富民大水井钛铁矿矿床成因浅析

应 玺，亓春英，杨云保，李建琴

（云南国土资源职业学院，云南 昆明 650217）

目前，云南钛铁矿主要为残积、坡积型的钛铁砂矿资源，形成不仅与含矿母岩有关，与成矿区的气候、地形地貌等也有紧密联系。物理风化和化学风化对矿区成矿有着同等重要的作用，矿区成矿是多种因素的结果。

1 矿区地质特征

大水井矿区位于昆明北部，富民县东部，属滇东高原的西部，构造属杨子板块滇东台褶带，石灰岩和基性岩浆岩广布，海拔为2000m～2375m，相对高差375m。矿区构造因褶皱和断层作用，表现为断块构造形式。玄武岩的分布、出露和倾伏方向表现出以茅口组地层为核心的穹形窿起特征，是一个向北东倾伏的背斜构造。北部地层向北倾，倾角约30°；东北部地层向北东方向倾，倾角10°～20°；东部地层向东和东南方向倾伏；南部地层向南东方向倾伏。矿区主要地层岩性为碳酸盐岩和基性火山岩。

2 控矿因素

矿区成矿控制因素据目前掌握的信息资料可总结为：地层控矿、构造控矿、岩性控矿、气候条件控矿、地形地貌控矿。

（1）地层控矿。矿区二叠系地层是主要控矿地层。成矿母岩或残积矿、坡积矿均产于早二叠系地层上部和晚二叠系地层下部辉绿岩中。矿区的成矿母岩至目前已知，没有脱离该部位。矿区的玄武岩中含有较高于辉绿岩的二氧化钛，是否与辉绿岩有一定的成因联系还待进一步研究。

（2）构造控矿。矿区构造控矿体现在褶皱构造、断裂构造和不整合构造三个方面。鲁戛—鲁洒沛背斜构造：长度约66公里，轴线方向30°～50°，北西翼倾角20°～45°，南东翼倾角20°～60°，为一不对称背斜。矿区位于鲁戛—鲁洒沛背斜的北东段倾没端，轴线方向呈北东经大水井村向北东45°方向倾没。矿区背斜构造的二叠系下统碳酸盐岩和二叠系上统玄武岩均属较硬岩层，而之间的不整合面又是较薄弱的面，在纵弯褶皱作用下，两翼相对滑动造成层间的破碎和虚脱现象，为矿区辉绿岩的侵位提供了有利的空间。辉绿岩中出现的捕虏体（石灰岩和斑状细晶质辉绿岩）便是不整合面上、下岩石滑动破碎虚脱时的证据。矿区因F1、F2、F3、F4、F5的破坏，使背斜的构造格局显得有些模糊。在矿区背斜核部出露的地层为C2-3、P1，翼部地层主要为P2，其次为P1。北部地层F3以北地层向北倾，倾角30°左右；F3以东地层向北东方向倾，倾角10°～20°；F2断层北段以东地层向东和东南方向倾伏；F2断层南段地层向南东方向倾伏。断裂构造：矿区F1断裂在区域上属沈家村断裂，长29公里，该断裂为普渡河逆断层之支断裂，区域上沿断层有辉绿岩及温泉分布，断层带中可见硅质岩、长英岩和赤铁矿化蚀变。矿区辉绿岩与该断层在成因上有一定联系，该断裂一定程度上充当了基性侵入岩上升的通道。不整合面：矿区辉绿岩较稳定的产于茅口组顶部不整合面上、玄武组下部不整合面上。与不整合面薄弱、上部玄武岩相对透水性差而充当隔挡层有着密切关系。

（3）岩性控矿。矿区主要控矿岩石为辉绿岩，原岩含有较高的二氧化钛，均以钛铁矿、钛磁铁矿的独立形式出现，矿物结晶颗粒大、风化残留后较易富集成砂矿。

（4）气候条件控矿。冷热交替、温暖潮湿的气候和充沛的雨量有利于机械风化和化学风化不断向深处的推进，矿区刚好具备了这样的气候条件。

（5）地形地貌控矿。矿区残积矿均位于圆顶山和缓坡地带，坡积矿均分布于中等到缓倾斜的地段，地形地貌一定程度上控制了矿区残积和坡积矿的形成和分布。

3 矿床成因

矿区位杨子板块滇东台褶带，西为绿汁江断裂，东为小江断裂所夹持，紧邻于普渡河断裂。自地台形成后，先后经历过加里东运动、华力西运动、印支运动、燕山和喜山运动。华力西运动期间，早二叠统末，矿区地壳由沉积转向上升接受侵蚀，继而在整个扬子板块上发生峨眉山玄武岩的大面积喷发，喷发后在大断裂及旁侧构造又出现基性岩浆岩侵入。矿区背斜虚脱部位的基性岩床就位应是此时期侵位形成。

杨子板块上基性岩浆岩喷出或侵位时就带有高背景含量的钛元素，这为后期砂矿的形成奠定了基础。

燕山、喜马拉雅运动使滇东台褶带形成较复杂的褶皱和断裂带。自褶皱区全面进入剥蚀以后，该地区的地壳同样经历过上升、稳定的侵蚀过程，当前矿区基本上处于稳定的侵蚀期。矿区含矿母岩（辉绿岩）被暴露于表之后，在有利的气候条件下接受了长期的物理和化学风化，使易溶元素溶解而流迭，难溶或稳定的矿物保留原地，并形成相对再富集的钛铁砂矿，即残积和坡积砂矿。

其成矿过程：辉绿岩形成（二氧化钛初步富集）—物理、化学风化（进一步富集）—原地形成残积钛铁砂矿、坡积形成钛铁坡积砂矿。

4 找矿标志

地层标志：早二叠系碳酸盐岩和晚二叠系玄武岩矿区找矿的重要地层标志。构造标志：F1断裂旁侧和不整合面是辉绿岩岩床产出的重要部位。岩性标志：辉绿岩是成矿的重要的母岩。地形地貌：圆顶山是残积矿的重要成矿部位，中一缓倾的凸形坡、凹形坡和复合坡是坡积矿的重要堆积地带。地球物理标志：下部围岩为碳酸盐岩，矿区赋矿层、上部均为基性火山岩，其中含有大量的磁性矿物，有显著的磁异常表现，通过物探获取基性火山岩的出露和分布信息。地球化学标志：矿区基性火山岩，无论玄武岩或是辉绿岩中均含有较高的钛和铁元素，并且矿物较稳定，地表还形成相对的富集，通过地球化学找矿很容易发现。重砂标志：矿区有用矿物钛铁矿是相对较稳定的重砂矿物，易于形成重砂，通过重砂很容易找到残积、坡积和成矿母岩。

5 结论

大水井矿区位于杨子板块滇东台褶带，西为绿汁江断裂，东为小江断裂，紧邻普渡河断裂。矿区主要地层岩性为碳酸盐岩和基性火山岩，赋矿地层为二叠系地层，主要控矿岩石为辉绿岩。矿区成矿受地层、构造、岩性、气候条件、地形地貌等因素控制。矿床成因为残积、坡积型钛铁砂矿。