云南怒江普拉底地区铁矿分布特征及成因浅析

2019-06-13王小虎杨爱平李文辉邓志祥

云南地质 2019年2期

王小虎，杨爱平，李文辉，邓志祥

(1.云南省地质调查院，云南昆明 650216；2.云南省国土资源规划设计研究院，云南昆明 650216)

云南怒江普拉底地区，从贡山县腊马底至福贡县利沙底展布的石炭系嘎拉博岩组上段(Cg.3)地层中圈出了一条长度近27km，厚度近百米的铁矿化带，目前矿化带内共发现了11个铁矿床点。该地区大地构造属喀拉昆仑-三江成矿省，怒江-昌宁-孟连Fe-Pb-Zn-Ag-Cu-S-Hg成矿带，成矿地质条件优越。前人已发现并初步评价了嘎拉博铅锌铜铁矿、独龙底铁矿、九尼铁矿等多个矿床，本次以省地勘基金项目成果为依托，对区内以有和后续发现的共11个铁矿床点地质特征详细对比研究的基础上，总结了区内铁矿成矿规律，对这些铁矿的总体特征及矿床成因研究有了新的认识和进展。

1 矿化带区域地质背景

该铁矿化带位于高黎贡山剪切带与崇山-碧罗雪山剪切带所夹持的狭长的怒江峡谷内，前人将其划入保山地块(云南省地质矿产局区域地质调查队，1985)。该地区主要由石炭系低级变质岩组成，由于强烈的构造活动导致化石稀缺，仅根据邻区少量的化石资料来判断地层时代，绝大部分地段层序不完整，难以划分至统。前人将区内的地层分解为石炭系莫得岩群(CM.)、石炭系嘎拉博岩组(Cg.)、丹珠岩组(Cdz.)和义产独岩组(Cyc.)。

石炭系莫得岩群(CM.)：主要为绢云板岩、石英千枚岩、变质石英杂砂岩；

石炭系嘎拉博岩组(Cg.)：为铁矿含矿层位，主要为黑云石英片岩、二云石英片岩、少量变粒岩、角闪岩；嘎拉博岩组又可分为上段(Cg.3)：主要为磁铁矿化矽卡岩为主，夹薄层状大理岩；中段(Cg.2)：主要为二云石英片岩、黑云石英片岩夹少量大理岩、变粒岩；下段(Cg.1)：主要为石英千枚岩、变质石英砂岩；

石炭系丹珠岩组(Cdz.)：为大理岩含矿层位，主要为大理岩，少量千枚岩；

石炭系义产独岩组(Cyc.)：主要为黑云石英片岩、石榴二云石英片岩。

在石炭系东、西两侧分别出露了崇山岩群和高黎贡山群高级变质岩带，与石炭系呈断层接触。前人多认为这两个高级变质岩带为前寒武纪结晶基底(云南省地质矿产局，1990；钟大赉等，1998)，而近年来对高黎贡山群的研究表明，其不是结晶基底，而是在新元古代沉积并在古生代及中、新生代的造山工作中经历了多期变质和岩浆作用再造的变质杂岩体(李再会等，2012)。研究区内还发育大面积白垩纪花岗岩类，与高黎贡山岩群及石炭系成侵入接触或断层接触(图1)。

图1 云南怒江普拉底地区地质简图

2 矿床地质

2.1 矿床共同特征

在云南怒江普拉底地区，从贡山县腊马底至福贡县利沙底一带，圈出了一条长27km，厚度近百米的铁矿化带，该矿化带赋存于石炭系嘎拉博岩组上段(Cg.3)，呈北西-南东向展布，由北向南依次发现了嘎拉博铅锌铁矿、东月各铁矿、木拉铁矿、独龙底铁矿、打沙铁矿、杜瓦奴铁矿、拖都铁矿、迪巴底铁矿、禾波底铁矿、九尼铁矿以及不腊铁矿等11个矿床点。从各矿床点含矿层位、岩性、产状、矿体特征等统计结果(表1)来看，各矿床点具有高度的相似性和类比性。矿化带底板均为石炭系嘎拉博岩组中段(Cg.2)，顶板则南北有差异，以迪巴底铁矿点为界，以北地段矿体顶板为石炭系丹珠岩组大理岩(Cdz.)，且靠近顶板处磁铁矿化强，产出有工业矿体(图2)；以南石炭系丹珠岩组缺失，顶板为石炭系义产独岩组二云片岩(Cyc.)，且工业矿体产出位置与石炭系嘎拉博岩组上段(Cg.3)内分布的大理岩密切相关。

表1 贡山县腊马底-福贡县利沙底地区铁矿床点特征表

2.2 矿体产出特征

各铁矿体产出特征与铁矿化带产出特征基本一致，倾向55°～65°，倾角40°～70°，工业矿体多分布在矿化带顶板靠近大理岩处，呈似层状产出(图2)，延伸较稳定。其中东月各铁矿、木拉铁矿、独龙底铁矿、打沙铁矿和九尼铁矿倾斜延深大于100m，已系统控制矿体厚度6.66m～17.77m，TFe21.36ω%～30.38ω%，mFe13.72ω%～24.34ω%，资源量已达中型规模且具有大型远景。其余矿床点采用路线地质调查，连续打块取样，其成果数据仅仅表明矿化带内确有工业矿体产出，根据取样位置证实矿化带内工业矿体延伸较稳定。

图2 典型矿床实测剖面简图

2.3 矿体围岩蚀变

铁矿体围岩蚀变主要为矽卡岩化、方解石化，次为磁黄铁矿化、黄铁矿化。

矽卡岩化：是区内矿床点的主要围岩蚀变，矽卡岩化主要形成石榴子石矽卡岩和透辉石矽卡岩。当蚀变较强时候，直接形成矽卡岩型磁铁矿矿石；当蚀变较弱时，往往形成无矿或弱矿化矽卡岩。

方解石化：是矽卡岩化后期的蚀变，在矽卡岩中往往形成方解石脉，局部为团块状，其发育程度与磁铁矿化强弱呈正相关，尤其在木拉铁矿床点更为明显。

磁黄铁矿化：矽卡岩化后期蚀变，呈团块状、细脉状分布于铁矿石或围岩中，矿化极不均匀，局部含量可达10%。

黄铁矿化：一般呈星散浸染状分布于造岩矿物之间，含量一般1%～2%。

2.4 矿石质量

2.4.1 矿石成分

矿石的组成矿物种类较为简单，铁矿物主要是磁铁矿；金属硫化物为磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿，整体含量较低；脉石矿物主要为透辉石、角闪石、石榴子石、石英、方解石、白云石、铁白云石等。

2.4.2 矿石结构、构造

区内矿石结构主要有它形细-微粒状结构、自形-半自形粒状结构、包含结构，次为重结晶结构、交代结构等。

它形细-微粒状结构：是区内主要结构，磁铁矿呈它形粒状均匀或不均匀嵌布于矿石中，粒径一般为0.05mm～1.5mm。

自形-半自形粒状结构：是区内重要结构之一，磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿呈自形-半自形粒状嵌布于脉石矿物中。

包含结构：少量微粒黄铁矿包裹于磁铁矿中。

区内矿石构造主要有浸染状构造、细网脉状构造或填隙稀疏浸染状构造、块状构造、斑杂状构造。

浸染状构造：是区内主要构造，磁铁矿呈细-微粒状稀疏-中等浸染状均匀分布于矿石中。

细网脉状构造或填隙稀疏浸染状构造：磁铁矿、黄铁矿呈细网脉分布于岩石破碎裂隙带或裂隙面之中。

块状构造：磁铁矿呈稠密浸染在状分布于矽卡岩中，构成致密块状构造，是区内富磁铁矿主要构造特征。

斑杂状构造：在星散-稀疏浸染的矿石中含有一些致密块状的斑块或团块，二者间为逐渐过渡组成的斑杂状构造。

2.4.3 矿石类型

矿石自然类型：根据矿石的含矿岩石、含矿特征等，确定为矽卡岩型磁铁矿矿石。

矿石工业类型：区内矿石品位整体偏低，TFe 21.36ω%～30.38ω%，达不到直接炼钢或炼铁用铁矿石标准，需要进行选矿后才能入炉冶炼，确定为需选铁矿的磁性铁矿石。

3 矿床成因

区内总体工作程度较低，梁文岗(2016)研究认为九尼铁矿成因是气化热液矿床中的矽卡岩矿床，除次之外，对于区内已有的铁矿床点成因以及各铁矿床点之间的关系缺乏系统研究报道。通过地勘基金项目的实施，圈出了含铁矿化带，并对产于其中的11个铁矿点进行了较为系统的调查，查明了矿化带内铁元素富集规律和工业矿体产出特征，我们初步认为该区铁矿的形成主要经历了三个主要阶段，即早期基性火山-沉积建造形成，后期变质作用铁元素预富集，晚期叠加矽卡岩阶段改造富集成矿。

早期基性火山-建造形成阶段：铁矿化带原岩为一套铁质含量较高的基性火山岩，厚度较大，延伸稳定，具有明显层控的特点，属于矿源层。

后期变质作用铁元素预富集：后期变质作用使矿源层中铁质被变质热液溶解并发生了预富集，磁铁矿多呈稀疏浸染状和细脉状产出，总体品位偏低，达不到工业矿体指标要求。靳纪娟(2012)研究保山核桃坪铅锌矿床认为矿床热液形成的矿物组合与典型矽卡岩矿物组合非常类似，故将矿床命名为“类矽卡岩型”矿床而非典型的矽卡岩型矿床。大量的岩石薄片鉴定显示铁矿化带组要由透闪石、透辉石以及石榴子石等矽卡岩矿物组成，但是我们初步认为这些矿物并非典型的矽卡岩成因，而是基性火山岩遭受变质作用形成类矽卡岩矿物组合。

晚期矽卡岩阶段改造富集：区内大面积燕山期花岗岩侵入，它不对成矿直接提供物质来源和直接成矿，但是它为矽卡岩化提供了热源和物质来源，往往在铁矿化带与大理岩接触部位叠加矽卡岩阶段的改造富集，磁铁矿多呈稠密浸染状产出，从而形成有工业价值矽卡岩型铁矿床，矽卡岩化的强弱与区内铁矿化强弱正相关，这与矿化带内已发现的11个铁矿床点工业矿体基本产于矿化带内靠近大理岩附近事实相吻合。