劉大生
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0四地質(zhì)隊(duì),四川 西昌 615000)
本區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)(Ⅱ級(jí))西緣、“康滇地軸”(Ⅱ級(jí))中段之“通安弧形構(gòu)造帶”。東鄰江舟—米市斷陷(Ⅲ級(jí)),西接瀘定—米易臺(tái)拱(Ⅲ)之米易穹斷束(Ⅳ級(jí))。區(qū)域歷經(jīng)了晉寧、澄江、華力西、燕山、喜山等運(yùn)動(dòng),構(gòu)造巖漿巖發(fā)育。構(gòu)造線呈近東西向及南北向。本區(qū)處于揚(yáng)子地臺(tái)西緣、“康滇地軸”中段通安弧形構(gòu)造的西翼,構(gòu)造線方向有北東、北西及南北向幾組。經(jīng)受多期次級(jí)地殼運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造活動(dòng)的疊加,形成了一系列北東向的壓扭性斷裂構(gòu)造及北西向的張性斷裂系統(tǒng)。基底構(gòu)造在塵河以東,為一個(gè)不完全的向西傾伏的東西向背斜構(gòu)造,斷裂構(gòu)造有東西向、南北向及北東向三組,多為逆斷層;在塵河以西,則發(fā)育不對(duì)稱的北西向背、向斜,斷層有東西向,南北向及北西向三組,以逆斷層為主。基底層中的斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)巖漿巖體(脈)的侵位通道和儲(chǔ)藏場(chǎng)所。本區(qū)具體情況如圖1所示。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖
區(qū)域內(nèi)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈,出露廣泛,侵入時(shí)代以華力西晚期及燕山期為主,以侵入巖為主,主要有中元古界菜子園蛇綠巖帶、白云村蛇紋巖體、大陸閂~桃樹灣超基性雜巖體、田房及小關(guān)河超基性巖體、長(zhǎng)塘花崗巖體等。各類巖體均侵位或侵入于前震旦系會(huì)理群下亞群地層中,早期巖體受東西向菜子園深大斷裂及其派生的斷裂控制,晚期巖體主要受南北向構(gòu)造控制。其中超基性巖與區(qū)內(nèi)鐵、鎳、蛇紋巖等礦產(chǎn)關(guān)系密切。
經(jīng)高精度磁測(cè),區(qū)內(nèi)劃分出3條異常帶,又劃分出9個(gè)次一級(jí)局部異常,M1爛木橋礦段異常、M2牛筋樹-爛木橋礦段異常區(qū)、M3白云村礦段異常,為找礦重要靶區(qū),對(duì)尋找鐵鎳具有重要意義。M1異常區(qū)走向近南北,南北長(zhǎng)約700m,東西寬約300m~500m。正負(fù)異常伴生,最大異常值2603.6nT,最小異常值-2775.7nT。M2:異常區(qū)走向南西北東,橫跨整個(gè)牛筋樹-爛木橋測(cè)區(qū)。從總的異常特征來(lái)看,西北為負(fù)異常,東南為正異常[1]。依據(jù)局部異常所在區(qū)域,自東向西地將異常區(qū)M2劃分為9個(gè)次一級(jí)局部異常。M3異常區(qū)處在麻地溝、胡家灣、廟子堡一帶,呈寬帶狀展布,走向北東南西,整體長(zhǎng)約900m,大致寬約100m。正負(fù)異常伴生,最大異常值2791.6nT,最小異常值-1541.1nT。
(1)礦體特征。Ⅰ號(hào)礦體,埋深在1325m~1737m標(biāo)高,礦體呈柱狀,連續(xù)性較好。礦體總體走向0°,傾向西,傾角60°。礦體延長(zhǎng)703m,沿傾向延深25m~280m,礦體真厚度在7.12m~171.64m之間,平均為76.95m,厚度變化系數(shù)為85.44%,品位在38.34%~39.62%之間變化,平均品位39.99%,品位變化系數(shù)1.07%。Ⅱ號(hào)礦體埋深在1131m~1567m標(biāo)高,礦體呈柱狀、枝狀,連續(xù)性較好,礦體總體走向80°,傾向南東,傾角60°~65°。礦體延長(zhǎng)1560m,沿傾向延深25m~340m,礦體真厚度在9.37m~114.02m之間,平均為58.98m,厚度變化系數(shù)為63.28%,品位在27.94%~35.89%之間變化,平均品位32.08%,品位變化系數(shù)10.13%。
(2)礦石質(zhì)量。礦石自然類型為蛇紋巖,鱗片變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦石礦物主要為蛇紋石,金屬礦物有少量磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、赤鐵礦、銳鐵礦、鈦鐵礦、褐鐵礦,脈石礦物主要為滑石、透閃石、白云石,其次為黑云母、方解石、綠泥石等;礦石構(gòu)造可分為塊狀構(gòu)造,片狀構(gòu)造、定向構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造等四種。其中以塊狀構(gòu)造,片狀構(gòu)造為主,定向構(gòu)造、千枚狀構(gòu)造次之;一般化學(xué)成分為SiO239.28、Fe2O33.85、Al2O31.71、TiO20.08、Gr2O30.23、Ni 0.2。礦石具體分布如圖2所示。
圖2 本區(qū)礦石具體分布簡(jiǎn)圖
對(duì)勘查區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用等基本地質(zhì)特征有了深一步的了解,提高了對(duì)成礦條件和控礦因素等認(rèn)識(shí),進(jìn)一步豐富了工作區(qū)地質(zhì)資料和成果。總結(jié)的工作區(qū)礦床成因類型有:
(1)該蛇紋巖礦床系晉寧期鎂質(zhì)超基性巖,侵入于前震旦系青龍山組與力馬河組鈣質(zhì)板巖、石英砂巖、灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中,該類蛇紋巖礦在我國(guó)有“蛇綠巖套”蛇紋巖礦之稱。對(duì)于“蛇綠巖套”蛇紋巖礦成因的研究,中、外地質(zhì)工作者做了許多工作,形成一致看法,即為鎂質(zhì)超基性巖礦床。
(2)超基性巖為角閃輝石巖、橄欖單斜輝石巖、橄欖巖-輝石巖、純橄欖巖;巖體就是礦體,是其找礦前提。
(3)地表蛇紋巖礦體露頭、蛇紋巖轉(zhuǎn)石等均屬直接找礦標(biāo)志。
(4)蛇紋巖石局部具有強(qiáng)磁性,在蛇紋巖礦體地表露頭地段或礦體埋深不大的情況下可引起很強(qiáng)的磁異常;在埋深較大的情況下,可以引起低緩磁異常,因此可根據(jù)異常所處的地質(zhì)背景解釋磁異常是否由蛇紋巖體引起,磁異常是尋找蛇紋巖的間接找礦標(biāo)志。
(5)依據(jù)各工作區(qū)成礦地質(zhì)特點(diǎn)和礦體產(chǎn)出特征、內(nèi)部組構(gòu)特征等,對(duì)本次控制的礦體進(jìn)行了合理的對(duì)比連接和圈定,初步查明了勘查區(qū)內(nèi)礦體數(shù)量、規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀和空間分布。
(6)初步查明了工作區(qū)礦石物質(zhì)組分及其質(zhì)量變化情況,為工業(yè)利用提供了初步依據(jù)。
(7)對(duì)勘查區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)有了更深入的了解并進(jìn)行了相應(yīng)的評(píng)價(jià),為礦床開發(fā)建設(shè)提供了初步依據(jù)。工作程度和研究程度與本次礦床評(píng)價(jià)相適應(yīng)[2]。
(8)物探高精度磁測(cè)工作,基本查明了各工作區(qū)巖礦石磁性特征;對(duì)各工作區(qū)圈出的磁異常進(jìn)行了大量細(xì)致的解釋推斷研究工作,編制了項(xiàng)目“高精度磁測(cè)工作報(bào)告”。工作結(jié)果初步證實(shí):高精度磁測(cè)對(duì)牛筋樹-爛木橋蛇紋巖礦區(qū)尋找鐵鎳具有重要意義。
(9)依據(jù)本次選礦試驗(yàn),經(jīng)較為充分的論證而確定的資源量估算的工業(yè)指標(biāo)是合理的;估算的蛇紋巖資源量數(shù)據(jù)是可靠的。
(10)礦床開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義概略評(píng)價(jià)選取的相關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)依據(jù)較為充分,評(píng)價(jià)方法正確,參數(shù)確定合理,評(píng)價(jià)結(jié)論客觀。概略評(píng)價(jià)認(rèn)為:項(xiàng)目新增蛇紋巖資源量的開發(fā)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
超基性巖為角閃輝石巖、橄欖單斜輝石巖、橄欖巖-輝石巖、純橄欖巖;巖體就是礦體,是其找礦前提。地表蛇紋巖礦體露頭、蛇紋巖轉(zhuǎn)石等均屬直接找礦標(biāo)志。蛇紋巖石局部具有強(qiáng)磁性,在蛇紋巖礦體地表露頭地段或礦體埋深不大的情況下可引起很強(qiáng)的磁異常;在埋深較大的情況下,可以引起低緩磁異常,因此可根據(jù)異常所處的地質(zhì)背景解釋磁異常是否由蛇紋巖體引起,磁異常是尋找蛇紋巖的間接找礦標(biāo)志。
4.3.1 礦石礦物成份
礦石自然類型為蛇紋巖,柱粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu),略具定向構(gòu)造,礦石礦物主要為蛇紋石,金屬礦物有少量黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦,其次鈦鐵礦,脈石礦物主要為滑石、白云石等。蛇紋巖在礦區(qū)廣泛分布,現(xiàn)將各種蛇紋巖分述如下:
塊狀蛇紋巖:巖石中蛇紋石變晶與少量滑石變晶無(wú)規(guī)則不均勻相間分布,部分蛇紋石變晶略具定向分布,鐵質(zhì)及金屬礦物呈不均勻略具定向分布,變晶粒徑為0.01mm~0.25mm。蛇紋石(利蛇紋石、葉蛇紋石、纖維蛇紋石)變晶呈柱粒狀、纖柱狀、鱗片狀、葉片狀無(wú)規(guī)則相間分布,部分略具定向分布,粒徑為0.01mm~0.25mm。
滑石白云石蛇紋巖:巖石中蛇紋石、滑石鱗片變晶與粒狀白云石變晶無(wú)規(guī)則不均勻相間分布,鐵質(zhì)及金屬礦物呈不均勻分布,變晶粒徑為0.01mm~0.13mm。蛇紋石(葉蛇紋石、利蛇紋石、纖維蛇紋石)變晶呈鱗片狀、纖維狀、柱粒狀變晶集合體無(wú)規(guī)則相間分布,常與白云石、滑石變晶不均勻相混分布,粒徑為0.01mm~0.13mm?;兙С树[片狀、纖柱狀變晶無(wú)規(guī)則不均勻分布,部分與白云石、蛇紋石變晶相混分布,粒徑為0.01mm~0.05mm,部分滑石被白云石不均勻交代或交代包裹。白云石變晶呈它形粒狀或粒狀集合體無(wú)規(guī)則不均勻分布,粒徑為0.01mm~0.07mm。巖石裂隙中被無(wú)規(guī)則分布的0.02mm~0.11mm寬的滑石脈充填。
碎裂巖化含滑石蛇紋巖:巖石中蛇紋石變晶與滑石、白云石變晶無(wú)規(guī)則不均勻相間分布,鐵質(zhì)及金屬礦物呈不均勻分布,變晶粒徑為0.01mm~0.35mm。蛇紋石(利蛇紋石、葉蛇紋石、纖維蛇紋石)變晶呈鱗片狀、纖維狀、柱粒狀變晶集合體無(wú)規(guī)則相間分布,粒徑為0.01mm~0.35mm。滑石變晶呈鱗片狀集合體相聚成團(tuán)塊狀或不規(guī)則狀不均勻分布,部分被蛇紋石包裹,粒徑為0.01mm~0.08mm。
白云石蛇紋巖:巖石中蛇紋石鱗片變晶與滑石、白云石無(wú)規(guī)則不均勻相間分布,部分略具定向分布,鐵質(zhì)及金屬礦物呈不均勻分布,部分相聚成條紋、條帶狀產(chǎn)出,粒徑為0.01mm~0.4mm。蛇紋石(纖維蛇紋石、葉蛇紋石、利蛇紋石)變晶呈鱗片狀、纖維狀、柱粒狀變晶集合體無(wú)規(guī)則相間分布,部分略具定向分布,粒徑為0.02mm~0.4mm,部分蛇紋石被白云石不均勻交代或交代包裹。白云石變晶呈半自形-它形柱粒狀或柱粒狀集合體不均勻分布,粒徑為0.01mm~0.39mm,部分白云石變晶相聚成團(tuán)塊狀或不規(guī)則狀不均勻分布?;树[片變晶或鱗片變晶集合體不均勻分布,粒徑為0.01mm~0.05mm。巖石裂隙中被無(wú)規(guī)則分布的0.02mm~1.2mm寬的白云石脈、白云石滑石蛇紋石脈等充填。
碎裂巖化白云石滑石蛇紋巖:巖石中蛇紋石、滑石鱗片變晶與柱粒狀白云石變晶不均勻相間略具定向分布,部分無(wú)方向性分布,鐵質(zhì)及金屬礦物呈不均勻分布,變晶粒徑為0.01mm~1mm不等。蛇紋石(纖維蛇紋石、利蛇紋石、葉蛇紋石)變晶呈葉片狀、鱗片狀、纖維狀、柱粒狀變晶集合體相間不均勻大致定向分布,部分無(wú)方向性分布,粒徑為0.01mm~0.7mm,部分蛇紋石變晶與滑石相混產(chǎn)出?;兙С树[片狀、纖維狀變晶集合體相間不均勻略具定向分布,部分與蛇紋石、白云石變晶不均勻相混分布,粒徑為0.01mm~0.25mm。白云石變晶呈半自形-它形柱粒狀變晶集合體不均勻大致定向分布,粒徑為0.01mm~1mm,部分白云石變晶內(nèi)交代包裹滑石、蛇紋石或見微碎裂現(xiàn)象。
白云石:白云石變晶呈半自形-它形柱粒狀或柱粒狀集合體不均勻分布,粒徑為0.01mm~0.39mm,部分白云石變晶相聚成團(tuán)塊狀或不規(guī)則狀不均勻分布。
滑石:滑石變晶呈鱗片狀、纖柱狀變晶無(wú)規(guī)則不均勻分布,部分與白云石、蛇紋石變晶相混分布,粒徑為0.01mm~0.05mm,部分滑石被白云石不均勻交代或交代包裹。
礦石結(jié)構(gòu)以顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)為主,纖維狀、柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)次之。礦石構(gòu)造可分為塊狀構(gòu)造,片狀構(gòu)造等四種。其中以塊狀構(gòu)造,片狀構(gòu)造為主,千枚狀構(gòu)造次之。
4.3.2 礦石的化學(xué)成份
礦石的有益有害組份及賦存規(guī)律已基本查清且變化不大,發(fā)現(xiàn)伴生有益組份Gr2O3、mFe、Co、Pt,有害元素Ni、Al2O3、S、P、CaO、SiO2等均較低,本次工作時(shí)對(duì)爛木橋Ⅰ號(hào)礦體樣品礦石組合分析以了解礦石中的有益有害及造渣組份的變化。
(1)有益組份。礦石有益組份是氧化鎂,MgO絕大部份來(lái)自蛇紋巖,組合分析礦石中各類有益組份含量的比例分別為:
各礦體品位情況如下:Ⅰ號(hào)礦體:礦石MgO品位在26.35%~34.62%之間變化,平均品位30.78%,品位變化系數(shù)11.78%。屬礦化均勻型礦體。Ⅲ號(hào)礦體:礦石MgO品位在30.28%~32.99%之間變化,平均品位31.64%,品位變化系數(shù)6.06%。屬礦化均勻型礦體。
(2)有害組份。礦石中有害組份主要為鎳,均未超過(guò)允許含量。各礦體鎳含量一般0.01%~0.73%,鎳主要含在蛇紋巖中。
(3)造渣組份。礦石中主要造渣組份為CaO,次之Al2O3、SiO2等。勘查區(qū)內(nèi)主要礦體礦石CaO含量0.05%~22.75%。它與MgO二者互為消長(zhǎng)關(guān)系。氧化鎂越高,氧化鈣就越低。
4.3.3 礦石類型和品級(jí)
(1)礦石自然類型。根據(jù)礦石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和成因特征分為:塊狀蛇紋巖礦石、滑石白云石蛇紋巖礦石、碎裂巖化含滑石蛇紋巖礦石、白云石蛇紋巖礦石、碎裂巖化白云石滑石蛇紋巖礦石。各種礦石MgO平均品位變化幅度不大。本區(qū)礦石類型為蛇紋巖。
(2)礦石工業(yè)類型。根據(jù)礦石加工技術(shù)性能劃分為超基性巖熱液蝕變型蛇紋巖礦床。
會(huì)理爛木橋-牛筋樹地區(qū)蛇紋巖帶屬中板塊俯沖帶的深大斷裂,地殼薄而較活動(dòng),應(yīng)力易于集中和釋放,因此深大斷裂不僅活動(dòng)強(qiáng)度大、切割深、地溫梯度?。◣酌?1℃),易使深部熔點(diǎn)高的富鎂地幔巖(以橄欖巖層為主)發(fā)生熔融,形成鎂質(zhì)超基性巖;對(duì)鉻鎳礦形成有利,而對(duì)釩鈦磁鐵礦的形成不利。
就蛇綠巖套本身而言,鉻鐵礦則產(chǎn)于超鎂質(zhì)(變形)橄欖巖層之上部與鎂鐵質(zhì)堆積雜巖層之下部過(guò)渡帶附近層位上,與滑石化及次閃石化密切相關(guān);而鎳礦(含鎳磁鐵礦及硫化鈷鎳礦)則與超鎂質(zhì)(變形)橄欖巖層有。牛金樹以西是以含鎳磁鐵礦型鎳礦為主,牛金樹之東便為硫化鈷鎳礦床占強(qiáng)。這與圍巖中硫的含量直接相關(guān)。
我國(guó)蛇紋巖礦產(chǎn)資源十分豐富,大都是超基性巖類型的蛇紋巖礦床,具有礦床多,規(guī)模大、分布廣、質(zhì)地條件好等特點(diǎn)。但是目前蛇紋巖僅限于制作鈣鎂磷肥、耐火材料、雕刻材料。利用價(jià)值較低,其伴生Fe、Gr2O3、Ni、Pt、Co屬硫化物類型,連續(xù)性較差,品位變化較大,就目前選礦技術(shù)還無(wú)法回收利用。對(duì)今后礦區(qū)地質(zhì)工作的建議及開發(fā)利用前景如下。
(1)由于本礦床為巖漿巖礦床,所以礦山在生產(chǎn)建設(shè)的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)勘探工作,隨時(shí)注意礦體形態(tài)變化。
(2)蛇紋巖伴生鉻、鎳、鈷、鐵資源量綜合利用價(jià)值較大,潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。本次工作只預(yù)測(cè)了遠(yuǎn)景資源量,工作程度較低,在今后的工作中應(yīng)對(duì)其進(jìn)一步勘查,補(bǔ)充其不足。
(3)礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量較好,但由于生態(tài)環(huán)境比較脆弱,在未來(lái)開采過(guò)程中應(yīng)采取必要的措施,減少對(duì)原生地形地貌和生態(tài)環(huán)境的破壞,在裸露開采區(qū)種植草地、樹木,進(jìn)行復(fù)墾,防止水土流失。
所以,木古地區(qū)的蛇綠巖帶上的白云村是找鉻鐵礦的可望遠(yuǎn)景地段;而龍?zhí)读鹤印⒋箨戦T、三家村、摩依、灣子田、桃樹灣及1980m高地東部500m處等是找硫化鈷鎳礦的可望遠(yuǎn)景地段。