云南東部磁鐵礦化玄武巖地質(zhì)特征及找礦遠景分析

蒲利國，張賢峰，鄭義舟

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)勘查院，云南昆明 650216）

云南東部玄武巖主要為二疊紀峨眉山玄武巖，為趙亞曾(1929)創(chuàng)名于四川峨嵋山。二疊紀峨嵋山玄武巖大面積分布于揚子地臺西緣，在川滇黔桂等省一個大約50×104km2菱形區(qū)域大量出露，受區(qū)域性深大斷裂控制(圖1)，被國際地質(zhì)學界認為全球為數(shù)不多的幾個大火成巖省（LIPs）之一。玄武巖北界大致為道孚—小金—理縣一線，西界金沙江東側(cè)，東北部已接近萬縣—豐度段長江邊上，東部邊界貴陽東北部的福泉—翁安一線，東南部廣西西北部，南部到越南北部（圖1）。

按照2012 年云南省大地構(gòu)造分區(qū)圖，研究區(qū)位于揚子陸塊區(qū)（一級構(gòu)造單元，Ⅵ）上揚子陸塊（二級構(gòu)造單元，Ⅵ-2）西南緣，地跨滇東被動陸緣（Ⅵ-2-4，Pz）和康滇基底斷隆帶（Ⅵ-2-11，Pt2）兩個三級構(gòu)造單元。工作區(qū)分屬6個四級大地構(gòu)造單元。

1 云南東部玄武巖地質(zhì)特征

1.1 云南東部玄武巖分布特征

（1）空間分布特征。按照噴發(fā)時間、特點、構(gòu)造背景和巖石組合的差異，張云湘（1988）和宋謝炎（1998，2002）將峨嵋山玄武巖分布區(qū)劃分為三大巖區(qū)：東巖區(qū)(昭覺—小江斷裂帶)、中巖區(qū)(攀枝花—西昌裂谷帶)和西巖區(qū)(分布于鹽源—麗江一帶)。云南東部基性玄武巖屬于東巖區(qū)，該區(qū)玄武巖巖性較為單一，主要為高鈦玄武巖。其出露面積約4.2×104km2，是峨眉山玄武巖陸相區(qū)出露最完整分布最廣泛、噴發(fā)旋回最多的地區(qū)。

（2）玄武巖噴發(fā)(溢)時間。滇東峨眉山玄武巖層序上劃歸上二疊統(tǒng)，稱玄武巖組，總體上假整合于下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r之上。上覆地層大部為宣威組、龍?zhí)督M，小江斷裂附近則為下三疊統(tǒng)飛仙組或下侏羅統(tǒng)祿豐組。據(jù)攀西裂谷報告，玄武巖K-Ar年齡值在219Ma～237Ma間，所以該區(qū)玄武巖噴發(fā)(溢)時間始于早二疊世茅口期末，主體噴發(fā)時間為晚二疊世早期，然后逐漸減弱，終止于龍?zhí)锻砥凇Ｒ虼似鋰姲l(fā)年齡應(yīng)該等于或小于龍?zhí)督M（253Ma～258Ma）。

1.2 云南東部玄武巖巖性單元劃分

云南東部玄武巖西高東低，總的趨勢是由西向東減薄。且具多旋回中心—裂隙式噴發(fā)—噴溢以及斷裂構(gòu)造控制噴溢的特征，因此在不同區(qū)域火山活動的強弱，噴溢口的分布及其產(chǎn)物的演化階段和方向性也造成了玄武巖各巖性段具有不同厚度，巖性也具有較大差異性。本文主要采用涉及滇東地區(qū)1/20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，對云南東部基性玄武巖巖性單元進行劃分。總體來講，滇東基性玄武巖自下而上巖性分布主要為：底部主要為火山角礫巖，中部主要為斑狀玄武巖為主，上部多為致密塊狀玄武巖夾杏仁玄武巖，局部有凝灰?guī)r及含碳沉積巖夾層。

1.3 云南東部玄武巖巖石特征

從上述巖性單元特征及區(qū)調(diào)報告中可看出本區(qū)玄武巖主要由角礫狀玄武巖或角礫熔巖、堿玄巖、堿性玄武巖、斑狀玄武巖、致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、凝灰?guī)r、玄武安山巖等組成。

（1）角礫狀玄武巖或角礫熔巖：

①角礫狀玄武巖：呈暗綠色、淺灰綠色，具棱角狀，角礫大小一般在0.2～2cm，含量約30%～80%，角礫成分主要由致密狀、杏仁狀玄武巖組成。

②角礫熔巖：暗綠、灰紫、灰白色等雜色，角礫為棱角一次棱角狀，大小一般在0.5～1.5cm，含量約20%～70%。角礫成分主要是杏仁狀半晶質(zhì)玄武巖或蝕變玄武巖(致密狀玄武巖)。

（2）堿玄巖：僅見于東川市大坪子。深灰、灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為柱粒狀結(jié)構(gòu)，個別呈似粗面結(jié)構(gòu)、玻基結(jié)構(gòu)。斑晶為透輝石、霞石、黝方石等。

（3）堿性玄武巖：出現(xiàn)在小江斷裂北段。黑、鐵灰色，具嵌晶含長結(jié)構(gòu)及輝綠結(jié)構(gòu)。礦物成分為斜長石、含鈦普通輝石、橄欖石、鉀長石等。

（4）斑狀玄武巖：灰色、深灰?guī)ЬG色，斑晶多時為淺灰色，聚斑為灰白色，塊狀。斑晶以斜長石為主，斜長石斑晶普遍蝕變。具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具半晶質(zhì)嵌晶結(jié)構(gòu)，變余半嵌晶結(jié)構(gòu)等。

（5）致密狀玄武巖：為玄武巖系的主要巖石類型，各旋回普見，柱狀節(jié)理發(fā)育。深灰—灰黑色、深灰綠色，風化呈黃綠色，塊狀。具間粒—間隱結(jié)構(gòu)、交織結(jié)構(gòu)等。

（6）杏仁狀玄武巖：為玄武巖系的主要巖石類型，各旋回均可見，常與致密狀玄武巖構(gòu)成噴發(fā)韻律層，成分與致密狀玄武巖相當。杏仁形態(tài)一般為渾圓、橢圓或長圓形。

（7）凝灰?guī)r：多為紫紅色，主要由殘余玻屑、火山凝灰物質(zhì)、次生粘土、石英等組成，成分混雜。

（8）玄武安山巖：淺棕—黃綠色，斑晶為斜長石、基質(zhì)斜長石、玻璃質(zhì)、不大于10%的金屬礦物，具玻基斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

1.4 區(qū)域航磁異常特征

云南磁場具有明顯的分區(qū)分帶性，反映出云南是由幾個不同特征的磁性塊體鑲嵌起來的。滇中及滇東航磁異常特征為：綠汁江斷裂以西以大片正異常為主，異常強度大、形態(tài)復雜，總體呈南北向展布；綠汁江斷裂以東至普渡河斷裂，磁場則由負背景上的團塊狀、橢圓狀及長圓狀正負伴生的異常群組成，異常范圍較小、強度不大，以南北向為主。往東至永善—宣威—彌勒一線地區(qū)，為強度大、范圍大的躍變磁場，該區(qū)魯?shù)椤獤|川地區(qū)就是大范圍重力低，航磁為強度高的躍變異常集中分布區(qū)，反映地殼深部較強烈的坳陷活動，沿小江、普渡河等斷裂華力西期基性火山巖大量噴發(fā)，構(gòu)成揚子地臺西緣活動地塊的一部分。再往東至黔西磁場即變得簡單、平靜，并以負磁場為主。

2 云南東部玄武巖礦化特征

2.1 礦化玄武巖區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)礦化玄武巖主要為峨眉山玄武巖組中上部致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、致密狀(含杏仁)玄武巖。

（1）杏仁狀玄武巖：杏仁形態(tài)一般為渾圓、橢圓或長圓形，大杏仁多為不規(guī)則形。充填物以粘土、綠泥石、石英為主。在大杏仁體中常見同心狀構(gòu)造，邊部為綠泥石、綠簾石，中心為石英，有時為自然銅。

巖石具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具填間結(jié)構(gòu)。金屬礦物由粒徑不大于0.12mm的磁鐵礦(1%～5%)和赤鐵礦(1%～2%)及極少量黃銅礦組成，星散分布。磁鐵礦呈他形粒狀，個別呈自形—半自形粒狀，顆粒細小，分布不均勻。

（2）致密狀(含杏仁)玄武巖:各旋回普見，柱狀節(jié)理發(fā)育。深灰—灰黑色、深灰綠色，風化呈黃綠色，塊狀，為主要礦化巖石。

巖石具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具填間結(jié)構(gòu)。金屬礦物由粒徑不大于0.1mm 的磁鐵礦(5%～10%)和少量赤鐵礦及極少量黃銅礦組成。磁鐵礦呈他形粒狀，少數(shù)呈自形—半自形粒狀，分布不均勻。赤鐵礦呈他形粒狀。黃銅礦呈他形粒狀零星分布。

2.2 礦化玄武巖地磁異常特征

（1）磁異常特征。根據(jù)1/5 萬路線地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，及1∶1萬磁法物探剖面測量，區(qū)內(nèi)磁異常特征總體上可以概括為：磁異常分布廣泛、強度高、形態(tài)復雜、雜亂中透顯規(guī)律。

①磁異常分布廣泛：工作區(qū)從南至北，各個剖面中磁異常普遍存在、分布廣泛，磁異常眾多；

②磁異常強度高：異常值范圍較大，峰值大于±3000nT 的異常較為常見，整個工作區(qū)磁異常最低值達-11678nT，最高值達12235nT；

③磁異常形態(tài)復雜：區(qū)內(nèi)磁異常除連續(xù)磁異常外，單點（或少數(shù)點）跳躍現(xiàn)象較為普遍，局部與連續(xù)異常之間疊加、組合現(xiàn)象普遍，僅個別剖面段以單一的正異常或負異常存在；

④雜亂中透顯規(guī)律：結(jié)合異常分布的區(qū)域性特征分析，異常表現(xiàn)出以下特點：

a.局部跳躍性異常特征：在玄武巖類巖石出露區(qū)域大都有強度較高的磁場跳躍、梯度變化強烈現(xiàn)象，當巖體出露地段地形起伏較大時，下坡位置往往出現(xiàn)強度較高的負異常。

b.異常疊加特征：相鄰的多個局部異常在平面上往往是一個規(guī)模較大的異常，表現(xiàn)為一個主體異常疊加多個局部異常的組合特征。

c.正負伴生特征：測區(qū)絕大部分異常均表現(xiàn)正負伴生現(xiàn)象，單個異常正異常出現(xiàn)在南端，負異常出現(xiàn)在北端；在正異常區(qū)（段）北部應(yīng)該有負異常區(qū)存在，負異區(qū)（段）南部應(yīng)該有正異常區(qū)存在。

上述磁場特征的描述說明，工作區(qū)屬于地表磁性物質(zhì)較多的復雜磁異常區(qū)，區(qū)內(nèi)無其它地層，構(gòu)造因素相對磁性巖體異常較小。

（2）磁異常分類。根據(jù)本次剖面磁異常特征，將磁異常分為三類：

Ⅰ類異常，推測由已知較強—強磁性巖體引起的磁異常：在地域上磁異常連續(xù)性較好、正負異常相伴、異常峰值較高、地表有強磁性巖體出露，具深源異常特征，磁性巖體出露時峰值高幅跳躍，推測由已知較強—強磁性巖體引起、尋找超貧磁鐵礦前景較好的磁異常。

Ⅱ類異常，推測由隱伏較強—強磁性巖體引起的磁異常：連續(xù)性好，峰值相對較高，地表未見巖體出露，推測由隱伏較強—強磁性巖體引起、具有尋找超貧磁鐵礦前景的磁異常。

Ⅲ類異常，推測由磁性中等—偏強巖體引起或性質(zhì)不明的異常：異常峰值較低于、在地域上磁異常有一定連續(xù)性，無磁性巖體出露，或異常峰值高，雖然有較強磁性巖體出露，但是連續(xù)性較差，延續(xù)長度較短，推測由磁性中等—偏強巖體引起或性質(zhì)不明、找礦意義不大的異常。

（3）重點找礦區(qū)域分析。剖面磁測工作結(jié)果，獲得大量與磁性巖體有關(guān)的磁異常，磁性強弱和規(guī)模大小不一，其中一些同一剖面和不同剖面的異常互有聯(lián)系。根據(jù)剖面磁異常結(jié)果，結(jié)合地理位置、地形地質(zhì)特征分析推斷，認為以下4 個地段（8 號線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子、9號線龍頭山彭家院子—邵坡梁子、10號線迤車黃家海子、11號線會澤大橋—石河梁子）具較好的尋找強磁性低品位磁鐵礦玄武巖前景，本文以8號線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子地段為例進行評述：

8號線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子地段：位于魯?shù)榭h龍樹鎮(zhèn)龍樹—麻布院子公路以東山嶺區(qū)，西起羅家灣子—麻布院子公路、東至吳家營，南起羅家灣子、北至麻布院子—牛家營公路，面積約3.3km2，8-3 號剖面通過山嶺西坡，剖面上有磁性巖體出露，多處采集磁參數(shù)標本具較強—強磁性，全鐵品位在8.78%～20.78%，平均12.87%，磁性鐵品位2.09%～8.12%，平均5.08%。實地觀測，巖體往東山坡方向延伸，磁異常地段與巖體出露位置吻合，山谷、平壩地段多為負異常，8-2 剖面通過山嶺北坡，為較為連續(xù)的負異常；推測該區(qū)域有一規(guī)模較大的強磁性巖體，引起范圍較大的磁異常，北邊為異常的負值區(qū)，周邊受其影響，出現(xiàn)不同規(guī)模和幅度的負異常，具較好的尋找玄武巖型超貧磁鐵礦前景（圖2）。

2.3 磁鐵礦化玄武巖礦化特征

本文所述磁鐵礦化玄武巖主要指全鐵品位在10%～20%，磁性鐵品為5%以上的玄武巖。磁鐵礦化玄武巖賦存于峨眉山玄武巖中上部致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、致密狀(少杏仁狀)玄武巖，巖石風化較強，呈風化、半風化狀態(tài)。

2.4 玄武巖磁鐵礦化規(guī)律

（1）成礦環(huán)境：研究區(qū)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通一曲靖斷裂控制，李家溝、大犁樹、老街子、大井五個噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。礦體賦存空間為峨眉山玄武巖中上部的致密狀、杏仁狀玄武巖比較發(fā)育地段。

（2）礦床類型：火山噴發(fā)型。

（3）礦化巖石特征：有利含礦巖石為致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖，巖石風化較強，地表多呈風化、半風化狀態(tài)。

（4）礦物組合特征：金屬礦物以磁鐵礦為主，其次有少量赤鐵礦及極少量黃銅礦。磁性鐵主要富集在地表半風化、風化致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖中，其分布規(guī)律不強，磁性鐵含量變化較大。

（5）控礦條件：

①地層、巖性、巖相古地理條件：礦體主要賦存晚二疊世峨眉山玄武巖中，含礦有利巖性為致密狀、杏仁狀玄武巖。巖相為海、陸相玄武巖巖石系列、巖性變化帶。

②構(gòu)造條件：區(qū)域性斷裂帶控制了玄武巖的分布，而超貧磁鐵礦就分布于玄武巖噴發(fā)中心附近。

③火山機構(gòu)：火山口對礦體空間位置有一定的控制作用，礦體一般位于火山口附近的火山洼地。

④噴發(fā)環(huán)境：區(qū)內(nèi)有海相、陸相及二者過渡海陸交互相玄武巖，相比之下，陸相玄武巖成礦條件較好。

3 礦化帶及找礦前景分析

3.1 研究區(qū)礦化帶圈定

根據(jù)礦化玄武巖分布區(qū)域及地質(zhì)特征的不同，將研究區(qū)礦化玄武巖區(qū)域分為魯?shù)榭h大山包—龍樹礦化帶，魯?shù)榭h龍頭山礦化帶，會澤縣西土—小米礦化帶和會澤縣石咀礦化帶。

3.2 找礦前景分析

通過研究，對云南東部基性巖貧磁鐵礦的找礦前景有以下認識：

（1）滇東地區(qū)玄武巖廣泛分布，為尋找玄武巖貧磁鐵礦提供了廣闊的空間。

（2）研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通—曲靖斷裂控制，李家溝、大犁樹、老街子、大井五個噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。顯示云南東部具有一定的玄武巖貧磁鐵礦成礦環(huán)境。

（3）本次對研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖，采用信息量法概算獲得磁鐵礦化玄武巖50.75×108t，對尋找基性巖貧磁鐵礦指示了重要信息。

4 結(jié)論

（1）滇東玄武巖地區(qū)磁鐵礦化主要集中于地表風化、半風化致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖中。

（2）研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通—曲靖斷裂控制，李家溝、大犁樹、老街子、大井五個噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。

（3）滇東玄武巖地區(qū)磁異常普遍存在、分布廣泛，磁異常眾多。

（4）通過對磁鐵礦化玄武巖的概算分析和成礦地質(zhì)環(huán)境分析，認為云南東部玄武巖貧磁鐵礦具有一定的找礦前景和資源潛力。