蒲利國(guó),張賢峰,鄭義舟
(云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)勘查院,云南昆明 650216)
云南東部玄武巖主要為二疊紀(jì)峨眉山玄武巖,為趙亞曾(1929)創(chuàng)名于四川峨嵋山。二疊紀(jì)峨嵋山玄武巖大面積分布于揚(yáng)子地臺(tái)西緣,在川滇黔桂等省一個(gè)大約50×104km2菱形區(qū)域大量出露,受區(qū)域性深大斷裂控制(圖1),被國(guó)際地質(zhì)學(xué)界認(rèn)為全球?yàn)閿?shù)不多的幾個(gè)大火成巖?。↙IPs)之一。玄武巖北界大致為道孚—小金—理縣一線,西界金沙江東側(cè),東北部已接近萬(wàn)縣—豐度段長(zhǎng)江邊上,東部邊界貴陽(yáng)東北部的福泉—翁安一線,東南部廣西西北部,南部到越南北部(圖1)。
按照2012 年云南省大地構(gòu)造分區(qū)圖,研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊區(qū)(一級(jí)構(gòu)造單元,Ⅵ)上揚(yáng)子陸塊(二級(jí)構(gòu)造單元,Ⅵ-2)西南緣,地跨滇東被動(dòng)陸緣(Ⅵ-2-4,Pz)和康滇基底斷隆帶(Ⅵ-2-11,Pt2)兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。工作區(qū)分屬6個(gè)四級(jí)大地構(gòu)造單元。
(1)空間分布特征。按照噴發(fā)時(shí)間、特點(diǎn)、構(gòu)造背景和巖石組合的差異,張?jiān)葡妫?988)和宋謝炎(1998,2002)將峨嵋山玄武巖分布區(qū)劃分為三大巖區(qū):東巖區(qū)(昭覺(jué)—小江斷裂帶)、中巖區(qū)(攀枝花—西昌裂谷帶)和西巖區(qū)(分布于鹽源—麗江一帶)。云南東部基性玄武巖屬于東巖區(qū),該區(qū)玄武巖巖性較為單一,主要為高鈦玄武巖。其出露面積約4.2×104km2,是峨眉山玄武巖陸相區(qū)出露最完整分布最廣泛、噴發(fā)旋回最多的地區(qū)。
(2)玄武巖噴發(fā)(溢)時(shí)間。滇東峨眉山玄武巖層序上劃歸上二疊統(tǒng),稱玄武巖組,總體上假整合于下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r之上。上覆地層大部為宣威組、龍?zhí)督M,小江斷裂附近則為下三疊統(tǒng)飛仙組或下侏羅統(tǒng)祿豐組。據(jù)攀西裂谷報(bào)告,玄武巖K-Ar年齡值在219Ma~237Ma間,所以該區(qū)玄武巖噴發(fā)(溢)時(shí)間始于早二疊世茅口期末,主體噴發(fā)時(shí)間為晚二疊世早期,然后逐漸減弱,終止于龍?zhí)锻砥?。因此其噴發(fā)年齡應(yīng)該等于或小于龍?zhí)督M(253Ma~258Ma)。
云南東部玄武巖西高東低,總的趨勢(shì)是由西向東減薄。且具多旋回中心—裂隙式噴發(fā)—噴溢以及斷裂構(gòu)造控制噴溢的特征,因此在不同區(qū)域火山活動(dòng)的強(qiáng)弱,噴溢口的分布及其產(chǎn)物的演化階段和方向性也造成了玄武巖各巖性段具有不同厚度,巖性也具有較大差異性。本文主要采用涉及滇東地區(qū)1/20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,對(duì)云南東部基性玄武巖巖性單元進(jìn)行劃分。總體來(lái)講,滇東基性玄武巖自下而上巖性分布主要為:底部主要為火山角礫巖,中部主要為斑狀玄武巖為主,上部多為致密塊狀玄武巖夾杏仁玄武巖,局部有凝灰?guī)r及含碳沉積巖夾層。
從上述巖性單元特征及區(qū)調(diào)報(bào)告中可看出本區(qū)玄武巖主要由角礫狀玄武巖或角礫熔巖、堿玄巖、堿性玄武巖、斑狀玄武巖、致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、凝灰?guī)r、玄武安山巖等組成。
(1)角礫狀玄武巖或角礫熔巖:
①角礫狀玄武巖:呈暗綠色、淺灰綠色,具棱角狀,角礫大小一般在0.2~2cm,含量約30%~80%,角礫成分主要由致密狀、杏仁狀玄武巖組成。
②角礫熔巖:暗綠、灰紫、灰白色等雜色,角礫為棱角一次棱角狀,大小一般在0.5~1.5cm,含量約20%~70%。角礫成分主要是杏仁狀半晶質(zhì)玄武巖或蝕變玄武巖(致密狀玄武巖)。
(2)堿玄巖:僅見于東川市大坪子。深灰、灰黑色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)為柱粒狀結(jié)構(gòu),個(gè)別呈似粗面結(jié)構(gòu)、玻基結(jié)構(gòu)。斑晶為透輝石、霞石、黝方石等。
(3)堿性玄武巖:出現(xiàn)在小江斷裂北段。黑、鐵灰色,具嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu)及輝綠結(jié)構(gòu)。礦物成分為斜長(zhǎng)石、含鈦普通輝石、橄欖石、鉀長(zhǎng)石等。
(4)斑狀玄武巖:灰色、深灰?guī)ЬG色,斑晶多時(shí)為淺灰色,聚斑為灰白色,塊狀。斑晶以斜長(zhǎng)石為主,斜長(zhǎng)石斑晶普遍蝕變。具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具半晶質(zhì)嵌晶結(jié)構(gòu),變余半嵌晶結(jié)構(gòu)等。
(5)致密狀玄武巖:為玄武巖系的主要巖石類型,各旋回普見,柱狀節(jié)理發(fā)育。深灰—灰黑色、深灰綠色,風(fēng)化呈黃綠色,塊狀。具間粒—間隱結(jié)構(gòu)、交織結(jié)構(gòu)等。
(6)杏仁狀玄武巖:為玄武巖系的主要巖石類型,各旋回均可見,常與致密狀玄武巖構(gòu)成噴發(fā)韻律層,成分與致密狀玄武巖相當(dāng)。杏仁形態(tài)一般為渾圓、橢圓或長(zhǎng)圓形。
(7)凝灰?guī)r:多為紫紅色,主要由殘余玻屑、火山凝灰物質(zhì)、次生粘土、石英等組成,成分混雜。
(8)玄武安山巖:淺棕—黃綠色,斑晶為斜長(zhǎng)石、基質(zhì)斜長(zhǎng)石、玻璃質(zhì)、不大于10%的金屬礦物,具?;郀罱Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。
云南磁場(chǎng)具有明顯的分區(qū)分帶性,反映出云南是由幾個(gè)不同特征的磁性塊體鑲嵌起來(lái)的。滇中及滇東航磁異常特征為:綠汁江斷裂以西以大片正異常為主,異常強(qiáng)度大、形態(tài)復(fù)雜,總體呈南北向展布;綠汁江斷裂以東至普渡河斷裂,磁場(chǎng)則由負(fù)背景上的團(tuán)塊狀、橢圓狀及長(zhǎng)圓狀正負(fù)伴生的異常群組成,異常范圍較小、強(qiáng)度不大,以南北向?yàn)橹?。往東至永善—宣威—彌勒一線地區(qū),為強(qiáng)度大、范圍大的躍變磁場(chǎng),該區(qū)魯?shù)椤獤|川地區(qū)就是大范圍重力低,航磁為強(qiáng)度高的躍變異常集中分布區(qū),反映地殼深部較強(qiáng)烈的坳陷活動(dòng),沿小江、普渡河等斷裂華力西期基性火山巖大量噴發(fā),構(gòu)成揚(yáng)子地臺(tái)西緣活動(dòng)地塊的一部分。再往東至黔西磁場(chǎng)即變得簡(jiǎn)單、平靜,并以負(fù)磁場(chǎng)為主。
區(qū)內(nèi)礦化玄武巖主要為峨眉山玄武巖組中上部致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、致密狀(含杏仁)玄武巖。
(1)杏仁狀玄武巖:杏仁形態(tài)一般為渾圓、橢圓或長(zhǎng)圓形,大杏仁多為不規(guī)則形。充填物以粘土、綠泥石、石英為主。在大杏仁體中常見同心狀構(gòu)造,邊部為綠泥石、綠簾石,中心為石英,有時(shí)為自然銅。
巖石具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具填間結(jié)構(gòu)。金屬礦物由粒徑不大于0.12mm的磁鐵礦(1%~5%)和赤鐵礦(1%~2%)及極少量黃銅礦組成,星散分布。磁鐵礦呈他形粒狀,個(gè)別呈自形—半自形粒狀,顆粒細(xì)小,分布不均勻。
(2)致密狀(含杏仁)玄武巖:各旋回普見,柱狀節(jié)理發(fā)育。深灰—灰黑色、深灰綠色,風(fēng)化呈黃綠色,塊狀,為主要礦化巖石。
巖石具斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具填間結(jié)構(gòu)。金屬礦物由粒徑不大于0.1mm 的磁鐵礦(5%~10%)和少量赤鐵礦及極少量黃銅礦組成。磁鐵礦呈他形粒狀,少數(shù)呈自形—半自形粒狀,分布不均勻。赤鐵礦呈他形粒狀。黃銅礦呈他形粒狀零星分布。
(1)磁異常特征。根據(jù)1/5 萬(wàn)路線地質(zhì)調(diào)查結(jié)果,及1∶1萬(wàn)磁法物探剖面測(cè)量,區(qū)內(nèi)磁異常特征總體上可以概括為:磁異常分布廣泛、強(qiáng)度高、形態(tài)復(fù)雜、雜亂中透顯規(guī)律。
①磁異常分布廣泛:工作區(qū)從南至北,各個(gè)剖面中磁異常普遍存在、分布廣泛,磁異常眾多;
②磁異常強(qiáng)度高:異常值范圍較大,峰值大于±3000nT 的異常較為常見,整個(gè)工作區(qū)磁異常最低值達(dá)-11678nT,最高值達(dá)12235nT;
③磁異常形態(tài)復(fù)雜:區(qū)內(nèi)磁異常除連續(xù)磁異常外,單點(diǎn)(或少數(shù)點(diǎn))跳躍現(xiàn)象較為普遍,局部與連續(xù)異常之間疊加、組合現(xiàn)象普遍,僅個(gè)別剖面段以單一的正異?;蜇?fù)異常存在;
④雜亂中透顯規(guī)律:結(jié)合異常分布的區(qū)域性特征分析,異常表現(xiàn)出以下特點(diǎn):
a.局部跳躍性異常特征:在玄武巖類巖石出露區(qū)域大都有強(qiáng)度較高的磁場(chǎng)跳躍、梯度變化強(qiáng)烈現(xiàn)象,當(dāng)巖體出露地段地形起伏較大時(shí),下坡位置往往出現(xiàn)強(qiáng)度較高的負(fù)異常。
b.異常疊加特征:相鄰的多個(gè)局部異常在平面上往往是一個(gè)規(guī)模較大的異常,表現(xiàn)為一個(gè)主體異常疊加多個(gè)局部異常的組合特征。
c.正負(fù)伴生特征:測(cè)區(qū)絕大部分異常均表現(xiàn)正負(fù)伴生現(xiàn)象,單個(gè)異常正異常出現(xiàn)在南端,負(fù)異常出現(xiàn)在北端;在正異常區(qū)(段)北部應(yīng)該有負(fù)異常區(qū)存在,負(fù)異區(qū)(段)南部應(yīng)該有正異常區(qū)存在。
上述磁場(chǎng)特征的描述說(shuō)明,工作區(qū)屬于地表磁性物質(zhì)較多的復(fù)雜磁異常區(qū),區(qū)內(nèi)無(wú)其它地層,構(gòu)造因素相對(duì)磁性巖體異常較小。
(2)磁異常分類。根據(jù)本次剖面磁異常特征,將磁異常分為三類:
Ⅰ類異常,推測(cè)由已知較強(qiáng)—強(qiáng)磁性巖體引起的磁異常:在地域上磁異常連續(xù)性較好、正負(fù)異常相伴、異常峰值較高、地表有強(qiáng)磁性巖體出露,具深源異常特征,磁性巖體出露時(shí)峰值高幅跳躍,推測(cè)由已知較強(qiáng)—強(qiáng)磁性巖體引起、尋找超貧磁鐵礦前景較好的磁異常。
Ⅱ類異常,推測(cè)由隱伏較強(qiáng)—強(qiáng)磁性巖體引起的磁異常:連續(xù)性好,峰值相對(duì)較高,地表未見巖體出露,推測(cè)由隱伏較強(qiáng)—強(qiáng)磁性巖體引起、具有尋找超貧磁鐵礦前景的磁異常。
Ⅲ類異常,推測(cè)由磁性中等—偏強(qiáng)巖體引起或性質(zhì)不明的異常:異常峰值較低于、在地域上磁異常有一定連續(xù)性,無(wú)磁性巖體出露,或異常峰值高,雖然有較強(qiáng)磁性巖體出露,但是連續(xù)性較差,延續(xù)長(zhǎng)度較短,推測(cè)由磁性中等—偏強(qiáng)巖體引起或性質(zhì)不明、找礦意義不大的異常。
(3)重點(diǎn)找礦區(qū)域分析。剖面磁測(cè)工作結(jié)果,獲得大量與磁性巖體有關(guān)的磁異常,磁性強(qiáng)弱和規(guī)模大小不一,其中一些同一剖面和不同剖面的異?;ビ新?lián)系。根據(jù)剖面磁異常結(jié)果,結(jié)合地理位置、地形地質(zhì)特征分析推斷,認(rèn)為以下4 個(gè)地段(8 號(hào)線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子、9號(hào)線龍頭山彭家院子—邵坡梁子、10號(hào)線迤車黃家海子、11號(hào)線會(huì)澤大橋—石河梁子)具較好的尋找強(qiáng)磁性低品位磁鐵礦玄武巖前景,本文以8號(hào)線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子地段為例進(jìn)行評(píng)述:
8號(hào)線龍樹鄉(xiāng)羅家灣梁子地段:位于魯?shù)榭h龍樹鎮(zhèn)龍樹—麻布院子公路以東山嶺區(qū),西起羅家灣子—麻布院子公路、東至吳家營(yíng),南起羅家灣子、北至麻布院子—牛家營(yíng)公路,面積約3.3km2,8-3 號(hào)剖面通過(guò)山嶺西坡,剖面上有磁性巖體出露,多處采集磁參數(shù)標(biāo)本具較強(qiáng)—強(qiáng)磁性,全鐵品位在8.78%~20.78%,平均12.87%,磁性鐵品位2.09%~8.12%,平均5.08%。實(shí)地觀測(cè),巖體往東山坡方向延伸,磁異常地段與巖體出露位置吻合,山谷、平壩地段多為負(fù)異常,8-2 剖面通過(guò)山嶺北坡,為較為連續(xù)的負(fù)異常;推測(cè)該區(qū)域有一規(guī)模較大的強(qiáng)磁性巖體,引起范圍較大的磁異常,北邊為異常的負(fù)值區(qū),周邊受其影響,出現(xiàn)不同規(guī)模和幅度的負(fù)異常,具較好的尋找玄武巖型超貧磁鐵礦前景(圖2)。
本文所述磁鐵礦化玄武巖主要指全鐵品位在10%~20%,磁性鐵品為5%以上的玄武巖。磁鐵礦化玄武巖賦存于峨眉山玄武巖中上部致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖、致密狀(少杏仁狀)玄武巖,巖石風(fēng)化較強(qiáng),呈風(fēng)化、半風(fēng)化狀態(tài)。
(1)成礦環(huán)境:研究區(qū)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通一曲靖斷裂控制,李家溝、大犁樹、老街子、大井五個(gè)噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。礦體賦存空間為峨眉山玄武巖中上部的致密狀、杏仁狀玄武巖比較發(fā)育地段。
(2)礦床類型:火山噴發(fā)型。
(3)礦化巖石特征:有利含礦巖石為致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖,巖石風(fēng)化較強(qiáng),地表多呈風(fēng)化、半風(fēng)化狀態(tài)。
(4)礦物組合特征:金屬礦物以磁鐵礦為主,其次有少量赤鐵礦及極少量黃銅礦。磁性鐵主要富集在地表半風(fēng)化、風(fēng)化致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖中,其分布規(guī)律不強(qiáng),磁性鐵含量變化較大。
(5)控礦條件:
①地層、巖性、巖相古地理?xiàng)l件:礦體主要賦存晚二疊世峨眉山玄武巖中,含礦有利巖性為致密狀、杏仁狀玄武巖。巖相為海、陸相玄武巖巖石系列、巖性變化帶。
②構(gòu)造條件:區(qū)域性斷裂帶控制了玄武巖的分布,而超貧磁鐵礦就分布于玄武巖噴發(fā)中心附近。
③火山機(jī)構(gòu):火山口對(duì)礦體空間位置有一定的控制作用,礦體一般位于火山口附近的火山洼地。
④噴發(fā)環(huán)境:區(qū)內(nèi)有海相、陸相及二者過(guò)渡海陸交互相玄武巖,相比之下,陸相玄武巖成礦條件較好。
根據(jù)礦化玄武巖分布區(qū)域及地質(zhì)特征的不同,將研究區(qū)礦化玄武巖區(qū)域分為魯?shù)榭h大山包—龍樹礦化帶,魯?shù)榭h龍頭山礦化帶,會(huì)澤縣西土—小米礦化帶和會(huì)澤縣石咀礦化帶。
通過(guò)研究,對(duì)云南東部基性巖貧磁鐵礦的找礦前景有以下認(rèn)識(shí):
(1)滇東地區(qū)玄武巖廣泛分布,為尋找玄武巖貧磁鐵礦提供了廣闊的空間。
(2)研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通—曲靖斷裂控制,李家溝、大犁樹、老街子、大井五個(gè)噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。顯示云南東部具有一定的玄武巖貧磁鐵礦成礦環(huán)境。
(3)本次對(duì)研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖,采用信息量法概算獲得磁鐵礦化玄武巖50.75×108t,對(duì)尋找基性巖貧磁鐵礦指示了重要信息。
(1)滇東玄武巖地區(qū)磁鐵礦化主要集中于地表風(fēng)化、半風(fēng)化致密狀玄武巖、杏仁狀玄武巖及致密狀(少杏仁狀)玄武巖中。
(2)研究區(qū)內(nèi)磁鐵礦化玄武巖分布于受昭通—曲靖斷裂控制,李家溝、大犁樹、老街子、大井五個(gè)噴發(fā)中心附近。為陸相或海相裂隙—中心式噴發(fā)(溢)環(huán)境。
(3)滇東玄武巖地區(qū)磁異常普遍存在、分布廣泛,磁異常眾多。
(4)通過(guò)對(duì)磁鐵礦化玄武巖的概算分析和成礦地質(zhì)環(huán)境分析,認(rèn)為云南東部玄武巖貧磁鐵礦具有一定的找礦前景和資源潛力。