云南大紅山礦區魯格鐵礦地質特征及找礦方向

張武鵬，殷燦春，張達兵，張永彬

（1.云南銅業股份有限公司礦山研究院，云南 昆明 650051；2.玉溪礦業有限公司，云南 玉溪 653100）

云南大紅山礦區位于滇中區域所屬的新平大紅山群鐵銅多金屬成礦帶，區內產出特大型的大紅山鐵銅礦區鐵、銅礦床，區內磁異常特征表現為北東向，礦區外圍尚有多個磁異常，充分說明該區內找礦潛力較大。本文重點結合大紅山礦區成礦地質背景及成礦地質特征進行研究，對魯格鐵礦的成礦規律及找礦標志進行探索，提高礦床研究程度，為礦床下一步的勘查、開發提出重要的理論支撐及指導意義[1]。

1 區域地質背景

以紅河大斷裂將區內地層分為兩部分，南西側為混合巖化作用的哀牢山變質巖帶，北東側出露大紅山群和晚三疊世干海子組的兩套地層，其中大紅山群是一套古海底火山噴發-沉積變質巖系，富含鈉質火山巖及鐵銅礦。區內東西向、南北向及北西向構造活動十分強烈，其構造形跡和巖漿活動、變質作用既相互繼承又相互疊加，其中南北向構造對大紅山式鐵銅礦帶的分布進行控制，東西向構造對區內大紅山鐵銅礦床及其他伴生礦體的分布進行控制，北西向構造具有破壞作用。區內巖漿活動與各期次的構造運動相伴，在紅山期、龍川期、晉寧期、加里東期及燕山期均有體現，特殊的大地構造位置，加之構造活動與多期的巖漿侵入活動，為區內的成礦提供了條件，形成了大紅山式鐵銅礦床及外圍眾多銅、鐵等多金屬礦床、點。

2 礦區地質特征

2.1 地層

（1）三疊系上統（T3）分布于礦床東西礦段，按巖性的不同可分為2 段，舍資組下段（T3S1），主要分布于B172（A235）線以北及二道河以南地區。巖性主要為灰色厚層狀粗—中粒長石英鐘石英砂巖，局部夾泥質粉砂巖。干海子組（T3g）巖性主要為深灰色薄層—中厚層狀含炭泥質粉砂巖間夾長石石英細砂巖薄層，下部夾不穩定煤線其下與大紅山群（Ptd）呈角度不整合接觸。

（2）大紅山群（Ptd）按巖性組合、沉積韻律、變質程度及含礦性等特征劃分為肥味河組（Ptdf）和紅山組（Ptdh）；其中肥味河組（Ptdf）巖性以白云石大理巖夾炭質板巖為主，該組與魯格鐵礦的含礦地層紅山組（Ptdh）呈整合接觸；紅山組（Ptdh）主要分為上下兩層。上層巖性主要為塊狀角閃變鈉質熔巖，下層為石榴黑云角閃片巖，魯格Ⅳ4 鐵礦體主要賦存于上層。

（3）曼崗河組（Ptdm）僅出露底部于礦段的北東邊緣，中等變質海相中基性火山巖，為大紅山I 號銅鐵礦帶的層位，巖性為含綠簾角閃變鈉質熔巖、含角閃變鈉質層凝灰巖、石榴黑云片巖夾變鈉質凝灰、變鈉質凝灰巖夾片巖、白云石大理巖及片巖，I號礦帶中的鐵礦體，自南向北，由磁鐵礦至磁、菱鐵礦到菱鐵礦的變化規律。

圖1 云南大紅山區域構造綱要圖

圖2 云南省大紅山礦區縱V 線構造剖面圖

圖3 云南大紅山礦區魯格鐵礦平面圖

（4）老廠河組（Ptdl）頂部為條紋條帶狀黑云白云石大理巖，中下部為淺色石榴白云片巖夾變鈉質凝灰巖。

2.2 構造

大紅山銅礦西礦段產于底巴都背斜南翼的單斜地層中，背斜軸向南西西-北東東，以近于25 度的傾伏角向南西傾伏，軸面近似直立，兩翼對稱。背斜核部向兩翼依次出露曼崗河組（Ptdm2）、紅山組（Ptdh）、肥味河組（Ptdf）等地層。魯格鐵礦主要產于底巴都背斜的南翼西端。

魯格鐵礦位于東西向、北西向及南北向構造線的交匯地帶偏東西向構造帶內，以北西向F3 斷層規模較大，為大紅山銅礦區I 號含鐵銅礦帶東西礦段的自然邊界，斷層傾角64°左右，垂直斷距215m，使I 號含鐵銅礦帶平均垂直落差200m。

2.3 巖漿巖

礦區巖漿活動頻繁，存在多其次，既有火山噴溢作用，又有巖漿侵入作用，大紅山群地層，以一套鈉質火山巖為主，伴隨著小規模的巖漿侵入（石英鈉長斑巖），該期火山活動是“大紅山式”鐵銅礦床的主要物質來源。Ⅳ號鐵礦帶產于紅山組第三巖性段（Pt1dh3）角閃變鈉質熔巖。巖石為灰綠色，細粒、交織結構、斑狀結構，塊狀球狀、杏仁狀構造。主要礦物為鈉長石（50%～70%）、角閃石（10%～40%），次為黑云母（3%～7%）、磁鐵礦（5%～15%），少量磷灰石、鈦鐵礦。蝕變礦物有綠泥石。

2.4 圍巖蝕變

區內各類巖石及礦體，均經受了不同程度的變質和蝕變作用，經區域變質為主，其次為熱液變質和動力變質。主要蝕變類型有鈉長石化、絹云母化及碳酸鹽化，其次為硅化、電氣石化。其中早期鈉長石化，使鈉長石普遍交代了熔巖、火山碎屑巖、輝長輝綠巖中的基性斜長石。晚期鈉長石化表現為鈉長石對其它礦物進行蠶食交代現象，或引起巖石中鈉長石發生重結晶現象。鈉長石化在近礦圍巖中，對鐵礦物的富集起著促進作用。

3 礦床地質特征

3.1 礦體特征

魯格鐵礦產于紅山組（Ptdh）上部角閃變鈉質熔巖的中下部。礦體頂板為角閃變鈉質熔巖，底板為石榴角閃變鈉質熔巖、絹云角閃變鈉質熔巖。礦體頂底板圍巖及夾石中，一般含浸染狀、斑塊狀、星點狀粗晶磁鐵礦，礦體與圍巖多為過渡接觸，界線不明顯，但當富礦與圍巖接觸時，界線比較清楚。礦體多為似層狀、透鏡狀產出，礦體走向延伸斷續發育，礦體分為東西兩部分，中部為淺灰色含白云石變鈉質熔巖，導致礦體缺失。東部礦體分布于B96-B104 線間，傾向延伸往上無工程控制礦體邊界，深部延深至斷層FIV-10，西部礦體分布于B104-B112 線間礦體于106 線最為厚大，礦體走向方向被斷層FVI-2 斷層措斷，往西部延伸礦體分支變薄，礦體傾向延深方向，上部已控制至礦體邊界，礦體深部延深至斷層FIV-10。

3.2 礦石特征

魯格鐵礦礦石礦物為磁鐵礦和赤鐵礦。其中磁鐵礦呈自形、半自形，少量為他形粒狀，粒度0.2mm～0.3mm，呈顆粒毗連鑲嵌，稠密浸染狀均勻嵌布。赤鐵礦呈自形半自形，少量為他形粒狀，粒度0.1mm～0.2mm，呈顆粒狀毗連鑲嵌,稠密浸染狀均勻嵌布。脈石礦物石英呈半自形、他形粒狀，粒度0.1mm～0.2mm，呈顆粒嵌布于礦石或脈石中；鈉長石呈板柱狀及不規則粒狀，粒度0.4mm～0.5mm，呈板柱狀、粒狀嵌布于礦石或脈石中；角閃石呈不規則粒狀，粒度0.2mm～0.4mm，呈顆粒嵌布于礦石或脈石中。礦石結構為自形-半自形粒狀變晶結構，其次有赤鐵礦交代磁鐵的交代網狀結構，星點狀赤鐵礦變晶組成的環狀結構。礦石構造為浸染狀構造，塊狀構造（磁鐵礦）及星點狀構造（赤鐵礦）。

圖4 磁鐵礦鏡下照片

圖5 IV 鐵礦成礦模式圖

4 礦床成因分析

4.1 礦床控礦因素

（1）地層控礦：地層的含礦性是形成各類礦床的礦源基礎，曼崗河組石榴黑云片巖是大紅山Ⅰ號鐵銅礦帶的主要賦礦地層；紅山組角閃變鈉質熔巖是Ⅳ4 鐵礦體的賦礦地層，礦體的產狀與賦礦地層的產狀基本一致，地層對礦體的控制現象較明顯。

（2）火山噴溢中心控礦：Ⅳ4 鐵礦體靠近噴發中心部位，主要表現為在中心部位礦體和火山巖厚度較大，四周逐漸變薄至殲滅，礦物為磁鐵礦和赤鐵礦。

（3）巖性巖相控礦：Ⅰ號銅鐵礦帶受深色石榴黑云變鈉質（層）凝灰巖、石榴黑云片巖、不純白云石大理巖的控制，即受火山噴發—沉積過渡相的控制。

（4）火山噴發—沉積旋回控礦：Ⅰ號銅鐵礦帶產于曼崗河組旋回的中上部，屬火山噴發中晚期，在弱還原環境下成礦；在火山噴發中期，Ⅳ4 鐵礦體賦存于紅山組旋回的中部，礦體形成于氧化環境。

4.2 礦床成因分析

Ⅳ號礦帶鐵礦床成因與本區火山活動和巖漿侵入密切相關，屬火山氣液和巖漿熱液在充填交代作用下形成的礦床，火山熔巖中所含的氧化物、硫化物為與熔巖的硅酸鹽熔巖結晶期互不混溶所致，造就含礦熔巖的預富集，形成了大紅山式鐵銅礦床的物質基礎，鐵礦主要受紅山組地層控制。

5 結論

大紅山礦區魯格鐵礦床成因屬火山氣液加巖漿熱液充填交代鐵礦床，形成和分布嚴格受地層、構造、巖漿巖的控制，礦區區域地質背景、礦床地質特征及控礦地質條件，可作為魯格鐵礦的重要找礦標志。

（1）研究區內富鐵的變鈉質火山巖主要賦存于紅河斷裂與綠汁江斷裂之間，滇中中生代坳陷帶內，構造基本控制著新平大紅山一帶含礦鈉質火山巖系（大紅山群）。

（2）區內晚古元古界-早中元古界變鈉質火山巖系為大紅山式鐵銅礦重要的地層標志，其中鐵礦與中淺灰色堿中性變鈉質火山巖密切相關，鈉鐵隨著火山巖漿從基性向堿中性巖化逐漸富集，形成富鐵的變鈉質熔巖和火山碎屑巖，可作為尋找鐵礦的重要巖性標志。

（3）大紅山式鐵、銅礦受火山機構以及噴發沉積中心控制，鐵礦和銅礦基本圍繞火山活動中心分布，尋找火山噴發沉積中心及層火山機構，對于尋找魯格鐵礦具有重要意義。

（4）魯格鐵礦受次火山氣液加富型及后期改造疊加蝕變較明顯，以后期鈉長石化為主、碳酸鹽化為次形成褪色帶，形成后期交代充填鐵礦的重要圍巖蝕變標志，其次絹云母化、早期硅化也是次火山氣液加富型鐵礦的主要圍巖蝕變標志。

研究表明，魯格礦化帶沿礦床北西地段延伸較連續，部分鉆孔及坑道揭露礦體厚度較大，說明具有較好的找礦前景。其次，在魯格鐵礦區域地磁強度較大，背景值高，達數百至1000nT，說明大面積富鐵火山巖存在一級異常，因此魯格鐵礦周邊極有可能存在類似IV4 的鐵礦體，今后應加強對該地區的找礦勘查工作。