云南怒江普拉底地區(qū)鐵礦分布特征及成因淺析

王小虎，楊愛平，李文輝，鄧志祥

(1.云南省地質(zhì)調(diào)查院，云南 昆明 650216；2.云南省國土資源規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 昆明 650216)

云南怒江普拉底地區(qū)，從貢山縣臘馬底至福貢縣利沙底展布的石炭系嘎拉博巖組上段(Cg.3)地層中圈出了一條長度近27km，厚度近百米的鐵礦化帶，目前礦化帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)了11個鐵礦床點(diǎn)。該地區(qū)大地構(gòu)造屬喀拉昆侖-三江成礦省，怒江-昌寧-孟連Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-S-Hg成礦帶，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。前人已發(fā)現(xiàn)并初步評價了嘎拉博鉛鋅銅鐵礦、獨(dú)龍底鐵礦、九尼鐵礦等多個礦床，本次以省地勘基金項(xiàng)目成果為依托，對區(qū)內(nèi)以有和后續(xù)發(fā)現(xiàn)的共11個鐵礦床點(diǎn)地質(zhì)特征詳細(xì)對比研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了區(qū)內(nèi)鐵礦成礦規(guī)律，對這些鐵礦的總體特征及礦床成因研究有了新的認(rèn)識和進(jìn)展。

1 礦化帶區(qū)域地質(zhì)背景

該鐵礦化帶位于高黎貢山剪切帶與崇山-碧羅雪山剪切帶所夾持的狹長的怒江峽谷內(nèi)，前人將其劃入保山地塊(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，1985)。該地區(qū)主要由石炭系低級變質(zhì)巖組成，由于強(qiáng)烈的構(gòu)造活動導(dǎo)致化石稀缺，僅根據(jù)鄰區(qū)少量的化石資料來判斷地層時代，絕大部分地段層序不完整，難以劃分至統(tǒng)。前人將區(qū)內(nèi)的地層分解為石炭系莫得巖群(CM.)、石炭系嘎拉博巖組(Cg.)、丹珠巖組(Cdz.)和義產(chǎn)獨(dú)巖組(Cyc.)。

石炭系莫得巖群(CM.)：主要為絹云板巖、石英千枚巖、變質(zhì)石英雜砂巖；

石炭系嘎拉博巖組(Cg.)：為鐵礦含礦層位，主要為黑云石英片巖、二云石英片巖、少量變粒巖、角閃巖；嘎拉博巖組又可分為上段(Cg.3)：主要為磁鐵礦化矽卡巖為主，夾薄層狀大理巖；中段(Cg.2)：主要為二云石英片巖、黑云石英片巖夾少量大理巖、變粒巖；下段(Cg.1)：主要為石英千枚巖、變質(zhì)石英砂巖；

石炭系丹珠巖組(Cdz.)：為大理巖含礦層位，主要為大理巖，少量千枚巖；

石炭系義產(chǎn)獨(dú)巖組(Cyc.)：主要為黑云石英片巖、石榴二云石英片巖。

在石炭系東、西兩側(cè)分別出露了崇山巖群和高黎貢山群高級變質(zhì)巖帶，與石炭系呈斷層接觸。前人多認(rèn)為這兩個高級變質(zhì)巖帶為前寒武紀(jì)結(jié)晶基底(云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990；鐘大賚等，1998)，而近年來對高黎貢山群的研究表明，其不是結(jié)晶基底，而是在新元古代沉積并在古生代及中、新生代的造山工作中經(jīng)歷了多期變質(zhì)和巖漿作用再造的變質(zhì)雜巖體(李再會等，2012)。研究區(qū)內(nèi)還發(fā)育大面積白堊紀(jì)花崗巖類，與高黎貢山巖群及石炭系成侵入接觸或斷層接觸(圖1)。

圖1 云南怒江普拉底地區(qū)地質(zhì)簡圖

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦床共同特征

在云南怒江普拉底地區(qū)，從貢山縣臘馬底至福貢縣利沙底一帶，圈出了一條長27km，厚度近百米的鐵礦化帶，該礦化帶賦存于石炭系嘎拉博巖組上段(Cg.3)，呈北西-南東向展布，由北向南依次發(fā)現(xiàn)了嘎拉博鉛鋅鐵礦、東月各鐵礦、木拉鐵礦、獨(dú)龍底鐵礦、打沙鐵礦、杜瓦奴鐵礦、拖都鐵礦、迪巴底鐵礦、禾波底鐵礦、九尼鐵礦以及不臘鐵礦等11個礦床點(diǎn)。從各礦床點(diǎn)含礦層位、巖性、產(chǎn)狀、礦體特征等統(tǒng)計結(jié)果(表1)來看，各礦床點(diǎn)具有高度的相似性和類比性。礦化帶底板均為石炭系嘎拉博巖組中段(Cg.2)，頂板則南北有差異，以迪巴底鐵礦點(diǎn)為界，以北地段礦體頂板為石炭系丹珠巖組大理巖(Cdz.)，且靠近頂板處磁鐵礦化強(qiáng)，產(chǎn)出有工業(yè)礦體(圖2)；以南石炭系丹珠巖組缺失，頂板為石炭系義產(chǎn)獨(dú)巖組二云片巖(Cyc.)，且工業(yè)礦體產(chǎn)出位置與石炭系嘎拉博巖組上段(Cg.3)內(nèi)分布的大理巖密切相關(guān)。

表1 貢山縣臘馬底-福貢縣利沙底地區(qū)鐵礦床點(diǎn)特征表

2.2 礦體產(chǎn)出特征

各鐵礦體產(chǎn)出特征與鐵礦化帶產(chǎn)出特征基本一致，傾向55°～65°，傾角40°～70°，工業(yè)礦體多分布在礦化帶頂板靠近大理巖處，呈似層狀產(chǎn)出(圖2)，延伸較穩(wěn)定。其中東月各鐵礦、木拉鐵礦、獨(dú)龍底鐵礦、打沙鐵礦和九尼鐵礦傾斜延深大于100m，已系統(tǒng)控制礦體厚度6.66m～17.77m，TFe21.36ω%～30.38ω%，mFe13.72ω%～24.34ω%，資源量已達(dá)中型規(guī)模且具有大型遠(yuǎn)景。其余礦床點(diǎn)采用路線地質(zhì)調(diào)查，連續(xù)打塊取樣，其成果數(shù)據(jù)僅僅表明礦化帶內(nèi)確有工業(yè)礦體產(chǎn)出，根據(jù)取樣位置證實(shí)礦化帶內(nèi)工業(yè)礦體延伸較穩(wěn)定。

圖2 典型礦床實(shí)測剖面簡圖

2.3 礦體圍巖蝕變

鐵礦體圍巖蝕變主要為矽卡巖化、方解石化，次為磁黃鐵礦化、黃鐵礦化。

矽卡巖化：是區(qū)內(nèi)礦床點(diǎn)的主要圍巖蝕變，矽卡巖化主要形成石榴子石矽卡巖和透輝石矽卡巖。當(dāng)蝕變較強(qiáng)時候，直接形成矽卡巖型磁鐵礦礦石；當(dāng)蝕變較弱時，往往形成無礦或弱礦化矽卡巖。

方解石化：是矽卡巖化后期的蝕變，在矽卡巖中往往形成方解石脈，局部為團(tuán)塊狀，其發(fā)育程度與磁鐵礦化強(qiáng)弱呈正相關(guān)，尤其在木拉鐵礦床點(diǎn)更為明顯。

磁黃鐵礦化：矽卡巖化后期蝕變，呈團(tuán)塊狀、細(xì)脈狀分布于鐵礦石或圍巖中，礦化極不均勻，局部含量可達(dá)10%。

黃鐵礦化：一般呈星散浸染狀分布于造巖礦物之間，含量一般1%～2%。

2.4 礦石質(zhì)量

2.4.1 礦石成分

礦石的組成礦物種類較為簡單，鐵礦物主要是磁鐵礦；金屬硫化物為磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦，整體含量較低；脈石礦物主要為透輝石、角閃石、石榴子石、石英、方解石、白云石、鐵白云石等。

2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)主要有它形細(xì)-微粒狀結(jié)構(gòu)、自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)，次為重結(jié)晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。

它形細(xì)-微粒狀結(jié)構(gòu)：是區(qū)內(nèi)主要結(jié)構(gòu)，磁鐵礦呈它形粒狀均勻或不均勻嵌布于礦石中，粒徑一般為0.05mm～1.5mm。

自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)：是區(qū)內(nèi)重要結(jié)構(gòu)之一，磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦呈自形-半自形粒狀嵌布于脈石礦物中。

包含結(jié)構(gòu)：少量微粒黃鐵礦包裹于磁鐵礦中。

區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造或填隙稀疏浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造。

浸染狀構(gòu)造：是區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造，磁鐵礦呈細(xì)-微粒狀稀疏-中等浸染狀均勻分布于礦石中。

細(xì)網(wǎng)脈狀構(gòu)造或填隙稀疏浸染狀構(gòu)造：磁鐵礦、黃鐵礦呈細(xì)網(wǎng)脈分布于巖石破碎裂隙帶或裂隙面之中。

塊狀構(gòu)造：磁鐵礦呈稠密浸染在狀分布于矽卡巖中，構(gòu)成致密塊狀構(gòu)造，是區(qū)內(nèi)富磁鐵礦主要構(gòu)造特征。

斑雜狀構(gòu)造：在星散-稀疏浸染的礦石中含有一些致密塊狀的斑塊或團(tuán)塊，二者間為逐漸過渡組成的斑雜狀構(gòu)造。

2.4.3 礦石類型

礦石自然類型：根據(jù)礦石的含礦巖石、含礦特征等，確定為矽卡巖型磁鐵礦礦石。

礦石工業(yè)類型：區(qū)內(nèi)礦石品位整體偏低，TFe 21.36ω%～30.38ω%，達(dá)不到直接煉鋼或煉鐵用鐵礦石標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行選礦后才能入爐冶煉，確定為需選鐵礦的磁性鐵礦石。

3 礦床成因

區(qū)內(nèi)總體工作程度較低，梁文崗(2016)研究認(rèn)為九尼鐵礦成因是氣化熱液礦床中的矽卡巖礦床，除次之外，對于區(qū)內(nèi)已有的鐵礦床點(diǎn)成因以及各鐵礦床點(diǎn)之間的關(guān)系缺乏系統(tǒng)研究報道。通過地勘基金項(xiàng)目的實(shí)施，圈出了含鐵礦化帶，并對產(chǎn)于其中的11個鐵礦點(diǎn)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的調(diào)查，查明了礦化帶內(nèi)鐵元素富集規(guī)律和工業(yè)礦體產(chǎn)出特征，我們初步認(rèn)為該區(qū)鐵礦的形成主要經(jīng)歷了三個主要階段，即早期基性火山-沉積建造形成，后期變質(zhì)作用鐵元素預(yù)富集，晚期疊加矽卡巖階段改造富集成礦。

早期基性火山-建造形成階段：鐵礦化帶原巖為一套鐵質(zhì)含量較高的基性火山巖，厚度較大，延伸穩(wěn)定，具有明顯層控的特點(diǎn)，屬于礦源層。

后期變質(zhì)作用鐵元素預(yù)富集：后期變質(zhì)作用使礦源層中鐵質(zhì)被變質(zhì)熱液溶解并發(fā)生了預(yù)富集，磁鐵礦多呈稀疏浸染狀和細(xì)脈狀產(chǎn)出，總體品位偏低，達(dá)不到工業(yè)礦體指標(biāo)要求。靳紀(jì)娟(2012)研究保山核桃坪鉛鋅礦床認(rèn)為礦床熱液形成的礦物組合與典型矽卡巖礦物組合非常類似，故將礦床命名為“類矽卡巖型”礦床而非典型的矽卡巖型礦床。大量的巖石薄片鑒定顯示鐵礦化帶組要由透閃石、透輝石以及石榴子石等矽卡巖礦物組成，但是我們初步認(rèn)為這些礦物并非典型的矽卡巖成因，而是基性火山巖遭受變質(zhì)作用形成類矽卡巖礦物組合。

晚期矽卡巖階段改造富集：區(qū)內(nèi)大面積燕山期花崗巖侵入，它不對成礦直接提供物質(zhì)來源和直接成礦，但是它為矽卡巖化提供了熱源和物質(zhì)來源，往往在鐵礦化帶與大理巖接觸部位疊加矽卡巖階段的改造富集，磁鐵礦多呈稠密浸染狀產(chǎn)出，從而形成有工業(yè)價值矽卡巖型鐵礦床，矽卡巖化的強(qiáng)弱與區(qū)內(nèi)鐵礦化強(qiáng)弱正相關(guān)，這與礦化帶內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的11個鐵礦床點(diǎn)工業(yè)礦體基本產(chǎn)于礦化帶內(nèi)靠近大理巖附近事實(shí)相吻合。

4 結(jié)論

貢山-福貢地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，目前已圈定了規(guī)模較大鐵礦化帶，且基本查明礦化蝕變特征以及工業(yè)礦體產(chǎn)出特征，對今后該地區(qū)鐵礦的勘查有一定的指導(dǎo)意義。