白云鄂博东矿条带型矿石特征分析

于俊芳 闫国英 彭章旷

（1.包钢集团矿山研究院；2.包头稀土研究院）

白云鄂博超大型铌铁稀土矿床同时含有萤石、硫、磷、钾、钪、钍等多种具有很大经济价值的元素和矿物，是目前世界上发现的新矿物种类最多的矿区之一。在丁道衡发现白云鄂博后，国内外很多专家也相继做了大量的研究工作［1-3］。萤石作为我国战略性非金属矿产，具有重要利用价值或潜在利用价值，在国民经济和社会发展中占据着举足轻重的地位。近年，我国的萤石资源从优势矿产逐步转变为紧缺矿产［4-6］。条带型矿石也称萤石型矿石，是白云鄂博矿区内萤石含量最高的一类矿石，因此，了解条带型矿石的矿石矿相学以及工艺矿物学特征，对萤石后续的选矿利用具有很大的指导意义。

1 矿床地质特征

白云鄂博矿床主要赋存在宽沟背斜之南翼编号为H8的白云岩与编号为H9的板岩过渡带中，向斜的轴部由H9 板岩组成［7］。H9 地层即赋矿白云岩上覆地层，主要为一套由硅质板岩、云母片岩、石英岩组成的地层。该套地层发育强烈的微斜长石化、金云母化、霓长岩化、碳酸盐化，稀土矿化较弱，局部稀土品位1%～2%。

白云鄂博矿床主要由主矿、东矿、西矿3 个矿段组成，高磁和东介勒格勒分别为主、东矿南侧白云岩中产出的小规模矿体（图1）［8］。对于轻稀土而言，整个白云矿区的岩层都是稀土矿体；而对于铁矿物来说，则可以根据边际品位的圈定来划分整个白云矿区域，目前可分为主矿区、东矿区、西矿区以及东介勒格勒等铁矿区。西矿体下部通过向斜轴部互相连为一体。主、东矿主要赋存于厚层状白云岩中。赋矿白云岩（又称H8 白云岩）是由铁、稀土、铌等主要成矿元素组成的赋矿岩石，整体上以块状构造、粒状变晶结构为主，是以白云石为主的碳酸岩。

2 矿石类型及分布

白云鄂博超大型铁矿床是铁、铌、稀土等经济价值元素的综合性矿床，可根据矿石内所含主要元素铁、铌、稀土等的分布情况及共生矿物组合、矿石分布的广泛程度细划分为条带状萤石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、云母闪石型铌稀土铁矿石、块状铁矿石等。

由于白云鄂博矿成矿条件极其复杂，导致矿体部位形成不同的元素、矿物组合乃至矿石类型。萤石型矿石位于块状富铁矿石的下部（图2）［8］，再往上为霓石型铁矿石，下邻白云石型铁矿石。在上盘部位出露很少，主要分布于主东矿下盘部位。该矿石下部与白云石型铁矿石相邻，上部和块状铁矿石接触。在东矿的萤石型矿石中夹有霓石型矿石。

3 分析及讨论

条带型矿石主要取自于东矿下盘部位，下邻白云石型矿石，上接块状铁矿石。条带状矿石也称萤石型矿石，主要特征是矿石内部有大量的萤石矿化，以条带状构造为主要特征，有宽的条带状和窄的条带状，白色条带主要矿物为白云石，紫色条带主要矿物则为萤石（图3）。

将所取矿样分2 份进行测试分析，一份磨制薄片，进行显微镜下岩相学观察鉴定；另一份在制样粉碎机内磨碎至约0.074 mm进行工艺矿物学分析。

3.1 岩相学分析

萤石多为不规则粒状，大小一般为0.03～5.00 mm，细脉中达1～3 mm，多数呈他形，这反映到其形成条件上往往是因为含氟热液的后期性。在含氟热液上涌的过程中，由于围岩温度低而急速冷却，导致其中的萤石来不及结晶而形成大面积呈他形甚至脉状出露。

显微镜下观察矿石呈粒状结构（图4），萤石、赤铁矿、氟碳铈矿彼此相间分布，并沿某一方向定向排列构成条带状，条带宽0.05～1.50 mm。萤石呈不规则粒状集合体形式分布，颗粒大小不均匀，粒径为0.05～0.50 mm。氟碳铈矿以微细粒集合体形式沿某一方向定向分布，颗粒细小，粒径一般0.01～0.02 mm。赤铁矿以半自形细粒状或粒状集合体形式定向分布形成条带，粒径一般为0.03～0.20 mm。矿石中矿物主要为萤石、氟碳铈矿、独居石、赤铁矿、白云石等。

3.2 化学成分分析

对样品进行化学元素分析，结果见表1。

由表1 可知，条带型矿石中的主要氧化物是CaO和MgO，且不同样品中CaO 和MgO 含量差异较大，CaO 含量在9.6%～41.3%；F 元素在白云鄂博矿床中主要以萤石和稀土矿物氟碳铈矿形式存在，F 含量在7.49%～28.95%；Na2O 除样品1-4 可达1.9% 外，其余均较低，说明该类型矿石的钠交代作用较弱。

3.3 工艺矿物学分析及讨论

选择适当的样品，在密封式制样粉碎机内粉碎至0.074 mm左右，在SCOPA1蔡司显微镜下进行矿物组成分析（图5），分析结果见表2。

由表2可知，条带型矿石中的萤石矿物整体含量较高，有的可达59.03%，在萤石型矿石中，铁矿物也具有较高的含量，在样品1-4 中铁含量高达79.80%，硅酸岩和石英较少；另外，稀土矿物主要以氟碳铈矿和独居石为主，在条带型矿石中分布均匀，含量高达9.28%，含量少的不到0.10%；其他矿物主要是一些显微镜难以鉴别的矿物，主要是某些稀土矿物和铌矿物。

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4 结 论

（1）萤石是矿区内广泛分布的一类矿石，其中条带型矿石内含萤石最高，因此条带型矿石也称为萤石型矿石。

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（2）萤石多为不规则粒状，大小一般为0.03～5.00 mm，细脉中大小达1～3 mm，多数呈他形，且多以伴生形式存在。

（3）条带型矿石中条带主要为萤石、白云石，铁矿物以不规则粒状散布于白云石条带中，粒径一般为0.03～0.20 mm构成细脉状条带。氟碳铈矿以微细粒集合体形式沿某一方向定向分布，颗粒细小，粒径一般为0.01～0.02 mm。矿石中矿物主要为萤石、氟碳铈矿、独居石、赤铁矿、白云石等。

（4）条带型矿石中的主要氧化物是CaO 和MgO，且不同样品中CaO和MgO含量差异较大，CaO含量在9.6%～41.3%。F元素在白云鄂博矿床中主要以萤石和稀土矿物氟碳铈矿形式存在，F 含量为7.49%～28.95%。1-4 样品Na2O 含量可达1.9% 外，其余样品Na2O 含量均较低，说明该类型矿石的钠交代作用较弱。

（5）矿石中的萤石矿物整体含量较高，有的可达59%，同时铁矿物也具有较高的含量，多数样品中铁含量可高达79.80%。稀土矿物主要以氟碳铈矿和独居石为主，在条带型矿石中分布均匀，稀土矿物含量高达9.28%，含量少的不到0.10%。