矿已采完。沿采矿场东追索已进入他人矿权范围。往西追索约500米,均见有花岗岩顶部一层黄色粘土(矽卡岩风化而成),可见矿体在西部已被风化剥蚀掉。堆矿场及褐铁磁铁矿矿石如下图:
第二矿权地
该处正在开采矿区的地质特征基本同{dy}矿权地,不同点是矿体底层(板)浅黄色粘土颜色变为紫红、浅黄、浅白相间混杂色,含有火山凝灰质,为一次火山岩(插图6)。矿体位于1-3米风化土层中,局部地表可见。平均厚约0.8米。采矿场位于一面山坡上,长约300米,宽约100米。原矿铁品位50%左右。现场先用破碎机破碎后磁选机磁选,选矿率在60%左右。据说已采了5年,但因大部份地段土层较厚,需花费较多时间剥离土层,因而真正采矿时间约2年左右。估算其资源量为6-8万吨。
对正在开采矿区傍侧的第二矿权地考查,跑了两条线,有一条线路见有一些褐铁磁铁矿转石,颜色为猪肝红,锗石化明显。经用X射线仪检测,矿石化学成份主要为铁Fe(Tfe),其含量在50-70%。另一条线路则未见到褐铁磁铁矿转石。推断见有褐铁磁铁矿转石线路有可能为他人正在采矿地的延伸,可进一步找矿。
第三矿权地
第三矿权地位于柔佛州哥打丁宜东部,地质特征基本同第二矿权地,矿化范围长约600米、宽约300米,面积比上述两个矿权地大。跑两条线,均见有残积铁矿石,主要为褐铁矿石。其中一条线剖面上见褐铁矿产于风化层中。
经用X射线仪检测,矿石化学成份主要为Fe(Tfe),其含量在30-50%。但其矿石主要为褐铁矿,磁铁矿少见,属于难选的矿石,利用价值不高。
初步结论与存在问题
初步结论
{dy}矿权地主要地段为一小而富的磁铁矿被采完,东面为其他人矿权区不能进入,西面矿体已被风化剥蚀掉,没有找矿价值。
第二矿权地有找矿价值地段为他人正开采矿区的延伸部份,有找矿价值,但因覆盖较厚,需用物探方法的磁力仪进一步找矿。
第三矿权地找矿价值不是很大,但仍有必要对其地表和剖面中的矿石用磁铁进行磁性鉴别并计算百分率;并对铁矿石进行简单的磁选选矿试验,一旦磁性鉴别和选矿百分率达到60%,则可考虑转入进一步找矿阶段。
存在问题
没有1/5万和1/1万地形图,也没有1/20万区域地质图和矿产图,对找矿很不利;树木多、覆盖厚,磁测剖面难度比较大。第二矿权地两条线路中有一条线路地表没有见矿,据此可以推断该矿权地矿化范围可能比较小,是其不足之处。
下一步工作建议
由于第二矿权地矿化范围可能比较小,{zh0}是提供新的铁矿点以供调查,并顺便对第二矿权地进行地面磁测,如有兴趣还可对第三矿权地路线剖面中发现的露头矿石进行磁性鉴别。另外,除铁矿外,钨、钼、锡、金、铜、铅、锌等矿种都可以提供线索;并想办法提供相关地质基础资料,如地形图等。