云南永善县韩家沟铁矿地质特征及找矿标志

包从法，普志坤，李 炜，周 鑫

(云南省国土资源规划设计研究院，云南 昆明 650216)

永善县韩家沟铁矿位于永善县城179°方向，直距约32km，行政区划隶属云南省永善县水竹乡境内。由于该去地质工作程度较低，研究程度薄弱，加之经济效益较差，对矿床深部并没有完全控制，缺乏系统认识。因此，加强对该矿床地质特征的认识，识别下一步找矿标志，对于合理勘查工作提供科学依据及资源利用将具有积极意义。

1 矿区地质背景

该区大地构造位置扬子板块的西南缘，以深断裂为界与三江褶皱系、义敦岛弧带、甘孜—理塘褶皱带和龙门山造山带相邻[1]，具体为滇东北台褶束北部，巧家—莲峰断裂北东端。区内出露地层为奥陶系下统媚谭组、奥陶系中统宝塔组、奥陶系上统观音组；志留系下统龙马溪组、黄葛溪组、中统嘶风崖组；二叠系下统栖霞+梁山组、茅口组，上统峨嵋山玄武岩组、宣威组；三叠系下统分为飞仙关组、永宁镇组，中统关岭组，上统须家河组；侏罗系下统自流井组、侏罗系中统沙溪庙组、侏罗系中统遂宁组；构造展布以北东向为主，南北向次之，主要发育莲峰断裂、蒿枝坝向斜、王家田坝背斜；岩浆岩出露为二叠系峨嵋山玄武岩组，峨嵋山玄武岩组由致密气孔杏仁状玄武岩，斑状或含斑玄武岩夹致密气孔杏仁状玄武岩，灰绿、暗灰黄色玄武质火山集块岩组成；矿产资源较丰富，以铁矿、铅锌矿、铜矿及黄铁矿为主，伴有有煤、磷、石膏、石灰岩、白云岩，少量磷、硫、砷等[2-3]。

2 矿区地质特征

矿区出露的地层由下至上依次为：志留系下统龙马溪组、黄葛溪组；志留系中统嘶风崖组；二叠系下统梁山组、栖霞组、茅口组，二叠系上统峨嵋山玄武岩组、宣威组，三叠系下统分为飞仙关组、永宁镇组，三叠系中统关岭组，三叠系上统须家河组(图1)。

矿区内断裂不发育，但裂隙、节理发育。区内主要有北东向、北西向和近东西向三组裂隙，其中，以北东向(70°～100°)斜交裂隙最为发育。其次为顺层裂隙矿区内岩浆活为二叠系上统峨嵋山玄武岩组，分布于矿区北东部、中部、南西部，岩性为上段由致密气孔杏仁状玄武岩组成，中段以斑状或含斑玄武岩为主，夹致密气孔杏仁状玄武岩，下段灰绿、暗灰黄色玄武质火山集块岩组成。

区内铁矿赋存于二叠系上统宣威组(P2x)底部砂岩、页岩地层中，矿体沿一定的层位呈小透镜体或条带状产出，长数十米至数百米，一般厚0.5m～1.1m，最厚可达2.8m。矿石主要为赤铁矿石，含量TFe 30%，最高可达54%。

图1 韩家沟矿区地质图

3 矿床地质特征

韩家沟铁矿赋存于二叠系上统宣威组(P2x)底部，岩性为灰、灰绿、紫红色砂页岩，局部夹玄武岩、凝灰岩、铝土岩(矿)、赤(褐)铁矿及含锰砂岩石球或透镜体，砂泥质中常含凝灰质和黄铁矿结核，局部发育微细层理和条带状构造。含矿层位分布于1326m～1557m标高之间，矿体顺层呈层状产出，产状与地层产状基本一致(图2)，总体走向北东—南西，倾向南东，倾角68°～74°，平均71°。矿体厚度在1.50m～2.55m，平均1.99m，厚度变化系数为113.31 %，属厚度变化不较稳定；品位(TFe)：26.78ω%～50.11ω%，平均38.84ω%，品位变化系数为109.39%，属品位变化不均匀型矿体[2]。

(1)矿石矿物

赤铁矿：矿石中赤铁矿约占25%～28%，为主要的可应用的主要铁矿物之一，赤铁矿单体呈显微磷片状，约定1/3的赤铁矿呈浸染状分布于泥质中，集合体呈它形的细粒度状浸染状、破布状或网脉状分布。1/3左右的赤铁矿集合体以角砾状分布，中间也或多或少有浸染状分布。集合体的单体粒度一般在0.01mm～0.5mm左右，部分浸染密集后练成片状粒度巨大，部分整个角砾都有赤铁矿组成。另有1/3左右的赤铁成隐晶质，集合体成云雾浸染状分布于泥质中。

图2 韩家沟矿区地层柱状图

褐铁矿：矿石中含量约5%～8%，常呈脉状产出。部分褐铁矿呈隐晶质，呈泥状分布在矿石中，这种褐铁矿中常夹杂大量极细的泥质机械混入物，泥质机械混入物呈不均匀的分布。

(2)脉石矿物：主要为石英、绿泥石、斜长石、高岭石、方解石等。

(3)矿石结构

显微鳞片结构：矿石中的赤铁矿单体呈显微鳞片，粒度极细，一般在0.001mm～0.007mm左右，在以赤铁矿为主的矿石中构成显微鳞片状结构，常呈集合体的形式存在，呈破布状或浸染状分布于矿石中。

角砾状结构：矿石中部分赤铁矿等构成角砾分布于铁泥质中，构成角砾状结构，是矿床形成过程中的赋矿地层经过沉积-淋虑之后，多种矿物集合体被泥质、钙质成分不规则胶结形成的主要结构。

(4)矿石构造

矿石主要呈灰黑色、暗红色、红黑色、黑红色等，主要有角砾状构造、块状构造、层状构造、条带状构造、浸染状构造。

角砾状构造：由赤铁矿、褐铁矿等铁矿物构成角砾，为沉积性质的角砾，粒度一般在2mm～7mm左右，呈次圆状-次棱角状，分布于铁泥质之中，构成角砾状构造，是矿石主要构造之一。

块状构造：矿石中细小的铁矿物均匀的分布于泥质，形成致密的块状，构成块状构造。

条带状、条带浸染状构造：矿石中赤铁矿或褐铁矿呈条带状或条带浸染状分布于铁泥质中，构成条带状或条带浸染状构造。

浸染状构造：矿石中部分赤铁矿成极细的粉末浸染状分布于泥质中构成浸染状构造。

(5)围岩特征：矿体围岩岩性主要为砂岩，岩石组份也较简单，除含少量泥质，黄铁矿等混杂物外，主要由石英、长石组成。岩石裂隙发育，矿化与砂岩褪色密切相关，但围岩与矿体界线清楚。围岩在靠近矿体附近普遍见黄铁矿化、褐铁矿化，也靠近矿体其矿化程度越强。围岩蚀变较发育，与矿化有关的围岩蚀变普遍有碳酸盐化(白云石化、方解石化)及黄铁矿化。其中白云石化和方解石化与矿石富集与贫化密切相关。

4 矿床成因

目前来看，矿体呈层状沿一定的岩性层位产出，矿体形态随地层产状变化而变化，其形态简单，与围岩接触界面清楚，矿体呈层状、透镜状、条带状产出，具稳定的含矿层位。

前人研究表明[4～7]，地壳板块运动，古老地层遭受剥蚀而形成的区域性假整合面古剥蚀面，与沉积矿产的生成有密切关系，一方面是由于剥蚀区供给了沉积物的来源，另一方面是相对下降区创造了矿产沉积的条件。该区陆源物质是铁沉积矿床的最主要来源，当含铁硅酸盐类矿物受到风化破坏时，铁元素被地表水搬运，带到了物理-化学环境改变的区域内发生铁的高度富集而形成矿体。矿床成因应属沉积改造型层控矿床，其形成是在地下热卤水循环过程中(温度、压力和酸碱度不断增加)熔解了含铁的岩层或矿源层中的铁等成矿物质，并在有利的储矿空间—层间破碎带或层间裂隙内重新迁移富集形成矿床。

5 找矿标志

因此，依据前人研究资料和韩家沟铁矿具体的地质特征及成因来看，笔者认为针对该矿床的下一步找矿工作来说具有以下相应找矿标志：

(1)地层标志：前人开展的基础地质工作显示，综合铁化探异常是面上找矿的初始依据，矿体赋存于二叠系宣威组(P2x)，该地层是找矿的区域性地层。

(2)蚀变标志：硅化、黄铁矿化、碳酸岩化等蚀变是找矿的直接标志。

(3)构造标志：构造及层间破碎带是热液淋虑铁元素较好的容矿空间和沉淀的有利地段。因此，野外勘查工作中对于构造破碎带和层间岩性转换带要加强追索和工程部署。

6 结论

韩家沟铁矿矿床赋存于二叠系上统宣威组(P2x)底部，其产出与围岩界线清楚，具有明显的层控，矿化有关的围岩蚀变普遍有碳酸盐化及黄铁矿化，其中白云石化和方解石化与矿石富集与贫化密切相关。矿床找矿标志明显，主要为与地层有关的二叠系宣威组找矿标志，与围岩蚀变有关的直接找矿标志及构造破碎带有利于矿床沉淀成矿的与成因有关的间接找矿标志。