越西縣拉爾鐵礦地質(zhì)特征及控礦因素

林壽海

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)）

“寧鄉(xiāng)式”鐵礦床是我國(guó)最重要的沉積型鐵礦床，廣泛分布在湖北、湖南、江西、四川、云南、貴州、廣西以及甘肅南部地區(qū)，含鐵巖系主要賦存于中上泥盆統(tǒng)，層位、品位較為穩(wěn)定，占全國(guó)沉積型鐵礦資源量80%以上［1-5］。拉爾鐵礦行政區(qū)劃屬于四川省涼山彝族自治州越西縣，位于碧雞山一帶，為一小型礦山，屬于越西地區(qū)典型的“寧鄉(xiāng)式”鐵礦床。拉爾鐵礦擁有采礦權(quán)和探礦權(quán)兩個(gè)范圍，采礦權(quán)范圍內(nèi)鐵礦資源經(jīng)過多年開采，資源已漸匱乏，急需加大勘查投入尋找接替的鐵礦資源?，F(xiàn)階段，學(xué)術(shù)界對(duì)于越西地區(qū)鐵礦床所作研究工作比較少［6-8］，有待進(jìn)一步深入。本研究通過詳細(xì)梳理近幾年礦區(qū)取得的勘查工作成果，對(duì)鐵礦成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及控礦因素進(jìn)行綜合分析，為礦山后期尋找接替資源提供參考。

1 成礦地質(zhì)背景

越西縣拉爾鐵礦區(qū)域上位于上揚(yáng)子臺(tái)坳西緣，涼山陷褶斷束和江舟—米市斷凹交接部位［8］。成礦區(qū)帶上位于上揚(yáng)子中東部（坳褶帶），是滇東—川南—黔西Pb—Zn—Fe—REE—Mn—磷—硫—鈣芒硝—煤和煤層氣成礦亞帶、甘洛Pb—Zn—Cu—Fe—磷礦遠(yuǎn)景區(qū)、甘洛則洛—越西碧雞山鐵銅磷礦靶區(qū)，顯示了極佳的找礦前景。

越西地區(qū)在晚志留世的加里東運(yùn)動(dòng)后期大規(guī)模上升為陸地并遭受風(fēng)化剝蝕，僅剩部分地區(qū)仍為陸棚相沉積環(huán)境；泥盆紀(jì)初期，受到區(qū)內(nèi)SN向斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，越西地區(qū)以斷塊運(yùn)動(dòng)為主；早泥盆世初期，經(jīng)海侵運(yùn)動(dòng)后發(fā)育濱海相沉積環(huán)境，晚期受曲靖運(yùn)動(dòng)的影響，越西地區(qū)上升為陸并遭受剝蝕，為沉積型鐵礦床的形成奠定了礦物質(zhì)來(lái)源基礎(chǔ)；中泥盆世，海侵范圍擴(kuò)大，越西地區(qū)再次淪為海域，形成一支海灣，沉積了濱海相的砂（頁(yè)）巖；同時(shí)在EW 向拉張應(yīng)力的環(huán)境下形成了涼山斷陷盆地并受到了比較大規(guī)模的沉積作用，礦區(qū)內(nèi)的鐵礦床即在該時(shí)期形成［8-9］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地 層

拉爾鐵礦區(qū)位于切羅木向斜東翼南段，礦區(qū)地層從奧陶系中統(tǒng)巧家組砂巖至二疊紀(jì)峨眉山玄武巖均有分布，其中除了缺失石炭系以及因斷層關(guān)系缺失部分奧陶系地層外，其余地層均有出露（圖1）。

（1）奧陶系中統(tǒng)巧家組（O2q）。上部為淺黃、灰色石英細(xì)砂巖，與深灰色條紋狀細(xì)砂巖互層，下部為深灰色粗景介殼灰?guī)r及條紋狀細(xì)砂巖，地層厚45 m。

（2）奧陶系上統(tǒng)大箐組（O3d）。巖性為灰白色的厚層狀細(xì)晶—粗晶白云巖，中部夾薄層狀細(xì)晶白云巖。底部晶洞白云巖與巧家組上段含燧石白云巖整合接觸。

（3）志留系下統(tǒng)龍馬溪組（S1l）。巖性為灰、深灰色的薄層狀—厚層狀灰質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、礁灰?guī)r，夾數(shù)層1.5～8.2 cm厚的灰黑色泥頁(yè)巖。底部以及薄的黏土巖與下伏大箐組晶洞狀的白云巖整合過渡。

（4）志留系中統(tǒng)大關(guān)組（S2d）。巖性為黃灰、灰黑色粉砂質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)粉砂巖及白云巖或不等厚互層；底部以灰黑色頁(yè)巖與下伏龍馬溪組白云質(zhì)灰?guī)r整合接觸。

（5）志留系上統(tǒng)韓家店組（S3h）。巖性為紫紅色粉砂質(zhì)黏土巖夾灰綠色頁(yè)巖；頂部為一層厚4～5 m的泥砂質(zhì)白云巖，底部以紫紅色粉砂質(zhì)黏土巖與下伏大關(guān)組整合接觸。

（6）泥盆系下統(tǒng)翠峰組（D1c）。下部為灰、深灰色粉砂質(zhì)黏土巖、石英粉砂巖互層；中、上部位灰白、淺灰色的中層狀—厚層狀細(xì)粒石英砂巖、巖屑石英砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖，以及深灰、灰黑色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)黏土巖夾泥質(zhì)粉砂巖和泥質(zhì)白云巖。

（7）泥盆系中統(tǒng)箐門組（D2q）。巖性為灰白、黃灰色的中層狀細(xì)粒石英砂巖夾灰綠色粉砂質(zhì)泥頁(yè)巖；夾有0.9～2.63 m 厚的含鐵質(zhì)砂巖或?yàn)轷b狀赤鐵礦礦層。該層位為礦區(qū)內(nèi)主要的含鐵礦層位。

（8）泥盆系中統(tǒng)曲靖組（D2qj）。中下部是灰色中厚層狀泥質(zhì)白云巖夾紫紅、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖互層，上部為灰、灰白色細(xì)粒砂巖與灰綠、紫紅色粉砂質(zhì)黏土巖、粉砂巖互層，底部以褐灰色泥質(zhì)白云巖與下伏箐門組灰黑色黏土巖整合接觸。

（9）二疊系下統(tǒng)陽(yáng)新組（P1y）。巖性為灰色的厚層狀生物碎屑灰?guī)r夾深灰色的薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。

（10）二疊系峨眉山玄武巖（P2β）。巖性為深灰綠色的玄武巖，具有致密狀、斑狀、杏仁狀，以及玻璃質(zhì)玄武巖。

（11）第四系。不整合于各組地層之上，為坡積物，主要由砂、土、礫巖組成。

2.2 構(gòu) 造

（1）褶皺。礦區(qū)內(nèi)的褶皺為切木羅向斜，向斜軸向NNW—SSE，有由南而北逐漸傾伏之勢(shì)；向斜長(zhǎng)約9 km，寬約6 km；核部最新地層為峨眉山玄武巖，巖層走向與軸向略為一致，傾向?yàn)?34°～267°，傾角為23°～45°，兩翼略為對(duì)稱。

（2）斷層。礦區(qū)主要斷層為F4斷層，為破礦斷層，對(duì)礦體破壞性極大，斷層走向由近SN 向轉(zhuǎn)變?yōu)镹E—NEE向，產(chǎn)狀不明，推測(cè)斷層性質(zhì)為正斷層。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

拉爾鐵礦為碧雞山切羅木赤鐵礦區(qū)中的一小段，系沉積成因的單一礦層，產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)中部淺海相的碎屑巖系中；礦體頂板為灰綠、白色細(xì)粒石英砂巖，底板為暗綠色細(xì)粒石英砂巖及泥質(zhì)砂巖。

礦區(qū)鐵礦體位于切羅木向斜兩翼，屬于相同含礦層位，礦體出露于地表，沿走向被斷層錯(cuò)切，分為3條礦體，即I-1號(hào)、I-2號(hào)、I-3號(hào)礦體。

I-1 號(hào)礦體為目前礦區(qū)開采礦體，呈層狀產(chǎn)出，分布于切羅木向斜南端，由TC27、TC28、TC29、TC30、TC31 等槽探工程控制；礦體斷續(xù)出露長(zhǎng)度約279 m，出露地表標(biāo)高為2 732～3 127 m，礦層厚度為0.45～3.10 m，平均厚度為1.01 m；西翼礦體由西而東展布，傾向?yàn)?35°～38°，傾角30°～60°；東翼礦體由南而北，傾向?yàn)?69°～284°，傾角為23°～45°，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定；礦體品位為39.80%～47.46%。通過采礦坑道的揭示，礦體下部?jī)A角變陡，傾角為55°～60°，礦體厚度變厚變穩(wěn)定，厚度為2.75～3.04 m，礦體品位較高，品位達(dá)45.56%～49.32%。該段礦體內(nèi)發(fā)育有一斷層F4，由于受斷層切割對(duì)該段礦體破壞性極大。

I-2 號(hào)礦體分布于礦區(qū)中北部切羅木向斜東翼北段，由TC25、TC17 槽探控制；礦體在礦區(qū)斷續(xù)出露長(zhǎng)約132 m，并且向北延伸出礦區(qū)，礦體在礦區(qū)內(nèi)出露地表標(biāo)高為2 709～2 926 m，礦層厚度為0.50～0.64 m，平均厚度為0.52 m，礦體品位為40.12%～48.62%；礦體產(chǎn)狀為260°∠40°，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，該段礦體受斷層F4切割而破壞性極大。

I-3 號(hào)礦體分布于切羅木向斜西翼，有TC36 槽探控制；礦體在礦區(qū)斷續(xù)出露長(zhǎng)度約90 m，并且向西延伸出礦區(qū)，礦體在礦區(qū)內(nèi)出露地表標(biāo)高為2 731～2 908 m，礦層厚度為0.45～3.10 m，平均厚度為1.01 m，礦體品位為41.20%～44.83%；礦體產(chǎn)狀為（20°～55°）∠40°，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，該段礦體受斷層F4切割而破壞性極大。

3.2 礦石類型

（1）礦石自然類型。鮞狀赤鐵礦、含赤鐵礦鮞綠泥石菱鐵礦礦石、鮞狀含鮞綠泥石菱鐵礦赤鐵礦礦石。

（2）按構(gòu)造特征分。鮞狀礦石、條帶狀礦石、塊狀礦石。

（3）按鐵礦工業(yè)指標(biāo)對(duì)礦石中的TFe、SO3、P2O5的要求分類，礦區(qū)所有礦石均屬需選弱磁性鐵礦石。

3.3 礦石組分

礦石礦物成分主要為赤鐵礦，脈石的礦物成分有石英、綠泥石等。礦石化學(xué)成分主要為Fe，據(jù)分析：w（TFe）為39.80%～49.32%，平均45.62%；w（S）為0.12%；w（P）為0.50%～0.69%；w（SiO2）為15.47%～25.67%；w（CaO+MgO）為3.34%～5.80%。

3.4 礦石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)呈砂狀結(jié)構(gòu)、鮞狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造呈致密塊狀構(gòu)造、長(zhǎng)條狀構(gòu)造。

4 控礦因素

控礦因素是指控制礦床形成與分布的地質(zhì)因素［10］，主要包括地層與巖性條件、構(gòu)造條件、巖漿熱液條件、地球化學(xué)條件、古環(huán)境條件等因素。

（1）地層和巖性。區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)礦山，如碧雞山北西礦區(qū)、切羅木、敏子洛木、甘花鐵礦廠，賦礦層位均為中泥盆統(tǒng)，鐵礦體呈層狀產(chǎn)出；暗示了礦區(qū)與華南區(qū)域中泥盆世成礦的一致性［8］，并顯示出地層對(duì)其成礦具有一定的控制作用［11］。拉爾鐵礦賦存于箐門組中泥盆統(tǒng)箐門組砂巖夾頁(yè)巖的碎屑巖中，與本地區(qū)幾個(gè)鐵礦床的含礦巖性具有一致性，并在形態(tài)上受中泥盆統(tǒng)箐門組地層控制。

（2）構(gòu)造。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造就了不同的構(gòu)造格架和沉積基底，從而控制巖相古地理和沉積盆地的特征，影響沉積型鐵礦床的分布和特征［8］。拉爾鐵礦區(qū)大地構(gòu)造單元屬于碧雞—寧南凹褶斷束，華南大陸經(jīng)過加里東旋回運(yùn)動(dòng)末期揚(yáng)子陸塊與華夏陸塊碰撞統(tǒng)一后，進(jìn)入海西旋回運(yùn)動(dòng)早期處于拉張松弛的構(gòu)造背景，區(qū)內(nèi)發(fā)育SN 向拉張斷裂［12］。越西地區(qū)褶皺、斷層較為發(fā)育，以SN 向構(gòu)造為主；切羅木向斜近SN向展布，拉爾礦區(qū)鐵礦體位于切羅木向斜兩翼地層中，鐵礦體形態(tài)及所處的構(gòu)造位置，暗示了構(gòu)造對(duì)其成礦具有一定的控制作用。

（3）古地理環(huán)境。早泥盆世受到曲靖運(yùn)動(dòng)的影響，越西地區(qū)上升為陸并遭受風(fēng)化剝蝕，為拉爾鐵礦床的形成提供了一定的物質(zhì)來(lái)源。礦區(qū)處于越西縣碧雞山一帶，當(dāng)時(shí)是一個(gè)半封閉的海灣，海洋的大風(fēng)大浪不易侵襲到這個(gè)海灣中，海水動(dòng)力較為平靜，有利于拉爾鐵礦沉積作用的進(jìn)行［13-14］。

5 礦床成因

越西縣拉爾鐵礦的鐵質(zhì)形成可能是由古陸河流搬運(yùn)夾帶膠體形式的鐵質(zhì)物質(zhì)而來(lái)，鐵質(zhì)搬運(yùn)至近岸淺海處，在濕熱半封閉的海灣中，海面相對(duì)比較平靜、海水動(dòng)力較弱，在氧氣充足、二氧化碳不足的條件下，水溫升高，經(jīng)過沉積作用形成了赤鐵礦；在硅質(zhì)礦物的作用下，形成了鮞綠泥石；在有機(jī)質(zhì)的參與下，生成了黃鐵礦、菱鐵礦等這些低價(jià)礦物，從而形成了赤鐵礦和菱鐵礦等的共生物。

拉爾鐵礦產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)中部淺海相的碎屑巖系中，經(jīng)過沉積作用形成。結(jié)合前人成果，本研究認(rèn)為該礦床成因?qū)儆诔练e型膠體化學(xué)成礦。

6 結(jié) 論

（1）通過對(duì)越西縣拉爾鐵礦床的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及控礦因素進(jìn)行分析，認(rèn)為該礦床為地層與巖性、構(gòu)造、古地理環(huán)境共同作用的產(chǎn)物。

（2）拉爾鐵礦床與本地區(qū)鐵礦床具有相同的成礦地質(zhì)背景，具有層控礦床的特征，賦存于中泥盆統(tǒng)箐門組砂巖夾頁(yè)巖的碎屑巖中，呈層狀產(chǎn)出，屬于“寧鄉(xiāng)式”沉積型鐵礦床。

（3）拉爾鐵礦的礦床成因?qū)儆跍\海相的沉積型膠體化學(xué)成礦。