元謀縣姜驛鐵礦局部高品位磁鐵礦成因探討

夏建峰，殷 偉，徐興業

(1.云南省地質調查院，云南 昆明 650051 2.云南省地質礦產勘查院，云南 昆明 650051)

1 礦區地質概況

姜驛鐵礦位于元謀縣姜驛鄉，屬攀西裂谷一部分，為攀西—滇中銅鐵鉑金成礦區。

區內地層主要表現為蓋層系和基底系兩種不同的巖性地層。基底系主要出露下元古界苴林巖群普登組(Pt1Lp)變質巖地體。為礦區含礦層。呈北東向產出，傾向北西，傾角60°～80°。為一套灰、灰綠色綠泥石英片巖夾綠泥片巖、、變粒巖、斜長角閃巖等。蓋層系主要出露三疊系上統白土田組(T3bt)、侏羅系下統馮家河組(J1f)、上統妥甸組(J3t2)，第四系(Q)。分別出露于礦區南部、北東部，巖性主要為碎屑巖。

礦區構造可分北東向、南北向及北西向三組。北東向主要表現為北東向片理、節理、褶曲和一系列走向小斷層；南北向構造由于受北東向構造的改造，在區內走向為北北東向；北西向表現為數量多、規模小的張扭性斷層，明顯切割區內各構造，為最晚期構造。

區內主要斷層F1主要受區域南北向斷裂元謀—綠汁江深大斷裂影響，斷層呈南北向產出，斷裂傾向東，陡傾角，局部近于直立。

區域上巖漿活動較為劇烈，時期以華力西期為主，次為加里東期及印支—燕山期，巖性從基性、超基性至酸性巖均有。基、超基性巖主要受元謀—綠汁江斷裂控制，呈帶狀展布，主要侵入于前震旦系變質巖中，為鐵質基—超基性巖，m/f 0.5～4，巖性有輝長巖、輝橄巖、橄欖輝石巖、橄欖巖等，分異較好。與巖體有關的礦床有攀枝花鐵礦、安益含鉑鈀釩鈦磁鐵礦等。

礦區內巖漿巖主要有輝長巖、閃長巖等，出露面積較小，呈脈狀產出，地表風化較強。

變質作用以中低溫區域變質為主，變質巖相為低綠片巖相—低角閃巖相。巖石類型有片巖類、千枚巖類、石英巖類及大理巖類等。原巖以沉積巖、火山沉積巖為主。

2012年，云南省地質調查院物化探所在姜驛礦區完成了1∶1萬高精度地面磁測，共圈出C10-C21等磁異常。異常帶呈北東—南西向展布，與礦化體走向較吻合。

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2 礦區礦化體地質特征

2.1 礦化體產出特征

鐵礦化體產于古元古界苴林巖群普登組(Pt1Lp)石英片巖、綠泥片巖、變粒巖中，含礦巖性與頂、底板一致，均為片巖、變粒巖等。礦體主要受地層控制，頂底、板無明顯的界線，主要是按品位劃分的層(帶)。礦化體特征見表1。

表1 姜驛礦區礦化體特征一覽表

2.2 礦石質量

礦區含鐵礦物以磁鐵礦(Fe3O4)為主，次為褐鐵礦(Fe2O3·nH2O)，另有少量的赤鐵礦(Fe2O3)、鈦鐵礦(FeO·TiO2)等。脈石礦物主要為石英、絹云母、綠泥石、綠簾石、鈉長石、角閃石等。

圖1 姜驛礦區中礦段地質簡圖

礦石結構：礦石結構主要有半自形細粒結構、它形微粒狀等結構。

礦石構造：礦石構造一般以脈狀、條帶狀、稀疏浸染狀構造為主，其次為星散狀，局部為致密塊狀。

礦區鐵元素主要賦存于磁鐵礦中(Fe3O4)中。少量賦存于褐鐵礦(Fe2O3.nH2O)、菱鐵礦(Fe[CO3])、赤鐵礦(Fe2O3)中。

礦石中鐵分布規律為：TFe品位集中在8～20%之間，mFe品位集中在6～16%之間(圖2)。

圖2 姜驛礦區鐵品位變化頻率曲線圖

3 地表工程JBT7地質特征

3.1 巖性特征

JBT7主要揭露了礦化體KHT1及KHT2(圖3)。

圖3 姜驛鐵礦JBT7素描圖

①殘、坡積物：覆蓋于剝土頂部。灰黃色，主要由粘土、砂及大量殘轉塊及少量植物根系組成。殘、轉塊巖性主要為綠泥石英片巖、絹云石英片巖，呈棱角狀，塊徑0.5cm～15cm。

②綠泥石英片巖：灰綠色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要由石英、綠泥石和少量絹云母組成。

③磁鐵礦化綠泥石英片巖：灰綠色，灰黑色，具鱗片變晶—隱晶質結構，巖石風化較強，主要由磁鐵礦、綠泥石及石英等組成。巖石具磁鐵礦化，磁鐵礦主要呈網脈狀分布。

④絹云綠泥石英片巖：灰色、灰綠色，鱗片變晶結構，片狀構造，主要由石英、綠泥石、絹云母等組成。巖石局部具弱磁鐵礦化，磁鐵礦呈星散狀分布。局部揉皺發育。

⑤磁鐵礦石：灰黑色，微晶—隱晶質結構，致密塊狀構造，礦石礦物主要有磁鐵礦、褐鐵礦等，脈石礦物為隱晶質暗色礦物。

從巖性描述中可以了解到，組成礦層與圍巖的礦物成分差異較大。礦層中主要礦物有磁鐵礦、褐鐵礦等，磁鐵礦呈致密塊狀、脈狀分布；圍巖中主要礦物有石英、綠泥石、絹云母等，局部含少量磁鐵礦，磁鐵礦呈星散狀分布。

3.2 礦體產狀及礦體與圍巖的接觸關系

磁鐵礦體規模較小，產狀主要受圍巖片理和節理控制，呈脈狀，局部呈不規則網脈狀、不規則分枝狀，脈寬5厘米至數米，往下延伸至深部。

圍巖主要為綠泥石英片巖、絹云石英片巖等，局部具弱磁鐵礦化，性脆，受力后易沿片理面裂開，或形成次生節理。

礦化體中高品位礦體、礦脈與圍巖接觸部位較平整，界線清楚(照片1)。

通過野外觀察，礦體與圍巖是由不同的地質作用形成的，礦體形成時代明顯晚于圍巖。

照片1 高品位磁鐵礦脈

3.3 取樣分析結果

根據礦化特征，對礦化層采集了化學樣控制，分析結果為(表2)：

表2 取樣分析結果表

分析結果顯示：

(1)礦體與圍巖磁鐵礦品位相差較大。非礦樣品H9鐵品位僅0.37ω%，而礦石樣品H10鐵品位達48.17ω%。

(2)礦層中含鐵礦物主要為磁鐵礦，如H10 磁體礦占有率為95.27%。

將工程JBT7所揭露的礦體特征與礦區礦化體一般特征比較，JBT7礦體有品位高、與圍巖接觸面平整、產狀受圍巖片理和節理控制的特點(如表3)，與礦區礦(化)體一般特征不同。

表3 JBT7礦體特征與礦區礦化體一般特征對比表

4 成因探討

綜上所述，姜驛礦區局部存在的高品位磁鐵礦，可能是由后期隱伏的基性—超基性巖漿活動，經過巖漿分異作用，形成富磁鐵的礦漿，在構造作用壓力下，沿小斷層、片理面、節理面等較薄弱的部位貫入，形成了巖漿分異—貫入礦體。

參 考 文 獻

[1]云南省地質調查院.云南省牟定縣冷水塘、大平地—大民太磁異常區鐵礦地質勘查報告[R].2012.

[2]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].2012.

[3]楊云保，唐永虎，徐惠長等.固體礦產勘查技術[M].北京：地質出版社，2007.