四川米易縣棕樹灣釩鈦磁鐵礦地質(zhì)特征及找礦

劉策，戴敬儒，吳永貴，朱永貴

（四川省煤田地質(zhì)局一三五隊(duì)，四川 瀘州 646000）

棕樹灣釩鈦磁鐵礦位于四川米易縣北西約20km處，位于白馬釩鈦磁鐵礦床西側(cè)，1978～1979年，四川省地礦局一○六地質(zhì)隊(duì)在德昌縣茨達(dá)-米易黃草 200km2多范圍內(nèi)（含本區(qū)）開展了以尋找釩鈦磁鐵礦為主的1∶2.5萬地質(zhì)填圖，普查找礦，發(fā)現(xiàn)了該礦床，1979～1981年四川省地質(zhì)局物探大隊(duì)七○四隊(duì)在米易黃草-德昌縣茨達(dá)地區(qū)開展了物化探普查工作，2010～2012年四川省煤田地質(zhì)局一三五隊(duì)開展整裝勘查，對(duì)棕樹灣釩鈦磁鐵礦進(jìn)行了普查，完成鉆探11 550m，查明該釩鈦磁鐵礦達(dá)到大型規(guī)模。

圖1 攀西地區(qū)構(gòu)造綱要圖（據(jù)四川省地礦局資料）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦床位于康滇地軸中段（圖 1），區(qū)內(nèi)以南北向構(gòu)造占主導(dǎo)地位，主要的南北向或近于南北向斷裂有昔格達(dá)斷裂、安寧河斷裂、攀枝花斷裂等。南北向褶皺以茨達(dá)—撒蓮背斜為主，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈而又頻繁，巖漿的深成作用和火山活動(dòng)并重，生成了種類繁多、系列齊全的各種各樣火成巖共生組合巖體。礦床賦存于華力西早期基性-超基層狀輝長巖體內(nèi)，形成了典型的“攀枝花式鐵礦床”。

區(qū)域地球物理觀測(cè)資料顯示，本區(qū)正位于航磁異常比較集中的白馬異常 M89（75～250nT）中，并且有大量地磁異常（M3、M4、M5、M6）分布，異常主要以M4為主，呈北東南西向展布，與已知的含礦巖體展布區(qū)域大體一致。

區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，主要有鐵、鈦、釩、銅、鎳、鉛、鋅、錫、稀土等，釩鈦磁鐵礦是區(qū)內(nèi)最優(yōu)勢(shì)的礦產(chǎn)，鐵礦石儲(chǔ)量從全國分區(qū)上看，占我國鐵礦儲(chǔ)量的第二位；鈦、釩儲(chǔ)量均占我國的第一位，分別占世界的第一位和第三位。工作區(qū)位于白馬釩鈦磁鐵礦床西側(cè)，目前已完成的整裝勘查的棕樹灣釩鈦磁鐵礦床，預(yù)估資源量近4億噸左右。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層構(gòu)造

礦區(qū)地表出露地層為前震旦系會(huì)理群天寶山組（Pt1tn）、會(huì)理群未分組（Pthl）、少許為震旦系燈影組（Zbd）及第四系（Q）。

礦區(qū)內(nèi)主要皺褶為黃草大背斜，主要斷層有F2（麻栗坪斷層）、F3、F4（點(diǎn)水?dāng)鄬樱?、F10等斷層。按產(chǎn)狀可分為近南北向、北東向斷裂兩組，以近南北向?yàn)橹?。礦區(qū)內(nèi)的斷裂主要為成巖成礦后斷裂，對(duì)區(qū)內(nèi)的礦體影響較小。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，區(qū)內(nèi)主要有華力西期的巖漿巖和印支期的正長巖和花崗巖。華力西期巖體以黑色流狀含橄輝長巖、似斑狀嵌晶含長橄欖輝長巖為主，釩鈦磁鐵礦即賦存于流狀橄欖輝長巖中。礦區(qū)巖脈主要有輝綠巖。

圖2 棕樹灣礦區(qū)磁異常分布示意圖

2.3 地球物理特征

礦區(qū)共圈出4個(gè)高精磁異常，推測(cè)由含礦巖體引起，包括北部磁異常M3、東南部磁異常M4、M5、M6（圖2）。M3、M5和M6規(guī)模相對(duì)較小，異常幅值較小，未進(jìn)行檢查驗(yàn)證。其中M4開展過工作，與I號(hào)主礦體與密切相關(guān)。M4磁異常北東南西向串珠狀排列，長3.2km,，寬0.15km。該異常幅值比較大，最高異常值為4 000nT左右，但是連續(xù)性不是很好。異常長度與礦體長度3.6km相近，異常幅值大,與礦體數(shù)十米厚密切相關(guān)，與已知含礦巖體展布區(qū)域大體一致。

2.4 含礦巖體特征

圖3 白馬巖體韻律旋回示意圖（據(jù)四川省地礦局資料修編）

棕樹灣釩鈦磁鐵礦床分布于華力西期輝長巖體中，輝長巖主要分布在礦區(qū)的中部及東南部，呈帶狀，與區(qū)域上的白馬巖體相比，均律旋回缺少A,B旋回，只有C旋回。巖相帶只有黑云母化輝長巖相帶和流狀橄欖輝長巖相帶，缺失橄長巖—橄欖輝長巖相帶，斜長橄欖巖-斜長橄輝巖相帶，橄欖輝長巖輝長巖相帶，含磷灰石橄欖輝長巖-橄欖巖巖相帶，具有明顯的差異性，只相當(dāng)于白馬巖體的中上部（圖3）。巖體具有中粒、中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分有輝石、斜長石，少量角閃石，磁鐵礦等。

礦區(qū)內(nèi)華力西期早期基性-超基性輝長巖位于輝長巖—似斑狀橄欖輝長巖相帶，只有C旋回。巖相帶特征如下：分異較好，可劃為三個(gè)三級(jí)韻律層（C1、C2、C3）。每個(gè)三級(jí)韻律層下部為似斑狀橄欖輝長巖，具輝包長結(jié)構(gòu)，流狀構(gòu)造，輝石粒度2～5mm，個(gè)別達(dá)7～8mm，呈似斑狀；上部為中細(xì)粒輝長巖，塊狀構(gòu)造。該巖相帶鈦鐵氧化物含量相對(duì)增高，鉀、鈉含量相對(duì)降低。本巖相帶與白馬巖體巖相帶相比，礦化較差，僅Cl、C2韻律層中的中細(xì)粒輝長巖下部含星浸狀鐵礦層。通過本次勘查，在礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)4條礦體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體）其中Ⅰ號(hào)礦體為主礦體，其它礦體規(guī)模都較小。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

在礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn) 4條礦體（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體，其中 I號(hào)為主礦體）（圖 4）。

圖4 米易縣棕樹灣釩鈦磁鐵礦床地質(zhì)略圖

Ⅰ號(hào)礦體位于易家屋基南—棕樹灣村—老村坪子一帶，局部裸露地表，似層狀產(chǎn)出，與圍巖呈漸變過渡接觸關(guān)系。礦層為黑色—深黑色，礦體風(fēng)化較強(qiáng)，風(fēng)化后礦石呈淺黃色、褐黃色；具中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，星散浸染狀構(gòu)造和稀疏浸染狀構(gòu)造。礦體地表產(chǎn)狀為270°～300°∠24°～43°，為輝長巖型釩鈦磁鐵礦，長3 600m；真厚30～60m，平均50.76m；礦石TFe 13.13%～19.96%，平均15.03%； TiO23.03%～6.75%，平均4.43%；V2O50.105%～0.182%，平均0.136%。礦體沿走向上厚度變化有一定變化（圖5），沿傾向逐漸變薄直至尖滅（圖6，P3剖面）；鉆孔控制礦體斜深600m左右。礦體工業(yè)品級(jí)（一品級(jí)礦石Fe1），僅在P1到P11線延深400m左右，厚4.79～134.50m，平均27.92m。礦石平均品位TFe 17.56%，TiO25.66%，V2O50.147%；低品位（二品級(jí)礦石Fe2）礦厚4.16～88.70m，平均38.50m，礦石品位平均TFe 14.21%，TiO23.86% , V2O50.132%。

普查采用平行斷面地質(zhì)塊段法進(jìn)行資源量估算，共獲得鐵礦石資源量（333）+（334）？38 981.8萬噸，平均品位TFe 15.03%、TiO24.40%、V2O50.137%。其中（333）33 403.1萬噸（工業(yè)礦8 182.5萬噸，低品位礦25 220.6萬噸），平均品位TFe 15.03%、TiO24.43%、V2O50.136%；（334）？5 578.7萬噸（工業(yè)礦997.0萬噸，低品位礦4581.7萬噸），平均品位TFe 15.00%、TiO24.19%、V2O50.140%。

圖5 Ⅰ號(hào)礦體剖面平均總厚度沿走向變化示意圖

3.2 礦石特征

礦石礦物主要有鈦磁鐵礦、鈦鐵礦、磁鐵礦，脈石礦物為輝石、斜長石、綠泥石、橄欖石、磷灰石。主要有益組分為 Fe、TiO2、V2O5，TFe、TiO2、V2O5呈顯著的正相關(guān)系。伴生有益組分Co、Ni、Cu、Mn、Cr、Sc 含量較低。

礦石以中細(xì)粒、細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，區(qū)內(nèi)礦石的主要結(jié)構(gòu)有填隙狀結(jié)構(gòu)和海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為星散浸染狀構(gòu)造和稀疏浸染狀構(gòu)造。蝕變主要以綠泥石化為主，在裂隙帶上可見蛇紋石化等。

4 礦床成因分析及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

白馬釩鈦磁鐵礦床是在巖漿結(jié)晶晚期形成，礦石多具海綿隕鐵結(jié)構(gòu)特征，為巖漿晚期礦床。該礦床位于白馬釩鈦磁鐵西側(cè)，白馬巖體的中上部，產(chǎn)于流狀橄欖輝長基性-超基性巖中，似層狀、層狀產(chǎn)于巖體中下部。因此確認(rèn)棕樹灣釩鈦磁鐵礦礦床為巖漿晚期分異型釩鈦磁鐵礦床。

圖6 棕樹灣P3剖面圖

4.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)前人及勘查工作成果，該區(qū)釩鈦磁鐵礦主要找礦標(biāo)志為：

1）攀西裂谷帶：該裂谷帶內(nèi)一是區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖系較發(fā)育，沉積蓋層不太發(fā)育；二是南北向、北東向規(guī)模大的延續(xù)時(shí)間很長的斷裂構(gòu)造發(fā)育；三是在這個(gè)帶有不同時(shí)期、不同性質(zhì)、不同規(guī)模、不同產(chǎn)狀的巖漿巖產(chǎn)出，形成一個(gè)規(guī)模巨大的巖漿巖帶；四是這些巖漿巖伴生有豐富的礦產(chǎn)資源，其中攀西地區(qū)的釩鈦磁鐵礦就是華力西期基性、超基性層狀巖體的礦床。攀西地區(qū)主要含釩鈦磁鐵礦的層狀基性、超基性巖體，呈南北向或北東向帶狀斷續(xù)分布，太和巖體、白馬巖體、紅格巖體分布在安寧河斷裂帶及磨盤山-昔格達(dá)斷裂帶所持的狹長地帶內(nèi)，緊鄰斷裂帶產(chǎn)出。所以棕樹灣釩鈦磁鐵礦具有良好的成礦地質(zhì)背景。

2）高磁異常：棕樹灣釩鈦磁鐵礦主要礦石礦物磁鐵礦具有強(qiáng)磁性，航磁異常和地磁異常是發(fā)現(xiàn)和圈定棕樹灣巖漿晚期分異型鐵礦的重要標(biāo)志，可利用磁異常形態(tài)判斷礦體傾向及預(yù)測(cè)隱伏礦體。

3）巖體特征：①巖體成份，主要與富鐵質(zhì)基性巖有關(guān)，在化學(xué)成分上，富鐵、鈦、釩、硅偏低的堿質(zhì)基性超基性巖對(duì)成礦有利；礦物成分上，橄欖石與釩鈦磁鐵礦密切相關(guān)。含釩鈦磁鐵礦的基性-超基性層狀巖體一般不含斜方輝石、磷灰石富集層的出現(xiàn)，一般可作為含礦帶上限標(biāo)志。②巖體分異特征，含釩鈦磁鐵礦基性-超基性層狀巖體分異良好，具有明顯的條帶狀構(gòu)造和層狀構(gòu)造，均律旋回發(fā)育。

4）磁鐵礦露頭及轉(zhuǎn)石：磁鐵礦抗風(fēng)化能力比較強(qiáng)，本區(qū)地表露頭易于識(shí)別，其轉(zhuǎn)石在礦體所在水系中能保存完好，是找礦最直接的標(biāo)志之一。

5）礦物標(biāo)志：礦體地表附近多見褐紅色疏松狀地表風(fēng)化產(chǎn)物，多為磁鐵礦等殘留坡積物，其鮮艷的顏色是坡積物找礦標(biāo)志。磁鐵礦等金屬礦物是本區(qū)的找礦標(biāo)志產(chǎn)物。

[1]四川省煤田地質(zhì)局一三五隊(duì). 四川省米易縣棕樹灣釩鈦磁鐵礦普查地質(zhì)報(bào)告[R]. 瀘州: 2014.

[2]茅燕石. 米易白馬含釩鈦磁鐵礦基性巖體的特征及成因[J]. 成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào), 1985 （1）.

[3]蔡慶華. 四川攀枝花務(wù)本釩鈦磁鐵礦床地質(zhì)特征及找礦前景[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2012,32（9）.

[4]楊鎖. 四川攀枝花市飛機(jī)灣釩鈦磁鐵礦地質(zhì)特征及找礦前景[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 2012,32（9）.

[5]武斌. 紅格地區(qū)釩鈦磁鐵礦地質(zhì)特征及地球物理找礦的探討[J]. 地質(zhì)與勘探,2012,48（1）.

[6]魏宇. 四川省西昌市太和釩鈦磁鐵礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào),2012,32（9）