云南省宁蒗县培德矿区钛铁砂矿地质特征及成因分析

王雁，陈忠

(昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650093)

云南省宁蒗县培德矿区钛铁砂矿地质特征及成因分析

王雁，陈忠

(昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明650093)

云南省宁蒗县培德矿区钛铁砂矿位于扬子准地台丽江台缘褶皱带内，钛铁砂矿体均覆于辉绿岩体之上，区内构造活动强烈。通过分析研究认为，宁蒗培德地区的辉绿辉长岩风化壳为该区寻找钛铁砂矿的有效地段且有良好找矿前景。

钛铁砂矿;地质特征;矿床成因

0 前言

钛铁矿至少占世界钛原料来源的85%，是一种重要的矿藏资源。云南钛铁矿资源十分丰富，具分布广、规模大、易采易选等特点，其在滇中、滇南、滇西均有分布，是仅次于铁、锰的优势矿种。据砂矿的成矿特征，云南的钛铁砂矿可分为以下3类:第1类为海西期辉长岩—辉长辉绿岩风化壳红土型砂矿床;第2类为湖滨—河流冲积型砂矿床;第3类为海西—印支期临沧复式岩体南段与二长花岗岩有关的河流冲积型锆英石、独居石、钛铁砂矿综合型砂矿床［1-3］。培德矿区钛铁砂矿属于第1类，本文通过野外调研和结合区域地质基础，深入探讨了矿床的成因和找矿标志，为后续该区找矿提供科学依据。

1 区域地质背景

在大地构造上，位于特提斯—喜马拉雅构造域东缘的泛华夏大陆古生代—中生代羌塘—三江构造区、松潘—甘孜弧后褶皱系与扬子准地块衔接部位，隶属于扬子准地台(Ⅰ)之丽江台缘褶皱带(Ⅱ)永宁—永胜台褶束(Ⅲ)新村—培德台穹(Ⅳ)，西与永宁—奉科营盘台凹(Ⅳ)相接，东与阿家大河台凹(Ⅳ)相邻。位于三江成矿带以东及攀西裂谷成矿带西南侧，程海—宾川断裂(Ⅳ)与箐河断裂(Ⅳ)夹持部位。区域构造活动频繁，岩浆活动强烈(见图1)［4］。

图1矿区构造分区位置简要

1．1地层

矿区出露地层主要有二叠系上统杨家坪组(P2y)，石炭系下统横阱组(C1h)，泥盆系下统班满到地组(D1b)，志留系下统龙马溪组(S1l)，奥陶系下统(O1)，寒武系下统(∈1)，震旦系上统灯影组(Z2d)，在低凹、缓坡及翠玉河两岸零星分布有残积、洪积层;在辉绿岩上部大面积残积钛铁砂矿(见图2)。

1．2构造

由于受到程海—宾川断裂与箐河断裂的影响，矿区构造活动强烈;矿区构造主要表现为褶皱和断裂。褶皱以培德背斜为主;断裂以猫家村—培德断层为主导，派生出其余11条性质不同的断层;受培德背斜及猫家村—培德断裂的影响，矿区构造形迹总体NE-SW向。

图2矿区地层简要

1．2．1褶皱

矿区构造复杂，其中以培德背斜为贯通全矿区的主要褶皱(见图2)，为一不对称的短轴背斜，长4 200 m，宽8 500 m;轴面为一个向北西突出的弧形，在北东端轴面产状336(°)∠78(°)，南西端轴面产状302(°)∠77(°)，向南东轻度倾伏;背斜北东端及南西端均延出区外。

1．2．2断裂

猫家村—培德断裂的多次活动，派生北西—南东向次一级断裂，并切割各地层及辉绿岩体;区内断裂主要为两组:一组北东—南西向，以猫家村—培德断裂为代表;另一组北西—南东向。

1．3岩浆岩

区内岩浆活动强烈，岩浆活动在空间上受区域构造控制。区内辉绿岩体侵入培德背斜两翼各地层寒武系—石炭系间，呈岩墙群体出现，呈北东—南西向展布，顺层或斜交侵入各地层。形态严格受断裂、裂隙控制，并构成北东—南西向岩体群，局部岩体变大相连。

1．4围岩蚀变

矿体与围岩界线明显。矿体产于海西期(βμ43)辉绿岩、辉长岩、辉绿玢岩风化残积物层。围岩主要为辉绿岩，辉长岩次之、少量为辉绿玢岩，蚀变主要有两种:斜长石黝帘石化、绢云母化，辉石蛇纹石化;另有少量黑云母绿泥石化，钛铁矿蚀变为榍石;在矿体边缘部位为白云岩、砂岩，少量蚀变为大理石化、变质石英岩化。

2 矿床地质特征

2．1矿体分布、形态及规模

海西期，区内地层中的刚性岩石受构造运动影响，形成规模不等之裂隙，为基性岩浆的侵入提供通道;在成岩过程中，受构造作用，岩体内部破碎;成岩后，受猫家村—培德断裂再次活动的影响，岩体进行挤压，岩体内部再次破碎，易于风化;在喜山期构造运动作用下，本区地壳抬升，破碎的含钛基性岩在地表接受风化。

破碎后的辉绿岩体，近地表部分在化学、物理、生物等作用下，岩石裂解后其矿物解离及部分解离，部分溶解物质流失，有用矿物钛铁矿、磁铁矿等就地或轻微移动后残积，形成钛铁砂矿;由于矿区地形切割强烈，坡角较陡，钛铁砂矿出露地段地形坡度在20(°)～35(°)之间，造成矿体边界含钛辉绿岩风化残积物与非辉绿岩风化残积物混杂在一起，并顺坡覆于辉绿岩石或其他岩石之上，因此在矿体边缘地带，矿体厚度相对较薄、品位较低。

总体上，矿体覆于岩体之上，顺地形坡度面形展布，植被稀少，仅为零星低矮灌木;矿层分为全风化层及半风化层，其中全风化层占绝大部分，半风化层只占小部分，在局部地形切割较大地段，全风化层厚度较小，在地形坡平缓地段，全风化层厚度较大;垂直方向上，全风化层直接出露地表，半风化层在全风化层以下，半风化层以下是未风化的辉绿岩基岩。钛铁砂矿呈松散砂屑状，面形分布;其中长石、辉石等部分风化成粘土。通过勘查，矿区共控制钛铁砂矿工业矿体6个(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ、Ⅴ)。本文主要叙述Ⅰ号矿体。

Ⅰ号矿体:产于Ⅰ号岩体上部。矿体产出标高1 880～1 510 m，高差370 m，由36个浅井、14条剥土控制，控制矿体长1 780 m，宽110～300 m，向南东延出矿区;钛铁砂矿呈灰黄、灰褐、浅灰、灰色或灰黑色，矿体依地形坡度呈层状，近南北向面形展布;受F1断层影响，矿体在水平方向发生小幅错动，但未影响钛铁砂矿体的连续性。砂矿层最小厚度1．00 m，最大厚度3．50 m，平均厚度1．90 m;TiO2含量最低1．76%，TiO2含量最高5．08%，TiO2平均含量3．87%。

矿体基本由全风化辉绿岩残积层组成，粒径0．01～5．0 mm，其中以0．2～3．0 mm居多，含钛基性岩风化后的辉石、斜长石、云母、透闪石、钛铁矿、磁铁矿等矿物单体及其集合体，具弱磁性;矿层下部为半风化砂矿，厚0．1～0．5m，局部厚1．4 m;其厚度占砂矿层厚度的20．3%，砂状物含量70%～30%，块状物为未完全风化的含钛基性岩，大小为1 cm×1 cm～5 cm×6 cm，用锺轻击可碎成砂粒。2．2矿石组分及结构构造

矿物有钛铁矿、磁铁矿、褐铁矿，含量9．5%;斜长石、辉石、橄榄石、黑云母、绢云母、透闪石、绿泥石、绿帘石、蒙脱石、榍石、黝帘石、磷灰石，含量90%左右。

经扫描电镜电子探针成分分析，钛铁矿含TiO248．455%～49．223%，含FeO 49．84%～51．632%，另外还含有少量MgO及MnO，见电镜电子探针成分分析表(表1)及成分图像(见图3)。其粒度0．03～2 mm，最小＜0．01 mm。由于钛铁矿中铁含量较高，且部分与磁铁矿连生，有磁性，能引起磁异常。

表1 电镜电子探针扫描成分分析结果%

图3电镜电子探针扫描成分影像

岩石结构构造主要是辉绿结构、斑状结构，块状构造。

3 矿床成因

丽江台缘褶皱带(Ⅱ)的活动，培德背斜受东西方向进一步挤压，造成不同时代地层刚性岩层(灰岩或白云岩等)形成以北东南西向为主的张性裂隙，在海西期成为基性岩浆的运移上升通道，并为岩浆的侵入提供侵位空间，含钛岩浆冷凝过程中，形成钛铁矿等矿物，组成5条北东南西向含钛辉绿岩体。

含钛辉绿岩体形成后，受后期的构造活动影响，在碎裂作用下岩体破碎易于风化，受化学、物理、生物等作用，形成风化残积层并砂化，矿物解离，部分可溶解矿物流失，钛铁矿等有用矿物就地堆积形成具工业价值的钛铁砂矿体。

4 结语

1)由于辉绿岩体分布较广、且易于风化物，地表松散的含钛辉绿岩为较明显标志。

2)钛铁砂矿出露地表，呈松散砂状，雨后水流冲刷带走部分较轻矿物，留下的为钛铁矿、磁铁矿等重矿物，易于发现。

3)由于钛铁砂矿含矿母岩为含钛磁铁矿化辉绿岩，与围岩磁性差异较大，采用磁法扫面对矿体的圈定有直接指导作用。

［1］和丽芳．滇池西部钛铁砂矿成矿条件及控矿因素初探［J］．中国高新技术企业，2013(11):122－123．

［2］薛步高．云南钛铁矿地质特征及开发探讨［J］．化工矿产地质，2001，23(1):53－58．

［3］张新松．云南禄劝甲甸钛铁砂矿地质特征及成因分析［J］．甘肃冶金，2013，35(5):72－74．

［4］云南省地质矿产局．云南省区域地质域［M］．北京:地质出版社，1989．

Geological Characteristics and Genetic Analysis of Ti-Fe Placer Deposits in Peide，Ninglang Country in Yunnan

WANG Yan，CHEN Zhong
(Faculty of Land Resource Engineering，Kunming University of Science and Technology，Kunming，Yunnan 650093，Chian)

The research area is located in Yangtze paraplatform along with Lijiang platform-margin fold belt．The ore bodies are covered in the diabase rock mass with trong tectonic activities in the region．In our analysis，it is believed that weathered crust is a clue or favorable area sector for prospecting for Peide placer deposit．

Ti-Fe placer;Geologic feature;Deposit genesis

P618．31

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．011

2017－01－06

王雁(1987－)，男，山东栖霞人，在读硕士研究生，研究方向:矿物学、岩石学、矿床学，手机:18468070752，E-mail:1078511742@qq．com;通讯作者:陈忠(1970－)，男，重庆人，博士，研究方向:表生地球化学与第四纪地质，E-mail: 243714208@qq．com．