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摘要：马拉维滨湖型锆钛砂矿矿床为国内外少有成矿类型，为片麻岩原地风化、短距离搬运和沉积形成，风力作用二次改造形成的矿床。因成矿条件特殊，导致矿石特征独特，主要富含钛铁矿、锆英石、金红石和独居石等有用矿物，矿物蚀变作用较强、主要为交代蚀变作用，特别是钛铁矿。
关键词：滨湖型；锆钛砂矿床；类型；矿物特征；成矿条件
锆钛砂矿床主要是滨海沉积型锆钛砂矿，我国锆钛砂矿资源主要分布在海南、云南、广东、广西等地的滨海地带，国外的锆钛砂矿主要分布在澳大利亚、南非、加拿大和印度等滨海国家，内陆型锆钛矿相对较少。马拉维湖滨型锆钛砂矿位于非洲内陆国家，主要为片麻岩风化、搬运和沉积形成，是国内外较好的成因类型。
一、矿区地质
矿区位于马拉维湖东岸的马坎基拉镇，区域上位于东非大裂谷断裂带中，受造陆运动、断层活动和东非大裂谷运动影响。结晶基底为前寒武纪高变质杂岩，盖层为二叠、三叠至第四系碱性火山～次火山岩，一套碱性侵入岩所构成的席尔瓦岩体侵入到结晶基底和盖层中，呈不整合接触关系。区域锆钛矿成矿活动与地质背景密切相关，沿马拉维湖的滨湖砂矿较发育，其中马拉维湖东岸的马坎基拉镇锆钛矿最好，为基底杂岩风化剥蚀后的产物。
1.1 矿区地层
矿区及周边主要出露前寒武系地层和第四系地层，前寒武系地层出露在矿区周边，第四系地层出露在矿区内部及邻近区域。前寒武系地层岩性为片麻岩，片麻理北北西走向，与马拉维湖断陷一致，主要有两类：矿区东南部为紫苏花岗质片麻岩和麻粒岩（Xk），矿区北部为含石榴子石角闪黑云片麻岩（Xh'），夹少量含石榴石黑云母片麻岩脉（Xs）。第四系主要有三类：矿区内北部的褐红色泥质砂（Qs），黄色细砂、中细砂（Qi）及河流冲洪积层（Qal+pl）。
1.2矿区构造
区域构造以断裂构造为主，为北北西-南北向的东非大裂谷，该裂谷以2厘米～4厘米/年的速度向两侧扩展，矿区东侧发育一些小型断裂。区域新构造运动主要为在第四系早期地壳升降运动，发生湖侵并接受滨浅湖碎屑、粘土沉积，其后发生脉动上升形成湖成Ⅰ、Ⅱ级阶地，为区内的滨湖锆钛砂矿形成提供有利的条件。
区内岩浆岩不发育。
二、矿体特征
矿区地貌（图1）呈现出北高南低趋势，矿区内第四系地层主要为北部的褐红色泥质砂（Qs）和南部的黄色中细砂（Qi）及第四系河流冲洪积层（Qal+pl）。
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图1 马拉维锆钛砂矿地貌特征图
第四系成不整合与含石榴子石角闪黑云片麻岩（Xh'）接触（图2），第四系中红砂（Qs）和黄砂（Qi）分别形成两级湖成阶地，其中黄砂湖成二级阶地位于红砂湖成一级阶地上，表现出湖退的过程。通过取样分析，发现红砂（Qs）比黄砂（Qi）锆钛含量和含泥量高，在层序地层上也表现为湖退过程。因褐红色泥质砂（Qs）含泥量高、初选除泥成本大，暂未深入研究。
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图2 矿区地层接触关系
矿区内锆钛砂矿体赋存于湖成一级阶地、二级阶地第四系黄色中细砂、（Qi）中，其底板主要为前寒武纪含石榴子石角闪黑云片麻岩（Xh'）风化残积层。黄色中细砂（Qi）被两条第四系河流冲洪积层（Qal+pl）分割成三条矿体，自西向东分别命名为V1、V2和V3，矿体东西向延伸，形态较规则，呈稳定的似层状产出，矿体矿体内部无夹石（层），形态简单，矿体规模为大型。
三、矿石特征
经过重砂全分析，黄砂主要组成为脉石、有用成分和泥质成分：脉石占矿物总量的92%以上，主要为石英、长石和角闪石等；有用成分主要为钛铁矿、锆英石、金红石、磁铁矿和独居石等；泥质含量平均0.89%。主要矿物特征如下：
1、主要矿物特征
钛铁矿的物相分析表面钛铁矿中TiO2含量的占有率为全部矿物TiO2含量的82.29%，粒度为0.02～0.25mm、密度4.72 g/cm3、莫氏硬度5～6。大多数为正常钛铁矿，由于铁、钛的固溶体分离和氧化作用，导致钛铁矿晶粒中嵌布有条带状、板状、片状及粒状赤铁矿，钛铁矿中含锰、镁、硅、铝，个别含钒或铬，这些因素导致钛铁矿中TiO2含量为不高。正常钛铁矿经过240～450mT场强后，平均TiO2含量52.40%；富铁钛铁矿经130～240mT场强后，平均TiO2含量 47.57%；富钛钛铁矿经过450~650mT后，平均TiO2含量54.98%。
金红石一般随含铁量增加颜色变深，其中次生金红石是由钛铁矿蚀变形成，呈微细粒状集合体嵌布在钛铁矿中。粒度0.05～0.15mm，密度4.2～4.4g/cm3，莫氏硬度6.0～6.5，具极弱电磁性，具导电性。常含类质同象或机械混入的杂质导致TiO2 含量97.25%，大多数含铁和硅，个别含铌、铬、铝等杂质。
磁铁矿：是典型的铁磁性矿物。主要单体产出，少部分与钛铁矿嵌连，偶见磁铁矿中由固溶体分离作用形成的格状钛铁矿片晶或定向排列；磁赤铁矿由磁铁矿蚀变生成，一般保留数量不等的蚀变残余磁铁矿。
赤铁矿：矿中60%的赤铁矿是钛铁矿固熔体分离形成连晶的富钛赤铁矿，呈带状、板状、片状及粒状嵌布在钛铁矿中；其余赤铁矿是磁铁矿氧化蚀变生成的，部分颗粒磨圆度较高，粒度0.05～0.2mm，多呈单体产出。
独居石、石榴石和角闪石等矿石矿物含量较少，多以单体存在。
2、粒度特征
黄色中细砂表现为中粒～细粒石英砂，纵向上东部受河流冲洪积影响，粒度较粗；矿区垂向较均匀，偶见薄层状中粗粒砂层夹层，沉积韵律特征明显，形成不同的层状构造特点。
四、成因浅析
通过分析，初步认为矿区锆钛矿主要分布在黄色细砂中，首先是含石榴子石角闪黑云片麻岩（Xh'）经过风化和湖水搬运形成含泥量较高的褐红色泥质富矿砂（Qs），片麻岩和红砂经历湖退、河流搬运和冲洗等二次作用影响，含泥量逐渐降低，形成黄色中细砂（Qi）。部分黄色中细砂在湖风作用下二次成矿，形成湖成沙丘，导致矿体成条带状富集带平行与马拉维湖岸分布。
参考文献：
[1]赵一鸣，2008，金红石矿床的类型，分布及其主要地质特征，矿床地质27（4）520-530。
[2]蔡剑辉，王立木，李锦平，2008，不同产状和成因类型的金红石矿物学特征及研究意义，矿床地质27（4）531-538。
[3]符启基，岑辽，2008，浅论海南万宁东海岸锆钛砂矿集区的资源潜力，资源环境与工程，22（1）1-5。