蒙井可布山铁矿矿石矿物扫描电镜能谱分析

ＴＳ探索　蒙井可布山铁矿矿石矿物扫描　电镜能谱分析　●欧正’。李妮　５３２２００；２．崇左市壮族博物馆，广西崇左５３２２００）　（１．崇左市国土资源局，广西崇左［摘要】文章以崇左市蒙井可布山铁矿为研究对象，运用扫描电镜和能谱分析相结合的方法对矿石化学组成和矿物组成进行　分析，测定微量元素百分比含量。测试结果表明：矿石主要成分以赤铁矿为主，其次为褐铁矿、菱铁矿；脉石矿物主要是多水高岭石、　水云母等。各类矿物嵌布粒度较细，共生关系复杂，后期选矿难度较大。　【关键词】铁矿床；扫描电镜能谱分析；矿物成分；微观结构；广西；崇左　崇左市铁矿资源比较丰富，探采历史悠久，在全市　矿业经济中占有重要的位置。蒙井可布山铁矿属崇左　市境内中型铁矿床——渠香铁矿的一部分，矿体呈似　层状、透镜状、囊状，赋存于第四系残坡积层中，矿体埋　藏浅，开采技术条件简单，属本市优势矿产资源。　前人对蒙井可布山铁矿床开展了许多工作，在矿　区基础地质、成矿规律等方面均取得了丰富的研究成　果。但由于该铁矿矿石品位较低（原矿铁品位约为　４４％），开采、选矿经济效益较差，因此对矿石的矿物成　分、结构构造、胶结程度等未能开展更深入的研究，矿　产资源开发利用程度不高。为了查明该矿的矿石矿物　学特征，以便更好地开发利用该铁矿资源，笔者运用扫　描电镜能谱分析方法，对该矿主要矿石化学组成和矿　物组成进行分析。　　Ｔ１｛３　Ｐ２　４　；Ｑ　ｊ１　ｌ…　～ｊ２　ｌ１７　ｉ｝＿Ｐ　翼　ｊ５　Ｐ　ｊ６　　ｌ　８　图１　矿区区域地质图　１一第四系；２一晚第三系；３一早三叠系；５一下二叠统矛口组　６一下二叠统栖霞组；７一上石炭统；８一研究区　１　矿区地质概况　１．１　区域地质背景　蒙井可布山铁矿在崇左市东部，位于华南准地台　滇桂地台向斜中部右江褶断区的南侧Ⅲ。经印支和后期　ＮＷ向两组，并形成地堑式断陷“盆地”，给铁矿的富集　创造了良好的堆积条件Ｉ２］。　构造运动形成的ＥＷ构造和复合其上的ＳＮ构造组成　该区的基本构造格架（图１）。　１．２地层与岩性　该区主要出露的地层有上石炭统、下二叠统、上二　区内断裂发育，自早古生代晚期以来，历经多次构　造运动，形成了以断裂为主的构造格局。断裂性质以张　性为主，压性次之；按展布的方向大致可分为ＮＥ向和　叠统、下三叠统、第三系及第四系等，以第四系残坡积　层为主，分布遍及全矿区及其四周（图２）。　矿区及其附近无岩浆岩出露。堆积褐铁矿主要产于　［作者简介】欧正（１９８４－），男，广西环江人，２０１３年获中国矿业大学地质资源与地质工程专业博士学位，现主要从事矿产　资源开发管理工作。工程师。　３４南方国土资源２０１５　０８　科技园地　界　系　统　组　代　厚度（ｎ１）　柱状图　号　最小—最大　岩性描述　主要是低山丘陵地区坡积及残坡积物，岩性为褐黄　色粘土、亚粘土及砂岩碎块砾石；其次为洪积物。　产有堆积褐铁矿、赤铁矿。　分布于蒙惊村附近。岩性主要是灰白色粘士及粉　砂岩，局部产有褐煤。　分布于矿区内的蒙井、定惊岭附近，主要为砾岩层，　砾石成分主要为石灰岩被紫红色铁质砂质胶结。　，０．０１　１２＇１１＂１１。粘土矿物与铁矿物不　均匀混杂，泥质集中处铁质渲　染较为剧烈。　第　四　系　晚　Ｑ　Ｏ￣２７　２－２．２矿物成分　对矿石中所含的主要元素　进行化学分析，其结果表明，矿　石中Ｆｅ含量为４４．１６％，ＳｉＯ２　新　第　生　三　界　系　早　Ｎ　５３，－３６４　第　三　系　由　—＝　－　生　叠　下　界　系　统　上　口　厶　统　山　组　Ｅ　１６，－２０５　的含量为１２．８０％，Ａ１：Ｏ　含量　为１１．４８％，ＣａＯ含量为１．４％，　ＭｇＯ含量为５。３２％，有害组分　Ｓ含量较低，为０．０５４％。　通过ｘ衍射对矿石中主　Ｔｌ　５１４５　￣　分布于矿区东南部，是矿区分布最广的地层。为浅灰　●ＩＩ　　ｌ　色、暗灰色灰岩，下部为灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩，　１／Ｉ／／Ｉ／１　　泥岩或钙质泥岩层理发育具竹叶状、疙瘩状、缝合　１线结构。　。一Ｃ—Ｃ—Ｃ—　灰色、猪肝色泥质岩系，夹炭质泥岩和煤线。除底部铁　Ｏ＾２３７　Ｃ－Ｃ—Ｃ—Ｃ　铝岩外，整段岩层都有菱铁矿以及铁质泥岩或绿泥石　菱铁矿层。局部地段底部为硅质岩和钙质泥岩互层。　里东西向分布于矿区北面定惊岭一汤巴独乱一带，整　ｅｌ　ｅ　ｆ　ｅ　ｌ　ｅ　ｌ　ｅ　ｌ　ｅ　Ｉ　要金属的化合形式和脉石的组　要成分进行分析，结果表明，该　矿石中的铁主要是以赤铁矿　（Ｆｅ　Ｏ　）的形式存在，另有少量　的褐铁矿（Ｆｅ２Ｏ。・ｎＨ：Ｏ）存在，　而脉石矿物主要是高岭石　［Ａ１２ＳｉｚＯ　（０Ｈ）　］，这与矿石多元　二　茅　古　叠　１３　Ｐ血　生　系　下　组　合覆盖于栖霞组之上。主要岩性为浅灰一灰白色厚层　状含遂石结核条带的硅质灰岩和生物碎屑灰岩。　界　统　栖　霞　Ｐｌｑ　组　石　马　炭　上　皿　Ｇ　统　系　组　｝　｝ｌ　Ｊ　　　ＩｌＩ　　Ｉ【　／／ｌ／／ｆ／／　，、，，　／／／／　／／　分布于矿区最北部，与下伏地层整合接触。下部为中　厚层状浅灰色灰岩，具鲕状构造；中部为中厚层状　灰一灰黑色结晶灰岩。局部含燧石结核。　分布于矿区西北边缘和南部边缘，中、下部以灰色　厚层状灰岩为主夹白云质灰岩和白云岩，局部具　鲕状构造；上部为浅灰色纯净致密灰岩。　，素分析结果基本吻合。　３样品采集及分析　图２矿区地层综合柱状图　笔者采取蒙井可布山具有　低山丘陵地区坡积及残坡积物中，其次产于洪积物中。　代表性的水洗矿石样品２２件，磨制成薄片和光片。通　过显微观察，参照手标本观察结果，选取块状、团块状　２矿床地质特征　等矿石进行扫描电镜能谱分析　。　该分析测试工作在昆明理工大学省部共建复杂有　色金属资源清洁利用国家重点实验室完成。　２．１　矿体特征　矿体形状受地形控制，形状不一。矿体分布于二叠　系合山组碳酸盐岩及以铁质泥岩为基底的岩溶洼地和　坡地上，主要赋存于第四系残坡积层的上部，其次为冲　积层及洪积层中。矿体由铁矿石及黄红色砂质粘土组　成，一般厚１—３　ｍ，呈似层状、透镜状、囊状产出，其在　４结果及讨论　通过对蒙井可布山铁矿床２２个矿石样品（其中１４　个为赤铁矿、８个为褐铁矿矿石）的主要矿石矿物赤铁　矿、褐铁矿等进行单矿物扫描电镜能谱分析，结果如下。　地表展布形状和产状除受含矿层位的控制外，还受地　形控制，矿层倾向与地形坡向一致。矿体含矿率变化与　矿石块度大小有关，矿石块径大者，含矿率相应增高；　４．１　赤铁矿电镜能谱分析　从所选取的１４个赤铁矿样品的扫描电镜影像中　发现，在赤铁矿背散射电子图像中（图３）可以看出赤　铁矿呈灰白色，受动力作用发生碎裂，局部可见脉状穿　插结构，赤铁矿以自形、半自形粒状混杂分布在矿石　中，与各矿物之间界线明显，易辨别。　较厚的矿层中，中部含矿率高，矿层边缘部位含矿率较　低。矿体厚度沿走向稳定。　２．２矿石质量　２．２．１　矿石结构构造　矿石结构、构造较为复杂，矿石结构以交代残余、　半自形、粒状碎屑等结构为主，构造为块状构造、同心　环带状构造、稠密浸染状构造及少量葡萄状构造等。粘　赤铁矿为板状、呈片状或鳞片状集合体，不均匀地　分布在褐铁矿集合体间隙或孑Ｌ洞、裂隙中，集合体的形　态为不规则状或放射状，形成时间较早。在视域范围　土矿物呈显微鳞片结构及泥质结构，块状构造，粒度＞　２０１５．０８南方国土资源３５　”一：科技园地　表２褐铁矿成分分析测试结果　２．８５％～２３．４６％。　（２）根据镜下分析结果表　明，矿石中铁矿物嵌布粒度较　细，各矿物间共生关系复杂，　后期选矿难度很大。　（３）能谱分析结果表明，　各类矿物均含有质量分数大　于或接近２０％的铝元素，矿床　铝元素含量较高，因此矿床应　２１－＾ｍ　＇４１ｔ：３嘲２　ＬＩｋ￣ｏ：＇ｌ　该为铁、铝共生的高铝铁矿床。　致谢：在本文样品测试过程中，得到了昆明理工大　学国土资源工程学院吕向文博士的大力支持和帮助，　在此表示衷心感谢。圃　［参考文献】　［１］广西地质矿产局．广西区域地质志［Ｍ】．北京：地质出版　社。１９８５．　［２］李小林．浅析广西崇左地区堆积型铝土矿矿石特殊的分　布特征『Ｊ］．南方国土资源，２０１１，（７）：３９—４１．　［３］戴婕，孙传敏，丁俊．四川九龙里伍铜矿主要矿石矿物扫　描电镜能谱分析【ＪＩ．沉积与特提斯地质，２００９（４）：１０５　—１ｌ０．　Ｅｎｅｒｇｙ・Ｉ‘．Ｖ　［４】洪建明，赵晓宁．能谱分析中应注意的几个问题［Ｊ］＿电子　显微学报，１９９４，（６）：５０７．　图６　ＭＪ一０７褐铁矿样品能谱图　为褐铁矿、菱铁矿。脉石矿物主要为高岭石等铝硅酸盐　矿物，其次为方解石等。赤铁矿中Ｆｅ元素质量百分比　［５】祁景玉．现代分析测试技术【Ｍ］．上海：同济大学出版社，　２０ｏ６．　［６】王玉平，朱宝龙，陈强．软粘土扫描电镜和能谱分析试验　［Ｊ】＿西华大学学报（自然科学版），２０１０，（６）：６３—６５．　为５３．７２％～８３．２４％，褐铁矿中Ｆｅ元素质量百分比为　Ｉ上接第３３页）　构造运动事件，导致已经形成的稳定台地发生裂解，海　［２】贵州省地质矿产局．贵州省区域地质志［Ｍ】．北京：地质　出版社，１９８７．　水由南东向北西侵入，台地上早先沉积的地层崩落滑　塌，部分进入海槽中进行二次改造沉积。而在裂谷槽深　水区接受了正常的硅质岩和泥岩沉积，并伴生有热液　喷流而形成含锰层。　『３】湖南省地质矿产局．湖南省区域地质志【Ｍ］．北京：地质　出版社，１９８８．　［４］董保林．广西的四堡群　１３９－１４１．　广西地质，１９９１，１５（２）：　桂北融水地区裂谷槽的发现，说明在晚泥盆世，区　内确实存在一条深水裂谷海槽带，从而把早先认为的　晚泥盆世桂北台间海槽北界边缘向北延伸到了融水县　城一带（见图４）。深水海槽及含锰硅质岩的发现，对该　区乃至整个桂北地区的古地理格局、区域构造演化以　及矿产的研究都具有新的指导意义。硒　【参考文献】　［１］广西壮族自治区地质矿产局．广西壮族自治区区域地质　志【Ｍ】．北京：地质出版社，１９８５．　Ｉ５］阎明，刘英俊，等．桂北四堡群地层地球化学研究Ｉｊ］．地　质找矿论丛，１９９４，９（３）：９—１５．　ｆ６】李献华．扬子块体南缘四堡群Ｓｍ—Ｎｄ同位素体系及其　地壳演化意义【Ｊ］．地质科学，１９９６，３１（３）：２１８—２２８．　ｆ７】王剑，潘桂棠，等．中国南方古大陆研究进展与问题评述　［Ｊ］．沉积学报，２００９，１０（５）：８１８—８２５．　［８】胡世玲．江南元古宙碰撞造山带的两个４０Ａｒ／３９Ａｒ年龄　值Ⅲ．科学通报，１９９２，１（１）：２１—３０．　［９１许靖华．中国南方板块构造［Ｊ】．广西地质，１９８７，７（２）：１－９．　２０１５　０８南方国土资源３７