云南永善縣韓家溝鐵礦地質(zhì)特征及找礦標志

包從法，普志坤，李 煒，周 鑫

(云南省國土資源規(guī)劃設(shè)計研究院，云南 昆明 650216)

永善縣韓家溝鐵礦位于永善縣城179°方向，直距約32km，行政區(qū)劃隸屬云南省永善縣水竹鄉(xiāng)境內(nèi)。由于該去地質(zhì)工作程度較低，研究程度薄弱，加之經(jīng)濟效益較差，對礦床深部并沒有完全控制，缺乏系統(tǒng)認識。因此，加強對該礦床地質(zhì)特征的認識，識別下一步找礦標志，對于合理勘查工作提供科學依據(jù)及資源利用將具有積極意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

該區(qū)大地構(gòu)造位置揚子板塊的西南緣，以深斷裂為界與三江褶皺系、義敦島弧帶、甘孜—理塘褶皺帶和龍門山造山帶相鄰[1]，具體為滇東北臺褶束北部，巧家—蓮峰斷裂北東端。區(qū)內(nèi)出露地層為奧陶系下統(tǒng)媚譚組、奧陶系中統(tǒng)寶塔組、奧陶系上統(tǒng)觀音組；志留系下統(tǒng)龍馬溪組、黃葛溪組、中統(tǒng)嘶風崖組；二疊系下統(tǒng)棲霞+梁山組、茅口組，上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、宣威組；三疊系下統(tǒng)分為飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組，中統(tǒng)關(guān)嶺組，上統(tǒng)須家河組；侏羅系下統(tǒng)自流井組、侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組、侏羅系中統(tǒng)遂寧組；構(gòu)造展布以北東向為主，南北向次之，主要發(fā)育蓮峰斷裂、蒿枝壩向斜、王家田壩背斜；巖漿巖出露為二疊系峨嵋山玄武巖組，峨嵋山玄武巖組由致密氣孔杏仁狀玄武巖，斑狀或含斑玄武巖夾致密氣孔杏仁狀玄武巖，灰綠、暗灰黃色玄武質(zhì)火山集塊巖組成；礦產(chǎn)資源較豐富，以鐵礦、鉛鋅礦、銅礦及黃鐵礦為主，伴有有煤、磷、石膏、石灰?guī)r、白云巖，少量磷、硫、砷等[2-3]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的地層由下至上依次為：志留系下統(tǒng)龍馬溪組、黃葛溪組；志留系中統(tǒng)嘶風崖組；二疊系下統(tǒng)梁山組、棲霞組、茅口組，二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、宣威組，三疊系下統(tǒng)分為飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組，三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組，三疊系上統(tǒng)須家河組(圖1)。

礦區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育，但裂隙、節(jié)理發(fā)育。區(qū)內(nèi)主要有北東向、北西向和近東西向三組裂隙，其中，以北東向(70°～100°)斜交裂隙最為發(fā)育。其次為順層裂隙礦區(qū)內(nèi)巖漿活為二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組，分布于礦區(qū)北東部、中部、南西部，巖性為上段由致密氣孔杏仁狀玄武巖組成，中段以斑狀或含斑玄武巖為主，夾致密氣孔杏仁狀玄武巖，下段灰綠、暗灰黃色玄武質(zhì)火山集塊巖組成。

區(qū)內(nèi)鐵礦賦存于二疊系上統(tǒng)宣威組(P2x)底部砂巖、頁巖地層中，礦體沿一定的層位呈小透鏡體或條帶狀產(chǎn)出，長數(shù)十米至數(shù)百米，一般厚0.5m～1.1m，最厚可達2.8m。礦石主要為赤鐵礦石，含量TFe 30%，最高可達54%。

圖1 韓家溝礦區(qū)地質(zhì)圖

3 礦床地質(zhì)特征

韓家溝鐵礦賦存于二疊系上統(tǒng)宣威組(P2x)底部，巖性為灰、灰綠、紫紅色砂頁巖，局部夾玄武巖、凝灰?guī)r、鋁土巖(礦)、赤(褐)鐵礦及含錳砂巖石球或透鏡體，砂泥質(zhì)中常含凝灰質(zhì)和黃鐵礦結(jié)核，局部發(fā)育微細層理和條帶狀構(gòu)造。含礦層位分布于1326m～1557m標高之間，礦體順層呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致(圖2)，總體走向北東—南西，傾向南東，傾角68°～74°，平均71°。礦體厚度在1.50m～2.55m，平均1.99m，厚度變化系數(shù)為113.31 %，屬厚度變化不較穩(wěn)定；品位(TFe)：26.78ω%～50.11ω%，平均38.84ω%，品位變化系數(shù)為109.39%，屬品位變化不均勻型礦體[2]。

(1)礦石礦物

赤鐵礦：礦石中赤鐵礦約占25%～28%，為主要的可應(yīng)用的主要鐵礦物之一，赤鐵礦單體呈顯微磷片狀，約定1/3的赤鐵礦呈浸染狀分布于泥質(zhì)中，集合體呈它形的細粒度狀浸染狀、破布狀或網(wǎng)脈狀分布。1/3左右的赤鐵礦集合體以角礫狀分布，中間也或多或少有浸染狀分布。集合體的單體粒度一般在0.01mm～0.5mm左右，部分浸染密集后練成片狀粒度巨大，部分整個角礫都有赤鐵礦組成。另有1/3左右的赤鐵成隱晶質(zhì)，集合體成云霧浸染狀分布于泥質(zhì)中。

圖2 韓家溝礦區(qū)地層柱狀圖

褐鐵礦：礦石中含量約5%～8%，常呈脈狀產(chǎn)出。部分褐鐵礦呈隱晶質(zhì)，呈泥狀分布在礦石中，這種褐鐵礦中常夾雜大量極細的泥質(zhì)機械混入物，泥質(zhì)機械混入物呈不均勻的分布。

(2)脈石礦物：主要為石英、綠泥石、斜長石、高嶺石、方解石等。

(3)礦石結(jié)構(gòu)

顯微鱗片結(jié)構(gòu)：礦石中的赤鐵礦單體呈顯微鱗片，粒度極細，一般在0.001mm～0.007mm左右，在以赤鐵礦為主的礦石中構(gòu)成顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)，常呈集合體的形式存在，呈破布狀或浸染狀分布于礦石中。

角礫狀結(jié)構(gòu)：礦石中部分赤鐵礦等構(gòu)成角礫分布于鐵泥質(zhì)中，構(gòu)成角礫狀結(jié)構(gòu)，是礦床形成過程中的賦礦地層經(jīng)過沉積-淋慮之后，多種礦物集合體被泥質(zhì)、鈣質(zhì)成分不規(guī)則膠結(jié)形成的主要結(jié)構(gòu)。

(4)礦石構(gòu)造

礦石主要呈灰黑色、暗紅色、紅黑色、黑紅色等，主要有角礫狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

角礫狀構(gòu)造：由赤鐵礦、褐鐵礦等鐵礦物構(gòu)成角礫，為沉積性質(zhì)的角礫，粒度一般在2mm～7mm左右，呈次圓狀-次棱角狀，分布于鐵泥質(zhì)之中，構(gòu)成角礫狀構(gòu)造，是礦石主要構(gòu)造之一。

塊狀構(gòu)造：礦石中細小的鐵礦物均勻的分布于泥質(zhì)，形成致密的塊狀，構(gòu)成塊狀構(gòu)造。

條帶狀、條帶浸染狀構(gòu)造：礦石中赤鐵礦或褐鐵礦呈條帶狀或條帶浸染狀分布于鐵泥質(zhì)中，構(gòu)成條帶狀或條帶浸染狀構(gòu)造。

浸染狀構(gòu)造：礦石中部分赤鐵礦成極細的粉末浸染狀分布于泥質(zhì)中構(gòu)成浸染狀構(gòu)造。

(5)圍巖特征：礦體圍巖巖性主要為砂巖，巖石組份也較簡單，除含少量泥質(zhì)，黃鐵礦等混雜物外，主要由石英、長石組成。巖石裂隙發(fā)育，礦化與砂巖褪色密切相關(guān)，但圍巖與礦體界線清楚。圍巖在靠近礦體附近普遍見黃鐵礦化、褐鐵礦化，也靠近礦體其礦化程度越強。圍巖蝕變較發(fā)育，與礦化有關(guān)的圍巖蝕變普遍有碳酸鹽化(白云石化、方解石化)及黃鐵礦化。其中白云石化和方解石化與礦石富集與貧化密切相關(guān)。

4 礦床成因

目前來看，礦體呈層狀沿一定的巖性層位產(chǎn)出，礦體形態(tài)隨地層產(chǎn)狀變化而變化，其形態(tài)簡單，與圍巖接觸界面清楚，礦體呈層狀、透鏡狀、條帶狀產(chǎn)出，具穩(wěn)定的含礦層位。

前人研究表明[4～7]，地殼板塊運動，古老地層遭受剝蝕而形成的區(qū)域性假整合面古剝蝕面，與沉積礦產(chǎn)的生成有密切關(guān)系，一方面是由于剝蝕區(qū)供給了沉積物的來源，另一方面是相對下降區(qū)創(chuàng)造了礦產(chǎn)沉積的條件。該區(qū)陸源物質(zhì)是鐵沉積礦床的最主要來源，當含鐵硅酸鹽類礦物受到風化破壞時，鐵元素被地表水搬運，帶到了物理-化學環(huán)境改變的區(qū)域內(nèi)發(fā)生鐵的高度富集而形成礦體。礦床成因應(yīng)屬沉積改造型層控礦床，其形成是在地下熱鹵水循環(huán)過程中(溫度、壓力和酸堿度不斷增加)熔解了含鐵的巖層或礦源層中的鐵等成礦物質(zhì)，并在有利的儲礦空間—層間破碎帶或?qū)娱g裂隙內(nèi)重新遷移富集形成礦床。

5 找礦標志

因此，依據(jù)前人研究資料和韓家溝鐵礦具體的地質(zhì)特征及成因來看，筆者認為針對該礦床的下一步找礦工作來說具有以下相應(yīng)找礦標志：

(1)地層標志：前人開展的基礎(chǔ)地質(zhì)工作顯示，綜合鐵化探異常是面上找礦的初始依據(jù)，礦體賦存于二疊系宣威組(P2x)，該地層是找礦的區(qū)域性地層。

(2)蝕變標志：硅化、黃鐵礦化、碳酸巖化等蝕變是找礦的直接標志。

(3)構(gòu)造標志：構(gòu)造及層間破碎帶是熱液淋慮鐵元素較好的容礦空間和沉淀的有利地段。因此，野外勘查工作中對于構(gòu)造破碎帶和層間巖性轉(zhuǎn)換帶要加強追索和工程部署。

6 結(jié)論

韓家溝鐵礦礦床賦存于二疊系上統(tǒng)宣威組(P2x)底部，其產(chǎn)出與圍巖界線清楚，具有明顯的層控，礦化有關(guān)的圍巖蝕變普遍有碳酸鹽化及黃鐵礦化，其中白云石化和方解石化與礦石富集與貧化密切相關(guān)。礦床找礦標志明顯，主要為與地層有關(guān)的二疊系宣威組找礦標志，與圍巖蝕變有關(guān)的直接找礦標志及構(gòu)造破碎帶有利于礦床沉淀成礦的與成因有關(guān)的間接找礦標志。