大紅山鐵銅礦床地質(zhì)特征

1、大紅山鐵銅礦床地質(zhì)特征 引言：康滇地軸位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西南緣， 是我國(guó)重要的元古 宙鐵銅礦床集中分布區(qū)， 產(chǎn)有大量賦存于元古宙變質(zhì)火山沉積巖 中的Fe-Cu多金屬礦床，其中大紅山鐵銅礦床為該區(qū)南部的代表 性礦床。大紅山礦床既是大型鐵礦又是大型銅礦， 兩者密切共生， 但又各自富集成獨(dú)立礦體， 所以它的礦床地質(zhì)特征及成因就特別 引人注意。三十多年來(lái)，人們紛紛提出許多不同的認(rèn)識(shí)，先后有 巖漿熱液成礦， 火山噴發(fā)沉積成礦， 火山噴發(fā)沉積后期變質(zhì)改 造成礦，火山噴發(fā)沉積一多階段復(fù)合改造富集成礦等觀點(diǎn)。因此， 本文試圖通過(guò)總結(jié)前人對(duì)礦床地質(zhì)特征認(rèn)識(shí)， 為進(jìn)一步研究礦床 成因及礦區(qū)遠(yuǎn)景區(qū)勘查開(kāi)發(fā)活動(dòng)提供參考依

2、據(jù)。 一、成礦地質(zhì)背景 大紅山鐵銅礦床大地構(gòu)造位置位于滇中中 ?_坳南端，介于紅 河斷裂與綠汁江斷裂所夾持的三角地區(qū)。 區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈， 處 于東西向、南北向及北西向三組主要構(gòu)造線的交匯地帶。 從太古代末期開(kāi)始， 不同時(shí)期和不同階段的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在本區(qū)均有 不同程度的反映。 所形成的構(gòu)造線、 構(gòu)造形態(tài)和伴隨的巖漿活動(dòng)、 變質(zhì)作用自成體系， 相互繼承和干擾， 致使本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造趨于復(fù) 雜化，對(duì)“大紅山式 鐵、銅礦的形成、富化和發(fā)展變化有著一 定的依存關(guān)系。 礦床的形成與早元古代的海相基性巖漿噴發(fā)作用 關(guān)系密切，在火山作用的過(guò)程中形成了較為豐富的以銅、 鐵為主， 伴隨有金、銀、釩、鈷、鎳等元素的礦床。

3、礦床具有火山噴溢和 火山噴發(fā)沉積的特點(diǎn)， 后期又經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用的改造， 是經(jīng) 過(guò)多次地質(zhì)作用而形成的多成因復(fù)合型礦床。 二、礦床地質(zhì)特征 2.1 地層 礦區(qū)僅出露兩套地層，蓋層為晚三疊世干海子組及舍資組； 基底為早元古代大紅山群，是一套古海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)巖 系。大紅山群主要見(jiàn)于大紅山礦區(qū)及外圍東么、河口等地，在礦 區(qū)內(nèi)賦存的大紅山群地層出露比較完整，自下而上由老廠河組、 曼崗河組、紅山組、肥味河組及坡頭組構(gòu)成。礦段內(nèi)鐵、銅礦體 產(chǎn)于大紅山群曼崗河組、紅山組地層中，簡(jiǎn)述含礦地層如下： 2.1.1曼崗河組（Ptdm）:是大紅山銅礦的產(chǎn)出層位。其組 成以鈉質(zhì)火山沉積巖為特征， 火山巖以凝灰?guī)r

4、為主， 全組構(gòu)成一 火山沉積旋回。自下而上分為四個(gè)巖段，下部一、二巖段以火山 巖及火山碎屑巖為主， 笫三巖段為火山沉積變質(zhì)的綠片巖段， 其 間產(chǎn)大型的貧鐵黃銅礦體（I號(hào)礦體），第四巖段為大理巖。 2.1.2紅山組（Ptdh）:大紅山式鐵礦即賦存與紅山組地層 中，自下至上分為三段。 第一段為淺灰色變鈉質(zhì)熔巖及火山角礫 巖，厚大的H1鐵礦體產(chǎn)于其中；第二段為綠色片巖，產(chǎn)鐵銅共 生的山號(hào)銅鐵礦；第三段為角閃變鈉質(zhì)熔巖， 其頂部賦存V號(hào)鐵 礦，下部產(chǎn)有W號(hào)鐵礦。 2.2 礦區(qū)巖漿巖 礦區(qū)變質(zhì)火山巖種類較多， 其中較主要的有角斑巖、 角斑質(zhì) 火山凝灰?guī)r、角斑質(zhì)凝灰角礫巖，細(xì)碧巖、細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r等。次 火山

5、巖則有石英鈉長(zhǎng)斑巖、 變斑狀輝綠巖、 輝長(zhǎng)輝綠巖及石英鈉 長(zhǎng)白云石巖等。 綜合本區(qū)各類火山巖和次火山巖的巖石特征， 并結(jié)合其化學(xué) 成分特點(diǎn)，可知本區(qū)各類火山巖具有以下特點(diǎn)： 火山巖系總體屬細(xì)碧角斑巖系列， 為堿中性和堿基性變 鈉質(zhì)火山巖。火山巖漿屬于貧硅、鈣，缺鉀、鎂的堿中性和堿 基性的火山熔漿體系。 根據(jù)巖石中的主要礦物成分， 鈉長(zhǎng)石化 普遍，Na2O H2O含量甚高，說(shuō)明火山熔漿進(jìn)入海水，與海水發(fā) 生激烈水巖反應(yīng)， 致使火山巖產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣體與熱液作用。 原 巖中磁鐵礦廣泛而普遍存在， Fe203+ Fe0 含量高而均勻，多在 20%- 28%之間。這是原巖富含鐵質(zhì)所造成的必然結(jié)果，F(xiàn)e20

6、3 般均大于 Fe0， Fe203/Fe0 比值多大于 1，說(shuō)明其延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)， 為氧化條件下的產(chǎn)物。 成巖環(huán)境及介質(zhì)中富鈉， 屬區(qū)域性富鈉 區(qū)，堿交代普遍，除廣泛而普遍見(jiàn)到基性長(zhǎng)石被鈉長(zhǎng)石交代外， 輝石均已變?yōu)榻情W石、 纖閃石或透閃石。 輝長(zhǎng)輝綠巖及輝綠巖 明顯切穿火山巖系及多層礦體， 說(shuō)明是成礦后的次火山侵入作用 形成，且其含鐵量正常，一般低于變鈉質(zhì)火山巖，說(shuō)明其與鐵礦 的成因和富化無(wú)直接聯(lián)系。 區(qū)內(nèi)變火山巖中的方柱石全為鈉柱 石，石榴石均為鐵鋁一錳鋁榴石，角閃石多為長(zhǎng)柱狀角閃石，它 們均與原巖成分有關(guān)， 系區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。 堿基性火山巖 含銅量甚高，對(duì)銅的成礦有利；堿中性火山巖鐵、鈉含

7、量較高， 對(duì)鐵礦生成極為有利。 2.3 變質(zhì)和蝕變作用 礦區(qū)火山一沉積巖系普遍經(jīng)受了淺中等程度的變質(zhì)，其中 角斑巖及其火山碎屑巖、 塊狀大理巖、 石英巖相當(dāng)于變粒巖或淺 粒巖相； 細(xì)碧巖、 綠片巖等相當(dāng)于綠片巖相中的石英鈉長(zhǎng)石 綠簾石鐵鋁榴石巖相。 變質(zhì)作用主要以區(qū)域變質(zhì)、 熱液交代變 質(zhì)對(duì)各類巖石有較大影響。 蝕變作用主要表現(xiàn)在變鈉質(zhì)熔巖、 凝灰?guī)r及構(gòu)造帶中， 主要 有硅化、鈉長(zhǎng)石化、絹云母化，次要有碳酸鹽化、綠泥石化、黑 云母化、電氣石化等 2.4 礦區(qū)構(gòu)造 大紅山礦區(qū)構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造基本一致， 以東西向及北西向構(gòu) 造最為發(fā)育。 近東西向基底構(gòu)造活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)， 而北西向構(gòu)造則 疊加和切割了東

8、西向構(gòu)造。可分褶皺與斷裂兩方面加以說(shuō)明。 2.4.1 東西向構(gòu)造 （1）區(qū)內(nèi)東西向褶皺構(gòu)造是含礦系基底構(gòu)造的主要型式。 、底巴都主背斜 軸向接近東西，西端有向南偏轉(zhuǎn)之勢(shì)?？傮w上看，背斜兩翼 比較平緩、對(duì)稱開(kāi)闊，北翼傾角（1520。），南翼略陡（20。 35）。核部為老廠河組及曼崗河組下段，兩翼為曼崗河組、紅 山組和肥味河組。背斜出露走向長(zhǎng)達(dá) 9km以上，沿走向往東、往 西均被上三疊統(tǒng)所覆蓋。I號(hào)鐵銅礦的分布受其南翼產(chǎn)狀和形態(tài) 所控制。、大紅山向斜 即深部鐵礦所分布的儲(chǔ)礦向斜， 由紅山組及肥味河組第一巖 段組成。軸向80 E,其北翼緩而南翼較。長(zhǎng)約2650m寬為400, 750m東端仰起，西端傾

9、伏，西段傾伏角 1621，東段傾 伏角 41 。 （2）礦區(qū)內(nèi)東西向斷裂較為發(fā)育，其規(guī)模和延伸也相對(duì)較 大，主要代表有 F1 、 F2 等。 F1斷裂： 分布于大紅山向斜南面，為深部H1鐵礦的南界。地表見(jiàn)有 斷裂帶露頭，斷裂帶傾向南，傾角70左右。斷裂帶內(nèi)輝長(zhǎng)、 輝綠巖，斷層角礫巖十分發(fā)育。斷裂具有多期運(yùn)動(dòng)復(fù)合的特征， 早期為逆斷層或逆平移斷層，晚期為正斷層或正平移斷層。 F1 斷裂構(gòu)成H1鐵礦的天然南界 F2斷裂： 位于大紅山向斜北面，走向北東東，傾向南南東，傾角為 70 85，斷裂有明顯的多期活動(dòng)跡象， 沿?cái)嗔褞лx長(zhǎng)輝綠巖、 角礫巖，碳酸鹽化普遍，鈉化退色現(xiàn)象也很強(qiáng)烈，伴隨鈉化常有 不規(guī)則

10、狀小鐵礦體產(chǎn)出。F2斷裂為深部鐵礦與淺部鐵礦的自然 分界。 上述東西向構(gòu)造， 是礦區(qū)主要基底構(gòu)造， 為同一南北向擠壓 應(yīng)力作用的結(jié)果， 大紅山鐵銅礦床產(chǎn)于東西向底巴都主背斜南翼 西端，屬層控礦床。鐵礦分布于曼崗河南岸及大紅山向斜中，產(chǎn) 于紅山組地層中； 銅礦賦存于背斜南翼曼崗河組第三巖段中； 鐵 銅礦含礦巖系的分布，與東西向古斷裂（F1）有關(guān)。 2.4.2 北西向構(gòu)造 主要分布于礦區(qū)西南， 是與北西向哀牢山構(gòu)造帶和紅河深斷 裂方向相一致的構(gòu)造。 （1） F3斷層 走向北西，傾向南西，傾角 65,延長(zhǎng)達(dá)4?N。使I號(hào)含鐵 銅礦帶平均垂直落差200m斷裂構(gòu)造特征明顯，斷層擦痕及斷 層角礫巖可見(jiàn)，

11、具平移活動(dòng)特征。 由水平擦痕判斷北東盤相對(duì)北 西推移。F3斷裂是劃分I號(hào)含鐵銅礦帶東西段的自然邊界。 2.5 礦體特征 本礦床為古海相火山巖型鐵銅礦床， 礦床規(guī)模巨大。 礦段內(nèi) 鐵、銅礦體產(chǎn)于大紅山群曼崗河組、紅山組地層中。根據(jù)礦體產(chǎn) 出層位和部位，劃分為 7個(gè)含礦帶（I、H、M、W、V、W、 叫），其中I、山礦帶中的礦體為鐵、銅共生礦體；H、W、V 礦帶中的礦體為單一的鐵礦體兩個(gè)礦體不具工業(yè)價(jià)值。 2.5.1 大紅山鐵礦體特征 大紅山礦區(qū)鐵礦帶主要由三個(gè)礦帶組成，而V、 W、礦體規(guī)模較小，遠(yuǎn)不及前者。上述三個(gè)礦帶及 其間的所有礦體都是本區(qū)海底火山噴發(fā)沉積不同階段、 不同環(huán) 境的產(chǎn)物。現(xiàn)將主要

12、鐵礦體H1 礦組的特征簡(jiǎn)述如下： H1礦組南以Fl斷層為界，北至F2斷層，呈一軸向近東西 向延伸的斷塊傾伏向斜， 礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致， 礦體傾伏方 向南西，南翼陡于北翼，軸部礦體厚大，產(chǎn)狀平緩?？傆^H1礦 體是一個(gè)東高西低、南北翹起、中厚邊薄、形似如船形。 礦體產(chǎn)于紅山組下部 （Ptdh1 ）富鐵的角斑質(zhì)火山碎屑巖夾 熔巖中，位于大紅山向斜底部，受地層，巖性及交叉斷裂的復(fù)合 控制，以富礦為主，貧礦次之。貧礦與圍巖呈漸變關(guān)系，富礦與 貧礦及圍巖界限清楚。 各類礦石在分布上， 沿垂向由淺到深赤鐵 礦增加而磁鐵礦減少， 沿橫向由東向西赤鐵礦增加， 磁鐵礦減少。 其含量變化規(guī)律是由淺到深，由東向西

13、，由磁鐵礦一赤、磁鐵礦一 磁、赤鐵礦一赤鐵礦。且礦石越富粒度越粗，且其成分以磁鐵礦 為主；脈石少，幾乎全為石英。總的來(lái)看礦體為高硅，低硫、磷 的酸性鐵礦石。 2.5.2 大紅山銅礦體特征 大紅山銅礦體位于鐵礦體的下部， 產(chǎn)于 Ptdm3 石榴黑云角閃 片巖夾變鈉質(zhì)凝灰?guī)r段的中上部。 為一鐵銅含礦帶， 鐵銅礦體共 生。含礦巖石為石榴黑云鈉長(zhǎng)片巖（變鈉質(zhì)凝灰?guī)r）、石榴黑云 片巖、石榴黑云白云石大理巖、炭質(zhì)凝灰?guī)r、炭質(zhì)板巖。自上而 下包含 Ic 含銅鐵礦體、 I3 含鐵銅礦體、 Ib 含銅鐵礦體、 I2 含 鐵銅礦體、 Ia 含銅鐵礦體、 I1 含鐵銅礦體、 Io 含銅鐵礦體等七 個(gè)礦體。平面上，

14、I3 、 I2 主銅礦體在區(qū)段內(nèi)連續(xù)分布，呈層狀、 似層狀產(chǎn)出，其他次要礦體斷續(xù)分布，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。 其中 I3 、I2 、 I1 三個(gè)主銅礦體均具有鐵銅共生特點(diǎn)，屬貧 鐵黃銅礦型組合。銅含量的變化特點(diǎn)是：沿走向由西到東，礦體 由厚變薄，由富變貧；由以銅為主，變成以鐵為主；由以凝灰?guī)r 型磁鐵為主，變成以大理巖型菱鐵為主。沿傾向，在200600m 標(biāo)高內(nèi)較厚較富。 礦體的厚度和品位， 鐵與銅的含量均有正相關(guān) 關(guān)系，即礦體厚度越大，品位越高，而 ?F 與銅含量有同步消長(zhǎng) 趨勢(shì)， 銅礦富集時(shí)， 磁鐵品位較高， 銅礦變貧時(shí)， 含鐵品位就低， 并往往被菱鐵礦所代替。變鈉質(zhì)凝灰?guī)r中含銅和磁鐵品位較高， 白云石大理巖中，含銅變低，而菱鐵礦較富集。 結(jié)語(yǔ)：大紅山礦床產(chǎn)于大紅山群變質(zhì)火山巖系地