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铁矿199 什么是CID(古)河道铁矿床?他们都在哪里产生,有何经济价值?

 大宇大宇 2021-07-20

维基百科

我们过往文章中多次提到古河道型铁矿,今天就借维基百科给大家做一个普及工作吧!

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河道铁矿床(CID)是可能为中新世的富含铁的河流沉积矿床,发生在西澳大利亚早中新生代哈默尔西古地表的蜿蜒古河道。哈萨克斯坦也有已知实例。

这些矿床的碎屑物质铁含量异常高,它不包括以赤铁矿带状铁地层碎屑,和目前形成的磁赤铁矿冲积物堆积为代表的碎屑铁矿床。CID是主要在西澳大利亚皮尔巴拉和默奇森地区开采的廉价高品位铁矿石的主要来源。

矿床形态学

通道铁矿床通常被部分侵蚀,目前厚度在<1m到100m之间,保留的通道宽度在100m到>5 km 之间。 矿化通道长达150公里,但并非所有CID的保留长度都具有矿石品位。

通道铁系统通常在新生代“哈默斯利表面”的凹陷内形成,并在古流域下游形成多个豆荚体。 河道具有典型的河流沉积形态,河道冲刷截断或切开河道铁矿床,层理少见。

单个矿床是较大的次经济矿化系统的子集,其横向和沿古流域变化。 沉积物与粘土、砾石和硅质碎屑材料的夹层形成透镜状堆积物。

矿床年龄

CID没有明确的地质年代学数据,因为没有放射性同位素方法可用于直接确定CID矿床的年代。孢粉学数据确实存在,但除了以中中新世为中心之外,不能充分限制年龄。

矿床形成机制

CID 的铁源被认为是中新世老化的富含铁的土壤,该土壤在古地表(自侵蚀后)上形成,该土壤在中新世早期炎热潮湿的条件下形成。

中中新世这种铁素体古地表的侵蚀将富含铁的土壤输送到古排水系统中,在那里铁在现有河道内固结。

河床当时是一个富含腐殖质的沼泽,植被茂密,堆积着泥炭或厚厚的碎屑植被。 大多数CID 的下方是富含有机物的粘土和/或中新世老化褐煤。铁被固定在河道中,并通过针铁矿的替代逐渐取代了现有的腐殖质。

矿床岩石学

通道铁矿床是由通常被称为“针铁矿铁砾石”的大量沉积物堆积形成的,这些矿床是针铁矿的鲕粒和螺石。CIDs最初被认为类似于通过沉积方式在古河道内堆积的pisolite砾石。现代证据表明经典的pisolic纹理是原位形成的。

针铁矿 ooids和 pisoids显示出由围绕核心碎片(核)的针铁矿(皮层)层凝结形成的证据,该碎片通常是铁素化木材碎片,但也可能是石英颗粒、赤铁矿颗粒或其他碎屑材料。据认为,针铁矿皮质富集和形成的机制与地下水作用对现有高铁质材料的近地表改变有关。

铁素化木材无处不在,是CID的主要成分,以多孔、易碎的褐铁矿形式存在。存在化石木材碎片,但通常极为罕见且尺寸非常小(<50 毫米)。

针铁矿pisolites通过各种物质胶结,通常是针铁矿、粘土、碳酸盐矿物(菱镁矿、方解石,有时还有菱铁矿)的混合物,偶尔还有二氧化硅。 这一过程可能会在原位形成一种非常耐侵蚀的pisolites结核,Pilbara和Yilgarn的一些台地实际上是古老的胶结铁质pisolite河砾石。

矿床经济重要性

河道铁矿床是铁矿石的重要来源,Yandi和罗布河的矿床约占哈默雷铁矿省铁矿开采量的 47%。

尽管河道铁矿床的原位铁含量通常较低,为53%至57%,但它们由针铁矿-褐铁矿组成,它们是水合氧化铁物种。矿石通常包含约8%至12%的水、<5%的SiO2和<3%的Al2O3。水合氧化铁可以煅烧,CID矿石在无挥发物的基础上约为63%或更多。

在大多数情况下,CID矿床相对缺乏固结且靠近地表,这使得它们易于进行大量开采,几乎不需要或不需要钻孔和爆破。这对矿工来说是一个显着的成本节约,他们可以通过易于提取来抵消矿石中铁百分比的较低收入。此外,在大多数情况下,选矿可以通过洗掉大部分粘土、碳酸盐和含水褐铁矿水泥,将原位铁品位提高几个百分点。

河道铁矿床的关键经济指标首先是吨位,和与其他大宗商品类似的基础设施的位置。 此后,胶结物的性质很重要,特别是在含有菱镁矿的碳酸盐胶结物的情况下,因为镁是一个问题。 偶有的河道铁矿床变得不经济,因为硅交结物太坚硬,不易开采和破碎。 河道铁矿床的含水量(烧失量)为7%至12%,是所有铁矿石类型中最高的,通常是由于针铁矿-褐铁矿的存在。 磷、铝和硫水平是另一个问题,通常在地下高于正常水平,但如果磷和铝存在于弱胶结物中,它们通常会在选矿过程中被冲掉。大多数河道铁都通过清洗细砂砾石以去除胶结物和基质物来提升品位。

典型矿床示例

典型矿床是位于西澳大利亚皮尔巴拉的潘纳旺尼卡Pannawonnica和罗布河的矿床,目前由力拓铁矿开采。

尽管在哈萨克斯坦有些较小的案例,但由于其他大陆的风化层相对年轻,因此在西澳大利亚大陆以外的河道铁矿床较为罕见。

哈萨克斯坦矿床年龄为渐新世,在北图尔盖和阿拉尔斯克地区的东北部大陆沉积物中以三角洲或河流成因的卵状铁矿床出现。它们出现在渐新世晚期亚热带条件下从抬升的古近纪海相地层中掘出来的山谷中。 有证据表明,密密麻麻的山谷填充物和大量腐殖质输入,类似于观察到的皮尔巴拉例子的古气候环境。

报告的哈萨克矿床品位变化很大,从29%的铁到73%的铁,磷含量较高(0.5% 到 2.5%),钙含量较低,硅和铝含量较低。

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