云南省寧蒗縣培德礦區鈦鐵砂礦地質特征及成因分析

王雁，陳忠

(昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明650093)

云南省寧蒗縣培德礦區鈦鐵砂礦地質特征及成因分析

王雁，陳忠

(昆明理工大學國土資源工程學院，云南昆明650093)

云南省寧蒗縣培德礦區鈦鐵砂礦位于揚子準地臺麗江臺緣褶皺帶內，鈦鐵砂礦體均覆于輝綠巖體之上，區內構造活動強烈。通過分析研究認為，寧蒗培德地區的輝綠輝長巖風化殼為該區尋找鈦鐵砂礦的有效地段且有良好找礦前景。

鈦鐵砂礦;地質特征;礦床成因

0 前言

鈦鐵礦至少占世界鈦原料來源的85%，是一種重要的礦藏資源。云南鈦鐵礦資源十分豐富，具分布廣、規模大、易采易選等特點，其在滇中、滇南、滇西均有分布，是僅次于鐵、錳的優勢礦種。據砂礦的成礦特征，云南的鈦鐵砂礦可分為以下3類:第1類為海西期輝長巖—輝長輝綠巖風化殼紅土型砂礦床;第2類為湖濱—河流沖積型砂礦床;第3類為海西—印支期臨滄復式巖體南段與二長花崗巖有關的河流沖積型鋯英石、獨居石、鈦鐵砂礦綜合型砂礦床［1-3］。培德礦區鈦鐵砂礦屬于第1類，本文通過野外調研和結合區域地質基礎，深入探討了礦床的成因和找礦標志，為后續該區找礦提供科學依據。

1 區域地質背景

在大地構造上，位于特提斯—喜馬拉雅構造域東緣的泛華夏大陸古生代—中生代羌塘—三江構造區、松潘—甘孜弧后褶皺系與揚子準地塊銜接部位，隸屬于揚子準地臺(Ⅰ)之麗江臺緣褶皺帶(Ⅱ)永寧—永勝臺褶束(Ⅲ)新村—培德臺穹(Ⅳ)，西與永寧—奉科營盤臺凹(Ⅳ)相接，東與阿家大河臺凹(Ⅳ)相鄰。位于三江成礦帶以東及攀西裂谷成礦帶西南側，程海—賓川斷裂(Ⅳ)與箐河斷裂(Ⅳ)夾持部位。區域構造活動頻繁，巖漿活動強烈(見圖1)［4］。

圖1礦區構造分區位置簡要

1．1地層

礦區出露地層主要有二疊系上統楊家坪組(P2y)，石炭系下統橫阱組(C1h)，泥盆系下統班滿到地組(D1b)，志留系下統龍馬溪組(S1l)，奧陶系下統(O1)，寒武系下統(∈1)，震旦系上統燈影組(Z2d)，在低凹、緩坡及翠玉河兩岸零星分布有殘積、洪積層;在輝綠巖上部大面積殘積鈦鐵砂礦(見圖2)。

1．2構造

由于受到程海—賓川斷裂與箐河斷裂的影響，礦區構造活動強烈;礦區構造主要表現為褶皺和斷裂。褶皺以培德背斜為主;斷裂以貓家村—培德斷層為主導，派生出其余11條性質不同的斷層;受培德背斜及貓家村—培德斷裂的影響，礦區構造形跡總體NE-SW向。

圖2礦區地層簡要

1．2．1褶皺

礦區構造復雜，其中以培德背斜為貫通全礦區的主要褶皺(見圖2)，為一不對稱的短軸背斜，長4 200 m，寬8 500 m;軸面為一個向北西突出的弧形，在北東端軸面產狀336(°)∠78(°)，南西端軸面產狀302(°)∠77(°)，向南東輕度傾伏;背斜北東端及南西端均延出區外。

1．2．2斷裂

貓家村—培德斷裂的多次活動，派生北西—南東向次一級斷裂，并切割各地層及輝綠巖體;區內斷裂主要為兩組:一組北東—南西向，以貓家村—培德斷裂為代表;另一組北西—南東向。

1．3巖漿巖

區內巖漿活動強烈，巖漿活動在空間上受區域構造控制。區內輝綠巖體侵入培德背斜兩翼各地層寒武系—石炭系間，呈巖墻群體出現，呈北東—南西向展布，順層或斜交侵入各地層。形態嚴格受斷裂、裂隙控制，并構成北東—南西向巖體群，局部巖體變大相連。

1．4圍巖蝕變

礦體與圍巖界線明顯。礦體產于海西期(βμ43)輝綠巖、輝長巖、輝綠玢巖風化殘積物層。圍巖主要為輝綠巖，輝長巖次之、少量為輝綠玢巖，蝕變主要有兩種:斜長石黝簾石化、絹云母化，輝石蛇紋石化;另有少量黑云母綠泥石化，鈦鐵礦蝕變為榍石;在礦體邊緣部位為白云巖、砂巖，少量蝕變為大理石化、變質石英巖化。

2 礦床地質特征

2．1礦體分布、形態及規模

海西期，區內地層中的剛性巖石受構造運動影響，形成規模不等之裂隙，為基性巖漿的侵入提供通道;在成巖過程中，受構造作用，巖體內部破碎;成巖后，受貓家村—培德斷裂再次活動的影響，巖體進行擠壓，巖體內部再次破碎，易于風化;在喜山期構造運動作用下，本區地殼抬升，破碎的含鈦基性巖在地表接受風化。

破碎后的輝綠巖體，近地表部分在化學、物理、生物等作用下，巖石裂解后其礦物解離及部分解離，部分溶解物質流失，有用礦物鈦鐵礦、磁鐵礦等就地或輕微移動后殘積，形成鈦鐵砂礦;由于礦區地形切割強烈，坡角較陡，鈦鐵砂礦出露地段地形坡度在20(°)～35(°)之間，造成礦體邊界含鈦輝綠巖風化殘積物與非輝綠巖風化殘積物混雜在一起，并順坡覆于輝綠巖石或其他巖石之上，因此在礦體邊緣地帶，礦體厚度相對較薄、品位較低。

總體上，礦體覆于巖體之上，順地形坡度面形展布，植被稀少，僅為零星低矮灌木;礦層分為全風化層及半風化層，其中全風化層占絕大部分，半風化層只占小部分，在局部地形切割較大地段，全風化層厚度較小，在地形坡平緩地段，全風化層厚度較大;垂直方向上，全風化層直接出露地表，半風化層在全風化層以下，半風化層以下是未風化的輝綠巖基巖。鈦鐵砂礦呈松散砂屑狀，面形分布;其中長石、輝石等部分風化成粘土。通過勘查，礦區共控制鈦鐵砂礦工業礦體6個(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ、Ⅴ)。本文主要敘述Ⅰ號礦體。

Ⅰ號礦體:產于Ⅰ號巖體上部。礦體產出標高1 880～1 510 m，高差370 m，由36個淺井、14條剝土控制，控制礦體長1 780 m，寬110～300 m，向南東延出礦區;鈦鐵砂礦呈灰黃、灰褐、淺灰、灰色或灰黑色，礦體依地形坡度呈層狀，近南北向面形展布;受F1斷層影響，礦體在水平方向發生小幅錯動，但未影響鈦鐵砂礦體的連續性。砂礦層最小厚度1．00 m，最大厚度3．50 m，平均厚度1．90 m;TiO2含量最低1．76%，TiO2含量最高5．08%，TiO2平均含量3．87%。

礦體基本由全風化輝綠巖殘積層組成，粒徑0．01～5．0 mm，其中以0．2～3．0 mm居多，含鈦基性巖風化后的輝石、斜長石、云母、透閃石、鈦鐵礦、磁鐵礦等礦物單體及其集合體，具弱磁性;礦層下部為半風化砂礦，厚0．1～0．5m，局部厚1．4 m;其厚度占砂礦層厚度的20．3%，砂狀物含量70%～30%，塊狀物為未完全風化的含鈦基性巖，大小為1 cm×1 cm～5 cm×6 cm，用鍾輕擊可碎成砂粒。2．2礦石組分及結構構造

礦物有鈦鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦，含量9．5%;斜長石、輝石、橄欖石、黑云母、絹云母、透閃石、綠泥石、綠簾石、蒙脫石、榍石、黝簾石、磷灰石，含量90%左右。

經掃描電鏡電子探針成分分析，鈦鐵礦含TiO248．455%～49．223%，含FeO 49．84%～51．632%，另外還含有少量MgO及MnO，見電鏡電子探針成分分析表(表1)及成分圖像(見圖3)。其粒度0．03～2 mm，最小＜0．01 mm。由于鈦鐵礦中鐵含量較高，且部分與磁鐵礦連生，有磁性，能引起磁異常。

表1 電鏡電子探針掃描成分分析結果%

圖3電鏡電子探針掃描成分影像

巖石結構構造主要是輝綠結構、斑狀結構，塊狀構造。

3 礦床成因

麗江臺緣褶皺帶(Ⅱ)的活動，培德背斜受東西方向進一步擠壓，造成不同時代地層剛性巖層(灰巖或白云巖等)形成以北東南西向為主的張性裂隙，在海西期成為基性巖漿的運移上升通道，并為巖漿的侵入提供侵位空間，含鈦巖漿冷凝過程中，形成鈦鐵礦等礦物，組成5條北東南西向含鈦輝綠巖體。

含鈦輝綠巖體形成后，受后期的構造活動影響，在碎裂作用下巖體破碎易于風化，受化學、物理、生物等作用，形成風化殘積層并砂化，礦物解離，部分可溶解礦物流失，鈦鐵礦等有用礦物就地堆積形成具工業價值的鈦鐵砂礦體。

4 結語

1)由于輝綠巖體分布較廣、且易于風化物，地表松散的含鈦輝綠巖為較明顯標志。

2)鈦鐵砂礦出露地表，呈松散砂狀，雨后水流沖刷帶走部分較輕礦物，留下的為鈦鐵礦、磁鐵礦等重礦物，易于發現。

3)由于鈦鐵砂礦含礦母巖為含鈦磁鐵礦化輝綠巖，與圍巖磁性差異較大，采用磁法掃面對礦體的圈定有直接指導作用。

［1］和麗芳．滇池西部鈦鐵砂礦成礦條件及控礦因素初探［J］．中國高新技術企業，2013(11):122－123．

［2］薛步高．云南鈦鐵礦地質特征及開發探討［J］．化工礦產地質，2001，23(1):53－58．

［3］張新松．云南祿勸甲甸鈦鐵砂礦地質特征及成因分析［J］．甘肅冶金，2013，35(5):72－74．

［4］云南省地質礦產局．云南省區域地質域［M］．北京:地質出版社，1989．

Geological Characteristics and Genetic Analysis of Ti-Fe Placer Deposits in Peide，Ninglang Country in Yunnan

WANG Yan，CHEN Zhong
(Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming，Yunnan 650093，Chian)

The research area is located in Yangtze paraplatform along with Lijiang platform-margin fold belt．The ore bodies are covered in the diabase rock mass with trong tectonic activities in the region．In our analysis，it is believed that weathered crust is a clue or favorable area sector for prospecting for Peide placer deposit．

Ti-Fe placer;Geologic feature;Deposit genesis

P618．31

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．011

2017－01－06

王雁(1987－)，男，山東棲霞人，在讀碩士研究生，研究方向:礦物學、巖石學、礦床學，手機:18468070752，E-mail:1078511742@qq．com;通訊作者:陳忠(1970－)，男，重慶人，博士，研究方向:表生地球化學與第四紀地質，E-mail: 243714208@qq．com．