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1、攀枝花钒钛磁铁矿矿床成因浅析 姓名：张力夹学号：20121002180班号：021132目录一.成矿背景31.产出大地构造位置32.区域地层地层、构造、岩浆概略3二.矿床地质特征41.矿区地质41.1 地层41.2岩浆岩41.3 构造52.矿体地质52.1顶部浅色流层状辉长岩相带52.2上部层状辉长岩相带52.3下部暗色流层状辉长岩相带62.4矿岩相带（62.5晶辉长岩岩相带62.6边缘岩63.矿石地质71）稠密侵染状磁铁矿72）辉石矿（围岩）73）含星点状黄铁矿辉长岩74）粗粒辉长岩（围岩）85）细粒辉长岩(围岩)8三.矿床成矿条件分析9四.成矿作用浅析10参考文献12一.成矿背景1.产出大
2、地构造位置 研究区处于康滇地轴中段的攀西古裂谷带（图 1），该带孕育于加里东期，发生于华力西期，发展于印支期燕山期，消亡于燕山期。该区域岩浆活动非常活跃，构造极其复杂，是我国非常重要的岩浆构造带。 图 1 攀西大地构造位置图(图 a)和研究区地质简图(图 b)(据 25 万综合) 1-昔格达组；2-益门组；3-上煤组；4-大荞地组；5-炳南组；6-峨眉山玄武岩组；7-茅口组；8-灯影组；9-观音崖组；10-大田组上段；11-华力西期辉长岩；12-石英正长岩；13-正长岩；14-煌斑岩；15-逆断层；16-正断层；17-地层界线；18-河流；19-市；20-研究区 2.区域地层地层、构造、岩浆概
3、略 区内中元古界、古生界、中生界及新生界地层均有出露。按岩石组合特征,区内岩体类型可划分为基性一超基性岩体、基性岩体和超基性岩体3种。攀枝花岩体属于基性岩体,主要由辉长岩和少量橄长岩、斜长岩组成。岩体内斜长石、辉石等矿物呈定向排列,具流状构造。岩体群的分布,仅限于康滇地轴隆起带上,严格受南北向断裂带控制。隆起带是成犷带的展布、定向和定带的一级控制构造。隆起带轴部的古裂谷带控制着铁矿带的分布。含矿层状杂岩体均位于轴部裂谷带内超过这一范围则无含矿岩体产出。 二.矿床地质特征1.矿区地质1.1 地层 区内中元古界、古生界、中生界及新生界地层均有出露。基底为下元古代早期的米易群，主要岩性为斜长角闪岩以
4、及角砾状混合岩，夹少量的变粒岩；围岩地层为震旦系寒武系一套陆表海沉积4，下部为观音崖组砂岩以及片岩，分布较少，上部主要为灯影组白云岩、夹硅质条带的白云岩，呈断层接触于基底地层.1.2岩浆岩 该区位于康滇构造-岩浆带上，区内岩浆岩十分发育，呈南北向分布于地轴内，形成四川省内著名的岩浆杂岩带。1.2.1 侵入岩 主要分布于含矿岩体以及研究区两侧的正长岩。含矿辉长岩体呈北北东南南西向展布，与上部（西侧）及东北端与三叠系地层及部分正长岩呈断层接触，与下部（南东侧）与震旦系灯影组地层呈侵入接触，西部局部地段见有角闪正长岩穿插于辉长岩体之中，东南侧局部见花岗岩与辉长岩产生同化混染作用。矿体赋存于辉长岩体中
5、部及下部，呈层状、似层状、条带状产出，产状与岩体原生流层产状一致。正长岩体呈岩墙产出，分布于矿区辉长岩体的东西两侧。岩石类型主要有角闪正长岩、石英正长岩、正长斑岩等，组成矿物以微斜长石为主，少量钾长石、酸性斜长石，石英和角闪石分布不均匀。蚀变产生的矿物主要有高岭土、绿泥石等。1.2.2 火山岩 区内火山岩主要以晚二叠世峨眉山玄武岩为代表。具有分布广，厚度大等特点，分布于北侧和西侧，与含矿岩体以及碱性岩体共生，一般以断层接触于茅口灰岩之上，又被三叠系丙南组所覆盖。根据前人在攀西的研究资料可以看出含矿岩体和峨眉山玄武岩在时间及空间上有密切的联系9-12，大部分学者认为攀西基性-超基性岩体（包括本区
6、含矿岩体）与峨眉山玄武岩应该为岩浆演化过程中的同源异相的产物14。 1.3 构造 区内以南北向构造占主导地位，其次为东西向构造。南北向构造在区内为一系列南北向或近于南北向断裂或断裂带及南北向褶皱组成，同时也发育一系列北北东向、北北西向剪切断裂，由它们构成南北构造带。这个构造带发生于晋宁期，经历了澄江期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期等，形成了一个以褶皱及冲断裂为主的南北向先张后压构造带。这个构造带断裂主要有金河-箐河断裂、攀枝花断裂、昔格达-元谋深大断裂、安宁河断裂等。2.矿体地质 攀枝花赋矿层状基性岩体根据其岩石特征组合、矿物组合、结构、构造及矿化特征，大致划分 6 个岩相带4 个含矿层
7、（图 2）。 2.1顶部浅色流层状辉长岩相带（厚度 5001500m），以基性斜长石为主（一般大于 50，部分达 75以上）,辉石次之，橄榄石、角闪石、磷灰石、铁钛氧化物少量，灰至深灰色，中粒结构，流层状构造（浅色条带密集）。上部有部分块状辉长岩，底部有暗色条带及少量小矿条。层位较为稳定。蚀变矿物主要为次闪石、绿泥石蛇纹石等。上与三叠系地层或正长岩呈断层接触，出露不全。 2.2上部层状辉长岩相带（厚度 10120m），位于岩体中上部，以含铁辉长岩为主，夹有星散浸染状矿石组成的小矿体。层位较稳定。该带中部部分岩层富含磷灰石，一般 15%，局部可达 20。底部断续分布厚 3m 左右的斜长岩。 2.
8、3下部暗色流层状辉长岩相带（厚度 166600m），岩石呈深灰色一灰黑色，中粒结构，流层状构造。岩石矿物成分中暗色普通辉石增多（大于 50），长石减少。铁钛氧化物增多，橄榄石、角闪石少量，岩相带中暗色条带较密集。本岩相带夹有薄层含铁辉长岩及少量稀疏浸染状矿石形成的透镜状小矿条矿化差，仅局部在辉长岩中夹星浸稀浸状矿石构成薄层矿体及条带状矿体，工业价值不大。 2.4矿岩相带（厚度 60500m），为各类辉长岩型矿石及辉长岩组成，是矿床主要矿体赋存部位。该含矿岩相带总体较稳定，朱家包包矿段最厚，向南西逐渐变薄，至兰家火山矿区为 256m，到尖包包矿区变成 220m。 该岩相带按矿化特征、矿石构造及矿
9、体与岩层关系，自上而下划分 3 个含矿层，矿石品位逐渐增高。各含矿层特征是：含矿层（上部含矿层）。星散浸染状矿石与夹石互层，以星浸状矿石构成的矿体与夹石互层为主，偶夹 0.510m 的稀稠浸状矿石组成的矿条。该层较稳定，沿走向自北向南各矿段均见有，沿倾向控制深达 300m 左右无明显变化，在朱家包包矿段最厚，达 250m 以上。含矿层（中部含矿层）。星-中稠浸矿石与夹石互层，为星-中稠浸矿石组成的矿体与辉长岩互层，该层分布于整个辉长岩体，沿走向和倾向较稳定，一般 100m 左右，朱家包包矿段最厚，最大厚度超过 150m。含矿层（下部含矿层）。稠密浸染状与块状矿石组成的矿体：以稠浸块状矿石为主，
10、夹少量星稀状矿石及夹石，矿体厚大、稳定、品位高，是矿区主要矿体（原定矿带）。该层自北东向南西变薄。 2.5晶辉长岩岩相带，以星-稀浸矿为主，局部较富，为矿区最下部含矿层，工业矿体主要赋存于该岩相带的顶部。该层在太阳湾矿段较发育，厚度 0270m。 含矿层（粗-伟晶辉长岩含矿层），以星-稀浸矿为主，局部较富，矿石品位变化较大，大都与上部矿体连续，属上部矿体的一部分。 2.6边缘岩，该岩相带以细粒辉长岩为主，暗色矿物（辉石、橄榄石、角闪石）含量增多，基性斜长石减少。流层状构造发育，层位不稳定。此岩相带顶部有一层厚 3m 左右的橄榄岩或橄辉岩层。该岩相带不含工业矿体。 3.矿石地质1）稠密侵染状磁铁
11、矿 侵染状矿石，黑色块状，有磁性。磁铁矿呈星点粒状形状不规则，金属光泽，0.5mm，含量约50%部分氧化；黄铜矿:形状不规则，矿物集合体不规则分布，铜黄色，硬度5.5部分有锖色，含量5%，或含有少量长石矿物。 图2 稠密状侵染状磁铁矿 图3 辉石矿2）辉石矿（围岩） 黑色块状，不等粒结构。表面黝帘石化，辉石成黑色短柱状，有一组平行解理，大小约1cm，含量约80%；黑云母呈片状10%含有少量橄榄石。3）含星点状黄铁矿辉长岩黑色块状构造，巨斑晶结构，有磁性。斑晶辉石，黑色短柱状，截面有一组解理，大小0.5cm3cm不等，基质隐晶质含有黄铁矿，磁铁矿，方解石，斜长石。黄铁矿0.5mm黄色，星点状分布
12、，含量约15%，磁铁矿0.5mm星点状分布，金属光泽，含量25%，斜长石，白色它形，含量15%，方解石，成细脉状分布，含量5%。4）粗粒辉长岩（围岩） 灰黑色块状，斑状结构，斑晶长石成板状分布，长约23cm，可见一组解理，基质由隐晶质组成，含辉石长石。5）细粒辉长岩(围岩)黑色块状，中细粒结构，由辉石，斜长石组成。辉石，成黑色短柱状，11.5mm，含量约70%；长石，灰白色，自形差，成斑点状分布，集合体大小约510mm,其余充填于辉石空隙。 图4 含星点状黄铁矿辉长岩 图5 辉长岩（粗粒） 图6 辉长岩（细粒）三.矿床成矿条件分析1）导矿构造，主要有南北向的安宁河大断裂、昔格达元谋大断裂、近北
13、东向的攀枝花断裂带为岩浆的上升提供了通道，同时控制着基性超基性岩体的分布，控制着矿床的分布,南北向延深的康滇地轴隆起带，具有一级构造控岩控矿意义，对岩浆岩和各种内生、外生、变质矿床起了定向的作用。 南北向构造带对区内各种矿产，特别是含钒钛磁铁矿层状辉长岩杂岩体产出条件、分布规律的控制作用十分明显。主要有三方面的控制意义：南北向延深的康滇地轴隆起带，具有一级构造控岩控矿意义，对岩浆岩和各种内生、外生、变质矿床起了定向的作用；南北向的边缘深大断裂，具有二级控矿意义。对基性超基性岩体群起了定带的作用；区内基性超基性岩体沿南北向断裂呈断续带状展布，似与追踪断裂剪切拉张开裂转弯部位相吻合。这种部位对产钒
14、钛磁铁矿的辉长岩层状杂岩体起了定位作用，具有三级控矿意义。 2）岩浆岩条件，含矿岩体在时间上仅限于华里西期时段的基性超基性岩。研究区钒钛磁铁矿属于岩浆晚期矿床，岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体。由于不同成分的岩浆岩具有不同的成矿专属性，钒钛磁铁矿容易产于富铁质基性岩中。之所以出现这种情况，是由于铁镁岩浆温度较高，所含硅氧四面体少，因此岩浆的粘度比较小。由于基性、基性岩浆的粘度小，因此有利于岩浆的活动和分异，同时有利于分散在岩浆中的成矿元素富集。 3）围岩条件，“三位一体”（基性-超基性岩、灯影组白云质灰岩以及白云岩、峨眉山玄武岩)的岩性组合，是形成大型、超大型矿床必要条件。由于灯影组岩石
15、解理裂隙较为发育，当岩浆侵入或喷出的过程中，不可避免地要和周围岩石发生接触，围岩中的某些成分将通过各种方式加入到岩浆中去，从而使岩浆的成分发生改变，在研究区钒钛磁铁矿矿床中，矿化较好的基性岩体均侵位于白云质大理岩地层中，这可能是围岩中钙质的加入，促使岩浆中铁质的分异进行得比较彻底。反应方程式如下：Ca CO3+Fe Si O3Fe O+CO2+Ca Si O3，反应机理：钙将代替部分铁（镁）而形成含钙的硅酸盐，促使更多的金属脱离硅酸盐而进入熔浆，有利于岩浆的分异。四.成矿作用浅析 在华力西期裂谷构造周期性扩张背景下，液态幔源岩浆脉动式涌入岩浆房，在温度、压力达到一定的条件下，由于矿物比重差异，使液态岩浆产生重力分异和结晶分异，比重大的矿物钛铁矿、钛磁铁矿、钛铁晶石等富集于底部成矿。每一次岩浆的灌入，都产生底部为比重大的钒钛磁铁矿，上部为基性岩浆的旋回，随着 研究区成矿模式图堆积的增厚，就形成了从底到顶比重逐渐减小、含矿性逐渐变小的
