昆阳群中的铁矿床.doc

昆阳群中的铁矿床专豫第12卷第1期云南地质1993年3月昆阳群中的铁矿床钒.(西南有色金属地勘三一二队(一)概述昆阳群是一套碰撞造山前的准活动型沉积,夹较厚的火山岩,富产铜,铁矿产.从底部的因民组至项部的华家箐组有以下含铁层位:1,因民组中上部和顶部的含铜磁铁矿.嗣岩主要是基性火山岩,火山凝灰质砂岩及白云岩,板岩.东Jil稀矿山,迤纳厂过水沟为中上部含矿层;迤纳厂大宝山,东方红及金沙江边的笔架山为项部含矿层.2.黑山头组富良棚段含锰玄武一安山质火山岩铁源层位,上部有铁锰层,如莫期黑.3.大龙口组的铁矿.包括下部含菱铁质条纹灰岩及补巴灰岩,矿产地有鲁奎山,他达等;中部的小蠕条灰岩,矿产地有上厂,大六龙等.4.美党组上部含微粒菱铁矿之粉砂质板岩夹微一薄层含菱铁矿细砂岩.矿产地有王家滩(马家坟,小英窝,老英窝,山神庙),八街(杨梅山一红坡一带).5.军哨组或柳坝塘组含炭质菱铁质条纹灰岩,夹硅质条带(纹)炭质板岩.炭质板岩层中有时还夹白云岩透镜体和角砾岩.如八街区军哨划分的42及5下部地层禄胺区划分的后子山段地层.此外,昆阳群的盖层,即震旦系澄江组或陡山沱组底砾岩,也是个含铁层位.(=)铁矿床地质特征1.具有一定的层控性,不同层位的铁矿其矿物组合和微量元素不一.(1)因民组铁矿的铁矿物基本是磁铁矿和赤铁矿.沉积变质型以磁铁矿为主;构造,次火山改造型为磁铁矿和赤铁矿.大龙口组中的铁矿主要是菱铁矿和赤铁矿.黑山头组(军哨组或柳坝塘组)中的铁矿主要是褐铁矿和菱铁矿,局部有质纯的赤铁矿(如上厂铁矿,八街小营铁矿).(2)铁矿中的伴(共)生矿产;因民组的铁矿含铜,稀土,铀,金;黑山头组的铁矿伴生锰;大龙口组的铁矿基本无伴生矿产.军哨组或柳坝塘组中的铁矿主要伴生铅.(3)因民组中的铁矿与火山岩有关,为高磷高硫酸性矿石,磷主要来自铈(氟)磷灰石.黑山头一美党组中的铁矿为较纯的酸性一白熔性,碱性矿石,有害杂质含量甚微.军哨组或柳坝塘组中的铁矿为高磷高硫酸性矿石,磷含于胶磷绿泥石中,硫来自后期形成的硫化物.68南地质122.铁矿体的产出往往受控于构造,矿石富化与岩浆(次火山岩)活动及构雄多期复合关系密切.矿床【体)固受各自的褶皱,断裂控制,呈脉状透镜状,似层状产出.北北东向构造的矿区多为背斜轴与纵向断裂并存,常发育有角砾岩刺穿体.构造带内碱性一基性玄武质次火山岩发育,与铁的富化有一定成因关系.迤纳厂及笔架山的铁矿,都是受东西向复式向斜的次级背斜控制,矿体沿层呈似层状,透镜状产出.中村红岩子及禄猿的铁矿体,也分别受东西向的断裂和单斜构造制约.呈脉状,似层状透镜状产出.王家滩和八街的铁矿,除军哨铁矿呈似层状,透镜状产在东西向的向斜中外,其他矿体均沿北东和东西向的断裂呈脉状透镜状雁行式分布,倾斜长度可大于走向长度.八街矿区以南至鲁奎山t或更南),矿体受控于背斜与纵向断裂,不同期的辉绿岩脉和侧分泌作用,与矿石富化有关.3.潜水面制约着铁矿床氧化带的发育.地形切割深,断裂活动期次多,则氧化程度高-侧分泌脉状赤铁矿也发育;否则成褐铁矿区内出露最高的为上厂铁矿,海拔2454m,氧化渗流带大于400m,全为赤铁矿石,质量甚纯;其次为王家滩f东区),海拔2418m,氧化渗流带30m,80m,200m不等,小于100m者一般只见褐铁矿,大于200m,断裂又多期复合,氧化带可加大到潜水面以下.矿石以赤铁矿为主.其他多数铁矿出露海拔为20o02100m,氧化渗透带不大,氧化带全是褐铁矿.4.昆阳群中的铁矿体,是受含铁岩层,构造活动,岩浆(次火山)活动,侧分泌等因素控制的多成因矿床.(三)不同层位的铁矿床1.因民组中的铁矿东川稀矿山,金沙江南岸笔架山,武定迤纳厂的含铜磁铁矿床具较明显的沉积变质特征;而禄丰鹅头厂,温泉及核桃箐的含铜磁铁矿,则受碱性一基性玄武质次火山岩和断裂的控矿因素明显.(1)沉积变质或火山沉积变质型铁矿(图1)矿体赋存于铁质板岩,含铁凝灰质变余砂岩和白云质条带凝灰岩层间,与岩层同步褶皱,在背斜轴部及两翼呈薄层多层透镜状产出,已知矿床规模多为小型.铁矿石为条带条纹状,块状(稀矿山还见鲕,豆状)磁铁矿和赤铁矿,含TFe多在3043.68%.赤铁矿由磁铁矿氧化或交代磁铁矿而成.铁矿石的条带条纹构造由铈磷灰石和含萤石的黄铜矿,黄铁矿石英细纹构成.铁矿石含(%):F0.735,P0.349,Ce2030.0695,轻稀土(rrR2o3)0.1.2,Nb2O50.0130.o4,Ta2O50.0013.007,M00.0178,La0.059,Co0.01,还有Ga,Ge,AgAu(微量),伴生Ca平均品位0.28-0.61%.热液成矿作用是客现存在的.矿体围岩普遍有绿泥石黑云母化,局部变质深则成黑云母石榴石片岩,含较多的绿泥石黑云母钠长石萤石和石榴石.(2)碱性一基性玄武质次火山岩和构造因素迭加改造型铁矿(图2)背斜轴部发育纵向断裂是次火山岩浆侵入的前提.在次火山侵入和按压力的相继作用下,往往出现层状刺穿体,鹅头厂温泉和核桃箐铁矿(铜)矿床即产在刺穿体内.矿体与1期夏侯荣福等:昆阳群中的铁矿床图I笔架山铁矿3号地质剖面图图2鹅头厂铁矿3号地质剖面图口嚣筹二二自ii目&团图,园日i口目二二落雪纪自云岩口女r回女团囹70云南地质12眷绿混石黑云母岩(玄武质次火山岩的变质岩)相伴,形态多样,以脉状为主.鹅头厂铁矿的12条矿体,有l1条呈脉状,透镜状产在背斜核部的岩墙状绿泥石黑云母岩内和次火山岩与白云岩的内接触带中,只有1条矿体呈透镜状产在背斜鞍部次火山岩外接触带白云岩的层问剥离空隙中.次火山岩内接触带上的矿体规模最大.温泉和核桃箐铁矿的赋存情况也与鹅头厂类似.如果在因民组含铁层位中而无绿泥石黑云母岩,则就不会有铁矿体=铁矿石主要为磁铁矿和赤铁矿,两者既互相穿切又相互交替,局部具磷灰石流线构造.物相测定(分布率%):磁铁矿41_8542.83,赤铁矿和褐铁矿53.6754.21,菱铁矿2.833.08.黄铁矿和黄铜矿0.670.86.在垂向上,大致上部赤铁矿稍多,下部磁铁矿多.铁矿石中的磷灰石为氟磷灰石,与石英,磷酸钙连生,主要分布在次火山岩的内接触带矿体中.这是由于落雪组白云岩在次火山岩浆的喷发作用下,带出CaO,增加含铁溶液的Ca,O含量,与挥发份F,P结台而形成;同时,降低含铁溶液的活动性,促使了铁的析出而聚集成矿.铁矿石含t%):F0.090.32(平均0.17j,P0.251.73,S0.301.74,Cu0.16(平均).磷灰石含Ce020.2%.La2030.1%.未发现轻稀土和Au,Ag等.铁矿石和炭质板岩中的黄铁矿含Ni均为0.042%,但铁矿石含C0量则高出67倍,达0.47%,Co/Ni为l1.19;绿泥石黑云母岩,凝灰角砾岩中的黄铁矿含Ni为0.0130.031%,含Co0.270.71%,Co/Ni为8.7154.64.由此可见,这类铁矿石无疑是岩浆热液环境的产物.13个重硫同位素值也说明是地幔(陨石)和热液型硫:次火山岩体中钠质岩石内的黄铁矿0S4分别为2.7,9.1,9.9,属幔源硫,其他10个黄铁矿的0S为10.325,为热液型硫:铁矿石和绿泥石黑云母岩中的包裹体,个体仅56m,气液比为1525,未经压力校正的形成温度为200400.C,高于沉积型的温度,与硫同位素的结果是一致的.矿体的围岩主要是绿泥石黑云母岩,另外是与断裂接触的白云岩,后者多结晶和褪色,而且还含钛.2.黑山头组中的铁矿矿化点虽不少t但规模都是小型,经受次生富集或构造改造再生,呈囊状,脉状的褐铁矿体.唯一的莫期黑铁锰矿体,也是富良棚段铁锰质板岩受次生淋滤富集而成的透镜体,仪分布于近地表.稍具规模的贡山,小假足等地的脉状矿体,产在北北西向和与之相交的北东向张性断裂带中.总之,黑山头组中的脉状褐铁矿和顺层铁锰矿透镜体,是由含铁地层在表生作用下富集而成的,常产于断裂带中,规模不大.a.大龙口组中的铁矿有大龙口组下部含铁条纹条带状石灰岩层中的沉积变质型和中部小蠕条灰岩层中的表生(侧分泌)脉型两类.前者如鲁奎山,他达铁矿,后者如上厂,大六龙等地的脉状.(1)沉积变质型铁矿鲁奎山褐铁矿和菱铁矿体,沿条纹条带状石灰岩层呈似层状,透镜状产出.矿体沿倾斜可分出氧化带,混合带原生带.氧化带的铁矿物是菱铁矿氧化形成的褐铁矿和少量赤铁矿及磁铁矿,TFe平均为54.64%;混合带为褐铁矿,菱铁矿及少量黄铁矿,黄铜矿,TFe平均为42.19%原生带为菱铁矿及少量赤铁矿,磁铁矿,TFe平均为38.16%.矿石含有机炭1期夏侯荣福等:昆阳群中的铁矿床712.11%,矿石内黄铁矿的S0为18.9322.86,系弱还原沉积环境的产物,而痕量元素Co的含量为Ni的2.5倍,S叉显热液型,一部分矿体呈脉状,赋存于措横切岩层的断裂中,表明沉积型铁矿经受了热液改造.矿石的低磷低硫白熔性特点,叉说明这种改造主要是表生(侧分泌)成矿作用.?(2)表生(侧分泌)脉状铁矿在区内这类矿床分布较广.矿体产在横切大龙口组中部小蠕条石灰岩层的断裂带中,受含铁岩层和断裂以及潜水面的多因素控制,以脉状体成带成群出现.沿控矿断裂带还有晋宁期的辉绿岩脉贯入,辉绿岩有的成为矿体内夹石,局部为矿体的上下盘围岩.上厂铁矿有5个矿群76条矿体,以I一1号,nI一1号矿体最具规模.大龙口铁矿有6条矿体,以l号矿体最具规模.铁矿富集明显受地形切割,侵蚀强弱和潜水面的高低所制约.上厂铁矿地形切割大,潜水面低,侵蚀氧化作用强,脉状矿受侵蚀崩解在邻近的洼地中形成堆积矿,储量规模超过脉状矿.铁矿石质纯含TFe26.0969.21%,平均48%.大六龙铁矿相对l切割小,潜水面以上为褐铁矿,占总量的85%,以下为菱铁矿,全为低磷低硫的酸性矿石.4.美党组中的铁矿以王家滩和八街杨梅山铁矿为代表.矿体沿北东及东西向的断裂带成群出现.含铁地层出露的多少,制约着侧分泌脉状矿体的分布数量;潜水面的高低又制约着氧化带的发育程度.含铁岩层在控矿断裂的复合脉动和辉绿岩的侵入作用下,在侧分泌含铁流体的垂直下降和上升的频繁活动中,铁质穿越含铁地层多期多阶段在断裂中迭加富集,交代改造,最终形成赤铁矿和菱铁矿脉.晋宁期时,除辉绿岩侵入外,还有黄铁矿,黄铜矿及极少量的钨铁矿,方铅矿石英脉迭加矿化,菱铁矿石中的伴生铜矿平均品位达010.2%.可综合回收利用.各种铁矿中的黄铁矿.黄铜矿细脉或团块S为l4121.3,S0/S3为21.7521.91,明显为热液型硫.铁矿石含有机炭0.o2O.09%;菱铁矿中的包裹体呈较小的椭圆状,不规则状,气相占包体体积的3O一35%,并多位于一侧,爆裂温度为30O-360C;石英脉中的包裹体,气相&20-25%,形成温度为170283口C钨铁矿的形成温度为275口C.所有这些情况表明,晋宁期有过一次低一中温热液活动.穿于菱铁矿中的石英方铅矿,铅同位素年龄值为968Ma(有少量放射铅混入).矿体虽分散,但各个矿群中都有较大的矿体存在(图3),集中了大部分储量.王家滩马家坟1号矿体沿断裂带充填交代产出,赤铁矿在地表长200m,地下205m开始出现菱铁矿,当地潜水面深度为5888m,而赤铁矿在潜水面下445m仍发育,并继续向下未见尖灭.这与断裂的多次脉动有关.王家滩西区主矿体在地表以l8个透镜体呈右行斜列,向下l00m即归并为一,再下100m又在薄一中层状石英砂岩层中出现左行雁行状矿体(图4).由于潜水面高,氧化带的深度仅30-100m,故菱铁矿是主要矿石.当今开采的是氧化带的褐铁矿.5.军哨组或柳坝塘组中的铁矿主要为沉积变质型,以八街军哨矿床和橡腋后子山矿床为典型,严格受含铁地层和潜水面的控制.云南地质12卷图禄膝铁矿8号地质剖面图二二军段坭岩琏告二三鲁砂乜i桎二二琏质卡拄岩宙圈囹I期夏侯荣福等:昆阳群中的铁矿床73军哨铁矿床共有77个铁矿体,赋存在向斜中.主矿体沿三角洲相的杂色砾岩和微一薄层状砂质板岩夹砂岩层发育,呈似层状透镜状,小扁豆状产出.潜水面以上为褐铁矿和粉状赤铁矿,以下为菱铁矿.褐铁矿和赤铁矿石因受含矿层中的含磷粘土岩(磷矾层)的影响,含PO.201.54%,菱铁矿含S0.433.O1%.RbSr法测定炭质板岩的等时年龄值为992Ma,与柳坝塘组1002Ma基本相当.禄腋铁矿的含铁层位稍高于军哨铁矿:含矿层总厚I30-180m,为深灰色薄层条纹状炭质灰岩夹泥灰岩及钙质板岩,矿体呈似层状,透镜状,小扁豆状产出,主要为褐铁矿及菱铁矿.在横切含铁层位的断裂中还赋存侧分泌的脉状菱铁矿体(图5).炭质灰岩的条痕条纹由微一细粒菱铁矿构成,炭质呈散点分散状分布,含有机炭3.42%,炭质板岩含有机质7.