里竹山鐵礦地質(zhì)特征及成因

胡興濤，李仕斌，楊俊楠

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南 昆明 650216）

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)地層主要為馬鄧巖群外麥地巖組（Pzw）變質(zhì)巖系。區(qū)內(nèi)地層劃分為a、b、c三個(gè)非正式巖性段，但緊出露a、b兩個(gè)非正式巖性段，由于各巖段已發(fā)生多期構(gòu)造（褶皺）變形，并被順層韌性或脆韌性剪切帶分隔，致使三個(gè)巖性段表現(xiàn)在空間上呈成層無序巖塊拼貼，新老疊置關(guān)系不清。

圖1 礦區(qū)主要地質(zhì)特征

1.1.1 外麥地巖組b巖段（Pzwb）

分布于礦區(qū)中偏南西部。以一套呈間層狀產(chǎn)出的灰、深灰色絹云石英千枚巖、結(jié)晶硅質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)石英砂巖為主，間層條帶狀含炭泥質(zhì)硅質(zhì)巖、絹云千枚狀板巖、砂質(zhì)板巖和炭質(zhì)絹云千枚巖為特征。各巖層之間多為斷層接觸，并具間隔狀糜棱巖化。碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖及炭質(zhì)層多呈似層狀、透鏡狀展布，構(gòu)成該巖性段的主要標(biāo)志。

1.1.2 外麥地巖組c巖段（Pzwc）

分布于礦區(qū)北東部。該巖段主要以一套灰、深灰、灰黑色千枚巖系列間層淺灰色變質(zhì)石英砂巖為特征。巖石類型有：千枚巖、變質(zhì)石英砂巖、鈉長(zhǎng)綠泥絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖、變質(zhì)粉砂巖及少量千枚狀板巖等。巖層間多為小型脆韌性剪切或斷層分隔，并發(fā)育有間隔狀糜棱巖化帶。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)表部構(gòu)造變形較強(qiáng)，區(qū)域或礦區(qū)處于“哀牢山造山帶外帶”近中段部位。區(qū)域上哀牢山和九甲韌（脆）性剪切帶由北東向南西的逆沖推覆造山、兼左行韌性剪切作用，使區(qū)域或礦區(qū)遭受多期構(gòu)造變形，處于中深層次的順層或具分劃性的韌性剪切糜棱巖化帶，構(gòu)成多條縱向分隔礦區(qū)不同巖石類型或巖性段的邊界；隨著中深構(gòu)造的抬升，各巖性段內(nèi)的巖石或巖層又被不同規(guī)模的淺部順層韌脆性碎裂巖帶復(fù)雜化，使礦區(qū)總體構(gòu)成一個(gè)在基底構(gòu)造控制作用下的單斜構(gòu)造樣式；總體巖層或千枚（板）理走向310°～340°，傾向北東，傾角30°～55°。礦區(qū)控礦構(gòu)造F1發(fā)育于礦區(qū)中部，呈北西向（礦區(qū)北部轉(zhuǎn)為南北向）展布，南北兩端延出礦區(qū)外，至昆崗磁鐵礦一帶，斷層延續(xù)性較好，但受到后期多條平行的北東向平移斷層的錯(cuò)段，錯(cuò)距120m～300m不等，形成“疊瓦狀”構(gòu)造，F(xiàn)1斷層總體走向不變。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖為華力西期的產(chǎn)物，出露于礦區(qū)中部，假厚度17.6m～140.76m不等，地表巖石蝕變較強(qiáng)不易辨認(rèn)，從鉆孔中可見其為Ⅰ號(hào)礦體的直接或間接頂板，標(biāo)志面或劈理面與F1基本一致，呈似層狀“整合”于馬鄧巖群外麥地巖組中，并與圍巖產(chǎn)生相同的低綠片巖相變質(zhì)特征，與Ⅰ號(hào)礦體成礦關(guān)系密切。主要巖性為變質(zhì)輝綠巖：灰綠色，變余輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀、杏仁狀構(gòu)造。礦物成分由纖閃陽起石化輝石（30%）、綠泥石化黑云母（5%）、基性斜長(zhǎng)石（50%）組成；副礦物組合為榍石、綠簾石等。總體巖石被構(gòu)造擠壓成板狀體，平行圍巖千枚理（S1）分布，空間上巖體略呈似層狀產(chǎn)出，具弱黃鐵礦化，與圍巖呈“整合”接觸。

1.4 變質(zhì)作用

區(qū)域?qū)侔捕ā推阶冑|(zhì)帶，花山街至變質(zhì)亞帶，礦區(qū)位于花山街至變質(zhì)亞帶中偏北西部位。變質(zhì)體主要為古生界馬鄧巖群外麥地巖組（Pzw）。從區(qū)域基礎(chǔ)成果資料分析，該亞帶經(jīng)受了華力期至印支早期的主變質(zhì)和印支中期的疊加變質(zhì)。華力期至印支早期的主變質(zhì)形成的巖石類型以千枚巖、變質(zhì)砂巖類為主，其次為結(jié)晶灰?guī)r、變質(zhì)硅質(zhì)巖、變質(zhì)基性火山巖類。印支中期的疊加變質(zhì)變質(zhì)作用形跡，疊加在早期以千枚理（S1）為變形面，形成軸向北西或南東的緊閉褶皺和分劃性脆韌性—韌脆性剪切帶上。具體表現(xiàn)為軸面劈理（S2）之劈理域和剪切劈理（S2）中，有顯微鱗片狀絹云母、綠泥石和微細(xì)粒石英新晶定向排列產(chǎn)出。

2 礦床特征

2.1 礦體地質(zhì)特征

主礦體（Ⅰ號(hào)）分布于礦區(qū)中部的F1斷層破碎帶內(nèi)，主要呈脈狀、似層狀，局部呈透鏡體狀產(chǎn)出于順層脆韌性剪切蝕變帶中，產(chǎn)狀與上下圍巖（馬鄧巖群外麥地巖組b、c巖段之蝕變輝綠巖、變質(zhì)石英砂巖、絹云石英千枚巖夾深灰、灰黑色絹云千枚巖）的千枚理（S1）基本一致。一般產(chǎn)于礦化帶靠假頂板蝕變輝綠巖一側(cè)（即靠F1斷層上盤的一側(cè)），礦體走向?yàn)楸蔽鳌蠔|向（340°～360°），北部變?yōu)榻媳毕?；傾向50°～105°，傾角43°～51°，平均79°∠45°。Ⅰ號(hào)礦體控制走向長(zhǎng)1660m（4線～20線）、傾向最大延深480m（6線）、最大埋深285m（6線）。單工程礦體厚度1.87m～46.16m，平均厚度11.86m，厚度變化系數(shù)83.98%，屬厚度變化不穩(wěn)定型礦體；單工程礦體品位TFe11.31%～35.41%，平均品位TFe27.68%，品位變化系數(shù)21.47%；mFe3.13%～31.32%，平均品位mFe15.80%，品位變化系數(shù)45.67%，屬有用組分分布均勻型礦體。

礦體以磁鐵礦為主，礦體圍巖、夾石主要為輝綠巖、弱鐵礦化變質(zhì)石英砂巖、千枚巖、石英千枚巖等。未見有明顯經(jīng)濟(jì)意義的伴生礦產(chǎn)。

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦物組成

據(jù)野外觀察及選礦試驗(yàn)報(bào)告，礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦、半假象—假象赤鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、偶見菱鐵礦；脈石礦物以石英為主，次為綠泥石、一水硬鋁石及少量絹云母和磷灰石，其它微量礦物見鋯石、金紅石、黝簾石等。

磁鐵礦：黑、褐黑色，自形、半自形等軸粒狀，晶體粒牙細(xì)小，大多在0.02mm～0.1mm之間。概括起來，礦石中磁鐵礦主要以下列三種形式產(chǎn)出。

呈稠密浸染狀，微細(xì)的磁鐵礦緊密鑲嵌構(gòu)成集合體，其體積含量多在75%以上，局部可過渡為致密狀集合體。

呈浸染帶狀嵌布在脈石中，與脈石之間的共生關(guān)系較為復(fù)雜，同時(shí)條帶寬度也變化較大，寬者可達(dá)0.50mm以上，窄者小于0.06mm。

中稀疏-星散浸染狀散布在脈石中，部分與褐鐵礦混雜交生，粒度除個(gè)別可至0.20mm左右以外，一般小于0.06mm。

礦石結(jié)構(gòu)主要有磁鐵礦與赤鐵礦組成的它形粒狀結(jié)構(gòu)、自形粒狀變晶結(jié)構(gòu)、它形粒狀變晶結(jié)構(gòu)；赤鐵礦交代磁鐵礦而形成的交代網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)等。

2.2.2 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、片狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造及皮殼狀、星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、條帶狀構(gòu)造等。磁鐵礦呈稠密浸染狀分布，形成浸染狀、塊狀構(gòu)造；褐鐵礦呈網(wǎng)脈狀分布，形成網(wǎng)脈狀構(gòu)造；礦石中綠泥石、絹云母定向排列，形成片狀構(gòu)造。

2.3 礦體圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)Ⅰ號(hào)礦體圍巖主要為蝕變輝綠巖和變質(zhì)石英砂巖、石英巖與絹云石英千枚巖、千枚巖等，礦體夾石為磁鐵礦化、赤鐵礦化變質(zhì)粘土，磁鐵黑云石榴角巖和變質(zhì)砂巖等。礦體假頂板為劈理化玄武巖，礦體假底板巖性主要為馬鄧巖群外麥地巖組c巖段（Pzwc）下部的淺灰、灰黃色變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)石英砂巖及灰色絹云石英千枚巖和間層深灰、灰黑色絹云千板巖。

礦體近礦圍巖蝕變組合主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等，其中褐鐵礦化與成礦關(guān)系較密切，是野外尋找鐵礦體的宏觀標(biāo)志。

礦石化學(xué)成分。礦區(qū)組合樣分析測(cè)試結(jié)果：鐵礦石中主要化學(xué)成分含量—TFe30.41%、FeO7.80%、Fe2O334.81%、SiO225.17%、Al2O311.75%、CaO1.98%、MgO0.59%、MnO8.13%、Na2O0.07%、K2O0.12%、As0.0006%、S0.02%、P0.26%、Cu0.031%、Au0.12g/t、Ag2.00g/t、Ig8.61%、TFe/FeO3.90%、堿性系數(shù)0.07%。

從上述鐵礦石的化學(xué)成分特征分析，礦石中幾個(gè)主要氧化物含量均較低，有害雜質(zhì)中SiO225.17%（＞18%）、P0.26%（＞0.25%），超過了允許含量（其他均未超過允許含量），為高硅、中磷、低硫礦石，按鐵礦一般工業(yè)指標(biāo)要求，礦石質(zhì)量只達(dá)到需進(jìn)行選礦的鐵礦石標(biāo)準(zhǔn)。本區(qū)礦體的堿性氧化物（CaO+MgO）與酸性氧化物（SiO2+Al2O3）比值為0.07（小于0.50），應(yīng)屬酸性礦石。

3 礦床成因

3.1 礦床成因

里竹山磁鐵礦熱液作用極為明顯，在含磁鐵蝕變輝綠巖及破碎帶中均發(fā)育強(qiáng)烈而普遍的規(guī)劃，褐鐵礦化、絹云母化等熱液蝕變。根據(jù)鉆孔資料，磁鐵礦主礦體富存于灰綠色蝕變輝綠巖或黑云石榴角巖，磁鐵礦呈脈狀、侵染狀及致密塊狀。根據(jù)礦床中的磁鐵礦化成分和礦體特征，筆者認(rèn)為該礦床應(yīng)屬于巖漿結(jié)晶分異作用形成的富鐵殘余巖漿冷凝，后期變質(zhì)改造疊加礦床。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）含礦破碎帶（鐵帽標(biāo)志）：磁鐵黑云石榴角巖和地表風(fēng)化堆積的褐鐵礦團(tuán)塊或碎塊，是找礦的最直接標(biāo)志之一。

（2）蝕變輝綠巖作為鐵礦體的直接或間接頂板，是礦區(qū)找礦的另一個(gè)重要標(biāo)志。