Ⅰ岩浆矿床

1矿例1四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床四川攀（枝花）一西（昌）地区是我国钒钛磁铁矿矿床的重要产区。含矿基性岩体主要分布于北自冕宁向南经西昌、米易、攀枝花（渡口）到云南牟定，构成南北长300km，东西宽10-30km，断续分布的钒钛磁铁矿带（图1-1）。到目前为止，发现含矿岩体25个，其中攀枝花、白马、太和、红格等四个岩体赋存有大型钒钛磁铁矿矿床。攀枝花矿区位于四川渡口市东北约12km，为一规模巨大的岩浆型钒钛磁铁矿矿床。1区域地质特征在区域构造上成矿带位于川滇南北向构造带中段的安宁河断裂构造带附近。含矿基性、超基性岩严格受深大断裂的控制，绝大多数都产于安宁河断裂带西侧与昔格达断裂所限的狭长带内，呈南北向断续出露，构成岩带。区内地层由老到新分别为：（1）太古宙末到早元古代康定群：康定群是“康定杂岩”的主体部分，由中－深变质程度的变质岩和有关混合岩组成。其主要岩类为斜长角闪岩，其原岩大多为基性岩类。（2）中晚元古代会理群（昆阳群）：同位素年龄为800-1700Ma。盐边群、登相营群和会理群时代大致相当，主要由板岩、千枚岩、砂板岩、变玄岩组成。总厚度达15000m。（3）晚元古代震旦系（600-800Ma）：主要为中酸性火山岩建造及火山碎屑沉积岩建造，其中晚震旦世地层在隆起带从下向上依次为：列古六组：大陆冰川沉积和砾岩、砂页岩、泥灰岩、灰岩组合；灯影组：块状白云石大理岩夹硅质条带组合。总厚度大于3000m。（4）古生代沉积：为早二叠世的碎屑岩、碳酸盐岩和晚二叠世的大规模玄武岩。厚度为200-600m。（5）晚三叠世西南组陆相紫红色砂砾岩夹泥岩建造，厚度达280m。攀西地区基性超基性岩体可分为七个主要类型：（1）纯橄岩-方辉辉橄岩型岩体全遭蛇纹石化。产有铁镍磁铁矿矿体。（2）角闪橄榄岩-角闪辉石岩-辉长岩型：岩体分异良好，以超基性岩相为主，富含角闪石。伴生有以铜、镍、铂元素为主矿化。（3）二辉橄榄岩-二辉橄辉岩-二辉辉石岩-辉长岩型：岩体以超基性岩相为主，伴生矿化是铜、镍、铂和铬。（4）单辉橄榄岩-单辉橄辉岩-单辉辉石岩-辉长岩型：是本区重要的含钒钛磁铁矿矿床的基性超基性岩体类型，如红格、新街等含矿岩体。该类型岩体规模较大，一般大于3km2,，大者可达100km2以上。岩体具明显分异现象，形成自下而上由超基性到基性的一套连续分异的典型层状岩体。岩体上部岩相常出现碱性岩脉，在区域分布上也常与碱性岩体相伴产出。组成岩体的辉石为单斜辉石，斜方辉石偶见或缺失。（5）辉长岩型：也是本区重要的含钒钛磁铁矿矿床的岩体类型，如攀枝花、白马、太和等含矿岩体岩相单一，都是辉长岩。在分异良好的辉长岩体中具有明显的层状构造。组成岩体的辉石几乎全为单斜辉石，斜方辉石仅在局部产出。（6）辉绿岩-辉绿辉长岩型：岩相单一，不具分异现象，规模大。岩体常被后期碱、中2酸性侵入岩所破坏，含矿性差。（7）碱性超基性岩型（透辉石-霓霞透辉石岩-角闪岩型）。成岩时代：以往一般认为含钒钛磁铁矿层状基性、超基性岩体的时代属海西期。袁海华（1981）对本区攀枝花、红格、太和、白马等岩体的全岩和单矿物辉石、角闪石、黑云母、斜长石等做了两条K-Ar法等时线，其年龄为338.73±0.90Ma和382.19±13.02Ma，据此认为属海西期产物。袁海华等（1985）后来又测得红格层状辉长岩Rb-Sr全岩等时年龄值为566.86±56.99Ma和343.48±65.99Ma，认为该岩体是加里东和海西先后两期形成的。其中海西期为主要的侵入期，如巨大的层状岩体的形成时代为343Ma。卢纪仁、陈启桐（1983，1984）以及中国地质科学院地质矿产研究所、四川地质局106地质队（1986）对红格、攀枝花的部分样品用K-Ar法测定年龄为483.05Ma，攀枝花岩体Ⅲ矿带辉长岩中斜长石为577.31和645.83Ma；红格岩体路枯北矿辉石岩含矿带的辉石为498.75和483.19Ma。他们认为500Ma3左右的年龄值是较可信的。2矿床地质特征矿区出露的老地层为上震旦统，该层下部为镁橄榄石蛇纹石化大理岩，上部为透辉石岩和透辉石大理岩的互层。上三叠统最发育，包括紫色层和大荞地含煤层，分布于矿区西北部和北部。与含矿岩体呈断层接触。攀枝花含矿辉长岩体出露面积为30km2,沿北东30°方向延长（图1-2），大致整合地侵入在上震旦统灯影组白云质灰岩中，倾向北西，倾角一般为50°-60°，厚度达2000m。矿区自东北向西南可分为朱家包包、蓝家火山、尖包包、倒马坎、公山、弄弄坪、纳拉箐7个矿段，其中朱家包包、蓝家火山和尖包包三个矿段矿体厚、矿石质量好，是目前主要开采对象。辉长岩体的主要特征是岩体原生层状构造明显，岩浆分异作用清晰，矿物成分相似，且有明显的变化规律。岩体原生层状构造由浅色岩石与暗色岩石相互更替而成。各种岩石之间均为过渡关系。原生层状构造和岩体的分布方向和围岩的产状一致。含矿辉长岩浆分异作用清晰，自下而上矿物成分和岩性的变化可分为五个岩相带和几个4矿化带。主要含矿部位在岩相带下部，它是岩相带内基性程度最高的部位，矿石常为辉长岩夹橄榄岩或橄榄岩型。（1）底部边缘带：该带以暗色细粒辉长岩为主，含矿性差，厚度变化大为10-300m。（2）下部暗色层状辉长岩含矿带：包括Ⅸ、Ⅷ、Ⅶ三个矿带，厚60-520m。Ⅸ含矿带：由粗粒辉长岩型浸染状矿石组成，变化较大；Ⅷ含矿带：以致密块状矿石为主，夹浸染状矿石，夹石很少，矿石品位高，厚3-40m；Ⅶ含矿带：为暗色层状辉长岩中条带状矿层，以暗色中－粗粒辉长岩为主，夹有若干条带状和薄层稠密浸染状矿石。矿石中富含硫化物。矿层厚5-20m。（3）中部暗色层状辉长岩相带：其中包含Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ等四个含矿带。厚166-600m。Ⅵ含矿带：主要由稠密浸染状矿石组成，夹有部分稀疏浸染状矿石和薄层暗色层状辉长岩。厚30-60m。Ⅴ含矿带：主要由稀疏浸染状矿石、星散浸染状矿石和层状辉长岩互层组成。Ⅳ含矿带：主要由星散浸染状矿石及层状辉长岩互层组成，有时夹少量稠密浸染状矿条。Ⅲ含矿带：以层状辉长岩为主，夹稀疏浸染状矿条及含铁辉长岩，后者一般厚2-3m，与下部矿带呈渐变过渡。（4）顶部层状辉长岩相带：其中包含Ⅱ、Ⅰ两个含矿带，都由层状辉长岩和稀疏浸染状矿石组成，含矿层厚6-20m，而岩相带厚10-120m。（5）顶部层状辉长岩相带：含矿性差，厚500-15000m。上述含矿带和矿体都呈层状、似层状(图1-3)，其中Ⅷ、Ⅵ含矿层是主要矿体。攀枝花含矿辉长岩体的另一个特征是具有韵律层构造。韵律层构造在矿物成分和含量的一般变化规律是：从上到下斜长石成分基性程度逐渐增高，在岩体上部An=40-57，向下至底部为An=59-67；橄榄石、辉石含量则逐渐增加，从而导致岩石基性程度逐渐升高的韵律式变化。韵律性表现在岩石和矿石构造上也很明显。在岩体或韵律层上部，由于金属矿物含量较少，岩石和矿石一般呈稀疏浸染状构造或条带状构造；到下部，由于金属矿物增多，变为稠密浸染或条带状构造，直到形成块状构造。在矿石结构方面，韵律层下部岩石一般为嵌晶结构，即由脉石矿物包裹自形铁钛氧化物5构成；韵律层上部岩石铁、钛氧化物都在辉石、斜长石粒间呈填隙状产出，构成填隙结构。往下，铁钛氧化物含量增多，到岩体或韵律层下部，有时彼此连成一片，过渡为海绵陨铁结构。3矿石物质成分矿石主要金属矿物有钛磁铁矿、钛铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石，次有磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛赤铁矿等。此外还有少量磁黄铁矿、黄铜矿和镍黄铁矿。全矿区铁品位（TFe）为25%-47.5%。钛磁铁矿中普遍含钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜；硫化物中则含钴、镍、铜、铂族、硒、碲。其主要有益组分的赋存状态如下：TiO2主要赋存于钛磁铁矿、钛铁矿中。钛磁铁矿中TiO2占总量的1/2-2/3，主要以钛铁晶石和片晶状钛铁矿等包裹体形式产出；钛铁矿中的TiO2占总量的1/3-1/2，以粒状钛铁矿形式产出。TiO2在矿石中的含量随铁品位的增高而增高。V2O5一般赋存于钛磁铁矿中。随着矿石含铁量的增加，V2O5含量相应增加。Cr2O3随岩石基性程度增高含量也有所增加。除极少呈铬铁矿和铬尖晶石出现外，主要以类质同像赋存于钛磁铁矿中。钴、镍、铜有两种赋存状态：一部分呈现独立矿物赋存于硫化物中，如镍黄铁矿、硫钴矿-硫镍钴矿、黄铜矿等；另一部分以类质同像存在于钛磁铁矿中。铂、钯等铂族元素，除了极少量赋存于砷铂矿、硫锇钌矿外，主要以类质同像赋存于硫化物中。一些主在有用组分的含量见表1-1：表1-1攀枝花矿床矿石有用组分的品位4矿床成因综合以上分析，攀枝花钒钛磁铁矿矿床属晚期岩浆结晶分异型矿床，在岩浆结晶分异过程中，重力分异起了主导作用。附：实习内容标本：1、蛇纹石化大理岩；2、流层状细粒辉长岩（底部边缘带①）；3、粗粒－伟晶辉长岩（下部带②）；4、粗粒块状钒钛磁铁矿高品位矿石（Ⅷ矿带）；65、中－细粒板状钒钛磁铁矿高品位矿石（Ⅶ矿带）；6、致密浸染状钒钛磁铁矿低品位矿石（Ⅵ矿带）；7、稀疏浸染状钒钛磁铁矿低品位矿石（Ⅴ矿带）；8、辉长岩含铜、钴黄钛矿石（Ⅳ矿带）；9、流层状中粒辉长岩（顶部带⑤）。薄片：1、粗粒伟晶辉长岩；2、稀疏浸染状钒钛磁铁矿石；光片：1、粗粒块状钒钛磁铁矿石；2、致密浸染状钒磁铁矿矿石。实习要求：1、了解区域地质背景；2、观察图件、标本、了解岩体韵律特点和矿带划分；3、了解矿床产出的围岩性质、部位、形态、产状、大小及与围岩的关系；4、了解矿石矿物成分、结构构造（早期岩浆矿床的嵌晶结构，晚期岩浆矿床的海绵陨结构）；5、归纳晚期岩浆矿床的几点标志。7矿例2甘肃金川（白家嘴子）镍矿床1区域地质特征矿床位于阿拉善台隆西南边缘隆起，其北为台隆内部地区，南为祁连褶皱系走廊过渡带。阿拉善西南边缘隆起发育的主要地层为前寒武系，在山前凹陷或山间盆地中分布着少量与山势走向相一致的泥盆系陆相、下石炭统浅海－滨海相、上石炭统－二叠系及侏罗系一第三系陆相地层。古元古界呈北西向带状分布于边缘隆起的北部，其下部由白家嘴子组角砾-均质混合岩、黑云母斜长片麻岩、大理岩、条痕-均质混合岩、绿泥石英片岩组成；上部由塔马子沟组云母石英片岩、泥灰质片岩、黑云母片麻岩、绿泥石英片岩和不纯大理岩组成。前者属复理石建造，后者属碎屑岩-碳酸盐建造形成的深变质岩。两组之间为不整合或假整合接触。侵入塔马子沟组的白色伟晶花岗岩的同位素（K-Ar法）年龄为1719Ma。新元古界遍布整个边缘隆起，展布方向也与边缘隆起基本一致，由下部墩子沟群（相当于蓟县－长城系）变砾岩、长石石英砂岩、石英岩、钙质砂岩和结晶硅质灰岩组成，上部由孩母山群（相当于震旦系）含砾千枚岩、变质粉砂岩、泥质灰岩、钙质千枚岩和千枚状灰岩等组成，均属海进层序滨海-浅海相碎屑岩-碳酸盐建造。两群之间为不整合或断层接触。古元古界为倾向南西的单斜构造，新元古界为一复式背斜，少量上古生界、中生界、新生界均呈单斜层产出。区域构造线方向西部呈北西向，东部呈东西向，多呈线状褶皱。平行于构造方向的逆断层发育，以分布于边缘隆起南北两侧的深断裂为代表，二者相向倾斜，倾角67°-70°。靠近深8断裂的同向逆断层及其它方向的次级断裂发育，形成两个大的断裂带。白家嘴子含镍岩体即沿北侧深断裂的次级断裂侵入于古元界白家嘴子组变质岩系中。2矿床地质特征白家嘴子含矿体呈北西向展布，全长6km，厚数十米至300余米，倾斜延伸数百至千米以上，呈岩墙状产出。受北东东向扭性断层的影响，岩体被分割为四段，由西向东依序被称为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ矿区（图2-1），其中以Ⅱ区岩体最长，约3km，Ⅰ、Ⅳ区岩体各长1km余，Ⅲ区岩体最短，仅数百米。岩体形态受断裂性质的控制，以扭性为主的地段，岩体向下延伸较大，呈板状，如图2-2，3所示；以张性为主地段延伸较小，呈楔形、漏斗形。前者分异程度差，后者分异好。白家嘴子含镍超基性岩体为复式侵入体。不同期次岩浆形成的岩石粒度有明显差异，并且各自形成一定的岩相，主要由中细粒、中粗粒、中粒三种粒度岩石组成。中细粒岩石中橄榄石粒径为0.25-5.10mm，平均1.41mm，占岩体体积的25.3%，主