四川省鹽邊縣中干溝釩鈦磁鐵礦礦床地質(zhì)特征及找礦方向

賀光興，肖 祥，白景國，李松建，吳長飛，李天勇

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，成都 610051)

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四川省鹽邊縣中干溝釩鈦磁鐵礦礦床地質(zhì)特征及找礦方向

賀光興，肖 祥，白景國，李松建，吳長飛，李天勇

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，成都 610051)

攀西裂谷是中國最重要的成礦帶之一，其中釩鈦磁鐵礦主要集中在攀枝花、紅格、太和、白馬等四大礦區(qū)。中干溝為紅格礦區(qū)的重要組成部分，本次研究將礦區(qū)內(nèi)基性-超基性巖體視為同一大巖盆，受后期斷層和正長巖的影響，被分割成了南西部、北東部和東部3個(gè)含礦巖體。含礦巖漿侵入期次分為4次小的脈動，其中第一次和最后一次脈動的規(guī)模最大，形成的礦體最好。按此認(rèn)識指導(dǎo)勘探，在東部含礦巖體中有重大發(fā)現(xiàn)，西南主含礦巖體的資源量也有較大提升，新增資源量達(dá)到大型規(guī)模，礦區(qū)內(nèi)及外圍深部還有較大的找礦潛力。

中干溝釩鈦磁鐵礦；攀西裂谷；成礦規(guī)律；找礦方向；四川省

0 引言

中干溝釩鈦磁鐵礦區(qū)位于上揚(yáng)子地臺的西緣，康滇地軸中段的攀西裂谷南段(圖1)[1-3]。攀西裂谷為陸內(nèi)裂谷，有兩個(gè)主要活動期，第一次為晉寧期，第二次為華力西期，裂谷消亡于印支期[4-5]。在裂谷形成過程中產(chǎn)生了一系列以安寧河、攀枝花、昔格達(dá)等斷裂為代表的近SN向切入地幔的深大斷裂。地幔巖漿在華力西期沿這些SN向斷裂侵入，在地殼碳酸鹽成分的參與下結(jié)晶分異，形成了攀枝花式釩鈦磁鐵礦，規(guī)模不同的鐵礦床在攀西裂谷中成群、成帶產(chǎn)出，構(gòu)成著名的攀西釩鈦磁鐵礦成礦帶。該帶是中國釩鈦磁鐵礦主要產(chǎn)地之一，礦床主要集中在攀枝花、紅格、太和、白馬等四大礦區(qū)。南部的紅格、攀枝花礦區(qū)含鈦明顯高于北部的白馬、太和礦區(qū)，其巖漿物質(zhì)來源更深；南部巖漿時(shí)代為華力西期早期(348～487.1 Ma)，略早于北部的華力西期中期(342.3～363.9 Ma)[1，6-7]，說明攀西裂谷的發(fā)展是從南到北逐漸擴(kuò)展的，成礦時(shí)代也有逐漸變新的趨勢。攀西釩鈦磁鐵礦研究程度已經(jīng)很高，地表較難有重大突破，但其深部仍有巨大的找礦前景，預(yù)測資源量數(shù)百億噸[1]，礦床成礦規(guī)律的深入研究將對深部找礦具有指導(dǎo)作用。

中干溝鐵礦區(qū)位于紅格鐵礦田的西南端，屬于紅格基性-超基性巖體的南延部分，是紅格鐵礦田的主要組成部分。紅格礦田含礦基性-超基性巖體的產(chǎn)出受昔格達(dá)斷裂帶的控制，主要分布在昔格達(dá)斷裂的東側(cè)，礦田內(nèi)基性-超基性巖應(yīng)為一個(gè)整體，其原始產(chǎn)狀為一單斜層狀侵入體。受成巖后構(gòu)造-巖漿活動的破壞，目前巖體被分割成為大小不等的若干塊體，并形成若干礦區(qū)?，F(xiàn)在已查明潘家田、紅格、中干溝等9個(gè)釩鈦磁鐵礦區(qū)，累計(jì)探明資源儲量達(dá)數(shù)十億噸。

圖1 攀西裂谷地質(zhì)構(gòu)造及華力西期基性巖分布圖Fig.1 Distribution map of geological structure and variscan basic rock in Panxi Rift1.玄武巖；2.層狀基性巖體；3.層狀基性-超基性巖體；4.非層狀基性巖體；5.古裂谷構(gòu)造；6.深斷裂；7.康滇地軸界線；8.研究區(qū)

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

中干溝礦區(qū)地層比較簡單，主要有震旦系燈影組(Z2dn)大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾變質(zhì)含砂質(zhì)泥巖及變質(zhì)長石石英細(xì)砂巖；新近系昔格達(dá)組(N2x)河湖相及小盆地沉積的長石石英砂巖夾黏土巖。

礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜，主要受SN向壓扭性斷裂多次活動的控制。

礦區(qū)內(nèi)及近外圍巖漿巖較多，從老到新有晉寧中期石英閃長巖、華力西早期似層狀含礦基性-超基性雜巖、二疊紀(jì)峨眉山玄武巖、華力西晚期角閃正長巖等堿性巖，以及不同時(shí)期的脈巖(輝綠巖、輝長輝綠巖)。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 含礦巖體特征

中干溝礦區(qū)的成礦巖體為基性-超基性巖體，釩鈦磁鐵礦體的規(guī)模和質(zhì)量主要受成礦巖體大小和巖漿分異程度的控制。礦區(qū)內(nèi)似層狀含礦基性-超基性雜巖體為一底板不平的大巖盆，在礦區(qū)內(nèi)南北長約2 km，東西寬約1.5 km，面積約3 km2。含礦巖體自北而南，厚度逐漸變薄，變化幅度為138～1 021 m。被后期斷裂和正長巖體分割成了南西部、北東部和東部3個(gè)含礦巖體(圖2)；由于巖漿的分異作用，含礦巖體從上到下可分為輝長巖相帶、輝石巖相帶、橄輝巖相帶等3個(gè)巖相帶；受斷層破壞、正長巖侵蝕和勘查深度的影響，北東部和東部含礦巖體相帶揭露不完整；礦區(qū)含礦巖體形成于同一期巖漿侵入，但出現(xiàn)多次的脈動、擾動或涌動，同一相帶內(nèi)脈動與礦層之間有對應(yīng)關(guān)系。從本次工作情況來看，礦區(qū)內(nèi)至少有4次脈動，其中第一次和最后一次脈動的規(guī)模最大，形成的礦體最好。同一相帶中的礦體品位、物質(zhì)成分的差別不大，說明多次脈動的巖漿成分基本相同，而礦體的厚度、間隔及礦化中心則是脈動規(guī)模、時(shí)間間隔及巖漿通道等因素的綜合反映。輝長巖相帶與輝石巖相帶間呈突變過渡關(guān)系，輝石巖相帶與橄輝巖相帶間呈漸變過渡關(guān)系。巖漿早期分異出來的釩鈦磁鐵礦體主要產(chǎn)于巖體下部的輝石巖相帶、橄輝巖相帶中。

圖2 鹽邊縣中干溝釩鈦磁鐵礦區(qū)基巖地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of bedrocks in Zhonggangou vanadium titano-magnetite mining district1.燈影組大理巖段；2.燈影組變質(zhì)砂巖段；3.閃長巖；4.正長巖；5.正長輝長混染巖；6.輝長巖；7.橄輝巖；8.輝石巖；9.輝綠巖；10.實(shí)測及推測斷裂；11.見礦鉆孔及編號；12.未見礦鉆孔及編號

2.2 鐵礦體特征

中干溝礦區(qū)的18個(gè)礦體中有8個(gè)為主礦體。其中，7個(gè)主礦體產(chǎn)于西南主含礦巖體中(編號為WⅠ1，WⅠ2，WⅠ3，WⅡ1，WⅡ2，WⅡ3，WⅡ4)，有1個(gè)主礦體產(chǎn)于東部含礦巖體中(編號為EⅡ1)。礦體呈層狀、似層狀、大透鏡狀產(chǎn)出，隨巖體底板呈波狀起伏，除EⅡ1礦體有少量露頭外，其他礦體均為隱伏礦體。同一含礦巖體中的礦體大致平行產(chǎn)出。WⅠ1，WⅡ1和EⅡ1等3個(gè)礦體最具代表性(圖3)。

(1)南西部含礦巖體WⅠ1號礦體。橄輝巖型礦體，產(chǎn)于南西部含礦巖體下部橄輝巖帶的上部，礦體南北長838 m，東西寬604 m，展布面積0.36 km2，厚度1.65～117.29 m，平均30.67 m，w(TFe)=15%～47.1%，平均28.62%，w(TiO2)=4%～19.08%，平均11.52%，w(V2O5)=0.1%～0.482%，平均0.272%。

(2)南西部含礦巖體WⅡ1號礦體。輝石巖型礦體，產(chǎn)于南西部含礦巖體中下部輝石巖帶的底部，礦體南北長973 m，東西寬620 m，展布面積0.46 km2，厚度1.76～89.83 m，平均31.22 m，w(TFe)=15%～46.76%，平均26.69%，w(TiO2)=4%～18.4%，平均11.72%，w(V2O5)=0.1%～0.47%，平均0.246%。

(3)東部含礦巖體EⅡ1號礦體。輝石巖型礦體，產(chǎn)于東部含礦巖體中下部輝石巖帶的頂部，地表有零星出露，礦體長1 664 m，延深730 m，厚度1.11～88.99 m，平均23.11 m，w(TFe)=15%～43.5%，平均27.26%，w(TiO2)=4%～21.65%，平均11.90%，w(V2O5)=0.1%～0.46%，平均0.243%。

巖體的蝕變以綠泥石化、蛇紋石化、黃鐵礦化為主，另有弱碳酸鹽化和滑石化。

2.3 鐵礦石特征

礦石類型以輝石巖型磁鐵礦石為主，橄輝巖型磁鐵礦石次之，少量賦存于輝長巖中。高品位礦石賦存于輝石巖相帶下部及橄輝巖相帶上部。

礦石結(jié)構(gòu)有嵌晶結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀構(gòu)造、中等浸染狀構(gòu)造為主，少量稠密浸染狀構(gòu)造。

礦石礦物主要為磁鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵礦，少量赤鐵礦；脈石礦物主要為輝石、斜長石、黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等。

圖3 鹽邊縣中干溝釩鈦磁鐵礦區(qū)16號勘探線剖面圖Fig.3 Section along line 16 of Zhonggangou vanadium titano-magnetite mining district1.第四系泥質(zhì)砂土砂礫石；2.昔格達(dá)組黏土頁巖、粉砂質(zhì)頁巖、粉砂巖；3.燈影組大理巖、白云質(zhì)大理巖；4.燈影組變質(zhì)砂巖；5.正長巖；6.輝長巖；7.輝長細(xì)晶巖；8.輝石巖；9.橄輝巖；10.輝綠巖；11.輝長輝綠巖；12.實(shí)測斷裂及編號；13.斷裂破碎帶；14.工業(yè)礦體(TFe品位≥20%)；15. 低品位礦體(20%>TFe≥15%)；16.礦體編號

3 勘查思路與找礦效果

中干溝礦區(qū)僅在東部含礦巖體地表發(fā)現(xiàn)零星鐵礦體，而其他2個(gè)巖體的地表均未見到鐵礦體。地質(zhì)研究認(rèn)為，西南部和北部的含礦巖體與東部含礦巖體本來是同一個(gè)巖體，但由于巖體在成巖以后受到壓扭性逆斷層的切錯破壞，被分割為東、西兩部分。在這一認(rèn)識的基礎(chǔ)上建立了新的勘查思路，圍繞東部巖體設(shè)計(jì)了9個(gè)斜孔，孔孔見礦，控制了以EⅡ1號礦體為代表的6個(gè)礦體，新增鐵礦資源量達(dá)到中型規(guī)模。按照巖漿侵入有多次脈動、同一相帶中每次脈動對應(yīng)一個(gè)礦體的思路，對礦區(qū)內(nèi)的鐵礦體重新圈連，從而對鐵礦體的展布特征有了更深刻的認(rèn)識。通過對比發(fā)現(xiàn)，以往西南主含礦巖體北部的部分鉆孔在大理巖捕虜體或后期巖脈中終孔，勘查工作中及時(shí)加深了ZK1601，ZK1801等鉆孔，在提高南西部礦體資源量級別的同時(shí)，資源量也有大幅的增加，礦區(qū)內(nèi)總計(jì)新增鐵礦石資源量達(dá)到大型規(guī)模。

4 礦床成因

在攀西裂谷形成過程中產(chǎn)生了縱貫中干溝鐵礦區(qū)的SN向昔格達(dá)深大斷裂，該斷裂深達(dá)地幔。華力西早期，地幔巖漿沿該斷裂侵入上地殼巖漿房中，在地殼碳酸鹽組分(燈影組)的參與下結(jié)晶分異，形成釩鈦磁鐵礦體。巖漿從北面侵入，遷移至震旦系燈影組白云質(zhì)大理巖及變質(zhì)砂巖中，地層中的碳酸鹽組分(CO2，CaO)被萃取出來進(jìn)入巖漿，使本區(qū)含礦巖漿巖中CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)上升到12.45%，高于全球基性-超基性巖的平均值10.99%[1]，CO2的加入可減小巖漿的黏稠度，CaO增加可起造渣劑的作用，加速巖漿的分異與成礦。由于巖漿的多次脈動侵入，形成有韻律的層狀、似層狀堆積體，釩鈦磁鐵礦體一般位于各韻律層的中下部基性程度更高的巖性層中，形成巖漿晚期分異型釩鈦磁鐵礦床[8-12]。

5 找礦標(biāo)志

(1)攀西裂谷帶內(nèi)近SN向、NE向深大斷裂附近的華力西期基性-超基性巖體。

(2)基性-超基性巖體的分異良好，具明顯的垂直分帶性，呈韻律變化的層狀、似層狀堆積體，基性度由下而上逐漸減弱：底部主要為橄輝巖，中下部為暗色輝長巖或輝石巖，上部為淺色輝長巖。釩鈦磁鐵礦層賦存于各韻律層的下部或底部，呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦體產(chǎn)狀和巖體產(chǎn)狀大致相同，巖體內(nèi)存在明顯的流動構(gòu)造。以堿質(zhì)玄武巖漿分異演化而成的貧硅高鋁高鈣堿性的鐵質(zhì)(和貧鐵質(zhì))基性-超基性巖對成礦最為有利，巖石中富含TiO2，輝石以單斜輝石為主。鐵礦石普遍存在嵌晶結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu)造。

(3)周圍有二疊紀(jì)峨眉山玄武巖、印支期堿性巖，與華力西期基性-超基性巖體呈“三位一體”的共生形式，是尋找區(qū)內(nèi)釩鈦磁鐵礦的宏觀找礦標(biāo)志[1]。

(4)圈閉較好的磁異?；蛑亓Ξ惓^(qū)是尋找隱伏含礦巖體重要的地球物理標(biāo)志。

(5)攀西裂谷帶內(nèi)的古隆起區(qū)，巖漿侵入以燈影組為代表的碳酸鹽巖地層中，對成礦更加有利。

6 找礦方向

(1)礦區(qū)內(nèi)找礦方向。東部巖體深部尚未控制其邊部，按照目前的認(rèn)識，東部巖體與南西部巖體原為同一個(gè)巖體，那么東部巖體的深部應(yīng)該也出現(xiàn)橄輝巖型的鐵礦體，東部的EⅡ1號礦體與西部WⅡ4號礦體在賦礦的巖相上相當(dāng)，其初步控制的5個(gè)次要礦體資源量也可以進(jìn)一步擴(kuò)大。北東部巖體的深部也有找到工業(yè)鐵礦體的可能性。

(2)區(qū)域找礦方向。①昔格達(dá)、安寧河、攀枝花等斷裂兩側(cè)的古隆起區(qū)華力西期基性-超基性巖體，圍巖為碳酸鹽巖更佳；基性-超基性巖體周圍有二疊紀(jì)峨眉山玄武巖、印支期堿性巖更有利于形成大規(guī)模鐵礦；②基性-超基性巖體的分異良好，具韻律性堆積；③有良好的航磁和地磁異常。

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Geological charcteristics and prospecting direction of Zhonggangou vanadium titano-magnetite deposit in Yanbian county, Sichuan province

HE Guangxing, XIAO Xiang, BAI Jingguo, LI Songjian, WU Changfei, LI Tianyong

(SichuanInstituteofMetallurgicalGeology&Exploration,Chengdu610051,China)

Pan(zhihua)-xi(chang) Rift is one of the most important metallogenic belts in China, and vanadium titano-magnetite deposit is the most important representative which occurs mainly in the four mining districts, namely Panzhihua, Hongge, Taihe, Baima. Zhonggangou is an important part of Hongge mining district. This paper considers that the basic-ultrabasic rock bodies at Zhonggangou are of the same volcanic rock basin which was reworked by later faulting and cut into three ore-bearing bodies namely the southwest body(W), the northeast body (N) and the east body (E). Large ore-bearing magma intrusion occurred only once, but there were at least four pulses. The first and the last pulse were in large scale and ore bodies formed are large and in high quality. According to this engineering is laid out and a significant discovery made in the eastern body and resources in the southwest have greatly improved. The amount of increased reserves is considerable. To depth of the mining district and in its surroundings is still potential thus deepening of the ore-forming regularity study will guide further exploration in the area.

Panxi Rift; Zhonggangou vanadium titano-magnetite deposit; geological characteristics; prospecting direction; Sichuan province

2016-04-07； 責(zé)任編輯： 余和勇

賀光興(1969—)，男，高級工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及綜合研究工作。通信地址：成都市成華區(qū)地勘路6號，四川省冶金地質(zhì)勘查院；郵政編碼：610051；E-mail：270466827@qq.com

10.6053/j.issn.1001-1412. 2016. 03. 003

P612；P618.31

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