Месторождения канального железа - Channel-iron deposits

Русловые месторождения железа (CID) представляют собой богатые железом флювиальные осадочные отложения возможного миоценового возраста, занимающие извилистые палеоканалы на палеоповерхности Хамерлси от раннего до среднего кайнозоя в Западной Австралии . Примеры известны также из Казахстана .

Отложения аномально высоким содержанием железа для deterital материала, а также исключить обломочные отложения железа , типичными примерами которых осыпи из hematitic железистых образований и скоплений в настоящее время для формирования маггемит пизолит Россыпи. CID являются основным источником дешевой железной руды с высоким содержанием золота, добываемой в основном в регионах Пилбара и Мерчисон в Западной Австралии .

Морфология

Отложения руслового железа обычно частично эродированы и в настоящее время имеют толщину от <1 м до 100 м с сохраненной шириной русла от 100 м до> 5 км. Минерализованные каналы имеют длину до 150 километров, но не вся сохранившаяся протяженность CID является рудной.

Системы руслового железа обычно образуются внутри депрессии на кайнозойской «поверхности Хамерсли» и образуют несколько стручков ниже по течению в палеодренажных зонах. Каналы имеют типичную речную осадочную морфологию, с размывом русла, усекающим или врезавшим русловые отложения железа, и редкими примерами ступенчатой ​​слоистости и т. Д.

Отдельные рудные месторождения представляют собой подмножества более крупной субэкономической минерализованной системы, которая варьируется по горизонтали и по палеодренажу. Отложения образуют линзовидные скопления с прослоями глин, гравия и кремнисто-обломочного материала.

Возраст

Нет четких геохронологических данных для CID, поскольку никакие радиоизотопные методы не применимы для прямого датирования отложений CID. Палинологические данные действительно существуют, но не могут достаточно ограничить возраст, за исключением среднего миоцена.

Механизм формирования

Источником железа для CIDs, как полагают, являются богатые железом почвы миоценового возраста, которые образовались на палеоповерхности (после эрозии) и образовались в раннем миоцене в жарких и влажных условиях.

Эрозия этой ферритной палеоповерхности в среднем миоцене переместила богатые железом почвы в систему палеодренажа, где железо консолидировалось в пределах существующих русел рек.

Русла рек в то время представляли собой богатое гуминовое болото с густой растительностью и скоплением торфа или густой обломочной растительности. Большинство CID подстилаются богатыми органическими веществами глинами и / или лигнитом миоценового возраста . Железо закрепилось в руслах рек и постепенно заменило существующий гуминовый материал на гетит.

Петрология

Отложения железа каналов формируются путем накопления массивных отложений , что обычно называют как « пизолит гравий железа», которые являются ooids и pisoids из гетита . Первоначально считалось, что CID аналогичны скоплениям гравия из пизолита в палеоканалах за счет отложений. Современные данные указывают на формирование классических текстур из пизолита на месте.

Ооиды и пизоиды гетита свидетельствуют о том, что они образовались в результате конкреции слоев гетита (коры) вокруг фрагмента ядра (ядра), который обычно представляет собой железистые фрагменты древесины, но могут быть зернами кварца, зернами гематита или другим детритовым материалом. Считается, что механизм обогащения и образования коры гетита связан с приповерхностным изменением существующего высокожелезистого материала под действием грунтовых вод.

Железосодержащая древесина встречается повсеместно и является основным компонентом CID, поскольку существует в виде пористого, рыхлого лимонита . Обломки окаменелой древесины присутствуют, но обычно встречаются крайне редко и имеют очень маленький размер (<50 мм).

Пизолиты гетита цементируются с помощью различных агентов, обычно смесью гетита , глин , карбонатных минералов ( магнезита , кальцита и иногда сидерита ) и иногда кремнезема . Этот процесс может образовывать в месте сросток из pisolites , которые могут быть очень устойчивы к эрозии - некоторый мез в Пилбаре, и Yilgarn фактически старый цементный железистый пизолит реки гравий.

Экономическое значение

Месторождения чугунного железа являются важным источником железной руды. На месторождения Янди и Роуб-Ривер приходится примерно 47% железной руды, добываемой в провинции Хамерли-Айрон.

Хотя русловые отложения железа обычно низкосортные и содержат от 53 до 57% Fe на месте, они состоят из гетита-лимонита, который представляет собой разновидности гидратированного оксида железа. Руда обычно содержит от 8% до 12% воды, <5% SiO 2 и <3% Al 2 O 3 . Водные оксиды железа можно кальцинировать, и руда CID на основе нелетучих компонентов содержит около 63% Fe или более.

Отложения CID относительно неуплотнены и близки к поверхности, что в большинстве случаев делает их пригодными для крупномасштабной добычи с минимальной или нулевой потребностью в бурении и взрывных работах. Таким образом, это означает значительную экономию затрат для горняков, которые могут компенсировать более низкий доход от процентного содержания Fe в руде за счет простоты добычи. Кроме того, в большинстве случаев обогащение может повысить содержание железа на месте на несколько процентов за счет вымывания большей части глинистых, карбонатных и водно-лимонитовых цементов.

Ключевыми экономическими критериями для залежей руслового железа являются, во-первых, тоннаж и расположение относительно инфраструктуры, аналогичной другим сыпучим товарам. После этого важна природа цемента, особенно в случае карбонатных цементов, содержащих магнезит, поскольку магний является проблемой. Редкие отложения железных руд становятся экономически невыгодными из-за того, что силикатный цемент оказывается слишком прочным для легкой добычи и дробления. Содержание воды в рудных месторождениях железа (обозначается как «Потери при возгорании») составляет от 7% до 12%, что является самым высоким среди всех типов железной руды, как правило, из-за присутствия гетита-лимонита. Еще одна проблема - уровни фосфора, алюминия и серы, обычно превышающие нормальные уровни на месте, хотя, если фосфор и алюминий находятся в слабом цементе, они часто могут вымываться во время обогащения . Большинство канальных чугунов модернизируют путем промывки пизолитового гравия для удаления цемента и матрицы.

Примеры типов

Типовые месторождения - это месторождения Паннавонника и Робе Ривер в Пилбаре в Западной Австралии, которые в настоящее время разрабатываются компанией Rio Tinto Iron Ore.

Залежи руслового железа встречаются реже за пределами территории Западной Австралии из-за относительной молодости реголита в остальных континентальных массивах суши , хотя в Казахстане есть более мелкие примеры .

Месторождения Казахстана имеют олигоценовый возраст и встречаются в виде ооидальных отложений железняков дельтового или речного происхождения в северо-восточных континентальных отложениях северного Тургайского и Аральского районов. Они встречаются в долинах, вскрытых из приподнятых морских слоев палеогена в субтропических условиях в позднем олигоцене. Имеются свидетельства густо заросших лесов долин и значительного поступления гуминового материала, аналогично наблюдаемой палеоклиматической обстановке в примерах Пилбара.

Уровни содержания в казахстанских месторождениях сильно различаются: от 29% до 73% Fe, с более высоким содержанием фосфора (от 0,5% до 2,5%), кальцием и меньшим содержанием кремнезема и алюминия.

Смотрите также

Ссылки

  • Раманайду Э. Р., Моррис Р. К. и Хорвиц Р. К. (2003). Железные месторождения Ла-Манш (CID) провинции Хамерсли, Западная Австралия. Австралийский журнал наук о Земле, 50, 669-690.
  • Моррис, Р. К., Раманайду, Е. Р. (2007). Генезис залежей чугунного железа (CID) Пилбары в Западной Австралии. Австралийский журнал наук, 54, 735-759.