攀枝花釩鈦磁鐵礦情況簡介

1、四川攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床淺析020131林少偉、區(qū)域地質(zhì)簡介區(qū)內(nèi)最古老的地層為上震旦系，分兩層，下部是蛇綠巖石化大理巖；上部是 透輝石和透輝石大理巖互層。上三疊紀(jì)地層在本地區(qū)最發(fā)育，分布在礦區(qū)北部和 西北部，其底部是紫紅色砂礫巖；上部為灰綠色砂巖與黑色砂頁巖互層，含煤。 老第三系紫紅色砂礫巖呈水平或近水平， 不整合覆蓋于老底層之上。（如圖1-1）” /7八令A(yù).二二亠_-Y-Um r. . - r二 U 二 r 匚:=箱枝疋狙伍曲戡賞礦庫*.； . q 一 I ft 按 kg；川ffl佻 5 界"丐尹qi r H W K訂-料卜；欄r itatt占* *弧圖1-1攀西地區(qū)位于峨眉山大

2、火成巖省的內(nèi)帶，是世界上最大的V-Ti磁鐵礦礦集區(qū),其中多處為大型-超大型 V-Ti磁鐵礦床（Zhou, 2005;宋謝炎等,2005;張 招崇等,2007;胡瑞忠等，2010）。沿南北向的磨盤山一一元謀斷裂和攀枝花斷裂 帶發(fā)育一系列含F(xiàn)e-Ti-V礦的層狀基性-超基性巖體，從北向南依次為太和巖體、 白馬巖體、新街巖體、紅格巖體和攀枝花巖體。攀枝花層狀輝長巖體走向北東，傾向北西，傾角50° - 60°，長19 km，寬2 km，厚20003000m,出露面積約30 km2。下部主要含礦帶厚 70500 m， 平均210 m,其中礦體累計厚度為 20230 m，平均130 m

3、,沿傾向延伸850 m 未見變?。ɡ畹禄莸?，1982;王正允，1982;宋謝炎等，1994）。后期由于受南北向 反扭性平移斷裂破壞，自北東向南西可將礦床劃分為朱家包包、蘭家火山、尖山、刀馬坎、公山等賦礦地段（圖1-2）。巖體上盤因斷層影響只見三疊紀(jì)地層與之呈 斷層接觸。下盤圍巖爭議較大，多認(rèn)為靠近巖體底部的大理巖是巖體底板圍巖， 并認(rèn)定屬于上震旦統(tǒng)燈影灰?guī)r（圖1-2）。攀枝花巖體自下而上可分為底部邊緣帶、下部含礦帶、中部巖相帶、上部含礦帶和頂部巖相帶等5個巖相帶，可劃分出五個旋回；上部巖相帶則以磷灰石含 量的突然增高為標(biāo)志，韻律層理減弱（王正允,1982;宋謝炎等，1994）。攀枝花 巖體中部

4、巖相帶火成韻律構(gòu)造發(fā)育，富含斜長石的輝長巖和富含單斜輝石、橄欖 石和鈦鐵氧化物（包括磁鐵礦和少量鈦鐵礦）的暗色輝長巖交替出現(xiàn)（李德惠等, 1982;王正允，1982）。原生火成韻律構(gòu)造與巖體產(chǎn)狀一致。巖石中硅酸鹽礦物常呈定向排列。塊狀礦體主要產(chǎn)于下部巖相帶，磁鐵輝長巖則產(chǎn)于中部巖相帶每 個旋回的下部。NJ 4址汴 ill I=7 Ntf配電廠jitrfv rt»-'101*45'15SBrs,1J/02 kmIIIJn 匸櫓紀(jì)購湖孫肝沉肌鞫I一"務(wù)f一"傑曙騾T Tiasic crTfHJS elastic ycdiincri si|l Qu Mc

5、nury tI Jqt;狂第 icLP片忙苗忙大用和|1 ；-ft?dihRZr mwi右I " M-prl-u-r-oo ic murbL-<- I1 口沖卍応訂片 v J<tfc11#* I_*. I PfraTiLlrII Meiiprolerc/y ic didbnse上張卅I殆ippcrjxM rctficksO 峨 Xliljk武Fmcishtn basaltIT罰逆沖晰圧I_二J reversed fault濟(jì)下詫g:,I Lower Permian lhme$toncM倔帥I帶卜'弗欝刪IFmiildlcpctrofaciesLowerpctrnf

6、aciciPT習(xí)元內(nèi)優(yōu)片聯(lián)*,EQT邊>Proteroiagcgneiss00( mjirginsl zone盤沙江r=斷層6= Jinsha River匕_fault圖1攀枝花巖體地質(zhì)示竟圖I據(jù)張曉琪等Fig. 1 GwHogicjil lUHp of (he Panzhihim n1rusi(m(lifter ZHANG Xiao qi tt <iL, 2011)圖1-2二、礦區(qū)地質(zhì)概況該礦床位于康滇地軸中段西緣的安寧河深大斷裂帶中，受安寧河深大斷裂次 一級NE向控制。含礦輝長巖體呈NE30°方向延展，長35km,寬2km，與震旦 紀(jì)地層整合接觸。向北西傾斜，呈單斜狀

7、（實為務(wù)本-攀枝花巖盆狀的東南部分）。 巖體內(nèi)部層狀構(gòu)造明顯，不同成分礦物構(gòu)成的淺色巖和暗色巖相互更疊交替， 巖 層之間為過渡關(guān)系。原生層狀構(gòu)造與圍巖產(chǎn)狀一致，硅酸鹽礦物均作線狀平行排列。巖體自上而下大體分為五個相帶（如圖 2-1）：1、頂部淺色層狀輝長巖帶：厚800米左右，淺色礦物含量超過一半，暗色礦 物條帶稀疏穿插于其中，此巖層與頂部三疊系巖層呈斷層接觸關(guān)系，含礦性差。長巖2、上部暗色層狀輝長巖含礦帶（n、I帶）：厚 10100 m,主要是鐵輝 ，夾有少量浸染狀礦石。其中磷灰石含量豐富，過15%03、 集條帶狀, w、m 帶）4、中部暗色層狀輝長巖帶：主要是暗色礦物含量高，超過 55%，形

8、成密 夾有含鐵輝長巖薄層紀(jì)釩鈦磁鐵礦石條帶， 共包括四個礦帶（W、V、 0厚度在 150-600m之間。下部中粗粒層狀輝長巖含礦層：厚 60-500m,這是主要含礦層。由各 種類型的釩鈦磁鐵礦礦石組成，夾有含層狀暗色輝長巖，共包括四個礦帶（W、 %、毗、K帶）。與邊緣帶成過渡關(guān)系。5、邊緣帶：以暗色細(xì)粒輝長巖為主，厚度變化大， 10-300m不等，其頂 部為數(shù)米厚的橄欖巖及相應(yīng)巖層，底部與大理石接觸并變質(zhì)為角閃片巖， 含礦性 差。此外巖體各個巖相帶、成礦帶、鐵礦石帶巖層均與原生地層產(chǎn)狀一致, 大體NE60°,傾向NW，傾角較為陡。Invi P 就h龜*J.牡 k 上空書pw* Vmi

9、馳 r. 1 Tj I 鋰 K ff M 雀TTbVhk I*：in r J圖2-1131-1 hD4 iwirbu三、礦床地質(zhì)特征1. 礦體特征主要是礦體呈層狀，似層狀，產(chǎn)于輝長巖中，可以劃分兩個含礦帶。上部含礦帶：位于暗色層狀輝長巖中部，分布穩(wěn)定。呈層狀，似層狀。長15km, 平均厚度60m,礦層累計平均厚度18m。大部分為表外礦石和稀疏浸染狀礦石。倒馬坎礦段礦石平均品位：TFe為24.82%、TiO2為7.20%、V2O5為0.08%。其 標(biāo)準(zhǔn)剖面為：上覆巖石: 上礦層：（I礦體）下礦層：（n礦體）頂部層狀輝長巖富含輝石型稀疏浸染狀礦層（1.71m） 含稀疏浸染礦帶輝長巖（6.82m）

10、層狀輝長巖（30m）富含輝石型稀疏浸染狀礦層（層狀輝長巖（2.10m）含鐵層狀輝長巖（表外礦）（ 富含輝石型稀疏浸染狀礦層（5.07m)5.75m)7.50m)暗色層狀輝長巖 礦床規(guī)模大，下伏巖石： 底部含礦帶：（朱家包包），礦層累計厚度 度20m。整個含礦層平均厚度在整個輝長巖體下部穩(wěn)定分布。含礦層最后500m 230m。公山段含礦層最?。?0m），礦層累計厚 210m，礦層累計厚度130m,含礦率65%。7個礦體：粗粒輝長巖中的浸染狀礦體（K礦體）， 中條帶狀礦層（礦體），稠密浸該礦層帶自下向上可分為 底部致密塊狀礦層（毗礦體），暗黑色層狀染狀礦層（W礦體），稀疏浸染狀礦層（V礦體），星散

11、狀礦層（W礦體），表 外條帶狀礦層（m礦體）。F面為部分圍巖的照片及描述:卩川【I<%.- *、線疋i* 譯華b4.*'st*y熾嚴(yán)ridp*叫"r jb td”ISifcP ZH-1角閃正長巖：灰白色，細(xì)粒，塊狀構(gòu)造，主要礦物：角閃石、輝石、 正長石、斜長石、少量磁鐵礦。局部可見褐鐵礦假晶。角閃石、輝石總約占35%， 長石占50%，黃鐵礦、磁鐵礦占5%0z /P J- *P ZH-3輝長巖：灰黑色，夾白色長石，塊狀構(gòu)造，主要礦物：輝石、長石、 少量磁鐵礦。長石呈柱狀、針狀。輝石約占75%，長石占15% ,磁鐵礦占5%。*fi'I *4 *I *輝石、長石、石英

12、,PZH-7輝長巖：灰白色，細(xì)粒，塊狀構(gòu)造，主要礦物:55%，斜長石占部分橄欖石，含少量磁鐵礦，少部分褐色呈褐鐵礦化。輝石占 40%，磁鐵礦占5%。PZW4酗漕 «« 1*采障闔二1 :.I -"*5;T- - Pp .i'll2 ,皿P ZH-4輝石巖：深黑色, 有解理，表面風(fēng)化成褐鐵礦, 磁鐵礦占5%。細(xì)粒，塊狀構(gòu)造, 還有少量黑云母。主要礦物: 輝石占輝石，極少量磁鐵礦，75%，黑云母占10% ,2、礦石特征攀枝花式釩鈦磁鐵礦是種伴生釩、鈦、鉆等多種元素的磁鐵礦，其礦石儲 量居我國鐵礦儲量第二位（占15%左右），礦石可選性良好，其礦物組成、嵌布特 性

13、與一般磁鐵礦有明顯的差別。礦石中主要金屬礦物為含釩鈦磁鐵礦、鈦鐵礦， 另外有極少量的磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦等 ；硫化物以磁黃鐵礦為主；脈 石礦物以鈦普通輝石、斜長石為主。鐵不但賦存于釩鈦磁鐵礦中，而且在鈦鐵礦、 硅酸鹽礦物和硫化礦物中都含一定數(shù)量的鐵。主要礦石有兩種：氧化礦石和稠密浸染狀磁鐵礦。下面分別描述 ：P ZH-6氧化礦石：褐黃色，中細(xì)粒，塊狀構(gòu)造，它形粒狀結(jié)構(gòu)。磁鐵礦為灰 黑色，中細(xì)粒，硬度6,含量70%，表面氧化成褐鐵礦；輝石為黑色，中細(xì)粒, 硬度5-6,含量25%;極少部分有黃鐵礦。:APvif" / *賓:<- T .y*A二* *2人y總-A 匕 1.

14、* r-莎念；、.< ” r J 廣 ”ts出1.A/tPZH-2含星點狀黃鐵礦輝長巖：灰黑色，中細(xì)粒，它形粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀構(gòu) 造，黃鐵礦呈星點狀分布，有部分褐鐵礦化；可見橄欖石，部分蛇紋石化；有少 量長石、大量輝石，少部分高嶺土化，其中夾有磁鐵礦分布。輝石占70%，黃鐵礦占5%，磁鐵礦占10%，斜長石占10%，橄欖石占3%。PZH-5稠密侵染狀磁鐵礦：深黑色，中細(xì)粒，它形粒狀結(jié)構(gòu)，稠密浸染狀構(gòu) 造，主要礦石礦物為磁鐵礦，含有少量黃鐵礦。磁鐵礦，灰黑色，中細(xì)粒，硬度 5.5以下，具有磁性，含量85% ;黃鐵礦為黃色，自形粒狀結(jié)構(gòu)，硬度 6,含量 10% ;少部分橄欖石，有些蛇紋石化；表面

15、有些氧化，部分褐鐵礦化，綠簾石 化。脈石礦物：輝石，黑色，不發(fā)亮。3、礦物組合與成礦期、成礦階段按礦物共生組合及產(chǎn)出特點劃分，礦石有以下組合:金屬礦物（釩鈦磁鐵礦組合）：鈦磁鐵礦、鈦鐵晶石、鈦鐵礦、尖晶石。硫化物組合：磁黃鐵礦、黃銅礦、鎳黃銅礦。 氧化帶礦物組合：磁赤鐵礦、假像赤鐵礦、褐鐵礦。 非金屬礦物： 主要造巖礦物：拉長石、異剝輝石、角閃石、橄欖石、磷灰石。 次生硅酸鹽礦物：透閃石、綠泥石、蛇紋石等。 礦石中有用組分為鐵、鈦、釩、錳、鈷、鎳、銅和鉑族元素等。釩主要 賦存在鈦磁鐵礦中。錳以類質(zhì)同象替代存在于鈦鐵礦、鈦磁鐵礦，脈石礦物中。 其他元素均有類質(zhì)同象替代進(jìn)入礦石中。鈷、鎳、銅以獨立

16、礦物形式為主，類質(zhì) 同象次之。鈧以類質(zhì)同象方式取代普通輝石，鈦角閃石、黑云母和鈦鐵礦中的 Mg2+、 Fe2+、 Fe3+、 Al 3+。顯示根據(jù)攀枝花鐵礦床特征， 對礦體圍巖巖石輝長巖、 鈦磁鐵礦礦石進(jìn)行了 分析。將攀枝花鐵礦床的成巖 -成礦過程可劃分為 4個期次：成巖期、主成礦期、 次成礦期和表生期 。成巖期，主要是形成輝長巖體，主成礦期是為巖漿期形成 的鐵礦，次成礦期主要為熱液期形成硫化物礦。 主成礦期形成的鐵礦石層中的巖 石、鐵礦石和鈦磁鐵礦是同期產(chǎn)物。 熱液期形成的黃鐵礦與主成礦期相比， 其為次成礦期的產(chǎn)物。根據(jù)礦石的組構(gòu)變化特征及金屬礦物的結(jié)晶成礦作用過程，在一個礦層內(nèi)， 其底部鐵

17、鈦金屬礦物屬早期結(jié)晶形成的， 而上部卻又晚于脈石礦物結(jié)晶； 就多個 礦層而言， 后期巖漿貫入形成的底部早結(jié)晶的磁鐵礦， 雖然在該層內(nèi)屬早期結(jié)晶 產(chǎn)物，但它的形成時間卻晚于先期巖漿貫入形成的晚結(jié)晶的磁鐵礦。 基于上述特 征，攀枝花釩鈦磁鐵礦床金屬礦物的形成沒有絕對的時間早晚之分。 它是富鐵鈦 氧化物熔融體多期次貫入， 礦石礦物與脈石礦物韻律式交替成核結(jié)晶形成的。 總 之過程有：1、2、3、在冷凝帶形成后早期巖漿結(jié)晶；4、先后結(jié)晶的硅酸鹽礦物因比重不同按重力關(guān)系占據(jù)各自的位置； 富礦殘漿通過粒間空隙向下集中，較晚結(jié)晶的比重較小的硅酸巖晶體上浮 （此階段冷凝結(jié)晶則形成層狀礦體） 在外力作用下富礦殘漿

18、經(jīng)壓濾作用沿裂隙貫入形成貫入礦體。四、成礦淺析1、成礦條件據(jù)Rb Sr法同位素測年資料，含礦巖體主要形成于海西晚期。成礦巖體的 Sr、Nd和Pb同位素組成特征表明成礦巖體與峨嵋大火成巖省有成因聯(lián)系，巖漿 來自于深部的地幔柱。首先，巖漿中含有大量 Fe,Ti, P,F和揮發(fā)性組分，在熔離作 用下使部分鐵質(zhì)以富礦漿形式析離出來。 之后由于巖漿中存在穩(wěn)定的鐵鈦氧化物 的熔融體與硅酸鹽熔融體， 因密度的差異， 鐵鈦氧化物熔融體下沉而硅酸鹽熔融 體相對上浮， 造成原始巖漿中兩種成分的相對集中， 巖漿上部形成富硅酸鹽熔融 體，下部形成富鐵鈦氧化物熔融體。 隨著構(gòu)造活動的發(fā)生， 巖漿房上部的富硅酸 鹽熔融體首先進(jìn)入圍巖， 由于圍巖溫度很低， 剛侵入的巖漿迅速冷卻， 在內(nèi)接觸 帶上產(chǎn)生結(jié)晶細(xì)小的冷凝邊， 形成巖體底部的細(xì)晶輝長巖；