云南劍川拉渣坡礦區(qū)鈦鐵砂礦地質(zhì)特征及成因淺析

魏蓉花，范永康，雷陽艾，陳云山

（云南省有色地質(zhì)局三一0隊，云南 大理 671000）

近年來，隨著一大批鈦鐵砂礦床的涌現(xiàn)，云南省有色地質(zhì)局三一0隊在劍川地區(qū)拉渣坡一帶發(fā)現(xiàn)了鈦鐵砂礦床并對其進(jìn)行了詳查工作，提交了資源量。筆者以該礦床為基礎(chǔ)，認(rèn)真分析研究區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征、成礦規(guī)律、礦床成因、找礦標(biāo)志等[1]。為下步區(qū)域上找礦、以及礦區(qū)太鐵砂礦的勘查和開發(fā)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

劍川縣拉渣坡鈦鐵砂礦大地構(gòu)造位于青藏～滇緬～印尼巨型“歹”字形構(gòu)造體系中部，唐古拉～昌都～蘭坪～思茅褶皺系，云嶺褶皺帶及松潘-甘孜褶皺系，中甸褶皺帶和揚子準(zhǔn)地臺褶皺系，麗江臺緣褶皺帶夾持部位，地處麗江臺緣褶皺帶帶內(nèi)，黑惠江斷裂東側(cè)，牛街～九河成礦帶。早古生代時期該區(qū)被抬升為熱帶淺海區(qū)，沉積了一套紫紅色淺?！珵I海相砂頁巖建造，加里東運動使全區(qū)上升，至中泥盆世下沉，堆積作用一直延至早二疊世[2]。受華力西升降運動影響，黑惠江大斷裂亦在此時復(fù)活，發(fā)生大量海底基性火山的噴發(fā)，噴發(fā)間隙堆積了泥質(zhì)碎屑物及碳酸鹽，玄武巖冷縮后形成的構(gòu)造，裂隙、節(jié)理中富集形成銅（化）礦體，加之構(gòu)造運動伴有淺成—超淺成的巖體侵入，各種成礦金屬元素在有利的部位富集，形成了多金屬成礦帶。

（1）地層?？辈閰^(qū)出露地層主要為奧陶系下統(tǒng)向陽組（Ox）：灰白色砂巖、黃綠色頁巖夾泥質(zhì)細(xì)砂巖、砂礫巖、礫巖等；泥盆系下統(tǒng)青山組（D1q）：中、上部為灰白色厚層狀、塊狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r及角礫狀灰?guī)r；下部為深灰色中、厚層狀、塊狀灰?guī)r夾生物礁灰?guī)r；石炭系上統(tǒng)（C3）：上部為淺灰白色中厚層狀、薄層狀純灰?guī)r，有基性巖脈穿插。中、下部灰色、淺灰色厚層、塊狀灰?guī)r及生物灰?guī)r；二疊系玄武巖組；下第三系寶相寺組（Eb）紫色、黃褐色中、粗粒長石石英砂巖、礫巖、砂等；第四系（Q）坡積、殘積沙土、洪積砂泥及巖塊等松散堆積物。

（2）構(gòu)造。研究區(qū)東邊為紅河-洱海大斷裂，北靠金沙江大斷裂、西鄰黑惠江斷裂東側(cè)，石鼓變質(zhì)巖群南端，東連雪龍山變質(zhì)巖群，處于石鼓-點蒼山地背斜東翼，“W”字形褶曲向斜中。主要由華力西、印支、燕山構(gòu)造層和喜山構(gòu)造層組成，反映在下古生代至中、新生代的沉積物上，沿斷裂形成明顯的界線。格咱河斷裂，小金河斷裂與麗江-木里隱伏斷裂交匯于勘查區(qū)北西端，麗江-木里隱伏斷裂由北向南延至洱海（洱海斷裂）?？辈閰^(qū)主要發(fā)育有北北東向的北登次級斷裂（F1）和后期近東西向的雙龍村斷裂(F2)。

（3）巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，勘查區(qū)70%的面積分布有華力西期基性火山巖、喜山期堿性噴出巖?；曰鹕綆r由玄武巖、玄武質(zhì)火山角礫巖、斑狀玄武巖及凝灰?guī)r類組成，巖石復(fù)雜具一定成層性及韻律性，分三個噴發(fā)旋回，顯示出由弱到強、最后再減弱的趨勢。喜山期堿性侵入巖體分布在礦區(qū)中部桃李村至磨房箐一帶，長1100m，寬100m～200m，呈北北西向產(chǎn)出，呈大脈狀侵入玄武巖中。巖性為石英正長斑巖，具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要成分為正長石60%～83%，其次為石英、黑云母、輝石。基性侵入巖主要是海西期基性巖體（υ43）：由輝長巖、鈉黝簾石化石英輝長巖，纖閃石鈉黝簾石化石英輝長巖組成，呈巖脈、巖床狀侵入于古生代二疊系下統(tǒng)的地層間，鈦鐵礦物成浸染狀、散點狀和星點狀分布于巖脈和巖體頂部，干海子一帶的巖脈和巖體呈北西～南東向展布，呈巖床產(chǎn)出，其中輝長巖-輝綠巖對鈦、鐵礦床成礦十分有利。喜山期（β6）侵入—噴溢的灰綠色致密塊狀斜長苦橄巖、苦橄玄武巖、橄班玄武巖、玄武巖、杏仁狀玄武巖。

2 礦床地質(zhì)特征

勘查區(qū)共圈定了鈦鐵砂礦體2個，編號為V1和V2。鈦鐵砂礦主要來源于區(qū)內(nèi)及區(qū)域上分布有輝長-輝綠巖及基性火山巖體，經(jīng)風(fēng)化、剝蝕、搬運后賦存于有利地形部位，再進(jìn)一步的富集形成鈦鐵砂礦體。礦體主要位于輝綠輝長巖體上部的風(fēng)化殼中（見下圖）。

2.1 礦體產(chǎn)出特征

V1礦體賦存于輝長-輝綠巖體上部風(fēng)化殼表層中，平緩鋪覆于基巖之上，呈面型裸露地表，礦體多為灰綠色、褐紅色輝長巖風(fēng)化粘土及灰黃灰白色輝長-輝綠巖風(fēng)化砂土混雜；V2礦體賦存于賦存于VⅠ坡殘積物混雜鈦鐵砂礦體之下，輝長-輝綠巖體上部風(fēng)化殼中，平緩鋪覆于輝長-輝綠巖體之上，呈面型分布，礦體為灰綠色，灰黃白色中粗粒米糠砂土狀，半風(fēng)化碎土塊狀。

圖1 鈦鐵砂礦0號勘探線典型剖面圖

V1礦體東西寬約250m，南北長大于300m，總體傾角較緩，產(chǎn)狀315°/8-10°左右，控制垂厚0～6.01m之間，平均厚度2.03m，平均品位19.62kg/m3；V礦體位于V1礦體之下，總體傾角較緩，產(chǎn)狀與V1礦體基本一致，控制垂厚2.09m～32.28m之間，平均厚度13.28m，平均品位14.38kg/m3，伴生磁鐵礦平均品位4.56kg/m3。

2.2 礦石質(zhì)量

鈦礦物主要是鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，其次為銳鈦礦，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為褐鐵礦、赤鐵礦和假象赤鐵礦；硫礦物主要為黃鐵礦。脈石礦物主要為粘土礦物（如高嶺石、水云母、蒙脫石等），其次為碎屑礦物（石英、長石、白云母等）和鐵質(zhì)礦物等（見下表）。鈦鐵礦、磁鐵礦、鈦磁鐵礦主要為半自形板狀結(jié)構(gòu)，礦石多呈土狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造，少量為星散狀構(gòu)造。

表1 礦石中礦物組成及含量統(tǒng)計結(jié)果表

2.3 礦石類型和品級

礦石自然類型為風(fēng)化砂礦型，礦床類型為風(fēng)化殼殘坡積型鈦鐵砂礦床，主要鈦礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，其次為銳鈦礦、金紅石。砂礦體礦石含量多大于15kg/m3，礦石品級均為工業(yè)礦石和低品位礦石。

2.4 礦床風(fēng)化特征

基性巖風(fēng)化殼普遍呈現(xiàn)三層結(jié)構(gòu)的垂直分帶性，地表0m～6m為風(fēng)化帶，6m～31m為氧化帶，主要生成大量氧化礦物，如鈦鐵礦，堆集成風(fēng)化殼型鈦鐵砂礦。31m～44.20m為淋失帶，44.20m～121m為次生富集帶。以其不同的顏色、成分和含礦性特點相互區(qū)別，劃分為④殘坡積混雜砂礦層、③輝長-輝綠巖風(fēng)化殘積砂礦層、②半風(fēng)化淋濾層、①原生基巖層。

④殘坡積混雜砂礦層：主要由棕紅色灰?guī)r風(fēng)化粘土及灰綠色、灰黃白色輝長-輝綠巖風(fēng)化粘土和砂、礫、巖屑組成，為次要含礦層，有用礦物解離度較差，一般厚1m～6.10m，平均厚度2.02m，最高品位36.19kg/m3，平均品位26.27kg/m3。

③輝長-輝綠巖風(fēng)化殘積砂礦層：主要由灰綠色、灰黃白色輝長-輝綠巖風(fēng)化粘土和砂、巖屑組成，為主要含礦層，有用礦物解離度較好，一般厚0.70m～32.28m，平均厚12.64m，最高品位33.08kg/m3，平均品位19.72kg/m3。

②半風(fēng)化淋濾層：主要由灰綠色、灰黃綠色、灰黃白色、輝長-輝綠巖風(fēng)化粘土和巖屑、砂、礫及致密塊狀碎塊組成，碎塊多為菱角狀、混圓狀，一般大小為20×20cm，最大40×60cm，為原巖頂部化學(xué)風(fēng)化初期產(chǎn)物，厚度不穩(wěn)定，一般厚度大于10m，有用礦物解離度差，最高含鈦鐵礦1.65kg/m3，平均含鈦鐵礦0.89kg/m3。

①原生基巖。主要為灰黃綠色、灰黃綠色致密塊狀、輝長-輝綠巖。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因淺析

礦床成因類型初步認(rèn)為為含鈦基性巖粘土化風(fēng)化殼（殘積）型鈦、鐵砂礦床。鈦鐵砂礦成礦時代為新生代（第三紀(jì)）。含鈦基性巖體在長期經(jīng)受以化學(xué)風(fēng)化為主的地質(zhì)作用下，發(fā)生巖石崩解及其中活動組分被淋濾帶出，巖體表層呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)比較疏松的風(fēng)化殼。由于巖體風(fēng)化殼的發(fā)育，致使原生基性巖中呈分散狀態(tài)的而在風(fēng)化環(huán)境下穩(wěn)定的礦物，如鈦鐵礦、鈦磁鐵礦等，大大地富集起來，形成具有工業(yè)價值的風(fēng)化殼型鈦鐵砂礦床。因此，基性巖風(fēng)化殼發(fā)育是本區(qū)鈦鐵砂礦形成不可缺少的前提條件。含鈦基性巖體普遍發(fā)育粘土化紅土型風(fēng)化殼，厚度一般l5m～20m，最厚達(dá)40余m。根據(jù)采樣化驗結(jié)果，在基性巖體表層的不同深度，隨著風(fēng)化作用方式和強度的不同，Ca、Mg、K、Na、Si不同程度地被淋濾流失，愈接近地表，其氧化物含量顯著降低，相反，F(xiàn)e203、AI2O3、TiO2則相對富集，符合巖體風(fēng)化殼分帶之一般規(guī)律?？辈閰^(qū)含鈦基性巖風(fēng)化殼發(fā)育時代，亦即風(fēng)化殼型鈦鐵砂礦的形成時代，應(yīng)為第三紀(jì)，而風(fēng)化殼遭受剝蝕沖刷再堆積形成的坡積型、洪沖積型鈦鐵砂礦，初步認(rèn)為礦床成因為風(fēng)化殘坡積型。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）海西期基性輝長巖、輝長-輝綠巖體上部及附近是風(fēng)化殼（殘積）型鈦、鐵砂礦礦床成礦的有利部位。

（2）物、化探異常濃集區(qū)。

（3）地形地貌低洼處的是坡積型鈦、鐵砂礦床成礦的有利部位。

（4）湖濱一河流利易重砂集積處是沖積型鈦、鐵砂礦礦床成礦的有利部位。