摘要：通過1∶5萬區域地質礦產調查，在雲南省祿勸縣東部的峨眉山玄武岩分佈區新發現1處礦產地，為喜馬拉雅期斜斑輝綠玢岩風化形成的風化殼型鈦鐵砂礦，估算334鈦鐵礦資源量126.89萬t（達大型規模），鈦磁鐵礦資源量61.47萬t。此前，區域上發現的鈦鐵砂礦多與海西期、海西期—印支期基性侵入岩（巖性多為輝綠輝長岩）有關，此次發現為區域找礦指明瞭新方向。
1.項目概況
“雲南烏蒙山西部甸尾街、滄溪、馬街、朵馬戛幅1∶5萬區域地質礦產調查”子項目，歸屬於“沿邊地區基礎地質調查”工程下設的“西南沿邊及特殊地區地質礦產調查”項目，由武警黃金第九支隊承擔，東華理工大學參加。項目週期為2016—2019年。主要目標任務是在尋甸—祿勸—東川地區開展1∶5萬區域地質礦產調查，系統查明區內地層、構造、岩漿岩特徵和成礦地質條件，發現新的找礦線索，總結成礦規律，並開展找礦預測。
2.成果簡介
（1）新發現的鈦鐵砂礦位於祿勸縣東部，礦體主要賦存於喜馬拉雅期斜斑輝綠玢岩巖牆的風化殼中，圍巖為峨眉山玄武岩及棲霞組、茅口組碳酸鹽巖（圖1）。礦區風化殼垂向上由頂至底，總體可分為紅土化帶、黏土化帶、淋濾帶及崩解帶（圖2），其中紅土化帶、黏土化帶、淋濾帶為含礦層。礦體呈不規則狀，水平投影面積2.09km2，礦區地形坡度0～20°，礦體產狀隨地形起伏變化。礦石以高嶺土等黏土礦物為主要組分，金屬礦物主要為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、磁鐵礦，其次為金紅石、褐鐵礦、黃鐵礦等，其中金紅石含量一般不足重礦物含量的0.01%，未達綜合利用水平。非金屬礦物有斜長石、輝石、石英、高嶺石、絹雲母及其他黏土礦物。鈦鐵礦呈半自形板狀、粒狀，粒徑主要為0.01～0.5mm；鈦磁鐵礦呈半自形八面體狀、粒狀，粒徑主要為0.02～0.3mm。礦石具疏鬆細粒狀結構，呈土狀、砂土狀構造（圖3）。礦石的有用化學組分主要為Fe2O3、V2O5、TiO2，其中TiO2含量為0.65%～18.40%，平均為6.60%；V2O5含量為0.03%~0.23%，平均為0.10%，達到伴生釩礦綜合利用標準，釩多呈類質同象賦存於鈦磁鐵礦中。
圖1 雲南祿勸縣東部麻地鈦鐵砂礦礦區地質簡圖
1—第四系沖積物；2—峨眉山玄武岩一段；3—茅口組；4—棲霞組；5—梁山組；6—婁山關組；7—西王廟組二段；8—西王廟組一段；9—陡坡寺組；10—斜斑輝綠玢岩；11—潛斜斑玄武岩；12—實測地質界線；13—平行不整合地質界線；14—鈦鐵礦礦體範圍及編號
圖2 礦體(風化殼)分層特徵
圖3 麻地鈦鐵砂礦紅土化帶
（暗色金屬礦物為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦）
（2）通過槽探、剝土等工程控制，預測了資源量，提交新發現礦產地1處。共施工6條槽探和4條剝土，工程間距及工程與礦體邊界距離200~500m。通過刻槽採樣方法，分層採集自然重砂樣和小體重樣。樣品送廊坊區調研究所實驗室進行分析測試，利用算數平均計算礦體厚度，加權平均計算鈦鐵礦和鈦磁鐵礦品位。結果表明全部工程均見礦，工程控制礦體平均厚度4.19m，鈦鐵礦平均品位145.00kg/m3，鈦磁鐵礦平均品位70.24kg/m3。初步估算鈦鐵礦334資源量126.89萬t，鈦磁鐵礦334資源量61.47萬t，鈦鐵砂礦達大型規模。類比滇中鈦鐵砂礦地質特徵，初步掌握鈦鐵砂礦開採技術條件及本礦區水文、工程、環境地質條件，新發現麻地鈦鐵砂礦產地。
（3）通過電子探針、岩石全分析、人工重砂測試分析及鋯石U-Pb測年，查明瞭成礦母巖巖石特徵及年齡。鈦鐵砂礦成礦母巖為本項目新釐定的喜馬拉雅期淺成—超淺成斜斑輝綠玢岩小巖株，岩石為塊狀構造，斑狀結構（圖4）。人工重砂及電子探針分析顯示，不透明礦物主要為鈦鐵礦（圖5），其次為鈦磁鐵礦和磁鐵礦，二者密切共生（圖6）。岩石SiO2含量48.46%～49.60%，TiO2含量4.45%～4.55%，TFeO含量12.51%～12.75%，屬高鈦基性巖。獲得其LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡為54.7±3.2Ma，形成於喜馬拉雅期（古近紀）。
圖4 斜斑輝綠玢岩
圖5 針狀鈦鐵礦（單偏光）
Il—鈦鐵礦；Prx—輝石；Pl—斜長石
圖6 鈦鐵礦與鈦磁鐵礦共生（掃描電鏡）
Il—鈦鐵礦；Tmt—鈦磁鐵礦
（4）綜合分析調查區成礦地質背景，總結了成礦規律。該礦床為風化殼型鈦鐵砂礦床，其形成過程為：喜馬拉雅期高鈦基性岩漿淺成侵入後形成斜斑輝綠玢岩，其中結晶形成了細粒鈦鐵礦、鈦磁鐵礦礦物，但未形成具工業開採價值的礦體。輝綠玢岩體後期抬升出露地表，經長期表生作用形成結構疏鬆的風化殼，再經過淋濾、富集，形成具有工業意義的鈦鐵砂礦床。其有利成礦條件為：含鈦鐵礦、鈦磁鐵礦的基性巖體、亞熱帶的氣候以及相對平緩的地貌條件。
3.成果意義
鈦的用途十分廣泛，鈦及其氧化物、合金產品是重要的塗料、新型結構材料、防腐材料，被譽為“繼鐵、鋁之後處於發展中的第三大金屬”和“戰略金屬”。峨眉山玄武岩區以前在川西南地區探明瞭大量與中晚二疊世基性—超基性層狀侵入岩體有關的岩漿型釩鈦磁鐵礦床，在滇中地區發現一些成礦母巖為晚二疊世基性侵入岩的鈦鐵砂礦，本次在滇東北首次發現成礦母巖為喜馬拉雅期基性淺成巖的大型鈦鐵砂礦，擴大了峨眉山玄武岩分佈區鈦鐵礦的找礦範圍與找礦潛力，為區域找礦指明瞭新方向。
（武警黃金第九支隊 黃誠 丁偉品 王紅兵 孔凡全 詹華思，東華理工大學 謝財富供稿）
閱讀更多 陝西地礦科技楊為先 的文章
