摘要：云南省鈦鐵礦床是一種重要的礦藏資源，滇池西部鈦鐵砂礦的礦區(qū)風化殼鈦鐵砂礦為含鈦玄武巖原地風化富集的產(chǎn)物，文章研究主要的成礦富集條件，為找鈦鐵礦床提供切實有效的地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：滇池西部；鈦鐵礦床；控礦因素；成礦條件

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0122-02

云南省鈦鐵礦床由三種類型組成，主要類型為海西期輝長巖-輝長輝綠巖風化殼紅土型砂礦床；次要類型為由其轉(zhuǎn)變的湖濱-河流沖積型砂礦床；第三類型為海西-印支期臨滄復式巖體南段與二長花崗巖有關(guān)的河流沖積型鋯英石、獨居石、鈦鐵礦綜合型砂礦床。

鈦鐵礦至少占世界鈦原料來源的85%，是一種重要的礦藏資源。隨著天然金紅石的短缺和價格上漲，供應穩(wěn)定、價格低廉的鈦鐵礦正在成為鈦的一種重要的生產(chǎn)原料。

1 礦床地質(zhì)特征

滇池西部鈦鐵砂礦的礦區(qū)位于云南省昆明市西南部、滇池以西，隸屬昆明市西山區(qū)、安寧市，礦區(qū)東起昆明市西山區(qū)?？阪?zhèn)小?？?，西至安寧市縣街下西元村位于?？诤优c鳴矣河所夾持的平川與山麓交界的中低山地，礦區(qū)中較高，東、西兩端較低而平，一般標高1900～2100米。

礦區(qū)位于普渡河-滇池斷裂西部，香條村背斜北翼，樂向斜南翼，礦段總體構(gòu)造骨架為東西走向，向北傾斜的單斜形態(tài)，礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有北西西向斷層F1、F2及紅尖山向斜。

礦區(qū)出露泥盆系中統(tǒng)、上統(tǒng)（D2+3）、石炭系下統(tǒng)大塘組（C1d）、石炭系中統(tǒng)威寧組（C2w）、二疊系下統(tǒng)倒石頭組（P1d）、陽新組（P1y）、二疊系上統(tǒng)峨嵋山組（P2c），三疊系上統(tǒng)舍資組（T3s）、侏羅系下統(tǒng)下祿豐組（J111）、第四系（Q）。

1.1 礦體的形態(tài)、規(guī)模和分布情況

礦體沿地表玄武巖的風化面展布，礦體走向為北西西向至北西向，由于礦體與下伏二疊系陽新組灰?guī)r接觸界面不平，玄武巖的風化程度不一，鈦鐵砂礦的底板常為凹凸不平，不存在頂板。礦體的產(chǎn)出形態(tài)受地貌影響較大，高山及山坡處產(chǎn)出于正地形以上呈“帽狀”，產(chǎn)于兩山坡中間的則呈“鍋底”形及長條形等。

礦體大部分為風化殼型，鈦鐵砂礦賦存于基性巖體分化殼內(nèi)，礦體呈面型裸露地表，平緩鋪覆于基巖之上，平面分布形態(tài)主要取決于玄武巖巖體地表出露形態(tài)及風化程度。鈦鐵砂礦的發(fā)育保存狀況與當?shù)氐牡匦蔚孛残螒B(tài)關(guān)系密切，地貌類型大致可分為剝蝕殘余山地和斷陷山間洼地。鈦鐵砂礦的分布與各地貌的關(guān)系為：玄武巖巖體呈現(xiàn)的緩坡山梁主要分布殘積層，發(fā)育風化殼型鈦鐵砂礦，緩坡山腳局部有坡積層，發(fā)育坡積型鈦鐵砂礦，但形成的坡積群范圍小，該類鈦鐵砂礦厚度小，分布零星，形成不了規(guī)模。

本次研究鈦鐵砂礦普查區(qū)內(nèi)的鈦鐵砂礦，礦床長14公里，寬約0.4公里，總體呈帶狀分布，分布面積約8.6平方公里，Ⅰ品級礦體富礦鈦鐵砂礦含量67.25千克/立方米，磁鐵礦含量24.94千克/立方米，平均厚度3.49米；Ⅱ品級礦體鈦鐵砂礦含量42.50千克/立方米，磁鐵礦含量20.86千克/立方米，平均厚度3.60米；Ⅲ品級礦體鈦鐵礦含量17.79千克/立方米，磁鐵礦含量14.50千克/立方米，平均厚度3.02米。

1.2 礦體結(jié)構(gòu)、含礦層類型及物質(zhì)組份特征

鈦鐵砂礦產(chǎn)于含鈦玄武巖體風化殼中，風化殼具分層結(jié)構(gòu)，即形成鈦鐵砂礦的礦體結(jié)構(gòu)，組成風化殼的殘積物一般具有三層結(jié)構(gòu)的垂直分帶性，以不同的顏色、成分和含礦性特點相互區(qū)別，據(jù)此相應劃分為殘積粘土型鈦鐵砂礦層，玄武巖風化殼型鈦鐵砂礦層、含鈦玄武巖巖屑（過渡層）。

殘積粘土型鈦鐵砂礦層：褐紅色、黃紅色，由砂質(zhì)粘土、鈦鐵礦、磁鐵礦、長石、巖屑石英、輝石、電氣石及少量金紅石組成，厚度1.20～4.00米。

玄武巖風化殼型鈦鐵砂礦層：淺黃、黃白、灰綠色及淺紅色，由次生粘土、高嶺土夾石英砂、巖屑組成，重礦物為鈦鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等，仍保持原巖結(jié)構(gòu)，具明顯的綠泥石化，重砂含量與風化程度、地貌及地下水的活動有一定關(guān)系。

含鈦玄武巖巖屑層：屬半風化-原生含鈦玄武巖，原巖粒狀結(jié)構(gòu)保存清晰，鈦鐵礦、磁鐵礦作為副礦物呈細粒狀嵌布于巖石中，巖石呈暗綠灰色，具嵌晶含長結(jié)構(gòu)、間粒-間隱結(jié)構(gòu)。礦物主要為拉長石、含鈦普輝石、綠泥石及基性玻璃質(zhì)，該層厚度大于10米。

以上各類型鈦鐵砂礦中粘土是主要組分，其次為重砂礦物、少量原巖風化殘余碎石、巖屑、砂粒等，據(jù)所采樣品中各組分含量一般為：粘土型鈦鐵砂礦：粘土含量83%～92%，重礦物含量8%～15%，砂、巖屑含量1%～3%。玄武巖風化殼型鈦鐵砂礦：粘土含量60%～75%，重礦物含量8%～15%，砂、巖屑含量25%～30%。總而言之，各類型鈦鐵砂礦中粘土、砂、巖屑約占總重量的85%以上，重砂礦物僅占總重量的10%。

2 礦體成礦條件及控礦因素

風化礦床的形成是受地理及地質(zhì)條件的制約，主要有原巖成分、氣候、地質(zhì)構(gòu)造、地形、地下水條件等。

2.1 原巖成分條件

原巖的礦物成分和化學成分，是決定形成不同類型風化礦床的關(guān)鍵，本次普查的鈦鐵砂礦賦存于二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組基性巖風化殼內(nèi)，該組原巖類型總體劃分為兩大類：基性、中基性熔巖類。礦物成分以長石、輝石為主，基質(zhì)的斜長石為拉長石-培長石，斑晶為培長石-鈣長石，輝石主要為紫蘇輝石；次要礦物為少量石英、玻璃質(zhì)、橄欖石；副礦物為鈦鐵、磁鐵礦等。原巖中TiO2含量為3.7%～4.10%，本組各類巖石中Ti元素最高含量為30000ppm，最低含量為5000ppm，一般10000ppm。據(jù)羅志立等對揚子準地臺西南部廣泛分布的峨嵋山玄武巖進行大量的巖石化學統(tǒng)計后指出：“康滇（Ⅱ）和昆明-甘洛（Ⅲ）巖區(qū)都具有低MgO（<6.5%～2.74%）、高TiO2（>2.13%～3.5%）、稍高堿質(zhì)（>3.45%～5.20%）、較高FeO/MgO（2%～4%>）?！苯Y(jié)論與上述原巖中TiO2含量及Ti元素的含量甚相吻合，說明具有富鈦鐵的特點。研究工作中各含礦層及基巖所取化學樣中各組分含量很相近，各含礦層中TiO2含量略高于基巖。

含鈦玄武巖風化殼垂直分帶性不僅表現(xiàn)在多層結(jié)構(gòu)上，化學組分亦有明顯差異。在礦區(qū)中按分帶采樣化驗結(jié)果表明，在含鈦玄武巖體表層的不同深度，隨著風化方式和強度的不同，Ca、Mg、K、Na、Si不同程度地被淋濾流失，愈接近地表，氧化含量顯著降低，相反，TFe、Al2O3、TiO2則相對富集，符合巖體風化殼分帶之一般規(guī)律。

綜上所述，本區(qū)鈦鐵砂礦是由基巖即含鈦玄武風化而成。

2.2 氣候、地質(zhì)構(gòu)造條件

氣候是控制風化礦床形成的主要因素之一，主要表現(xiàn)在溫度、降雨量、生物活動等方面，又受緯度、地形等因素的影響。有利于化學風化和生物風化作用的氣候條件是濕潤炎熱，生物茂盛的熱帶、亞熱帶氣候。根據(jù)有關(guān)文獻對不同氣候帶風化殼類型的比較，認為基性巖體表層發(fā)育厚度較大，具有多層結(jié)構(gòu)的風化殼，必須具備如下條件：（1）具有能使巖石強烈分解和風化殼被強烈淋濾的潮濕高溫氣候；（2）要有相對穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造背景和平緩地形，以保證風化殼的發(fā)育，即風化作用能進行得比較徹底，有利于保存。從區(qū)域地質(zhì)及巖相古地理研究表明，發(fā)生于晚白堊世末的喜山運動Ⅰ幕，使本區(qū)處于隆升狀態(tài)，從此結(jié)束了康滇古裂谷的發(fā)展史。在第三紀時期，地殼表現(xiàn)為整體差異性抬升，相繼出現(xiàn)一系列新的山系和斷陷盆地，致使大量巖層體出露地表，開始遭受長期剝蝕、風化，含鐵基性巖也不例外。喜山運動Ⅱ幕，地殼仍保持上升趨勢，繼承了早第三紀古地理和地貌的基本輪廓，當時多為濕熱氣候環(huán)境，有利于化學風化作用的進行，使含鈦基性巖風化殼得以發(fā)育。根據(jù)古地磁測定成果，昆明盆地早第三紀的古緯度為19.1°N，比現(xiàn)在緯度低約6°，說明當時處于氣候炎熱的低緯度地帶。

以上說明昆明盆地早第三紀的氣候條件是形成風化殼的必要條件。

3 地形、地下水條件

地形條件不僅決定侵蝕和堆積作用的進行速度，同時還直接影響地下水和地表水的運動。本次普查區(qū)內(nèi)地貌為中低地形，大致可分為剝蝕殘余山地和斷陷山間盆地。各次地貌單元與鈦鐵砂礦的分布的關(guān)系表現(xiàn)為：基性巖體呈現(xiàn)的緩坡山梁主要分布殘積型鈦鐵砂礦，發(fā)育風化殼鈦鐵砂礦。區(qū)內(nèi)的地形條件有利于地表水和地下水的緩慢流動，侵蝕作用較微弱，化學風化作用占主要地位，風化產(chǎn)物易干保存，有利于風化礦床的形成。

地下水的運動情況決定風化礦床分布的規(guī)模和深度方面起著很大作用。本次普查的鈦鐵砂礦風化較完整，厚度相對較大，鈦鐵礦含量較高的為二疊系茅口組灰?guī)r之上的含鈦基性巖風化殼，二疊系茅口組為含水層，含巖溶裂隙水，即為屬于水在多孔巖石中的流動帶，其上含鈦基性巖為地下水面以上的滲透帶。該滲透帶位于地表至潛水面之間，地下水以垂直運動為主，水中富含游離氧、碳酸氣、有機酸等，因此這個帶通常又稱為“分解帶或氧化帶”。

以上各帶的界限常受季節(jié)變化和地形的控制，地形及地下水條件有利于玄武巖風化殼的形成。

4 結(jié)語

綜上所述：礦區(qū)風化殼鈦鐵砂礦為含鈦玄武巖原地風化富集的產(chǎn)物，主要成礦富集條件是巖體本身的富鈦性及適宜的風化殼發(fā)育的濕熱氣候及地質(zhì)構(gòu)造條件、地形、地下水條件等因素的綜合，富集作用主要受控于巖體的富鈦性及風化殼的風化程度。

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作者簡介：和麗芳（1968—），女（納西族），云南麗江人，云南磷化集團工程建設有限公司高級工程師，博士，研究方向：地質(zhì)勘探。

（責任編輯：趙秀娟）