云南省金平縣三臺坡鐵礦地質特征及礦床成因

■竇元銘 王光龍 解金瑞 楊東華

（云南地礦國際礦業股份有限公司云南昆明650051）

云南省金平縣三臺坡鐵礦地質特征及礦床成因

■竇元銘 王光龍 解金瑞 楊東華

（云南地礦國際礦業股份有限公司云南昆明650051）

云南省金平縣三臺坡鐵礦區出露的地質體主要為古元古界哀牢山巖群阿龍巖組（Pt1a）、變質基性－超基性侵入巖體（ψρ），后者為成礦母巖。礦區發生過呂梁期、印支期、燕山－喜馬拉雅期3期較變形變質。成礦關系落密切的近礦圍巖蝕變主要有鐵化、硅化。礦體呈脈狀、透鏡狀產于變質基性-超基性巖（ψρ）中，礦石礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦。全區礦石含TFe 14.36%～49.86%（平均28.66%），mFe 11.47%～29.28%（平均19.49%），屬需選礦的弱磁性鐵礦石。礦床成因類型應為巖漿晚期結晶分異-受變質含釩鈦磁鐵礦礦床。

三臺坡鐵礦；地質特征；礦床成因；云南省金平縣

三臺坡鐵礦位于云南省金平縣。地理極值坐標為：東經103° 22′45″～103°23′23″，北緯22°54′45″～22°55′30″，面積1.4266km2。

該鐵礦有較長的勘查開發歷史。1957年以來，有多家地質單位在礦山進行過地質勘查，對礦山地質礦產特征進行了堅持不懈的探索[1-4]。2013年，云南地礦國際礦業股份有限公司對該礦進行了資源儲量核實[5]。在充分收集整理前人資料的基礎上，結合野外調研資料，在礦區地質、礦體地質、礦石質量、礦床成因等方面，取得了一些新的認識。現將資料整理成文，供同行參考。

1 礦區地質

在大地構造位置上，三臺坡鐵礦位于點蒼山-哀牢山逆沖推覆帶，屬變質巖區，地質情況較為復雜。

1.1 地層

礦區地層以古元古界哀牢山巖群阿龍巖組（Pt1a）為主，第四系殘坡積物較少，局部地段出現第四系人工堆積（圖1）。

圖1 金平縣三臺坡鐵礦地質簡圖

1.1.1 古元古界

古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a）出露于礦區南部及北東側，呈北西向展布。為一套遭受區域動力熱流變質改造的中深變質巖系，以黑云斜長片麻巖、角閃斜長變粒巖、斜長角閃巖，視厚度大于1788m。

巖石已發生程度不同的混合巖化，混合巖化巖石、眼球狀混合巖、條帶狀混合巖、均質混合巖均可出現。強烈混合巖化的地段，出現中-細粒片麻狀黑云二長花崗巖、片麻狀黑云云斜長花崗巖。

1.1.2 第四系

第四系殘坡積物（Qedl）零星出露于礦區緩坡地帶，主要為褐色含礫云母砂質黏土，厚0～22.1 m。礫石成分為斜長角閃巖、斜長角閃片巖，多呈呈次棱角狀。

1.2 構造

礦區構造主要為2條北西向斷層（F1、F2）：

F1張扭性正斷層位于礦區北部，發育于古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a）中。斷層走向295°～315°，傾向南西，傾角陡立，出露長約4.5km。斷層破碎帶一般寬約5～14m，由斷層角礫巖及斷層泥組成。

F2斷層為變質基－超基性巖體（ψρ）的邊界斷裂，走向北西、傾向南東。上盤為變質基－超基性巖體（ψρ），巖石組僵為（斜長）角閃巖、斜長透輝角閃巖、角閃二長變粒巖、角閃輝石巖、含尖晶石蛇紋石化鈦輝橄欖巖、條帶狀橄欖透閃直閃片巖、鈦輝橄欖巖、鈦輝透輝直閃片巖。下盤為古元古界哀牢山巖群阿龍組（Pt1a），巖石組合主要為黑云斜長片麻巖、二云斜長片麻巖、黑云二長片麻巖。破碎帶出露寬2.4～5m，由灰黑色長英質巖、角閃巖、黑云斜長片麻巖的碎屑物質充填。經綜合研究，該斷層為傾角較緩的逆掩斷層，屬成礦期后構造，破壞了礦床的完整性。

1.3 巖漿巖

礦區巖漿巖主要為已變質的基性-超基性巖（ψρ），侵入于哀牢山巖群阿龍巖組中。巖體呈巖株狀產出，面積0.66km2。受后期構造影響，部分地段與古元古界哀牢山巖群阿龍巖組呈斷層接觸。

巖石受強烈的變質作用改造，原巖礦物成分、結構構造大部分已消失。前人資料[1-4]中，曾據變質程度將巖體劃分為4個巖組。即：中壓角閃巖相矽線石巖組（ψρ4）中壓綠簾角閃巖相基性變質石巖組（ψρ3）中壓綠片巖相鎂質變質巖組（ψρ2）中壓綠片巖相基性變質巖組（ψρ1）。前2個巖組以基性巖為主，位于巖體上部。后2個巖組以超基性巖為主，位于巖體下部。各個巖組的巖石組合有較明顯差異，反映了巖體的變質原巖具明顯分異現象。

巖石具明顯蝕變現象。主要蝕變為：蛇紋石化、直閃石化、透閃石化、硅化、碳酸鹽化、綠泥石化、角閃石化。

鐵礦體富集于超基性巖向基性巖過渡的ψρ2、ψρ3巖石組合中，說明基性-超基性侵入巖體（ψρ）的分異對鐵礦有明顯控制作用。

1.4 變質巖

礦區發生過3期較為明顯的變質作用。

1.4.1 呂梁期

呂梁期為主期變質，變質作用類型為區域動力熱流變質，變質作用強度一般為低角閃巖相，局部地區出現高綠片巖相、高角閃巖相。

該期變質形成的主要巖石以黑云斜長變粒巖、黑去斜長片麻巖、斜長角閃巖、斜長角閃片巖為主，次為角閃二長片麻巖、角閃斜長變粒巖，二云石英片巖、透輝石巖、大理巖較少。

1.4.2 印支期

印支期變質疊加于呂梁期變質之上，為動力熱流變質作用或區域低溫動力變質作用，變質作用強度總體為低綠片巖相。

該區變質的具體表現為：巖石在先期面理的基礎上，又產生一期新生面理。沿新生面理有黑云母、白云母、綠泥石等新生礦物平行定向排布。

1.4.3 燕山－喜馬拉雅期

燕山－喜馬拉雅期為線型脆韌性動力變質，在礦區內形成寬空不均的北西山高路險線型構造破碎帶。變質作用主要發生于構造破碎帶，出現絹云母，隱微晶黑云母新生礦物。本期變質作用為與造山作用有關的線性低溫動力變質，是哀牢山巖群造山過程中位移到淺部構造時發生的。

1.5 圍巖蝕變

在不同地段圍巖蝕變的強弱不同。與成礦有一定關系的近礦圍巖蝕變主要有鐵化、硅化。而碳酸鹽化、綠泥石化、黃鐵礦化等現象與成礦關系不明顯。

鐵化為普遍的近礦圍巖蝕變，主要發育于礦體的頂底板30～50m范圍內，蝕變強度由近礦體向外逐漸減弱。鐵化表現形式為含鐵物質集合體呈細脈狀、星點狀分散于巖石片理中。含鐵礦物主要為磁鐵礦、磁鈦鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦等。

硅化為次于鐵化的近礦圍巖蝕變，多發育于礦體頂底板。早期硅化表現為二氧化硅呈它形粒狀集合體殘存于礦石或成不規則脈狀產出于近礦圍巖中。晚期多呈細脈狀、條帶狀產出，硅化在礦體頂底板30m較強，遠離礦體逐漸減弱。

2 礦體地質

2.1 礦體特征

三臺坡鐵礦的礦體脈狀、透鏡狀產于變質基性-超基性巖（ψρ）中。礦區自北向南共分布4條鐵礦體（表1）。

表1 三臺坡鐵礦礦體特征

2.2 圍巖與夾石

鐵礦體產于變質基性－超基性巖體中。礦體頂底板巖性大致相同，以綠灰、褐灰色斜長角閃巖、角閃巖、斜長透輝角閃巖、角閃輝石巖、橄欖透輝直閃片巖、鈦輝橄欖巖、（橄欖）鈦輝透輝直閃片巖為主。含礦圍巖的CaO 9.41%，MgO 12.68%，SiO2 37.91%含量高。

鐵礦體為多礦層，夾石頻繁出現。夾石為斜長角閃片巖、角閃片巖，mFe含量1.85%～14.77%，TFe含量8.32～25.70%（表2）。

表2 三臺坡鐵礦夾石特征

3 礦石質量

主要礦石礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦,微量黃銅礦、黃鐵礦。脈石礦物主要有普通角閃石、水鎂石、輝石、橄欖石、鎂鐵尖晶石等。

礦石具嵌晶結構、填隙結構、海綿隕鐵結構。礦石構造主要以塊狀構造、稠密浸染狀構造、稀疏浸染狀構造為主，條帶狀構造次之。

礦石構造與含礦巖石和礦石結構的相關關系明顯。在巖體上部，金屬礦物含量較少，巖石和礦石一般呈星散浸染狀構造、稀疏浸染狀構造或條帶狀構造。到礦體下部，金屬礦物增多，變為稠密侵染狀或條帶狀構造，直到形成塊狀構造。

礦石中有益組分主要為鐵。化學分析結果為：TFe20.58%～35.36%（平均25.35%），mFe13.23%～27.68%（平均16.84%）。磁性鐵占全鐵總量的66.43%，屬需選鐵礦石。

礦石中伴生有益組分為釩和鈦，可綜合利用。釩含量0.26%～0.34%，平均0.29%。鈦含量4.79%～6.54%，平均5.38%，含量與鐵含量呈正相關關系。

礦石中主要有害組分與含量為：硫0.01%～0.43%，磷0.007%～0.024%，砷0.95～3.97×10-6，均未超過規定。其他有害組分與含量為：鉛0.006%～0.008%，平均0.0064%；鋅0.018%～0.030%，平均0.022%；SiO2 25.43%～37.91%，平均33.04%。

經鐵物相分析，可用鐵與非可用鐵含量見表3。

表3 三臺坡鐵礦鐵物相分析結果表

4 礦石類型與品級

從礦石中主要有用組分看，礦石自然類型為含釩鈦磁鐵礦石。根據礦石結構、構造及礦物組分，礦石自然類型主要為塊狀、稠密侵染狀、稀疏侵染狀含鐵斜長角閃巖、角閃巖型，其次為條帶狀含鐵角閃片巖型。

組合分析CaO+MgO/SiO2+Al2O3為0.40～0.45（平均0.42），礦石工業類型屬煉鐵用的酸性礦石。全區礦石含TFe 14.36%～49.86%（平均28.66%），mFe 11.47%～29.28%（平均19.49%），屬需選礦的弱磁性鐵礦石。

在本次的660件樣品中，有563件樣品同時分析了mFe、TFe。其中：166件mFe的＜15%，mFe/TFe40.55%；261件的mFe15%～20%，mFe/TFe65.75%；136件的mFe≥20%，mFe/TFe72.29%。mFe≥15%的樣品397件，mFe/TFe68.96%。

鐵礦石的工業品級劃分為：工業礦（貧礦）礦石，mFe≥20%；低品位礦礦石，mFe15%～20%。

5 礦床成因

礦床成因類型應為巖漿晚期結晶分異－受變質含釩鈦磁鐵礦礦床。依據如下。

（1）三臺坡鐵礦體主要產于變質基性—超基性巖體（ψρ）中。為元古代侵位的鎂鐵巖－鎂質超鎂鐵巖組合。賦礦巖性以綠灰、褐灰色斜長角閃巖、斜長角閃片巖為主，次為角閃二云二長片麻巖、角閃斜長變粒巖夾二云石英片巖、透輝石巖、大理巖等。

（2）含礦圍巖的CaO（9.41%）、MgO（12.68%）、SiO2（37.91%）、Fe2O3（8.47%）、Al2O3（11.32%）含量較高，鐵含量達礦化和低品位礦，反映了鎂鐵巖—鎂質超鎂鐵巖組為三臺坡鐵礦床的成礦母巖。

（3）巖體分異較好，自下而上為超基性巖相變為基性巖相。鐵礦體富集于超基性巖向基性巖的過渡帶。說明變質基性－超基性侵入巖體（ψρ）的分異直接控制著鐵礦的形成。

（4）礦區內大多數巖石及部分礦體發生形變，形成劈理及片理構造。成礦組分發生分異、富集和再活化就位，鐵礦體也沿區內總體片理方向展布。巖體的原生流動結構面理及后期的構造面理控制著礦體的形態、產狀及規模，為后期富化的儲礦構造。

（5）金屬礦物以磁鐵礦為主,次為磁鈦鐵礦、鈦鐵礦，微量黃銅礦、黃鐵礦。脈石礦物主要有普通角閃石、水鎂石、輝石、橄欖石、鎂鐵尖晶石等。礦物成發反應礦石礦物、脈石礦物來自于變質基性-超基性巖體。

（6）礦石構造與含礦巖石和礦石結構的相關關系明顯。在變質基性-超基性巖體上部，金屬礦物含量較少，礦石一般呈星散浸染狀構造、稀疏浸染狀構造或條帶狀構造。在礦體下部，金屬礦物增多，變為稠密侵染狀或條帶狀構造，直到形成塊狀構造。

[1]云南地質局第十五地質隊.1∶5萬區域地質測量報告 [R].1957.

[2]-云南地礦廳第五物探隊.1∶5萬物化探工作報告 [R].1959.

[3]云南省地質學會.云南省金平縣三臺坡鐵礦普查報告 [R].2004.

[4]云南偉力達地球物理勘測有限公司.云南省金平縣三臺坡鐵礦資源儲量核實報告[R].2010.

[5]云南地礦國際礦業股份有限公司.云南省金平縣三臺坡鐵礦資源儲量核實報告[R].2013.

Geological characters and genesis analyzing of santaipo iron ore，Jinping county，Yunnan province

DOU Yuan-ming WANG Guang-long JIE Jin-rui Yang dong-hua
(Yunnan International Geological,Mineral Resources and Mining Company(Ltd),Kunming 650051)

Santaipo iron ore originate from Lower Proterozoic Ailaoshan Group along formation which is made up of metamorphic basic-ultrabasic intrusive mass.The latter is mother rock of iron ore.Mining area happened in Lüliangian,indo-china period,Yanshanian Himalayan period deformation and metamorphism.The primary near-ore wall rock alteration ispyritization and silication which Closely related to mineralization.The ore body occurring in Metamorphic basic-ultrabasic rock with vein-like and lenticularity Characteristic.Magnetite is the main ore,subordinate ore minerals is magnetoilmenite and ilmenite,The total Ferrum (Fe)Content 14.36%～49.86%（average 28.66%），mFe 11.47%～29.28%（average19.49%）,refractory weak magnetic iron,Thc genetic type of the deposit belongs to late magmatic crystallization differentiation-metamorphosed containing vanadium titanium magnetite ore deposit.

Santaipo iron ore;Geological characteristics;origin of deposit;Jinping couty of Yunnan province

TF521[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-68-3

竇元銘（），男，助理工程師，研究方向為礦產地質調查。