云龙南山铁矿矿床地质特征及成因问题探讨

来源：职称驿站所属分类：矿业论文发布时间：2012-10-18 09:10:14浏览：次

　　摘要：云龙南山铁矿位于兰坪—思茅褶皱的永平—德化褶皱束内永平复式向斜西部边缘，西距澜沧江断裂（F3）1.5千米,断裂以西为昌宁—澜沧江褶皱带，矿区夹持于澜沧江断裂（F3）与功果—水井断裂之间（见图1）。主要出露古生界—中生代地层，构造地层受区域性深大断裂控制，呈北西向展布。矿床产于白垩系下统景星组地层中的断层破碎带和层间裂隙带内，主要矿体赋存于东西向断层破碎带内，构造控矿特征明显。矿化以Fe为主，伴生Cu、Au，。矿石主要金属矿物为针铁矿，尚有黄铜矿、黄铁矿、孔雀石等。矿床成因为热液脉状铁金矿床。地表褐铁矿化、铜矿化、黄铁矿化形成的铁帽是最直接的标志。
　　关键词：南山铁矿；矿体特征；矿石质量；矿石类型；构造控矿；矿床成因
　　一.地层
　　矿区主要出露白垩系景星组下段地层以及第四系全新统。根据岩性组合又将景星组下段地层划分为六个亚段，呈南北向展布。
　　1、白垩系下统景星组下段
　　（1）景星组下段一亚段（K1j1-1）：上部为灰黄色薄层状绢云板岩与灰色薄层状变质细粒石英砂岩，呈不等厚互层，二者之比为4：1。前者单层厚15—20cm，后者单层厚25—40cm。下部为灰黄色薄层状绢云板岩夹灰色薄层状变质细粒石英砂岩，绢云板岩层厚15—20cm，变质细粒石英砂岩层厚为30—40cm。上、下部之间夹有灰色薄层状灰岩，灰岩出露宽度为0—100m，呈透镜体产出。厚>60米。
　　（2）景星组下段二亚段（K1j1-2）：灰色薄层状变质细粒石英砂岩，单层厚20—30cm，岩层中微细水平层理较发育。厚75米。
　　（3）景星组下段三亚段（K1j1-3）：灰、灰黄色薄层状绢云板岩为主夹灰色
　　
　　薄层状变质细粒石英砂岩。该层裂隙中有铁矿产出。厚95米。
　　（4）景星组下段四亚段（K1j1-4）：灰色薄层状变质细粒石英砂岩。地层中石英细脉发育，主要沿层间裂隙贯入，石英脉宽1—4cm，局部呈团块状、透镜状，并伴有褐铁矿、黄铁矿。厚80米。
　　（5）景星组下段五亚段（K1j1-5）：灰黄、灰绿色薄层状绢云板岩与灰色薄层状变质细粒石英砂岩为不等厚互层，二者之比为5：1左右。厚60米。
　　（6）景星组下段六亚段（K1j1-6）：上部为灰黄、灰绿色薄层状绢云板岩为主夹灰色薄层状变质细粒石英砂岩。中部为灰色薄层状泥质灰岩，出露宽为20—50m。下部为灰、灰绿色薄层状绢云板岩与灰色薄层状变质细粒石英砂岩不等互层，二者之比为4：1。厚50米。
　　2、第四系全新统
　　沿汤邓河主河谷呈长条状分布，主要由砂、土、变质岩碎块、砾石组成。碎屑多呈棱角状，少数半滚圆状。块径一般10—30厘米，最大3—5米。杂乱堆积，厚1—50米。
　　二．构造
　　本区为西箐倒转背斜西翼，矿区构造较简单，总体为单斜构造，断裂构造仅在矿区南部见两平移断层(F1、F2)。地层中板理发育，基本与地层一致，且有较多的石英脉充填，伴有黄铁矿（褐铁矿化）时，石英脉体中有金矿（化）体产出。
　　1、单斜构造
　　矿区位于汤邓倒转背斜的西翼，区内出露的景星组下段地层，总体构成一套倾向西，倾角39°—57°的单斜构造，构造线方向与区域构造线方向基本一致。
　　2、断裂
　　F1断层：空间上总体呈北西西—南东东向舒缓波状展布，出露长900米。总体倾向南，倾向在160°—230°之间变化，倾角38°—81°，性质为平移断层，明显切错景星组地层，断层破碎带宽2—15米，由碎裂岩、构造角砾岩及断层泥组成，沿破碎带见硅化、褐铁矿化、铜矿化、金矿化等蚀变。是区内主要容矿构造。
　　F2断层：位于F1断层南部，规模较小，仅出露长340米。总体倾向南西，倾角50°—72°，性质为平移断层，断层破碎带宽2—4米，由碎裂岩、构造角砾岩及断层泥组成，沿破碎带见硅化、褐铁矿化等蚀变。
　　三.变质岩
　　矿区以区域变质作用为主，局部有动力变质作用，变度程度为浅变质，区内变质岩主要有绢云板岩、绿泥绢云板岩、变质石英细砂岩、局部出现石英绢云片岩以及糜棱岩。
　　四.矿体地质特征
　　1、矿体特征
　　矿体均产于白恶系下统景星组地层内。本区矿体有二种产出状态，一是产于近东西向的断层破碎带内的有KT1，二是产于层间碎裂带的有KT2、KT3、KT4。现将矿体的特征分述如下：
　　（1）KT1矿体
　　分布于下白垩系景星组下段F1断层破碎带内，总体走向北西西向，产状162—220°∠50—85°，平均倾角64°，为一向南陡倾斜的脉状矿体。矿体西起PD3，东止PD1-CD2-1，由11个工程14个控制点控制，地表工程间距45—120米，浅深部有四个工程控制，各工程见矿情况见表3、图4，地表控制长574米，向南东仍有延伸，出露标高为2020—2072米。控制最大斜深108米，矿体未完全圈定。矿体呈脉状产于断层破碎带中，矿石类型简单，以角砾状、块状矿石为主，金属矿物主要为针铁矿、赤铁矿，少量孔雀石、兰铜矿，可见金属硫化物有黄铜矿、黄铁矿等。
　　矿石中常伴生有铜、金。矿化较连续，TFe单工程品位35.18—49.17%,平均品位40.83%;品位变化系数为33%，属品位变化均匀。伴生铜、金，经组合分析结果见表4，Au单工程品位0.09—0.75g/t,平均品位为0.26g/t;Cu单工程品位0.10—0.80%,平均品位为0.36%。
　　矿体厚度有膨缩现象，最厚7.60米,最薄0.84米,平均厚3.62米,厚度变化系数为62%,属厚度变化较稳定型。
　　
　　（2）KT2矿体
　　由TC8及TC9两个探槽控制，呈325°走向，长＞60米，厚1.21—2米，平均品位TFe32.11%。产于K1j1-5地层顺断层破碎带内，由2个工程控制。
　　（3）KT3矿体
　　见于TC8号探槽，为单工程见矿，与KT2矿体平行，两矿体之间有5米夹石隔开，厚1.63米，品位TFe45.76%（见表5）。
　　（4）KT4矿体
　　见于TC4号探槽，为KT1矿体的分支分叉矿体，呈80°交角与KT1矿体相交，厚2.56米，品位TFe43.83%。控制长30米左右。
　　2、矿石质量
　　矿石矿物成分：有自然金、氧化物、硫化物、碳酸盐、硫酸盐等类，其中以氧化物为主。矿物有针铁矿、赤铁矿、黄铁矿、黄铜矿、重晶石、孔雀石、兰铜矿、石英、方解石等。其中脉石矿物主要为石英、重晶石、天青石、绢云母，次为方解石、白云石等。
　　矿石结构、构造：根据野外观察、镜下鉴定，矿石具有变显微—隐晶状、鳞片变晶、粒状、残余交代包裹等结构及网格—蜂窝状、块状、浸染状、土状等构造。
　　矿石中的有益、有害组分含量：根据组合分析：矿石中的有益组分为Fe外，主要伴生组分有铜、金。经组合分析，KT1矿体Cu为0.1—0.8%,平均0.36%,Au为0.09—0.75g/t,平均0.26g/t。经多项分析（表1）:硫0.016～2.80%，平均1.48%、磷0.030～0.046%，平均0.038%、砷0.015—0.035%,平均0.025%，二氧化硅11.53—14.17%，平均12.85%；其中硫已超标。经矿石全分析（表2）：铜0.27～0.34%，平均0.31%,铅0.011～0.012%，平均0.012%、锌0.010～0.012%，平均0.011%、锡0.00～0.00%，平均0.000%、氧化镁0.60～0.88%，平均0.74%,三氧化二铝0.69～1.41%，平均1.05%、氧化钙0.10～0.12%，平均0.11%,二氧化硅12.31～24.69%，平均18.5%,砷0.010～0.014%，平均0.013%,氧化锰2.74～2.88%，平均2.81%,。铁矿石中有害组分除二氧化硅、硫、铜超标外其它元素均未超过有害杂质允许含量。
　　
　　
　　表1南山铁矿岩石多项分析结果表
　　样号 S
　　（%） P
　　（%） Cu
　　（%） Pb
　　（%） Zn
　　（%） Sn
　　（%） SiO2
　　（%） As
　　（%）
　　TC1 2.80 0.046 0.18 0.012 0.020 0.00 11.53 0.035
　　PD3 0.16 0.030 0.32 0.010 0.011 0.00 14.17 0.015
　　平均 1.48 0.038 0.25 0.015 0.016 0.00 12.85 0.025
　　
　　表2南山铁矿矿石全分析结果
　　 NZH10 NZH13 平均 NZ14 NZ16 平均
　　Si02 24.69 12.31 18.5 51.23 20.84 36.04
　　FeO 0.35 0.38 0.37 0.34 0.27 0.31
　　Fe2O3 52.6 66.35 59.48 18.6 63.12 40.86
　　Al203 1.41 0.69 1.05 11.87 3.75 7.81
　　Ca0 0.12 0.1 0.11 0.96 0.82 0.89
　　Mg0 0.6 0.88 0.74 2.4 0.035 1.22
　　Ti02 0.2 0.19 0.195 1.01 0.62 0.82
　　P205 0.094 0.09 0.092 0.19 0.41 0.3
　　MnO 2.74 2.88 2.81 0.21 0.27 0.24
　　K02 0.55 0.44 0.495 4.1 0.36 2.23
　　Na20 0.32 0.3 0.31 0.45 0.17 0.31
　　烧失量 16.37 15.42 15.895 8.58 9.15 8.87
　　Cu 0.34 0.27 0.305 0.03 0.039 0.035
　　Pb 0.011 0.012 0.0115 0.008 0.007 0.008
　　Zn 0.01 0.011 0.0105 0.022 0.019 0.021
　　总量 100.41 100.32 100.365 100 99.88 99.94
　　SO3 2.47 1.95 2.21 0.27 0.21 0.24
　　As 0.014 0.011 0.0125 0.009 0.043 0.026
　　Sn 0 0 0 0 0 0
　　
　　3、矿石类型
　　矿石的自然类型：根据野外观察及镜下鉴定，矿石中的矿石矿物主要矿物为
　　针铁矿、赤铁矿，并根据不同的有用组分分为含金、铜褐铁矿矿石、含石英褐铁
　　
　　矿金矿石、褐铁矿化碳酸盐角砾岩金矿石。
　　矿石的工业类型：根据矿区内圈定的工业矿体的TFe的含量：
　　（1）KT1矿体TFe40.15%
　　(2)KT2矿体TFe32.02%
　　(3)KT3矿体TFe45.76%(4)KT4矿体TFe43.83%
　　按照《铁、锰、铬矿地质普查规范》（DZ/T0200～2002）划分，铁矿石的工业类型属需选铁矿石，矿石中ω（CaO+MgO）/ω（SiO2+Al2O3）值为0.043(KT1)，属酸性矿石。
　　五、矿床成因问题探讨
　　1、南山铁矿产于澜沧江断裂以东,北西向构造带中生界下垩统景星组浅变质岩内,目前控制的主要矿体主要赋存于低级别的的近东西向的断层破碎带内,次要矿体产于层间断层破碎带中,矿体产状与断层产状基本一致,具明显构造控矿的特征。成矿时期为燕山晚期—喜山期。
　　2、矿石矿物成分简单，主要是为显微—隐晶状针铁矿，次为鳞片状赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿、孔雀石、兰铜矿等，具有中低温矿物组合的特征。经浅深部控制主要表现为铁帽，并残留有黄铁矿、黄铜矿等。矿石中普遍伴有金矿化。
　　3、近矿围岩有硅化、重晶石化、碳酸盐化。热液活动表现为早期广泛发育的石英脉多沿层间裂隙贯入；晚期重晶石脉、碳酸盐脉则沿断层破碎带、横、张裂隙充填，与成矿关系密切。
　　综上所述，初步认为，矿床的形成是燕山期—喜山期，成矿与岩浆活动、热液活动密切相关的热液脉状铁矿床。将本矿床的工业类型初步划定为铁帽型铁矿床。