攀枝花钒钛磁铁矿矿床特征分析

攀枝花钒钛磁铁矿矿床特征分析攀枝花的矿产和能源具有全国意义的比较优势。全市共发现矿产 76 种，其中钒、钛蕴藏量分别占全国的 63%和 93%。周边地区的矿产资源也很丰富。距攀枝花市区 150 公里以内可建大型水电站 6 座（装机 2 710 万千瓦） ，现有和在建的火电装机 111.2 万千瓦，境内发电装机将达 511.1 万千瓦，年发电量可达250 亿千瓦时。该矿床位于四川省渡口市东北 12km 处。储量近百亿吨，是我国规模最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。渡口市是我过西南地区最大的钢铁冶金量和企业所在地，意义重大（图 1-1） 。一、区域地质概况区内最古老的底层为上震旦系。分两层，下部是蛇绿岩石化大理岩；上部是透辉石大理岩互层。上三叠纪底层在本地区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色沙砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色页岩互层，含煤。老第三系紫红色沙砾岩呈水平或近水平，不整合覆盖于老底层之上（图 1-2） 。含矿岩层位于康滇地轴中断西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级 NE 向控制。岩体呈 NE30方向延展，长 35km，宽 2km，与震旦纪地层整合接触。向北西倾谢，呈单斜状（实为务本-攀枝花岩盆状的东南部分） 。岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅色岩和暗色岩相互更叠交替，岩层之间为过渡关系。原生层状构造与围岩产状一致，硅酸盐矿物均作线状平行排列。岩体自上而下大体分为五个相带：1、顶部浅色层状辉长岩带：厚 800 米左右，浅色矿物含量超过一半，暗色矿物条带稀疏穿插于其中，此岩层与顶部三叠系岩层呈断层接触关系。2、上部含矿带：厚 10100m，主要是铁辉长岩，夹有少量浸染状矿石。其中磷灰石含量丰富，过 15%。3、下不暗色层状辉长岩带：主要是暗色矿物含量高，超过 55%，形成密集条带状，夹有含铁辉长岩薄层纪钒钛磁铁矿石条带。厚度在 150-600m之间。4、底部含矿层：厚 60-500m，这是主要含矿层。由各种类型的钒钛磁铁矿矿石组成，夹有含层状暗色辉长岩。与边缘带成过度关系。5、边缘带：以暗色细粒辉长岩为主，厚度变化大，10-300m 不等，其顶部为数米厚的橄榄岩及相应岩层，底部与大理石接触并变质为角闪片岩。此外岩体内个个岩相带、成矿带、铁矿石带岩层均与原生地层产状一致，大体 NE60，倾向 NW,倾角较为陡。岩石化学特特征（表 2-1)。图 1-1（1-2 攀枝花反钛磁铁矿矿床略图）1 第四纪；2 上三叠系砂砾岩；3 上震旦系大理岩；4 基底杂岩；5 正长岩；6 片理化细粒橄榄辉长岩；7 反钛磁铁矿；8 辉长岩斜长岩；9 钛磁铁辉石岩；10 角闪辉长岩；11 地质界线；12 断层；图 1-3 攀枝花钒钛磁铁矿矿床综合柱状图表 2-1表 2-2二、矿床地质特征1、矿体特征主要是矿体呈层状，似层状，产于辉长岩中，可以划分两个 含矿带（图 2-7、图 2-8、图 2-9） 。上不含矿带：位于暗色层状辉长岩中部，分布稳定。呈层状，似层状。长15km，平均厚度 60m，矿层累计平均厚度 18m。大部分为表外矿石和稀疏浸染状矿石。倒马锻矿石平均品位：TFe 为 24.82%、TiO 2 为 7.20%、V 2O5 为0.08%。其标准剖面为：上覆岩石： 顶部为层状辉长岩上矿层： 富含辉石型稀疏浸染状矿层（1.71m ）（矿体） 含稀疏浸染宽带辉长岩（6.82m ）层状辉长岩（30m）下矿层： 富含辉石型稀疏浸染状矿层（5.07m ）（矿体） 层状辉长岩（2.10m）含铁层状辉长岩（表外矿） （5.75m ）富含辉石型稀疏浸染状矿层（7.50m ）下伏岩石： 暗色层状辉长岩底部含矿带：矿产呢个规模大，在整个辉长岩体下部稳定分布。含矿层最后500m（朱家包包） ，矿层累计厚度 230m。公山段含矿层最薄（70m） ，矿层累计厚度 20m。整个含矿层平均厚度 210m，矿层累计厚度 130m，含矿率 65% 。该矿层带自下向上可分为 7 个矿体：粗粒辉长岩中的浸染状矿体（矿体），底部致密块状矿层（矿体） ，暗黑色层状 中条带状矿层（矿体） ，稠密浸染状矿层（矿体） ，稀疏浸染状矿层（矿体） ，星散状矿层（矿体） ，表外条带状矿层（矿体） 。2、矿石物质成分按矿物共生组合及产出特点划分，矿石有以下组合：金属矿物（钒钛磁铁矿组合）：钛磁铁、钛铁晶石、钛铁矿、尖晶石。硫化物组合：磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铜矿。金属矿物：钛磁铁矿、钛铁晶石、钛铁矿、尖晶石。氧化带矿物组合：磁赤铁矿、假像赤铁矿、褐铁矿。非金属矿物：主要造岩矿物：拉长石、异剥辉石、角闪石、橄榄石、磷灰石。次生硅酸盐矿物：透闪石、绿泥石、蛇纹石等。有用组分为铁、钛、钒、锰、钴、镍、铜和铂族元素等。锰以类质同象替代存在于钛铁矿、钛磁铁矿，脉石矿物中。其他元素均有类质同象替代进入矿石中。矿石结构构造。3、矿石结构构造主要结构有嵌晶包铁结构，海绵陨铁结构、固溶体分离结构、格状结构半自形结构、他形结构。矿石构造有致密块状，稠密浸染状，稀疏浸染状，条带状等构造。 （图 2-10）三、总结矿床分析总结 1 综上分析总结出攀枝花钒钛磁铁矿有如下特征：构造位置 大陆板块内受地幔热点或大陆裂谷前期深断裂控制的幔源深成岩带。成矿环境 矿床形成于地壳下部的大型幔源深成岩套中。赋矿岩体 类型包括：（ 1）纯橄岩-方辉橄榄岩-橄榄岩 -辉石岩-苏长岩-辉长岩- 斜长岩等岩相构成的镁铁质-超镁铁质层状侵入体；（2） （橄长岩）-（苏长岩）- 斜长岩 -（铁闪长岩）层状侵入体；（3） （橄榄岩）-（辉石岩）-辉长岩层状侵入体；（4）斜长岩-辉长岩杂岩体。岩石多具堆晶结构。成矿时代 多为元古代，也见于古生代。共生矿床 铬铁矿矿床、铜镍硫化物矿床、铂族元素矿床。矿床特征矿体特征 大多数重要矿体成层状平行于火成堆积层理分布于层状岩体的辉长岩及斜长岩为主的岩相带，多见于每个岩相旋回的底部。围岩多为辉长岩、斜长岩、辉长苏长岩，矿层与下部围岩多为突变接触，与上部围岩多为渐变接触关系。此外可见脉状、管状矿体不整合地贯入于各岩相带中，与围岩呈突变接触。矿石矿物组合 含钒磁铁矿+ 钛磁铁矿+钛铁矿硫化物。主要脉石矿物主岩的造岩矿物斜长石、辉石及橄榄石等。矿石结构构造 堆晶（积）结构、填隙结构、嵌晶结构、海绵陨铁结构、出溶结构；浸染状构造、条带状构造、块状构造。围岩蚀变 可见绿泥石化。矿床规模 可构成大型、特大型矿床。矿床成因分析总结 2此类型矿床属岩浆分结矿床。处于地幔热点之上的深部巨大岩浆房为幔源镁铁质岩浆的充分分异与成矿提供了优越条件。磁铁矿、钛铁矿的晶出一般在较晚阶段，但因岩体而异。我国的此类矿床中磁铁矿晶出多晚于辉石和斜长石，具有晚期岩浆分结矿床的结构构造特征或/和发育脉状贯入矿体，成矿作用可用图 4 的模式解释。在布什维尔德杂岩中，磁铁矿的晶出晚于橄榄石和斜方辉石而大致与图 6 晚期岩浆分结矿床成矿作用理想模式（据贝特曼原图修改）1-在冷凝带形成后早期岩浆结晶；2- 先后结晶的硅酸盐矿物因比重不同按重力关系占据各自的位置； 3-富矿残浆通过粒间空隙向下集中，较晚结晶的比重较小的硅酸岩