云南富寧砂斗地區鈦鐵砂礦找礦前景淺析

易丙紅，盧玉喜，王 濤，李云飛，李 賓

(云南省地質調查院，云南 昆明 650216)

鈦礦具有重要的經濟性，對國家經濟、安全和科技發展具有重要意義。鈦資源是云南省優勢礦種之一，其中鈦鐵砂礦保有查明資源儲量居全國前列，主要分布在楚雄、昆明、大理、保山、西雙版納、彌勒、建水、廣南等地[1]。經過歷年地質勘查評價，發現滇東南富寧地區鈦鐵礦資源也較為豐富，其礦床類型以風化殼型殘坡積砂礦為主，主要產于富寧斷裂北東、里達斷裂以東印支期形成的“半瓦型”輝綠巖體風化帶中。2017-2020年相繼開展了砂斗幅1：5萬礦產地質調查工作，對圖幅內砂斗地區鈦鐵礦資源潛力進行了初步評價，具有良好的找礦前景。

1 地質特征

砂斗地區位于云南省文山州廣南縣與富寧縣交界部位，涉及富寧那勞、渭坤和廣南那玉、何家灣、砂斗、那莫等地。大地構造屬揚子陸塊區，上揚子古陸塊，富寧-那坡被動陸緣；成礦區帶屬華南成礦省、羅平-開遠(右江海槽)成礦帶、羅平-廣南-富寧(右江海槽)Au-Al-Hg-Sb-Cu-Fe-Ti-Mn礦帶。

1.1 地 層

區內地層以北西向富寧斷裂為界分屬東南地層區之富寧地層分區、個舊地層分區，圖1。

(1)富寧地層分區：分布在富寧斷裂北東側，主要出露泥盆系下-中統達蓮塘組(Dd)、泥盆系下統坡腳組(D1p)等。其中，達蓮塘組(Dd)為深灰、灰色中-薄層狀硅質巖夾灰黃色薄層狀泥巖、灰色薄-中層狀灰巖、含硅質條帶灰巖，厚244.6m～1046.9m；坡腳組(D1p)為灰、灰黃、淺紫紅色薄層狀泥巖、泥質粉砂巖，局部夾少量硅質巖及灰巖透鏡體，厚>452.4m。

(2)個舊地層分區：分布在富寧斷裂南西側，主要出露二疊系中統陽新組(P2y)、泥盆系下統坡腳組(D1p)、寒武系上統唐家壩組(∈3t)等。其中，陽新組(P2y)為深、淺灰色厚層至塊狀粉晶灰巖、泥晶灰巖，底部含礫灰巖，厚>812.1m；坡腳組(D1p)為灰、灰黃、淺紫紅色薄層狀泥巖、粉砂質泥巖夾薄-中層狀細粒石英砂巖，厚622.4m；唐家壩組(∈3t)為泥質條帶灰巖夾泥巖、硅質巖建造，厚度464m。

1.2 構 造

區內印支期早期碰撞造山遭受強烈褶皺，后期受丘北逆沖推覆和越北古陸逆沖推覆的影響，派生出的次級斷裂及褶皺構造較發育。

圖1 富寧砂斗地區地質簡圖

(1)褶皺：主要分布在古生界、中生界中，區內有紅石巖向斜、木桌向斜。受斷層及輝綠巖體影響，各褶皺構造均受不同程度破壞，同時部分褶皺構造與輝綠巖體疊加部位也成為風化殼型鈦鐵砂礦床(點)形成的有利場所，如玉莫鈦鐵砂礦、何家灣鈦鐵砂礦均分布于紅石巖向斜。

紅石巖向斜：長約2km，寬約2km，軸向近北西向，呈四周封閉的盆地構造。核部二疊系中統巖頭組(P2yt)，翼部依次順甸河組(Csd)、榴江組(Dl)、達蓮塘組(Dd)、坡腳組(D1p)。南西翼被北西向富寧斷裂及輝綠巖體破壞，但形態基本完整；北東翼被北西向壓扭性斷層破壞，形態不完整。兩翼均有巖鞍狀、巖床狀輝長輝綠巖體分布，地表風化殼中有鈦鐵砂礦產出。

(2)斷裂：主要發育北西向、北東向、近南北向三組。北西向斷裂主要發育于古生界中，以富寧斷裂規模最大，為本區主干斷裂，次級北西向斷裂為區內金礦的主要控礦構造。北東向斷裂在古生界和中生界中均有發育，為壓扭性逆斷層，以那達斷裂規模較大。南北向斷裂主要有里達斷裂，與富寧斷裂共同控制了整個富寧地區基性巖體的分布。

富寧斷裂：區內規模最大的區域性長期活動深大斷裂，出露長約16km，主要導礦構造，控制區內地層及基性輝綠巖體分布，沿斷裂帶有大規模基性輝綠巖體分布，斷裂兩側地層受擠壓產狀直立或倒轉及強烈褶皺，附近輝綠巖體也有壓碎等現象，斷層破碎帶、角礫巖較普遍。斷裂面傾向220°，傾角53°。具有右行壓旋扭性質，斷面較平直。

1.3 巖漿巖

富寧斷裂、里達斷裂以東廣泛分布基性輝綠巖體，分早、晚兩期，1∶20萬區域地質調查報告分別稱其為“半瓦型”和“安定型”。砂斗地區主要出露早期(第一期第四亞期)“半瓦型”輝綠巖體，據野外觀察及巖礦鑒定，主要為輝綠巖，其次有輝綠玢巖。前人測得砂斗地區新鮮輝綠巖年齡介于254.0±2.0～260±3Ma之間，并認為區內“半瓦型”輝綠巖體侵入時代總體晚于中三疊世[2-3]。

砂斗地區基性輝綠巖體主要集中分布在富寧斷裂北東側，呈群帶產出，面積0.01km2～19.03km2，多呈北西向、近東西向展布，長約0.18km～13.75km，寬約0.02km～4.94km。與泥盆系-三疊系圍巖呈巖床、巖墻等形式侵入接觸。新鮮輝綠巖呈灰綠色、灰色、深灰色，具輝綠結構，塊狀構造，巖石致密堅硬。主要礦物為斜長石、輝石，次要礦物為綠泥石，少量礦物為綠簾石、方解石、角閃石、鐵泥質等，其他礦物為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦等金屬礦物和磷灰石。部分樣品可見綠泥石化、碳酸鹽化、硅化等蝕變。風化面呈灰黃色，部分地段輝綠巖呈灰黃色、褐黃色砂土狀。砂斗以及其它“半瓦型”輝綠巖出露區采集7件新鮮輝綠巖樣品，TiO2分析結果見表1。

表1 輝綠巖TiO2含量分析結果表(%)

1∶5萬水系沉積物測量在砂斗、花甲、者桑等輝綠巖體出露區采集水系沉積物樣品968件，Ti元素平均含量2.39%，與云南省水系沉積物背景值相比，富集系數達3.84。綜合表1分析結果，區內輝綠巖體總體具有TiO2背景含量高的特點，為區內鈦鐵礦砂礦床的形成提供了豐富的物質來源，是該區風化殼型鈦鐵砂礦的成礦母巖。砂斗地區輝綠巖體風化帶中已發現玉莫、何家灣、那莫等鈦鐵砂礦床。

2 Ti元素綜合異常地球化學特征

區內1∶5萬水系沉積物測量圈定了以Ti(Cu、Co、Cr、Ni)元素為主的綜合異常多處，其中最為重要的綜合異常為HS37、HS47等，具有分布范圍較大，異常強度高，與已知礦床(點)套合較好的特點，為區內風化型鈦鐵礦找礦預測提供了重要基礎。

HS37綜合異常：位于玉莫-何家灣村一帶，呈不規則塊狀分布，與輝綠巖出露范圍一致，面積約3.5km2，元素組合Ti-Cr-Co-Ni-Zn-Ag-Cd-Au-As-Sb。其中Ti、Cr、Co、Ni元素套合相對較好，分布在輝綠巖體上及巖體邊沿；Ti異常分布范圍大，具二級濃度分帶，中帶較弱，最高含量為6.6%，與已知的玉莫鈦鐵礦、何家彎鈦鐵礦套合，屬礦致異常。

HS47綜合異常：異常位于那莫-砂斗村一帶，呈不規則的團塊狀分布，面積約6km2，元素組合為Ti-Cu-Co-Cr-Ni-Au-As-Sb-W-Zn元素組合，元素之間套合較差。其中Ti異常主要分布在那莫、砂斗村輝綠巖中，異常北東角具二級濃度帶，最高值11%，異常南西側已有那莫鈦鐵礦床分布，屬礦致異常。

3 典型礦床地質特征及礦床成因

3.1 典型礦床地質特征

砂斗地區典型的鈦鐵砂礦床主要為玉莫大型鈦鐵砂礦床[6-7]。出露泥盆系下-中統達蓮塘組(Dd)、下泥盆統坡腳組(D1p)及第四系，礦區西側發育逆斷層F1、F2，褶皺構造不發育，巖漿活動以第一期第四亞期堿性輝綠巖侵入巖為主，呈巖床巖墻產出，侵入于F1斷層上盤古生代地層中(圖2)。鈦砂礦主要賦存于輝綠巖風化殼中，呈面型裸露地表，嚴格受輝綠巖體控制。

礦區共圈定V1、V2礦體(圖3)。V1礦體為風化殼殘坡積型，長軸方向呈南北向，長2300m，寬1600m，礦體單工程厚度6.00m～21.75m，平均厚度15.77m，單工程鈦鐵礦含礦率49.36kg/m3～74.99kg/m3，平均63.40kg/m3，探獲推斷以上鈦鐵礦礦物量144.78萬t，平均鈦鐵礦(礦物)含礦率63.14kg/m3，；V2礦體位于V1礦體下部，為半風化型，單工程厚度12.40m～19.10m，平均厚度16.14m，單工程鈦鐵礦含礦率60.48kg/m3～72.55kg/m3，平均含礦率68.54kg/m3，探獲推斷以上鈦鐵礦礦物量86.08萬t，平均鈦鐵礦(礦物)含礦率68.98kg/m3。

圖3 玉莫鈦鐵砂礦區5號勘探線剖面圖(據[6]修改)

重砂礦物主要以鈦鐵礦、鈦磁鐵礦為主，其次為鈦鐵礦、黃鐵礦、毒砂、銳鈦礦、板鈦礦，尚有少量鋯石、白鈦石、屑石、金紅石、磷灰石、電氣石，偶見獨居石、磷釔礦。脈石礦物以高嶺石、斜長石、石英為主。礦石以粒狀結構為主，呈土狀、礫砂狀構造。礦石化學成分TiO26.02ω%～7.28ω%，平均含量6.66ω%，TFe10.90ω%～13.88ω%，平均含量12.06ω%。

3.2 礦床成因

玉莫大型鈦鐵砂礦礦床其成礦時代為第四紀。其成因為含鈦輝綠巖體出露地表后，經過漫長的地表風化、水解作用，一方面含鈦輝綠巖體中易溶于水的Ca、Mg、K、Na等隨地下水淋濾帶走，TiO2含量相對富集；另一方面隨著風化作用的增強，含鈦輝綠巖結構構造發生改變，巖石中主要造巖礦物輝石、斜長石高嶺土化、綠泥石化，使堅硬(完整)的基性巖變得松軟(散)，也使緊密鑲嵌于輝綠巖中的鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、金紅石等金屬礦物被徹底解離，多呈星散狀、浸染狀分布于風化殼巖石中，從而形成了易于采選的輝綠巖風化殼型鈦鐵砂礦床[4]，其成礦模式見圖4。

4 控礦因素

區內礦床(點)的形成主要受時空、構造、氣候、地形等因素疊加控制。

時空因素：區內玉莫、何家灣、那莫、牛平山等鈦鐵礦點均分布于第一期“半瓦型”含鈦輝綠屬風化層和半風化層中，成礦時代均為第四紀，礦床(點)明顯受含鈦輝綠巖控制，含鈦輝綠巖體是區內風化殼型鈦鐵(砂)礦的成礦母巖。

構造因素：區內第一期“半瓦型”含鈦輝綠巖分布廣泛，受富寧斷裂、里達共同控制，只有在富寧斷裂北東及里達斷裂以東地區含鈦輝綠巖體風化后才能形成風化殼型鈦鐵(砂)礦。

圖4 玉莫鈦鐵砂礦成礦模式圖(據[5]修改)

氣候因素：區內古氣候屬亞熱帶季風氣候，立體氣候明顯，雨水充沛，總體較有利于含鈦輝綠巖體的風化富集。

地形因素：剝蝕臺地、古侵蝕階地、平緩的山脊和山坡等微地貌單元，有利于含鈦輝綠巖體風化淋濾富集。通常地形越平緩，更利于風化殼型鈦礦(砂)礦保存和形成，反之在溝谷或陡坡地段因剝蝕搬運速度大于殘坡積速度，出露含鈦輝綠巖體較新鮮堅硬，不易富集形成礦體。

5 找礦潛力

砂斗地區圈定了何家彎-上安光-渭坤鈦鐵礦找礦遠景區、玉莫-何家彎鈦鐵礦找礦靶區，估算了玉莫-何家彎鈦鐵礦最小預測區潛在的資源量。

(1)何家彎-上安光-渭坤鈦鐵礦找礦遠景區位于砂斗南西，北西向富寧斷裂北東側，沿富寧斷裂展布。區內主要分布輝綠巖體，接觸圍巖主要為達蓮塘組(Dd)，局部坡腳組(D1p)、巖頭組(P2yt)。輝綠巖體、地層展布方向與富寧斷裂展布一致。遠景區北西端以Ti為主的綜合異常HS37分布有玉莫大型鈦鐵礦、何家彎小型鈦鐵礦床，南東端綜合異常HS47的南西側分布有那莫小型鈦鐵礦。遠景區基本涵蓋了區內主要Ti綜合異常范圍和已發現鈦鐵砂礦床(點)，同時那莫南東側風化輝綠巖體內取樣分析，TiO2含量4.16ω%～6.14ω%。具有較好的鈦鐵礦找礦條件。

(2)玉莫-何家彎鈦鐵礦找礦靶區，也是區內尋找風化型鈦鐵礦最小預測區，分布于玉莫-何家彎一帶，呈北東-南西向不規則狀分布，長約2.9km，寬約1.0km，面積3.40km2。為輝綠巖風化強烈，多呈砂土狀出露部位，圍巖有坡腳組(D1p)、達蓮塘組(Dd)、巖頭組(P2yt)。該預測區已有玉莫大型鈦鐵礦、何家彎小型鈦鐵礦等礦床，均分布在以Ti為主的綜合異常HS37內，屬區內尋找鈦鐵砂找礦條件十分有利的區域。通過體積法并參考典型礦床玉莫鈦鐵礦的相關參數，初步預測玉莫-何家彎鈦鐵礦最小預測區預測鈦鐵礦礦物量資源量353.80萬噸(已查明資源量230.86萬噸)。該找礦靶區內具備新增加1處大型鈦鐵砂床的資源潛力。

(3)玉莫鈦鐵礦床現有礦體兩側因受礦權限制，目前尚未封邊，因此在現有礦體基礎上如繼續加大勘查力度，其礦體規模、礦床資源量有望進一步擴大。

(4)以Ti為主的綜合異常HS47，北東角基性輝綠巖中Ti最高值達11%部位形成鈦鐵礦床可能性非常大，值得進一步勘查驗證。

6 結 論

富寧砂斗地區及其周邊印支期早期“半瓦型”輝綠巖體分布廣泛，鈦鐵礦成礦條件十分優越，具有良好的鈦鐵砂礦找礦遠景和潛力，加之遠景區附近有高速公路、高鐵站覆蓋，交通條件便利，隨著新一輪找礦行動的實施，加大砂斗地區以及富寧斷裂和里達斷裂以東區域鈦礦資源勘查，有望成為新的鈦礦資源基地，并將為鈦礦產業鏈發展提供重要原料支撐。