鲁奎山式铁矿床成矿模式

一、矿床概况

鲁奎山铁矿位于云南省新平县，属海相沉积型铁矿床，查明资源储量为4655万吨，平均品位TFe41.74％、Cu0.01％，属中型矿床。

二、矿床地质特征

（一）矿区地质

鲁奎山铁矿区地质图如图7－12所示。

图7－12 鲁奎山铁矿区地质图

1.地层与矿源层

矿区出露地层有上三叠统页岩、粉砂岩、细砂岩，中元古界昆阳群大龙口组灰岩夹白云质灰岩、白云质灰岩夹灰岩、白云质灰岩与灰岩互层、碳质微晶灰岩、泥质条带状灰岩，昆阳群富良棚组晶屑岩屑层状凝灰岩夹泥灰质灰岩、泥灰岩、泥质粉砂岩，昆阳群黑山头组黑山头段板岩、石英岩、石英砂岩。

矿区赋矿地层为大龙口组下段底部泥质条带状灰岩，厚69～140 m；其下为富良棚组。富良棚组顶部为安山质岩屑晶屑凝灰岩，上部为鸭蛋绿色微纹状泥灰岩（80 m），下部为灰绿色钙质绢云母板岩。在易门老吾街古火山口存在安山玄武质集块岩、同成分火山弹集块岩，含Fe₂O₃＋FeO14.05％，凝灰岩含Fe₂O₃＋FeO12.86％（鲁奎山）、14.05％（老吾街），以火山岩厚度加权平均求得平均含Fe₂O₃＋FeO 15.14％，折合TFe为8.40％。

2.构造

该区构造为NW转SN向的鲁奎山复式向斜，长9 km，目前查明资源储量均产出在向斜西翼。西翼矿体因SN与NW向两组断裂的归并结果，在麻腊依矿段产生一组N10°W压扭性断裂，按等距离平行排列，两组断裂间常夹一个反“S”形褶皱构造，此构造对Ⅰ矿体改造、富化起重要作用。

3.岩浆岩

与矿体空间关系密切的是晋宁期侵位的辉绿岩，晚于菱铁矿体的形成。

（二）矿体特征

矿体剖面如图7－13所示。麻腊依矿段，圈定4个矿体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为查明资源储量矿体，Ⅳ为未计算资源储量的深部菱铁矿体），Ⅰ号矿体长650 m，宽500 m，厚20.24 m，似层状；Ⅲ矿体长1090 m，宽170～400 m，厚10.60 m，似层状，埋深300～820 m。田房矿段，圈定5个矿体，其中V2主矿体长400 m，宽90 m，厚13.76 m，不规则状，埋深45 m。矿体具分带现象，潜水面之上为氧化带，其下为原生带，潜水面附近为混合带。

图7－13 鲁奎山铁矿剖面图

（三）矿石特征

氧化带矿石由褐铁矿、赤铁矿组成并有少量针铁矿、磁铁矿，脉石以方解石为主，粘土矿物和石英次之；混合矿石，由磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿组成，少量褐铁矿，脉石为绿泥石、方解石；原生矿石由菱铁矿组成。上述3种矿石，几乎全为富矿，有害组分均在允许范围内，富矿占总矿石量95％。

三、矿床成因与成矿模式

1.物质来源

矿区菱铁矿的δ³⁴S为＋18.93‰～＋22.86‰，体现富集³⁴S，以重硫为主的硫同位素组成特点，菱铁矿中硫化物的δ³⁴S值与上述数据接近一致，说明二者为同源同生沉积。

矿石碳同位素组成略富12C，δ¹³C具负值，数值小，变幅较窄，为海水碳酸盐岩特点，与澳大利亚威特隆白云岩的碳同位素组成一致，表现为还原环境的沉积特点。

矿石的氧同位素组成，与变质成因的角闪石（δ¹⁸O＋7‰～＋13‰）和石英岩（δ¹⁸O＋10‰～＋15‰）接近。

矿区原生菱铁矿的上述硫、碳、氧同位素组成皆与围岩接近，具同一性。

2.成矿物理化学条件

菱铁矿最佳稳定条件是弱碱性（pH＝7～7.8～9）和弱还原（E_h＝0～0.2 mv），硫化物活度为零，水的循环受限制的局部地段。鲁奎山菱铁矿的还原系数为0.23，含矿围岩的pH值为8.6～8.75，有机碳含量为2.11％，显示为弱还原条件下的沉积（饶筑平等，1982；黄韬等，1984）。

3.成矿模式

鲁奎山式铁矿为海相沉积型铁矿床。根据鲁奎山铁矿本区及区域上鲁奎山式铁矿的地质特征，建立了典型矿床成矿模式（图7－14），成矿经历了两个阶段。

图7－14 鲁奎山铁矿成矿模式图

1.沉积阶段

大龙口期古海盆，面积32000 km²，在海盆中偏西侧，存在一个SN向古隆起带（易门隆起，16.44亿年），北起罗次，南抵他达，长120 km，宽10～20 km，当中元古界昆阳群黑山头组沉积之后，长期裸露，直至早震旦世始被澄江组不整合。隆起带南段四周，在较深水陆棚低能弱还原环境，沉积了盆地边缘相的大龙口组下段碳酸盐建造，并伴随着菱铁矿的沉积。

2.后期改造阶段

第一期为晋宁（10亿年）—澄江（6.8亿年）运动期，矿区地层褶皱回返，元谋－绿汁江大断裂形成（东距矿区5.5 km），褶皱与深大断裂活动，为矿体改造、富化提供足够的热源；第二期燕山运动期（205～56.5 Ma），为矿区断裂对矿体的改造富化作用，富矿形态在此期定型；第三期喜马拉雅运动期（56.5～1 Ma），为表生富化期，云贵高原上升，侵蚀基准面下降，第一、二阶段形成的菱铁矿（灰矿＋黄矿），因氧化转变为赤铁矿＋褐铁矿，品位升高，由TFe38～40％（菱铁矿）上升达54％（赤铁矿＋褐铁矿），因菱铁矿经历二期改造、富化，其黄矿品位（TFe38％）比军哨（32.61％）、王家滩打矿箐（28.60％）、他达（32.56％）等黄矿品位高5～9个百分点，比陕西大西沟菱铁矿精矿品位（37.09％）尚高1个百分点。鲁奎山菱铁矿焙烧至600～800℃，品位上升达47.56％～48.66％（云南省地矿五队，1976），达到高炉富矿要求，利于开发利用。