文档介绍：第十一章矿石的构造、结构及晶粒内部结构
第一节概述
一、矿石构造和结构的概念
研究矿石要注意矿石的产出特征、矿石类型、物质组分(矿物组成与化学组分)、结构构造,以便认识其成因和进行工业评价。
其中矿物组成是构成矿石的基础。由于矿石的形成作用和形成的地质条件不同,因而矿物组成的特点和相互关系也是多种多样的。
矿物间的相互关系以矿石构造(structure)和矿石结构(texturc)两个专门术语来加以概括。
矿石结构
是指矿石中矿物颗粒的特点,即矿物颗粒的形态、大小及其空间相互的结合关系,或矿物颗粒与矿物集合体的结合关系等所反映的形态特征。
矿石构造
是指组成矿石的矿物集合体的特点,即矿物集合体的形态、大小其空间相互的结合关系等所反映的形态特征。
例如铬铁矿矿石,其中铬铁矿的集合体为宽窄不同的延长状形态,它们与硅酸盐矿物集合体里相间的带状分布,呈条带状构造。
铬铁矿颗粒多数呈细粒的自形晶,颗粒间的分布无固定规律,据铬铁矿颗粒的特点,矿石具自形粒状结构。
矿物集合体和矿物颗粒可由一种或多种矿物组成,矿物集合体是组成矿石构造的基本单位,矿物颗粒是组成矿石结构的基本单位。矿石构造主要是在肉眼下观察,也有显微构造。
矿石结构主要是在显微镜下观察,也有由粗大颗粒构成的大型结构。矿石的构造和结构可统称为矿石的组构。
二、研究矿石构造和结构的意义
矿石是在一定成矿作用下形成的产物,矿石的组构能够反映矿石的成因特征,并直接影响矿石的质量。因此,研究矿石的组构具有一定的理论意义和实际意义。
1、为研究矿床成因及找矿勘探方面提供基础资料
矿石的组构是矿石形成过程的客观证据,因此研究矿石的组构可以帮助分析成矿地质条件、物理化学环境、成矿作用特点及其演化过程(成矿的多期多阶段性、矿化叠加、次生变化以及物质组分变化)等,从而提供有关矿床成因方面的信息和有助于地质找矿勘探工作的顺利进行。
不同的组构反映出成矿作用的特点不相同,如产于地表或地表裂隙发育部位的,由次生金属矿物组成的蜂窝状,多孔状或皮壳状的构造,属风化作用的产物,它不仅表明了金属矿体经过了表生变化,同时还可作为找矿标志,指示深部可能找到原生矿体,如以水锌矿和菱锌矿组成的皮壳状构造和由褐铁矿及铅钒组成的蜂窝状构造,其蜂窝孔壁大致平行并呈方形或长方形的骨架。
随着对矿石成分和组构深入而广泛地研究,则不断完善和发展了矿床成因理论。
如福建某铁矿床,矿体呈层状、似层状、规模大而稳定,受一定层位控制,矿区内有中酸性岩体的出露,并沿碳酸盐岩层有矽卡岩与铁矿相伴生,曾认为是矽卡岩型铁矿床,近年来通过矿床地质和矿石组构的研究,现已提出该矿床属火山沉积-热液叠加改造的层控铁矿床这一新观点。
目前所见的矿石虽已受到热液叠加和变质改造,但仍保留有原沉积成因的纹层状和条带状构造,以及反映火山沉积特点的凝灰角砾状构造和凝灰结构等,同时也有热液叠加和变质改造的脉状和网脉状构造以及花岗变晶结构,因此应属多期多阶段复合成因的矿床,而非单一成因的矽卡岩型铁矿床。
其找矿方向和勘探方法显然与矽卡岩型矿床不同,不能单纯以接触带作为靶区,应综合考虑其层化控矿作用。
又如铜镍硫化物矿石,经选矿工艺研究认为有一部分紫硫镍矿很难回收,以至使镍矿石中镍的回收率降低,经过矿石构造结构的研究,查明了该矿床有两种紫硫镍矿:
一种是由镍黄铁矿变成的,保留有镍黄铁矿八面体解理形成的假像结构,在化学成分上富镍贫铁;
另一种是由磁黄铁矿变成的,且逐渐过渡为黄铁矿成为镶边结构,在化学成分上富铁贫镍。
由于它含铁高,又缺硫,可能影响捕收剂对它的浮选’效果,同时紫硫镍矿具疏松的特性,它与高硬度的黄铁矿毗邻,在磨矿时易于泥化,乃导致在尾砂中富集,故成为难选的紫硫镍矿。
通过对矿石的研究,可为提高镍的回收率,选择有效的药剂和工艺流程提供基础资料。
2、帮助选择合理的矿石技术加工方法
矿石的矿物成分、结构构造、有用矿物的粒度特征和嵌布关系以及有益有害组分的分布和赋存状态等特点,是选择选矿方法和设计工艺流程的主要依据。
因此通过矿石构造结构的研究可给选择最佳的矿石技术加工方法和选矿工艺流程方面提供一定的资料。
例如我国江南某铁帽型钨矿,铁帽中钨品位已达综合回收或单独利用的指标,但经选矿试验得不到钨精矿,而且铁精钨矿中钨品位也未降低。
经矿相学研究,发现黑钨矿粒度极细,,且与针铁矿或褐铁矿呈包含状结构;另一部分黑钨矿与褐铁矿呈细密的皮壳状构造,因此提出用单一的机械方法不能使黑钨矿单体与铁矿物解离开,故得不到钨精矿,同时铁精矿中钨品位也不能下降。
三、研究矿石构造结构的方法
研究矿石的构造结构必须密切结合矿床基础地质的研究。通过对成矿地质条件、矿体地质特点的观察和分析,则有助于对矿石构造结构特点的认识。
在对矿点露头