SCI论文（www.lunwensci.com）
摘要：在铁矿找矿及其开发过程中，铁矿地质特征及其成因分析至关重要。为了实现铁矿矿床地质特征与形成原因的科学明确，本文对迁安市马兰庄镇南山铁矿主要地质特征和主要形成原因进行了分析。探索南山铁矿形成的主要影响因素及铁矿的主要地质特征，总结了南山铁矿矿床的主要形成原因，研究成果可为该地区铁矿矿床地质特征及其成因的科学分析提供依据，从而促进迁安市及其周边铁矿找矿及其开采工作的顺利进行。
关键词：铁矿矿床；形成因素；铁矿地质特征；铁矿资源储量
随着国家基本建设的加快，钢铁工业迅速发展，冀东地区有唐钢集团、首钢、建龙实业、京丰、迁钢、港陆等多家钢铁公司，对铁矿石需求量较大，整个冀东地区钢铁原料自给率不足，需进口国外铁矿石以满足钢铁厂原料需求。
冀东地区易采露天铁矿资源趋于枯竭，逐渐转入地下硐采，随着市场对铁矿资源需求的增大，近年来，开发条件较复杂的矿床陆续被开发利用，如司家营铁矿、张庄铁矿、东安铁矿、闫庄铁矿、常峪铁矿等。南山铁矿位于京津唐工业经济圈内，经济发展急需铁矿资源，矿床具有规模大、质量好，易采，易选铁矿，矿床资源量的提交、开采可缓解本地区市场需求。在对铁矿矿床进行地质特征和形成原因分析的过程中，地质工程技术人员与铁矿相关单位要充分搜集以往地质工作资料以及现有的地质环境条件。技术人员要认识铁矿开采的重要性，通过现有的地质状况及资料，深入了解铁矿形成的主要影响因素，并对铁矿的主要地质特征及其主要形成原因展开科学分析，了解采矿权设置，确保无自然保护区、无名胜古迹、无明显的地质灾害和军事禁区，不属于限制开采矿产的范围。
在铁矿矿床分析中要依据授权的矿床开采权范围内的规模、形态、铁矿产状、厚度等情况，熟悉矿区的开采条件，对矿区的水文地质、工程地质特征及环境地质特征进行研究和查明，对该地区的铁矿资源储量进行估算，从而为后续的铁矿开发工作打下坚实的基础。
1南山铁矿矿床特征
迁安市马庄镇南山铁矿位于安迁市城区西北约20km。在矿区北部7.1km处和矿区东侧约1.2km有三抚公路、卑水铁路通过，矿区内与公路相通，交通相对方便。南山铁矿勘查区范围、采矿权范围与资源储量估算范围与大石河铁矿孟家沟采矿区有交叉区域。区内出露的层位是Ars2-5～Ars2-7，主要开采Ars2-5及Ars2-6矿体，马兰峪复背斜(Ⅲ27）、遵化穹褶束(Ⅳ225)、中朝准地台(Ⅰ2）、燕山台褶带(Ⅱ22）四个区域与该矿区相邻，该区域西侧复向斜褶皱的中部，北段呈褶皱带且有弧形隆起。
矿区范围内及其附近出露地层主要是变质岩、石英砂岩和第四系地质岩。从地质剖面图可知，该区域矿床主要分为三层，分别为Ars2-5（紫苏黑云变粒岩层）、Ars2-6（磁铁石英岩层）和Ars2-7（紫苏黑云斜长片麻岩）。
（1）第一层主要是Ars2-5。该层主要在主矿体（Ars2-6）之下，地质岩体主要由黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩和紫苏黑云变粒岩构成。经现场勘探和室内试验分析，可知第一岩层Ars2-5主要矿石为黑云角闪二辉麻粒岩，除此之外在岩层中还有少量的辉石岩、斜长角闪岩以及磁铁石英岩。第一岩层呈区域的变化，从矿区北部到南部有一定的变化，整体上分布为矿区北部主要为变粒岩，南部是黑云斜长片麻岩，中间没有明显的分界线，其中夹层有辉石岩和磁铁石英岩等微量岩层。另外，矿区中混合岩化以肉红色的混合花岗岩和黑云混合片麻岩为主。
（2）第二层主要是Ars2-6。主要含矿层以磁铁石英岩层为主。为该矿区主要的含矿层，经现场勘测和室内化学试验分析，该矿层主要由辉石磁铁石英岩、条纹状的磁铁石英岩和条带状磁铁石英岩构成。另外岩层中还有少量片麻状石英岩和大块状石英岩，在矿山矿床中，由于辉石岩的含量增加，磁铁矿含量较少，导致岩层中的铁矿石存在与辉石石英岩和辉石岩层中，在岩体夹层内部主要以混合花岗岩为主，颜色为黑色，在岩层其他区域还分布着黑云斜长片麻岩层和辉石岩层。
（3）第三层主要是Ars2-7。本层在该区出露不全，紫苏黑云斜长片麻岩是该层的主要矿层。主要在岩体上部或长城系盖层以下部位，上覆为长城系石英砂岩。岩性由黑云斜长片麻岩、紫苏黑云斜长片麻岩、和黑云变粒岩等组成。具有强烈的混合岩化作用，以黑云混合片麻岩为主，夹薄层磁铁石英岩。
2南山铁矿形成的主要构造分析
南山岩体矿床内的构造主要由两种形式组成，一是褶皱形式构造，二是断裂形式构造。矿体赋存于构造蚀变破碎带中，严格受构造蚀变破碎带控制，倾角一般在15°~45°之间，多呈脉状、似层状、透镜状等产出，厚度和品位变化较大。
（1）南山褶皱形式构造。南山岩体整体上表现为开阔平缓的向斜地质岩体，褶皱构造轮廓十分清晰，该区域矿体矿床地层、矿体特征与以往认识基本一致。西侧不整合与向斜构造上，主体为长城系，在该区域岩层地表露出600m左右，方向角度35°~40°,倾向北东方向，整体为直立，但有略向东南倾倒的趋势。在矿区底部表现较为平缓，呈现基本水平，略向南西倾伏，南东翼倾向北西，倾角15°~20°;北西翼倾向南东，倾角15°~30°,局部地段略有起伏。矿体多呈透镜状产出，由于向斜构造的地质运动，被区域断裂构造分割为两部分，在断裂构造处，岩层倾角略有仰起。
（2）南山断裂形式构造。依据断裂构造的空间展布方向和断裂生成顺序，该层断裂构造主要由北西向断裂层、北东20°~45°和东西向断层三个构成。通过现场勘测和室内试验分析可知，三组断裂构造的地表主要由构造角砾岩、压碎状混合花岗岩及辉石岩组成，通过进一步分析可知该断裂层处绿泥石化蚀变较强。现场通过8个钻孔对该断层进行线性控制，钻孔控制断层最低标高为-400m，在钻孔中见构造角砾岩，该岩层占主要成分，另外绿泥石、碳酸盐脉充填以及混合花岗岩等现象，局部岩层中还存在岩石破碎压碎状和断层泥。通过钻孔勘探和试验分析，该层断裂构造规模较大，沿整个岩体倾斜延伸较大。
3南山铁矿矿体地质特征分析
南山铁矿矿床主要由浅部矿和深部矿构成，其中浅部矿和深部矿的间隔为255m左右，区间发现多个中小型矿体，主要呈透镜状和层状，规模不大，浅部矿体主要由Ars2-6和Ars2-5矿体构成。深部矿体主要集中在SB-Ⅰ和SB-Ⅱ两个矿带，其中SB-Ⅰ矿带SB-Ⅰ-1、SB-Ⅰ-2矿体和Ⅱ矿带SB-Ⅱ-1、SB-Ⅱ-2、SB-Ⅱ-3、SB-Ⅱ-4矿体规模比较大，该部分也是深部矿体的主矿体，矿体形态呈透镜状、似层状或层状，各矿体间基本平行。其上部及下部分布着11个零星矿体，SB-Ⅱ矿带最下部的SB-Ⅱ-5和SB-Ⅱ-6矿体规模小。
Ars2-6有赤铁矿5个矿块、磁铁矿3个矿块。整个Ars2-6矿体共有8个小矿块，矿块形状呈透镜体状和薄层状，矿块长25m～356m，最大厚度28.32m,最小厚度2.60m，其中5个磁铁矿块分布在N1300线两侧以及N800～N1100线区域之间；赤铁矿块分布在N800～N900线和N1000～N1200线之间，赋存标高-20m至+214m。Ars2-5有矿体分为3小矿块，矿块长47m～198m，最大厚度9.40m，最小厚度2.39m，分布在N800～N1000线、N1100～N1300线。形状呈小透镜，赋存标高-60m至+70m。
4南山铁矿矿床的化学成分分析及选矿工艺
4.1化学成分分析
南山铁矿矿石中主要组分为Si、Fe、O三种元素构成，最为主要的为铁。2022年深部详查工作对矿石进行了取样分析，分析项目为TFe、mFe；本次工作将各矿体参与资源储量估算的705件样品分析结果按不同品位区间进行分级统计。
（1）TFe平均品位为28.86%。其中最高品位为38.92%，最低品位为20.09%；经室内测试及现场分析，TFe品位主要集中在25%～35%之间，共570件，占总件数的80.85%。TFe品位大于35%的样品只有27件，只占3.83%。
（2）mFe品位平均品位为24.37%。其中南山铁矿最高品位为37.06%，最低品位为15.00%；mFe品位主要集中在20%～30%之间，共485件，占总件数的68.79%。品位大于30%的样品有74件，占总件数的10.50%；
（3）经综合对比分析，矿石所含有用元素为Fe，南山矿区内单样品TFe与mFe差值总体较小，其两者平均为4.51%，最大差值为15.55%，最小差值为0.67%。2022年深部详查通过5件全分析结果得知其他成分以SiO2为主，通过组合分析可知。
送样号HQ1的TFe含量为36.72×10-2，FeO为含量17.57×10-2，SiO2含量40.27×10-2，CaO含量4.78×10-2，MgO含量2.88×10-2，Al2O3含量1.08×10-2，TiO2含量0.11×10-2，MnO含量0.22×10-2，K2O含量0.042×10-2，Na2O含量0.081×10-2，S含量0.04×10-2，P含量0.025×10-2。
送样号HQ2的TFe含量为31.48×10-2，FeO含量为14.96×10-2，SiO2含量52.7×10-2，CaO含量1.08×10-2，MgO含量2.60×10-2，Al2O3含量1.34×10-2，TiO2含量0.032×10-2，MnO含量0.079×10-2，K2O含量0.009×10-2，Na2O含量0.026×10-2，S含量0.032×10-2，P含量0.047×10-2。
送样号HQ3的TFe含量为28.67×10-2，FeO含量为12.69×10-2，SiO2含量56.47×10-2，CaO含量0.62×10-2，MgO含量3.44×10-2，Al2O3含量0.64×10-2，TiO2含量0，MnO含量0.054×10-2，K2O含量0.004×10-2，Na2O含量0.014×10-2，S含量0.008×10-2，P含量0.039×10-2。
送样号HQ4的TFe含量为39.53×10-2，FeO含量为19.12×10-2，SiO2含量37.74×10-2，CaO含量5.40×10-2，MgO含量1.82×10-2，Al2O3含量1.19×10-2，TiO2含量0.028×10-2，MnO含量0.22×10-2，K2O含量0.038×10-2，Na2O含量0.120×10-2，S含量0.008×10-2，P含量0.070×10-2。
送样号HQ5的TFe含量为29.39×10-2，FeO含量为14.43×10-2，SiO2含量48.05×10-2，CaO含量5.86×10-2，MgO含量2.99×10-2，Al2O3含量1.38×10-2，TiO2含量0.04×10-2，MnO含量0.16×10-2，K2O含量0.036×10-2，Na2O含量0.100×10-2，S含量0.080×10-2，P含量0.090×10-2。
经分析可知，试样的最高值分别为TFe含量39.53×10-2，FeO含量19.12×10-2，SiO2含量56.47×10-2，CaO含量5.88×10-2，MgO含量3.44×10-2，Al2O3含量1.38×10-2，TiO2含量0.11×10-2，MnO含量0.22×10-2，K2O含量0.042×10-2，Na2O含量0.120×10-2，S含量0.04×10-2，P含量0.09×10-2。试样的最低值分别为：TFe含量28.67×10-2，FeO含量12.69×10-2，SiO2含量37.74×10-2，CaO含量0.62×10-2，MgO含量1.82×10-2，Al2O3含量0.64×10-2，TiO2含量0×10-2，MnO含量0.054×10-2，K2 O含量0.004×10-2，Na2O含量0.014×10-2，S含量0.008×10-2，P含量0.025×10-2。
试样的平均值分别为：TFe含量33.158×10-2，FeO含量15.754×10-2，SiO2含量47.046×10-2，CaO含量3.548×10-2，MgO含量2.746×10-2，Al2O3含量1.126×10-2，TiO2含量0.042×10-2，MnO含量0.1466×10-2，K2O含量0.0258×10-2，Na2O含量0.0682×10-2，S含量0.0192×10-2，P含量0.0542×10-2。
综上所述，通过HQ1、HQ2、HQ3、HQ4、HQ5试样的最高值、最低值及平均值分析，该矿区S、P有害元素含量低微，对工业利用无影响。
矿体围岩以混合花岗岩、黑云斜长片麻岩为主。矿体整体呈似层状，产状与围岩基本一致。矿床矿石矿物较简单，矿床成因是由于海底火山喷发，携带大量硅铁质，以沉积方式成矿，后经区域变质作用使硅铁富集而成，磁铁石英岩形成时的铁质来源，应与火山活动有关。综上所述，认为该区铁矿床类型属于鞍山式沉积变质铁矿床。矿体赋存于太古界迁西群三屯营组二段变质岩中。矿体围岩以混合花岗岩、黑云斜长片麻岩为主。矿体整体呈似层状，产状与围岩基本一致。矿床矿石矿物较简单，矿床成因是由于海底火山喷发，携带大量硅铁质，以沉积方式成矿，后经区域变质作用使硅铁富集而成，磁铁石英岩形成时的铁质来源，应与火山活动有关。综上所述，认为该区铁矿床类型属于鞍山式沉积变质铁矿床。
4.2南山矿体选矿工艺
选矿采取两段破碎，两段球磨，四段选别的选矿工艺流程。原矿经粗碎后进行筛分，其中分为±12mm，+12mm的原矿进行细碎，C=150%，-12mm的原矿进行干选成尾矿3；后期进入粉矿仓进行磨矿分级，分成三段进行磁选，第三段磁选后进入精选，经过浓缩、过滤，然后变成溢流水和铁精矿；破碎系统采取两段闭路及一段干选工艺，磨选系统将破碎产品通过两段磨矿，四段湿式选别，使铁精矿品位达到TFe66%。矿山实际选矿指标：入磨原矿品位：TFe26.64%(平均TFe28.04按5%贫化后品位)；精矿品位：TFe66%；尾矿综合品位：TFe4.50%；回收率：88.2%；选矿比：2.76；产率：36.00%。
5结语
通过对南山铁矿的矿床特征、主要构造、地质特征和铁矿化学成分的分析，以及矿山选矿生产实践表明，本区矿石为易选磁性铁矿石，有害杂质含量低，矿石加工技术性能较好。矿山生产期间选矿厂实际选矿技术经济指标可作为本区矿石加工技术性能评价的依据。矿床属鞍山式沉积变质铁矿床，矿床TFe平均品位28.25%。矿石工业类型为需选磁性铁矿石。矿石中磁铁矿以半自形—自形中细粒不规则状集合体出现，呈条纹及条带状分布。磁铁矿粒度0.1mm～0.5mm，大部分在0.3mm左右，石英呈它形粒状。矿石易于破碎加工，矿物分离性好，属于易加工的磁铁矿石。
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/68883.html
