牟定大湾山磁铁矿成矿规律

李石英

(云南省有色地质局楚雄勘查院，楚雄 675000)

牟定安益地区属攀西裂谷一部分及攀西～滇中铜铁铂金成矿区域。成矿带属上扬子(陆块)成矿省(Ⅱ3)，康滇隆起(滇中基底隆起带)Fe-Cu-Pb-Zn-Ag-Pt-Pd-Ni-Ti-Sn-W-REE-P-S重晶石～蓝石棉～盐类～煤矿成矿带(Ⅲ9)，楚雄前陆盆地Cu-Fe-Pb-Zn-Ag-An-Pt-Pd-Ni-Ti-REE-蓝石棉～盐类成矿亚带(Ⅳ21)。

1 地质背景

1.1 地 层

区域岀露地层主要表现为盖层系和基底系两种不同的岩性地层。盖层系主要由中、新生界泥砂质细碎屑岩和少量震旦系碳酸盐岩组成；基底系由元古界川群海子哨组(Pt2Lh)、凤凰山组(Pt2Lf)、路古模组(Pt2Ll)、普登组(Pt1Lp)等变质岩地体和侵入其中的基性超基性、酸性岩体等组成。与铁矿成矿作用关系密切的元古界川群路古模组第三段为一套绿片岩—低角闪岩相的中浅变质岩系，原岩为中基性火山碎屑岩系(图1)。

图1 大湾山地区区域地质图

1.2 构 造

区内构造复杂，延续时间长，晋宁、华力西、印支、燕山、喜山各期运动均有不同性质、不同程度的反映。构造线各不一致。晋宁运动为结束早元古代地槽发展的主旋回，区内上升隆起长期处于被剥蚀的环境下，缺失寒武系—下三叠统地层。加里东运动有少量基性—超基性岩侵入。华力西运动以断裂活动及伴随的超基性—酸性岩浆活动为特征。印支—燕山运动也伴随有基性—超基性岩浆活动。燕山运动强烈而广泛，致使本区盖层褶皱并奠定了区域上如今的构造轮廓。喜山运动较微弱，主要为小规模的断层及部分断裂的复活。除晋宁期及燕山期属褶皱运动外，其它各期均为升降运动。根据沉积建造、变形变质作用、接触关系及含矿特征等，总体可将区内划分为基底和盖层两个构造体系。

1.3 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，吕梁、晋宁、华力西、印支、燕山、喜山期均有表现，从超基性～中性～酸性均有出露，以酸性花岗岩体分布最广，次为华力西期基性—超基性岩、花岗斑岩及燕山期煌斑岩类。

1.4 变质作用

区内变质作用，以中低压区域动力热流变质及浅层区域低温动力变质作用为主体，变质岩相多为低角闪岩相—低绿片岩相。岩石类型有板岩类、千枚岩类、片岩类、石英岩类及大理岩类等。变质原岩为晋宁期及以前的所有地质体，以沉积岩、火山沉积岩为主，花岗岩类次之。变质岩主要岩石类型有绿泥石英片岩、石英片岩、片麻岩、大理岩、混合岩、石英岩、千枚岩、板岩等。

1.5 地球物理特征

该区在1∶20万剩余重力异常图上，大致分为北段重力高和南段重力高，与区内基性、超基性岩带空间分布基本一致，北段为姜驿地区重力高，南段为安益地区重力高，基本反映了该区地质背景；该区航磁异常总体呈北东向雁行展布。

据1∶2.5万地面高精度磁异常特征(见图2)，牟定大湾山贫磁铁矿按地质成因定为沿元古界龙川群路古模组含铁片岩、绿片岩及部份海资哨组绿泥石英片岩分布的磁异常。该类磁异常和含矿地层吻合度较高，在地层内岩石具片理化，沿片理面分布细粒磁铁矿化体，形成低品位贫磁铁矿化体，在该地层外侧的北东向构造带内，则沿层理面或构造带产有品位较高的赤褐铁矿体，同时在铁矿体附近往往有后期基性岩体侵入。

图2 牟定安益地区大湾山1∶2.5万高精度磁异常平面图

2 矿区地质

2.1 地 层

元古界龙川群(PtL)分布于大湾山矿区及其以北广大地区，主要由龙川群海子哨组(Pt2Lh)千枚岩、凤凰山组(Pt2Lf)大理岩、钙质片岩，路古模组(Pt2Ll)石英岩、绿片岩，普登组(Pt1Lp)片岩、片麻岩等组成。

龙川群海子哨组(Pt2Lh)：分布于矿区北西角，由灰、灰黑、灰绿色千枚岩、局部片岩夹灰、灰白色石英岩、变质石英砂岩等组成。

龙川群凤凰山组(Pt2Lf)：由灰、浅灰色中—厚层状大理岩、硅质大理岩夹薄层条带状泥灰岩、钙质板岩、片岩等组成。

龙川群路古模组(Pt2Ll)，路古模组由四段组成：

①Pt2Ll4：为灰黄、灰白色厚层、块状石英岩夹灰、灰绿至深灰色片岩、绿泥石英片岩；岩层产状稳定，走向60～80°，倾向北西，倾角50～70°，其中多发育细脉、团斑状镜铁矿。

②Pt2Ll3；上部为灰、灰紫色石英片岩，中下部为灰、灰绿色含磁铁绿片岩，其中夹透镜状、条带状低品位铁矿石，规模大小不一，从几十米至几百米不等，“大湾山式”贫磁铁矿即产于其中。

③Pt2Ll2：为灰黄、灰白色厚层、块状石英岩与灰、灰绿至深灰色片岩、绿泥石英片岩互层，厚度约200～300m。

④ Pt2Ll1：为灰黄、灰白色厚层石英岩，岩石硅化、石英岩化强。厚度约100m。

龙川群普登组(Pt1Lp)：分布于矿区中南部广大地区，岩层产状稳定，走向60～80°，倾向北西，倾角50～80°，局部有倒转，本段基本上由三部分组成：下部以片麻岩、片岩为主，局部夹石英岩；中部灰绿、深灰色片岩、板岩夹一至二层大理岩、石英岩，厚层状至块状，常呈凸透镜体沿走向断续分布，在区内分布颇为稳定，局部片岩中发育含铜石英脉。上部岩性比较复杂，常有各种片岩、片麻岩及角闪片岩，按片岩中主要变质矿物如十字石、兰晶石、柘榴石之有无及多寡不同，又可分为兰晶石白云英片岩、十字石云英片岩、柘榴石云英片岩、兰晶石二云英片岩等。

2.2 构 造

区内褶皱有北东向海资哨—新田复式向斜，断裂主要有近南北向新田断裂、伏龙基—凹溪河断裂，大湾山矿区位于海资哨—新田复式向斜南西段水箐向斜南东翼。

2.3 矿区磁异常特征

依据2010年6月，云南省地质调查局完成的热水塘—安益地区1∶2.5万地面磁测，大湾山磁异常(M1)位于云南省牟定县安乐乡正东平距约7km处的大湾山—凹溪河一带，磁异常中心坐标X=2818.000；Y=34471000。磁异常以规模大，强度高、延伸稳定，形态规则完整为特征。认为其是区内该类型成矿较为富集的地段，具有找低品位铁矿意义。

磁异常呈北东—南西长带状，北起大湾山2529高地，南延至凹溪河一带，全长约4.8km。磁异常带由正负磁组成，具西陡东缓的特征。正磁异常由6个ΔT>500nT串珠状线性排列高值区组成，正磁强度一般在800～1700nT，最高强度为2 407nT，正磁(ΔT>500nT)平均宽200～300m。负磁位于正磁北西侧呈条带状平行分布，一般强度-100nT～ -300nT，最大负磁强度为-450nT。磁异常与龙川群路古模组第三段含磁铁绿泥片岩基本套合，磁异常由绿泥片岩中所含磁铁矿所致。

3 矿体地质

3.1 矿化体特征

大湾山矿区贫磁铁矿化体产于元古界龙川群路古模组第三段下部绿泥片岩中，矿化带长5公里，从上至下有三层矿化体，呈条带状、透镜状沿层断续产出。矿化体走向60～70°，倾向北西，倾角50～70°，长200～1780m不等，平均真厚3.05 ～26.32 m。平均含mFe6.17～11.77%(图3、图4)。

图3 大湾山铁矿地质图

3.2 矿石特征

图4 大湾山铁矿24号剖面图

矿石矿物主要有金属矿物和脉石矿物。金属矿物主要为氧化物，其次为少量的硫化物。氧化物有磁铁矿、钛磁铁矿，少量的赤铁矿。硫化物有少量黄铁矿；脉石矿物以钠长石、阳起石、绿泥石、绿帘石为主，少量方解石、石英、绢云母等。

矿石结构、构造：矿石结构主要为半自形—自形粒柱状结构、片状结构、它形粒状结构、蚀变残余结构等；矿山构造主要为星点状、散点浸染状、片状、脉状构造等。

3.3 围岩蚀变

矿区内常见的蚀变有绿泥石化、绿帘石化、大理岩化、硅化及褐铁矿化等。

大湾山铁矿含磁铁绿泥片岩具强烈的蚀变现象，以绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化为主，次为闪石化、硅化、褐铁矿化等。大理岩化、硅化及褐铁矿化主要见于含矿层上下地层中。其中绿泥石化、碳酸盐化、钠黝帘石化普遍存在含矿层中，与成矿关系密切。

矿区变质作用主要为区域热流变质作用，变质岩相达低绿泥石相—低角闪岩相，变质岩石主要有片岩类、石英岩类、大理岩类等。

3.4 矿床成因

根据大湾山含矿层、贫磁铁矿化体的基本特征综合分析：矿区含矿层原岩为中基性火山碎屑岩，呈层状产出，厚度稳定；贫磁铁矿化体呈层状、透镜状沿层断续产出，在含矿层上、中、下部均有产出；含矿层中或附近未见大的侵入岩体，所以含矿层即为贫磁铁矿化体矿源层；中基性火山碎屑岩经区域地质变质作用，岩石产生不均匀的片理化或条纹条带作用及岩石自生蚀变，岩石中暗色矿物蚀变析出铁质，在强片理化带中富集形成磁铁矿化；矿石中金属矿物以氧化物为主，次为硫化物，氧化物主要为磁铁矿、钛磁铁矿，硫化物为少量黄铁矿。按照上述特征，本区磁铁矿应属早期中基性火山碎屑岩沉积形成矿源层，经区域变质作用叠加富集形成磁铁矿。所以矿床成因为中基性火山—沉积变质岩型贫磁铁矿。

4 矿床成矿基本规律及远景评价

4.1 矿床成矿规律

本区地处盐边～元谋台拱南端之元谋台穹南西侧，元谋深大断裂以西，西与滇中断陷盆地相连。南北向的元谋—绿汁江岩石圈断裂通过本区并严格控制了基、超基性岩带的展布。属攀西裂谷一部分及攀西—滇中铜铁铂金成矿区域。

“大湾山式”贫磁铁矿属火山沉积—变质型贫贫磁铁矿，早期中基性火山碎屑岩沉积形成矿源层，经区域变质作用叠加富集形成的磁铁矿。总结多年地勘工作经验认为：地层、岩相岩性是主要控矿条件，其中地层是成矿的基础，岩相岩性是成矿的关键。

根据所掌握的火山—沉积型贫磁铁矿的成矿机理，参考国内外有关资料，总结了区内贫磁铁矿成矿预测的三条标志：地层标志、岩性岩相标志、地球物理标志。

(1)地层标志

区内贫磁铁矿化体均产于元古界川群路古模组第三段(Pt2Ll3)浅变质绿片岩地层中。

(2)岩性、变持岩相标志

区内贫磁铁矿化体均产于含矿层强片理化带或条纹条带岩石中，磁铁矿化与岩石变质程度呈正比，岩石变质程度高，则磁铁矿化相对较强。

(3)球物理标志

经地面高精度磁测，区内除去由基性超基性岩体引起的磁异常外，其它磁异常多沿元古界川群路古模组第三段(Pt2Ll3)含磁铁绿片岩分布，如大湾山、冷水塘、路古模磁异常等，且磁异常与含磁铁地层套合较好，磁异常由含磁铁绿片岩中的磁铁矿所致，故高精度磁测是寻找含磁铁绿片岩中磁性铁矿的有效手段。

4.2 找矿远景评价

大湾山矿区目前仅有少量工程对磁异常、矿化体作稀疏控制，初步揭露了一些贫磁铁矿化体，磁铁矿化体品位低，均达不到现行铁矿工业标准。区内与大湾山相同的铁矿化类型还有冷水塘、路古模等区块，该区含矿层稳定，磁异常强度高，面积分布广，但总体工作程度较低。在该区找寻低品位磁铁矿或在贫矿中探求能被工业利用的磁铁矿化体还是有可能的。

参 考 文 献

[1]云南省地质局.1∶200 000大姚幅地质报告书[R].昆明：1965.

[2]云南省地矿局.1∶200 000楚雄幅地质报告书[R].昆明：1982.

[3]西南有色地质勘查局.康滇地轴及其西缘(楚雄盆地)砂岩铜矿远景调查报告[R].昆明：1996.

[4]成都地质矿产研究所.西昌—滇中地区地质矿产研究[R].成都：1986.

[5]云南省地质调查院.云南省牟定县安益地区地面高精度磁测报告[R].昆明：2012.

[6]西南有色地质勘查局.云南牟定安益贫铂钯矿床初步评价报告[R].昆明：1973.

[7]云南省有色地质局楚雄勘查院.云南省牟定县大湾山铁矿普查报告[R].楚雄：2012.