云南尋甸縣大凹子巖體特征及鈦鐵礦找礦前景

詹華思，丁偉品，鄭立龍

(1.武警黃金第九支隊，?？冢?71127；2.武警黃金第七支隊，山東 煙臺，264000)

鈦鐵礦是世界鈦原料的主要來源，云南擁有豐富的鈦鐵砂礦資源，其成礦條件優(yōu)越，具分布廣、規(guī)模大、品位高、易采易選等特點(diǎn)[1]。云南的鈦鐵礦床由三種類型組成，主要類型為海西期輝長-輝綠巖風(fēng)化殼型砂礦床(滇中與滇南區(qū))；次要類型為由其轉(zhuǎn)變的湖濱河流沖積型砂礦床(滇西區(qū)保山)；再其次為海西-印支期臨滄復(fù)式巖體南段二長花崗巖有關(guān)的河流沖積型鋯英石、獨(dú)居石、磷釔礦、鈦鐵礦綜合型砂礦床[3，4]，因此含鈦鐵基性侵入巖體是一個重要的找礦前提和找礦標(biāo)志。尋甸縣處滇中地區(qū)，是云南鈦鐵礦礦產(chǎn)的主要產(chǎn)出區(qū)之一，作者在1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查過程中，對尋甸縣大凹子基性巖體人工重砂副礦物及礦物電子探針分析，結(jié)果該巖體巖石副礦物中含有大量的鈦鐵礦、磁鐵礦、鈦磁鐵礦等，這些副礦物風(fēng)化富集后可形成工業(yè)礦床，表明大凹子基性巖體可成為鈦鐵砂礦床的母巖。

1 大凹子基性巖體地質(zhì)概況及巖石學(xué)特征

大凹子基性巖體大地構(gòu)造屬康滇基底斷隆帶之嵩明上疊裂谷盆地，位于川滇黔相鄰成礦帶中部，巖體分布區(qū)以斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，總體上受近南北向小江活動斷裂及其伴生的北東向斷裂控制，呈現(xiàn)出明顯的控巖控相特征，大凹子基性巖體呈巖墻狀侵入(圖1 )，狹長條帶狀南北向展布，南北長約4.2km，東西寬100m～200m，出露面積約1.09km2，大凹子巖體為二疊紀(jì)瓜德魯普世淺成侵入巖(βνP2)，主要巖性為輝綠-輝長巖，巖石風(fēng)化面一般呈褐黃色-土黃色，新鮮面以灰黑色為主，可見深輝綠色，巖石以輝長結(jié)構(gòu)為主，輝綠結(jié)構(gòu)為輔，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分有斜長石(拉長石為主)45%～55%；單斜輝石35%～50%，可見少量斜方輝石；鈦鐵氧化物等不透明礦物3%～5%，部分沿長石顆粒間隙充填；偶見少量橄欖石，含量約1%。巖體圍巖主要為上震旦統(tǒng)燈影組白云巖、寒武系紐芬蘭統(tǒng)漁戶村組及寒武系第二統(tǒng)滄浪鋪組砂泥質(zhì)巖。

2 樣品分析方法

本次工作共采集人工重砂分析樣4件；電子探針樣品2件，測試 33個點(diǎn)，樣品均在二疊紀(jì)瓜德魯普世輝綠輝長巖中采集，樣品新鮮且處理過程中無污染。其中人工重砂副礦物鑒定在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。電子探針測試在東華理工大學(xué)完成，探針制片在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。

3 巖石副礦物特征及礦物學(xué)特征

3.1 副礦物特征

在二疊紀(jì)瓜德魯普世輝綠輝長巖上采集了4件人工重砂分析樣，結(jié)果顯示該基性巖體副礦物總量為168.34 g/t～39980.23g/t，變化范圍巨大，種類較多，總體含量偏高(表1)。副礦物種類主要為鋯石、磷灰石、黃鐵礦、方鉛礦、金紅石、鈦鐵礦及磁鐵礦。

其中四件樣品均含有鈦鐵礦，鈦鐵礦呈鐵黑色，粒狀，板狀，金屬至半金屬光澤，不透明，主要粒徑為0.05mm～0.20mm，次要粒徑為0.21mm～0.40mm，含量為70.28g/t～11426.13g/t，極不均勻，最高含量已達(dá)邊界品位(10kg/m3)；有3件樣品中含有磁鐵礦，磁鐵礦呈黑色，不規(guī)則塊狀，八面體狀，金屬光澤，不透明，粒徑0.05mm～0.12mm；含量為85.66g/t～28554.06g/t；有1件樣品中含有鈦磁鐵礦，鈦磁鐵礦呈黑色，棱角-次棱角塊狀、自半自形八面體狀，不透明，金屬光澤，高硬度，粒徑0.15-0.5主、0.02-0.15少。含量為3830.34g/t，鈦磁鐵礦的邊界品位5kg/t～6kg/t，經(jīng)風(fēng)化富集后可達(dá)工業(yè)品位。總體顯示鈦鐵礦、磁鐵礦及鈦磁鐵礦含量明顯高于其他副礦物。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖(比例尺1∶100)

表1 二疊紀(jì)瓜德魯普世輝綠輝長巖副礦物含量特征表(g/t)

Fig 1.Geological Sketch Map of Study Area

樣品號鋯石斜鋯石磷灰石金紅石黃鐵礦方鉛礦鈦鐵礦磁鐵礦鈦磁鐵礦其他D9583-RZ1△—+0.3872.0885.669.94D9584-RZ1++++0.430.26571.365271.7686.61D9584-RZ2++0.060.610.22777.143830.7468.76D105-RZ1○0.1135.150.05○11426.1328554.063.53

說明：“—”表示1—5粒；“+”表示5—10粒；“++”表示11—20粒；“△”表示21—50粒；○表示100—200粒

3.2 巖石學(xué)礦物特征

采集了2件電子探針樣品，一共測試了33個點(diǎn)，其中斜長石9個點(diǎn)，輝石9個點(diǎn)，含鈦磁鐵礦6個點(diǎn)，鈦鐵礦5個，橄欖石4個。其中含鈦磁鐵礦和鈦鐵礦測試數(shù)據(jù)詳見表2。

表2 二疊紀(jì)瓜德魯普世輝綠輝長巖電子探針數(shù)據(jù)表

通過電子探針測試數(shù)據(jù)分析研究，可以得出以下認(rèn)識

(1)含鈦磁鐵礦在大凹子巖體中的分布極不均勻，僅在樣品D9584-RZ2中賦存，但含量達(dá)到了3830.74g/t，背散射圖像觀察顯示鈦鐵礦粒徑0.02mm～0.4mm，呈半自形或它形粒狀晶粒，可見溶蝕邊及溶蝕洞，可能為巖漿作用后期的產(chǎn)物，部分鈦磁鐵礦與鈦鐵礦共生。從表2中顯示，含鈦磁鐵礦的中TiO2含量為12.00%～21.28%，均值15.31%；FeO含量為69.25%～79.16%，均值75.84%；Al2O3含量為2.60%～3.81%，均值為2.77。電子探針分析數(shù)據(jù)顯示，除了FeO、TiO2及Al2O3主量元素之外，其他元素含量都比較低，其余均小于1%，含有少量MnO、MgO、Cr2O3等。

(2)鈦鐵礦在二疊紀(jì)瓜德魯普世輝綠輝長巖中含量較為豐富，在4個人工重砂樣品均含有，但分布極不均勻，在D105-RZ1中含量達(dá)到了11426.13g/t，已經(jīng)達(dá)到了鈦鐵礦的邊界品位，鏡下觀察顯示鈦鐵礦粒徑0.02mm～0.45mm，呈自形—半自形或它形粒狀晶粒，為巖漿冷凝結(jié)晶形成產(chǎn)物，4個人工重砂樣顯示，鈦鐵礦與磁鐵礦的含量呈正比關(guān)系，部分鈦鐵礦與鈦磁鐵礦顆?；ハ嗲恫蓟蚬采?，可見兩者關(guān)系密切。有的鈦鐵礦顆?；蜮佽F礦與鈦磁鐵礦共生顆粒嵌布在脈石礦物中形成嵌晶結(jié)構(gòu)等，自形-半自形粒狀的鈦鐵礦屬巖漿早期產(chǎn)物，此種類型的鈦鐵礦含量較少，大多數(shù)鈦鐵礦屬巖漿晚期產(chǎn)物的半自形或他形粒狀。鈦鐵礦大都由于溶蝕作用而產(chǎn)生溶蝕洞，邊緣呈波浪狀，可見其形成后經(jīng)過后期的變質(zhì)改造作用。電子探針測試數(shù)表明在鈦鐵礦中TiO2含量為51.63%～52.05%，均值51.83%，遠(yuǎn)高于中國基性巖平均TiO2含量值 2.08%[5]；FeO含量為48.49%～50.02%，均值49.12%。

鈦鐵礦不僅是釩鈦磁鐵礦礦床的主要氧化物礦物，其固相線以下的固溶體分離現(xiàn)象較弱，能夠更好地保留其結(jié)晶時的成分特點(diǎn)，因此，鈦鐵礦的成分對于分析巖體形成的地質(zhì)背景及巖漿結(jié)晶過程有重要的指示意義，可以為礦床成因探討提供重要信息，鈦鐵礦成分的變化能反映與地幔柱有關(guān)的幔源巖漿演化特征[6]。從鈦鐵礦電子探針分析數(shù)據(jù)顯示，其成分與新發(fā)現(xiàn)的麻地村大型鈦鐵砂礦的成礦母巖斜斑輝綠玢巖基本一致，表明兩者為相同的成礦地質(zhì)背景。除了FeO、TiO2主量元素之外，其他元素含量都比較低，小于1%的，含有少量MgO、MnO、Al2O3、Cr2O3，幾乎不含Na、Ni、K、Ca及P，表明其并沒有類質(zhì)同相的鎂鈦礦以及紅錳鈦礦。攀西紅格地區(qū)巖漿型釩鈦磁鐵礦中的鈦鐵礦富鎂，MgO的含量可高達(dá)3.15%～ 8.35%，并且V、Cr、Ni等元素含量較高[7]。

4 結(jié)論

大凹子巖體鈦鐵礦成分中FeO、TiO2主量元素含量高，其他元素含量都比較低，均小于于1%，表明其并沒有類質(zhì)同相的鎂鈦礦以及紅錳鈦礦。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大凹子巖體整體上風(fēng)化程度不均勻。根據(jù)風(fēng)化殼的產(chǎn)出部位及風(fēng)化程度，垂向上可依次分為基巖、崩解帶和淋濾帶，鈦鐵礦主要賦存于淋濾帶中，其次是邊緣部位少量的由大凹子巖體風(fēng)化物經(jīng)短距離搬運(yùn)、次生富集形成的坡積物中。

大凹子巖體中含有大量的鈦鐵礦、磁鐵礦、鈦磁鐵礦等，鈦鐵礦往往與磁鐵礦或鈦磁鐵礦共生，均為侵入巖的原生礦物，分析結(jié)果顯示：鈦鐵礦成分與新發(fā)現(xiàn)的麻地村大型鈦鐵砂礦的成礦母巖斜斑輝綠玢巖基本一致，表明兩者為相同的成礦地質(zhì)背景，部分樣品鈦鐵礦含量達(dá)邊界品位，鈦磁鐵礦含量接近工業(yè)品位，這些礦物在風(fēng)化富集后可以達(dá)到工業(yè)品位，顯示大凹子巖體可以成為風(fēng)化殼型或坡積型鈦鐵礦的母巖，具有較好的成礦潛力和一定的經(jīng)濟(jì)價值。