钛铁矿的地质特征及矿床成因探讨

钛铁矿的地质特征及矿床成因探讨
作者：熊文勃
来源：《中国科技博览》2014年第30期
[摘要]红柳疙瘩钛铁矿是甘肃中型钛铁矿矿床。

矿区位于马鬃山地区，海拔 1800—
2200m，属干旱半沙漠地区，气候干旱，冬春寒冷，夏季严热，最高气温 35℃—37℃。

该矿岩体和矿化现象明显，自北向南可分为两个岩相，一是中细粒辉长岩相，分布于矿带北部，构造发育明显，岩石类型橄榄辉石岩，辉长岩、钛磁铁矿体赋存于该岩相中，岩石蚀变强烈。

主要为次闪石化、钠帘石化、绿泥石化；二是粗粒辉长岩，分布于矿带南部，岩石为粗粒辉长岩，伟晶辉长岩。

矿化微弱，岩石蚀变为绿泥石化、褐铁矿化。

通过对矿床地质特征的研究，认为该矿床属岩浆早期分异型钛铁矿床，其成矿时代为古元古代。

[关键词]钛铁矿；地质特征；矿体；品位
中图分类号：TF521 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0044-01
1 引言
我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿t，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀枝花—西昌地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。

其中，攀枝花—西昌地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一。

钛铁矿是生产海绵钛、制取钛白粉的主要原料，也是生产钛铁和电焊条的不可缺少的原料。

近代选矿技术的发展，为分选富集钛磁铁矿提供了技术保证。

磁力选矿技术能大规模的从矿石中选出钛磁铁矿产品（铁精矿）。

由于这种铁精矿大量的长处和高炉冶炼技术的进步，成功地生产出优质钢材。

重力选矿机电力选矿技术的发展与应用，促使矿石中钛铁矿能有效地分选出钛铁矿产品（钛精矿）。

它是用途广泛的一种产品，其主要用途是制金属钛及制作钛白工业的原料。

2 成矿地质背景
2.1 地层
普查区地层隶属于塔里木地层大区，敦煌地层区，罗雅楚山-柳园地层分区。

区内出露地层较简单，以太古宙-早元古代、石炭系，中生界侏罗系、白垩系地层为主，有少量新近系分布，现由老至新叙述如下：
1、早元古代
1）敦煌岩群
分布在红柳疙瘩井以南地区，呈北西西-南东东方向延伸，为一套经受不同程度变质作用而成的复杂的变质岩系，按岩石成份、变质程度及原岩建造特点，将其划分为三个岩组，该区只出露下岩组。

下岩组（PtD1）
分布在金庙沟井一带，区域上构成四十里井北复向斜的两翼。

主要由斜长片麻岩、眼球状混合岩、黑云石英片岩夹条带状混合岩，偶夹大理岩，岩层在各地多为花岗岩侵入所破坏。

2）石炭系
区内石炭系只出露下统红柳园组中亚组（C12l2），分布于红柳井-红柳疙瘩井一带。

下部为灰白色绢云石英片岩、绿泥石英片岩；中部为灰白色等杂色大理岩与片理化流纹斑岩、绿泥石英片岩互层；上部为绢云石英片岩、片理化流纹斑岩。

2、中生界
1）侏罗系（J）
区内侏罗系主要出露上统赤金堡群（J3ch），分布于金庙沟井-红柳疙瘩井一带。

为一套稳定环境下的淡水湖盆沉积，其上部为一套土红色夹灰绿色泥质碎屑岩层；中部为灰黄绿色砂泥质岩层，夹薄层石膏及泥灰岩；下部为灰色、砖红色砾岩、粉砂岩。

2）白垩系（K）
区内白垩系主要出露下统新民堡群（K1x），大面积分布于红柳疙瘩井以东地区，为桔红色、桔黄色含砾泥岩、泥岩及灰褐色巨砾岩、黄色石英砾岩组成，为河流相沉积。

3、新近系全新统（Qh）
分布在沟谷和低洼处。

由砂砾石、淤积亚粘土及粘土组成。

2.2 构造
大地构造位置处于塔里木陆块区，敦煌陆块，柳园裂谷区。

区内构造复杂，断裂发育。

1、褶皱构造
区域上大的褶皱构造为金庙沟井向斜，位于红柳疙瘩井东南部，轴向呈305°—320°，东段收敛，向北西西撒开。

两翼不对称，轴面倾向南西。

2、断裂构造
（1）红柳井南断裂：位于红柳井南2km处，呈近东西向展布，长15km，倾向南，倾角70°—83°。

断层带内糜棱岩、碎裂岩发育，为压性断层。

与金矿关系密切。

（2）红柳疙瘩井北断裂：位于红柳疙瘩井北1km，近东西向展布，长7km，倾向310°—350°，倾角60°—75°。

两侧岩石强烈破碎，局部可见糜棱岩，角砾呈定向排列，为压性断层。

2.3 岩浆岩
本区侵入岩比较发育，基性岩、酸性岩均有，时代为加里东早期，华力西中、晚期，以花岗岩为主，局部有辉长岩分布。

3 矿体特征
在开展了较为系统的物探工作的基础上，通过钻探工程初步验证磁、电异常，在普查区内发现26条钛铁矿体。

其中，Ti1、Ti2、Ti3、Ti4、Ti5、Ti6、Ti7、Ti8号矿体为主矿体，由多条勘探线、多个工程控制，沿走向延伸200-700米； Ti9- Ti15、Ti18、Ti21- Ti25矿体由单工程控制；Ti16、Ti17、Ti19、Ti20、Ti26矿体由一条勘探线上的两个钻孔控制。

4 矿床成因与找矿标志
4.1 矿床成因
矿区内辉长岩为含矿岩石，并具有稀疏侵染装构造，含钛矿物基本全部为钛铁矿、钛磁铁矿，辉长岩中中细-细粒辉长岩含矿程度较好，中粒-中粗粒辉长岩中含矿相对较差，说明成矿作用主要发生在岩体分异后期，当岩浆的温度和压力降低时，含钛矿物的溶解度降低，原始岩浆开始分为硅酸盐熔融体和矿物熔融体。

当岩浆铁、镁矿物的析出，使岩浆中的二氧化硅（SiO2）、氧化钙（CaO）和三氧化二铝（Al2O3）相对增多时，使矿物溶解度降低而从岩浆中熔离出来形成矿床，初步认为红柳疙瘩钛铁矿为岩浆熔离型矿床。

4.2 找矿标志
矿石主要为灰黑色辉长岩，其围岩主要为石炭系的石英片岩、大理岩、流纹岩，华力西期的花岗岩，中生代含砾粘土质粉砂岩夹白色砂砾岩；经采样分析验证，辉长岩中深灰黑色细粒-中细粒辉长岩含矿性好，可以达到工业要求，因此，其找矿标志为：细粒-中细粒深灰色辉长岩为钛铁矿矿体。

5 结语
近年来，国内钢材市场价格一直在上涨，拉动铁矿石销售价格不断走高，总的趋势以趋向平稳并稳定在较高的价位。

红柳疙瘩钛铁矿区圈定出了26条钛铁矿体，矿体形态简单，呈似层状，产状较陡，长度和延深较稳定。

截至2013年1月31日，经初步估算，全区矿石量为676.94万吨，平均品位（Ti02）6.50%，求得Ti02（333+334）资源量44万吨，其中（333）矿石量为21.44万吨，Ti02资源量为1.44万吨，（334）矿石量为655.50万吨，Ti02资源量为42.56万吨。

矿体可露天开采，开采技术条件简单，采矿成本低廉，可直接出售矿石或选矿后出售精矿，具可观的经济效益和社会效益。

参考文献
[1] 孙静，杜维河，王德忠，李健，徐国新，韩玉丑.河北承德大庙黑山钒钛磁体矿床地质特征与成因探讨[J].地质学报.2009（09）.。