里竹山鐵礦地質特征及成因

胡興濤，李仕斌，楊俊楠

（云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南 昆明 650216）

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區地層主要為馬鄧巖群外麥地巖組（Pzw）變質巖系。區內地層劃分為a、b、c三個非正式巖性段，但緊出露a、b兩個非正式巖性段，由于各巖段已發生多期構造（褶皺）變形，并被順層韌性或脆韌性剪切帶分隔，致使三個巖性段表現在空間上呈成層無序巖塊拼貼，新老疊置關系不清。

圖1 礦區主要地質特征

1.1.1 外麥地巖組b巖段（Pzwb）

分布于礦區中偏南西部。以一套呈間層狀產出的灰、深灰色絹云石英千枚巖、結晶硅質灰巖、變質石英砂巖為主，間層條帶狀含炭泥質硅質巖、絹云千枚狀板巖、砂質板巖和炭質絹云千枚巖為特征。各巖層之間多為斷層接觸，并具間隔狀糜棱巖化。碳酸鹽巖、硅質巖及炭質層多呈似層狀、透鏡狀展布，構成該巖性段的主要標志。

1.1.2 外麥地巖組c巖段（Pzwc）

分布于礦區北東部。該巖段主要以一套灰、深灰、灰黑色千枚巖系列間層淺灰色變質石英砂巖為特征。巖石類型有：千枚巖、變質石英砂巖、鈉長綠泥絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖、變質粉砂巖及少量千枚狀板巖等。巖層間多為小型脆韌性剪切或斷層分隔，并發育有間隔狀糜棱巖化帶。

1.2 構造

區內表部構造變形較強，區域或礦區處于“哀牢山造山帶外帶”近中段部位。區域上哀牢山和九甲韌（脆）性剪切帶由北東向南西的逆沖推覆造山、兼左行韌性剪切作用，使區域或礦區遭受多期構造變形，處于中深層次的順層或具分劃性的韌性剪切糜棱巖化帶，構成多條縱向分隔礦區不同巖石類型或巖性段的邊界；隨著中深構造的抬升，各巖性段內的巖石或巖層又被不同規模的淺部順層韌脆性碎裂巖帶復雜化，使礦區總體構成一個在基底構造控制作用下的單斜構造樣式；總體巖層或千枚（板）理走向310°～340°，傾向北東，傾角30°～55°。礦區控礦構造F1發育于礦區中部，呈北西向（礦區北部轉為南北向）展布，南北兩端延出礦區外，至昆崗磁鐵礦一帶，斷層延續性較好，但受到后期多條平行的北東向平移斷層的錯段，錯距120m～300m不等，形成“疊瓦狀”構造，F1斷層總體走向不變。

1.3 巖漿巖

礦區內巖漿巖為華力西期的產物，出露于礦區中部，假厚度17.6m～140.76m不等，地表巖石蝕變較強不易辨認，從鉆孔中可見其為Ⅰ號礦體的直接或間接頂板，標志面或劈理面與F1基本一致，呈似層狀“整合”于馬鄧巖群外麥地巖組中，并與圍巖產生相同的低綠片巖相變質特征，與Ⅰ號礦體成礦關系密切。主要巖性為變質輝綠巖：灰綠色，變余輝綠結構，塊狀、杏仁狀構造。礦物成分由纖閃陽起石化輝石（30%）、綠泥石化黑云母（5%）、基性斜長石（50%）組成；副礦物組合為榍石、綠簾石等。總體巖石被構造擠壓成板狀體，平行圍巖千枚理（S1）分布，空間上巖體略呈似層狀產出，具弱黃鐵礦化，與圍巖呈“整合”接觸。

1.4 變質作用

區域屬安定—和平變質帶，花山街至變質亞帶，礦區位于花山街至變質亞帶中偏北西部位。變質體主要為古生界馬鄧巖群外麥地巖組（Pzw）。從區域基礎成果資料分析，該亞帶經受了華力期至印支早期的主變質和印支中期的疊加變質。華力期至印支早期的主變質形成的巖石類型以千枚巖、變質砂巖類為主，其次為結晶灰巖、變質硅質巖、變質基性火山巖類。印支中期的疊加變質變質作用形跡，疊加在早期以千枚理（S1）為變形面，形成軸向北西或南東的緊閉褶皺和分劃性脆韌性—韌脆性剪切帶上。具體表現為軸面劈理（S2）之劈理域和剪切劈理（S2）中，有顯微鱗片狀絹云母、綠泥石和微細粒石英新晶定向排列產出。

2 礦床特征

2.1 礦體地質特征

主礦體（Ⅰ號）分布于礦區中部的F1斷層破碎帶內，主要呈脈狀、似層狀，局部呈透鏡體狀產出于順層脆韌性剪切蝕變帶中，產狀與上下圍巖（馬鄧巖群外麥地巖組b、c巖段之蝕變輝綠巖、變質石英砂巖、絹云石英千枚巖夾深灰、灰黑色絹云千枚巖）的千枚理（S1）基本一致。一般產于礦化帶靠假頂板蝕變輝綠巖一側（即靠F1斷層上盤的一側），礦體走向為北西—南東向（340°～360°），北部變為近南北向；傾向50°～105°，傾角43°～51°，平均79°∠45°。Ⅰ號礦體控制走向長1660m（4線～20線）、傾向最大延深480m（6線）、最大埋深285m（6線）。單工程礦體厚度1.87m～46.16m，平均厚度11.86m，厚度變化系數83.98%，屬厚度變化不穩定型礦體；單工程礦體品位TFe11.31%～35.41%，平均品位TFe27.68%，品位變化系數21.47%；mFe3.13%～31.32%，平均品位mFe15.80%，品位變化系數45.67%，屬有用組分分布均勻型礦體。

礦體以磁鐵礦為主，礦體圍巖、夾石主要為輝綠巖、弱鐵礦化變質石英砂巖、千枚巖、石英千枚巖等。未見有明顯經濟意義的伴生礦產。

2.2 礦石質量

2.2.1 礦物組成

據野外觀察及選礦試驗報告，礦石中主要金屬礦物為磁鐵礦、半假象—假象赤鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、偶見菱鐵礦；脈石礦物以石英為主，次為綠泥石、一水硬鋁石及少量絹云母和磷灰石，其它微量礦物見鋯石、金紅石、黝簾石等。

磁鐵礦：黑、褐黑色，自形、半自形等軸粒狀，晶體粒牙細小，大多在0.02mm～0.1mm之間。概括起來，礦石中磁鐵礦主要以下列三種形式產出。

呈稠密浸染狀，微細的磁鐵礦緊密鑲嵌構成集合體，其體積含量多在75%以上，局部可過渡為致密狀集合體。

呈浸染帶狀嵌布在脈石中，與脈石之間的共生關系較為復雜，同時條帶寬度也變化較大，寬者可達0.50mm以上，窄者小于0.06mm。

中稀疏-星散浸染狀散布在脈石中，部分與褐鐵礦混雜交生，粒度除個別可至0.20mm左右以外，一般小于0.06mm。

礦石結構主要有磁鐵礦與赤鐵礦組成的它形粒狀結構、自形粒狀變晶結構、它形粒狀變晶結構；赤鐵礦交代磁鐵礦而形成的交代網狀結構、環狀結構等。

2.2.2 結構、構造

礦石構造主要有浸染狀構造、塊狀構造、片狀構造、網脈狀構造及皮殼狀、星點狀、團塊狀、條帶狀構造等。磁鐵礦呈稠密浸染狀分布，形成浸染狀、塊狀構造；褐鐵礦呈網脈狀分布，形成網脈狀構造；礦石中綠泥石、絹云母定向排列，形成片狀構造。

2.3 礦體圍巖及夾石

區內Ⅰ號礦體圍巖主要為蝕變輝綠巖和變質石英砂巖、石英巖與絹云石英千枚巖、千枚巖等，礦體夾石為磁鐵礦化、赤鐵礦化變質粘土，磁鐵黑云石榴角巖和變質砂巖等。礦體假頂板為劈理化玄武巖，礦體假底板巖性主要為馬鄧巖群外麥地巖組c巖段（Pzwc）下部的淺灰、灰黃色變質粉砂巖、變質石英砂巖及灰色絹云石英千枚巖和間層深灰、灰黑色絹云千板巖。

礦體近礦圍巖蝕變組合主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化等，其中褐鐵礦化與成礦關系較密切，是野外尋找鐵礦體的宏觀標志。

礦石化學成分。礦區組合樣分析測試結果：鐵礦石中主要化學成分含量—TFe30.41%、FeO7.80%、Fe2O334.81%、SiO225.17%、Al2O311.75%、CaO1.98%、MgO0.59%、MnO8.13%、Na2O0.07%、K2O0.12%、As0.0006%、S0.02%、P0.26%、Cu0.031%、Au0.12g/t、Ag2.00g/t、Ig8.61%、TFe/FeO3.90%、堿性系數0.07%。

從上述鐵礦石的化學成分特征分析，礦石中幾個主要氧化物含量均較低，有害雜質中SiO225.17%（＞18%）、P0.26%（＞0.25%），超過了允許含量（其他均未超過允許含量），為高硅、中磷、低硫礦石，按鐵礦一般工業指標要求，礦石質量只達到需進行選礦的鐵礦石標準。本區礦體的堿性氧化物（CaO+MgO）與酸性氧化物（SiO2+Al2O3）比值為0.07（小于0.50），應屬酸性礦石。

3 礦床成因

3.1 礦床成因

里竹山磁鐵礦熱液作用極為明顯，在含磁鐵蝕變輝綠巖及破碎帶中均發育強烈而普遍的規劃，褐鐵礦化、絹云母化等熱液蝕變。根據鉆孔資料，磁鐵礦主礦體富存于灰綠色蝕變輝綠巖或黑云石榴角巖，磁鐵礦呈脈狀、侵染狀及致密塊狀。根據礦床中的磁鐵礦化成分和礦體特征，筆者認為該礦床應屬于巖漿結晶分異作用形成的富鐵殘余巖漿冷凝，后期變質改造疊加礦床。

3.2 找礦標志

（1）含礦破碎帶（鐵帽標志）：磁鐵黑云石榴角巖和地表風化堆積的褐鐵礦團塊或碎塊，是找礦的最直接標志之一。

（2）蝕變輝綠巖作為鐵礦體的直接或間接頂板，是礦區找礦的另一個重要標志。