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土耳其迪夫里伊铁矿山在哪个矿区

发布时间: 2022-02-24 05:35:29

‘壹’ (五)鄂西-湘西北铁矿成矿区

鄂西-湘西北地区是我国最重要的宁乡式铁矿成矿区。这里分布有一大批大中型铁矿床,其铁矿总储量多达22.8亿吨(含表外储量),占我国宁乡式沉积铁矿总储量的58.7%。

本区泥盆纪地层自下而上依次为:①中泥盆统云台观群(D2y),厚层砂岩,底部偶见砾岩,厚40m;②上泥盆统黄家磴组(D3h),细粒石英砂岩,上部夹页岩及两层铁矿(Fe1和Fe2),厚45m;③上泥盆统写经寺组(D3x),下段为泥灰岩及钙质页岩,底部夹铁矿层Fe3,厚30m,上段为页岩及石英砂岩,底部夹铁矿层Fe4,厚20m。

由上可知,铁矿层在本区均产于上泥盆统,共有4层,其中Fe1、Fe2矿层产于上泥盆统下段的黄家磴组中,而Fe3和Fe4矿层则产于上泥盆统上段的写经寺组内。

图2-15反映了鄂西-湘西北成矿区宁乡式铁矿在古海盆地中的分布位置、各矿区的铁矿层产出状况及其主矿层的围岩岩相特征,从图中可以看出:

Fe1矿层赋存在上泥盆统黄家磴组(D3h)中部的页岩中,主要分布于恩施铁厂坝、建始太平口、十八格、大支坪,巴东仙人岩、瓦屋场和秭归杨柳池一带,大致呈北东东向分布(图2-15)。在建始十八格和秭归白燕山矿区,该层属于主矿层。矿层主要由砂质鲕状赤铁矿矿石组成,呈透镜状、似层状产出,厚度一般较小,约0.7m左右。含铁品位平均为35%。

Fe2矿层赋存在黄家磴组上部的页岩夹砂岩或砂岩夹页岩中,主要分布于鄂西的宜昌、长阳、巴东和秭归一带,在湘西北的石门、慈利和桑植等地某些矿床中也有产出,其中在石门太清山和桑植麦地坪等矿区中,该层铁矿属主矿层。矿体呈透镜状或似层状,延伸可达5km左右。矿层厚度一般为1~2m左右。矿石主要由砂质鲕状赤铁矿组成,通常含铁30%~40%,局部有富矿产出。

Fe3矿层赋存在写经寺组(D3x)下段底部,在多数情况下,底板为石英砂岩,顶板为页岩或泥灰岩。该矿层遍布于全区,且多属主矿层。矿层在一些大型矿床中呈层状分布近百平方公里,厚度一般1.5~3.4m。矿石主要为钙质鲕赤铁矿或砂质鲕状赤铁矿,在多数情况下含铁量随矿体厚度的变大而递增,平均品位40%左右,并常有富铁矿产出。

Fe4矿层赋存在写经寺组(D3x)上段底部页岩夹灰岩中,主要分布在建始、巴东、长阳、五峰一带。在建始太平口、巴东仙人岩和瓦屋场矿区,该矿层属于主矿层。矿体大多呈薄层状(多层)或透镜体。矿石主要由菱铁矿、鲕绿泥石和鲕状赤铁矿组成。含铁品位25%~40%。

综上所述,本区上泥盆统含矿沉积岩相和矿石相随时间的演化趋势是:容矿沉积围岩岩相由以页岩为主夹砂岩向钙质页岩夹灰岩转化,铁矿石相由砂质鲕状赤铁矿逐渐向钙质鲕状赤铁矿演化,最后生成由菱铁矿、鲕绿泥石和鲕状赤铁矿组成的矿石相。Fe1、Fe2和Fe3 矿层形成于海侵沉积旋回岩系中,而 Fe4 则形成于海侵末期或海退沉积旋回岩系内。

图2-15 鄂西-湘西北成矿区宁乡式铁矿床的矿层产出和围岩岩相分布

在古海盆地北东缘的长阳火烧坪、青岗坪、马鞍山至东南部的松木坪以及宜昌的官庄一带,主矿层为Fe3,次要矿层Fe1、Fe2和Fe4在多数矿区中俱全,但矿石大多为贫矿,只有个别矿区(如松木坪)含铁品位较高。而在古海盆中心的官店、黑石板、伍家河、龙角坝和长潭河等矿床不仅规模巨大,矿石含铁品位也相对较高(TFe39%~47.5%),富矿所占比重较大,约占一半左右。

同样,在古海盆地边缘的慈利-石门一带的铁矿床,主矿层虽也为Fe3,但其围岩主要是砂岩夹页岩,矿床规模均为中小型。矿石含铁品位中等(TFe34%~44%)。

磷在铁矿石中的含量亦与矿床所处的古地理位置有关。在沉积海盆地边缘的矿床中,磷的含量较低,如在石门-慈利-桑植一带的铁矿中,矿石磷的含量大多介于0.06%~0.58%,平均品位0.36%。在古海盆地边缘靠近武当淮阳古陆的官庄,磷的含量也只有0.42%,而位于古海盆中心的官店、龙角坝、长潭河等大中型沉积铁矿床中,磷的含量普遍较高,大多为0.75%~1.1%,平均0.84%。

‘贰’ 翠宏山铁矿的铁矿储量

铁矿石原矿平均品位为48%,最高达到63%,钼矿平均品位为0.134%,钨矿平均品位为0.153%,资源总价值达到千元。该矿具有矿体规模大,连续性好,矿石品位和资源利用价值高,运输条件优越等诸多优势。
记者获得的黑龙江省人民政府参事室2009年4月印发的一份建议称,“翠宏山铁矿是逊克县最具优势的矿产资源之一,储量丰富,矿区铁矿石总储量6834.6万吨,钼储量9.39万吨,钨储量12.16万吨,锌储量51.37万吨,铜储量3.21万吨,并伴生铅、银、镉、铟等矿产。
随着时间推移,该矿增值潜力巨大。翠宏山矿业内部一位高层称,“在2010年2月,按照矿产品市场价格计算,翠宏山铁矿的价值在2000 亿元至3000亿元之间”。
早在上世纪50年代末期,翠宏山铁矿就被国土资源所勘察核定,但由于矿区的普查控制程度较低,对区内矿石类型未进行详细划分和对比连接等原因,该矿一直是一个“呆矿”,并未能得到有效的开发利用。

‘叁’ 我国最高的铁矿山在哪

最高规模的铁矿山
白马铁矿在攀枝花矿区北端,位于四川省攀枝花市米易县境内,南距米易县城35公里,距攀枝花市区113公里,北距凉山州西昌市152公里

‘肆’ 天马山矿区

1.关键控矿因素

天马山-金口岭-铜官山地区铜、金成矿主要受两个地质事件的控制:其一是石炭纪海底热水沉积成矿作用;其二是燕山期岩浆-热液成矿作用。早期矿体的诱导作用和热液对流系统中成矿金属元素及硫、碳等物质大规模的循环是成矿的关键。

天马山矿床主要容矿构造为走向北东、倾向南东的层间断裂破碎带,呈张性正断层性质,反映了天马山地区在燕山期构造活动的特点。

2.成矿物质来源

铜陵矿集区矿石硫同位素组成以富重硫为特征,硫的来源主要与海水硫及地层中膏盐硫的热还原有关,反映了区域性热水沉积作用的存在。天马山矿区赋矿地层中黄铁矿样品的硫同位素δ34S‰值分布在-13~-37范围,具有典型的生物硫特征,反映了硫化还原菌活跃的海底环境。在207Pb/204Pb-206Pb/204Pb坐标图中,铜陵地区矿床样品投点主要集中分布在造山带和上地壳铅同位素演化线附近,显示铅的来源与造山带环境有关,并有大量来自上地壳的浅源铅参与。氢氧同位素分析显示,天马山和小铜官山成矿流体具混合流体特征,大气水、地下水及变质水参与明显。

3.成矿作用

天马山-金口岭-铜官山地区铜、金成矿具有层控性、变化性及多世代性特征,并受地层、构造、岩浆岩等地质条件及物理化学条件的制约,成矿作用主要经历石炭纪海底热水沉积成矿作用和燕山期岩浆-热液成矿作用两个关键的成矿地质事件。早期矿体的诱导作用和热液对流系统中成矿金属元素及硫、碳等物质大规模的循环是成矿的关键。

‘伍’ 马鞍山市凹山铁矿()

凹山铁矿是以铁为主,伴生钒、镓、磷、硫等的大型矿床。是马鞍山钢铁公司主要矿石原料的供应基地,也是我国地质工作者70年代创立玢岩铁矿典型模式的矿床之一。

凹山铁矿位于安徽省东部马鞍山市向山镇南约3公里处,与江苏省南京市的梅山铁矿和安徽省当涂县的姑山铁矿等构成一个北东向断续长50公里,北西向宽约3—5公里的火山岩型玢岩铁矿带。总储量20亿吨,被誉为“地下铁海”。与凹山铁矿毗邻的有高村(原称陶村)、东山、梅子山、和尚桥等大中型铁矿和马山大型黄铁矿床,以及明矾石、高岭土、石膏等非金属矿床,统称为凹山矿田。

据史料记载,凹山铁矿于1912年由采石人张某在平岘岗发现矿层。当时误以为铁矿中伴生的黄铁矿为铜矿,即呈报安徽省实业科,经派人调查后始知主要为铁矿,后由当涂县知事谢凤岗筹办宝兴铁矿公司进行开发,随后发现了凹山铁矿。

最早进行的地质调查是1912年间的章鸿钊、张景光及德国人梭尔格等人,但未查到调查结果的文字记载。1917年前后,瑞典人丁格兰、德国人毕象贤等先后又进行了调查,并测绘地质图。当时凹山比高为160米,现凹山山体已不复存在,露采坑底已深达负30米。计算储量:大凹山为150万吨,小凹山25万吨,块砾矿(即今所称的坡积矿)约10万吨以上,合计185万吨。调查结果载于丁格兰着、谢家荣译的《中国铁矿志》中。

1926年,叶良辅、李捷二人调查安徽省地质矿产时,对皖南各铁矿亦曾做过详细研究,有关内容载于《地质学会会志》第五卷第一号中。

1929年,王恒升、李春昱二人在调查京汉、粤汉铁路沿线地质矿产时,亦曾至当涂、繁昌二地观察铁矿。

1931—1932年间,谢家荣等人两次调查当涂附近之铁矿。第一次由孙健初与谢家荣二人前往各矿区调查铁矿,自1931年3月初至4月,重点考察铁矿储量及其经济情况,以备筹建钢厂;第二次由谢家荣、陈恺、程裕淇三人,于当年8月开始除复勘第一次调查的铁矿外,还到江西九江调查了城门山铁矿等。有关调查结果载于谢氏等所着的《扬子江下游铁矿志》中。

谢氏等认为,凹山铁矿主要为脉状,产状陡立,由闪长岩残余岩浆分异出之热液充填裂隙而成,此即今所指的富铁矿大脉,而非凹山铁矿的主体。计算储量为398万吨。

1938年以后,日寇在矿区大肆掠夺的同时还组织了一些勘探和物探工作。由日本人佐藤舍三和筱田贡三负责,在凹山施工钻探约2000余米,并于1943年计算出凹山矿量为960万吨;此外,筱田贡三还对铁矿中的磷矿组分进行了专门研究。

凹山铁矿及其附近各矿山由于发现较早,矿石质量好且出露地表,极易开采,加之交通方便,所以很早就有开采的记载,先后在矿区开采的有宝兴公司、福利民公司和益华公司。宝兴公司成立于1912年,1917年开始开采矿区西部相距13公里的平阳岗铁矿,至1920年采尽;1924年改采凹山铁矿,但因其铁矿含磷较高而同时开采东山铁矿互相掺合使用,年产量达15万吨,矿石含铁量均在60%以上。当时全矿工人300名左右,公司资本为45万元,矿石价格为每吨7—8元。

上列公司均属半官、半商性质,他们联合于1922年筑成了通往马鞍山长江边的轻便铁路,总长约20公里。所采矿石全部经长江运销日本,仅10余年,送往日本廉价的好铁矿石达130余万吨。

1938年,矿区为日寇占领并着手恢复工作,将占领前拆毁的运矿铁路修复通车,并于1939年又成立了华中铁矿股份有限公司(也称华中矿业股份有限公司)。拥有资本约2000万元,雇用矿工等约2000余人,1939年年产量即达54万吨,此后更多,企图掠夺整个华中及华东的铁矿资源。至抗战胜利前,以其年产量推算,至少掠夺凹山铁矿石近1000万吨。

日寇主要掠夺开采富矿石,并试图开采副产品——磷灰石,曾于矿体中部开挖运输巷道一条,长约500米,开采及采矿坑道总长近千米,又从铁矿中手选磷灰石,全部盗运至日本。

抗日战争胜利后,矿山为国民政府接管,但未能及时恢复生产,而且在解放战争中将所余的机器、厂房等不动产劫走或破坏。

新中国成立后,百废待兴。1953年马鞍山铁厂钻探队成立(即凹山铁矿的主要勘探队伍。安徽省地质矿产局三二二队的前身),进入矿山进行钻探,完成主要工作量为:槽探约8000立方米,浅井1209米,坑探约1607米,钻探进尺1.10万米。探明铁矿石储量约1.4亿吨、硫铁矿约3万吨。五氧化二钒37万吨。总投资约120万元,折合每吨矿石的勘探成本为0.0133元。

1955年下半年转入正式勘探,是为第一阶段,历时约3年,于1958年3月提交了《凹山最终地质报告》。当时队长为杨永瑾,总工程师为杨源昆,报告主要编写人为鲍学文、毕庶甲、陈树林及蒋维镛等。该报告于1958年10月9日由全国矿产储量委员会批准。

在此期间,先后还有地质部三二一队、南京大学地质系55届毕业生及重工业部地质局物理探矿队胡肃之等分别进行过寻找铜矿、填制区域地质图及物探扫面等工作。

1957年,凹山铁矿开始恢复生产。当时的设计目标是首采125米水平以上的富矿体,计划1958年产矿石25万吨,以后陆续达到年产50—100万吨,总投资为673万多元,在册职工393人,主要设备有推土机2台、挖土机2台、钻机2台、运输汽车9辆。

1958年末,马鞍山钢铁公司成立,并计划在1959年建成大型钢铁联合企业。而1958年提交的勘探报告仅涉及凹山主矿体,对一些次要矿体尚未工作,因此,又继续进行了以龙虎山、萝卜山铁矿体为主的补充勘探工作;结果增加铁矿储量约1000万吨,总储量上升为1.5亿吨,每吨勘探成本降低到0.9分。1959年3月提交了《凹山铁矿最终地质报告(补充报告)》。报告编者为鲍学文。1959年11月该报告经安徽省矿产储量委员会审查批准。

1962年初,安徽省储委根据地质部指示,对1958年以后所审批的报告进行全面复查,省储委认为凹山勘探报告在储量计算方面尚存在问题,经复算将凹山铁矿总储量降低到约1.3亿吨,地下水面以下储量在未补充水文工作前作降级处理。为此,1963年5月又提交了《凹山铁矿储量重算说明书》。鉴于凹山矿山勘探时水文地质资料不足而使大部分工业储量降级,1963年8月又进行了凹山矿区及外围水文地质调查,完成1∶5万水文地质测量面积540平方公里,断裂构造调查范围187平方公里,水文普查钻探390米,抽水15层、15次。结论是强富水带只出现在矿体附近,因围岩透水性差,大规模开采不会有充沛的补给量。于1964年2月提交了《凹山磁铁矿区及外围1∶5万水文地质测量报告》,当时队长为李恩国,总工程师王东爵,报告编写人员有全望永、郭怀羔、孙宝吉、赵玉琛、张良才、孙庭芳等。

此后到1970年的8年间,凹山铁矿除矿山生产勘探外,没有进行过大规模的地质勘探工作。

1971年前后,为适应新的发展形势,确保马钢有足够的铁矿资源,延长矿山服务年限,结合凹山矿体受隐爆角砾岩体复杂构造控制而未能充分查明,加之铁矿石工业边界品位降低等因素,又进行了凹山主矿体及其外围的补充勘探。该阶段共完成钻探约1.2万米,获铁矿石储量2600余万吨、五氧化二钒0.4万吨,于1972年7月提交了《凹山铁矿外围补充勘探报告》,当时队长为刘洪友,报告主要编写人为朱文元、易武齐、赵玉琛、全望永、孙庭芳等。该报告于1972年11月由安徽省冶金地质局审查批准。

由于凹山铁矿先后进行过五次工作、四次计算储量,工业指标前后也不统一,不便生产部门使用,根据上级指示,于1973年1—3月,又进行了凹山铁矿储量总算,结果铁矿总储量约为1.8亿吨,其中富矿2400万吨;五氧化钒38万吨;黄铁矿为210万吨,其中富矿65万吨。参加储量总算的主要人员有朱文元、孙化东、张希圣、吕忠业、吕开之、徐继鸣等。

1981年5月,鉴于采选水平的提高,以往对矿石中硫、磷元素均作为有害杂质处理,未进行储量计算,经马鞍山矿山研究院及南山铁矿的选矿回收试验,证明在铁矿选矿中进行硫、磷回收利用是既方便又经济的,能大幅度提高矿山开发综合效益。据省地质局下达任务,在1973年凹山铁矿储量总算的基础上,又进行了磷、硫伴生组分的储量计算,结果为:硫储量约77万吨,折合含硫35%标矿为221万吨;磷储量约155万吨,折合含磷为30%标矿量约1200万吨。参加计算人员为黄明贵、李必钧、周利飞等。至此,凹山铁矿的勘探工作基本结束。

三二二队在马鞍山地区普查找矿中,发现、查明了一大批主要矿产地,对马鞍山钢铁发展做出了重要贡献,1980年地质部授予三二二地质队为“地质找矿功勋单位”荣誉称号。

‘陆’ Ⅲ-冀京辽吉古-中太古代陆核铁矿成矿区(冀京辽吉古-中太古代陆核与海相火山沉积作用有关的铁矿床成矿系列)

该区位于华北陆块的北部边缘,东起吉南的桦甸及龙岗地区,经辽北的小莱河地区、景家沟地区、冀东的迁安地区,至京北沙厂等地区。由地理上彼此独立分布的,地质上为古-中太古代地壳断续出露地区,呈近东西向断续分布构成的成矿区。区内集中产出中国最古老的沉积变质型条带状铁建造(BIF)型铁矿床,至今已探明铁矿床71处,储量达26.36亿吨,是国内铁矿开采重要基地之一。矿床不均匀分布集中产出形成若干矿床密集区,其中以冀东迁安矿床密集区最大,在28km2范围内已探明矿床达49个,占全区探明矿床数的69%,储量达11.8亿吨,占全区铁矿储量的45%。

本区是华北陆块内古-中太古代岩层出露地区。推测它们为太古宙辽吉、渤海两个陆核的组成部分(白瑾等,1996)。古太古代曹庄岩组、中太古代迁西岩群、浑南岩群、龙岗岩群呈大小不等的岩片(岩块)被包于新太古代花岗岩体中,约占总面积的20%左右。经受了麻粒岩相变质作用。有可靠同位素年龄证实属于中太古代的花岗岩,是迁安地区的羊崖山花岗岩(2980Ma)呈似层状体侵入于羊崖山铁矿床底板(伍家善等,1991)。

曹庄岩组(伍家善等,1991)是古太古代的变质表壳岩(3600~3500Ma),主要分布在迁安杏山、黄柏峪等地,下部为矽线黑云斜长片麻岩夹含榴(铬云母)石英岩,中部为黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩,上部为角闪黑云片岩、黑云片岩、斜长角闪岩及铁英岩。它是杏山、脑峪门、黄柏峪等一些中小型(或矿点)BIF型铁矿床的产出层位。其原始岩石组合:下部为火山建造;中部为韵律性的碎屑-泥砂质-钙硅酸盐陆源沉积建造;上部为泥砂质和硅铁质沉积建造。推测它们形成于相对稳定的浅水环境,然后历经了古太古代末期、中太古代末期、新太古代末期三次区域变质改造。

中太古代的迁西岩群、密云岩群、浑南岩群、龙岗岩群基本上由基性火山岩、中酸性火山沉积岩组成,其中基性火山岩及火山凝灰质岩石占相当数量。同基性-中酸性火山岩伴生的条带状铁建造(BIF),分布较广,在冀东迁安地区形成了规模巨大的BIF型铁矿床的集中产出区。产出以水厂、孟家沟、宫店子、大石河、马兰庄为代表的一批超大、大、中型铁矿床。以原始硅铝质地壳组成的上部岩石圈,由于地幔热流对流作用致使硅铝质地壳的开裂,可能是中太古代火山盆地形成的构造背景(伍家善等,1991)。这些开裂的火山盆地具有一定的方向性,海水较浅,规模也不大。似乎可以推测在华北陆块的北缘可能有一系列近东西向断续分布的小盆地,现在保留下来的只是它们的部分残片。各地区中太古代火山及火山沉积建造除具有某些共性之外,在火山建造规模、韵律性、火山喷发旋回性等方面还明显表现出差异性。冀东迁安及辽北小莱河地区基性火山活动强烈,在迁安地区原岩建造具明显的韵律性和火山喷发多旋回性,形成规模巨大的条带状铁矿床,而在其它地区基性火山活动相当较弱,形成的条带状铁矿床规模也较小。在吉南地区,火山建造之上的沉积变质岩,普遍有磷灰石矿化,这种高磷的地球化学场明显有别于其它地区。

古-中太古代铁矿床是本成矿区内产出的具有工业价值的重要矿床。铁矿床属沉积变质成因,条带状铁建造型(BIF)。矿床产出于古-中太古代表壳岩层的一定层位,具有明显层控的特点。古太古代曹庄岩组的斜长角闪岩+铬云母石英岩+钙硅酸盐+矽线斜长片麻岩+铁英岩组合中赋存中国年龄最老的BIF型铁矿床(≥3.5Ga)。原岩建造之下部为基性火山建造,中部为韵律性的碎屑-泥砂质-不纯碳酸盐陆源沉积建造,上部为泥砂质和硅铁质沉积建造,这反映BIF是在太古宙克拉通内部的浅水盆地中形成。经历了高角闪岩相至麻粒岩相变质后,矿石为中粗粒条带状,矿石组合主要为磁铁矿、石英、镁铁闪石,矿石品位较贫,未见富矿。中太古代岩层(迁西岩群、密云岩群、浑南岩群、龙岗岩群)是本成矿区内第二个赋矿层位,以麻粒岩+紫苏片麻岩+矽线榴片麻岩+铁英岩为代表性组合中赋存BIF,原岩建造为基性火山岩-中酸性杂砂岩-硅铁质沉积建造,反映BIF是在太古宙克拉通内断陷盆地或坳拉槽盆地,处于相对平静的浅水-半深水沉积环境下形成,铁质有可能来自火山作用,硅质来源于火山喷入海底经过对流循环和热水溶液(沈其韩,1998)。冀东迁安地区BIF较发育、保存规模最大,赋存BIF的原岩建造具有明显的韵律性特点和火山喷发的多旋回性,BIF主要赋存在中基性-酸性演化的大旋回的末期或者产于两个火山旋回之间的间隙期(钱祥麟等,1985)。普遍遭受了麻粒岩相变质,矿石为中粗粒条带状,矿物组合主要为磁铁矿、石英、紫苏辉石、(次)透辉石,矿石品位较贫,未见富矿。现在出露和保存的中元古代BIF型铁矿床已非原来面貌,有的已经多期褶皱变形和错断,又受到后期花岗质岩石(灰色片麻岩)形成演化、就位的影响甚至被包围侵吞,BIF型铁矿往往呈大小不等的构造岩片或包体状态存在,往往是在向形褶皱的岩片或岩块内保存了大型的铁矿床,如冀东水厂超大型铁矿床就是典型。正由于花岗质岩石侵入包围,使铁矿层序受到了强烈分割破坏,使成矿区内各地出露的铁矿进行区域性对比更加复杂化。

水厂铁矿床是本成矿带的典型矿床。

水厂铁矿床,是中太古代BIF型铁矿中现今探明规模最大的铁矿床。它产出于迁西岩群中三屯营岩组中。有上、下两层主矿层(厚度分别为20~200m和15~200m)与矽线石榴黑云斜长片岩、紫苏黑云斜长片麻岩、辉石斜长麻粒岩互层状产出。原岩建造为基性火山岩-中酸性杂砂岩-泥砂质-硅铁质沉积建造。经历了麻粒岩相变质。

迁安铁矿区呈紧密褶皱构造,主要由两个向形和两个背形组成。位于东部的向形控制着东矿带,西部向形控制着西矿带。铁矿体形态严格地受地质构造控制。位于迁安铁矿区北部的水厂铁矿床,矿体主要分布于南山、北山两个向形中。向形轴面走向北东45°,倾向北西,倾角70°~80°。向形东北端翘起,褶皱紧密;西南端倾伏,且较开阔,其平均倾伏角为20°~25°。矿体呈扁豆状、透镜状,大小矿体数十个,均受向形构造控制(图5-1)。单个矿体最长可达2200m,厚度变化大,在向斜核部最厚可达150m(图5-2)。

矿石组构及其矿物组合:矿石的磁铁矿粒径为0.4~0.5mm,发育条纹、条带状构造,是一种典型的沉积构造。条带的矿物成分有简单的和复杂的两种:前者主要为磁铁矿和石英;后者除磁铁矿和石英外,还有不等量的铁硅酸盐矿物。

图5-1 水厂铁矿床地质图

(据姚培慧等,1993)

Q—第四系;E2x—第三系;Z—长城系;Ar2—迁西岩群;βπω—橄榄辉绿岩;Ⅰ—北山矿体;Ⅱ—南山矿体;Ⅲ—姑子山矿体1—断层;2—不整合界线;3—铁矿体

矿石矿物组合,主要矿物为磁铁矿、石英、紫苏辉石、次透辉石;次要矿物为角闪石、黑云母、石榴子石、磷灰石、斜长石。

‘柒’ 当涂县姑山铁矿()

姑山铁矿床位于当涂县城南13公里处,距马鞍山市31公里,西南距芜湖18公里。矿区有铁矿专用线与宁芜铁路毛耳山车站相接,相距10公里。公路交通更为方便,每日有定时班车自南京、芜湖、马鞍山、当涂驶至矿区或经矿区往返。

地理位置处于扬子江下游南岸,属皖南丘陵地带,矿区东北为起伏的丘陵,西南为大片的冲积平原,标高8—9米,青山河流经矿区西部。

姑山铁矿是一座有70余年历史的老矿山。据史料记载,1912年徐静仁在姑山创办私营福民采矿公司;1913年桐城方履中租大姑山及其附近的钓鱼山、钟山等,创办振冶炼矿公司。至1936年共采出矿石50余万吨,尽销日本。1938年9月,日本侵略者的铁蹄踏进本区,先后对小姑山、大姑山、钓鱼山、钟山等铁矿进行掠夺性开采,到日本投降止,共掠夺本区铁矿石100万吨以上。

姑山矿区的矿产资源,很早就引起了国内外地质专家、学者的注意,自1912年到新中国成立,先后参与调查本区铁矿资源的有:德国的梭尔格,瑞典的丁格兰,日本的小林仪一郎、松冈辨治朗、池田早苗、中野岳三等;国内有谢家荣、章鸿钊、张景澄等。其中1923年,丁氏在北平地质调查所专报上发表了专着《中国铁矿志》,这是当时论述中国铁矿较为详细的着作,它以省分章,每章中以县分节,在安徽省一章中对《当涂铁矿》姑山矿区的铁矿储量及品位作了如下估计:

大小姑山:储量约190万吨,品位50%;

钟山:储量约300万吨,品位50%—55%;

钓鱼山:储量约120万吨。

1935年4月,谢家荣、孙健初、程裕淇、陈恺根据调查结果合着《扬子江下游铁矿志》,该着作登载在《地质专报》甲种第十三号上。谢家荣等人认为扬子江下游铁矿位于江南沿岸,交通便利,矿质优良,铁矿储量占全国储量的4.2%,是我国重要富铁矿资源之一,具有重大的经济价值。对于姑山矿区的铁矿成分,调查人员曾取样化验,结果如下:

中国矿床发现史

对于姑山矿区的铁矿储量,《矿志》上亦作了概算,小姑山216万吨;大姑山36万吨。

由于姑山矿区资料丰富,交通便利,日本帝国主义窥视这块宝地达20余年之久。对这里的矿产资源进行了频繁的调查,在姑山矿区普查时,采取了打钻、平巷勘探、物探等手段,进行了反复勘查,掌握了该区地形、地质、水文、交通、铁矿分布及储量、化学成分等方面的大量资料,为掠夺姑山矿区资源作充分准备。1945年11月,国民党经济部战时生产局苏浙皖区特派员办公处派员接管了由日本人经营的华中矿业股份有限公司所属姑山、钟山等矿山,但一直没有开采。

新中国成立后至1954年前,没有矿产开发、勘查部门的人员涉足本区。

由于姑山矿区的铁矿资源埋藏浅甚至裸露地表,被发现年代久远,究属何人首先发现,难以考证,其开采历史已历70余年。然而真正彻底揭露本矿区铁矿资源情况,是50年代至60年代完成的。从1954年起,对本区的勘查才陆续展开。

1954年10月,重工业部地质局南京分局派出地质技术人员胡承诚、袁凤山等四人来姑山矿区进行踏勘,编制了地质详查设计。由八○四队组成姑山勘查分队,进行矿区地质测量和轻型山地工作,至1956年5月地质勘查工作结束,肯定大、小姑山有进一步勘探价值。6月提出大、小姑山初步勘查设计,开动钻机4台,1957年1月提交了姑山铁矿1956年度勘查总结报告,在小姑山求得铁矿石储量2791.1万吨,由于矿床构造及水文地质均未研究清楚,未获上级批准。

在进行矿区勘探工作的同时,姑山分队派出以地质技术员蔺雨时等组成的普查小组,在当涂—芜湖间进行1∶5万的区域地质普查工作,填制了1∶5万地形地质图约500平方公里。当时杨永瑾任八○四队队长兼总工程师,杨源昆、曹执庸任地质师,沈聪祥、丛志化先后任姑山分队队长,杨永相为技术副分队长,向缉熙任地质负责人,成员有朱长兆、王达、张广民、乔兆光等。

1957年3月,重工业地质局华东分局八○八队,接收八○四队全部工作,在该队工作的基础上,提出了地表工作计划,同时填制1∶1000地形地质图1.80平方公里,并进行地质研究和水文地质勘探。1958年8月提出《姑山铁矿水文地质勘探专题总结报告》,通过水文地质勘探工作证明矿区内水文地质问题不大,其深部矿体可进行开采。1959年初即正式转入全面详细勘探阶段,通过综合研究结合少量钻探工程证实大姑山矿体不但与小姑山矿体相连,同时有向西北与西南发展的趋势,而且大姑山不但有可供选别利用的贫矿,还蕴藏有不少富矿,扭转了前人所谓大姑山矿都是贫矿和西部无矿的认识。1964年9月完成了全部野外施工。

1965年7月提交了《安徽省当涂县姑山铁矿床地质勘探总结报告书》。当时八○八队隶属华东冶金地质勘探公司(南京),队长宋洪章,地质队长高原,地质负责人蒋志模,报告主编蒋志模,主要编者邱传珠、张永良等。参加报告编写人员还有于景林、于敬国、陈佐周、王思才、顾魁振、万长溥、刘乐山等。当时华东公司还派蔺雨时来队协助地质报告的编写工作。

姑山铁矿历年勘探总投资为369万元,主要勘探工作量:钻孔133个、钻探总进尺2.54万米;槽探4592立方米,井探58米。探求铁矿石总储量1.28亿吨。全铁平均品位43.73%。平均每吨矿石勘探成本0.03元,勘探经济效益是好的,勘探报告于1972年由冶金部储委批准。

1954年5月16日,在姑山矿区打响了马鞍山矿山生产的第一炮,姑山矿场作为马鞍山铁厂的下属车间正式宣告成立。30多年来,姑山铁矿从一个手工开采的小矿山建设成为采掘、运输、选矿及生活福利设施配套齐全的现代化矿山,对马钢的发展做出了贡献。建矿35年(1988年末),共生产铁矿石1534.26万吨(原矿),生产入炉矿石830万吨,入选矿石727万吨,生产铁精矿354.8万吨。产品品种由建矿初期的单一原富矿发展到今天的高炉富块矿和铁精矿。1988年工业总产值2215.42万元,是马钢第二大原料基地,现年生产能力达100万吨。

姑山铁矿体主要产于辉长闪长岩侵入接触内带及其附近,成似穹窿状,其长轴方向为北东70°,长1100余米,短轴宽880米。矿体向四周倾斜,一般北部倾斜角在40°—60°;南部近似水平。地表出露矿体标高75米,垂直延深为481米。分布范围0.745平方公里,主要矿体厚度10—140米,平均厚度为60.6米。矿体边缘有呈分叉尖灭现象。此外,火山沉积岩层中分布有沉积型铁矿,长140米,厚40米,呈透镜状。

矿石矿物成分较简单,主要有赤铁矿、假象赤铁矿、半假象赤铁矿、磁铁矿、穆磁铁矿、镜铁矿、褐铁矿等,并以前四种为主。矿石自然类型有:致密状赤铁矿石、磁铁矿石,角砾状赤铁矿石,网脉状赤铁矿、磁铁矿石,浸染状赤铁矿、磁铁矿石。伴生有益组分五氧化二钒含量为0.11%,与铁含量呈同消长关系。有害杂质硫一般含量为0.05%左右,平均含量0.38%

矿体围岩蚀变有高岭土化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化、青盘岩化、硅化、角页岩化。高岭土化主要发育于近矿的辉长闪长岩中,其蚀变程度,随着与矿体距离的远近有由弱到强的规律,主要是斜长石被高岭石交代,保存了斜长石的残形;碳酸盐化主要见于矿体附近高岭土化辉长闪长岩的外缘;硅化和角页岩化主要见于近矿的页岩、灰岩中,其次在侵入接触带的页岩、灰岩中。蚀变强度不一,次生石英成微晶细粒交代灰质岩及页岩。

据本矿床地质特征,本区主要矿体可能属于岩浆期后中(偏高)温热液矿床,出现在火山岩中的矿体也可能属火山喷发沉积矿床。也有人认为属于宁芜型玢岩铁矿或矿浆型铁矿。

矿床负300米以浅矿体的勘探程度,可以满足矿山设计、生产需要,西北端负300米以下矿体尚缺乏工程控制。另根据矿区构造与成矿特点,矿区南面可进一步寻找同类型热液矿床;同时注意,在姑山外围火山岩分布区寻找与火山岩有关的铁矿。

‘捌’ 西康冕宁县泸沽铁矿山磁铁矿

导言

泸沽铁矿自经常隆庆勘察后,以其质佳量多,推为西南第一铁矿,遂得闻名于世。抗战以来,地质矿冶学者之前往视察者,颇不乏人,然皆限于时间,多未能详尽工作;至于矿床之成因每多猜度之辞,而矿量之估计亦失之过多,其报告均不足为实际开发之参考。本所有鉴及此,遂命淇等担任该矿较详细之地质调查,俾于铁矿成因及其储量,有一较为可靠之观念及纪录。

兹次工作,于二十八年十一月一日开始,凡十一日而毕,完成矿山泸沽间五万分之一地质略图一张,矿山二千分之一地形地质详图一张,划定国营矿区界线,并曾雇工掘有探坑十二处,以明矿体之分布及延长情形,藉便矿量之估计。矿区内野外调查系用“露头测绘法”。工作完毕后,曾在西昌草一急就报告,略述该区地质矿床及矿量概况,并附有钻探计划。

此矿不但在经济上颇有价值,而其地质矿床情形,在学术研究上,尤饶兴趣。兹以限于时间,根据野外所得材料及显微镜下之初步观察结果,纯从铁矿本身立论,撰此报告。至于本区内花岗岩及其围岩所呈接触变质之详细情形,容有机会,再详为讨论。

兹次调查承邓司令秀廷、西昌行辕张主任笃伦、张组长化初及常专员隆庆等多方照料援助,俾工作得以顺利进行,特书此以致谢忱。

交通及地形

泸沽在冕宁城东南七十里,西昌城北一百二十里,地处安宁河上游,为冕宁西昌间及富林西昌间二大通道相会之所,交通尚便(图版二)。乐西公路完成后,客货运输当更便捷。产矿地俗称铁矿山,在泸沽东南约二十里。

矿山铁矿露头最高处海拔约2,400 公尺,高出泸沽700 余公尺;自此至泸沽有二小路,运输皆颇困难。第一路先向西行,四里许至庙湾,顺坡下降凡500 公尺,然后折向北西北,入一深谷,下行十里余至南冲沟口,平地在望,复二里至泸沽。第二路首向北东北行,顺坡沿沟而下,七里至延进沟,较矿山低约400公尺;自此折向北西北,河谷尚称平宽,下降200公尺,行八里至高士桥;更折而西南,入一较大河谷。路循石壁而行,七里出山口,复一里至泸沽,下降凡100 公尺。附近夷民下山,多取道第一路。矿山东南五里有劣质无烟煤,现有汉人开采,可供家用燃料。

矿区内(图版一)地形简单,起伏平缓,惟其北部侵蚀较盛,山坡颇陡。区北赴泸沽二路之旁,地势低下,山形更峻。就全区而论,当为壮年地形上升后而复经近代较剧烈之侵蚀者。

地 层

泸沽及铁矿山一带之地层,类皆已经变质,从未觅得化石,其时代颇难确定。今分述于后。

一、前二叠纪(?)变质火山岩系

本系为流纹岩类火山岩,复经动力变质,而造成多种不同之岩石。其分布区域限于南冲沟两侧,均向东南或东东南倾斜。兹将沟中所见之剖面列后,以示其层序之更换及岩性之变化。

辛.稍经动力变质之流纹岩,厚约540 公尺。多为绿色及灰绿色岩石,含有长达三公厘之石英及长石斑晶尚多,时具清晰之流纹结构。显微镜下观察石英斑晶曾被腐蚀,呈应变消光影;长石以微斜条纹长石为主,亦有少数钙钠长石。石基由微晶质石英、钾长石及酸性斜长石组成,亦有少量绿泥石。变质者呈明显之褶页状结构(与原生之流纹结构约相平行),斑晶拉长成条状或扁豆状,表面有丝绢光泽。薄片中之石英及长石皆有曾受动力挤压之证;“石基”内含有绢云母极多,有时竟成波纹状之条带,亦有方解石、绿色角闪石、榍石及锆石等,凡此皆由长石及其他原生矿物及杂质由动力变质生成者。本层之上部与二叠纪大理岩及石灰岩呈断层接触。

庚.侵入于火山岩系之灰白色粗粒花岗岩(较老花岗岩)中,露头宽约1,700公尺,其性质及产状见侵入岩节中。

己.稍受动力变质之流纹岩,厚约270 公尺。其岩石性质与辛层相似。

戊.绿紫色石英绢云母片岩及黄绿色千枚页岩,厚50 公尺。本层以片岩为主,乃浅绿以至银灰绿色之片状岩石,偶有紫色层块,含豆荚状白色小粒甚多,与片理约相垂直之节理及磨光面上,原生流纹结构间或隐约可辨。显微镜下察视与辛层内褶页状变质流纹岩相似,惟其动力变质程度较深,偶具糜棱岩(mylonite)之雏形;白色斑点乃引长及应变之石英及长石(以钾长石为主,亦有条纹长石及钙钠长石),或二者之小微粒结集体;“石基”之成分亦相类,但绢云母较大,且有小量绿泥石之存在。详细岩石叙述兹姑从略。

丁.绿灰色石英斑岩侵入岩层,厚约18公尺。

丙.绿色石英绢云母片岩,厚约540 公尺。其岩石性质与戊层内之片岩相似,亦由流纹岩类火山岩变成。

乙.绿灰色石英斑岩侵入岩层,最厚处达130 公尺。此类岩石组织致密,含有石英及长石斑晶,其上部与片岩近接处,略呈褶页状结构,与后者之片理几相平行。其岩石性质见后。

甲.绿色石英绢云母片岩及黄绿白色千枚状页岩。露出者厚百余公尺,底部为冲积层所掩覆。本层似以页岩为主。

根据上述剖面(除去侵入岩),本系总厚度在1,000公尺以上,惟其间是否有因构造关系而致重复露出者,尚难断言。变质程度下部较上部为深。促成变质之主因为动力之活跃,与某一造山运动有关。就其影响范围之相当广阔及其造成新矿物之种类而言,殆已进入最低级区域变质之园地矣。

自泸沽顺安宁河谷南行以迄会理境永定营,谷东支流沟口之较老及现代冲积层内,常含有本系岩石之大小砾石颇多,半站营附近似又有紫色及绿色流纹岩(稍经变质)之露头,可见本系在安宁河流域分布颇广,其时代容后讨论。

二、二叠纪大理岩及石灰岩

自庙湾以至铁矿山,本层分布颇广,接近花岗岩者为中粒大理岩,稍远者为细粒大理岩,更远者为局部结晶石灰岩及石灰岩。泸沽东南五里花岗岩中之大理岩包体,当属同层。大部质纯,仅部分含镁,所呈之接触变质及热液变蚀容后再述。成层颇厚,其风化面上时有小椭圆形球体凸出,状如他处二叠纪栖霞层内所习见之燧石结核,惟已变为方解石、透辉石及斜长石等矿物。全层厚度至少在300 公尺以上。其下部似与变质火山岩系呈断层接触。

三、三叠纪(?)石英砂岩层

本层位于大理岩及石灰岩之上,厚约400 公尺,以深绿灰色石英砂岩为主,风化后为浅黄色,偶呈灰白色,底部及中部夹有绿黄色千枚状页岩多层。石英砂岩内之石英大部皆经再结晶作用,与少数变换之黑云母及绿泥石共生;接近铁矿处岩石呈角砾状,石英现“应变消光影”,示其曾受猛力挤压。本层岩石之所以轻微变质者,局部受较新花岗岩侵入时高温之赐,局部或由于与造山运动有关之区域变质。二者发生之前后,尚难断言。

四、侏罗纪煤系

石英砂岩层之上为煤系,曾受极轻微之区域变质,露出于铁矿山东南,由黄绿色硬砂岩及长石砂岩与黑色页岩或板状页岩组成,含有厚自三十公分至一公尺之无烟煤一层。

地层时代之商榷

上述地层俱经变质,未见化石,故时代不易确定;火山岩与大理岩等为断层接触,二者生成之前后,亦不易断言。舍接触变质不谈,而专论区域变质现象,则变质火山岩系下部之变质较上部为深,而所含粘土质岩石之变质程度,亦较庙湾附近断层线以东同类岩石为深,故火山岩系似为最老之地层无疑。泸沽及铁矿山间岩石,谭锡畴等称为二叠纪麻哈系,包含片岩、千枚岩及大理岩等,常隆庆则称南冲沟之岩石为侏罗纪片岩。试与附近各地比较,煤系或属于侏罗纪(或上三叠纪),大理岩及石灰岩恐属二叠纪;以是,石英砂岩暂归三叠纪,火山岩系假定为前二叠纪或二叠纪。古生代酸ˊ性火山岩系在我国尚系首次发现,因其喷发程序未经详细研究,而时代亦未决定,故未创新名。

构 造

一、褶皱

变质火山岩系内流纹岩之流纹层面,与次生之褶页面及片状层面约相平行,大致向东南或东东南作三十余度乃至七十余度之倾斜。铁矿山附近,大理岩及石英砂岩(图版一)呈一向斜及二背斜之构造,轴向大致作西北东南方向;均向东南倾没,以受花岗岩侵入之影响,其形已不完整。在东北之背斜向东南延长至延进沟尾,而有煤系之出露。

二、断层

前述庙湾附近之断层走向约为北东北南西南,线西似为仰侧,断层面倾斜方向无法推定。较新花岗岩中大理岩包体与南冲沟火山岩及较老花岗岩间,似本有一断层存在,且在上述断层之延长线上。铁矿山附近(图版一)复有一南北向之小断层,断层线西为仰侧,断层面近乎垂直。此数断层之发生,均在较新花岗岩侵入以前。

侵 入 岩

泸沽铁矿山间共有三种侵入岩,俱属酸性,今依其时代之先后,分述于后。

一、石英斑岩

如前所述,变质火山岩系中有二石英斑岩侵入岩层,一厚18公尺,另一厚130 公尺;均为绿灰色致密岩石,含宽一公厘长二公厘之石英及长石斑晶。显微镜下石英斑晶曾被腐蚀,呈应变现象,长石斑晶以正长石及条纹长石为主,石基则为石英及长石(包含钾长石及钙纳长石)之微晶结集体,并有少量之绢云母(局部呈代换长石之证)及微量榍石与绿泥石,其成分既与流纹岩相似,来源亦当雷同,目之为火山喷发末期之侵入体自无不可。以其层厚,致中部不易受动力之挤压而明显变质,仅于薄片中能见其踪,惟其边缘常略呈褶页状结构,为区内最老之侵入岩。

二、较老花岗岩(粗粒花岗岩)

高士桥泸沽间有灰白色粗粒花岗岩,具有长达二公分余之钾长石斑晶,与岩内黑色矿物等,约作平行排列,局部呈“片麻状”,似为原生之流层(flow layer;fluxion banding),谭、李以之属康定片麻岩。南冲沟中段侵入于火山岩系之花岗岩,粒粗色亦灰白,属同类岩石。上下与围岩平行接触,其边缘部分(上下各宽二三百公尺),宽达一公分余,长达二公分半之钾长石斑晶(时具卡尔斯柏双晶)与黑云母等略作平行排列,此种平行结构,固应名之为流层,实曾部分遗袭围岩之原生结构,盖在接触带内,具有浸染杂岩系(injection complex)内所习见之间层状侵入现象(图版四,图一)。中部亦偶含较小之钾长石斑晶,黑云母多成团块,无定向排序。薄片中观察,石基内矿物以石英及正长石为主,呈文像组织,黑云母稍受变蚀,石英呈应变消光影,亦有antiperthitic钙纳长石。围岩似未受明显之接触变质。

三、较新花岗岩(伟晶化电气石花岗岩)

铁矿山以北山上此类岩石分布颇广,侵入于火山岩系、大理岩、石英砂岩及较老花岗岩中,极易风化作成砂粒。此为一灰白色中粒乃至粗粒之深造岩,时呈伟晶状,偶含体积达6 公厘×10公厘×25公厘之钾长石斑晶。除长石及石英外,黑色之电气石细柱亦颇多,最长者达七八公厘,分布不均,常结成团块,另有少量黑云母或白云母,偶有浅黄绿色之黄玉小粒或柱体。显微镜下观察,钾长石斑晶呈“脉状及块状”之“条纹”组织(patch and vein perthite),足证其结晶后,曾受含纳高温流体之影响,而生局部交换作用。“岩基”中长石以微斜条纹长石为主,亦有钾长石及钙纳长石,石英之一部及电气石(呈蓝色及淡蓝色之多色性)系交换长石或黑云母而生成,而此二矿物与长石、黑云母及黄玉等,又常为白云母或绢云母所部分交换;新鲜之黑云母绝无仅有,偶或变成绿泥石;黄玉时伴电气石而生。可见此种岩石本为一中粒至粗粒之黑云母花岗岩,将近凝固时,为伟晶花岗岩浆所浸染交换,而有粗粒条纹长石、石英(此种石英时具局部晶形)以及黄玉之生成,一小部石英及电气石则结晶稍晚。此后又受热液影响,前列矿物即为白云母(或绢云母)及少量绿泥石所交换。

接触变质

铁矿山一带接近花岗岩体之围岩,均受其侵入时之高温而变质;其他各处之围岩亦应呈接触变质,以观察未周,其详不得而知。今将采集所得之接触变质岩石(其产地均在图版一以内),撮要分述于后:

甲.大理岩 质纯石灰岩变质后为洁白大理岩,除方解石外几无其他矿物;具白云石质者,则变为蛇纹石大理岩(本为镁橄榄石大理岩)。距铁矿远者,为白色细粒或中粒岩石,或含有不定量之黄绿色或深绿色椭圆粒或团块,偶有磁铁矿微晶或白云母片。显微镜下观察,方解石成不规则之块粒,微呈应变,绿色粒块为蛇纹石,常含铁矿微粒,偶有方解石小块及镁橄榄石残粒,近临此种复杂组合之方解石,间具部分晶形。在一标本内,长柱形(最长者可达二公厘许)菲角闪石与残零镁橄榄石密切共生。此外,尚有不规则之柱石(针柱石或中柱石)或片状白云母结集体,中含少数磁铁矿晶粒及散布之方解石菱形体,与其相接之方解石常示结晶边缘,并附有棕黄色非晶形铁质(图版四,图二B)。上述各矿物中,镁橄榄石、菲角闪石及不规则方解石当均为接触变质之产品;柱石、白云母及磁铁矿晶柱系较晚之热液与大理岩交换而生成者(交换之迹,薄片中颇为明显),与其接近之残留方解石,即受热液之影响而再结晶,显示晶形。蛇纹石化作用发生之时期尚难确言,或与热液期相合,亦未可知。蛇纹石大理岩之受极明显热液作用者,其中微晶质蛇纹石常结集成不规则层片,且含有浅黄绿色纤维状蛇纹石(石棉)细脉。

近邻铁矿体之大理岩,常含有褐黑色斑点及团块。薄片下观察与前述者颇相似,惟方解石块粒之应变程度较深;褐黑色部分,即上述之白云母或柱石结集体,但其中所含之磁铁矿粒往往较多,包含及两旁方解石之晶形更为完整(图版四,图二A),且多无应变现象,附生之非晶形铁质亦较密。可知大理岩受挤压之主要时期是在接触变质以后热液变蚀以前,所受挤压及热液变蚀程度之深浅,则视距铁矿体之近远为依归。

乙.钙矽酸盐类角页岩(Lime-silicatehornfels)于铁矿山丙矿体南端之西约280 公尺处(距花岗岩接触约90 公尺),大理岩中见有“粘土质石灰岩”一层,现已变为钙矽酸盐类角页岩,原生层次尚大约可辨。组织较粗者,为含钙较富之层,作绿灰色,含菱形十二面体之钙铝柘榴石,轴径之最长者达一公分。在显微镜下,见有二种组合:一为钙铝柘榴石—符山石,含有小量酸性斜长石,与高尔德许密脱氏(V.M.Goldschmidt)之第十类及第八类角页岩相似,另一为钙铝柘榴石—透辉石—符山石,并有微量方解石,属高氏第十类角页岩之支类。柘榴子石呈非均质,具聚片双晶,故其生成时之温度在800℃以下。

组织较细者,含钙质较少,为灰绿色及绿灰色致密岩石,略成薄层状,即所谓calcflintas者是。颗粒较粗之层,以透辉石为主,绿帘石次之,亦有少量酸性斜长石或竟系正长石;较细之层以透辉石细粒为主,其次为酸性斜长石并有少许石英。二者属于高氏之第八类支类及第七类。其他较不普通之组合,兹姑从略。

丙.变质之“燧石结核”蛇纹石大理岩中之“燧石结核”现已变为浅灰绿色及灰白色之层状个体。据显微镜下观察,见有下列四种层状组合:

(1)大块透辉石。

(2)小粒透辉石+中性斜长石+微量绿泥石。

(3)中性斜长石+方解石+微量白云母。

(4)方解石+微量透辉石及斜长石。

试与燧石原来之化学成分相比较,则知当变质作用进行时,有大量矽酸盐自结核外移,而有碳酸钙及氧化镁等化合物之加入,致造成此种与钙矽酸盐角页岩相似之岩石。

丁.石英砂岩 本区内砂岩之变为石英砂岩局部当与电气石花岗岩之侵入有关。

侵入岩之时代问题

石英斑岩之侵入,在火山岩系堆积之末期,约在古生代之末;电气石花岗岩之凝结则在侏罗纪(?)煤系受褶皱以后,至早在中生代中期。较老花岗岩之时代较难推定,就其产状而言(其边缘成间层状侵入于围岩),约在变质火山岩系受初次褶皱运动之末期。

矿床

一、矿体

铁矿山附近共有矿体三个,形状不甚规则,相距不远,中以岩石相隔,生于石英砂岩及大理岩中,距花岗岩之接触不远。其延长方向与石英砂岩层构成之向斜轴成50 °~80 °之交角,或与花岗岩侵入末期所成之破裂带相合。各矿体均具有发育完善之节理面三四个,颇利开采;且因此之故风化特易,靠近地表部分风化极甚,常成破碎质劣小块;较深处节理面特多,稍受外力之移动,其矿质亦劣;复下为坚实部分,略经风化,节理面较少,矿质最佳;故在“露头”较佳处,常能依其风化之程度而分成三带,如图版四图三所示。

甲矿体最大,长达300余公尺,最宽处在50公尺以上,向南东南倾斜颇陡。大部生于石英砂岩中,两端则在大理岩内。分布普遍之节理面有二,其倾斜为 S15 °±E∠40 °~45 °及 N—N10 °W∠50 °~65 °,局部发育者尚多。大部为坚块状磁铁矿,亦有少数小晶体,偶有赤铁矿及镜铁矿,小粒石英有时分布尚广,小孔内间或风化成褐铁矿;接近边缘处石英较多,或竟成团块,杂有微量氧化铁时,转呈红色,石英岩及石英角砾岩碎块亦常见及。

乙矿体较小,长200余公尺,最宽处亦达50余公尺,亦向南东南陡倾,大部分生于石英砂岩中,其东端则在大理岩内。分布普遍之节理面有二,其倾斜为 S60 °+E∠45 °~50 °及S60 °~70 °W∠40 °±。其组成矿物之种类及变化情形与甲矿体相似。

丙矿体最小,长约百余公尺,最宽处达30 余公尺,向东东南倾斜,生于石英砂岩中。分布普遍之节理有二,其倾斜为N20 °~30 °W∠60 °~70 °及N60 °W∠50 °±。亦以块状磁铁矿为主,含石英粒较多,故其质较差。

三矿体以西以北之山坡,有坚纯铁矿块(最大者体积在二三立方公尺以上)组成之山坡堆积层,偶或含有石英砂岩及页岩等碎块,杂以少量泥土,厚自半公尺至三四公尺不等,是为浮皮碎块铁矿层。

二、围岩及热液变蚀

铁矿体之围岩以石英砂岩为主,接近矿体者,时呈角砾状,多受铁质浸染及交换,或呈脉状或呈块状;此可与铁矿体边缘含有石英岩或角砾状石英岩碎块之事实相对照。薄片中观察,石英结集成各种不规则之团块,呈明显之应变现象,为“破裂之岩石碎块”;磁铁矿亦有团聚之趋势,间杂以石英及稍经变蚀之棕色黑云母,偶有白云母,似占“碎块”间之“碎粉”部分。可知石英砂岩之呈角砾状,在接触变质以后(否则石英之应变现象即不能保存),铁矿生成以前。黑云母似为接触变质之产品,所呈之变蚀及其共生之白云母,与含矿热液之活动有关。

铁矿旁大理岩所受之变蚀情形已见“侵入岩”节“接触变质”段中,兹不赘述。接近矿体者,其方解石之应变程度远较他处为深,此种现象颇可与矿旁石英砂岩之呈角砾状相比拟;二者对于动力之反应,其方式虽有不同,然均曾受其挤压(接触变质以后,热液变蚀以前),固无疑问也。吾人因可推定矿体之所在与数破裂带约相符合,促成此种破裂之动力,或仍与电气石花岗岩之侵入有关,惟其终止之时稍晚。

综上所述,矿体围岩所呈之热液变蚀,在野外工作时虽难以辨别,然在显微镜下观察则颇为明显。角砾状石英砂岩内黑云母之变为“绿色黑云母”及白云母之产生皆受其赐。大理岩内常见之磁铁矿柱石或磁铁矿白云母团块,其旁方解石往往再度结晶,足证其影响范围之广。花岗岩内之次生白云母,谅系同期产品。变蚀程度之距铁矿体愈近而愈深(见前),变蚀所成矿物之与不定量磁铁矿粒每密切共生,明示此种变蚀与成矿作用有密切关系,且实为后者之副产品。

三、矿物

矿体几全由磁铁矿组成,所含之少量赤铁矿,或系同时生成。镜铁矿之产生较晚,恐与时代较迟温度较低之热液有关。褐铁矿系风化产品。围岩内之柱石及白云母,其生成时之温压情形,与磁铁矿相仿。矿内石英大部乃导源于石英砂岩,或一部来自上升矿液,亦未可知。

四、成因

区内三矿体距电气石花岗岩之接触不远,即未经详细研究,亦可推知二者关系之密切。花岗岩受伟晶化作用所成之电气石及黄玉,与热液变蚀所产生之柱石,均为挥发质元素之化合物,则二者成因上之联系更得确定。矿体既沿破裂带而生,其延长方向又约与花岗岩接触带相平行,若谓其不受侵入岩之影响又乌可得乎?

矿内从未见有接触矿物,又据各方研究,其生成晚于花岗岩之接触变质及其侵入时所生之“动力变质”,故决不能目之为接触变质矿床。矿体几乎全由磁铁矿组成,与之相连之热液矿物有柱石及白云母等,边缘部分含有石英砂岩残体及石英团块,围岩曾为铁液所浸染交换,则其属于深造热液交代矿床无疑,与道孚县菜子沟铁矿颇可比拟。

综前所述,吾人可归纳得一较近期岩浆活动及矿床生成史如后:在中生代中期以后,花岗岩浆侵入于铁矿山以北之石灰岩及砂岩中,后二者即受其高温之影响,而变为大理岩及石英砂岩,变质矿物生成时之最高温度在800℃以下。旋有来自同源之伟晶花岗岩流体上升,与花岗岩相交换而造成电气石、黄玉及石英等。当侵入岩逐渐凝冷时,围岩亦随之而收缩,隙裂以生,沿此虚弱带偶有小规模错动之发生,岩石内之石英及方解石即呈应变焉。酸性岩浆及挥发性流体上升后,地壳深处岩浆体内之铁质得以集中,后遇机缘与残留之挥发物随同热液而升入地表,铁质即沿虚弱带(破裂带)而凝成矿体,其他杂质则与液体散入围岩及花岗岩中,二者因呈变蚀,其变蚀之程度,则距上升通道愈近而愈深。花岗岩浆之温度颇高,围岩内多种高温矿物得以生成;泊乎铁液之升近地面,温度已较低,然犹有相当热力,足以“同化”及交换巨量围岩。

五、矿质

本区铁矿矿质颇纯,惟常含有石英小粒结集体,靠近矿体之边缘更有角状及圆形石英砂岩及角砾状石英砂岩散块,而尤以丙矿体为然。此次所采标本业经本所化验室向斯达、王懋谦二先生分析,今将其结果列后以示其成分之一斑:

崔克信地质文选

甲矿体之平均含铁量为67.07%,不溶物(大部为矽氧)为5.55%,十三项分析中仅有二项(矿体极西端之标本)之铁量在60%以下,不溶物在10%以上。乙矿体之平均含铁量为69.59%,不溶物平均量为 3.64%,七项分析中最低铁量为67.15%,最高不溶物量为9.50%,此标本采自矿体之边缘。丙矿体标本中除铁化石英角砾岩不计外,含铁量最高为63.50%,平均为60.26%,不溶物最低量为5.00%,平均值为6.74%。故就上述比较,乙矿体之成分最佳,甲矿体次之,丙矿体更次之。本区铁矿之平均含铁量,当远在65%以上,不溶物平均数亦不致超过5%,成分甚佳。又据常隆庆之报告,矿体(甲矿体?乙矿体?)中部平均含铁 65.85%,含矽氧 4.90%,含磷0.05%,仅具有硫之痕迹,首二项数字与此次分析结果相符,而矿内磷硫之微亦由此可见。

六、矿量

铁矿露头不多,大部见于前人所开之矿坑中,为确定其分布及延长情形,以便约算矿量计,曾雇工掘有探坑十二处。其厚度之变化颇大,形状亦不规则(图版一)。深入程度及上下变化情形本难测度;然同一矿体露头高下之差既可达65公尺(甲矿体),而其体积又相当广大,自可延深至最低露头以下数十乃至百余公尺处,惟其厚度恐有渐减之趋势,矿量之估计即依此为原则。此次计算矿量之标准有三:①比重姑以4.2 计;②三矿体分别分段估计,然后合成总量;③矿量分三次估计,第一数乃每段最低露头水平线以上之量,为可靠储量,第二数乃假定矿体深入至最低露头以下30(丙矿体)或50(甲、乙)公尺水平面处之总储量,为可能储量,第三数假定之矿体深度较第二数复加30(丙)、50 以至60 公尺不等,长度不变,厚度较前减少约四分之一,为约计储量。今将三矿体个别及共有矿量列成下表,至于估计所根据之材料数字,以限于篇幅,兹姑从略。

崔克信地质文选

浮面矿石堆积层分布面积约呈长方形,长380公尺,宽140公尺,其平均厚度姑定为 1.5 公尺,其内三分之一为岩石散块及泥土,比重为4.2,共有铁矿量为

崔克信地质文选

则全区可靠总储量为二百余万公吨,可能总储量为五百余万公吨,约计总储量为七百七十万公吨。

上述之估计,系仅就地面观察及粗略试探结果而计算者,较精密之矿量计算,须俟他日钻探后,始能着手,本区之钻探计划,已见淇等所着之简报中,兹不赘述。

前人所估计之储量,远较此次计算所得者为大,盖因限于时间,未作较详细之调查;致误认铁矿分布之区域为一巨大矿体也。

矿业及开发之展望

此矿开采极早,附近矿坑甚多,调查时有邓秀廷司令太太派工人二名在甲矿体中段中部开掘,每日用马运矿石约一千至二千斤,至泸沽华兴铁厂冶炼。该厂成立不久,有炼炉一座,每日出铁七百斤至一千斤。

本区铁矿成分颇佳,可能储量达五百余万公吨,约计储量达七百七十万公吨,在铁矿贫乏之吾国,已称大矿。地处交通大道之旁,矿体上部可露天开掘,开采运销之易,自在意料中。惟炼铁首赖焦炭,而南北数百里内,无可以开采之炼焦烟煤,则此矿之盛大开发,恐在铁路线完成之后矣。为救济国难时期铁荒起见,亦可先事小规模开采,在泸沽设改良小炼铁炉多座,以增生铁产量。惜附近森林稀少,木炭供给问题恐亦不易圆满解决。

图版四说明

图一、庙湾西北800 公尺处天然剖面,示粗粒花岗岩及流纹岩之接触情形。Rh.已受动力变质之流纹岩,成层状包体,局部为花岗岩岩浆所冲断;Gr.粗粒花岗岩,具有流层结构。

图二、热液变蚀之大理岩,放大24倍。A.含有磁铁矿、白云母及菱形方解石之结集体(M-M),其旁之方解石呈局部晶形,附有黄褐色非晶形铁质。B.含磁铁矿(M)、柱石(S及方解石之结集体,其旁方解石附有黄褐色非晶形铁质,有具结晶边缘者)。

图三、甲矿体中部大明槽剖面,示铁矿之风化情形及其所具之节理。1.坚实矿石稍经风化,具有节理面;2.风化颇深节理甚多之矿石,稍经移动;3.破碎铁矿;4.表面掩盖物,含有铁矿碎块极多。

图版一

图版二

图版三

图版四

‘玖’ 我发现了有坐山有铁矿,请问怎么样才能自己合法开采越详细越好,就...

发现有矿之后要先办探矿权证,一般是去省国土厅办。你要提供矿区的具体位置,然后他们会帮你查一下有没有重叠(与别的矿权)、看看是否在政府的什么保护区么(有些保护区不允许开矿)、或者看看是否和政府什么规划有冲突么(比如这里本来要建什么大工程的,一般就不给批了)。然后,如果什么都没有重复,就可以给你办了。当然这是需要时间的,长短不好说,起码数个星期吧,因为国土厅还要咨询当地国土局。你还得交一部分钱,不多,看探矿权面积。

有了探矿权证,就可以探矿了,意思是先把矿探清楚到底有多少。探矿的工作是地质部门的活,你得请地质部门的人来帮你做,你出钱。这个一般花费数年时间,花费金钱说不准,一般要几百万(二三百万的也有)到几千万(四五千万的也有),根据矿体赋存的深部不同、勘查难易程度不同等等。

一般铁矿到了详查阶段就基本清楚具体有多少矿、能不能采、能不能选、好不好卖等等问题了,这些都解决之后,后面还有不少环评啊、规划啊之类的报告要做,都是后期的事情了,能做下来的话,就可以办理采矿证了。这个阶段也得花费数十万到百多万。

办了探矿权证之后,每年还要做年检,就是检查你有没有花钱投入勘查。这个阶段就可以转让了。当然,往后的采矿权阶段也是可以转让的。

‘拾’ 冀鲁晋豫皖苏铁矿成矿区

在中朝准地台区的冀西南、豫东北、晋东南、鲁中、苏北和皖北等地区,广泛分布着矽卡岩铁矿床。铁矿主要赋存于燕山期中(偏碱或基)性岩浆杂岩体和以中奥陶统的碳酸盐围岩为主的接触带及其附近,少数矿床产于中、酸性侵入体和寒武系、下奥陶统的碳酸盐围岩的接触带。由于这类铁矿在河北邯邢地区分布较集中且有一定代表性,故又称为邯邢式铁矿。

在大地构造上,铁矿主要分布于地台隆起区边缘的坳陷带或隆起区内的次一级坳陷带的边缘。成矿区内,由东向西可进一步分为3个成矿带:①鲁中-皖北成矿带,包括山东济南、莱芜、金岭、江苏利国和淮北一带的铁矿;②太行成矿带,包括太行山东麓冀西南邯邢和豫北安阳林县地区的许多铁矿;③太原-临汾成矿带,包括太原东南部的孤堰山和临汾东南部的塔儿山、二峰山等地的铁矿。上述各成矿带呈北北东向或近南北方向延展,基本上受华北幔坪中北北东向深断裂的控制。

区域内,北东向、北北东向断裂构造和近东西向断裂的交会处,常常是岩浆侵位和铁矿成矿作用的有利场所。

从成矿岩浆岩形成的时间看,大致可分为燕山早、中、晚3期。

1)偏基性的岩类,包括辉长岩-闪长岩、辉石闪长岩、角闪闪长岩等,一般形成时间早,同位素年龄为170~140Ma,如山东济南和山西平顺20亩等铁矿区。

2)中性岩类,包括黑云母闪长岩、闪长岩和二长岩等,形成稍晚,同位素年龄为140~110Ma,属燕山期中期。这是本区最重要的铁矿成矿期,大部分铁矿床的成矿岩体都形成于这一时期。

3)碱性岩类和部分中基、中酸性岩类,形成时间更晚,包括钠质正长岩、霓辉正长岩、闪长玢岩和二长花岗岩等,同位素年龄为120~70Ma。这类岩体主要伴生铜矿化,个别矿区还伴生稀土-铁矿化(淮北旗杆楼)。

图3-1 中国矽卡岩矿床分布略图

成矿侵入岩的岩性组合和岩石化学成分,自鲁中矿带→太行矿带→太原-临汾矿带有一定变化,从东向西由中基性(基性)→中性→中偏碱性过渡的趋势。济南地区为辉长岩辉长苏长岩-角闪闪长岩-石英二长岩组合,莱芜地区为角闪辉长岩-辉长闪长岩-闪长岩-石英正长岩、正长闪长岩石英二长岩组合;太行地区主要为角闪闪长岩二长岩类,局部有辉长岩;而太原—临汾地区则多为辉石二长岩-二长闪长岩-二长岩类。成矿岩体岩性组合的这种规律的变异,表现在岩石总碱质Na2O+K2O及K2O/Na2O值在全区总体上由东向西增高,即自鲁中区的6.05和0.41→太行区的7.86和0.63→太原—临汾区的10.29和0.84。

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