摘要：通过1∶5万区域地质矿产调查，在云南省禄劝县东部的峨眉山玄武岩分布区新发现1处矿产地，为喜马拉雅期斜斑辉绿玢岩风化形成的风化壳型钛铁砂矿，估算334钛铁矿资源量126.89万t（达大型规模），钛磁铁矿资源量61.47万t。此前，区域上发现的钛铁砂矿多与海西期、海西期—印支期基性侵入岩（岩性多为辉绿辉长岩）有关，此次发现为区域找矿指明了新方向。
1.项目概况
“云南乌蒙山西部甸尾街、沧溪、马街、朵马戛幅1∶5万区域地质矿产调查”子项目，归属于“沿边地区基础地质调查”工程下设的“西南沿边及特殊地区地质矿产调查”项目，由武警黄金第九支队承担，东华理工大学参加。项目周期为2016—2019年。主要目标任务是在寻甸—禄劝—东川地区开展1∶5万区域地质矿产调查，系统查明区内地层、构造、岩浆岩特征和成矿地质条件，发现新的找矿线索，总结成矿规律，并开展找矿预测。
2.成果简介
（1）新发现的钛铁砂矿位于禄劝县东部，矿体主要赋存于喜马拉雅期斜斑辉绿玢岩岩墙的风化壳中，围岩为峨眉山玄武岩及栖霞组、茅口组碳酸盐岩（图1）。矿区风化壳垂向上由顶至底，总体可分为红土化带、黏土化带、淋滤带及崩解带（图2），其中红土化带、黏土化带、淋滤带为含矿层。矿体呈不规则状，水平投影面积2.09km2，矿区地形坡度0～20°，矿体产状随地形起伏变化。矿石以高岭土等黏土矿物为主要组分，金属矿物主要为钛铁矿、钛磁铁矿、磁铁矿，其次为金红石、褐铁矿、黄铁矿等，其中金红石含量一般不足重矿物含量的0.01%，未达综合利用水平。非金属矿物有斜长石、辉石、石英、高岭石、绢云母及其他黏土矿物。钛铁矿呈半自形板状、粒状，粒径主要为0.01～0.5mm；钛磁铁矿呈半自形八面体状、粒状，粒径主要为0.02～0.3mm。矿石具疏松细粒状结构，呈土状、砂土状构造（图3）。矿石的有用化学组分主要为Fe2O3、V2O5、TiO2，其中TiO2含量为0.65%～18.40%，平均为6.60%；V2O5含量为0.03%~0.23%，平均为0.10%，达到伴生钒矿综合利用标准，钒多呈类质同象赋存于钛磁铁矿中。
图1 云南禄劝县东部麻地钛铁砂矿矿区地质简图
1—第四系冲积物；2—峨眉山玄武岩一段；3—茅口组；4—栖霞组；5—梁山组；6—娄山关组；7—西王庙组二段；8—西王庙组一段；9—陡坡寺组；10—斜斑辉绿玢岩；11—潜斜斑玄武岩；12—实测地质界线；13—平行不整合地质界线；14—钛铁矿矿体范围及编号
图2 矿体(风化壳)分层特征
图3 麻地钛铁砂矿红土化带
（暗色金属矿物为钛铁矿、钛磁铁矿）
（2）通过槽探、剥土等工程控制，预测了资源量，提交新发现矿产地1处。共施工6条槽探和4条剥土，工程间距及工程与矿体边界距离200~500m。通过刻槽采样方法，分层采集自然重砂样和小体重样。样品送廊坊区调研究所实验室进行分析测试，利用算数平均计算矿体厚度，加权平均计算钛铁矿和钛磁铁矿品位。结果表明全部工程均见矿，工程控制矿体平均厚度4.19m，钛铁矿平均品位145.00kg/m3，钛磁铁矿平均品位70.24kg/m3。初步估算钛铁矿334资源量126.89万t，钛磁铁矿334资源量61.47万t，钛铁砂矿达大型规模。类比滇中钛铁砂矿地质特征，初步掌握钛铁砂矿开采技术条件及本矿区水文、工程、环境地质条件，新发现麻地钛铁砂矿产地。
（3）通过电子探针、岩石全分析、人工重砂测试分析及锆石U-Pb测年，查明了成矿母岩岩石特征及年龄。钛铁砂矿成矿母岩为本项目新厘定的喜马拉雅期浅成—超浅成斜斑辉绿玢岩小岩株，岩石为块状构造，斑状结构（图4）。人工重砂及电子探针分析显示，不透明矿物主要为钛铁矿（图5），其次为钛磁铁矿和磁铁矿，二者密切共生（图6）。岩石SiO2含量48.46%～49.60%，TiO2含量4.45%～4.55%，TFeO含量12.51%～12.75%，属高钛基性岩。获得其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为54.7±3.2Ma，形成于喜马拉雅期（古近纪）。
图4 斜斑辉绿玢岩
图5 针状钛铁矿（单偏光）
Il—钛铁矿；Prx—辉石；Pl—斜长石
图6 钛铁矿与钛磁铁矿共生（扫描电镜）
Il—钛铁矿；Tmt—钛磁铁矿
（4）综合分析调查区成矿地质背景，总结了成矿规律。该矿床为风化壳型钛铁砂矿床，其形成过程为：喜马拉雅期高钛基性岩浆浅成侵入后形成斜斑辉绿玢岩，其中结晶形成了细粒钛铁矿、钛磁铁矿矿物，但未形成具工业开采价值的矿体。辉绿玢岩体后期抬升出露地表，经长期表生作用形成结构疏松的风化壳，再经过淋滤、富集，形成具有工业意义的钛铁砂矿床。其有利成矿条件为：含钛铁矿、钛磁铁矿的基性岩体、亚热带的气候以及相对平缓的地貌条件。
3.成果意义
钛的用途十分广泛，钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料，被誉为“继铁、铝之后处于发展中的第三大金属”和“战略金属”。峨眉山玄武岩区以前在川西南地区探明了大量与中晚二叠世基性—超基性层状侵入岩体有关的岩浆型钒钛磁铁矿床，在滇中地区发现一些成矿母岩为晚二叠世基性侵入岩的钛铁砂矿，本次在滇东北首次发现成矿母岩为喜马拉雅期基性浅成岩的大型钛铁砂矿，扩大了峨眉山玄武岩分布区钛铁矿的找矿范围与找矿潜力，为区域找矿指明了新方向。
（武警黄金第九支队 黄诚 丁伟品 王红兵 孔凡全 詹华思，东华理工大学 谢财富供稿）