腾冲县叫鸡冠梁子铁多金属矿地质特征及找矿方向

2014-08-03王胜江

云南地质 2014年4期

关键词：褐铁矿金属矿磁铁矿

王胜江

(云南省地质调查院，云南昆明 650051)

图1 腾冲地区构造纲要图

1 区域成矿地质条件

1.1 区域地质背景

研究区位于怒江以西，冈底斯—念青唐古拉褶皱系，伯舒拉岭—高黎贡山褶皱带，区内地层系统较全，从元古界至第四系地层均有出露，受区域性断裂控制，总体呈南北向展布，但不完整。构造发育主要受近南北向的龙川江断裂、棋盘石—腾冲断裂、槟榔江断裂、古永—中和断裂及北东向的大盈江断裂控制(图1)。区内深层重熔花岗岩发育，棋盘石断裂以东岩浆岩为燕山早期，棋盘石断裂与中河—古永断裂间岩浆岩为燕山晚期—喜马拉雅期早期，古永断裂以西岩浆岩为喜马拉雅期。区域内主要有中压区域动力热流变质作用、区域低温动力变质作用和热接触变质作用三种：

中压区域动力热流变质作用形成的主要变质矿物为黑云母、兰晶石、角闪石、透辉石、铁铝榴石、硅线石，变质岩石为片岩、片麻岩、变粒岩，属低角闪—高角闪岩相，变质地层为下元古代高黎贡山群；

区域低温动力变质作用，形成的主要变质矿物为绢云母、绿泥石、白云母、雏晶黑云母，变质岩石为板岩、千枚岩、变质石英砂岩等，属低绿片岩相，变质地层为二叠系；

该区岩浆岩发育，热接触变质作用强烈，形成的主要变质矿物有绿泥石、绿帘石、透辉石、黑云母、阳起石、方解石等，属低绿片岩相，变质岩石为矽卡岩、角岩、大理岩、长英质角岩等，是该区主要含矿围岩之一，变质地层为二叠系。

1.2 区域矿产概况

研究区属西南三江成矿带南段，是一个重要的有色金属、贵金属成矿区，是滇缅锡矿带的重要组成部分，矿产十分丰富，前人已评价了锡、钨、铁、铜、铅锌、银、金、硅灰石等一大批重要矿产地，矿床的时空分布与岩浆岩关系密切，具有明显的分带性，结合岩浆岩、构造特征，将测区分为东、中、西三个成矿带，各带的矿产分布均有不同的特点：东带以中高温矿产组合为主，在岩体内外接触带上或断层破碎带内，形成了以矽卡岩型、热液型为主要类型的中高温Cu、Pb、Zn、Sn多金属及富铁、硅灰石等矿产。叫鸡冠梁子铁多金属矿属于该带。中带以高温矿产为主，形成了较多的Sn、W、Nb、Ta等高温矿产组合，矿床类型主要为气成高温热液型及矽卡岩型。西带高中低温矿产均有分布，矿床类型主要为热液型及矽卡岩型，矿产主要为Pb、Zn、W、Sn。

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质概况

矿区地质特征较为简单(图2)，主要出露地层为二叠系空树河组(Pk)和少量第四系更新统冲洪积层(Qppal)。

图2 云南省腾冲县叫鸡冠梁子铁多金属矿地质图

二叠系空树河组是区内铁多金属矿的赋矿层位。仅在北部和东部出露较少，研究区外西部和东部有较大面积分布；上部深灰、灰绿色角岩及变质含砾石英杂砂岩；中部位深灰、灰色角岩夹深灰色生物碎屑结晶灰岩、大理岩、黄绿色石榴透闪绿帘矽卡岩透镜体，具金云母化及铁矿化；下部为灰、绿灰色变质含砾石英杂砂岩、变质石英砂岩。厚>1 114m。第四系更新统冲洪积层分布在研究区外西部和东部沟谷中，由砾、含砾粗砂组成，厚大于65m。

矿区内褶皱、断裂不发育，但裂隙、节理十分发育。早白垩世岩浆活动强烈，受二长花岗斑岩侵入的影响，空树河组出露不完整，形成以单斜为主的“残盖”，北西部向西、北西倾斜，倾角在30～60°之间，东部向东、南东倾斜，倾角较陡，为55°～65°之间。在矿体分布地段有断层分布，但由于勘查区范围有限，掩盖大，仅在工程编录中发现，断层规模不清，断层主要向西陡倾。

矿区岩浆主要为早白垩世二长花岗岩(K1ηγ)，呈岩株状大面积侵入于二叠系空树河组地层中，岩体长近6km，宽3km～5km，区调工作划分出叫鸡山单元。依据同位素资料、岩石类型、结构构造可将早白垩纪二长花岗岩进一步划分为3个阶段，即第1阶段(K1ηγa)为细—中粒黑云二长花岗岩，第2阶段(K1ηγb)为细—中粒似斑状二长花岗岩，第3阶段(K1ηγc)为粗粒黑云二长花岗岩；勘查区分布有1、2两个阶段二长花岗岩，岩石属钙性—钙碱性岩类。

矿区在区域变质的基础上叠加有接触变质作用，形成以矽卡岩、角岩为主的变质岩类，同时亦有大理岩、变质石英砂岩分布。

根据剖面磁测成果，沿中缅边界中方一侧圈出有一定意义的磁异常2处(M1、M2)。其特征分别为：M1磁异常位于叫鸡冠梁子一带，出露地层为二叠系空树河组。磁异常以强正磁伴生强负磁，强正磁异常△T>5 000nT在剖面上宽约300m，往北延出境外。负磁位于正磁西侧，最大负磁△T为-1 911nT。经工程揭露正异常高质区与JKT3分布区较吻合，负异常高质区与JKT1、JKT2矿体大致吻合。M2磁异常位于叫鸡冠梁子东侧1.7km处，出路早白垩世中—细粒二长花岗斑岩，磁异常以正磁为主，周邻伴生低弱负磁，正磁异常△T>200nT仅出现一条线2个点。最高△T为242nT，磁异常△T>200nT呈小等轴状。在两个主要异常之间，弱异常地段经工程揭露，有弱磁铁矿、褐铁矿化体存在。

2.2 矿床特征

矿床产于叫鸡冠梁子一带，矿(化)体相对较集中，赋存于二叠系空树河组地层内，空树河组呈残盖状覆于早白垩世二长花岗岩之上，二者接触带或二叠系中普遍有矽卡岩化和角岩化，矿体呈层状、似层状、大脉状产出，走向近南北向，倾角42°～72°，铁多金属矿产于矽卡岩中，少量角岩和砂质板岩中，矿体顶低板岩性主要为大理岩、角岩等。除主元素铁外伴生有Sn、Pb、Zn、Cu，从有限的工程系统取样分析，其中Sn矿化较强，矿化较均匀，Pb、Zn境外较强，可独立圈出铁铅锌共生矿体，铜矿化一般小于0.3%。由于矿床分布在中缅两国交界部，矿(床)体均从国内延入缅甸境内或延入茨竹地铁多金属矿矿权内，目前圈出三个铁多金属矿体，一个矿化体。经资源量估算，矿权内矿床规模远景为中型。

2.2.1 矿体特征

研究区经地表工程揭露控制共圈出三个矿体即JKT1、JKT2、JKT3，现将各矿体的特征(如图3)叙述如下：

JKT1矿体：分布在矿化集中区西部，矿体近于南北向，矿体长于350m，矿体呈大脉状，产状275°～335°∠41°～71°，矿体产状变化大，境外向西倾斜，且产状较陡，南段向北西倾斜，且产状较缓。单工程厚23.30m，含矿岩性为矽卡岩，顶板为角岩、矽卡岩，低板为大理岩化灰岩、矽卡岩；伴生元素Sn。矿石金属矿物以磁铁矿为主，次为褐铁矿，其它为磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿；脉石矿物主要为辉石、纤闪石、蛇纹石、方解石、石榴子石、石英。

图3 叫鸡冠梁子铁多金属矿区矿体特征剖面图

JKT2矿体：分布于矿区中部，在JKT1矿体东部，距JKT1矿体14m～40m不等，呈大致平行状，矿体长于430m，矿体呈大脉状，产状280°∠42°～70°，矿体产状变化大，境外向西倾斜，且产状较陡，南段向北西倾斜，且产状较缓。矿体厚42.54m，含矿岩性为矽卡岩，顶板为矽卡岩角岩，低板为角岩、矽卡岩；伴生Zn、Cu、Sn。矿石金属矿物以磁铁矿为主，次为褐铁矿。其它为磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿；脉石矿物主要为辉石、纤闪石、蛇纹石、方解石、石榴子石、石英。

JKT3矿体：分布于矿区东部，离JKT2矿体30m～110m不等，呈大致平行状，矿体总体近南北向，矿体长1010m。矿体呈大脉状，产状265°～320°∠60°～78°，矿体厚32.09m，厚度变化系数32.77%，含矿岩性为矽卡岩，顶板为矽卡岩，低板为大理岩、角岩。伴生Pb、Zn、Sn；矿石金属矿物以磁铁矿为主，次为褐铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿；脉石矿物主要为石英、辉石、纤闪石、蛇纹石、方解石、石榴子石。

2.3 矿石特征

2.3.1 矿石类型

根据鉴定和野外观察来初步确定矿石自然类型。铁矿物主要有磁铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿、少量的磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、锡矿等，矿石以磁铁矿石为主。根据结构、构造特征划分为浸染状、致密块状、蜂窝状(土状)矿石。

2.3.2 矿石的矿物成份

金属矿物以磁铁矿为主，次为褐铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿；

非金属矿物主要为透辉石、辉石、纤闪石、蛇纹石、方解石、石榴子石、石英。

主要矿石矿物特征如下：

磁铁矿：一般结晶较粗，其嵌布粒度在0.5mm～2mm之间，多数呈中等稠密状产出，部分呈致密块状，具强磁性。常与磁黄铁矿、黄铁矿相伴产出。

褐铁矿：主要分布在浅部，呈它形粒状，集合体呈蜂窝状、土状产出，局部地段可见孔雀石、菱锌矿产于矿物之间。

磁黄铁矿、黄铁矿：呈微细粒状或半自形粒状嵌布于磁铁矿、脉石矿物之间或呈细脉状充填于裂隙内。粒度0.01mm～3mm之间。

黄铜矿：呈它形—微晶状产出，嵌布特征以星散状分布为主，局部地段呈细脉状产出。

方铅矿：铅灰色，呈它形—半自形粒状产出，常与闪锌矿紧密共生，较明显的在境外矿体中矿化较强，局部地段与磁铁矿稠密共生，形成致密块状铅锌磁铁矿石。

闪锌矿：棕色，呈它形—半自形粒状产出，常与方铅矿紧密共生，境外地段局部形成致密块状铅锌磁铁矿石。

根据矿区矿石全分析结果(表1)主要成分为SiO2、FeO、Fe2O3、MgO，微量元素Sn 、Cu、Pb、Zn、等，其品位大部分达到工业要求；主要有害元素SiO2、S偏高分别达11.21ω%～29.39ω%、1.37ω%～9.60ω%，而P2O5仅为0.034ω%～0.099ω%。

2.3.3 矿石结构、构造

矿石结构：根据矿区矿石中金属矿物的粒度大小，结晶形态，矿区有以下几种矿石结构：

它形中—细粒结构：磁铁矿、磁黄铁矿、黄铁矿呈它形中—细粒状均匀或不均匀地嵌布于造岩矿物之间。粒径一般0.5mm～2mm。

它形—半自形粒状结构：黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿呈它形—半自形粒状嵌布于脉石矿物中。

表1 叫鸡冠梁子铁多属矿区矿石全分析统计表(ω%)

它形细—微晶状结构：黄铜矿在造岩矿物粒间呈星散浸染细—微晶状分布。

它形粒状结构：矿体在表生作用下褐铁矿、孔雀石等表生矿物呈它形粒状集合体产于脉石矿物间。

交代充填结构：常见黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿被其表生矿物褐铁矿、孔雀石、铅华、菱锌矿等交代，褐铁矿常保留黄铁矿假象。磁铁矿交代磁黄铁矿。

矿石构造：绸密浸染状构造：磁铁矿呈它形晶中—细粒状在造岩矿物粒间作中等稠密状产出，少量磁黄铁矿呈星散—细脉状分布于磁铁矿或脉石矿物之间。

稀疏浸染状构造：黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿呈细—微粒状稀疏—中等浸染状均匀分布于矿石中。

块状构造：磁铁矿、磁黄铁矿等呈稠密浸染状分布于脉石矿物间，金属矿物含量占70～80%，构成致密块状构造。

蜂巢状、土状构造：主要分布在浅部，矿石由粉未状、蜂窝状褐铁矿构成、矿石破碎。

2.3.4 围岩蚀变

近矿围岩蚀变较为发育，主要为硅化、碳酸盐化、云英岩化。

硅化：表现为微粒石英集合体呈网脉状发育为特征。常与磁铁矿、黄铁矿—黄铜矿、碳酸盐岩化伴生。

碳酸盐岩化：表现为方解石呈粒状集合体沿裂隙充填。

云英岩化：表现为粗粒状石英间有放射状、束状白云母不均匀分布。

3 矿床成因

叫鸡冠梁子铁多金属矿产于燕山期花岗岩侵入体之上，石炭系空树河组中，矿体产状基本与地层一致，向北西、西倾斜，产状中—偏陡。含矿围岩为角岩、大理岩、变质石英砂岩、矽卡岩。

研究区断裂构造亦不发育，但裂隙、节理发育。岩石矽卡岩化较强，由于岩浆结晶晚期析出的大量挥发分和含矿气水热液，大量挥发分和含矿气水热液通过裂隙、节理经过热液作用和交代作用使围岩这些密集节理组成的裂隙带提供了良好的储矿和导矿空间，使来源于地幔的成矿物质经热液作用和交代作用萃取岩体及围岩中矿物成分，形成富矿热液并交代围岩成矿。

经室内、选矿实验鉴定，矿石金属矿物以磁铁矿为主，次为褐铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、(磁)黄铁矿、锡石等，脉石矿物主要为石英、透闪石、透辉石、石榴子石、符山石、硅灰石、方解石、莹石、绿帘石、阳起石、长石、绢云母、绿泥石等。矿物组合具较典型的矽卡岩矿床特征。

综上所述，初步认为，矿床成因为燕山晚期矽卡岩铁多金属矿床。

4 找矿方向

因矿权特殊的地理位置及矿床分布地段与缅甸相接壤，不允许开展工程施工，导致对矿体控制不足，仅根据有限的工程、结合地质测量以及国内外的采矿情况圈连矿体，经初步资源量估算，矿床远景规模在中型以上，同时伴生铅锌铜锡，可综合回收的，且伴生量较大，因此在理顺外部关系，允许施工的前提下进一步投入勘查，提高矿床的勘查程度，探获较高类别的资源储量，进一步提供依据，同时缩小开发风险。在以下几个方面确定进一步找矿远景：

(1)矿体在国内向南部延伸没有控制完全，需进一步控制，确定矿体形态及规模；

(2)研究区中三条矿体中锡含量都大于或等于0.12ω%，局部锡含量较高，确定下一步找伴生锡矿，并确定锡矿含量、形态及规模，以及锡矿与岩体的关系。

(3)研究区北东部国境线边上有两条矿化体没有控制，需进一步控制，确定矿(化)体在国内延伸形态及规模。

(4)在研究区正东部围岩中局部具明显的铁帽现象，矽卡岩分布好，并常伴有铁多金属矿化；需进一步控制，具较好的找矿前景。

(5)矿体西部见一条矿化体出露，没有进一步工程控制分析，国内延伸情况不清，需进一步控制。也具一定的找矿前景。

(6)在围岩与岩体的接触带，局部具强褐铁矿化现象，偶见接触带岩体具弱铜矿化，接触带及其附进也具较好的找矿远景。

(7)在异常区M2岩体周边一带也具有一定的找矿前景。