一、铬矿地质概述

 

 

    铬是黑色金属，在地球化学性质上，具有亲氧性和亲铁性，以亲氧性较强，只有在还原和硫的逸度较高的情况下才显示亲硫性。在内生作用条件下铬一般呈三价。六次配位的Cr^3＋和AL^3＋Fe^3＋的离子半径相接近，故它们之间可以呈广泛的类质同象。此外，可与铬类质同象代替的元素还有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等，所以在镁铁硅酸盐矿物和副矿物中有铬的广泛分布。在表生带强烈氧化条件下（碱性介质），Cr^3＋氧化成Cr^6＋形式的铬酸根离子，使不活动的铬离子变成易溶的铬阴离子发生迁移。遇极化性很强的离子（如Cu、Pb等），则形成难溶的铬酸性矿物。

 

 

    在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。有些矿物若混入有少量铬的话，则呈现鲜艳的绿色，如翡翠、云母等。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，其Cr₂O₃含量为18％-62％。有工业价值的铬矿物，其Cr₂O₃含量一般都在30％以上，其中常见的是：

 

 

    铬铁矿    介于亚铁铬铁矿（Fe Cr₂O₄，含FeO 32.09％、Cr₂O₃ 67.91）与镁铬铁矿（Mg Cr₂O₄，含MgO₂ 0.96％、Cr₂O₃ 79.04％）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，参差至贝壳状断口。颜色黑色，条痕褐色，半金属光泽，硬度5.5，比重4.2-4.8。外表与磁铁矿相似，只是磁性较磁铁矿要弱。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，与蛇纹石、滑石、铬石榴子石共生。当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。

 

 

     富铬类晶石     又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿。化学成分为Fe（Cr，Al）₂O₄含Cr₂O₃ 32％-38％。其形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。

 

 

    硬铬尖晶石    化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）2Ｏ₄，含Cr₂O₃ 32％-50％。其形态、物理性质、成因、产状及用途也与铬铁矿相同。

 

 

     世界铬矿资源较丰富，1992 年保有储量14亿吨，储量基础68亿吨。分布极不平衡，主要集中于南非、津巴布韦及前苏联等国。我国铬矿资源紧缺，探明储量1309.5万吨，保有 1095.1储量万吨，主要分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区)，其中以西藏为最主要，保有储量约占全国的一半。

 

 

二、铬铁矿成矿规律

 

 

铬铁矿成因可分三种类型：

 

 

1）岩浆晚期含矿熔浆分异型，多赋存于纯橄岩异离体内，矿石有稀疏--中等--稠密的铬尖晶石组成侵染型矿石类型，如内蒙古3756矿床；

 

 

2）岩浆晚期含矿熔浆贯入型，其形成多是在含矿残余熔浆因内部(或深部)的压力作用，使矿浆沿岩体原生构造破碎带上迁，在容矿空间合适部位富集成矿。矿体可产在岩体主岩相带内，也可在两种岩相带之间。若含矿熔浆中三氧化二铝含量高时，则常在岩体边部与超基性岩体的岩相带接触处形成一层薄薄的绿泥石外壳。如西藏和新疆等地区的铬铁矿床；

 

 

3）岩浆晚期熔离型，属晚期含矿残余熔浆，经熔离作用形成铬铁矿浆。这种铬铁矿浆，未受构造挤压或经历轻微构造变动而基本上残留原地或深部而形成的铬铁矿床。前者在我国西藏、新疆均有发现。

成矿规律有：

 

 

1．铬铁矿床的分布基本上与超基性岩体的形态产状相一致。空间上与深大断裂带密切相关。沿深大断裂带断续分布的超基性岩带或岩区，其展布方向与深大断裂带基本一致。我国含铬超基性岩带以纬向构造带展布为主，如阴山－天山构造带、秦岭－昆仑构造带和喜马拉雅一阿尔卑斯构造带内的岩带，其中岩体、矿带、矿体大致呈近东西向展布；其次为北东－南西向和北西－南东向。而川滇南北向构造带内近南北向岩带，未发现具工业价值的铬铁矿床。

 

 

2、铬铁矿床成矿时代，自震旦纪至新生代均有，我国以华力西期、燕山期和喜马拉雅期为主。

3、岩体的侵入及成矿，有的一次侵入就地分异成矿，也有的深部分异多次侵入成矿。我国多具有多次侵入，多次成矿的特点。超基性岩带与火山岩、海底喷发相火山岩、细碧岩、凝灰岩等基性熔岩共生，个别具有蛇绿岩套的特征。

 

 

4、我国已知含铬超基性岩体均属非层状、陡倾斜岩墙状和单斜状岩体，铬铁矿体的分布主要受岩相带和原生构造破碎带控制。受岩相带控制的铬铁矿体，多产于偏基性岩相带内；赋存于纯橄岩体内的矿体，多集中在异离体中、上部或膨大部位，矿体与纯橄岩异离的形态、产状相近似。受原生构造破碎带控制矿体的分布特征，铬铁矿具有“成带分布”、“成群出现”和“分段集中”的特点。矿体在岩体内受原生构造破碎带的控制，往往形成2-3条矿带，以中央矿带成矿最好。矿体在矿带内常“成群出现”构成矿群，矿群与矿群间有一定的间距，有的在矿群间有小矿体或矿线断续相连。矿群内的矿体在垂直剖面和侧伏方向上集中分布成若干矿段，形成有矿集中地段和无矿空间。这种深部“分段集中”的特点，可指导深部盲矿体的寻找。

 

 

5、有些矿区的岩体沿走向拐弯处，岩体由宽变窄处，岩体边界呈港湾状部位和岩体边界呈台阶式的陡倾变缓处，基本上都可能是铬铁矿体赋存地段，应引起勘探者的注意。

 

 

6、铬铁矿体在陡倾斜的岩体内常具有侧伏现象，铬铁矿体沿着走向或倾向以外的第三方向延伸，并以一定角度向深部侧伏，侧伏角有陡缓的变化，侧伏的产状与流动构造的产状有一致性。

 

 

7、非层状陡倾斜岩体内的矿体在我国此种类型的矿体一般为透镜状、扁豆状、豆荚状、板状、似脉状、筒状、囊状及不规则状等。矿体大小不一，长度几米、几十米到几百米，厚度由几十厘米、几米到几十米不等，其矿体延深往往大于矿体的走向长度。

 

 

8、纯橄岩一科辉辉橄岩相带内的矿体常常见有薄层状绿泥石外壳，形似蛋壳包裹铬铁矿体，其主要成分为淡斜绿泥石、在我国已发现的陡倾斜岩体内的铬铁矿体，特别是晚期含矿熔浆形成的矿床。可作为找深部盲矿的标志之一。

 

 

9、铬尖晶石类型，随着岩体类型及岩石化学成分而不同。我国许多铬铁矿区的铬铁矿石为铝铬铁矿、镁铬晶石，其次为富铬尖晶石。

 

 

10、我国已经发现的具有工业价值得铬铁矿床皆属于岩浆晚期含矿残余熔浆形成的矿床。

 

 

三、找铬矿标志

 

 

     铬矿对我国而言是劣势矿种，严重短缺。已发现的铬铁矿资源规模小，品位低，大多难以利用，需要我们加倍的努力。找铬铁矿标志有：

 

 

         1、铬铁矿无一不产于基性-超基性杂岩体和超基性岩墙、岩床中，如著名的津巴布韦大岩墙。因此，首先要到超基性岩带中去寻找。

 

 

       2、铬铁矿一是产于以纯橄榄岩为主的纯橄榄岩、单斜辉石岩型岩体中，矿体多赋存在纯橄榄岩岩相内的粗粒伟晶纯橄榄岩中，与围岩呈渐变过渡关系，矿体边界需靠分析化验圈定，矿体形态复杂，多呈扁豆状、透镜状、脉状和不规则团块状；二是产于以斜辉辉橄岩为主的纯橄榄岩、斜辉辉橄岩型镁质岩体中，矿体多赋存于斜辉辉橄岩相或该岩相与纯橄榄岩相接触带附近的纯橄榄岩异离体中，常成群、成带、分段集中分布，矿体与围岩界线清楚。矿体多呈不规则的豆荚状、似脉状、囊状和柱状等。

 

 

        3、含铬岩体的铬铁比高，具海绵陨铁结构。具有铂族元素异常和磁异常。