云南省金平縣三臺坡鐵礦地質(zhì)特征及礦床成因

■竇元銘 王光龍 解金瑞 楊東華

（云南地礦國際礦業(yè)股份有限公司云南昆明650051）

云南省金平縣三臺坡鐵礦地質(zhì)特征及礦床成因

■竇元銘 王光龍 解金瑞 楊東華

（云南地礦國際礦業(yè)股份有限公司云南昆明650051）

云南省金平縣三臺坡鐵礦區(qū)出露的地質(zhì)體主要為古元古界哀牢山巖群阿龍巖組（Pt1a）、變質(zhì)基性－超基性侵入巖體（ψρ），后者為成礦母巖。礦區(qū)發(fā)生過呂梁期、印支期、燕山－喜馬拉雅期3期較變形變質(zhì)。成礦關(guān)系落密切的近礦圍巖蝕變主要有鐵化、硅化。礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于變質(zhì)基性-超基性巖（ψρ）中，礦石礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦。全區(qū)礦石含TFe 14.36%～49.86%（平均28.66%），mFe 11.47%～29.28%（平均19.49%），屬需選礦的弱磁性鐵礦石。礦床成因類型應(yīng)為巖漿晚期結(jié)晶分異-受變質(zhì)含釩鈦磁鐵礦礦床。

三臺坡鐵礦；地質(zhì)特征；礦床成因；云南省金平縣

三臺坡鐵礦位于云南省金平縣。地理極值坐標(biāo)為：東經(jīng)103° 22′45″～103°23′23″，北緯22°54′45″～22°55′30″，面積1.4266km2。

該鐵礦有較長的勘查開發(fā)歷史。1957年以來，有多家地質(zhì)單位在礦山進(jìn)行過地質(zhì)勘查，對礦山地質(zhì)礦產(chǎn)特征進(jìn)行了堅持不懈的探索[1-4]。2013年，云南地礦國際礦業(yè)股份有限公司對該礦進(jìn)行了資源儲量核實[5]。在充分收集整理前人資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外調(diào)研資料，在礦區(qū)地質(zhì)、礦體地質(zhì)、礦石質(zhì)量、礦床成因等方面，取得了一些新的認(rèn)識。現(xiàn)將資料整理成文，供同行參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)

在大地構(gòu)造位置上，三臺坡鐵礦位于點蒼山-哀牢山逆沖推覆帶，屬變質(zhì)巖區(qū)，地質(zhì)情況較為復(fù)雜。

1.1 地層

礦區(qū)地層以古元古界哀牢山巖群阿龍巖組（Pt1a）為主，第四系殘坡積物較少，局部地段出現(xiàn)第四系人工堆積（圖1）。

圖1 金平縣三臺坡鐵礦地質(zhì)簡圖

1.1.1 古元古界

古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a）出露于礦區(qū)南部及北東側(cè)，呈北西向展布。為一套遭受區(qū)域動力熱流變質(zhì)改造的中深變質(zhì)巖系，以黑云斜長片麻巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖，視厚度大于1788m。

巖石已發(fā)生程度不同的混合巖化，混合巖化巖石、眼球狀混合巖、條帶狀混合巖、均質(zhì)混合巖均可出現(xiàn)。強(qiáng)烈混合巖化的地段，出現(xiàn)中-細(xì)粒片麻狀黑云二長花崗巖、片麻狀黑云云斜長花崗巖。

1.1.2 第四系

第四系殘坡積物（Qedl）零星出露于礦區(qū)緩坡地帶，主要為褐色含礫云母砂質(zhì)黏土，厚0～22.1 m。礫石成分為斜長角閃巖、斜長角閃片巖，多呈呈次棱角狀。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造主要為2條北西向斷層（F1、F2）：

F1張扭性正斷層位于礦區(qū)北部，發(fā)育于古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a）中。斷層走向295°～315°，傾向南西，傾角陡立，出露長約4.5km。斷層破碎帶一般寬約5～14m，由斷層角礫巖及斷層泥組成。

F2斷層為變質(zhì)基－超基性巖體（ψρ）的邊界斷裂，走向北西、傾向南東。上盤為變質(zhì)基－超基性巖體（ψρ），巖石組僵為（斜長）角閃巖、斜長透輝角閃巖、角閃二長變粒巖、角閃輝石巖、含尖晶石蛇紋石化鈦輝橄欖巖、條帶狀橄欖透閃直閃片巖、鈦輝橄欖巖、鈦輝透輝直閃片巖。下盤為古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a），巖石組合主要為黑云斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖。破碎帶出露寬2.4～5m，由灰黑色長英質(zhì)巖、角閃巖、黑云斜長片麻巖的碎屑物質(zhì)充填。經(jīng)綜合研究，該斷層為傾角較緩的逆掩斷層，屬成礦期后構(gòu)造，破壞了礦床的完整性。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)巖漿巖主要為已變質(zhì)的基性-超基性巖（ψρ），侵入于哀牢山巖群阿龍巖組中。巖體呈巖株狀產(chǎn)出，面積0.66km2。受后期構(gòu)造影響，部分地段與古元古界哀牢山巖群阿龍巖組呈斷層接觸。

巖石受強(qiáng)烈的變質(zhì)作用改造，原巖礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造大部分已消失。前人資料[1-4]中，曾據(jù)變質(zhì)程度將巖體劃分為4個巖組。即：中壓角閃巖相矽線石巖組（ψρ4）中壓綠簾角閃巖相基性變質(zhì)石巖組（ψρ3）中壓綠片巖相鎂質(zhì)變質(zhì)巖組（ψρ2）中壓綠片巖相基性變質(zhì)巖組（ψρ1）。前2個巖組以基性巖為主，位于巖體上部。后2個巖組以超基性巖為主，位于巖體下部。各個巖組的巖石組合有較明顯差異，反映了巖體的變質(zhì)原巖具明顯分異現(xiàn)象。

巖石具明顯蝕變現(xiàn)象。主要蝕變?yōu)椋荷呒y石化、直閃石化、透閃石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、角閃石化。

鐵礦體富集于超基性巖向基性巖過渡的ψρ2、ψρ3巖石組合中，說明基性-超基性侵入巖體（ψρ）的分異對鐵礦有明顯控制作用。

1.4 變質(zhì)巖

礦區(qū)發(fā)生過3期較為明顯的變質(zhì)作用。

1.4.1 呂梁期

呂梁期為主期變質(zhì)，變質(zhì)作用類型為區(qū)域動力熱流變質(zhì)，變質(zhì)作用強(qiáng)度一般為低角閃巖相，局部地區(qū)出現(xiàn)高綠片巖相、高角閃巖相。

該期變質(zhì)形成的主要巖石以黑云斜長變粒巖、黑去斜長片麻巖、斜長角閃巖、斜長角閃片巖為主，次為角閃二長片麻巖、角閃斜長變粒巖，二云石英片巖、透輝石巖、大理巖較少。

1.4.2 印支期

印支期變質(zhì)疊加于呂梁期變質(zhì)之上，為動力熱流變質(zhì)作用或區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，變質(zhì)作用強(qiáng)度總體為低綠片巖相。

該區(qū)變質(zhì)的具體表現(xiàn)為：巖石在先期面理的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生一期新生面理。沿新生面理有黑云母、白云母、綠泥石等新生礦物平行定向排布。

1.4.3 燕山－喜馬拉雅期

燕山－喜馬拉雅期為線型脆韌性動力變質(zhì)，在礦區(qū)內(nèi)形成寬空不均的北西山高路險線型構(gòu)造破碎帶。變質(zhì)作用主要發(fā)生于構(gòu)造破碎帶，出現(xiàn)絹云母，隱微晶黑云母新生礦物。本期變質(zhì)作用為與造山作用有關(guān)的線性低溫動力變質(zhì)，是哀牢山巖群造山過程中位移到淺部構(gòu)造時發(fā)生的。

1.5 圍巖蝕變

在不同地段圍巖蝕變的強(qiáng)弱不同。與成礦有一定關(guān)系的近礦圍巖蝕變主要有鐵化、硅化。而碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化等現(xiàn)象與成礦關(guān)系不明顯。

鐵化為普遍的近礦圍巖蝕變，主要發(fā)育于礦體的頂?shù)装?0～50m范圍內(nèi)，蝕變強(qiáng)度由近礦體向外逐漸減弱。鐵化表現(xiàn)形式為含鐵物質(zhì)集合體呈細(xì)脈狀、星點狀分散于巖石片理中。含鐵礦物主要為磁鐵礦、磁鈦鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦等。

硅化為次于鐵化的近礦圍巖蝕變，多發(fā)育于礦體頂?shù)装?。早期硅化表現(xiàn)為二氧化硅呈它形粒狀集合體殘存于礦石或成不規(guī)則脈狀產(chǎn)出于近礦圍巖中。晚期多呈細(xì)脈狀、條帶狀產(chǎn)出，硅化在礦體頂?shù)装?0m較強(qiáng)，遠(yuǎn)離礦體逐漸減弱。

2 礦體地質(zhì)

2.1 礦體特征

三臺坡鐵礦的礦體脈狀、透鏡狀產(chǎn)于變質(zhì)基性-超基性巖（ψρ）中。礦區(qū)自北向南共分布4條鐵礦體（表1）。

表1 三臺坡鐵礦礦體特征

2.2 圍巖與夾石

鐵礦體產(chǎn)于變質(zhì)基性－超基性巖體中。礦體頂?shù)装鍘r性大致相同，以綠灰、褐灰色斜長角閃巖、角閃巖、斜長透輝角閃巖、角閃輝石巖、橄欖透輝直閃片巖、鈦輝橄欖巖、（橄欖）鈦輝透輝直閃片巖為主。含礦圍巖的CaO 9.41%，MgO 12.68%，SiO2 37.91%含量高。

鐵礦體為多礦層，夾石頻繁出現(xiàn)。夾石為斜長角閃片巖、角閃片巖，mFe含量1.85%～14.77%，TFe含量8.32～25.70%（表2）。

表2 三臺坡鐵礦夾石特征

3 礦石質(zhì)量

主要礦石礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦,微量黃銅礦、黃鐵礦。脈石礦物主要有普通角閃石、水鎂石、輝石、橄欖石、鎂鐵尖晶石等。

礦石具嵌晶結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要以塊狀構(gòu)造、稠密浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造為主，條帶狀構(gòu)造次之。

礦石構(gòu)造與含礦巖石和礦石結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)系明顯。在巖體上部，金屬礦物含量較少，巖石和礦石一般呈星散浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。到礦體下部，金屬礦物增多，變?yōu)槌砻芮秩緺罨驐l帶狀構(gòu)造，直到形成塊狀構(gòu)造。

礦石中有益組分主要為鐵?；瘜W(xué)分析結(jié)果為：TFe20.58%～35.36%（平均25.35%），mFe13.23%～27.68%（平均16.84%）。磁性鐵占全鐵總量的66.43%，屬需選鐵礦石。

礦石中伴生有益組分為釩和鈦，可綜合利用。釩含量0.26%～0.34%，平均0.29%。鈦含量4.79%～6.54%，平均5.38%，含量與鐵含量呈正相關(guān)關(guān)系。

礦石中主要有害組分與含量為：硫0.01%～0.43%，磷0.007%～0.024%，砷0.95～3.97×10-6，均未超過規(guī)定。其他有害組分與含量為：鉛0.006%～0.008%，平均0.0064%；鋅0.018%～0.030%，平均0.022%；SiO2 25.43%～37.91%，平均33.04%。

經(jīng)鐵物相分析，可用鐵與非可用鐵含量見表3。

表3 三臺坡鐵礦鐵物相分析結(jié)果表

4 礦石類型與品級

從礦石中主要有用組分看，礦石自然類型為含釩鈦磁鐵礦石。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物組分，礦石自然類型主要為塊狀、稠密侵染狀、稀疏侵染狀含鐵斜長角閃巖、角閃巖型，其次為條帶狀含鐵角閃片巖型。

組合分析CaO+MgO/SiO2+Al2O3為0.40～0.45（平均0.42），礦石工業(yè)類型屬煉鐵用的酸性礦石。全區(qū)礦石含TFe 14.36%～49.86%（平均28.66%），mFe 11.47%～29.28%（平均19.49%），屬需選礦的弱磁性鐵礦石。

在本次的660件樣品中，有563件樣品同時分析了mFe、TFe。其中：166件mFe的＜15%，mFe/TFe40.55%；261件的mFe15%～20%，mFe/TFe65.75%；136件的mFe≥20%，mFe/TFe72.29%。mFe≥15%的樣品397件，mFe/TFe68.96%。

鐵礦石的工業(yè)品級劃分為：工業(yè)礦（貧礦）礦石，mFe≥20%；低品位礦礦石，mFe15%～20%。

5 礦床成因

礦床成因類型應(yīng)為巖漿晚期結(jié)晶分異－受變質(zhì)含釩鈦磁鐵礦礦床。依據(jù)如下。

（1）三臺坡鐵礦體主要產(chǎn)于變質(zhì)基性—超基性巖體（ψρ）中。為元古代侵位的鎂鐵巖－鎂質(zhì)超鎂鐵巖組合。賦礦巖性以綠灰、褐灰色斜長角閃巖、斜長角閃片巖為主，次為角閃二云二長片麻巖、角閃斜長變粒巖夾二云石英片巖、透輝石巖、大理巖等。

（2）含礦圍巖的CaO（9.41%）、MgO（12.68%）、SiO2（37.91%）、Fe2O3（8.47%）、Al2O3（11.32%）含量較高，鐵含量達(dá)礦化和低品位礦，反映了鎂鐵巖—鎂質(zhì)超鎂鐵巖組為三臺坡鐵礦床的成礦母巖。

（3）巖體分異較好，自下而上為超基性巖相變?yōu)榛詭r相。鐵礦體富集于超基性巖向基性巖的過渡帶。說明變質(zhì)基性－超基性侵入巖體（ψρ）的分異直接控制著鐵礦的形成。

（4）礦區(qū)內(nèi)大多數(shù)巖石及部分礦體發(fā)生形變，形成劈理及片理構(gòu)造。成礦組分發(fā)生分異、富集和再活化就位，鐵礦體也沿區(qū)內(nèi)總體片理方向展布。巖體的原生流動結(jié)構(gòu)面理及后期的構(gòu)造面理控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模，為后期富化的儲礦構(gòu)造。

（5）金屬礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦，微量黃銅礦、黃鐵礦。脈石礦物主要有普通角閃石、水鎂石、輝石、橄欖石、鎂鐵尖晶石等。礦物成發(fā)反應(yīng)礦石礦物、脈石礦物來自于變質(zhì)基性-超基性巖體。

（6）礦石構(gòu)造與含礦巖石和礦石結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)系明顯。在變質(zhì)基性-超基性巖體上部，金屬礦物含量較少，礦石一般呈星散浸染狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造或條帶狀構(gòu)造。在礦體下部，金屬礦物增多，變?yōu)槌砻芮秩緺罨驐l帶狀構(gòu)造，直到形成塊狀構(gòu)造。

[1]云南地質(zhì)局第十五地質(zhì)隊.1∶5萬區(qū)域地質(zhì)測量報告 [R].1957.

[2]-云南地礦廳第五物探隊.1∶5萬物化探工作報告 [R].1959.

[3]云南省地質(zhì)學(xué)會.云南省金平縣三臺坡鐵礦普查報告 [R].2004.

[4]云南偉力達(dá)地球物理勘測有限公司.云南省金平縣三臺坡鐵礦資源儲量核實報告[R].2010.

[5]云南地礦國際礦業(yè)股份有限公司.云南省金平縣三臺坡鐵礦資源儲量核實報告[R].2013.

Geological characters and genesis analyzing of santaipo iron ore，Jinping county，Yunnan province

DOU Yuan-ming WANG Guang-long JIE Jin-rui Yang dong-hua
(Yunnan International Geological,Mineral Resources and Mining Company(Ltd),Kunming 650051)

Santaipo iron ore originate from Lower Proterozoic Ailaoshan Group along formation which is made up of metamorphic basic-ultrabasic intrusive mass.The latter is mother rock of iron ore.Mining area happened in Lüliangian,indo-china period,Yanshanian Himalayan period deformation and metamorphism.The primary near-ore wall rock alteration ispyritization and silication which Closely related to mineralization.The ore body occurring in Metamorphic basic-ultrabasic rock with vein-like and lenticularity Characteristic.Magnetite is the main ore,subordinate ore minerals is magnetoilmenite and ilmenite,The total Ferrum (Fe)Content 14.36%～49.86%（average 28.66%），mFe 11.47%～29.28%（average19.49%）,refractory weak magnetic iron,Thc genetic type of the deposit belongs to late magmatic crystallization differentiation-metamorphosed containing vanadium titanium magnetite ore deposit.

Santaipo iron ore;Geological characteristics;origin of deposit;Jinping couty of Yunnan province

TF521[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-68-3

竇元銘（），男，助理工程師，研究方向為礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查。