牟定大灣山磁鐵礦成礦規律

李石英

(云南省有色地質局楚雄勘查院，楚雄 675000)

牟定安益地區屬攀西裂谷一部分及攀西～滇中銅鐵鉑金成礦區域。成礦帶屬上揚子(陸塊)成礦省(Ⅱ3)，康滇隆起(滇中基底隆起帶)Fe-Cu-Pb-Zn-Ag-Pt-Pd-Ni-Ti-Sn-W-REE-P-S重晶石～藍石棉～鹽類～煤礦成礦帶(Ⅲ9)，楚雄前陸盆地Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-An-Pt-Pd-Ni-Ti-REE-藍石棉～鹽類成礦亞帶(Ⅳ21)。

1 地質背景

1.1 地 層

區域岀露地層主要表現為蓋層系和基底系兩種不同的巖性地層。蓋層系主要由中、新生界泥砂質細碎屑巖和少量震旦系碳酸鹽巖組成；基底系由元古界川群海子哨組(Pt2Lh)、鳳凰山組(Pt2Lf)、路古模組(Pt2Ll)、普登組(Pt1Lp)等變質巖地體和侵入其中的基性超基性、酸性巖體等組成。與鐵礦成礦作用關系密切的元古界川群路古模組第三段為一套綠片巖—低角閃巖相的中淺變質巖系，原巖為中基性火山碎屑巖系(圖1)。

圖1 大灣山地區區域地質圖

1.2 構 造

區內構造復雜，延續時間長，晉寧、華力西、印支、燕山、喜山各期運動均有不同性質、不同程度的反映。構造線各不一致。晉寧運動為結束早元古代地槽發展的主旋回，區內上升隆起長期處于被剝蝕的環境下，缺失寒武系—下三疊統地層。加里東運動有少量基性—超基性巖侵入。華力西運動以斷裂活動及伴隨的超基性—酸性巖漿活動為特征。印支—燕山運動也伴隨有基性—超基性巖漿活動。燕山運動強烈而廣泛，致使本區蓋層褶皺并奠定了區域上如今的構造輪廓。喜山運動較微弱，主要為小規模的斷層及部分斷裂的復活。除晉寧期及燕山期屬褶皺運動外，其它各期均為升降運動。根據沉積建造、變形變質作用、接觸關系及含礦特征等，總體可將區內劃分為基底和蓋層兩個構造體系。

1.3 巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，呂梁、晉寧、華力西、印支、燕山、喜山期均有表現，從超基性～中性～酸性均有出露，以酸性花崗巖體分布最廣，次為華力西期基性—超基性巖、花崗斑巖及燕山期煌斑巖類。

1.4 變質作用

區內變質作用，以中低壓區域動力熱流變質及淺層區域低溫動力變質作用為主體，變質巖相多為低角閃巖相—低綠片巖相。巖石類型有板巖類、千枚巖類、片巖類、石英巖類及大理巖類等。變質原巖為晉寧期及以前的所有地質體，以沉積巖、火山沉積巖為主，花崗巖類次之。變質巖主要巖石類型有綠泥石英片巖、石英片巖、片麻巖、大理巖、混合巖、石英巖、千枚巖、板巖等。

1.5 地球物理特征

該區在1∶20萬剩余重力異常圖上，大致分為北段重力高和南段重力高，與區內基性、超基性巖帶空間分布基本一致，北段為姜驛地區重力高，南段為安益地區重力高，基本反映了該區地質背景；該區航磁異常總體呈北東向雁行展布。

據1∶2.5萬地面高精度磁異常特征(見圖2)，牟定大灣山貧磁鐵礦按地質成因定為沿元古界龍川群路古模組含鐵片巖、綠片巖及部份海資哨組綠泥石英片巖分布的磁異常。該類磁異常和含礦地層吻合度較高，在地層內巖石具片理化，沿片理面分布細粒磁鐵礦化體，形成低品位貧磁鐵礦化體，在該地層外側的北東向構造帶內，則沿層理面或構造帶產有品位較高的赤褐鐵礦體，同時在鐵礦體附近往往有后期基性巖體侵入。

圖2 牟定安益地區大灣山1∶2.5萬高精度磁異常平面圖

2 礦區地質

2.1 地 層

元古界龍川群(PtL)分布于大灣山礦區及其以北廣大地區，主要由龍川群海子哨組(Pt2Lh)千枚巖、鳳凰山組(Pt2Lf)大理巖、鈣質片巖，路古模組(Pt2Ll)石英巖、綠片巖，普登組(Pt1Lp)片巖、片麻巖等組成。

龍川群海子哨組(Pt2Lh)：分布于礦區北西角，由灰、灰黑、灰綠色千枚巖、局部片巖夾灰、灰白色石英巖、變質石英砂巖等組成。

龍川群鳳凰山組(Pt2Lf)：由灰、淺灰色中—厚層狀大理巖、硅質大理巖夾薄層條帶狀泥灰巖、鈣質板巖、片巖等組成。

龍川群路古模組(Pt2Ll)，路古模組由四段組成：

①Pt2Ll4：為灰黃、灰白色厚層、塊狀石英巖夾灰、灰綠至深灰色片巖、綠泥石英片巖；巖層產狀穩定，走向60～80°，傾向北西，傾角50～70°，其中多發育細脈、團斑狀鏡鐵礦。

②Pt2Ll3；上部為灰、灰紫色石英片巖，中下部為灰、灰綠色含磁鐵綠片巖，其中夾透鏡狀、條帶狀低品位鐵礦石，規模大小不一，從幾十米至幾百米不等，“大灣山式”貧磁鐵礦即產于其中。

③Pt2Ll2：為灰黃、灰白色厚層、塊狀石英巖與灰、灰綠至深灰色片巖、綠泥石英片巖互層，厚度約200～300m。

④ Pt2Ll1：為灰黃、灰白色厚層石英巖，巖石硅化、石英巖化強。厚度約100m。

龍川群普登組(Pt1Lp)：分布于礦區中南部廣大地區，巖層產狀穩定，走向60～80°，傾向北西，傾角50～80°，局部有倒轉，本段基本上由三部分組成：下部以片麻巖、片巖為主，局部夾石英巖；中部灰綠、深灰色片巖、板巖夾一至二層大理巖、石英巖，厚層狀至塊狀，常呈凸透鏡體沿走向斷續分布，在區內分布頗為穩定，局部片巖中發育含銅石英脈。上部巖性比較復雜，常有各種片巖、片麻巖及角閃片巖，按片巖中主要變質礦物如十字石、蘭晶石、柘榴石之有無及多寡不同，又可分為蘭晶石白云英片巖、十字石云英片巖、柘榴石云英片巖、蘭晶石二云英片巖等。

2.2 構 造

區內褶皺有北東向海資哨—新田復式向斜，斷裂主要有近南北向新田斷裂、伏龍基—凹溪河斷裂，大灣山礦區位于海資哨—新田復式向斜南西段水箐向斜南東翼。

2.3 礦區磁異常特征

依據2010年6月，云南省地質調查局完成的熱水塘—安益地區1∶2.5萬地面磁測，大灣山磁異常(M1)位于云南省牟定縣安樂鄉正東平距約7km處的大灣山—凹溪河一帶，磁異常中心坐標X=2818.000；Y=34471000。磁異常以規模大，強度高、延伸穩定，形態規則完整為特征。認為其是區內該類型成礦較為富集的地段，具有找低品位鐵礦意義。

磁異常呈北東—南西長帶狀，北起大灣山2529高地，南延至凹溪河一帶，全長約4.8km。磁異常帶由正負磁組成，具西陡東緩的特征。正磁異常由6個ΔT>500nT串珠狀線性排列高值區組成，正磁強度一般在800～1700nT，最高強度為2 407nT，正磁(ΔT>500nT)平均寬200～300m。負磁位于正磁北西側呈條帶狀平行分布，一般強度-100nT～ -300nT，最大負磁強度為-450nT。磁異常與龍川群路古模組第三段含磁鐵綠泥片巖基本套合，磁異常由綠泥片巖中所含磁鐵礦所致。

3 礦體地質

3.1 礦化體特征

大灣山礦區貧磁鐵礦化體產于元古界龍川群路古模組第三段下部綠泥片巖中，礦化帶長5公里，從上至下有三層礦化體，呈條帶狀、透鏡狀沿層斷續產出。礦化體走向60～70°，傾向北西，傾角50～70°，長200～1780m不等，平均真厚3.05 ～26.32 m。平均含mFe6.17～11.77%(圖3、圖4)。

圖3 大灣山鐵礦地質圖

3.2 礦石特征

圖4 大灣山鐵礦24號剖面圖

礦石礦物主要有金屬礦物和脈石礦物。金屬礦物主要為氧化物，其次為少量的硫化物。氧化物有磁鐵礦、鈦磁鐵礦，少量的赤鐵礦。硫化物有少量黃鐵礦；脈石礦物以鈉長石、陽起石、綠泥石、綠簾石為主，少量方解石、石英、絹云母等。

礦石結構、構造：礦石結構主要為半自形—自形粒柱狀結構、片狀結構、它形粒狀結構、蝕變殘余結構等；礦山構造主要為星點狀、散點浸染狀、片狀、脈狀構造等。

3.3 圍巖蝕變

礦區內常見的蝕變有綠泥石化、綠簾石化、大理巖化、硅化及褐鐵礦化等。

大灣山鐵礦含磁鐵綠泥片巖具強烈的蝕變現象，以綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化為主，次為閃石化、硅化、褐鐵礦化等。大理巖化、硅化及褐鐵礦化主要見于含礦層上下地層中。其中綠泥石化、碳酸鹽化、鈉黝簾石化普遍存在含礦層中，與成礦關系密切。

礦區變質作用主要為區域熱流變質作用，變質巖相達低綠泥石相—低角閃巖相，變質巖石主要有片巖類、石英巖類、大理巖類等。

3.4 礦床成因

根據大灣山含礦層、貧磁鐵礦化體的基本特征綜合分析：礦區含礦層原巖為中基性火山碎屑巖，呈層狀產出，厚度穩定；貧磁鐵礦化體呈層狀、透鏡狀沿層斷續產出，在含礦層上、中、下部均有產出；含礦層中或附近未見大的侵入巖體，所以含礦層即為貧磁鐵礦化體礦源層；中基性火山碎屑巖經區域地質變質作用，巖石產生不均勻的片理化或條紋條帶作用及巖石自生蝕變，巖石中暗色礦物蝕變析出鐵質，在強片理化帶中富集形成磁鐵礦化；礦石中金屬礦物以氧化物為主，次為硫化物，氧化物主要為磁鐵礦、鈦磁鐵礦，硫化物為少量黃鐵礦。按照上述特征，本區磁鐵礦應屬早期中基性火山碎屑巖沉積形成礦源層，經區域變質作用疊加富集形成磁鐵礦。所以礦床成因為中基性火山—沉積變質巖型貧磁鐵礦。

4 礦床成礦基本規律及遠景評價

4.1 礦床成礦規律

本區地處鹽邊～元謀臺拱南端之元謀臺穹南西側，元謀深大斷裂以西，西與滇中斷陷盆地相連。南北向的元謀—綠汁江巖石圈斷裂通過本區并嚴格控制了基、超基性巖帶的展布。屬攀西裂谷一部分及攀西—滇中銅鐵鉑金成礦區域。

“大灣山式”貧磁鐵礦屬火山沉積—變質型貧貧磁鐵礦，早期中基性火山碎屑巖沉積形成礦源層，經區域變質作用疊加富集形成的磁鐵礦。總結多年地勘工作經驗認為：地層、巖相巖性是主要控礦條件，其中地層是成礦的基礎，巖相巖性是成礦的關鍵。

根據所掌握的火山—沉積型貧磁鐵礦的成礦機理，參考國內外有關資料，總結了區內貧磁鐵礦成礦預測的三條標志：地層標志、巖性巖相標志、地球物理標志。

(1)地層標志

區內貧磁鐵礦化體均產于元古界川群路古模組第三段(Pt2Ll3)淺變質綠片巖地層中。

(2)巖性、變持巖相標志

區內貧磁鐵礦化體均產于含礦層強片理化帶或條紋條帶巖石中，磁鐵礦化與巖石變質程度呈正比，巖石變質程度高，則磁鐵礦化相對較強。

(3)球物理標志

經地面高精度磁測，區內除去由基性超基性巖體引起的磁異常外，其它磁異常多沿元古界川群路古模組第三段(Pt2Ll3)含磁鐵綠片巖分布，如大灣山、冷水塘、路古模磁異常等，且磁異常與含磁鐵地層套合較好，磁異常由含磁鐵綠片巖中的磁鐵礦所致，故高精度磁測是尋找含磁鐵綠片巖中磁性鐵礦的有效手段。

4.2 找礦遠景評價

大灣山礦區目前僅有少量工程對磁異常、礦化體作稀疏控制，初步揭露了一些貧磁鐵礦化體，磁鐵礦化體品位低，均達不到現行鐵礦工業標準。區內與大灣山相同的鐵礦化類型還有冷水塘、路古模等區塊，該區含礦層穩定，磁異常強度高，面積分布廣，但總體工作程度較低。在該區找尋低品位磁鐵礦或在貧礦中探求能被工業利用的磁鐵礦化體還是有可能的。

參 考 文 獻

[1]云南省地質局.1∶200 000大姚幅地質報告書[R].昆明：1965.

[2]云南省地礦局.1∶200 000楚雄幅地質報告書[R].昆明：1982.

[3]西南有色地質勘查局.康滇地軸及其西緣(楚雄盆地)砂巖銅礦遠景調查報告[R].昆明：1996.

[4]成都地質礦產研究所.西昌—滇中地區地質礦產研究[R].成都：1986.

[5]云南省地質調查院.云南省牟定縣安益地區地面高精度磁測報告[R].昆明：2012.

[6]西南有色地質勘查局.云南牟定安益貧鉑鈀礦床初步評價報告[R].昆明：1973.

[7]云南省有色地質局楚雄勘查院.云南省牟定縣大灣山鐵礦普查報告[R].楚雄：2012.