云南大红山矿区鲁格铁矿地质特征及找矿方向

张武鹏，殷灿春，张达兵，张永彬

（1.云南铜业股份有限公司矿山研究院，云南 昆明 650051；2.玉溪矿业有限公司，云南 玉溪 653100）

云南大红山矿区位于滇中区域所属的新平大红山群铁铜多金属成矿带，区内产出特大型的大红山铁铜矿区铁、铜矿床，区内磁异常特征表现为北东向，矿区外围尚有多个磁异常，充分说明该区内找矿潜力较大。本文重点结合大红山矿区成矿地质背景及成矿地质特征进行研究，对鲁格铁矿的成矿规律及找矿标志进行探索，提高矿床研究程度，为矿床下一步的勘查、开发提出重要的理论支撑及指导意义[1]。

1 区域地质背景

以红河大断裂将区内地层分为两部分，南西侧为混合岩化作用的哀牢山变质岩带，北东侧出露大红山群和晚三叠世干海子组的两套地层，其中大红山群是一套古海底火山喷发-沉积变质岩系，富含钠质火山岩及铁铜矿。区内东西向、南北向及北西向构造活动十分强烈，其构造形迹和岩浆活动、变质作用既相互继承又相互叠加，其中南北向构造对大红山式铁铜矿带的分布进行控制，东西向构造对区内大红山铁铜矿床及其他伴生矿体的分布进行控制，北西向构造具有破坏作用。区内岩浆活动与各期次的构造运动相伴，在红山期、龙川期、晋宁期、加里东期及燕山期均有体现，特殊的大地构造位置，加之构造活动与多期的岩浆侵入活动，为区内的成矿提供了条件，形成了大红山式铁铜矿床及外围众多铜、铁等多金属矿床、点。

2 矿区地质特征

2.1 地层

（1）三叠系上统（T3）分布于矿床东西矿段，按岩性的不同可分为2 段，舍资组下段（T3S1），主要分布于B172（A235）线以北及二道河以南地区。岩性主要为灰色厚层状粗—中粒长石英钟石英砂岩，局部夹泥质粉砂岩。干海子组（T3g）岩性主要为深灰色薄层—中厚层状含炭泥质粉砂岩间夹长石石英细砂岩薄层，下部夹不稳定煤线其下与大红山群（Ptd）呈角度不整合接触。

（2）大红山群（Ptd）按岩性组合、沉积韵律、变质程度及含矿性等特征划分为肥味河组（Ptdf）和红山组（Ptdh）；其中肥味河组（Ptdf）岩性以白云石大理岩夹炭质板岩为主，该组与鲁格铁矿的含矿地层红山组（Ptdh）呈整合接触；红山组（Ptdh）主要分为上下两层。上层岩性主要为块状角闪变钠质熔岩，下层为石榴黑云角闪片岩，鲁格Ⅳ4 铁矿体主要赋存于上层。

（3）曼岗河组（Ptdm）仅出露底部于矿段的北东边缘，中等变质海相中基性火山岩，为大红山I 号铜铁矿带的层位，岩性为含绿帘角闪变钠质熔岩、含角闪变钠质层凝灰岩、石榴黑云片岩夹变钠质凝灰、变钠质凝灰岩夹片岩、白云石大理岩及片岩，I号矿带中的铁矿体，自南向北，由磁铁矿至磁、菱铁矿到菱铁矿的变化规律。

图1 云南大红山区域构造纲要图

图2 云南省大红山矿区纵V 线构造剖面图

图3 云南大红山矿区鲁格铁矿平面图

（4）老厂河组（Ptdl）顶部为条纹条带状黑云白云石大理岩，中下部为浅色石榴白云片岩夹变钠质凝灰岩。

2.2 构造

大红山铜矿西矿段产于底巴都背斜南翼的单斜地层中，背斜轴向南西西-北东东，以近于25 度的倾伏角向南西倾伏，轴面近似直立，两翼对称。背斜核部向两翼依次出露曼岗河组（Ptdm2）、红山组（Ptdh）、肥味河组（Ptdf）等地层。鲁格铁矿主要产于底巴都背斜的南翼西端。

鲁格铁矿位于东西向、北西向及南北向构造线的交汇地带偏东西向构造带内，以北西向F3 断层规模较大，为大红山铜矿区I 号含铁铜矿带东西矿段的自然边界，断层倾角64°左右，垂直断距215m，使I 号含铁铜矿带平均垂直落差200m。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆活动频繁，存在多其次，既有火山喷溢作用，又有岩浆侵入作用，大红山群地层，以一套钠质火山岩为主，伴随着小规模的岩浆侵入（石英钠长斑岩），该期火山活动是“大红山式”铁铜矿床的主要物质来源。Ⅳ号铁矿带产于红山组第三岩性段（Pt1dh3）角闪变钠质熔岩。岩石为灰绿色，细粒、交织结构、斑状结构，块状球状、杏仁状构造。主要矿物为钠长石（50%～70%）、角闪石（10%～40%），次为黑云母（3%～7%）、磁铁矿（5%～15%），少量磷灰石、钛铁矿。蚀变矿物有绿泥石。

2.4 围岩蚀变

区内各类岩石及矿体，均经受了不同程度的变质和蚀变作用，经区域变质为主，其次为热液变质和动力变质。主要蚀变类型有钠长石化、绢云母化及碳酸盐化，其次为硅化、电气石化。其中早期钠长石化，使钠长石普遍交代了熔岩、火山碎屑岩、辉长辉绿岩中的基性斜长石。晚期钠长石化表现为钠长石对其它矿物进行蚕食交代现象，或引起岩石中钠长石发生重结晶现象。钠长石化在近矿围岩中，对铁矿物的富集起着促进作用。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

鲁格铁矿产于红山组（Ptdh）上部角闪变钠质熔岩的中下部。矿体顶板为角闪变钠质熔岩，底板为石榴角闪变钠质熔岩、绢云角闪变钠质熔岩。矿体顶底板围岩及夹石中，一般含浸染状、斑块状、星点状粗晶磁铁矿，矿体与围岩多为过渡接触，界线不明显，但当富矿与围岩接触时，界线比较清楚。矿体多为似层状、透镜状产出，矿体走向延伸断续发育，矿体分为东西两部分，中部为浅灰色含白云石变钠质熔岩，导致矿体缺失。东部矿体分布于B96-B104 线间，倾向延伸往上无工程控制矿体边界，深部延深至断层FIV-10，西部矿体分布于B104-B112 线间矿体于106 线最为厚大，矿体走向方向被断层FVI-2 断层措断，往西部延伸矿体分支变薄，矿体倾向延深方向，上部已控制至矿体边界，矿体深部延深至断层FIV-10。

3.2 矿石特征

鲁格铁矿矿石矿物为磁铁矿和赤铁矿。其中磁铁矿呈自形、半自形，少量为他形粒状，粒度0.2mm～0.3mm，呈颗粒毗连镶嵌，稠密浸染状均匀嵌布。赤铁矿呈自形半自形，少量为他形粒状，粒度0.1mm～0.2mm，呈颗粒状毗连镶嵌,稠密浸染状均匀嵌布。脉石矿物石英呈半自形、他形粒状，粒度0.1mm～0.2mm，呈颗粒嵌布于矿石或脉石中；钠长石呈板柱状及不规则粒状，粒度0.4mm～0.5mm，呈板柱状、粒状嵌布于矿石或脉石中；角闪石呈不规则粒状，粒度0.2mm～0.4mm，呈颗粒嵌布于矿石或脉石中。矿石结构为自形-半自形粒状变晶结构，其次有赤铁矿交代磁铁的交代网状结构，星点状赤铁矿变晶组成的环状结构。矿石构造为浸染状构造，块状构造（磁铁矿）及星点状构造（赤铁矿）。

图4 磁铁矿镜下照片

图5 IV 铁矿成矿模式图

4 矿床成因分析

4.1 矿床控矿因素

（1）地层控矿：地层的含矿性是形成各类矿床的矿源基础，曼岗河组石榴黑云片岩是大红山Ⅰ号铁铜矿带的主要赋矿地层；红山组角闪变钠质熔岩是Ⅳ4 铁矿体的赋矿地层，矿体的产状与赋矿地层的产状基本一致，地层对矿体的控制现象较明显。

（2）火山喷溢中心控矿：Ⅳ4 铁矿体靠近喷发中心部位，主要表现为在中心部位矿体和火山岩厚度较大，四周逐渐变薄至歼灭，矿物为磁铁矿和赤铁矿。

（3）岩性岩相控矿：Ⅰ号铜铁矿带受深色石榴黑云变钠质（层）凝灰岩、石榴黑云片岩、不纯白云石大理岩的控制，即受火山喷发—沉积过渡相的控制。

（4）火山喷发—沉积旋回控矿：Ⅰ号铜铁矿带产于曼岗河组旋回的中上部，属火山喷发中晚期，在弱还原环境下成矿；在火山喷发中期，Ⅳ4 铁矿体赋存于红山组旋回的中部，矿体形成于氧化环境。

4.2 矿床成因分析

Ⅳ号矿带铁矿床成因与本区火山活动和岩浆侵入密切相关，属火山气液和岩浆热液在充填交代作用下形成的矿床，火山熔岩中所含的氧化物、硫化物为与熔岩的硅酸盐熔岩结晶期互不混溶所致，造就含矿熔岩的预富集，形成了大红山式铁铜矿床的物质基础，铁矿主要受红山组地层控制。

5 结论

大红山矿区鲁格铁矿床成因属火山气液加岩浆热液充填交代铁矿床，形成和分布严格受地层、构造、岩浆岩的控制，矿区区域地质背景、矿床地质特征及控矿地质条件，可作为鲁格铁矿的重要找矿标志。

（1）研究区内富铁的变钠质火山岩主要赋存于红河断裂与绿汁江断裂之间，滇中中生代坳陷带内，构造基本控制着新平大红山一带含矿钠质火山岩系（大红山群）。

（2）区内晚古元古界-早中元古界变钠质火山岩系为大红山式铁铜矿重要的地层标志，其中铁矿与中浅灰色碱中性变钠质火山岩密切相关，钠铁随着火山岩浆从基性向碱中性岩化逐渐富集，形成富铁的变钠质熔岩和火山碎屑岩，可作为寻找铁矿的重要岩性标志。

（3）大红山式铁、铜矿受火山机构以及喷发沉积中心控制，铁矿和铜矿基本围绕火山活动中心分布，寻找火山喷发沉积中心及层火山机构，对于寻找鲁格铁矿具有重要意义。

（4）鲁格铁矿受次火山气液加富型及后期改造叠加蚀变较明显，以后期钠长石化为主、碳酸盐化为次形成褪色带，形成后期交代充填铁矿的重要围岩蚀变标志，其次绢云母化、早期硅化也是次火山气液加富型铁矿的主要围岩蚀变标志。

研究表明，鲁格矿化带沿矿床北西地段延伸较连续，部分钻孔及坑道揭露矿体厚度较大，说明具有较好的找矿前景。其次，在鲁格铁矿区域地磁强度较大，背景值高，达数百至1000nT，说明大面积富铁火山岩存在一级异常，因此鲁格铁矿周边极有可能存在类似IV4 的铁矿体，今后应加强对该地区的找矿勘查工作。