鐵礦是指含有可提煉出鐵的化合物的巖石或沉積物的井或山。

鐵是世界上發(fā)現(xiàn)最早，利用最廣，用量也是最多的一種金屬，其消耗量約占金屬總消耗量的95%左右。鐵礦石主要用于鋼鐵工業(yè)，冶煉含碳量不同的生鐵（含碳量一般在2%以上）和鋼（含碳量一般在2%以下）。

釋義

鐵礦[tiěkuàng]

1．[ironore]∶含有可提煉出鐵的化合物的巖石或沉積物

2．[ironmine]∶鐵礦井或鐵礦山

礦種介紹

生鐵通常按用途不同分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵、合金生鐵。鋼按組成元素不同分為碳素鋼、合金鋼。合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為改善或獲得某些性能而有意加入適量的一種或多種元素的鋼，加入鋼中的元素種類很多，主要有鉻、錳、釩、鈦、鎳、鉬、硅。此外，鐵礦石還用于作合成氨的催化劑（純磁鐵礦），天然礦物顏料（赤鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦)、飼料添加劑（磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦）和名貴藥石（磁石）等，但用量很少。鋼鐵制品廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活各個方面，是社會生產(chǎn)和公眾生活所必需的基本材料。自從19世紀(jì)中期發(fā)明轉(zhuǎn)爐煉鋼法逐步形成鋼鐵工業(yè)大生產(chǎn)以來，鋼鐵一直是最重要的結(jié)構(gòu)材料，在國民經(jīng)濟(jì)中占有極重要的地位，是社會發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代化工業(yè)最重要和應(yīng)用最多的金屬材料。所以，人們常把鋼、鋼材的產(chǎn)量、品種、質(zhì)量作為衡量一個國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

分類

鐵礦物種類繁多，已發(fā)現(xiàn)的鐵礦物和含鐵礦物約300余種，其中常見的有170余種。但在當(dāng)前技術(shù)條件下，具有工業(yè)利用價值的主要是磁鐵礦、赤鐵礦、磁赤鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦等。

中國鐵礦資源多而不富，以中低品位礦為主，富礦資源儲量只占1.8%，而貧礦儲量占47.6%。中小礦多，大礦少，特大礦更少。礦石類型復(fù)雜，難選礦和多組分共(伴)生礦所占比重大。難選赤鐵礦和多組分共生鐵礦石儲量各占全國總儲量的1/3，其共（伴）生組分主要包括V、Ti、Cu、Pb、Zn、Co、Nb、Se、Sb、W、Sn、Mo、Au、Ag、S、稀土元素等30余種，最主要的有Ti、V、Nb、Cu、Co、S和稀土元素等，有的共(伴)生組分的經(jīng)濟(jì)價值甚至超過鐵礦價值，如白云鄂博鐵礦中含有豐富的REO和Ta、Nb；攀枝花釩鈦鐵礦中的V和Ti儲量居世界前位。隨著分離和應(yīng)用技術(shù)的提高，這些共(伴)生組分將得到充分的綜合回收利用。有些紅礦有用組分嵌布粒度細(xì)，或者與有害組分嵌布緊密，難以選別回收，造成鐵礦物選礦回收率低，大量有用組分流失到尾礦中。有些以中低品位為主但易采易選的磁鐵礦礦床，其中夾有大量邊際效益的低品位礦石，如有適當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)刺激政策，也可得到充分開發(fā)利用。

磁鐵礦

主要成分為Fe3O4，即四氧化三鐵，每個Fe3O4分子中有兩個 3價的鐵原子和1一個 2價的鐵原子，即Fe2O3-FeO，氧原子為-2價，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為72.3597945571%。等軸晶系。單晶體常呈八面體，較少呈菱形十二面體。在菱形十二面體面上，長對角線方向?，F(xiàn)條紋。集合體多呈致密塊狀和粒狀。顏色為鐵黑色、條痕為黑色，半金屬光澤，不透明。硬度5.5～6.5。比重4.9～5.2。具強(qiáng)磁性。

磁鐵礦中常有相當(dāng)數(shù)量的Ti4 以類質(zhì)同象代替Fe3 ，還伴隨有Mg2 和V3 等相應(yīng)地代替Fe2 和Fe3 ，因而形成一些礦物亞種，即：

(1)鈦磁鐵礦Fe2 (2 x)Fe3 (2-2x)TixO4(0<x<1)，含TiO212%～16%。常溫下，鈦從其中分離成板狀和柱狀的鈦鐵礦及布紋狀的鈦鐵晶石。

(2)釩磁鐵礦FeV2O4或Fe2 (Fe3 V)O4，含V2O5有時高達(dá)68.41%～72.04%。

(3)釩鈦磁鐵礦為成分更為復(fù)雜的上述兩種礦物的固溶體產(chǎn)物。

(4)鉻磁鐵礦含Cr2O3可達(dá)百分之幾。

(5)鎂磁鐵礦含MgO可達(dá)6.01%。

磁鐵礦是巖漿成因鐵礦床、接觸交代-熱液鐵礦床、沉積變質(zhì)鐵礦床，以及一系列與火山作用有關(guān)的鐵礦床中鐵礦石的主要礦物。此外，也常見于砂礦床中。

磁鐵礦氧化后可變成赤鐵礦(假象赤鐵礦及褐鐵礦)，但仍能保持其原來的晶形。

赤鐵礦

赤鐵礦中主要成分為Fe2O3，即氧化鐵。自然界中Fe2O3的同質(zhì)多象變種已知有兩種，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69.9433034300%。前者在自然條件下穩(wěn)定，稱為赤鐵礦；后者在自然條件下不如α-Fe2O3穩(wěn)定，處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，稱之為磁赤鐵礦。常含類質(zhì)同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2 、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系，完好晶體少見。結(jié)晶赤鐵礦為鋼灰色，隱晶質(zhì)；土狀赤鐵礦呈紅色。條痕為櫻桃紅色或鮮豬肝色。金屬至半金屬光澤。有時光澤暗淡。硬度5～6。比重5～5.3。

赤鐵礦的集合體有各種形態(tài)，形成一些礦物亞種，即：

(1)鏡鐵礦為具金屬光澤的玫瑰花狀或片狀赤鐵礦的集合體。

(2)云母赤鐵礦具金屬光澤的晶質(zhì)細(xì)鱗狀赤鐵礦。

(3)鮞狀或腎狀赤鐵礦形態(tài)呈鮞狀或腎狀的赤鐵礦。

赤鐵礦是自然界中分布很廣的鐵礦物之一，可形成于各種地質(zhì)作用，但以熱液作用、沉積作用和區(qū)域變質(zhì)作用為主。在氧化帶里，赤鐵礦可由褐鐵礦或纖鐵礦、針鐵礦經(jīng)脫水作用形成。但也可以變成針鐵礦和水赤鐵礦等。在還原條件下，赤鐵礦可轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦，稱假象磁鐵礦。

磁赤鐵礦

γ-Fe2O3，其化學(xué)組成中常含有Mg、Ti和Mn等混入物。等軸晶系，五角三四面體晶類，多呈粒狀集合體，致密塊狀，常具磁鐵礦假象。顏色及條痕均為褐色，硬度5，比重4.88，強(qiáng)磁性。

磁赤鐵礦主要是磁鐵礦在氧化條件下經(jīng)次生變化作用形成。磁鐵礦中的Fe2 完全為Fe3 所代替(3Fe2 →2Fe3 )，所以有1/3Fe2 所占據(jù)的八面體位置產(chǎn)生了空位。另外，磁赤鐵礦可由纖鐵礦失水而形成，亦有由鐵的氧化物經(jīng)有機(jī)作用而形成的。

褐鐵礦

實際上并不是一個礦物種，而是針鐵礦、纖鐵礦、水針鐵礦、水纖鐵礦以及含水氧化硅、泥質(zhì)等的混合物?；瘜W(xué)成分變化大，含水量變化也大。(1)針鐵礦α-FeO(OH)，含F(xiàn)e62.9%。含不定量的吸附水者，稱水針鐵礦HFeO2·NH2O。斜方晶系，形態(tài)有針狀、柱狀、薄板狀或鱗片狀。通常呈豆?fàn)?、腎狀或鐘乳狀。切面具平行或放射纖維狀構(gòu)造。有時成致密塊狀、土狀，也有呈鮞狀。顏色紅褐、暗褐至黑褐。經(jīng)風(fēng)化而成的粉末狀、赭石狀褐鐵礦則呈黃褐色。針鐵礦條痕為紅褐色，硬度5～5.5，比重4～4.3。而褐鐵礦條痕則一般為淡褐或黃褐色，硬度1～4，比重3.3～4。

(2)纖鐵礦γ-FeO(OH)，含F(xiàn)e62.9%。含不定量的吸附水者，稱水纖鐵礦FeO(OH)·NH2O。斜方晶系。常見鱗片狀或纖維狀集合體。顏色暗紅至黑紅色。條痕為桔紅色或磚紅色。硬度4～5，比重4.01～4.1。

鈦鐵礦

主要成分為FeTiO3，即鈦酸亞鐵，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為36.8031410549%。三方晶系。菱面體晶類。常呈不規(guī)則粒狀、鱗片狀或厚板狀。在950℃以上鈦鐵礦與赤鐵礦形成完全類質(zhì)同象。當(dāng)溫度降低時，即發(fā)生熔離，故鈦鐵礦中常含有細(xì)小鱗片狀赤鐵礦包體。鈦鐵礦顏色為鐵黑色或鋼灰色。條痕為鋼灰色或黑色。含赤鐵礦包體時呈褐色或帶褐的紅色條痕。金屬-半金屬光澤。不透明，無解理。硬度5～6.5，比重4～5。弱磁性。鈦鐵礦主要出現(xiàn)在超基性巖、基性巖、堿性巖、酸性巖及變質(zhì)巖中。我國攀枝花釩鈦磁鐵礦床中，鈦鐵礦呈粒狀或片狀分布于鈦磁鐵礦等礦物顆粒之間，或沿鈦磁鐵礦裂開面成定向片晶。

菱鐵礦

主要成分為FeCO3，即碳酸亞鐵，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為49.0504689248%，常含Mg和Mn。三方晶系。常見菱面體，晶面常彎曲。其集合體成粗粒狀至細(xì)粒狀。亦有呈結(jié)核狀、葡萄狀、土狀者。黃色、淺褐黃色(風(fēng)化后為深褐色)，玻璃光澤。硬度3.5～4.5，比重3.96左右，因Mg和Mn的含量不同而有所變化。

黃鐵礦

主要成分為FeS2，即過硫化亞鐵，其中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為46.5519684580%，黃鐵礦因其淺黃銅的顏色和明亮的金屬光澤，常被誤認(rèn)為是黃金。晶體屬等軸晶系的硫化物礦物。成分中通常含鈷、鎳和硒，具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)。常有完好的晶形，呈立方體、八面體、五角十二面體及其聚形。立方體晶面上有與晶棱平行的條紋，各晶面上的條紋相互垂直。集合體呈致密塊狀、粒狀或結(jié)核狀。淺黃（銅黃）色，條痕綠黑色，強(qiáng)金屬光澤，不透明，無解理，參差狀斷口。摩氏硬度較大，達(dá)6-6.5，小刀刻不動。比重4.9―5.2。在地表條件下易風(fēng)化為褐鐵礦。

黃鐵礦是鐵的二硫化物。一般將黃鐵礦作為生產(chǎn)硫磺和硫酸的原料，而不是用作提煉鐵的原料，因為提煉鐵有更好的鐵礦石，且煉制過程當(dāng)中會產(chǎn)生大量SO2，造成空氣污染。黃鐵礦分布廣泛，在很多礦石和巖石中包括煤中都可以見到它們的影子。一般為黃銅色立方體樣子。黃鐵礦風(fēng)化后會變成褐鐵礦或黃鉀鐵礬。

性質(zhì)

鐵元素(Ferrum)的原子序數(shù)為26，符號為Fe。在元素周期表上，鐵是第四周期第八副族(ⅧB)的元素。它與鈷和鎳同屬四周期ⅧB族。

在自然界中，鐵元素有4種穩(wěn)定同位素，其同位素豐度(%)如下(Hertz，1960)：

54Fe—5.81，56Fe—91.64，57Fe—2.21，58Fe—0.34。

鐵的原子量平均為55.847(當(dāng)12C=12.000時)。

鐵的原子半徑，取12配位數(shù)時，為1.26×10-10m。鐵的原子體積為7.1cm3/克原子，原子密度為7.86g/cm3。

鐵原子的電子結(jié)構(gòu)是3d64s2。

鐵原子很容易失掉最外層的兩個s電子而呈正二價離子(Fe2 )。如果再失掉次外層的1個d電子，則呈正三價離子(Fe3 )。鐵元素的這種變價特征，導(dǎo)致鐵在不同氧化還原反應(yīng)中顯示出不同的地球化學(xué)性質(zhì)。

鐵原子失去第一個電子的電離勢(I1)為7.90eV，失去第二個電子的電離勢(I2)為16.18eV，失去第三個電子的電離勢(I3)為30.64eV。

鐵的離子半徑隨配位數(shù)和離子電荷而變化。據(jù)Ahrens(1952)資料，取6配位數(shù)時，F(xiàn)e2 的離子半徑為0.074nm，F(xiàn)e3 的離子半徑為0.064nm。鐵離子在含氧鹽和鹵化物等中構(gòu)成離子化合物。

鐵常與硫和砷等構(gòu)成共價化合物。鐵的共價半徑為1.17×10－10m。其鍵性強(qiáng)度可用鐵和硫、砷等的電負(fù)性差求得。鐵的電負(fù)性，F(xiàn)e2 為1.8，F(xiàn)e3 為1.9(波林，1964)。

凡是原子半徑與鐵相近的元素，當(dāng)晶體結(jié)構(gòu)相同時，易與鐵形成金屬互化物，如鐵和鉑族形成的金屬互化物粗鉑礦(Pt，F(xiàn)e)。凡是離子半徑與鐵相近的元素，當(dāng)化學(xué)結(jié)構(gòu)式相同時，易與鐵發(fā)生類質(zhì)同象替換，如硅酸鹽中的鐵橄欖石和鎂橄欖石類質(zhì)同象系列；碳酸鹽中的菱鐵礦和菱錳礦類質(zhì)同象系列；以及鎢酸鹽中的鎢鐵礦和鎢錳礦類質(zhì)同象系列，等等。

離子電位(Φ)是一個重要的地球化學(xué)指標(biāo)。Fe2 的離子電位為2.70，可在水溶液中呈自由離子(Fe2 )遷移。Fe3 的離子電位較高，為4.69，它易呈水解產(chǎn)物沉淀。因此，在還原條件下，有利于Fe2 呈自由離子遷移；在氧化條件下，則Fe2 易氧化為Fe3 而呈水解產(chǎn)物沉淀。與鐵共沉淀的元素(同價的或異價的)共生組合，可用離子電位圖來預(yù)測。

鐵及其化合物的密度、熔點和沸點，以及它們在水中的溶解度或溶度積，是決定鐵進(jìn)行地球化學(xué)遷移的重要物理常數(shù)。

鐵化合物的溶度積(18℃時)，F(xiàn)e(OH)3為1.1×10-36，F(xiàn)e(OH)2為1.04×10-14，F(xiàn)eS為3.7×10-19，等等。

鐵的熔化潛熱為269.55J/g，蒸發(fā)潛熱為6343J/g。

技術(shù)指標(biāo)

鐵礦石是指巖石(或礦物)中TFe含量達(dá)到最低工業(yè)品位要求者。

鐵礦石分類

按照礦物組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和采、選、冶及工藝流程等特點，可將鐵礦石分為自然類型和工業(yè)類型兩大類。

1.自然類型

1)根據(jù)含鐵礦物種類可分為：磁鐵礦石、赤鐵礦石、假象或半假象赤鐵礦石、釩鈦磁鐵礦石、褐鐵礦石、菱鐵礦石以及由其中兩種或兩種以上含鐵礦物組成的混合礦石。

2)按有害雜質(zhì)(S、P、Cu、Pb、Zn、V、Ti、Co、Ni、Sn、F、As)含量的高低，可分為高硫鐵礦石、低硫鐵礦石、高磷鐵礦石、低磷鐵礦石等。

3)按結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可分為浸染狀礦石、網(wǎng)脈浸染狀礦石、條紋狀礦石、條帶狀礦石、致密塊狀礦石、角礫狀礦石，以及鮞狀、豆?fàn)睢⒛I狀、蜂窩狀、粉狀、土狀礦石等。

4)按脈石礦物可分為石英型、閃石型、輝石型、斜長石型、絹云母綠泥石型、夕卡巖型、陽起石型、蛇紋石型、鐵白云石型和碧玉型鐵礦石等。

2.工業(yè)類型

1)工業(yè)上能利用的鐵礦石，即表內(nèi)鐵礦石，包括煉鋼用鐵礦石、煉鐵用鐵礦石、需選鐵礦石。

2)工業(yè)上暫不能利用的鐵礦石，即表外鐵礦石，礦石含鐵量介于最低工業(yè)品位與邊界品位之間。

工業(yè)質(zhì)量要求

1.煉鋼用鐵礦石(原稱平爐富礦)

礦石入爐塊度要求：

平爐用鐵礦石50～250mm；

電爐用鐵礦石50～100mm；

轉(zhuǎn)爐用鐵礦石10～50mm。

直接用于煉鋼的礦石質(zhì)量(適用于磁鐵礦石、赤鐵礦石、褐鐵礦石)。

2.煉鐵用鐵礦石(原稱高爐富礦)

礦石入爐塊度要求：一般為8～40mm。

煉鐵用鐵礦石，按造渣組分的酸堿度可劃分為：

堿性礦石(CaO MgO)/(SiO2 Al2O3)>1.2；

自熔性礦石(CaO MgO)/(SiO2 Al2O3)=0.8～1.2；

半自熔性礦石(CaO MgO)/(SiO2 Al2O3)=0.5～0.8；

酸性礦石(CaO MgO)/(SiO2 Al2O3)<0.5。

酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼生鐵礦石P≤0.03%

堿性平爐煉鋼生鐵礦石P≤0.03%～0.18%

堿性側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼生鐵礦石P≤0.2%～0.8%

托馬斯生鐵礦石P≤0.8%～1.2%

普通鑄造生鐵礦石P≤0.05%～0.15%

高磷鑄造生鐵礦石P≤0.15%～0.6%

3.需選鐵礦石

對于含鐵量較低或含鐵量雖高但有害雜質(zhì)含量超過規(guī)定要求的礦石或含伴生有益組分的鐵礦石，均需進(jìn)行選礦處理，選出的鐵精粉經(jīng)配料燒結(jié)或球團(tuán)處理后才能入爐使用。

需經(jīng)選礦處理的鐵礦石要求：

磁鐵礦石TFe≥25%，mFe≥20%；

赤鐵礦石TFe≥28%～30%；

菱鐵礦石TFe≥25%；

褐鐵礦石TFe≥30%。

對需選礦石工業(yè)類型劃分，通常以單一弱磁選工藝流程為基礎(chǔ)，采用磁性鐵占有率來劃分。根據(jù)我國礦山生產(chǎn)經(jīng)驗，其一般標(biāo)準(zhǔn)是：

礦石類型mFe/TFe(%)

單一弱磁選礦石≥65

其他流程選礦石<65

對磁鐵礦石、赤鐵礦石也可采用另一種劃分標(biāo)準(zhǔn)：

mFe/TFe≥85磁鐵礦石

mFe/TFe85～15混合礦石

mFe/TFe≤15赤鐵礦石

成礦規(guī)律

不同的地質(zhì)時期，在類似的地質(zhì)條件下，可以形成同類型的鐵礦床；但在不同的地質(zhì)時期和構(gòu)造運(yùn)動期，占主導(dǎo)地位的鐵礦床類型則是不同的，顯示了鐵礦床形成與地殼演化密切有關(guān)的特點。由老到新，各地質(zhì)時期的主要鐵礦床類型及其成礦規(guī)律如下：

沉積變質(zhì)型鐵礦床

這類鐵礦床又稱受變質(zhì)沉積型鐵礦床，主要產(chǎn)于前寒武紀(jì)(太古宙、元古宙)古老的區(qū)域變質(zhì)巖系中，是中國十分重要的鐵礦類型，其儲量占全國總儲量的57.8%。并具有“大、貧、淺、易(選)”的特點，即礦床規(guī)模大，含鐵量低，礦體出露地表或淺部，易于選別。主要分布于吉林東南部、遼寧—本溪、冀東、北京密云、晉北、內(nèi)蒙古南部、豫中、魯中、皖西北、江西新余、陜西漢中、湘中等地。根據(jù)礦床中的礦石類型和含礦變質(zhì)巖系的巖石礦物組合以及其他地質(zhì)特征，又分為下列兩大類。

1.受變質(zhì)鐵硅質(zhì)建造型鐵礦床

典型鐵礦床分布于遼寧鞍山—本溪一帶，因此，一般稱為“鞍山式”鐵礦。這類鐵礦是受不同程度區(qū)域變質(zhì)作用并與火山-鐵硅質(zhì)沉積建造有關(guān)的鐵礦床。大致與國外阿爾戈馬型鐵礦相當(dāng)。主要形成于前寒武紀(jì)(多集中于2000～3000Ma)老變質(zhì)巖區(qū)。

鐵礦床主要產(chǎn)于遼寧、河北、山東、河南、安徽等地太古宇鞍山群、遷西群、泰山群、登封群、霍邱群及其相當(dāng)?shù)淖冑|(zhì)巖系中的不同層位；山西、內(nèi)蒙古古元古界五臺群、呂梁群及其相當(dāng)?shù)淖冑|(zhì)巖地層中，變質(zhì)作用大多數(shù)屬于綠片巖至角閃巖相，個別產(chǎn)于麻粒巖相中。湖南、江西等省產(chǎn)于板溪群或震旦系松山群。多數(shù)地區(qū)含鐵變質(zhì)巖系受到不同程度的混合巖化、花崗巖化作用。

受變質(zhì)鐵硅建造中鐵礦層是多層的，也有1～2層的，呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。礦層厚度一般幾十至百米，最厚可達(dá)350m左右。延長較穩(wěn)定，個別礦層長可達(dá)幾十公里以上。礦床規(guī)模大多數(shù)為大型或特大型。礦石中鐵礦物與石英組成具有黑白相間的條帶狀、條紋狀構(gòu)造，變質(zhì)程度高時，向片麻狀過渡。礦石為磁鐵石英巖、赤鐵石英巖、綠泥磁鐵石英巖、角閃磁鐵石英巖。以貧礦為主，含鐵品位一般為25%～40%。在貧礦中也有含鐵品位達(dá)50%～60%不同規(guī)模不同成因的富鐵礦石。

2.受變質(zhì)碳酸鹽建造型鐵礦床

典型礦床分布于吉林大栗子，因此，稱為“大栗子式”鐵礦。這種類型鐵礦是受到輕微區(qū)域變質(zhì)作用的碳酸鹽型沉積鐵礦床。主要產(chǎn)于元古宇地層中。含礦巖系主要由碎屑-碳酸鹽巖組成，如砂巖、泥巖、灰?guī)r等。

已知礦產(chǎn)地不多，主要產(chǎn)于吉林東南部古元古界遼河群千枚巖與碳酸鹽類巖層中；云南易門、峨山鐵礦產(chǎn)于新元古界下部的昆陽群碳酸鹽類巖層中。礦體呈層狀、似層狀、扁豆?fàn)?、地瓜狀、不?guī)則形態(tài)，礦體一般沿走向長100～300m，傾斜延深200～500m，傾斜長大于走向長，厚度變化大。礦石礦物有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等。礦石以塊狀、條帶狀構(gòu)造為主，鮞狀構(gòu)造次之。礦石類型有赤鐵礦型、磁鐵礦型、菱鐵礦型、次生褐鐵礦型。磁鐵礦型、赤鐵礦型礦石圍巖多為千枚巖，而菱鐵礦型礦石圍巖多為大理巖。富鐵礦占較大比例為特點，如云南化念鐵礦，其儲量一半為含堿性煉鐵用礦石。

巖漿晚期鐵礦床

這是一類與基性、基性-超基性巖漿作用有關(guān)的礦床，以其鐵礦物中富含釩和鈦，通常稱為釩鈦磁鐵礦礦床，儲量占11.6%。按照成礦方式可以分為兩類：

1.巖漿晚期分異型鐵礦床

由巖漿結(jié)晶晚期分異作用形成的富含鐵、釩、鈦等殘余巖漿冷凝而成的礦床。中國首先發(fā)現(xiàn)于四川省攀枝花地區(qū)，故國內(nèi)常稱之為“攀枝花式”鐵礦床。

礦床產(chǎn)于輝長巖-橄欖巖等基性-超基性巖體中。而巖體多分布于古陸隆起帶的邊緣，受深大斷裂的控制。含礦巖體延長可達(dá)數(shù)至數(shù)十公里，寬一至數(shù)公里。巖體分異良好，相帶明顯，韻律清楚。按巖石組合可以分為輝長巖型、輝長-蘇長巖型、輝長-橄長巖型、輝長-斜長巖型、輝長-輝巖-橄輝巖型和輝綠巖型等巖相組合類型。

鐵礦體多呈似層狀，分布于巖體的中部或下部韻律層底部的暗色相帶內(nèi)，與巖體的韻律層呈平行的互層。礦床常由數(shù)至數(shù)十層平行的礦體組成，累計厚度由數(shù)十至兩三百米，延深可達(dá)千米以上。主要礦石礦物有粒狀鈦鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵晶石、鎂鋁尖晶石等，含少量磁黃鐵礦、黃鐵礦及鈷、鎳、銅的硫化物。礦石具隕鐵結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)。礦石呈致密塊狀、條帶狀和浸染狀構(gòu)造，礦石含TFe20%～45%、TiO23%～16%、V2O50.15%～0.5%，Cr2O30.1%～0.38%，伴生微量的Cu、Co、Ni、Ga、Mn、P、Se、Te、Sc和Pt族元素，可綜合利用，這類礦床的規(guī)模多屬大型，是鐵、釩、鈦金屬的重要來源，在中國主要分布于四川省的攀(枝花)西(昌)地區(qū)。

2.巖漿晚期貫入型鐵礦床

為巖漿晚期分異的含鐵礦液沿巖體內(nèi)斷裂或接觸帶貫入而成。中國首先發(fā)現(xiàn)于河北省大廟，故常稱之為“大廟式”鐵礦床。

鐵礦床產(chǎn)于斜長巖、輝長巖巖體中。基性巖體沿東西向斷裂帶呈帶狀分布。礦體是沿巖體裂隙或上述兩種巖漿巖接觸帶貫入而形成的。

礦體形態(tài)不規(guī)則，多呈扁豆?fàn)罨蛎}狀，成群出現(xiàn)，作雁行式排列。礦體與圍巖界線清楚，產(chǎn)狀陡立。從地表到深部，礦體常見分支復(fù)合現(xiàn)象，多為盲礦體。單個礦體長數(shù)至數(shù)百米，厚數(shù)至數(shù)十米，延深數(shù)十至數(shù)百米。主要礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦、金紅石和黃鐵礦等。脈石礦物有斜長石、輝石、綠泥石、陽起石、纖閃石和磷灰石。礦石結(jié)構(gòu)均勻，常見隕鐵結(jié)構(gòu)。具浸染狀和塊狀構(gòu)造。貧富礦石均有，含釩、鈦以及鎳、鈷、鉑等硫化物。

近礦圍巖常見纖閃石化、綠泥石化和黝簾石化等蝕變。有用礦物顆粒大，礦石易選。礦床規(guī)模一般為中—小型，主要分布于河北省承德地區(qū)大廟、黑山一帶。

熱液型鐵礦床

接觸交代型礦床，常稱為夕卡巖型礦床。主要賦存于中酸性-中基性侵入巖類與碳酸鹽類巖石(含鈣鎂質(zhì)巖石)的接觸帶或其附近。這類礦床一般都具有典型的夕卡巖礦物組合(鈣鋁-鈣鐵榴石系列、透輝石-鈣鐵輝石系列)，而在成因和空間分布上，都與夕卡巖有一定的關(guān)系。

巖漿巖侵入體的形成時代，從加里東期、海西期、印支期，到燕山期都有。在中國以燕山期最為重要。

碳酸鹽類巖石生成時代，從前震旦紀(jì)到侏羅紀(jì)都有，巖性也很不相同。就已知國內(nèi)夕卡巖型鐵礦圍巖而言，包括灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、各種不純質(zhì)的灰?guī)r、白云巖；部分圍巖可為角巖、片巖、板巖、砂巖或凝灰?guī)r等。從巖性的時代來看，元古宙(包括震旦紀(jì))多為硅質(zhì)灰?guī)r；寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)多為純質(zhì)灰?guī)r或含鎂質(zhì)灰?guī)r；石炭紀(jì)-二疊紀(jì)多為含泥質(zhì)及有機(jī)質(zhì)灰?guī)r。中國北方最有利形成接觸交代型鐵礦的是寒武紀(jì)-奧陶紀(jì)灰?guī)r，南方主要是三疊紀(jì)大冶灰?guī)r和早二疊世棲霞灰?guī)r。

接觸交代型鐵礦大部分形成于接觸帶，有的礦體可延伸到非夕卡巖的圍巖之中，礦體常成群出現(xiàn)，形態(tài)復(fù)雜，多呈透鏡狀、囊狀、不規(guī)則狀和脈狀等，礦石礦物成分較復(fù)雜。鐵礦石以塊狀構(gòu)造為主，次為浸染狀、斑點狀、團(tuán)塊狀和角礫狀構(gòu)造。該類鐵礦常伴生有可綜合利用的銅、鈷、金、銀、鎢、鉛、鋅等；甚至構(gòu)成鐵銅、鐵銅鉬、鐵硼、鐵錫、鐵金等共(伴)生礦床。礦床規(guī)模以中小型為主，也有大型。

這類鐵礦在中國分布十分廣泛，主要集中在河北省邯(鄲)—邢(臺)地區(qū)、鄂東、晉南、豫西、魯中、蘇北、閩南、粵北以及川西南、滇西等地，是中國富鐵礦石的重要來源。

按巖漿巖和圍巖條件，在工業(yè)上常分為邯邢式、大冶式和黃崗式鐵礦。邯邢式鐵礦圍巖主要是中奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，礦體常呈似層狀。大冶式鐵礦圍巖主要為三疊系大冶灰?guī)r，礦體形態(tài)不規(guī)則。黃崗式鐵礦成礦巖體為花崗巖及白崗巖，圍巖為古生界碳酸鹽巖夾火山巖系。

熱液型鐵礦床明顯受構(gòu)造控制，有的是斷裂控礦，有的是褶皺控礦，還有斷裂與褶皺復(fù)合控礦。熱液型鐵礦床與巖漿巖的關(guān)系常因地而異，多數(shù)礦體與巖體有一定距離。高溫?zé)嵋捍盆F礦、赤鐵礦礦床常與偏堿性花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖類有關(guān)，中低溫?zé)嵋撼噼F礦礦床常與較小的中酸性侵入體有關(guān)，兩者多保持一定的距離。中低溫?zé)嵋毫忤F礦礦床與侵入體無明顯關(guān)系。圍巖條件對熱液型鐵礦的控制作用不甚明顯。圍巖蝕變是熱液型鐵礦的顯著特征，高溫礦床常見透輝石化、透閃石化、黑云母化、綠簾石化等；中低溫礦床多見綠泥石化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化等。

大多數(shù)熱液型鐵礦體較小，常成群出現(xiàn)。礦體呈脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)睿嘁姺种?fù)合，膨脹收縮，尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。礦石組合簡單，礦石品位一般較高。礦床規(guī)模以中小型為主。分布于內(nèi)蒙古、吉林、山東、湖北、廣東、貴州和云南等省、自治區(qū)。但也有大型礦床，如山東淄河一帶，產(chǎn)于上寒武統(tǒng)—中奧陶統(tǒng)碳酸鹽類巖石中的文登鐵礦床，該礦床為淺成-低溫?zé)嵋撼涮罱淮V床。礦床由22個礦體組成，呈似層狀和透鏡狀，重疊平行分布。主礦體長7000m，厚12～36m，延深100～470m。礦石礦物以褐鐵礦、菱鐵礦為主。礦石品位TFe平均41%(褐鐵礦)、30%(菱鐵礦)，探明鐵礦石儲量1.16億t，其中煉鐵用礦石儲量5400萬t。

與火山侵入活動有關(guān)

這類礦床是指與火山巖、次火山巖有成因聯(lián)系的鐵礦床。成礦作用與富鈉質(zhì)的中性(偏基性或偏酸性)、基性火山巖侵入活動有關(guān)。以成礦地質(zhì)背景為基礎(chǔ)，按火山噴發(fā)環(huán)境，可分為陸相火山-侵入型鐵礦床和海相火山-侵入型鐵礦床。

1.陸相火山-侵入型鐵礦床

在中國東部陸相安山質(zhì)火山巖分布區(qū)，發(fā)育著一套與輝石閃長玢巖-次火山或火山侵入巖有空間、時間和成因聯(lián)系的鐵礦床。典型礦床產(chǎn)于寧(南京)蕪(湖)地區(qū)的中生代陸相火山巖斷陷盆地中，同偏堿性玄武安山質(zhì)火山侵入活動有密切的成因關(guān)系。國內(nèi)有人稱之為“玢巖鐵礦”。它實際包括由巖漿晚期-高溫、中溫，直至中低溫一系列成因類型。按礦床在火山機(jī)構(gòu)中的產(chǎn)出特點，大致可分為3類：①產(chǎn)于玢巖體內(nèi)部、頂部及其周圍火山巖接觸帶中的鐵礦床，如“陶村式”、“凹山式”、“梅山式”等。②產(chǎn)于玢巖體與周圍接觸帶中的鐵礦床。如“姑山式”等。③產(chǎn)于火山碎屑巖中的火山沉積礦床，如“龍旗山式”等。其中以第①類礦床規(guī)模最大，礦石含鐵較高。

陸相火山-侵入型鐵礦床，礦體常呈似層狀、透鏡狀、囊狀、柱狀、脈狀等。礦體規(guī)模大小不一，大型礦體長可達(dá)千米以上，厚數(shù)十至二三百米，寬數(shù)十至近千米。礦石礦物以磁鐵礦為主，假象赤鐵礦、赤鐵礦次之，可見少量菱鐵礦。礦石構(gòu)造有塊狀、浸染狀、角礫狀、斑雜狀、條紋條帶狀等。這類礦床的磁鐵礦以含Ti、V為特征。

2.海相火山-侵入型鐵礦床

多產(chǎn)于地槽褶皺帶海底火山噴發(fā)中心附近，鐵礦床的形成與火山作用有直接的關(guān)系。典型礦床以云南大紅山鐵礦為代表。

鐵礦體賦存于由火山碎屑巖-碳酸鹽巖-熔巖(細(xì)碧巖和角斑巖)組成的一套含礦建造中。下部為石英砂巖、鈣質(zhì)或硬砂質(zhì)粉砂巖，夾泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和粉砂巖薄層；富鈉質(zhì)的淺色巖是主礦體的容礦巖層。上部為厚層大理巖。

礦體常呈層狀、似層狀、透鏡狀，少數(shù)呈脈狀或囊狀，常成群成帶出現(xiàn)。礦石構(gòu)造主要有塊狀、浸染狀、角礫狀、條帶狀、杏仁狀和定向排列構(gòu)造等。礦石礦物主要為磁鐵礦、赤鐵礦，次有假象赤鐵礦、菱鐵礦和硫化礦物。脈石礦物有石英、鈉長石、絹云母、鐵綠泥石等。

沉積型鐵礦床

它是出露地表的含鐵巖石、礦物或鐵礦體，在風(fēng)化作用下，被破碎、分解，搬運(yùn)到低洼盆地中，有的經(jīng)過機(jī)械沉積，有的經(jīng)過沉積分異作用(包括化學(xué)分異作用)沉積下來。鐵礦物或鐵質(zhì)富集達(dá)到工業(yè)要求時，即形成沉積礦床。這種類型鐵礦床儲量占全國儲量的8.7%。其礦床具有“廣、薄、難”的特點，即礦層分布面積廣，厚度薄，礦石多為赤鐵礦、菱鐵礦，含磷高，難選。根據(jù)鐵礦床形成的沉積環(huán)境，可分為海相和湖相兩類沉積礦床。

1.海相沉積型鐵礦床

該類鐵礦產(chǎn)于新元古代以后各個地質(zhì)時期。

時代最老的是早震旦世沉積鐵礦床，以河北宣化龐家堡鐵礦為代表。礦體產(chǎn)于長城系串嶺溝組底部，礦體底板是細(xì)砂巖或砂質(zhì)灰?guī)r，頂板為黑色頁巖夾薄層砂巖。礦體一般有3～7層，與砂巖互層，構(gòu)成厚10m的含礦帶。礦體頂板之上為大紅峪組灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖，底板之下為長城系石英砂巖夾層，常見波痕及交錯層。礦體呈層狀、扁豆?fàn)罨蛲哥R體狀。礦石主要由赤鐵礦組成，還有鏡鐵礦、石英、方解石和黃鐵礦、綠泥石、磷灰石等。礦石具有鮞狀、豆?fàn)?、腎狀構(gòu)造。礦床規(guī)模一般為中、小型。主要分布于河北宣化、龍關(guān)一帶。俗稱“宣龍式”鐵礦。

分布最廣的是泥盆紀(jì)“寧鄉(xiāng)式”鐵礦，主要分布于湘贛邊界、鄂西、湘、川東、黔西、滇北、甘南、桂中等地。鐵礦產(chǎn)于中、上泥盆統(tǒng)砂頁巖中，礦體呈層狀，主要含礦層有1～4層，層間夾綠泥石頁巖或細(xì)砂巖。礦體厚0.5～2m，厚度比較穩(wěn)定。礦體延長數(shù)百米至數(shù)千米，最長達(dá)十幾公里。礦石由赤鐵礦、菱鐵礦、方解石、白云石、綠泥石、膠磷礦、黃鐵礦、粘土礦物和石英等組成。具有鮞狀和粒狀結(jié)構(gòu)，豆?fàn)?、塊狀、礫狀構(gòu)造。礦床規(guī)模以中型為主。因首先發(fā)現(xiàn)于湖南省寧鄉(xiāng)縣，故稱之為“寧鄉(xiāng)式”鐵礦。

最新的是晚三疊世沉積鐵礦床。該類礦床主要分布于滇西、川西一帶，如滇西維西-德欽的楚格鐵礦、勐臘新山鐵礦和川西鹽源—木里一帶的褐鐵礦、菱鐵礦礦點。

2.湖相沉積鐵礦床

礦床形成的時代以二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)最為重要，主要分布于四川省。

鐵礦層往往與煤系地層有密切關(guān)系，產(chǎn)于煤系砂頁巖中，礦體呈透鏡狀和似層狀，沿走向變化大。長數(shù)十米至數(shù)百米，厚一般小于2m。礦石礦物為赤鐵礦、菱鐵礦，有時為褐鐵礦。礦石構(gòu)造主要為鮞狀、塊狀。礦石含鐵量多在35%～40%之間。

具有代表性礦床是賦存早、中侏羅世自流井群底部的“綦江式”鐵礦。是湖相沉積赤鐵礦、菱鐵礦礦床，伴有磁鐵礦、鐵綠泥石等，礦床規(guī)模一般多為中、小型礦床，如綦江、白石潭鐵礦。

另外，還有在山西省壽陽一帶產(chǎn)于二疊紀(jì)頁巖中湖相沉積“壽陽式”鐵礦床和甘肅省六盤山以東的華亭一帶賦存于白堊紀(jì)粘土巖或砂頁巖中的湖相沉積“華亭式”鐵礦床及廣西右江流域賦存在第三紀(jì)漸新統(tǒng)煤系中的湖相沉積“右江式”鐵礦床。礦床規(guī)模均為小型。

風(fēng)化淋濾型鐵礦床

本類礦床包括原生鐵礦體、玄武巖和含鐵質(zhì)巖石或硫化礦體，經(jīng)風(fēng)化淋濾、殘坡積堆積形成的鐵礦床。

礦床多產(chǎn)于鐵礦或硫化礦頂部及其附近的低凹處或山坡上。礦體形態(tài)多不規(guī)則。礦石礦物有褐鐵礦、假象赤鐵礦等。礦床規(guī)模以中、小型為主，但埋藏淺，礦石含鐵量較高，易于開采，是地方和群眾開采的主要對象。在中國兩廣、福建、貴州、江西等省區(qū)都有分布。

其他重要鐵礦床

這類礦床主要包括內(nèi)蒙古白云鄂博和海南石碌鐵礦。這兩個鐵礦床均屬大型礦床，因?qū)ζ涞V床成因問題，尚有爭議。關(guān)于其礦床地質(zhì)特征，請參閱下一節(jié)典型礦床實例。

發(fā)展簡史

鐵、鐵礦的發(fā)現(xiàn)與利用

中國是世界上利用鐵最早的國家之一。早在19000年前，周口店“山頂洞人”就開始使用赤鐵礦粉作為赭紅色顏料，涂于裝飾品上或者隨葬撒在尸體周圍。這是人類利用天然礦物顏料的開始。到新石器時代（距今10000～4000年），興起了制陶業(yè)，并發(fā)明繪制各種風(fēng)格的彩陶。繪制赭紅色彩陶的原料就是赭石（赤鐵礦）。

人類使用鐵器制品至少有5000多年歷史，開始是用鐵隕石中的天然鐵制成鐵器。最早的隕鐵器是在尼羅河流域的格澤(Gerzeh)和幼發(fā)拉底河流域烏爾（Ur)出土于公元前4000多年前的鐵珠和匕首。目前中國最早的隕鐵文物是1972年在河北藁城臺西村商代中期（公元前13世紀(jì)中期）遺址中發(fā)現(xiàn)的鐵刃青銅鉞。這件古兵器，經(jīng)全面的科學(xué)考查，確定刃部是隕鐵加熱鍛造成的。它表明我國商代人們已掌握一定水平的鍛造技術(shù)和對鐵的認(rèn)識，熟悉鐵加工性能，并認(rèn)識鐵與青銅在性質(zhì)上的差別。但那時人們還不會利用鐵礦石煉鐵，而鐵隕石又很少，所以當(dāng)時的鐵制品是十分珍貴的物品。

我國用鐵礦石直接煉鐵，早期的方法是塊煉鐵，后來用豎爐煉鐵。在春秋時代晚期（公元前6世紀(jì)）已煉出可供澆鑄的液態(tài)生鐵，鑄成鐵器，應(yīng)用于生產(chǎn)，并發(fā)明了鑄鐵柔化術(shù)。這一發(fā)明加快了鐵器取代銅器等生產(chǎn)工具的歷史進(jìn)程。戰(zhàn)國冶鐵業(yè)興盛，生產(chǎn)的鐵器制品以農(nóng)具、手工工具為主，兵器則青銅、鋼、鐵兼而有之。據(jù)記載，今山東臨淄和河北邯鄲鐵礦等，春秋戰(zhàn)國時期都已進(jìn)行開采。

采掘簡史

隨著冶鐵業(yè)的興盛與發(fā)展，發(fā)現(xiàn)和開采的鐵礦產(chǎn)地，一代比一代多。春秋戰(zhàn)國時代（公元前770年～前221年），據(jù)《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》記載產(chǎn)鐵之山有37處。漢武帝（公元前119年）在49個產(chǎn)鐵地區(qū)設(shè)置鐵官。唐代，按《新唐書·地理志》記載，當(dāng)時全國產(chǎn)鐵之山104處。明代，有鐵礦產(chǎn)地130處。到清代前期（公元1644～1840年）鐵礦產(chǎn)地發(fā)展到134處之多。古代開采的大部為地表風(fēng)化殘積、堆積礦和江河岸邊的鐵礦，以及露出地表的淺部鐵礦體。采掘方法主要有：

(1)露天墾土法翻耕有鐵礦的土地，礦石隨之露出地面?！短旃ら_物》記載：土錠鐵（即褐鐵礦結(jié)核）“淺浮土面，不生深穴”，“若起冶煎煉，浮者拾之。又乘雨濕之后，牛耕起土，拾其數(shù)寸土內(nèi)者”。這是古代記載的一種特殊采礦方法。

(2)露天掘取法用于采掘地表露頭鐵礦體。1974年在鞍山東北的太平溝發(fā)掘的漢代古采坑，坑形上寬10m，下窄2m，深10m，呈漏斗狀。顯然是古代露采遺址。清代開采的廟兒溝（南芬）鐵礦，是人們在地表露頭處先用棒撬開石縫，再用火燒（火爆法），經(jīng)過冷縮熱脹，使其破碎，采取礦石。

(3)地下鑿坑法即沿著礦體往地下鑿坑采掘礦石。在河南、江蘇、黑龍江等地一些古鐵礦遺址，都發(fā)現(xiàn)有豎井、斜井和巷道直接采掘礦石的古洞。說明當(dāng)時人們已能根據(jù)礦體的不同產(chǎn)狀，采用不同的采掘方法，河南發(fā)掘的漢代鞏縣鐵生溝的巷道是沿礦體平行掘進(jìn)，并沿礦體傾斜分別有上山和下山小斜井，直接采礦。豎井有方形和圓形兩種，一般在礦體中間或一側(cè)往下采掘礦石。對緩傾斜礦體再采用斜井。江蘇利國東漢冶鐵遺址附近的峒山古豎井，井口徑1.5m，深約10m。

由于采掘技術(shù)的提高，礦井愈來愈深。黑龍江阿城五道嶺地區(qū)，發(fā)掘金代中期的鐵礦井深達(dá)40m，礦井呈階梯式，井內(nèi)有采礦和選礦（手選）的不同作業(yè)區(qū)，還有燈洞和采掘工具。

(4)古代采掘工具有鐵斧、鐵錘、鐵錐、鐵鎬和鐵砧等。如在河南發(fā)現(xiàn)的漢代、宋代一些鐵礦，采掘工具是鐵斧、鐵錘、鐵錐、鐵鎬等，在古采洞的圍巖壁上還遺留有鐵斧、鐵錐的鑿痕。到近代(1840～1949年)，開采的鐵礦山大部是在古礦硐（采場）的基礎(chǔ)上建立起來的。據(jù)已查閱的40多處礦山資料記載，這些都曾先后經(jīng)過不同程度的地表調(diào)查和礦石質(zhì)量化驗。有些礦山開始逐步采用新的采掘、運(yùn)輸方法和設(shè)備以及貧礦選別。開采規(guī)模比較大。如遼寧鞍山弓長嶺鐵礦1933～1945年年均產(chǎn)礦石約60萬t，最高年產(chǎn)達(dá)100萬t；湖北大冶鐵礦1942年最高年產(chǎn)礦石達(dá)144萬t；安徽馬鞍山鐵礦南山區(qū)1941年最高產(chǎn)礦石90萬t。這3個礦山是我國近代時期鐵礦主要產(chǎn)區(qū)，也是古代著名的鐵礦產(chǎn)地。

地質(zhì)找礦簡史

人類對地質(zhì)現(xiàn)象的觀察和描述以及對巖石、礦物的認(rèn)識，可追溯到遠(yuǎn)古時期。在我國春秋戰(zhàn)國成書的《山海經(jīng)》、《管子》中的某些篇章，是人類對巖石礦物的最早總結(jié)，并從發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)地中總結(jié)一些礦產(chǎn)分布規(guī)律和找礦標(biāo)志?！豆茏印さ財?shù)》中記載：“天下名山五千二百七十，出銅之山四百六十七，出鐵之山三千六百有九”。而后《史記·貨殖列傳》：“銅、鐵則千里往往出棋置”。概括了鐵銅礦產(chǎn)的分布?！豆茏印さ財?shù)》對礦產(chǎn)分布規(guī)律的論述有：“山上有赭，其下有鐵”；“上有慈石（磁鐵礦）者，下有金也”，明確地總結(jié)了鐵和銅、金礦產(chǎn)的垂直（上、下）分布規(guī)律，除垂直分布規(guī)律外，《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》記載許多地區(qū)（山）不同礦產(chǎn)分布的“陰陽”分布關(guān)系。西山經(jīng)：“符禺之山（今陜西華縣西南）其陽多銅，其陰多鐵”，盂山（今陜西靖邊縣）“其陽多銅，其陰多鐵”；泰冒之山（今陜西膚施）“其陽多金，其陰多鐵”；龍首之山(今陜西隴縣)“其陽多黃金，其陰多鐵”；西皇之山“其陽多金，其陰多鐵”?！吨猩浇?jīng)》：”荊山（今湖北南漳縣）“其陰多鐵，其陽多赤金”；密山（今河南新安縣）“其陰多鐵”；求山“其陽多金，其陰多鐵”；《北山經(jīng)》：白馬之山（在今山西孟縣北）“其陰多鐵，多赤銅”等等。這是古人通過開采實踐總結(jié)出來的“規(guī)律”。但如何加以科學(xué)解釋，是一個有待探討的問題。

找礦線索（標(biāo)志），古代稱之為“苗”、“引”或“榮”。除前邊敘述的一些鐵礦與其他金屬礦產(chǎn)分布規(guī)律作為找礦標(biāo)志外，還總結(jié)有，《丹房鏡源》：“陰平（今甘肅文縣西北）鉛出劍州（今川北龍山東南）是鐵之苗”?！皩毑卣摗保骸吧乡t樂平鉛……鐵苗也”。郭璞《流赭贊》：“沙則潛流，亦有運(yùn)赭；于以求鐵，趁在其下”?？梢姟棒鳌庇性诟呱缴系?，也有在流水中，都見有找鐵礦的線索。《管子·地數(shù)》記：“山上有赭，其下有鐵……此山之見榮者也”。

古代對金屬礦物的生成，也有比較明確的認(rèn)識。如《博物志》記：“石者，金之根甲”。這是說金屬礦物以巖石為“根”，而又被巖石所包圍（“甲”），很形象地說明了原生金屬礦物的成因。

從上述來看，我國古代人們對地質(zhì)的認(rèn)識具有一定水平，許多經(jīng)驗總結(jié)至今仍具有一定的地質(zhì)找礦價值。但許多經(jīng)驗與認(rèn)識，沒有發(fā)展到現(xiàn)代地質(zhì)科學(xué)的高度。從18世紀(jì)以后無論在地質(zhì)學(xué)的認(rèn)識上還是在應(yīng)用上，較諸歐洲都顯得落后。

19世紀(jì)后期，中國官辦和民用工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展與擴(kuò)大，使鋼鐵消耗量增加，近代礦冶工業(yè)的發(fā)展，需要進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查和找礦工作。但當(dāng)時我們還沒有自己的專業(yè)地質(zhì)人員，因此不得不聘請外國礦師進(jìn)行找礦。直到辛亥革命以后，1916年由中國自己培養(yǎng)的首批地質(zhì)人員在國內(nèi)開始了地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作。最先進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查的鐵礦區(qū)有河北龍煙、井陘和湖北鄂城等鐵礦山。這可能是中國自己的地質(zhì)人員最早調(diào)查的鐵礦床。

礦山開采

中國經(jīng)過40多年的基本建設(shè)，已建成鐵礦山204座。其中：重點礦山44座，地方國營礦山160座，共形成鐵礦開采能力19719萬t。

鐵礦山的開拓方式有露天開采和地下開采（平峒、斜井、豎井）兩大類別。中國在1949～1957年期間，80%以上的礦山為地下開采，露天開采的不到20%。隨后，由于一批露天礦相繼建成投產(chǎn)，地下開采的比重急劇下降，到90年代初，露天開采的比重升到了80%，地下開采的比重則降到了20%。

露天開采

1996年全國露天開采的鐵礦石原礦量為18538萬t，占全國鐵礦石原礦產(chǎn)量的73.5%。重點露天礦山27座，共產(chǎn)鐵礦石原礦量9106萬t，占重點礦山礦石產(chǎn)量10637萬t的85.6%。重點露天礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：采出的礦石平均含鐵27.67%，回采率97.07%，貧化率4.39%，剝采比2.74t/t，下降速率7.50m/a。

露天礦穿孔、鏟裝、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)裝備不斷更新。在全國重點礦山穿孔已形成牙輪鉆和潛孔鉆并用的結(jié)構(gòu)，完全淘汰了沖擊鉆。1996年，牙輪鉆臺年綜合效率為23787m，最高31611m（水廠鐵礦）；潛孔鉆臺年綜合效率14066m，最高25279m（蘭尖鐵礦）。鏟裝設(shè)備向著大型化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。1996年，重點露天礦使用最多的是4～4.6m3電鏟，臺年平均綜合效率133.3萬t，容量最大的16m3電鏟，臺年平均效率347.5萬t，最高482.1萬t（齊大山鐵礦）。運(yùn)輸方式主要為汽車和鐵路運(yùn)輸，部分采用膠帶運(yùn)輸。80年代以來，本溪鋼鐵公司和鞍山鋼鐵（集團(tuán)）公司的一些礦山逐步用108～154t的電動輪汽車取代了其他汽車，實現(xiàn)了運(yùn)輸汽車大型化、現(xiàn)代化。1996年，108t汽車的臺年效率平均為35.9萬t；154t汽車為89.5萬t，最高123萬t（齊大山鐵礦）；使用最多的42t汽車臺年效率平均為27.6萬t，最高44.3萬t（白云鄂博鐵礦）。1965年以后，部分重點礦山采用了鐵路電機(jī)車運(yùn)輸，1996年，重點露天開采礦山電機(jī)車的臺年平均效率：80t電機(jī)車為79.18萬t、100t電機(jī)車為54.99萬t、150t電機(jī)車為88.26萬t。

露天開采的采礦工藝，長期采用全境推進(jìn)，寬臺階緩幫作業(yè)的采剝工藝，現(xiàn)已開始轉(zhuǎn)向陡幫開采，橫向推進(jìn)新工藝。80年代以來，許多大型露天礦由山坡露天轉(zhuǎn)入深凹開采，由于作業(yè)條件惡化和運(yùn)輸出現(xiàn)問題，從而制約了生產(chǎn)能力的提高。1994年開始實施了“深凹露天礦開采綜合技術(shù)研究”的“八五”攻關(guān)項目，現(xiàn)已取得了初步成果。

在爆破器材和技術(shù)方面也有所發(fā)展，陸續(xù)采用了巖石炸藥、銨油炸藥、硝銨炸藥、乳化油炸藥等等，在生產(chǎn)中應(yīng)用了大區(qū)多排孔微差爆破技術(shù)。

地下開采

1996年全國地下開采鐵礦石原礦6690萬t，占全國鐵礦石原礦產(chǎn)量的26.5%。其中重點地下礦山17座，共產(chǎn)礦石原礦1536萬t，占重點礦山產(chǎn)量的14.4%。重點地下礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：采出礦石平均品位為36.9%，回采率76.2%，貧化率19.8%，年下降速度6.98m。

地下開采的采礦方法主要是無底柱采礦法，大約占72%，其次是淺孔留礦法，占9%，房柱式和壁式采礦法占8%，空場法占7%，有底柱分段崩落采礦法占3%，充填法占1%。地下開采的礦山巷道支護(hù)由50年代的木支護(hù)發(fā)展到了木支護(hù)、混凝土支護(hù)和噴錨支護(hù)三種支護(hù)方法并存的局面。鑿巖裝運(yùn)也逐步向機(jī)械化方向發(fā)展，已普遍采用鑿巖臺車鑿巖、裝運(yùn)機(jī)鏟裝、電機(jī)車運(yùn)輸。由于采礦方法、技術(shù)裝備、支護(hù)方法等方面的不斷改進(jìn)，地下礦山的全員勞動生產(chǎn)率有了很大提高，新中國成立初期的1949年，全國重點地下礦山的全員勞動生產(chǎn)率只有19.9t/(人·a)，到1995年已達(dá)到561t/(人·a)，提高了近30倍。

資源狀況

截至1996年底，全國共查明鐵礦產(chǎn)地1834處。累計探明鐵礦石儲量(A B C D級)504.78億t，按全國鐵礦石平均含鐵品位33%計算，鐵金屬量為166.58億t?？鄢龤v年開采與損失，尚保有鐵礦石儲量(A B C D級)463.47億t，鐵金屬152.95億t，其中A B C級鐵礦石儲量222.09億t，鐵金屬為73.29億t，D級鐵礦石儲量241.38億t，鐵金屬為79.66億t。

根據(jù)80年代中期地質(zhì)科研部門對我國鐵礦資源的預(yù)測，將全國大陸劃分為17個預(yù)測區(qū)，共有有望航磁異常區(qū)1084處，預(yù)測資源潛力606億t。其中11個預(yù)測區(qū)分布在東經(jīng)105°線以東地區(qū)，有望航磁異常區(qū)754處，預(yù)測資源潛力為317億t，東部地區(qū)找礦程度較高，預(yù)測資源多以隱伏礦或盲礦體分布在已知礦帶的深部和周邊部。東經(jīng)105°線以西地區(qū)，包括6個預(yù)測區(qū)，有望航磁異常330處，預(yù)測資源潛力為289億t，西部地區(qū)找礦和研究工作程度較低或很低，尚有發(fā)現(xiàn)新礦區(qū)的前景。

據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查所和礦業(yè)局1996年1月的統(tǒng)計，世界鐵礦石資源量超過8000億t，折合金屬量超過2300億t。1995年世界鐵礦石儲量1500億t、儲量基礎(chǔ)2300億t，折合鐵金屬量分別為650億t、1000億t。若以我國A B C級儲量與世界各國儲量基礎(chǔ)比較，我國鐵金屬儲量73.29億t，應(yīng)在俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西之后居世界第5位。

成礦規(guī)律

太古宙

鐵礦主要分布于華北地臺北緣的吉林東南部、鞍山—本溪、冀東—北京、內(nèi)蒙古南部和地臺南緣的許昌—霍邱、魯中地區(qū)。以受變質(zhì)沉積型鐵硅質(zhì)建造礦床為主，常稱“鞍山式”鐵礦。多為大型礦床，鐵礦床主要賦存于鞍山群、遷西群、密云群、烏拉山群、泰山群、登封群、霍邱群等。其巖石變質(zhì)程度多屬角閃巖相，部分屬麻粒巖相或綠片巖相，并受混合巖化。礦石以條紋狀、條帶狀、片麻狀構(gòu)造為特征，被稱為條帶狀磁鐵石英巖型鐵礦。該時代儲量占41.4%。

古元古代

鐵礦主要分布于華北地臺中部北東向五臺燕遼地槽區(qū)。礦床仍以受變質(zhì)沉積型鐵硅質(zhì)建造為主，賦存于五臺群、呂梁群變質(zhì)巖中，礦石以條紋狀、條帶狀構(gòu)造為主。在南方地區(qū)有伴隨海相火山巖、碳酸鹽巖的火山巖型礦床，以云南大紅山鐵銅礦床為代表，礦體產(chǎn)于大紅山群鈉質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)白云質(zhì)大理巖中。

新元古代

新元古代(含震旦紀(jì))，鐵礦床類型較多。在北方地區(qū)，有產(chǎn)于淺海-海濱相以泥砂質(zhì)為主沉積型赤鐵礦床，分布于河北龍關(guān)—宣化一帶和產(chǎn)于斜長巖體中的承德大廟一帶的巖漿型釩鈦磁鐵礦床；在內(nèi)蒙古地軸北緣有產(chǎn)于白云鄂博群白云巖中的白云鄂博鐵、稀土、鈮綜合礦床；還有賦存細(xì)碎屑巖-泥灰?guī)r-碳酸鹽建造中的酒泉鏡鐵山沉積變質(zhì)型鐵礦(銅、重晶石)。在南方地區(qū)，除分布于湘、贛兩省的板溪群、松山群淺變質(zhì)巖系中的沉積變質(zhì)型鐵礦，還有產(chǎn)于新元古界瀾滄群中基性火山巖中的云南惠民大型火山-沉積型鐵礦。

元古宙形成的鐵礦，儲量占22.8%。

古生代

除志留紀(jì)鐵礦較少外，其他各時代都有鐵礦。以沉積型和巖漿型礦床為主，也有接觸交代-熱液型鐵礦。如沉積型鐵礦，分布于南方(湘、桂、贛、鄂、川)泥盆系中的海相沉積赤鐵礦床，常稱“寧鄉(xiāng)式”鐵礦；巖漿晚期型礦床以釩鈦磁鐵礦(攀枝花式)最為重要，含礦巖體分布于攀枝花—西昌一帶。該時代儲量占22.4%。

中生代

是陸相火山-侵入活動有關(guān)的鐵礦床和接觸交代-熱液型鐵礦形成的主要時代。陸相火山-侵入型，主要分布于寧(南京)—蕪(湖)地區(qū)。接觸交代-熱液型鐵礦床，分布于鄂東(大冶式)、邯邢、魯中、晉南、豫北和閩南等地區(qū)。這個時代形成的鐵礦，儲量占12.4%。

新生代

以風(fēng)化淋濾及殘、坡積型為主，次為陸相沉積的菱鐵礦、沼鐵礦，還有海濱砂鐵礦。儲量占1.0%。

地理分布

截至1996年底，全國查明鐵礦產(chǎn)地1834處，分布于全國29個省、市、自治區(qū)的660多個縣(旗)，主要集中在遼寧(111.81億t)、四川(53.32億t)、河北(62.36億t)3省，共計保有鐵礦石儲量227.49億t，占全國總保有鐵礦石儲量的49.08%；其次，儲量超過10億t的有北京、山西、內(nèi)蒙古、山東、河南、湖北、云南、安徽等8個省、市、自治區(qū)，儲量合計為160.88億t，占全國總保有鐵礦石儲量的34.71%；再是儲量不足10億t的有吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江、福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、貴州、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆等18個省、市、自治區(qū)，儲量合計為75.10億t，占全國總保有鐵礦石儲量的16.21%；上海、寧夏為最少，只有幾百萬t(表3.2.6)。

保有鐵礦石儲量超過10億t的有：遼寧鞍山—本溪(106.5億t)、四川攀枝花—西昌(51.6億t)、冀東—北京(58.1億t)、山西五臺—嵐縣(30.8億t)、寧(南京)蕪(湖)—廬(江)樅(陽)(21.4億t)、內(nèi)蒙古包頭—白云鄂博(16.3億t)、云南惠民(11.2億t)、皖西霍邱(10.2億t)、魯中(10.1億t)等9個地區(qū)；儲量在5～10億t之間的有鄂東、鄂西、河北邯鄲、邢臺、滇中、甘肅酒泉、河南舞陽—許昌、江西新余—吉安、閩南等地區(qū)。上述17個地區(qū)經(jīng)過40多年的開發(fā)建設(shè)，除惠民、鄂西、霍邱幾個區(qū)因礦床自身特點和外部條件的影響，目前尚未開發(fā)利用外，均已成為我國主要的鐵礦石原料供應(yīng)基地。

現(xiàn)將國內(nèi)5個主要鐵礦儲量集中分布地區(qū)，即鞍山—本溪、冀東—北京、攀枝花—西昌、五臺—嵐縣、寧蕪—廬樅介紹如下：

(1)鞍山—本溪地區(qū)萬鐵礦分布于遼寧鞍山、本溪和遼陽3市，東西長85km，南北寬60km，面積約5000km2(圖3.2.4)。鐵礦床幾乎全為“鞍山式”沉積變質(zhì)型。有大、中、小型鐵礦床53處，其中大型19處。合計保有鐵礦石儲量(A B C D級)106.5億t。已開采的大型鐵礦山有：鞍山齊大山、大孤山、東鞍山、眼前山和本溪南芬、歪頭山、北臺以及遼陽弓長嶺鐵礦等，1996年末鐵礦開采能力3955萬t。另外，可供設(shè)計與規(guī)劃建設(shè)的大型鐵礦床有紅旗、賈家堡子、棉花堡子等。

(2)冀東—北京地區(qū)鐵礦分布于河北遷安、遷西、遵化、寬城、青龍、灤縣、撫寧和北京密云、懷柔等縣(圖3.2.5)。鐵礦幾乎全為“鞍山式”沉積變質(zhì)型。有大、中、小型礦床84處，其中大型鐵礦床9處。合計保有鐵礦石儲量(A B C D級)58.1億t。已開采的重點礦山有遷安水廠、大石河(包括大石河、二馬、前裴莊、柳河峪、羊崖山、大楊莊、杏山)、棒錘山、磨盤山和遵化石人溝、青龍廟溝以及北京密云鐵礦等，1996年末鐵礦開采能力2105萬t。另外，可供設(shè)計與規(guī)劃建設(shè)的大型鐵礦床有遷安孟家溝(儲量2.1億t，TFe28.9%)和灤縣司家營北區(qū)(儲量8.4億t，TFe29.2%)。

(3)攀枝花—西昌地區(qū)鐵礦分布于攀枝花市和西昌地區(qū)的米易、德昌、會理、會東、鹽邊、鹽源、冕寧和喜德等縣(圖3.2.6)。主要為巖漿型的釩鈦磁鐵礦礦床，其次有接觸交代-熱液型和沉積型鐵礦床。有大、中、小型礦床66處，其中大型13處。合計保有鐵礦石儲量(A B C D級)51.6億t，V2O2儲量1282萬t，TiO2儲量3.34億t。已開采的重點礦山有攀枝花的朱家包包、蘭家火山、尖包包和西昌的太和北礦區(qū)等，1996年末鐵礦開采能力1420萬t。另外，可供設(shè)計與規(guī)劃建設(shè)的大型鐵礦床有米易白馬及及坪(TFe品位27.8%，鐵礦石儲量5.5億t，伴生TiO2品位6.29%，TiO2儲量1600萬t，V2O5品位0.27%，V2O5儲量149萬t)；白馬田家村(TFe品位25.3%，鐵礦石圖3.2.6攀枝花—西昌地區(qū)鐵礦分布示意圖儲量3.14億t，伴生TiO2品位6%，TiO2儲量922萬t，V2O5品位0.25%，V2O5儲量76.5萬t)；攀枝花紅格(TFe品位27.4%，鐵礦石儲量18.4億t，伴生TiO2品位10.5%，TiO2儲量2億t，V2O5品位0.24%，V2O5儲量448萬t)。

鐵礦資源

世界鐵礦總資源，按含鐵量計算為1,964億噸，其中工業(yè)儲量930億噸。

北半球：總資源1237億噸，工業(yè)儲量600億噸，分別占世界總儲量的63%和工業(yè)儲量的64.5%。

南半球：總資源725.6億噸，工業(yè)儲量330億噸，分別占世界總儲量的37%和工業(yè)儲量的35.5%。

歐洲：鐵礦資源最豐富，總資源量622億噸，工業(yè)儲量350億噸。

南美洲：鐵礦總資源量462.4億噸，工業(yè)儲量188.7億噸。

北美洲：資源總量444.4億噸，工業(yè)儲量149億噸。

大洋洲：資源總量191億噸，工業(yè)儲量109億噸。

亞洲：資源總量171億噸，工業(yè)儲量102億噸，倒數(shù)第2位，相當(dāng)貧乏。

非洲：鐵礦資源最貧乏的：資源總量73億噸，工業(yè)儲量33億噸。

按國家來看，前蘇聯(lián)是全球鐵礦最豐富的國家，總資源達(dá)517億噸，工業(yè)儲量281億噸。其次是巴西，總資源260億噸，工業(yè)儲量160億噸。加拿大居第3位，總資源260億噸，工業(yè)儲量109億噸。澳大利亞總資源181億噸，工業(yè)儲量107億噸。此外，美國、法國、瑞典、南非等也都有比較豐富的鐵礦資源。