越西縣拉爾鐵礦地質特征及控礦因素

林壽海

（四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊）

“寧鄉式”鐵礦床是我國最重要的沉積型鐵礦床，廣泛分布在湖北、湖南、江西、四川、云南、貴州、廣西以及甘肅南部地區，含鐵巖系主要賦存于中上泥盆統，層位、品位較為穩定，占全國沉積型鐵礦資源量80%以上［1-5］。拉爾鐵礦行政區劃屬于四川省涼山彝族自治州越西縣，位于碧雞山一帶，為一小型礦山，屬于越西地區典型的“寧鄉式”鐵礦床。拉爾鐵礦擁有采礦權和探礦權兩個范圍，采礦權范圍內鐵礦資源經過多年開采，資源已漸匱乏，急需加大勘查投入尋找接替的鐵礦資源?，F階段，學術界對于越西地區鐵礦床所作研究工作比較少［6-8］，有待進一步深入。本研究通過詳細梳理近幾年礦區取得的勘查工作成果，對鐵礦成礦地質背景、礦床地質特征及控礦因素進行綜合分析，為礦山后期尋找接替資源提供參考。

1 成礦地質背景

越西縣拉爾鐵礦區域上位于上揚子臺坳西緣，涼山陷褶斷束和江舟—米市斷凹交接部位［8］。成礦區帶上位于上揚子中東部（坳褶帶），是滇東—川南—黔西Pb—Zn—Fe—REE—Mn—磷—硫—鈣芒硝—煤和煤層氣成礦亞帶、甘洛Pb—Zn—Cu—Fe—磷礦遠景區、甘洛則洛—越西碧雞山鐵銅磷礦靶區，顯示了極佳的找礦前景。

越西地區在晚志留世的加里東運動后期大規模上升為陸地并遭受風化剝蝕，僅剩部分地區仍為陸棚相沉積環境；泥盆紀初期，受到區內SN向斷裂構造運動的影響，越西地區以斷塊運動為主；早泥盆世初期，經海侵運動后發育濱海相沉積環境，晚期受曲靖運動的影響，越西地區上升為陸并遭受剝蝕，為沉積型鐵礦床的形成奠定了礦物質來源基礎；中泥盆世，海侵范圍擴大，越西地區再次淪為海域，形成一支海灣，沉積了濱海相的砂（頁）巖；同時在EW 向拉張應力的環境下形成了涼山斷陷盆地并受到了比較大規模的沉積作用，礦區內的鐵礦床即在該時期形成［8-9］。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

拉爾鐵礦區位于切羅木向斜東翼南段，礦區地層從奧陶系中統巧家組砂巖至二疊紀峨眉山玄武巖均有分布，其中除了缺失石炭系以及因斷層關系缺失部分奧陶系地層外，其余地層均有出露（圖1）。

（1）奧陶系中統巧家組（O2q）。上部為淺黃、灰色石英細砂巖，與深灰色條紋狀細砂巖互層，下部為深灰色粗景介殼灰巖及條紋狀細砂巖，地層厚45 m。

（2）奧陶系上統大箐組（O3d）。巖性為灰白色的厚層狀細晶—粗晶白云巖，中部夾薄層狀細晶白云巖。底部晶洞白云巖與巧家組上段含燧石白云巖整合接觸。

（3）志留系下統龍馬溪組（S1l）。巖性為灰、深灰色的薄層狀—厚層狀灰質白云巖、白云質灰巖、礁灰巖，夾數層1.5～8.2 cm厚的灰黑色泥頁巖。底部以及薄的黏土巖與下伏大箐組晶洞狀的白云巖整合過渡。

（4）志留系中統大關組（S2d）。巖性為黃灰、灰黑色粉砂質頁巖、泥質粉砂巖及白云巖或不等厚互層；底部以灰黑色頁巖與下伏龍馬溪組白云質灰巖整合接觸。

（5）志留系上統韓家店組（S3h）。巖性為紫紅色粉砂質黏土巖夾灰綠色頁巖；頂部為一層厚4～5 m的泥砂質白云巖，底部以紫紅色粉砂質黏土巖與下伏大關組整合接觸。

（6）泥盆系下統翠峰組（D1c）。下部為灰、深灰色粉砂質黏土巖、石英粉砂巖互層；中、上部位灰白、淺灰色的中層狀—厚層狀細粒石英砂巖、巖屑石英砂巖夾泥質粉砂巖，以及深灰、灰黑色頁巖、粉砂質黏土巖夾泥質粉砂巖和泥質白云巖。

（7）泥盆系中統箐門組（D2q）。巖性為灰白、黃灰色的中層狀細粒石英砂巖夾灰綠色粉砂質泥頁巖；夾有0.9～2.63 m 厚的含鐵質砂巖或為鮞狀赤鐵礦礦層。該層位為礦區內主要的含鐵礦層位。

（8）泥盆系中統曲靖組（D2qj）。中下部是灰色中厚層狀泥質白云巖夾紫紅、灰綠色粉砂質泥巖、粉砂巖互層，上部為灰、灰白色細粒砂巖與灰綠、紫紅色粉砂質黏土巖、粉砂巖互層，底部以褐灰色泥質白云巖與下伏箐門組灰黑色黏土巖整合接觸。

（9）二疊系下統陽新組（P1y）。巖性為灰色的厚層狀生物碎屑灰巖夾深灰色的薄層狀泥質灰巖、白云質灰巖。

（10）二疊系峨眉山玄武巖（P2β）。巖性為深灰綠色的玄武巖，具有致密狀、斑狀、杏仁狀，以及玻璃質玄武巖。

（11）第四系。不整合于各組地層之上，為坡積物，主要由砂、土、礫巖組成。

2.2 構 造

（1）褶皺。礦區內的褶皺為切木羅向斜，向斜軸向NNW—SSE，有由南而北逐漸傾伏之勢；向斜長約9 km，寬約6 km；核部最新地層為峨眉山玄武巖，巖層走向與軸向略為一致，傾向為234°～267°，傾角為23°～45°，兩翼略為對稱。

（2）斷層。礦區主要斷層為F4斷層，為破礦斷層，對礦體破壞性極大，斷層走向由近SN 向轉變為NE—NEE向，產狀不明，推測斷層性質為正斷層。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

拉爾鐵礦為碧雞山切羅木赤鐵礦區中的一小段，系沉積成因的單一礦層，產于中泥盆統中部淺海相的碎屑巖系中；礦體頂板為灰綠、白色細粒石英砂巖，底板為暗綠色細粒石英砂巖及泥質砂巖。

礦區鐵礦體位于切羅木向斜兩翼，屬于相同含礦層位，礦體出露于地表，沿走向被斷層錯切，分為3條礦體，即I-1號、I-2號、I-3號礦體。

I-1 號礦體為目前礦區開采礦體，呈層狀產出，分布于切羅木向斜南端，由TC27、TC28、TC29、TC30、TC31 等槽探工程控制；礦體斷續出露長度約279 m，出露地表標高為2 732～3 127 m，礦層厚度為0.45～3.10 m，平均厚度為1.01 m；西翼礦體由西而東展布，傾向為335°～38°，傾角30°～60°；東翼礦體由南而北，傾向為269°～284°，傾角為23°～45°，產狀較為穩定；礦體品位為39.80%～47.46%。通過采礦坑道的揭示，礦體下部傾角變陡，傾角為55°～60°，礦體厚度變厚變穩定，厚度為2.75～3.04 m，礦體品位較高，品位達45.56%～49.32%。該段礦體內發育有一斷層F4，由于受斷層切割對該段礦體破壞性極大。

I-2 號礦體分布于礦區中北部切羅木向斜東翼北段，由TC25、TC17 槽探控制；礦體在礦區斷續出露長約132 m，并且向北延伸出礦區，礦體在礦區內出露地表標高為2 709～2 926 m，礦層厚度為0.50～0.64 m，平均厚度為0.52 m，礦體品位為40.12%～48.62%；礦體產狀為260°∠40°，產狀較穩定，該段礦體受斷層F4切割而破壞性極大。

I-3 號礦體分布于切羅木向斜西翼，有TC36 槽探控制；礦體在礦區斷續出露長度約90 m，并且向西延伸出礦區，礦體在礦區內出露地表標高為2 731～2 908 m，礦層厚度為0.45～3.10 m，平均厚度為1.01 m，礦體品位為41.20%～44.83%；礦體產狀為（20°～55°）∠40°，產狀較為穩定，該段礦體受斷層F4切割而破壞性極大。

3.2 礦石類型

（1）礦石自然類型。鮞狀赤鐵礦、含赤鐵礦鮞綠泥石菱鐵礦礦石、鮞狀含鮞綠泥石菱鐵礦赤鐵礦礦石。

（2）按構造特征分。鮞狀礦石、條帶狀礦石、塊狀礦石。

（3）按鐵礦工業指標對礦石中的TFe、SO3、P2O5的要求分類，礦區所有礦石均屬需選弱磁性鐵礦石。

3.3 礦石組分

礦石礦物成分主要為赤鐵礦，脈石的礦物成分有石英、綠泥石等。礦石化學成分主要為Fe，據分析：w（TFe）為39.80%～49.32%，平均45.62%；w（S）為0.12%；w（P）為0.50%～0.69%；w（SiO2）為15.47%～25.67%；w（CaO+MgO）為3.34%～5.80%。

3.4 礦石結構與構造

礦石結構呈砂狀結構、鮞狀結構，礦石構造呈致密塊狀構造、長條狀構造。

4 控礦因素

控礦因素是指控制礦床形成與分布的地質因素［10］，主要包括地層與巖性條件、構造條件、巖漿熱液條件、地球化學條件、古環境條件等因素。

（1）地層和巖性。區內及鄰區礦山，如碧雞山北西礦區、切羅木、敏子洛木、甘花鐵礦廠，賦礦層位均為中泥盆統，鐵礦體呈層狀產出；暗示了礦區與華南區域中泥盆世成礦的一致性［8］，并顯示出地層對其成礦具有一定的控制作用［11］。拉爾鐵礦賦存于箐門組中泥盆統箐門組砂巖夾頁巖的碎屑巖中，與本地區幾個鐵礦床的含礦巖性具有一致性，并在形態上受中泥盆統箐門組地層控制。

（2）構造。構造運動造就了不同的構造格架和沉積基底，從而控制巖相古地理和沉積盆地的特征，影響沉積型鐵礦床的分布和特征［8］。拉爾鐵礦區大地構造單元屬于碧雞—寧南凹褶斷束，華南大陸經過加里東旋回運動末期揚子陸塊與華夏陸塊碰撞統一后，進入海西旋回運動早期處于拉張松弛的構造背景，區內發育SN 向拉張斷裂［12］。越西地區褶皺、斷層較為發育，以SN 向構造為主；切羅木向斜近SN向展布，拉爾礦區鐵礦體位于切羅木向斜兩翼地層中，鐵礦體形態及所處的構造位置，暗示了構造對其成礦具有一定的控制作用。

（3）古地理環境。早泥盆世受到曲靖運動的影響，越西地區上升為陸并遭受風化剝蝕，為拉爾鐵礦床的形成提供了一定的物質來源。礦區處于越西縣碧雞山一帶，當時是一個半封閉的海灣，海洋的大風大浪不易侵襲到這個海灣中，海水動力較為平靜，有利于拉爾鐵礦沉積作用的進行［13-14］。

5 礦床成因

越西縣拉爾鐵礦的鐵質形成可能是由古陸河流搬運夾帶膠體形式的鐵質物質而來，鐵質搬運至近岸淺海處，在濕熱半封閉的海灣中，海面相對比較平靜、海水動力較弱，在氧氣充足、二氧化碳不足的條件下，水溫升高，經過沉積作用形成了赤鐵礦；在硅質礦物的作用下，形成了鮞綠泥石；在有機質的參與下，生成了黃鐵礦、菱鐵礦等這些低價礦物，從而形成了赤鐵礦和菱鐵礦等的共生物。

拉爾鐵礦產于中泥盆統中部淺海相的碎屑巖系中，經過沉積作用形成。結合前人成果，本研究認為該礦床成因屬于沉積型膠體化學成礦。

6 結 論

（1）通過對越西縣拉爾鐵礦床的成礦地質背景、礦床地質特征及控礦因素進行分析，認為該礦床為地層與巖性、構造、古地理環境共同作用的產物。

（2）拉爾鐵礦床與本地區鐵礦床具有相同的成礦地質背景，具有層控礦床的特征，賦存于中泥盆統箐門組砂巖夾頁巖的碎屑巖中，呈層狀產出，屬于“寧鄉式”沉積型鐵礦床。

（3）拉爾鐵礦的礦床成因屬于淺海相的沉積型膠體化學成礦。