應(yīng) 璽,亓春英,楊云保,李建琴
(云南國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院,云南 昆明 650217)
目前,云南鈦鐵礦主要為殘積、坡積型的鈦鐵砂礦資源,形成不僅與含礦母巖有關(guān),與成礦區(qū)的氣候、地形地貌等也有緊密聯(lián)系。物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化對(duì)礦區(qū)成礦有著同等重要的作用,礦區(qū)成礦是多種因素的結(jié)果。
大水井礦區(qū)位于昆明北部,富民縣東部,屬滇東高原的西部,構(gòu)造屬楊子板塊滇東臺(tái)褶帶,石灰?guī)r和基性巖漿巖廣布,海拔為2000m~2375m,相對(duì)高差375m。礦區(qū)構(gòu)造因褶皺和斷層作用,表現(xiàn)為斷塊構(gòu)造形式。玄武巖的分布、出露和傾伏方向表現(xiàn)出以茅口組地層為核心的穹形窿起特征,是一個(gè)向北東傾伏的背斜構(gòu)造。北部地層向北傾,傾角約30°;東北部地層向北東方向傾,傾角10°~20°;東部地層向東和東南方向傾伏;南部地層向南東方向傾伏。礦區(qū)主要地層巖性為碳酸鹽巖和基性火山巖。
礦區(qū)成礦控制因素?fù)?jù)目前掌握的信息資料可總結(jié)為:地層控礦、構(gòu)造控礦、巖性控礦、氣候條件控礦、地形地貌控礦。
(1)地層控礦。礦區(qū)二疊系地層是主要控礦地層。成礦母巖或殘積礦、坡積礦均產(chǎn)于早二疊系地層上部和晚二疊系地層下部輝綠巖中。礦區(qū)的成礦母巖至目前已知,沒(méi)有脫離該部位。礦區(qū)的玄武巖中含有較高于輝綠巖的二氧化鈦,是否與輝綠巖有一定的成因聯(lián)系還待進(jìn)一步研究。
(2)構(gòu)造控礦。礦區(qū)構(gòu)造控礦體現(xiàn)在褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和不整合構(gòu)造三個(gè)方面。魯戛—魯灑沛背斜構(gòu)造:長(zhǎng)度約66公里,軸線方向30°~50°,北西翼傾角20°~45°,南東翼傾角20°~60°,為一不對(duì)稱背斜。礦區(qū)位于魯戛—魯灑沛背斜的北東段傾沒(méi)端,軸線方向呈北東經(jīng)大水井村向北東45°方向傾沒(méi)。礦區(qū)背斜構(gòu)造的二疊系下統(tǒng)碳酸鹽巖和二疊系上統(tǒng)玄武巖均屬較硬巖層,而之間的不整合面又是較薄弱的面,在縱彎褶皺作用下,兩翼相對(duì)滑動(dòng)造成層間的破碎和虛脫現(xiàn)象,為礦區(qū)輝綠巖的侵位提供了有利的空間。輝綠巖中出現(xiàn)的捕虜體(石灰?guī)r和斑狀細(xì)晶質(zhì)輝綠巖)便是不整合面上、下巖石滑動(dòng)破碎虛脫時(shí)的證據(jù)。礦區(qū)因F1、F2、F3、F4、F5的破壞,使背斜的構(gòu)造格局顯得有些模糊。在礦區(qū)背斜核部出露的地層為C2-3、P1,翼部地層主要為P2,其次為P1。北部地層F3以北地層向北傾,傾角30°左右;F3以東地層向北東方向傾,傾角10°~20°;F2斷層北段以東地層向東和東南方向傾伏;F2斷層南段地層向南東方向傾伏。斷裂構(gòu)造:礦區(qū)F1斷裂在區(qū)域上屬沈家村斷裂,長(zhǎng)29公里,該斷裂為普渡河逆斷層之支斷裂,區(qū)域上沿?cái)鄬佑休x綠巖及溫泉分布,斷層帶中可見硅質(zhì)巖、長(zhǎng)英巖和赤鐵礦化蝕變。礦區(qū)輝綠巖與該斷層在成因上有一定聯(lián)系,該斷裂一定程度上充當(dāng)了基性侵入巖上升的通道。不整合面:礦區(qū)輝綠巖較穩(wěn)定的產(chǎn)于茅口組頂部不整合面上、玄武組下部不整合面上。與不整合面薄弱、上部玄武巖相對(duì)透水性差而充當(dāng)隔擋層有著密切關(guān)系。
(3)巖性控礦。礦區(qū)主要控礦巖石為輝綠巖,原巖含有較高的二氧化鈦,均以鈦鐵礦、鈦磁鐵礦的獨(dú)立形式出現(xiàn),礦物結(jié)晶顆粒大、風(fēng)化殘留后較易富集成砂礦。
(4)氣候條件控礦。冷熱交替、溫暖潮濕的氣候和充沛的雨量有利于機(jī)械風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化不斷向深處的推進(jìn),礦區(qū)剛好具備了這樣的氣候條件。
(5)地形地貌控礦。礦區(qū)殘積礦均位于圓頂山和緩坡地帶,坡積礦均分布于中等到緩傾斜的地段,地形地貌一定程度上控制了礦區(qū)殘積和坡積礦的形成和分布。
礦區(qū)位楊子板塊滇東臺(tái)褶帶,西為綠汁江斷裂,東為小江斷裂所夾持,緊鄰于普渡河斷裂。自地臺(tái)形成后,先后經(jīng)歷過(guò)加里東運(yùn)動(dòng)、華力西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山和喜山運(yùn)動(dòng)。華力西運(yùn)動(dòng)期間,早二疊統(tǒng)末,礦區(qū)地殼由沉積轉(zhuǎn)向上升接受侵蝕,繼而在整個(gè)揚(yáng)子板塊上發(fā)生峨眉山玄武巖的大面積噴發(fā),噴發(fā)后在大斷裂及旁側(cè)構(gòu)造又出現(xiàn)基性巖漿巖侵入。礦區(qū)背斜虛脫部位的基性巖床就位應(yīng)是此時(shí)期侵位形成。
楊子板塊上基性巖漿巖噴出或侵位時(shí)就帶有高背景含量的鈦元素,這為后期砂礦的形成奠定了基礎(chǔ)。
燕山、喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)使滇東臺(tái)褶帶形成較復(fù)雜的褶皺和斷裂帶。自褶皺區(qū)全面進(jìn)入剝蝕以后,該地區(qū)的地殼同樣經(jīng)歷過(guò)上升、穩(wěn)定的侵蝕過(guò)程,當(dāng)前礦區(qū)基本上處于穩(wěn)定的侵蝕期。礦區(qū)含礦母巖(輝綠巖)被暴露于表之后,在有利的氣候條件下接受了長(zhǎng)期的物理和化學(xué)風(fēng)化,使易溶元素溶解而流迭,難溶或穩(wěn)定的礦物保留原地,并形成相對(duì)再富集的鈦鐵砂礦,即殘積和坡積砂礦。
其成礦過(guò)程:輝綠巖形成(二氧化鈦初步富集)—物理、化學(xué)風(fēng)化(進(jìn)一步富集)—原地形成殘積鈦鐵砂礦、坡積形成鈦鐵坡積砂礦。
地層標(biāo)志:早二疊系碳酸鹽巖和晚二疊系玄武巖礦區(qū)找礦的重要地層標(biāo)志。構(gòu)造標(biāo)志:F1斷裂旁側(cè)和不整合面是輝綠巖巖床產(chǎn)出的重要部位。巖性標(biāo)志:輝綠巖是成礦的重要的母巖。地形地貌:圓頂山是殘積礦的重要成礦部位,中一緩傾的凸形坡、凹形坡和復(fù)合坡是坡積礦的重要堆積地帶。地球物理標(biāo)志:下部圍巖為碳酸鹽巖,礦區(qū)賦礦層、上部均為基性火山巖,其中含有大量的磁性礦物,有顯著的磁異常表現(xiàn),通過(guò)物探獲取基性火山巖的出露和分布信息。地球化學(xué)標(biāo)志:礦區(qū)基性火山巖,無(wú)論玄武巖或是輝綠巖中均含有較高的鈦和鐵元素,并且礦物較穩(wěn)定,地表還形成相對(duì)的富集,通過(guò)地球化學(xué)找礦很容易發(fā)現(xiàn)。重砂標(biāo)志:礦區(qū)有用礦物鈦鐵礦是相對(duì)較穩(wěn)定的重砂礦物,易于形成重砂,通過(guò)重砂很容易找到殘積、坡積和成礦母巖。
大水井礦區(qū)位于楊子板塊滇東臺(tái)褶帶,西為綠汁江斷裂,東為小江斷裂,緊鄰普渡河斷裂。礦區(qū)主要地層巖性為碳酸鹽巖和基性火山巖,賦礦地層為二疊系地層,主要控礦巖石為輝綠巖。礦區(qū)成礦受地層、構(gòu)造、巖性、氣候條件、地形地貌等因素控制。礦床成因?yàn)闅埛e、坡積型鈦鐵砂礦。