云南武定地区基性岩体钛铁砂矿风化壳垂直分带

年第３９卷　第２期２６７～２７２页

云南地质

ＣＮ５３－１０４１／Ｐ　ＩＳＳＮ１００４－１８８５　

云南武定地区基性岩体钛铁砂矿风化壳垂直分带

赵思传，王泽传，吕，朱毅翔　俊

（云南地矿国际矿业股份有限公司，云南明　昆　６５００５１）　　摘广泛搜集前人资料的基础上，结合云南省武定县梅子箐钛铁砂矿勘探、云南省武定县长冲钛　要：在铁砂矿普查获得的资料，将云南省武定地区的基性侵入岩钛铁砂矿风化壳剖面，自上而下划分为红土化带粉

－末土、全风化带砂质粉土、半风化带砂土及微风化风化基岩。划分带的土体类型、矿物特征、主量元素４个

有较明显的差别。

铁砂矿区；风化壳；垂直分带；云南武定地区关键词：钛

２０２０）２－２６７－６中图分类号：Ｐ６１８４７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４－１８８５（

云南省武定地区的钛铁砂矿产于华力西期含钛基性侵入岩之风化壳中，属风化壳型钛铁砂矿，矿床

成因属残坡积矿床。在风化壳型钛铁砂矿的地质勘查和科学研究过程中，不可避免地要涉及风化壳的垂直分带。此问题在以往矿产资料中存在问题：一是划分方案不统一，二是划分标志不系统。２个

［］，结合云南省武定县梅子箐钛铁砂矿（以下简称：梅子箐钛铁砂在广泛搜集前人资料的基础上

矿）勘探、云南省武定县长冲钛铁砂矿（以下简称：长冲钛铁砂矿）普查获得的资料，将云南省武定

－末地区的基性侵入岩风化壳剖面，自上而下划分为红土化带、全风化带、半风化带及微风化风化基岩。

风化壳的分带（层）可从不同角度进行划分。从风化程度看，自上而下可划分为红土化层、全风

－末化带、半风化基岩及微风化风化基岩。从岩土体类型看，自上而下分为粉土层、砂质粉土层、砂土层

［］进－末风化基岩。采用岩土体类型定义风化壳垂直分带，可参照相关教材行划分，利于操作。及微风化

合理地进行基性侵入岩的风化壳剖面分带，有助于预测钛铁砂矿的赋存位置，指导探矿工程的合理施工。

１－５

６－７

１　

风化壳型钛铁砂矿主要赋存于华力西期基性侵入岩的风化壳的红土化带、全风化带、和半风化带中，对应的矿石类型为粉土型钛铁砂矿、砂质粉土型钛铁砂矿、砂土型钛铁砂矿（图。１）

土化带１１　红红土化带（：为褐色、棕红色粉土，属全风化辉长岩、辉绿辉长岩、辉绿岩，以残积物为主，Ｑ）少部分为坡积物。物质组分以褐红色黏土、粉质黏土为主，含钛铁矿、钛磁铁矿等重矿物，呈黑色星点状散布于褐红色黏土。红土化带厚度受地形影响较大，厚度一般为般山脊处较厚，０５０ｍ～１１６５ｍ，一山谷处较薄。该层属“粉土型钛铁砂矿”的主要含矿层位，由含矿母岩剧烈风化而成。１２　全风化带全风化带（：为杂灰黄、黄白色砂质粉土，避全风化的辉长岩、辉绿辉长岩、辉绿岩。该层Ｑ）中绝大多数铝硅酸盐矿物蚀变为高岭土，暗色矿物（黑云母、辉石等）蚀变为为绿泥石。部分岩石中还保留有辉长结构、辉绿辉长结构、辉绿结构。原岩节理、裂隙发育，沿节理、裂隙面见铁锰质薄膜。土层较松散，手搓即碎，多呈粉末状。钛铁矿、钛磁铁矿等重矿物含量较高，重矿物呈黑色星点散布于黏土矿物中。

ｅｌＨｅｌＱ

土体类型

收稿日期：２０１９－１２－２５基金项目：云南省武定县长冲钛铁砂矿普查（编号：Ｋ２０１５０１７）。作者简介：赵思传（，男，云南省宣威市人，高级工程师，长期从事区域地质调查与矿产勘查。１９７８～）

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该层主要为水解作用的产物，可见高岭土类物质不规则分布，下与半风化带逐渐过渡，上与红土化

带渐变过渡，厚度为石类型属“砂质粉土型钛铁砂矿”的含矿层。１１６ｍ～３７００ｍ。矿

１　武ＺＫ１００－１矿图定梅子箐钛铁砂矿体垂直分带及品位变化曲线图Ｆｉｇ１．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＭａｐｏｆＢａｉｎｉｕｃｈａｎｇＯｒｅｆｉｅｌｄｉｎＮｉｎｇｌａｎｇ

半风化带半风化带（杂灰黄、灰绿色砂土，属半风化辉绿岩、辉绿辉长岩、辉长岩。岩石中的铝硅Ｑ）为酸盐矿物大部分已蚀变为高岭土和次生粘土矿物，长石发生裂解，石英被溶蚀，粒度变小。原岩的辉绿结构、辉绿辉长结构、辉长结构尚有保留。岩石中节理、裂隙发育，沿节理、裂隙面具铁质薄膜。半风化岩后的岩石较松散，手搓呈砂状、团块状。该层含钛铁矿、钛磁铁矿等重矿物，呈黑色星点散布于黏土矿物之间。这些特征反映出淋滤作用带与水合作用带特征。此层含“砂土型钛铁砂矿”，只需作简单破碎处理，即可将有用矿物与脉石矿物分离。该层向下与－未风化的辉绿岩、辉绿辉长岩、辉长岩逐渐过渡，厚度为０５０ｍ～３７７２ｍ。微风化－未风化风化基岩１４　微－未微风化风化基岩为暗绿、灰绿色辉绿岩、辉绿辉长岩、辉长岩。岩石呈致密块状，较为坚硬，

１３　

ｅｌＢ

１期第赵思传等：云南武定地区基性岩体钛铁砂矿风化壳垂直分带

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局部节理发育而稍微松散。节理裂隙面见铁质薄膜。钛铁矿、钛磁铁矿作为岩石的副矿物呈细粒状分散于岩石之中，含量较少。

２　

－末３层在红土化带、全风化带、半风化带及微风化风化基岩中，前为含矿层，分别称为上矿层、中矿层、下矿层。上矿层为褐红色粉土型钛铁砂矿石，中矿层为杂灰黄、黄白色砂质粉土型钛铁砂矿石，下矿层为杂灰黄、灰绿色砂土型钛铁砂矿石。

石矿物２１　矿

［］，在据样品分析结果梅子箐钛铁砂矿区风化壳的不同层位中，钛铁矿、钛磁铁矿含量出现２４５件

有规律的变化（表１）。

表子箐钛铁砂矿风化壳钛铁矿与钛磁铁矿含量统计１　梅

２

矿物特征

Ｔａｂ１．ＰｒｏｐｅｒｔｙＰａｒａｍｅｔｅｒｏｆＳｔｒａｔａｉｎＢａｉｎｉｕｃｈａｎｇＯｒｅｆｉｅｌｄ

风化壳分层

红土化带全风化带半风化带－未微风化风化基岩钛磁铁矿含量（钛铁矿含量（ｋｇ／ｍ）ｋｇ／ｍ）统计样品件数最大值最小值平均值最大值最小值平均值３

３

２５１０３１１１６

１２２３６１９４９９７３１４８０４

１２４１６１８９２１５０１７５

５４６８７８１９４６４９５０５

７９９６１１１９２６５６０５０１

０００５２９０４７０５３

２４５１４０５９３５９６２６５

－末（风化带风化带风化风化基岩，钛铁矿、钛磁铁矿的最大值、最小值、平均值均１）全→半→微

逐渐降低。此现象反映了随着风化程度的增加，成矿母岩中易溶物质从岩石中离解出来，并被地表水、地下水带走，使难风化矿物（钛铁矿、钛磁铁矿）的含量相对增加。（土化带的钛铁矿、钛磁铁矿含量平均值低于全风化带，与半风化带相接近。此现象有可能２）红由该层中部分钛铁矿、钛磁铁矿已被风化、淋滤所致。

土化带钛铁矿、钛磁铁矿含量的最大值与最小值的差距较大，钛铁矿含量相差，钛（３）红９８６倍磁铁矿含量相差无穷大（最小值为零）。此现象反映了位于地表的红土化带，钛铁矿、钛磁铁矿有可能在地表斜坡的面流中得到富集。经野外观察，钛铁矿、钛磁铁矿的这种迁移、富集现象较为普遍。

矿率与富集比例２２　含从梅子箐钛铁砂矿条矿体的钻孔的情况看，钛铁矿（矿物）含矿率、含矿率Ｖ、Ｖ、Ｖ三３４１个

－末富集比例，均表现出红土化带风化带数值增加，全风化带风化带风化风化基岩数值逐→全→半→微

渐降低的规律（表。２）

表子箐钛铁砂矿钛铁矿含矿率及其富集比例２　梅

１

２

３

Ｔａｂ２．ＳｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆＩｎｍｅｎｉｔｅ－ｂｅａｒｉｎｇｒａｔｅａｎｄＥｎｒｉｃｈｍｅｎｔｒａｔｉｏｉｎＭｅｉｚｉｑｉｎｇＡｒｅａ

项含矿率富集比例（　目％）含矿率（ｋｇ／ｍ）ＶＶＶＶＶ矿矿体平均Ｖ矿体平均　体钻孔数（个）１３９６９１３３３４１１３９６９１３３３４１

６６５７６３６３４７８８５９３６１１０７６５１０６７５２９７１１４１０１５４４红土化带全风化带８５０８７４７０６０９０７３５６１３１５６４１２７０６４１２６２４１１２８２９０半风化带４９４８４２９０４７８３４６７４７２３２９６８７１６９７００２７９３４９－未－－－－５４５４４７５２９微风化风化基岩６０１

－未　含矿率富集比例（％）为该层位的含矿率（ｋｇ／ｍ）÷微风化风化基岩的的含矿率（ｋｇ／ｍ）。３

１

２

３

１

２

３

３

３

２７０２３　

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重砂矿物

［］，其在长冲钛铁砂矿区的矿体风化壳的不同矿石类型中，共采集了残坡积重砂样中红３个１００件

土型矿石中采样，砂质粉土型矿石中，砂土型矿石中。３０件３９件３１件自红土型矿石质粉土型矿石土型矿石，钛磁铁矿、钛铁矿、褐（赤）铁矿含量普遍具有→砂→砂增加后又降低的规律（表。３）

表冲钛铁砂矿体主要重矿物含量结果统计（％）３　长

Ｔａｂ３．ＳｔａｔｉｓｔｉｃｓｏｆＭａｉｎＨｅａｖｙＭｉｎｅｒａｌＣｏｎｔｅｎｔｓｉｎＩｎｍｅｎｉｔｅＢｅｄｏｆＭｅｉｚｉｑｉｎｇＡｒｅａ．（％）

３

矿　物钛磁铁矿

矿　体ＫＴ１ＫＴ２ＫＴ３

红土型矿石砂质粉土型矿石砂土型矿石０９９１５４０３３０９７６１３４２５４５６４９２０３４０３４０４２０３７

１２０２１１１７７１７３６７１５２３４５８５４８０５３０４５０３８０４５

０９５／０８７０９１４７５／３０５３９３０３４／０３３０３４

平　均１０５１８３０９９１２０５８６４７４４０６４７８０４００４００３８０３９

平均ＫＴ１

钛铁矿

ＫＴ２ＫＴ３

平均ＫＴ１

褐（赤）铁矿

ＫＴ２ＫＴ３

平均３　

主量元素

“／”表示缺失数据１

《云南省区域矿产总结》（云南省地质矿产局，１９９３）［］，统计了武定县大奕坡、武定县红土田、富民县大营３个４）矿区红土化带、全风化带、半风化带及微风化基岩的主量元素（表，揭示了主量元素在风化壳垂直分带上的变化规律。

氧化物中，ＭｎＯ、ＶＯ数据不全，难于进行研究。在已经统计的１１种

－未从红土化带风化带风化带风化风化基岩，３个矿区氧化物的变化规律如下９个→全→半→微

－未量逐渐增加。在富民大营矿区，微风化风化基岩含量略低于半风化带。ＳｉＯ含

量逐渐减少。在武定红土田矿区，红土化带含量略低于全风化带。ＴｉＯ含

量在红土化带、全风化带中相近，向下逐渐下降。ＡｌＯ、ＦｅＯ含量变化无明显规律。ＦｅＯ含量逐渐上升。在武定红土田矿区，全风化带含量略低于红土化带。ＭｇＯ含量总体向下增加。在武定大奕坡矿区的红土化带风化带风化带，武定红土田矿区的ＣａＯ含→全→半红土化带风化带，含量保持不变。→全ＮａＯ含量总体增加。在武定大奕坡矿区、武定红土田矿区，全风化带含量低于红土化带。量总体增加。在武定大奕坡矿区，全风化带含量低于红土化带。ＫＯ含

２

５

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３

２

３

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１期第赵思传等：云南武定地区基性岩体钛铁砂矿风化壳垂直分带

４　武表定地区基性侵入岩风化壳主量元素含量（％）

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Ｔａｂ４．ＣｏｎｔｅｎｔｓｏｆＭａｊｏｒＥｌｅｍｅｎｔｉｎＢａｓｉｃＩｎｔｒｕｓｉｖｅＲｏｃｋＷｅａｔｈｅｒｉｎｇＣｒｕｓｔｏｆＷｕｄｉｎｇＡｒｅａ

ＳｉＯＴｉＯＡｌＯＦｅＯＦｅＯＭｇＯ矿区武定县大奕坡２７６３１０８７２０２８２５１０３９００６０武定县红土田３４４６５８０２２８７２００５３１５０８２红土化带３５８０７３０２２０４２１３７０６００９４富民县大营平　均３２６３７９９３１７３２２１７２５５０７９武定县大奕坡３１８３８４９２０４１２５５７１３５０８０武定县红土田３１７７６２１２２７６２２６２２８６０６３全风化带４３７７５１８１７８２１５３９１５５２１４富民县大营　均３５７９６６３２０３３２１１９１９２１１９平４７１７６７１１２０８２２３９０９０２２２武定县大奕坡４３９３４５４１６５０１２６４４６１２８０武定县红土田半风化带富民县大营４７１２４９２１４８７１２６６３３６３５５　均４６０７５３９１４４８１５９０２９６２８６平武定县大奕坡４７３４４８２１２４２７００８２３５７９微风武定县红土田５０５０２９４１３７８９１４６０３２８０－未化风化４６７０４２８１２４１８４１６４９４０６富民县大营基岩　均４８１８４０１１２８７８１８６９２４２２平ＫＯＶＯＮａＯ层位矿区总量ＭｎＯＣａＯ０２８０１８０１０／０１８８９１２武定县大奕坡０１８０１００３２０１５／８７９０武定县红土田红土化带富民县大营０８４００７０４１０３５００９８９８１　均０４３０１２０２８０２５０１４８８９４平０２８００２００６／０１７８８９８武定县大奕坡武定县红土田０１８００８０３２０２１／８７６４全风化带富民县大营２５４１１０１９１０１９０１９９１７８平　均１０００４００７６０２００１８８９４７武定县大奕坡０２８０６９００９／０１４９２６７武定县红土田３５９１４９１７６０２０／９２０６半风化带富民县大营６１８１５７１９３０１８００８９６４２平　均３３５１２５１２６０１９０１１９３７２８６２１８０１２７／０１２９７４１武定县大奕坡微风定县红土田５３４２５６２１６０１８／９５４３－未化风武７３６２０１２３１／／９４０３富民县大营化基岩平　均７１１２１２１９１０１８０１２９５６２　注１）“／”表２）表ＰＯ、灼１００％；：（示缺失数据；（中缺少失的分析数据，总量明显低于３）表１∶２０万（中原始数据源于武定幅，转引自《云南省区域矿产总结》（云南省地质矿产局，１９９３）。

２２２３２３２２２５２

５

层位　

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　卷

４　

云南省武定地区的基性侵入岩风化壳剖面，自上而下划分为红土化带、全风化带、半风化带及微风

－未风化基岩。这带的土体类型、矿物特征、主量元素有较明显的差别。化４个（土化带为褐色、棕红色粉土，属全风化基性侵入岩，厚度一般为铁矿１）红０５０ｍ～１１６５ｍ，钛平均含量磁铁矿平均含量矿率矿率富集比例５４６８ｋｇ／ｍ，钛２４５１ｋｇ／ｍ，含５９３６ｋｇ／ｍ，含１０１５４４％。

风化带为杂灰黄、黄白色砂质粉土，属全风化基性侵入岩，厚度为铁（２）全１１６ｍ～３７００ｍ，钛７８１９ｋｇ／ｍ，钛４０５９ｋｇ／ｍ，含７３５６ｋｇ／ｍ，含矿平均含量磁铁矿平均含量矿率矿率富集比例１２８２９０％。（风化带杂灰黄、灰绿色砂土，属半风化基性侵入岩，厚度为铁矿平均３）半０５０ｍ～３７７２ｍ，钛

磁铁矿平均含量矿率矿率富集比例４６４９ｋｇ／ｍ，钛３５９６ｋｇ／ｍ，含４６７４ｋｇ／ｍ，含７９３４９％。含量

－未（４）微５０５ｋｇ／ｍ，钛风化风化基岩为暗绿、灰绿色基性侵入岩，钛铁矿平均含量磁铁矿平均２６５ｋｇ／ｍ，含５２９ｋｇ／ｍ，含４３４４％。含量矿率矿率富集比例

－未（５）从红土化带风化带风化带风化风化基岩：ＳｉＯ、ＭｇＯ、ＮａＯ、ＫＯ、ＣａＯ的→全→半→微

含量逐渐增加，ＴｉＯ、ＡｌＯ、ＦｅＯ含量逐渐减少，ＦｅＯ含量变化无明显规律。

　考　文　献参

３

３

３

３

３

３

３

３

３

３

３

３

２

２

２

２

２

３

２

３

　论结

［南省地质矿产局南省区域矿产总结［１］云．云Ｒ］．１９９３．

［南地矿国际矿业股份有限公司南省武定县梅子箐钛铁砂矿勘探报告［２］云．云Ｒ］．２０１３．３］云．云Ｒ］．２０１７．［南地矿国际矿业股份有限公司南省武定县长冲钛铁砂矿普查报告［［鸿，罗国栋，张玉林南武定县梅子箐钛铁砂矿成因分析及富集规律［南地质，２０１７，３６（：１８～２４．４］常．云Ｊ］．云１）［玉北，严城民，程胜辉南矿产地质（普及本）［京：地质出版社，２０１８．５］施．云Ｍ］．北６］林．地Ｍ］．北［恒俭，陈华慧，曹伯勋貌学及第四纪地质学［京：地质出版社，１９８１．７］胡．工Ｍ］．北［广韬，杨文远程地质学［京：地质出版社，１９９０．

ＰＥＲＰＥＮＤＩＣＵＬＡＲＺＯＮＡＴＩＯＮＯＦＢＡＳＩＣＩＮＴＲＵＳＩＶＥＲＯＣＫＳＷＥＡＴＨＥＲＩＮＧＣＲＵＳＴＩＬＭＥＮＩＴＥＰＬＡＣＥＲ

ＩＮＷＵＤＩＮＧＡＲＥＡＹＵＮＮＡＮＰＲＯＶＩＮＣＥ

，

ＺＨＡＯＳｉ－ｃｈｕａｎ

，ＷＡＮＧＺｅ－ｃｈｕａｎ，ＬＵＪｕｎ，ＺＨＵＹｉ－ｘｉａｎｇ

１－４

（ＹｕｎｎａｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭｉｎｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ（Ｌｔｄ）ｏｆＧｅｏｌｏｇｙ＆ＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｋｕｎｍｉｎｇ，６５００５１）

：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｖｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｖｉｏｕｓｄａｔａ【】，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍ

ｔｈｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆＭｅｉｚｉｑｉｎｇｉｌｍｅｎｉｔｅｐｌａｃｅｒ，ａｎｄｔｈｅｓｕｒｖｅｙｏｆｔｈｅＣｈａｎｇｃｈｏｎｇｉｌｍｅｎｉｔｅｐｌａｃｅｒｉｎＷｕｄｉｎｇＣｏｕｎｔｙ，ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＴｈｅｗｅａｔｈｅｒｉｎｇｃｒｕｓｔｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｂａｓｉｃｉｎｔｒｕｓｉｖｅｒｏｃｋｓｉｎＷｕｄｉｎｇａｒｅａｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ４ｚｏｎｅｓｆｒｏｍｔｏｐｔｏｂｏｔｔｏｍ：ｔｈｅｒｅｄｓｏｉｌｌａｙｅｒ，ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｗｅａｔｈｅｒｅｄｌａｙｅｒ，ｈａｌｆｗｅａｔｈｅｒｉｎｇｌａｙｅｒａｎｄｗｅａｋｌｙｗｅａｔｈｅｒｅｄｌａｙｅｒ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｂｏｕｔｓｏｉｌｔｙｐｅｓ，ｍｉｎｅｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｄｍａｊｏｒｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｅｆｏｕｒｚｏｎｅｓｉｓｅｘｉｓｔｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩｌｍｅｎｉｔｅＰｌａｃｅｒ；ＶｅｒｔｉｃａｌＺｏｎｉｎｇｏｆＷｅａｔｈｅｒｉｎｇＣｒｕｓｔ；ＷｕｄｉｎｇＡｒｅａｏｆＹｕｎｎａｎ

Ａｂｓｔｒａｃｔ