云南劍川拉渣坡礦區鈦鐵砂礦地質特征及成因淺析

魏蓉花，范永康，雷陽艾，陳云山

（云南省有色地質局三一0隊，云南 大理 671000）

近年來，隨著一大批鈦鐵砂礦床的涌現，云南省有色地質局三一0隊在劍川地區拉渣坡一帶發現了鈦鐵砂礦床并對其進行了詳查工作，提交了資源量。筆者以該礦床為基礎，認真分析研究區域地質背景、礦區地質特征、成礦規律、礦床成因、找礦標志等[1]。為下步區域上找礦、以及礦區太鐵砂礦的勘查和開發提供依據。

1 區域地質背景

劍川縣拉渣坡鈦鐵砂礦大地構造位于青藏～滇緬～印尼巨型“歹”字形構造體系中部，唐古拉～昌都～蘭坪～思茅褶皺系，云嶺褶皺帶及松潘-甘孜褶皺系，中甸褶皺帶和揚子準地臺褶皺系，麗江臺緣褶皺帶夾持部位，地處麗江臺緣褶皺帶帶內，黑惠江斷裂東側，牛街～九河成礦帶。早古生代時期該區被抬升為熱帶淺海區，沉積了一套紫紅色淺海～濱海相砂頁巖建造，加里東運動使全區上升，至中泥盆世下沉，堆積作用一直延至早二疊世[2]。受華力西升降運動影響，黑惠江大斷裂亦在此時復活，發生大量海底基性火山的噴發，噴發間隙堆積了泥質碎屑物及碳酸鹽，玄武巖冷縮后形成的構造，裂隙、節理中富集形成銅（化）礦體，加之構造運動伴有淺成—超淺成的巖體侵入，各種成礦金屬元素在有利的部位富集，形成了多金屬成礦帶。

（1）地層。勘查區出露地層主要為奧陶系下統向陽組（Ox）：灰白色砂巖、黃綠色頁巖夾泥質細砂巖、砂礫巖、礫巖等；泥盆系下統青山組（D1q）：中、上部為灰白色厚層狀、塊狀灰巖夾白云質灰巖及角礫狀灰巖；下部為深灰色中、厚層狀、塊狀灰巖夾生物礁灰巖；石炭系上統（C3）：上部為淺灰白色中厚層狀、薄層狀純灰巖，有基性巖脈穿插。中、下部灰色、淺灰色厚層、塊狀灰巖及生物灰巖；二疊系玄武巖組；下第三系寶相寺組（Eb）紫色、黃褐色中、粗粒長石石英砂巖、礫巖、砂等；第四系（Q）坡積、殘積沙土、洪積砂泥及巖塊等松散堆積物。

（2）構造。研究區東邊為紅河-洱海大斷裂，北靠金沙江大斷裂、西鄰黑惠江斷裂東側，石鼓變質巖群南端，東連雪龍山變質巖群，處于石鼓-點蒼山地背斜東翼，“W”字形褶曲向斜中。主要由華力西、印支、燕山構造層和喜山構造層組成，反映在下古生代至中、新生代的沉積物上，沿斷裂形成明顯的界線。格咱河斷裂，小金河斷裂與麗江-木里隱伏斷裂交匯于勘查區北西端，麗江-木里隱伏斷裂由北向南延至洱海（洱海斷裂）。勘查區主要發育有北北東向的北登次級斷裂（F1）和后期近東西向的雙龍村斷裂(F2)。

（3）巖漿巖。區內巖漿活動強烈，勘查區70%的面積分布有華力西期基性火山巖、喜山期堿性噴出巖。基性火山巖由玄武巖、玄武質火山角礫巖、斑狀玄武巖及凝灰巖類組成，巖石復雜具一定成層性及韻律性，分三個噴發旋回，顯示出由弱到強、最后再減弱的趨勢。喜山期堿性侵入巖體分布在礦區中部桃李村至磨房箐一帶，長1100m，寬100m～200m，呈北北西向產出，呈大脈狀侵入玄武巖中。巖性為石英正長斑巖，具斑狀結構，基質為半自形粒狀結構，主要成分為正長石60%～83%，其次為石英、黑云母、輝石。基性侵入巖主要是海西期基性巖體（υ43）：由輝長巖、鈉黝簾石化石英輝長巖，纖閃石鈉黝簾石化石英輝長巖組成，呈巖脈、巖床狀侵入于古生代二疊系下統的地層間，鈦鐵礦物成浸染狀、散點狀和星點狀分布于巖脈和巖體頂部，干海子一帶的巖脈和巖體呈北西～南東向展布，呈巖床產出，其中輝長巖-輝綠巖對鈦、鐵礦床成礦十分有利。喜山期（β6）侵入—噴溢的灰綠色致密塊狀斜長苦橄巖、苦橄玄武巖、橄班玄武巖、玄武巖、杏仁狀玄武巖。

2 礦床地質特征

勘查區共圈定了鈦鐵砂礦體2個，編號為V1和V2。鈦鐵砂礦主要來源于區內及區域上分布有輝長-輝綠巖及基性火山巖體，經風化、剝蝕、搬運后賦存于有利地形部位，再進一步的富集形成鈦鐵砂礦體。礦體主要位于輝綠輝長巖體上部的風化殼中（見下圖）。

2.1 礦體產出特征

V1礦體賦存于輝長-輝綠巖體上部風化殼表層中，平緩鋪覆于基巖之上，呈面型裸露地表，礦體多為灰綠色、褐紅色輝長巖風化粘土及灰黃灰白色輝長-輝綠巖風化砂土混雜；V2礦體賦存于賦存于VⅠ坡殘積物混雜鈦鐵砂礦體之下，輝長-輝綠巖體上部風化殼中，平緩鋪覆于輝長-輝綠巖體之上，呈面型分布，礦體為灰綠色，灰黃白色中粗粒米糠砂土狀，半風化碎土塊狀。

圖1 鈦鐵砂礦0號勘探線典型剖面圖

V1礦體東西寬約250m，南北長大于300m，總體傾角較緩，產狀315°/8-10°左右，控制垂厚0～6.01m之間，平均厚度2.03m，平均品位19.62kg/m3；V礦體位于V1礦體之下，總體傾角較緩，產狀與V1礦體基本一致，控制垂厚2.09m～32.28m之間，平均厚度13.28m，平均品位14.38kg/m3，伴生磁鐵礦平均品位4.56kg/m3。

2.2 礦石質量

鈦礦物主要是鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，其次為銳鈦礦，鐵礦物主要為磁鐵礦，其次為褐鐵礦、赤鐵礦和假象赤鐵礦；硫礦物主要為黃鐵礦。脈石礦物主要為粘土礦物（如高嶺石、水云母、蒙脫石等），其次為碎屑礦物（石英、長石、白云母等）和鐵質礦物等（見下表）。鈦鐵礦、磁鐵礦、鈦磁鐵礦主要為半自形板狀結構，礦石多呈土狀構造和浸染狀構造，少量為星散狀構造。

表1 礦石中礦物組成及含量統計結果表

2.3 礦石類型和品級

礦石自然類型為風化砂礦型，礦床類型為風化殼殘坡積型鈦鐵砂礦床，主要鈦礦物為鈦鐵礦和鈦磁鐵礦，其次為銳鈦礦、金紅石。砂礦體礦石含量多大于15kg/m3，礦石品級均為工業礦石和低品位礦石。

2.4 礦床風化特征

基性巖風化殼普遍呈現三層結構的垂直分帶性，地表0m～6m為風化帶，6m～31m為氧化帶，主要生成大量氧化礦物，如鈦鐵礦，堆集成風化殼型鈦鐵砂礦。31m～44.20m為淋失帶，44.20m～121m為次生富集帶。以其不同的顏色、成分和含礦性特點相互區別，劃分為④殘坡積混雜砂礦層、③輝長-輝綠巖風化殘積砂礦層、②半風化淋濾層、①原生基巖層。

④殘坡積混雜砂礦層：主要由棕紅色灰巖風化粘土及灰綠色、灰黃白色輝長-輝綠巖風化粘土和砂、礫、巖屑組成，為次要含礦層，有用礦物解離度較差，一般厚1m～6.10m，平均厚度2.02m，最高品位36.19kg/m3，平均品位26.27kg/m3。

③輝長-輝綠巖風化殘積砂礦層：主要由灰綠色、灰黃白色輝長-輝綠巖風化粘土和砂、巖屑組成，為主要含礦層，有用礦物解離度較好，一般厚0.70m～32.28m，平均厚12.64m，最高品位33.08kg/m3，平均品位19.72kg/m3。

②半風化淋濾層：主要由灰綠色、灰黃綠色、灰黃白色、輝長-輝綠巖風化粘土和巖屑、砂、礫及致密塊狀碎塊組成，碎塊多為菱角狀、混圓狀，一般大小為20×20cm，最大40×60cm，為原巖頂部化學風化初期產物，厚度不穩定，一般厚度大于10m，有用礦物解離度差，最高含鈦鐵礦1.65kg/m3，平均含鈦鐵礦0.89kg/m3。

①原生基巖。主要為灰黃綠色、灰黃綠色致密塊狀、輝長-輝綠巖。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因淺析

礦床成因類型初步認為為含鈦基性巖粘土化風化殼（殘積）型鈦、鐵砂礦床。鈦鐵砂礦成礦時代為新生代（第三紀）。含鈦基性巖體在長期經受以化學風化為主的地質作用下，發生巖石崩解及其中活動組分被淋濾帶出，巖體表層呈現結構比較疏松的風化殼。由于巖體風化殼的發育，致使原生基性巖中呈分散狀態的而在風化環境下穩定的礦物，如鈦鐵礦、鈦磁鐵礦等，大大地富集起來，形成具有工業價值的風化殼型鈦鐵砂礦床。因此，基性巖風化殼發育是本區鈦鐵砂礦形成不可缺少的前提條件。含鈦基性巖體普遍發育粘土化紅土型風化殼，厚度一般l5m～20m，最厚達40余m。根據采樣化驗結果，在基性巖體表層的不同深度，隨著風化作用方式和強度的不同，Ca、Mg、K、Na、Si不同程度地被淋濾流失，愈接近地表，其氧化物含量顯著降低，相反，Fe203、AI2O3、TiO2則相對富集，符合巖體風化殼分帶之一般規律。勘查區含鈦基性巖風化殼發育時代，亦即風化殼型鈦鐵砂礦的形成時代，應為第三紀，而風化殼遭受剝蝕沖刷再堆積形成的坡積型、洪沖積型鈦鐵砂礦，初步認為礦床成因為風化殘坡積型。

3.2 找礦標志

（1）海西期基性輝長巖、輝長-輝綠巖體上部及附近是風化殼（殘積）型鈦、鐵砂礦礦床成礦的有利部位。

（2）物、化探異常濃集區。

（3）地形地貌低洼處的是坡積型鈦、鐵砂礦床成礦的有利部位。

（4）湖濱一河流利易重砂集積處是沖積型鈦、鐵砂礦礦床成礦的有利部位。