钟九铁矿矿床地质特征浅述

骆 溶

（马钢（集团）控股有限公司姑山矿业公司地测质量部，安徽 马鞍山 243000）

宁芜地区是我国著名的长江中下游铁矿成矿带，区内铁矿产地众多，仅大型铁矿床就有多处，累计提交的铁矿资源储量已超过20亿吨。钟九铁矿床位于“姑山铁矿田”的南部，探获各类铁矿石资源6453.68万吨，全矿床平均品位TFe 35.07%。是隶属于马钢（集团）控股有限公司姑山矿业公司的中型铁矿床[1]。

1 区域地质概况

矿区大地构造位置位于扬子准地台（Ⅲ）～下扬子台坳（Ⅲ2）～沿江拱断褶带（Ⅲ22）～安庆凹断褶束（Ⅲ22-2）的东北端的宁芜向斜南段。中生代以来，发生多次的构造运动及频繁的岩浆侵入和喷发，在区内形成了丰富的铁、铜等矿产[2]。基底地层由老到新地层为三叠系中统周冲村组（T2z）、中统黄马青组（T2h）、侏罗系中下统象山群（J1-2xn）。区内褶皱构造以钟姑背斜为主体，轴部局部见周冲村组灰岩，两翼为黄马青组砂页岩、象山群砂岩。轴向NNE，向北倾伏，向南开阔[3]。区域性与铁矿成矿的密切相关的地层为周冲村组及黄马青组地层。

2 矿体地质

矿区共圈定54个铁矿体，其中①号矿体为主矿体，其它均为零星小矿体。主要矿体赋存于周冲村组灰岩与姑山组变火山碎屑沉积岩接触部位，即不整合面为矿区的主要控矿构造，因而产出部位稳定，连续性好，规模大。下面就主矿体①号矿体的地质特征简述如下。

2.1 矿体赋存状态

矿体主要赋存于姑山组（K1g）地层与下伏周冲村组、黄马青组地层间的不整合面上，呈似层状，矿体形态受不整合面、F1断裂控制。总体走向NE42°，沿走向向NE倾伏；倾向SE，呈北陡南缓特征，北部倾角51°～87°，南部倾角13°～42°。

矿体长1219m，南东向延展宽115m～826m，平均456m。工程控制视厚2.27m～152.20m，一般在10m～50m，平均38.87m。横向上一般矿体平缓处厚度较大；沿走向2B线～9线厚度较大，向两端逐渐变薄趋于尖灭趋势，沿倾向3线矿体西段处厚度较大，向NW、SE两端逐渐变薄。

2.2 矿石质量

2.2.1 矿物成分

矿石的矿物分为矿石矿物和脉石矿物，本矿床以方解石～磁铁矿、磷灰石～磁铁矿组合为特征。矿石矿物主要有磁铁矿、假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿、黄铁矿、闪锌矿等。

2.2.2 矿石结构构造

矿石结构主要有半自形～自形晶粒状结构，次为交代结构、包含结构、鳞片状结构，少数为骸晶结构、碎裂结构，以及磁铁矿～钛铁矿固溶体分离的网格状结构。

2.2.3 矿石化学成分

矿石中有用组分为铁；有益组分主要有钒、钛、钴、镍、镓；有害组分主要有硫、磷、锌、铅、铜。造渣组分主要为二氧化硅、氧化钙、氧化镁及氧化铝。

（1）有用组分：矿石中有用组分为铁，主要赋存于磁铁矿中，其次为假象赤铁矿、赤（褐）铁矿中，还有少量的铁赋存于绿帘石、黑云母、绿泥石、透辉石等矿物中，以硅酸铁形式出现，另外还有少量赋存于黄铁矿及菱铁矿中。

据单样物相分析，铁矿石中铁以磁性铁占绝大多数，少量为碳酸铁、硅酸铁、硫化铁和赤（褐）铁。主要含铁矿物平均含量及占有率见表1、表2。磁性铁占有率16%～99%间，大致在77%～89%，平均85%。

（2）有益组分：① 钒：主要为五氧化二钒，最高0.431%，最低0.001%。V2O5以类质同象赋存于磁铁矿和假象赤铁矿中。由于总体品位较低，无综合利用价值。② 钛：主要存在于磁铁矿中，部分呈固溶体分离物，部分呈类质同象混入物，亦存在于钛铁矿及榍石中。矿石平均TiO2：0.73%，最高2.1%。③ 钴、镍：平均Co0.0098%，最高0.1810%，最低0.0011%；Ni平均0.0089%，最高0.0434%，最低0.002%；镜下只发现少量辉砷钴矿，由于它们存在于黄铁矿中，故在选矿中可以考虑综合回收利用。④ 镓：平均含Ga0.0011%，最高Ga0.0032%，最低Ga0.0004%。在块状矿石中含量较浸染状矿石为高，可能呈类质同象存在于磁铁矿中。

（3）有害组分：①硫：主要赋存于黄铁矿中，白铁矿中，其他硫化物、硫酸盐较少。矿石中最高S：8%，平均1.081%，主矿体北段和深部含硫相对较高。② 磷：主要以粒径较大的磷灰石存在，含量一般0.011%～3.040%，单样最高7.100%，最低0.001%，平均0.635%。③ 锌：主矿体铁矿石中平均含Zn0.055%，最高0.124%，以闪锌矿形式局部出现。④ 铅：主矿体铁矿石中平均含Pb0.009%，最高0.026%，以方铅矿形式局部出现。⑤ 铜：主矿体铁矿石中平均含Cu 0.01%，最高0.037%，以黄铜矿、斑铜矿形式局部出现。

（4）造渣组分：主要是SiO2、Al2O3、MgO和CaO，是脉石矿物的主要成分。

2.3 矿石类型

（1）矿石自然类型。按矿石所含主要脉石矿物来划分矿石自然类型，矿石中主要脉石为碳酸盐矿物方解石，因此铁矿石分别为碳酸盐磁铁矿石（占99.18%）、碳酸盐赤铁矿石（占0.82%）。其中所含主要金属矿物为磁铁矿、次要为假象赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿。

按矿石结构构造将矿石划分为浸染状铁矿石、块状铁矿石、粉末状铁矿石、条带状（层纹状）铁矿石、脉状及角砾状铁矿石。

表1 TFe品位区间分布率

表2 钟九铁矿床各种类型铁矿石物相分析结果表

（2）矿石工业类型。矿石主要为中等品位（平均35.07%）贫铁矿石，原生磁铁矿存在局部无规律的氧化现象，硫（1.078%）、磷（0.644%）有害组分含量偏高，需经选矿后才能利用。矿石工业类型为需选磁性铁矿石和需选赤铁矿石。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

钟姑背斜在印支运动时期即已具雏形，但完成于燕山运动早期，并形成钟姑山断裂及其派生的钟九F1断裂。钟九铁矿位于当姑背斜之中，受断裂构造影响，其轴部产生局部凹陷，形成构造盆地，伴随着火山喷发作用（姑山旋回），沉积了一套火山碎屑沉积岩（K1g），随后次火山岩体侵入（钟九岩体）。

矿区围岩蚀变广泛强烈，说明岩浆挥发分较多。而挥发分可以把岩浆中碱性组分移到压力低的地方，这与岩体浅部碱性组分高的化学成分与矿物成分相吻合。

由于岩体呈舌状突出，顶部封闭条件好，挥发分不易逸散，使岩浆结晶速度放慢，并保持较高温度。对该矿床成因，还有人认为由于矿体成似层状，有固定的赋矿层位，部分矿石仍保留层纹状构造，是否属火山喷发沉积～后期热液叠加改造矿床。

3.2 找矿标志

（1）背斜或穹窿地带，其轴部发育断裂构造，形成构造盆地，造成了良好的成矿条件。

（2）中偏基性富碱浅成侵入体是成矿母岩，其蚀变主要为钠长石化、绿泥石化、绿帘石化等。

（3）围岩蚀变有分带现象，上部多为浅色蚀变带，下部则为深色蚀变带，是寻找该类型矿床的主要蚀变标志。

4 结语

铁矿床成因为火山期后热液充填矿床。受钟姑背斜，NE向断裂与姑山组不整和面等因素控制。上侵的钟九矿体同化了矿山矿带，并因压滤为主的结晶分异作用形成了早期含矿热液，沿NE向断裂充填于山组不整合面中，并伴有少量的交代作用，最终形成了如今的钟九铁矿。