钼铁怎么形成的（钼铁的方法有哪些）
钼铁怎么形成的（钼铁的方法有哪些）
废钼丝是催化剂中产生的。废钼的回收，尤其是从废催化剂中获得的钼在钼生产中占着重要地位，被称为钼供给的来源（大来源为副产钼，来源为主产钼）。氧化焙烧及酸、碱处理提炼钼金属，可用来生产工业氧化钼、钼铁、钼酸铵和其它钼酸盐等。
一、大地构造单元
矿区位于山西断隆与燕山台褶带的接合部位，阜平变质核杂岩构造北西缘的乌龙沟-上黄旗深断裂带中。
二、矿区地质
（一）地层
矿区出露有太古宇阜平群片麻岩，中新元古界、下古生界碳酸盐及碎屑岩，中生界火山岩。中元古界（高于庄组、雾迷山组）与下伏太古宇以剥离断层为界（有酸性岩床充填），属构造不整合。下古生界及中元古界的海相碳酸盐岩-碎屑岩建造和海相碳酸盐岩建造是主要赋矿围岩（图2-88）。
（二）构造
区内构造以断裂构造、古火山构造为主，矿区外围北窑沟有主剥离断层出露。断裂构造有NNE、NE、NEE、近SN、NW向多组，以NNE、NE向乌龙沟断裂系为主，继承性活动明显。F4为主要控矿（岩）断裂，位于矿区中部小立沟-磨石沟一带，长5～6km，断距超过2km，走向N5°～15°E，倾向SE，倾角50°～70°，向深部变缓。其上盘为寒武-奥陶系灰岩、侏罗系火山岩，下盘为中元古界白云岩。F4还是中生代火山断陷盆地的“边缘断裂”，区内木吉村、鸽子岭、小立沟、浮图峪、茅儿峪等矿床（段）均受其控制。F4由于受F3等断层的切割，错断为三部分（段）。古火山构造位于矿区东侧绵胡坨一带，属爆发型火山构造，放射状裂隙不发育，火山口范围0.6km2，火山口为熔岩型灰流相一元结构，周围环以碎屑型灰流相（喷）＜爆＞溢相和断续分布的闪长玢岩、隐爆角砾岩等次火山岩。这些岩浆岩均属燕山早期髫髻山旋回产物，区内矿化均受其控制。古火山构造受后期断层（F23）破坏明显，矿床也受一定的影响。
图2-88 木吉村矿区地质略图 Fig.2-88 Schematic Geological map of Mujicun ore field（据章柏明等.1996）（after Zhang Baiming et al.,1996）
1—第四系；2—侏罗系髫髫山组安山岩；3—寒武-奥陶系灰岩；4—蓟县系雾迷山组白云岩；5—长城系高于庄组白云岩；6—太古宇阜平群片麻岩；7—钾长花岗岩；8—闪长玢岩；9—二长斑岩；10—夕卡岩；11—逆、正断层；12—古火山口；13—矿床（段）：①木吉村铜钼矿；②鸽子岭铁铜矿；③小立沟铁铜矿；④铁岭铁铜矿；⑤浮图峪铁铜矿；⑥茅儿峪铁铜矿；⑦东沟铁铜矿
（三）侵入岩
区内岩浆岩属涞源杂岩体的一部分。主要岩石类型有黑云母石英闪长岩、花岗闪长岩和斑状花岗闪长岩、粗粒斑状花岗岩、钾长花岗岩、二长斑岩和闪长玢岩。闪长玢岩是古火山构造的组成部分，为矿田主要成矿母岩。岩体呈“蘑菇状”，地表出露面积约1.5km2。“蘑菇”顶盖展布明显受F4及层间裂隙破碎带控制，呈岩枝、岩床状叠层产出，一般厚度150～200m，主体“岩颈”长轴近南北，北界面总体南倾（约45°），东西两壁陡立，长大于600m（南界未控制），宽约400m，呈扁桶状隐伏于木吉村及其以南古河床之下。岩体“蘑菇”顶盖划分为闪长玢岩相（主体相）和角砾状闪长玢岩、安山玢岩相。主体岩颈蚀变程度较深，难以识别其岩相。据闪长岩岩石化学成分及特征参数判断，该岩体属造山带的钙碱性系列，与区内安山岩类一致，它们为同源岩浆的分异产物。
三、铜矿床地质
矿区内共有中、小矿床七处，类型多样。它们是斑岩型铜钼矿床（木吉村）、夕卡岩型铜铁矿床（铁岭、东沟、浮图峪等）和热液叠加夕卡岩型铜（铁）矿床（小立沟、浮图峪、鸽子岭）。共有大、小矿体190余个，分布于闪长玢岩体及相关的构造-夕卡岩带中，总体绕古火山构造呈带状展布（图2-88）。
（一）斑岩型铜（钼）矿床
1.矿体及其分布
矿床分布于木吉村及其周围一带，受闪长玢岩控制，产于其主体“蘑菇柄”及其接触交代的夕卡岩中。共有斑岩-夕卡岩型铜、钼、铁、硫、锌等矿体62个，以斑岩铜（钼）矿体为主。矿体分布与蚀变带一致，具明显分带性。斑岩铜（钼）矿体分布于“岩柄”中下部钾化蚀变带中，钼矿体赋存在钾长石-石膏亚带，铜（钼）矿体主要产于黑云母亚带。而硫铁矿体产于硅化-青磐岩化带，还零星分布于玢岩枝体或边缘裂隙带中。主矿体为斑岩铜钼矿体，南北长750m，东西宽185～830m，厚度达200余米，为一分支复合膨缩剧烈的不规则体。矿体走向NNE，向SE倾，倾角20°～30°左右。
2.矿石物质成分及组构
矿石有铜矿石、铜钼矿石、钼矿石和黄铁矿矿石四种类型。矿石中金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、辉银矿等。铜矿石中黄铜矿含量高，辉钼矿含量少；铜钼矿石则钼高铜低。非金属矿物主要有石英、绢云母、水云母、钾长石、斜长石等。矿石组构呈细粒结构，浸染状构造。主要成矿元素为Cu，伴生有Mo、S、Fe、Zn等。平均品位Cu为0.34%～0.55%,Mo为0.037%～0.142%。
（二）接触交代型铜铁矿床
1.矿体及其分布
矿体分布受闪长玢岩“蘑菇顶盖”外带的钙（镁）夕卡岩带控制，赋存在透辉透闪石夕卡岩带，覆于热液叠加夕卡岩型铜（铁）矿床之上，沿舌状、分支状青磐岩化闪长玢岩—断裂（F4）—夕卡岩带展布于鸽子岭-铁岭、浮图峪-茅儿峪一带。
矿体主要受原岩（寒武、奥陶系灰岩）层间构造控制，多呈似层状、透镜状、瘤状，部分受断裂带控制，呈脉状产出。矿体分支复合、膨缩剧烈，长度一般100～500m，宽50～200m，厚数米至数十米不等。矿体走向一般10°～400，多向SE倾斜，倾角10°～20°左右，受断裂控制者倾角可达60°～80°（如茅儿峪矿体）。
2.矿石物质成分
矿石分铁矿石、磁铁矿-黄铜矿矿石、铜矿石三种类型，以前两种为主。主要金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、自然铜、斑铜矿、闪锌矿，方铅矿少量。脉石矿物有透闪石、透辉石、石榴子石、蛇纹石、绿帘石、绿泥石、石英、方解石、滑石等。矿石具条带状、团块状、浸染状等构造。主要有用组分为Cu、Fe，其品位Cu 0.64%～0.76%,Fe 30.89%～34.98%。
（三）热液叠加接触交代型铜（镜铁）矿床
1.矿体及其分布
矿体受“绿化”（绿泥石、绿帘石、透辉石化）夕卡岩带控制，产于夕卡岩铜铁矿体之下，沿F4断裂带产出于鸽子岭-小立沟、浮图峪-茅儿峪一带（图2-89）。矿体呈脉状、囊状、不规则状，膨缩分支复合现象常见。最大延长可达800余米，一般50～360m，延深一般数米至200m，厚度由不足1m到32.96m不等。矿体产状受F4控制，走向一般10°～37°，倾向SE，倾角40°～60°左右。在鸽子岭矿段，受围岩层面及层间构造控制，矿体呈层状、透镜状，倾角0°～20°左右。
2.矿石类型
分铁铜矿石、铁矿石、铜矿石三种，以前者为主。具晶粒状、乳滴状、束状、交代等结构，条带状、块状、细脉浸染状构造。主要金属矿物为黄铜矿、镜铁矿、黄铁矿、磁铁矿、穆磁铁矿及少量硫钴矿、辉银矿、白钨矿等；主要非金属矿物为绿泥石、透辉石、绿帘石、石榴子石、透闪石、石英、方解石及蛇纹石、阳起石等。主要有用组分为铜，伴生有用组分为Fe、Au、Ag、Co、S等，Cu品位为1.15%～2.43%,TFe含量为18.89%～20.47%。
图2-89 小立沟矿床（段）横剖面图 Fig.2-89 Cross section of Xiaoligou Deposit（据河北地质六队）（after Geological Team 6 of Hebei province）
1—第四系；2—侏罗系髫髫山组安山岩、安山角砾岩；3—蓟县系雾迷山组白云岩；4—闪长玢岩；5—绿帘石夕卡岩；6—透闪石、透辉石夕卡石；7—透闪石、石榴子石夕卡岩；8—绿泥石、绿帘石、透辉石夕卡岩；9—绿泥石、绿帘石化夕卡岩；10—磁铁矿矿体；11—镜铁矿矿体；12—铜矿体；13—断层；14—断层破碎带；15—钻孔；16—坑道；17—寒武系灰岩；18—蚀变岩界线
（四）近矿围岩蚀变
区内多期多阶段的构造-岩浆活动形成了多期多阶段的蚀变与矿化现象，主要的蚀变矿化与闪长玢岩有关。与闪长玢岩相关的热液蚀变类型区别于斑岩型热液蚀变和接触交代变质两类型。铜钼矿化受前者控制，铁铜及铅锌矿化受后者制约，二者既相对独立又相互联系，形成矿区复杂而又有规律的蚀变特征及分带现象（图2-90）。
自岩体到围岩，由深而浅。其分带为石英核-钾化带-硅化带-青磐岩化带。钾化、硅化与斑岩型铜钼矿化关系密切。外蚀变带（接触交代类型）在闪长玢岩与寒武—奥陶系灰岩及灰质白云岩接触处形成一套钙质夕卡岩，沿断裂带（F4）与白云岩接触处形成一套镁质夕卡岩，与泥质岩接触处则发生角岩化，以渗滤交代钙（镁）质夕卡岩为主。内夕卡岩不发育。其分带为夕卡岩带—蛇纹石化灰岩层（白云岩）带—石灰岩（白云岩）带。铁铜矿化主要与夕卡岩带相关。
四、成矿条件
（一）稳定同位素
硫同位素：矿区斑岩铜钼矿体（段）硫化物δ34S为0.4‰～2.6‰；夕卡岩含铜磁铁矿矿体（段）硫化物δ34S为—3.3‰～0.6‰；热液叠加镜铁矿黄铜矿矿体（段）δ34S为1.3‰～3.2‰，接近零值，在频率直方图上呈高塔式分布，显示单一深源岩浆硫特征，晚期热液铅锌矿的硫可能有沉积硫加入。
氢、氧、碳同位素：矿物包裹体的δD为—94.1‰～—148.4‰，δ18OH2O为—0.72‰～2.20‰，与岩浆水有一定偏离。
矿物的氧、碳同位素：外带夕卡岩成矿期δ18OH2O为0.35‰～5.70‰，平均3.01‰，与岩浆水接近；热液叠加成矿期镜铁矿阶段δ18OH2O为0.57‰～—6.54‰，平均—4.53‰；硫化物阶段方解石（与黄铜矿共生）δ18OH2O为—8.92‰～—10.64‰，平均—9.57‰；δ13C为—2.18‰～—2.94‰，平均—2.62‰，随成矿阶段推移，趋于降低，说明大气降水成分逐渐增加。
铅同位素：矿区铅同位素组成列于表2-54。
图2-90 木吉村矿床蚀变分带模式图 Fig.2-90 Sketch of alteration zoning in Mujicun deposit
1—蚀变带界线；2—蚀变闪长玢岩；3—石英核；4—钾长石-石膏亚带；5—黑云母亚带；6—石英绢云母带；7—青磐岩化带；8—“绿化”钙夕卡岩带；9—“绿化”镁夕卡岩带；10—蛇纹石化灰岩（
）；11—石灰岩（
）;12—蛇纹石化白云岩（Jxw—CHg）；13—白云岩（Jxw—CHd）；14—绿帘绿泥石化安山岩；15—绿帘绿泥石化二长斑岩；16—正、逆断层；17—构造不整合面内蚀变带（斑岩型热液蚀变类型）主要发育在闪长玢岩体内
表2-54 矿区铅同位素组成 Table 2-54 Composition of lead isotope in ore district
（据太行山科研队（1993），有改动）
铅同位素表明，矿床硫化物铅、闪长玢岩岩石铅均位于下地壳铅范围，表明其深源特点。
（二）包裹体成分及成矿介质条件
矿区内带斑岩型热液蚀变型硅化石英的包裹体中，热液成分阳离子以K+、Na+为主，阴离子以
及Cl-为主，气相成分以H2O及CO2为主。成矿介质为富含硫酸根和二氧化碳的高温（340℃）盐水体系，推测早期钾交代铜钼矿化阶段K+浓度会更高，这是钾化带异常发育的本质原因；外带接触交代夕卡岩阶段石榴子石包裹体成分以富钙（钠）、氯和水为特征，成矿介质为高温（450℃），中等盐度（12%）的弱酸性（pH为6.55）盐水体系；热液叠加期之镜铁矿、黄铜矿（方解石）包裹体成分更趋富钙、钠、氯，水仍是较主要组分，在镜铁矿、方解石中
上升为最主要组分；镜铁矿阶段成矿介质为高温（332℃）、高盐度（72%）的弱碱性（pH为7.58）溶液；硫化物阶段为中温（240～315℃）、中高盐度（7%～64%）的中—弱碱性溶液（pH为6.75～7.75），由包裹体成分及介质条件演变可以看出，接触交代系统从夕卡岩期到热液叠加期，介质成分中钙和碳酸氢根明显增加，钾、钠、氯、氟成分减少，总盐度明显增加，碱性增强。介质条件变化受内带蚀变系统及围岩（寒武-奥陶系石灰岩）影响明显。
（三）成矿温度
1.斑岩蚀变矿化类型（内带）
石英、绢云母及碳酸盐化温度范围为167～488℃，由于具工业意义的斑岩铜钼矿化主要与钾质蚀变相伴，其成矿温度应更高些，属高（中）温阶段。
2.接触交代矿化类型（外带）
（1）夕卡岩期：温度范围为300～450℃，磁铁矿阶段为300～403℃（高温）。
（2）热液叠加（“绿化”）期：温度范围为177～386℃，镜铁矿阶段为328～386℃（高温），硫化物阶段为127～350℃（中温）。300～400℃、177～350℃两个高、中温阶段是外带成矿主期。因此，矿区主要成矿期为高温[内带斑岩型铜钼、外带夕卡岩型铁（铜）矿化]、中（高）温（外带热液叠加夕卡岩型镜铁-黄铜矿化）期，低温期在矿床外围发生热液脉型铅锌矿化。从早到晚，从岩体到围岩，由高温至低温，从斑岩型钼矿体-夕卡岩型铁（铜）矿体-热液叠加夕卡岩型铜（铁）矿体-热液脉型铅锌矿体，构成正向矿化序列。
五、成矿条件分析和矿床成因
（一）成矿时代
区内蚀变、矿化与古火山机构相伴并与次火山相闪长玢岩有成因联系。闪长玢岩成岩年龄（170Ma）可大致代表成矿年龄，故成矿时代为中侏罗世。
（二）成矿期次
木吉村铁铜钼多金属矿床主要属闪长玢岩蚀变矿化类型。斑岩铜钼矿化受内带斑岩型热液蚀变控制，从早到晚，由高温到低温可划分为钾交代（钾化）和氢交代（石英—绢云母化、青磐岩化）两个成矿阶段，钾交代阶段是铜钼矿主要成矿期。外带铁铜多金属矿化与接触交代有关，可划分为两个成矿期（夕卡岩期和热液叠加期），五个成矿阶段（夕卡岩阶段、磁铁矿阶段、镜铁矿阶段、石英-方解石-硫化物阶段、碳酸盐阶段）。夕卡岩期成矿组合为黄铜-磁铁矿，以铁为主，主要形成于磁铁矿阶段，与透闪石化相伴；热液叠加期成矿组合为镜铁-黄铜矿，以铜为主，主要形成于石英-方解石-硫化物阶段，与“绿化”相伴。总之，矿床以闪长玢岩为中心，自下而上，由内向外，形成斑岩型铜（钼、硫）-矿体-夕卡岩型铁（钼）矿体、热液叠加夕卡岩型铜（铁）矿体-热液型铅锌矿体的连续成矿系统，且出现正向分带的矿床组合，铜矿床应属斑岩型铜（钼）矿床。
六、找矿标志
本矿床是以斑岩型成矿作用为主的多成因复合矿床，其自身具有特殊的找矿标志，主要有：
岩浆岩标志：阜平变质核杂岩，“蘑菇状”闪长玢岩体以及与闪长玢岩同源的安山质火山岩建造（髫髫山组）与铜钼铁有直接的成因联系，视为找矿明显的地质标志。
构造标志：在强烈燕山运动影响下，太行山隆起加剧，乌龙断裂再次活动，在多组断裂控制下，形成了木吉村盆地和喷发型火山构造，它控制了岩体和矿化的定位，是找矿的有效标志。
地球化学标志：矿区内闪长玢岩Cu元素丰度达55×10-6，各类岩石中黑云母铜元素丰度为450×10-6，矿田内特有Cu、Mo、Au、Ag、Pb、W、Co的异常，有明显的浓集中心，是寻找同类矿床的直接标志。
地层标志：蓟县系雾迷山组和长城系高于庄组白云岩与闪长玢岩接触带及其夕卡岩指示了矿体的空间位置。
综上所述，本矿床是以斑岩型（Cu、Mo）为主的接触交代型（Fe、Cu）和热液型（铅锌）复合叠加的复成矿床，就铜矿床来说属斑岩型。
钼和铁组成的铁合金，一般含钼50～60％，用作炼钢的合金添加剂。
冶炼钼铁的原料主要为辉钼矿(MoS2)。冶炼前通常把钼精矿用多膛炉进行氧化焙烧，获得含硫小于0.07％的焙烧钼矿。钼铁冶炼一般采用炉外法。炉子是一个放置在砂基上的圆筒，内砌粘土砖衬，用含硅75％的硅铁和少量铝粒作还原剂。炉料一次加入炉筒后，用上部点火法冶炼。在料面上用引发剂(硝石、铝屑或镁屑)，点火后即激烈反应，然后镇静、放渣、拆除炉筒。钼铁锭先在砂窝中冷却，再送冷却间冲水冷却，最后进行破碎，精整。金属回收率为92～99％。在炼钢工业中近年广泛采用氧化钼压块代替钼铁。
钼铁是钼与铁的合金。它的主要用途是在炼钢中作为钼元素的加入剂。钢中加入钼可使钢具有均匀的细晶组织，并提高钢的淬透性，有利于消除回火脆性。在高速钢中，钼可代替一部分钨。钼同其他合金元素配合在一起广泛地应用于生产不锈钢、耐 热钢、耐酸钢和工具钢，以及具有特殊物理性能的合金。钼加于铸铁里可增大其强度和耐磨性。
钼铁通常采用金属热法熔炼。钼铁是法定检验商品。主要产地有吉林、河北、江苏、河南、辽宁等，主要输往美国、荷兰、德国等。
(一)成矿地质背景
涞源木吉村矿田地处阜平幔枝构造北西缘，乌龙沟-上黄旗深断裂带中。由木吉村、浮图峪等7个中小型矿床组成，是河北最重要的铜矿集中区之一。矿田受深断裂及中生代火山断陷盆地控制，矿床与侏罗纪髫髻山旋回次火山岩闪长玢岩(铷锶年龄为170Ma，马国玺，1997)有关，主要成矿元素为铜、铁、钼，矿化类型为斑岩-矽卡岩-热液型，以斑岩及热液叠加矽卡岩型为主，构成“多位一体”成矿序列。
区内地层受断裂切割和岩浆岩侵蚀，多呈断块状分布(图4-17)，主要有太古宙阜平群片麻岩、中新元古界、下古生界碳酸盐岩及碎屑岩、中生界火山岩。中元古界与下伏太古界以拆离断层为界(有酸性岩床充填)，属构造不整合。下古生界及中元古界碳酸盐岩是主要赋矿围岩。
矿田位于浮图峪-王安镇火山断陷盆地西部，断裂构造及古火山构造发育。断裂构造有NNE、NE，NEE近SN，NW向等多组，以NNE—NE向乌龙沟断裂系为主。主要控矿(岩)断裂为F4，主要成矿后断裂为F3等。F4正断层区内长达10余千米，断距超过2km，走向NNE5°～15°，倾向南东，倾角50°～70°。区内木吉村、鸽子岭、小立沟、浮图峪、茅儿峪等矿床(段)均受其控制。
区内岩浆岩是涞源杂岩体的一部分，形成于燕山早期第二、三阶段。主要岩石类型为花岗闪长岩、斑状花岗闪长岩、二长斑岩、闪长玢岩及粗粒斑状花岗岩、钾长花岗岩。区内矿产主要与闪长玢岩有关。
闪长玢岩是绵胡坨古火山机构的组成部分，总体呈蘑菇状，出露面积约1.5km2。“岩盖”展布受F4断裂及层间裂隙破碎带控制，呈岩枝、岩床状产出，厚度一般150～200m;“岩颈”长轴近南北，长度大于600m，宽约400m，呈扁桶状隐伏于木吉村及其以南古河床之下。“岩盖”可区别为闪长玢岩(主体相)、角砾状闪长玢岩(隐爆相)、安山玢岩(近地表喷发相)，主体“岩颈”蚀变较深难以识别。岩石化学成分及特征为:SiO2含量为61.56%～66.18%，平均63.98%，Na2O+K2O含量为7.28%且Na2O＞K2O。其σ为1.6～3.3，在lgτ-lgσ图上位于B区(造山带区)、在碱硅关系图上位于S区(亚碱性系列)、在AR-SiO2图上位于钙碱性系列区;稀土配分曲线呈右倾型;(87Sr/86Sr)i=0.706119，属壳幔混源“Ⅰ”型岩浆岩类，与区域岩浆岩特征一致。
主要的蚀变矿化与闪长纷岩有关，可划分为斑岩型热液蚀变与接触交代变质两个系列，铜钼矿化受控于前者，铁铜及铅锌矿化受后者制约。斑岩型热液蚀变系列主要发育在闪长玢岩体内，自岩体到围岩，由深而浅，其分带为石英核→钾化带→硅化带→青盤岩化带。其中，钾化、硅化与斑岩型铜钼矿化关系密切。接触交代系列在闪长玢岩与寒武-奥陶系灰岩及灰质白云岩接触处形成一套钙质矽卡岩，沿断裂带(F4)与白云岩接触处形成一套镁质矽卡岩，与泥质岩接触处则发生角岩化，以渗滤交代钙(镁)质矽卡岩为主，内矽卡岩不发育，其分带为矽卡岩带-蛇纹石化灰岩(白云岩)带-石灰岩(白云岩)带。铁铜矿化主要与矽卡岩带相关。
图 4-17 木吉村矿田地质略图
(二)矿床地质特征
区内发育有斑岩型铜钼矿床(木吉村)、矽卡岩型铜铁矿床(铁岭、东沟、浮图峪等)和热液叠加矽卡岩型铜(铁)矿床(小立沟、浮图峪、鸽子岭)，共有中、小型矿床(段)7处，矿体180余个，分布于闪长玢岩体及其相关的构造-矽卡岩带中，总体绕古火山构造呈带状展布。
1.斑岩型铜(钼)矿床
(1)矿体及其分布
矿床位于木吉村一带，受闪长玢岩控制，产于其主体“蘑菇柄”及其接触带矽卡岩中。共有斑岩-矽卡岩型铜、钼、铁、硫、锌等矿体62个，以斑岩铜(钼)矿体为主。斑岩铜(钼)矿体分布于“岩柄”中上部并与相应热液蚀变分带吻合，如钼矿体产于钾长石-石膏亚带，铜(钼)矿体主要产于黑云母亚带，硫铁矿体产于硅化-青盤岩化带。主矿体走向NNE，向SE倾，倾角20°～30°，为斑岩铜钼矿体，南北长750m，东西宽185～380m，厚200余米，为一分枝复合膨缩剧烈的不规则体。
(2)矿石物质成分及组构
矿石有黄铜矿、黄铜矿-辉钼矿、辉钼矿、黄铁矿4种矿石类型，矿石中金属矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿、辉银矿等。非金属矿物主要有石英、绢云母、水云母、钾长石、斜长石等。矿石组构呈细粒结构，浸染状构造。主要成矿元素为Cu，共伴生有Mo、S、Fe、Zn等。平均品位Cu为0.34%～0.55%，Mo为0.037%～0.142%。
2.矽卡岩型铜铁矿床
(1)矿体及其分布
矿体分布受闪长玢岩“蘑菇顶盖”外带的钙(镁)矽卡岩带控制，产于透辉透闪石矽卡岩带，覆于热液叠加矽卡岩型铜(铁)矿床之上，沿舌状、分枝状青盤岩化闪长玢岩-断裂(F4)-矽卡岩带展布于鸽子岭—铁岭、浮图峪—茅儿峪一带。
矿体主要受寒武、奥陶系灰岩层间构造控制，多呈似层状、透镜状、瘤状，部分受断裂带控制，呈脉状产出(图4-18)。矿体分支复合、膨缩剧烈，长度一般100～500m，宽50～200m，厚数米至数十米不等。矿体走向一般10°～40°，多向南东倾斜，倾角10°～20°，受断裂控制者倾角可达60°～80°。
(2)矿石物质成分及组构
矿石有铁矿石、磁铁-黄铜矿石、铜矿石3种类型，以前两种为主。具条带状、团块状、浸染状等构造。主要金属矿物为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、自然铜、斑铜矿、闪锌矿，方铅矿少量。脉石矿物有透闪石、透辉石、石榴石、蛇纹石、绿帘石、绿泥石、石英、方解石、滑石等，主要有用组分为铜、铁，其品位Cu为0.64%～0.76%，Fe为30.89%～34.98%。
3.热液叠加矽卡岩型铜(镜铁)矿床
(1)矿体及其分布
矿体受“绿化”(绿泥石、绿帘石、透辉石)矽卡岩带控制，矿体呈脉状、囊状、不规则状，多膨缩分支复合。最大延长可达800余米，一般50～360m延深一般数十米至200m，厚度由＜1～32.96m。走向一般为10°～37°，倾向南东，倾角40°～60°。
(2)矿石物质成分及组构
矿石类型有镜铁-黄铜矿石、镜铁矿石、黄铜矿石3种，以前者为主，具晶粒状、乳滴状、束状、交代等结构，条带状、块状、细脉浸染状构造。主要金属矿物为黄铜矿、镜铁矿、黄铁矿、磁铁矿、穆铁矿及少量硫钴矿、辉银矿、白钨矿等;主要非金属矿物为绿泥石、透辉石、绿帘石、石榴石、透闪石、石英、方解石及蛇纹石、阳起石等。主要有用组分为铜，伴生有用组分为铁、金、银、钴、硫等，Cu品位为1.15%～2.43%，TFe含量为18.89%～20.47%。
图 4-18 小立沟矿床 A-A'勘探线矿床剖面图(据地质六队)
4.成矿期次及成矿物理化学条件
(1)成矿期次
受闪长玢岩蚀变矿化体系控制，斑岩铜钼矿化受内带斑岩型热液蚀变系列控制，从早到晚，由高温到低温可划分为钾交代(钾化)和氢交代(石英-绢云母化、青盤岩化)两个蚀变-成矿阶段，钾交代阶段是铜钼矿主要成矿期。外带铁铜多金属矿化受接触交代系统控制，可划分为两个成矿期(矽卡岩期和热液叠加期)，5个蚀变-成矿阶段(矽卡岩阶段、磁铁矿阶段、镜铁矿阶段、石英-方解石-硫化物阶段、碳酸盐阶段)。
(2)成矿温度
成矿温度变化的总体规律为:从早到晚、从岩体到围岩，由高温至低温;矿化特征为:从斑岩型钼矿→矽卡岩型铁(铜)→热液叠加矽卡岩型黄铜(镜铁)→热液脉型铅锌，构成正向矿化序列。
1)斑岩蚀变矿化系列(内带)。石英、绢云母及碳酸盐化温度范围为167～488℃，由于具工业意义的斑岩铜钼矿化主要与钾质蚀变相伴，其成矿温度应更高些，属高(中)温阶段。
2)接触交代系列(外带)。①矽卡岩期:温度范围为300～450℃，磁铁矿阶段为300～403℃(高温)。②热液叠加期:温度范围为177～386℃，镜铁矿阶段为328～386℃(高温)、硫化物阶段为127～350℃(中温)。
(3)包裹体成分及成矿介质条件
内带斑岩型热液蚀变系列硅化石英的包裹体中，热液成分阳离予以K+、Na+为主，阴离子以SO2-4及Cl-为主，气相成分以H2O及CO2为主。成矿介质为富含SO2-4和CO2的高温(340℃)盐水体系，表明早期钾交代铜钼矿化阶段K+浓度会更高。外带接触交代系列矽卡岩阶段石榴石包裹体成分以富钙(钠)、氯和水为特征，成矿介质为高温(450℃)，中等盐度(12%)的弱酸性(pH=6.55)盐水体系;热液叠加期之镜铁矿、黄铜矿(方解石)包裹体成分更趋富钙、钠、氯，水仍是较主要组分，在镜铁矿、方解石中HCO3-上升为最主要组分。镜铁矿阶段成矿介质为高温(332℃)、高盐度(72%)的弱碱性(pH=7.58)溶液;硫化物阶段为中温(240～315℃)、中高盐度(7%～64%)的中-弱碱性溶液(pH=6.75～7.75)，由包裹体成分及介质条件演变可以看出，接触交代系统从矽卡岩期到热液叠加期，介质成分中钙和碳酸氢根明显增加，钾、钠、氯、氟成分减少，总盐度明显增加，碱性增强。介质条件变化受内带蚀变系统及围岩( -O石灰岩)影响明显。
图 4-19 木吉村矿田主要硫化物硫同位素组成
(三)成矿物质来源
1.硫同位素
稳定同位素矿区硫化物硫同位素组成见表4-23。矿田δ34S值变化范围为-16～15.2，平均0.46。主要金属硫化物δ34S为-3.3～3.2，其中斑岩型铜钼矿床硫化物δ34S为0.4～2.6，矽卡岩铁铜矿床硫化物δ34S为-3.3～1.6，热液叠加铜(铁)矿床硫化物δ34S为-1.3～3.2。分别统计各矿物硫同位素平均值，本矿床硫同位素具有δ34S辉钼矿1.8＞δ34S黄铁矿1.32＞δ34S黄铜矿0.393＞δ34S方铅矿-16变化规律，表明区内硫同位素已基本达到平衡。在频率直方图上呈陡塔式分布(图4-19)，具有深源岩浆硫特征。内带石膏及外带方铅矿δ34S分别为15.2和-16.4，可能有部分沉积硫加入。
2.铅同位素
矿区铅同位素组成见表4-24，206Pb/204Pb为15.566～17.072，平均为16.691;207Pb/204Pb为15.031～15.525，平均为15.284;208Pb/204Pb为26.292～37.375，平均为36.947。将各矿段硫化物铅同位素投点于演化图上(图4-20)，除浮图峪矿段1个样落在造山带演化线外，其余各矿段矿石的硫化物铅、闪长玢岩岩石铅均属地幔与下地壳铅演化线之间，说明成岩成矿物质源自深部，与硫同位素标示的信息一致。
表 4-23 木吉村矿床(田)硫同位素
图 4-20 木吉村矿区铅同位素演化图
表 4-24 木吉村矿床(田)铅同位素组成
3.氢、氧、碳同位素特征
据马国玺(1997)研究，矿区氢、氧、碳同位素组成见表4-25。矿物包裹体的δD为-94.1～148.4，δ18OH2O为-0.72～2.2，与岩浆水有一定偏离;外带矽卡岩期矿物δ18OH2O为0.35～5.07，平均为3.01，与岩浆水接近。热液叠加期镜铁矿阶段矿物δ18OH2O为-0.27～-6.45，平均-4.53，硫化物阶段方解石δ18OH2O为-8.92～-10.64，平均为-9.57，δ13C为-2.18～-2.94。从矽卡岩期到热液期，随成矿阶段推移成矿介质δ18OH2O值趋于降低，说明大气降水成分逐渐增加。
铁在植物生理上有重要作用。铁是一些重要的氧化-还原酶催化部分的组分。在植物体内，铁存在于血红蛋白的电子转移键上，在催化氧化-还原反应中铁可以成为氧化或还原的形态，即能减少或增加一个电子。铁不是叶绿素的组成成分，但缺铁时，叶绿体的片层结构发生很大变化，严重时甚至使叶绿体发生崩解，可见铁对叶绿素的形成是必不可少的。缺铁时叶片会发生失绿现象。铁在植物体内以各种形式与蛋白质结合，作为重要的电子传递体或催化剂，参与许多生命活动。铁是固氮酶中铁蛋白和钼铁蛋白的组成部分，在生物固氮中起着极为重要的作用。作物正常的含铁量为50～100mg/kg，豆科作物含铁量比禾本科作物高。 不同植物对缺铁的敏感程度各不相同。一般地说，在根际区有还原能力并能分泌出某些能螯合铁的有机物质的植物（如麦类植物能分泌麦根酸）能有效地利用土壤中的铁，因而较少发生缺铁现象；而有些植物（如旱稻）由于其根际是氧化态的，所以极易遭受缺铁的危害。 按作物对缺铁的敏感程度可分为三类如表。 表. 作物对缺铁的敏感程度不敏感 中度敏感 高度敏感小麦 鳄梨 花生、葡萄水稻 燕麦 大豆、草莓谷子 大麦 蚕豆、越橘马铃薯 紫花苜蓿 饲用高粱柑橘糖甜菜 棉花 籽用高粱、葡萄柚 亚麻 花椰菜、苹果 牧草 甘蓝、桃 蔬菜 番茄、梨 薄荷、樱桃 苏丹草、鳄梨 观赏植物 在我国北方，多年生木本和草本植物以及农作物的缺铁症状极为常见。由于铁在植物体内难以移动，又是叶绿素形成所必需的元素，所以最常见的缺铁症状是幼叶失绿。失绿症开始时，叶片颜色变淡，新叶脉间失绿而黄化，但叶脉仍保持绿色。当缺铁严重时，整个叶尖失绿，极度缺乏时，叶色完全变白并可出现坏死斑点。缺铁失绿可导致生长停滞，严重时可导致植株死亡。在田间条件下，缺铁症状并不总是象上述那样典型规则。在有的地段，植物可能失绿，而毗邻的地段可能生长正常，甚至失绿和正常生长的植株可能紧靠着生长在一起。
因此,铁是叶绿素的稳定元素!
熔炼硅钼铸铁毫无疑问需要添加硅和钼两种元素，所以，最常用的两种铁合金即是硅铁和钼铁两种铁合金，当然，根据具体情况不同，需要的硅铁和钼铁的牌号有所不同。
