四川石棉縣大巖房地區(qū)鈦礦成礦地質(zhì)特征及找礦探討

肖 鑫，吳小均

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊，四川 德陽 618000）

1 成礦地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位于松潘-甘孜地槽褶皺系（Ⅰ3）巴彥喀拉冒地槽褶皺帶（Ⅱ）九龍地背斜（Ⅲ）東部，西油房-地寶硐深大斷裂東側(cè)大巖房背斜西翼（圖1）。在四川省成礦區(qū)帶劃分圖（1/100萬）中，該區(qū)屬石棉菩薩崗-冕寧楊家溝Au-Cu-Pb-Fe-Te-Bi-PtⅣ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅳ-52）和石棉廣金坪-地寶硐金銅鉛鋅碲鉍礦B級找礦靶區(qū)（V142）。區(qū)域上主要出露地層有震旦系蘇雄組（Zs）、觀音巖組（Zg）、燈影組（Zd），泥盆系棒達(dá)組（Db）、河心組（Dh）、二疊系及三疊系地層，地層大體上呈南北向展布。主要構(gòu)造形式為斷裂構(gòu)造，主要斷裂為安寧河斷裂、金河～箐河斷裂、西油房～地寶硐斷裂。

區(qū)域上巖漿巖發(fā)育，從酸性到中性、基性、超基性、堿性火成巖均有分布，為區(qū)內(nèi)石棉、銅、金、稀土、飾面石材等礦產(chǎn)的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

區(qū)域上變質(zhì)巖廣泛分布，主要變質(zhì)作用有：綠巖化、絹云母化、重結(jié)晶。變質(zhì)巖類型按其成因可分為區(qū)域變質(zhì)巖類、動力變質(zhì)巖兩大類。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 含礦地層

該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鈦礦賦存層位為泥盆系河心組（Dh），為灰白、灰色厚—塊層大理巖、結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，下部夾少量炭質(zhì)板巖或變質(zhì)砂巖，偶夾輝綠巖，與下伏地層棒達(dá)組呈整合接觸。鈦礦賦存于該層炭質(zhì)板巖及變質(zhì)砂巖中。

2.2 控礦構(gòu)造特征

該地區(qū)夾持于金河～箐河斷裂與安寧河斷裂之間，區(qū)內(nèi)地層總體上為一走向北東的單斜層，傾向240～320o，傾角35～65o。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不明顯，主要為斷層構(gòu)造。就該區(qū)而言，與鈦礦產(chǎn)出密切相關(guān)的斷層為一個河心組板巖層間破碎帶F2，為壓性斷裂，破碎帶寬5～8m，片理化發(fā)育，可見斷層泥。斷層面呈舒緩波狀，可見擦痕，傾向西到北西，傾角40～80°。出露長度800余米，呈北東～南西展布。

圖1 四川省構(gòu)造單元分區(qū)略圖

2.3 變質(zhì)作用和圍巖蝕變

該地區(qū)變質(zhì)巖主要為區(qū)域變質(zhì)巖類，變質(zhì)程度較低，變質(zhì)作用主要為絹云母化，特別發(fā)育于各類片巖、板巖和千枚巖中，此外在構(gòu)造帶部位還發(fā)育有動力變質(zhì)巖。該地區(qū)變質(zhì)巖主要有片巖、板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖以及大理巖等。

鈦礦體的圍巖蝕變主要有絹云母化、綠泥石化。

2.4 礦體特征

Ti-1號鈦礦化體：礦體賦存于泥盆系中上統(tǒng)河心組（Dh）地層炭質(zhì)板巖中,產(chǎn)于F2構(gòu)造破碎帶附近,礦體長約320m,厚度5～ 9m,礦石品位：TiO20.33～ 1.32×10-2，平均0.72×10-2。礦化體呈脈狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀270°～312°∠32°～40°。礦石具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、板狀構(gòu)造，礦石礦物以褐鐵礦、黃鐵礦、金紅石為主,脈石礦物主要為石英、白云石及方解石。

Ti-2號鈦礦體：礦體賦存于泥盆系中上統(tǒng)河心組（Dh）底部變質(zhì)砂巖中（圖2），地表露頭線長約700m，礦體厚度3.5～12.5m，傾向280°～355°，傾角46°～57°，經(jīng)分析TiO2品位為1.12～8.00%，平均品位3.77%。礦石顏色為灰、灰白、灰黑色，礦石具變余砂狀結(jié)構(gòu)、致密塊狀構(gòu)造，礦石礦物為金紅石、板鈦礦、銳鈦礦及少量鈣鈦礦、黃鐵礦，脈石礦物為石英、絹云母、白云石等。

圖2 鈦礦體露頭

2.5 礦石類型和圍巖

礦石自然類型主要有兩種：變質(zhì)砂巖型礦、炭質(zhì)板巖型礦，一般變質(zhì)砂巖型礦品位較高，炭質(zhì)板巖型礦品位較低。

礦體直接頂板為黑色炭質(zhì)板巖,間接頂板為白云質(zhì)灰?guī)r；礦體直接底板為白云質(zhì)灰?guī)r，變質(zhì)砂巖型礦與非礦界限較清晰，炭質(zhì)板巖型礦界限不清晰。

3 相似礦山類比

該地區(qū)鈦礦為一種新型類型，為碎屑巖沉積變質(zhì)型，其礦石主要為金紅石。鈦礦主要產(chǎn)于泥盆系中上統(tǒng)河心組的碎屑巖中，相鄰礦山暫未發(fā)現(xiàn)此礦種。區(qū)域及國內(nèi)已發(fā)現(xiàn)相似的碎屑巖沉積型有四川漢源泥巴山金紅石礦床和變質(zhì)熱液改造的火山-沉積變質(zhì)型的河南西峽金紅石礦床，因此，區(qū)內(nèi)有望找到類似的新型鈦礦床。以上兩類鈦礦床的基本特征如下。

四川漢源泥巴山金紅石礦床為濱海相碎屑巖沉積型，其產(chǎn)于奧陶紀(jì)陸緣海中，礦體似層狀、透鏡狀產(chǎn)于碎屑巖系中，礦石為含礦粉砂巖或細(xì)砂巖，金紅石與鋯石星散分布。

河南西峽金紅石礦床為變質(zhì)熱液改造的火山-沉積變質(zhì)型金紅石礦床，其位于秦嶺造山帶東段南源，是一個大型角質(zhì)片巖型金紅石礦床，礦體賦存于古生界信陽群龜山組第三段，含礦巖石為含金紅石角質(zhì)片巖。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

四川攀西地區(qū)（包括石棉）鈦元素在不同時代、不同巖石中豐度都比較高，該區(qū)不同類型的巖漿巖、變質(zhì)巖中鈦元素的含量較多，此為鈦元素富集成礦奠定了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。在晚期巖漿階段，鈦成獨立礦物或成類質(zhì)同象參與鐵的氧化物，在風(fēng)化作用條件下，因為鈦礦物很穩(wěn)定，在原生鈦礦床或富含鈦礦物的各類地質(zhì)體（成礦母巖）及其附近沉積，在變質(zhì)作用條件下，可使含鈦巖石中的鈦再富集，形成碎屑巖沉積變質(zhì)型鈦礦化體。區(qū)域內(nèi)的泥盆系、二疊系地層已廣受區(qū)域變質(zhì)作用，該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鈦礦體應(yīng)為后期變質(zhì)改造形成。

本地區(qū)鈦礦找礦標(biāo)志歸納有以下幾點：

（1）地層標(biāo)志：該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鈦礦體都位于泥盆系河心組（Dh）地層中。

（2）礦體露頭：該區(qū)變質(zhì)砂巖型鈦礦連續(xù)出露于地表，風(fēng)化較弱，野外易于鑒定，是直接找礦標(biāo)志。

（3）近礦圍巖蝕變：該區(qū)炭質(zhì)板巖型鈦礦位于斷層破碎帶附近，巖石性脆，遇水易軟化，鈦礦體的圍巖蝕變主要有絹云母化、綠泥石化。

（4）重砂異常：該區(qū)水系較多，溝谷發(fā)育，由于鈦礦物比重較大且抗風(fēng)化能力強(qiáng)，易于堆積水系下游并富集成礦，因此重砂異常也是該區(qū)重要的找礦標(biāo)志之一。

5 找礦潛力

大巖房地區(qū)含鈦礦地層主要為泥盆系中上統(tǒng)河心組。廣泛出露于該地區(qū)北西邊，面積較大。其巖性為灰白、灰色厚—塊層大理巖、結(jié)晶灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖，下部夾少量黑色板巖或變質(zhì)砂巖，偶夾輝綠巖。礦體順層產(chǎn)出，沿走向延伸連續(xù)，較穩(wěn)定。因此，該區(qū)找礦前景巨大，具有找到大中型鈦礦的地質(zhì)條件和找礦潛力。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的Ti-1、Ti-2號鈦礦體地表延伸較連續(xù)，礦體厚度都在5m以上，礦體采用縱投影初步預(yù)算Ti-2號鈦礦體礦石量96.38萬噸，金紅石（礦物）礦為7.40萬噸，若該礦體地表及深部延伸較好，通過地表及深部工程控制，預(yù)測Ti-1、Ti-2號鈦礦體資源量可達(dá)大、中型規(guī)模。

6 存在問題

該地區(qū)鈦礦為首次發(fā)現(xiàn)，目前所面臨的問題主要有以下幾點。

（1）對鈦礦體深部控制不足。目前僅有少量的探槽及零星的探礦平硐，未能對礦體形成系統(tǒng)的控制，無法確定礦體深部延伸情況。

（2）金紅石型鈦礦選礦困難。該區(qū)金紅石顆粒細(xì)小，目前尚未有成熟且有效的金紅石型鈦礦選礦工藝流程。

（3）該地區(qū)山高林深、地形陡峭、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)且道路通行不易，對探礦設(shè)備及人員安全造成威脅。