四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床

四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床 位于四川省渡口市东北12Km处。储量近百亿吨，是我国最大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。渡口市是我国西南地区最大的钢铁冶金联合企业所在地（图1－1）。 一  区域地质概况 区内最古老的地层为上震旦系。分两层，下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉岩和透辉石大理岩互层。上三叠纪地层在本区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上(图1-2)。 含矿岩体位于康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带中，受安宁河深大断裂次一级NE向断裂控制。岩体呈NE30°方向延展，长35km，宽2km，与震旦纪地层整合接触。向北西倾斜，呈单斜状(实为务本一攀枝花岩盆状岩体的东南部分)。岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅色岩与暗色岩相互更叠交替；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。 岩体自上而下分为五个相带： 顶部浅色层状辉长岩带：厚500—1000m。浅色矿物含量一般>50%。含稀疏的暗色矿物条带，偶尔为铁、钛氧化物矿条。该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。 上部含矿带：厚10—120m。以含铁辉长岩为主，夹有稀疏浸染状矿石。含磷灰石丰富，达5%—20%，并有较多的辉石集中，可作标志层。在底部有时可见厚约3m的斜长岩层。 下部暗色层状辉长岩带。暗色矿物含量一般>50%，构成密集条带，并夹有含铁辉长岩薄层及钒钛磁铁矿条。总厚度166—800m。与底部含矿层呈过渡关系。 底部含矿层：厚60—500m，为主要含矿层。由各种类型钒钛磁铁矿矿石组成，夹有层状暗色辉长岩。 边缘带：以暗色细粒辉长岩为主。厚度变化大，10—300m。顶部往往有数米厚的橄榄岩及橄辉岩层。底部与大理岩接触带常变质为角闪片岩。（图1-3） 岩体内各岩相带、矿带、铁矿层产状均与原生层状构造产状一致，大体走向N60°E，倾向NW，倾角较陡。 图1－1康滇大陆古裂谷带构造－岩浆岩略图 1.中生界；2.早古生界；3.晚古生界；4.前震旦系；5.燕山期正长斑岩；6.燕山期花岗岩；7.印支期粗面岩；8.印支期霞石正长岩；9.印支期碱性超基性岩；10.印支期正长岩；11.印支期花岗岩；12.海西晚期二叠世玄武岩；13.海西期层状杂岩体；14.早奥陶世玄武岩；15.加里东期小型超基性岩体群；16.张裂古大陆边缘；22.反复活动深断裂；①箐河－程海；②攀枝花－楚雄；③昔格达－元谋；④安宁河－易门；⑤普雄河－普渡河；⑥甘洛－小江；⑦道浮－炉霍；⑧泥柯河；⑨清川－汶川；⑩卑川－盐井坪； 图1－2 攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质略图（据于方等，1997） 1.第四系；2.上三叠统砂砾岩；3.上震旦统大理岩；4.基底杂岩；5.正长岩；6.片理化细粒橄榄辉长岩；7.钒钛磁铁矿； 8.辉长岩－斜长岩；9.钛磁铁辉石岩；10.角闪辉长岩；11.实测及推测地质界线；12.断层；   岩石化学特征（见表1－4）。 表1－4 攀枝花含矿岩体不同韵律层岩石化学成分组成（％）（据卢记仁等，1987修编） 韵层 样号 SiO2 TiO2 Al2O3 Cr2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO P2O5 Ⅱ J-1 41.59 4.45 10.98 0.019 6.46 10.64 0.25 6.40 12.75 2.48 J-2 42.62 5.10 10.50 0.011 4.52 11.57 0.29 6.49 10.97 3.32 Ⅰ L-1 37.94 6.90 11.84 0.002 8.41 11.38 0.22 7.74 11.35 2.20 L-2 37.54 7.25 11.14 0.003 10.63 12.24 0.23 6.50 11.45 2.16 L-3 36.86 5.35 14.34 0.008 9.90 13.50 0.19 5.82 9.44 2.08 L-4 13.90 12.45 5.79 0.022 27.56 27.20 0.31 5.01 4.35 0.38 L-5 13.43 13.00 4.57 0.009 29.01 25.72 0.33 6.88 4.15 0.26 L-6 33.38 3.05 13.82 0.003 5.43 21.34 0.15 3.73 9.70 2.04 L-7 27.04 8.25 9.26 0.003 18.30 19.35 0.26 5.91 7.95 1.06 L-8 8.47 14.95 6.04 0.017 30.16 29.80 0.32 5.23 1.90 0.42 L-9 14.75 12.00 4.75 0.011 28.00 24.93 0.30 7.36 5.85 0.19 L-10 2.49 15.25 4.40 0.011 36.10 32.89 0.36 4.86 0.68 0.22                         注：Ⅰ－下部基性超基性韵律层；Ⅱ－上部基性韵律层； 二  矿床地质特征： 主要矿体呈层状、似层状，产于辉长岩中，可划分成两个含矿带。（图1-5，图1-6，图1-7）。 上部含矿带：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60m，矿层累积平均厚18m。大部分为表外矿石和稀疏浸染状矿石。倒马坎矿段矿石平均品位：TFe24.82%、TiO27.20%、V2O50.08%。其剖面为： 上覆岩石： 顶部层状辉长岩 上矿层：   富辉石型稀疏浸染状矿层（1.75m） （Ⅰ矿体） 含稀疏浸染矿条带辉长岩（6.82m） 层状辉长岩（30m） 下矿层：   富辉石型稀疏浸染状矿层（5.07m） （Ⅱ矿体） 层状辉长岩（2.10m） 含铁层状辉长岩（表外矿）（5.75m） 富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：矿层规模大，在整个辉长岩体下部稳定分布。含矿层最厚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210m，矿层平均累计厚度130m。含矿率为65%，平均品位TFe33.23%，TiO211.63%，V2O50.30%。 该矿带自下向上可分为7个矿体：粗粒辉长岩中的浸染状矿体（Ⅸ矿体）、底部致密块状矿层（Ⅷ矿体）暗色层状辉长岩中条带状矿层（Ⅶ矿体）、稠密浸染状矿层（Ⅵ矿体）、稀疏浸染状矿层（Ⅴ矿体）、星散状矿层（Ⅳ矿体）、表外条带状矿层（Ⅲ矿体）。 图1－3攀枝花钒钛磁铁矿矿床综合柱状图（注表中碳酸盐矿物应改为硅酸盐矿物） 图1－5 攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质剖面图 1.上三叠统砂页岩；2.角闪正长岩；3.粗粒辉长岩；4.层状细粒辉长岩；5.层状含铁辉长岩；6.细粒辉长岩；7.稀疏浸染状矿体；8.稠密浸染状矿体；9.致密块状矿体；10.辉长岩层状结构；11.矿带编号；12.断层； 图1-6 兰家火矿段P15剖面图 1．表内矿；2．表外矿；3．花岗岩；4．伟晶辉长岩；5．中、细粒辉长岩； 6．中、细粒辉长岩；7．震旦系大理岩 图2-7 攀枝花——务本钡钛磁铁矿层状辉长岩体剖面图 1．下部含矿带；2．上部辉长岩；3．顶部辉长岩；4．灯影组大理岩；5．观音崖组碎屑岩；6．印支期花岗岩；7．石英闪长岩；8．侏罗系含铜红层组合；9．断层   三   矿体特征 1 矿石物质成分： 按矿物共生组合及产出特点划分，矿石中的矿物成分有以下几种自然组合： 金属矿物：钒钛磁铁矿组合：钛磁铁矿、钛铁晶石、钛铁矿、尖晶石。 硫化物组合：磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿。 氧化带矿物组合：磁赤铁矿、假象赤铁矿、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：次闪石（透闪石）、绿泥石、蛇纹石等。 矿石中有用组分为铁、钛、钒、锰、钴、镍、铜、钪和铂族元素等。钒主要赋存在钛磁铁矿中。锰以类质同象存在于钛铁矿、钛磁铁矿和脉石矿物中。钪以类质同象方式取代普通辉石、钛角闪石、黑云母和钛铁矿中的Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+。钴、镍、铜以独立矿物形式为主，类质同象次之。铂族元素的含量随矿石品位增高而增高，其中Pt、Os和Ru见有独立矿物。 2 矿石结构构造： 常见的结构有嵌晶包铁结构，海绵陨铁结构、固溶体分离结构等。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（见照片1-8，图1－9）。 照片1－8 块状钛磁铁矿矿石 图1-10  矿石结构图 攀枝花Ｆ－11'-9浸染状矿石放大倍数10×20 格状结构                                半自形、它形粒间结构 由固溶体分解作用形成的钛铁矿（白色）沿磁铁矿                 铁磁铁矿（黑色）呈半自形、它形分布在早期结 （黑灰色）［111］裂理分布呈格状。                             硅酸盐矿物粒间                              四  矿床成因探讨 1攀枝花钒钛磁铁矿矿床的形成并不局限于一种成因,而是多种成矿作用综合的结果. 2 攀枝花式钒钛磁铁矿严格受海西早期形成的古裂谷构造控制。这种构造条件和环境不，仅提供岩浆上侵的通道和侵位空间，而且使得岩浆分异成岩成矿具备相对宁静的条件。 3 含矿层状基性—超基性岩，是由碱质玄武岩浆分异演化派生而成的贫硅高铝高钙碱性的铁质（和贫铁质）基性超基性岩，富含TiO2，辉石以单斜辉石为主。 4 磁场位转换（航空磁测资料→垂直磁化异常）更与地质体吻合。 5 基性、基性—超基性岩体两种岩相，均具韵律式变化规律，即自上而下基性程度和含矿性增高的韵律变化，并形成了多旋回的韵律式结构，钒钛磁铁矿层均赋于各韵律层的下部和底部。 6 攀枝花式钒钛磁铁矿属海西期与富铁基性、超有关的Fe、Ti、V、PGE成矿系列。其含矿性的变异特点是：自下而上形成了含铬、铂钒钛磁铁矿—钒钛磁铁矿—以钛铁矿为主的成矿序列。 7据矿体形态、产状、矿石组构、组分及地球化学特征,将攀枝花铁矿床成岩成矿过程分为四个期次：成岩期、主成矿期、次成矿期和表生期。 五   找矿意义 我国目前正处于经济发展的关键时期，对各种资源的需求量特别的大，尤其是钢铁，铁矿石的需求缺口也更为突出。因此，摸清这一区域的资源潜力情况，对指导我国钢铁工业的可持续发展具有重要意义。而攀枝花钒钛磁铁矿的发现以及进一步的开采，为我国寻找钒钛磁铁矿拓展了视野，也将会大大缓解我国铁矿资源不足的紧张形势。