四川攀枝花

四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床攀枝花式钒钛磁铁矿位于四川西南部，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。

区域地质概况(—) 地层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。

（二）构造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。

（三）岩浆岩：1)太古代一早元古代太古代一早元古代岩浆活动强烈，早期为大规模海底火山喷溢，伴有基性、超基性岩侵入，中期为钠质花岗岩侵入，晚期为少量钾质花岗岩侵入。

火山岩赋存于康定群中，都经历了低绿片岩一角闪岩相的变质作用，且由北向南由基性到酸性，变质程度增高。

中基性火山岩在沪定以北尚有残余岩浆结构，以南已变成斜长角闪岩。

中酸性岩皆变成变粒岩、浅粒岩。

基性、超基性侵入岩在西昌一攀枝花地区有分布，岩体为呈岩株、岩盆、岩床产出的基性杂岩体及透镜状、脉状产出超基性杂岩两类，区内出露的有冕宁桂花村、米易娅口、攀枝花干塘坝等岩体。

本期基性岩属铁质岩系列，形成矿产有钒钦磁铁矿、磁铁矿;超基性岩亦属铁质岩系列，具铜镍、金及石棉、蛇纹石等矿化。

钠质花岗岩从庐定到攀枝花广泛分布，区内有磨盘山、大陆乡、大田等岩体。

多以岩枝、岩株，常由单一的石英闪长岩组成，属中酸性一弱酸性的钙一钙碱性钠质花岗岩系列。

这类岩体个别具稀上、萤石矿化。

钾质花岗岩岩体规模小、分布零星，攀西地区很少见，其主要为花岗闪长岩、二长花岗岩、普通花岗岩。

2)中元古代火山岩有赋存于会群下部河口组、通安组中的细碧岩、角斑岩、石英角斑质火山岩系，主要分布于会理地区。

会理群上部天宝山组中主要赋存有英安质凝灰熔岩，分布在德昌、会理地区。

该期基性、超基性侵入岩呈岩株、岩床、岩墙产出，有石棉、高家村顶顶、菜子园等岩体。

酸性侵入岩具代表性岩体有摩掌营花岗岩、长塘花岗岩等。

3)早震旦世火山岩有分布在西昌、米易地区的为赋存于苏雄组的流纹质火山碎屑岩、玄武岩及英安岩、沉凝灰岩、凝灰质砂岩夹玄武岩;赋存于开建桥组中的流纹质凝灰岩夹玄武岩、流纹岩与凝灰质砂岩、砾岩、沉凝灰岩等;赋存于列古六组的玄武岩、安山岩、流纹岩等、侵入岩主要有沪沽花岗岩等。

4)寒武纪一奥陶纪主要为基性、超基性侵入岩，岩体规模小，数量多，呈岩基、岩枝、岩株、岩脉产出。

出体具铜、镍、铂矿化，代表性岩体有力马河、朱布等。

5)石炭纪一二叠纪侵入岩为基性、超基性层状岩体，呈岩盆、单斜层产出。

代表性岩体有攀枝花、红格、白马、太和等，是区内钒钦磁铁矿赋存的岩体。

喷发一喷溢岩为区内广泛分布的峨嵋山玄武岩。

6)三叠纪一第三纪三叠纪有中酸性及碱性侵入体，代表性岩体有矮郎河花岗岩、磨盘山花岗岩及广泛分布的碱性岩(脉)等;白奎纪有钾质花岗岩，代表性岩体有里庄钾长花岗岩;第三纪为分布广泛、规模小的超钾质系列的金云火山岩及白榴金云火山岩等。

矿床地质特征(一)矿体特征矿床产于侵入震旦系上统大理岩中的海西期辉长岩体中,岩体长19,宽5, 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。

因受断裂切割分为朱家包包、兰家火山、尖包包、倒马坎、公山、纳拉箐6个区段。

其岩浆液体分异和结晶分异的韵律层发育,岩体层状构造清楚,出露厚度700--2500m。

自上而下可划分为5个岩带(含矿层)，9个含矿带：（1）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, 无工业矿体。

该岩带顶部与三叠系或正长岩呈断层接触。

（2）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。

有Ⅰ、Ⅱ两个矿带, 含矿率为26%。

(3) 中部暗色层状中粒辉长岩带，Ⅲ矿带产于其中，厚度160～600m，含矿率10%～20%。

（4）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，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。

有Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等5个含矿带，其中Ⅵ、Ⅷ两个矿带中的主矿体厚度各为60m，含矿率60%～78%。

该岩带与底部含矿层呈过渡关系。

（5）边缘带：以暗色细粒辉长岩为主。

厚度变化大，10—300m。

Ⅸ矿带产于其中，含矿率52%。

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。

每个韵律层自下而上其基性程度降低，含矿层(体)分别赋存在各分异次级韵律层的下部，矿体也是层状岩体的组成部分。

分异作用愈彻底，含矿组分就愈富集。

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。

该区主要矿体呈层状、似层状，产于辉长岩中，可划分成两个含矿带。

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%。

其标准剖面为：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%。

每一个矿体的结构构造各不相同，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）。

围岩蚀变：可见绿泥石化。

(二)矿石特征：1．矿物成份：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。

2.化学成份：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。

不同韵律层得岩石化学组合不同，不同的矿区岩石的矿物组分也不相同。

岩石化学特征（见表1－1）：表1－1 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）注：Ⅰ－下部基性超基性韵律层；Ⅱ－上部基性韵律层；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。

每一个矿体的结构构造各不相同，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）。

矿床成因此类型矿床属于晚期岩浆结晶分异矿床，在岩浆分异过程中，重力分异起主导作用。

攀枝花钒钛磁铁矿产出于攀西古裂谷轴部的南北向岩浆杂岩带中，裂谷的形成演化为攀枝花岩体及钒钛磁铁矿提供了物质来源和容岩容矿空间。

根据裂谷形成演化史，攀枝花岩矿体形成于弯隆一火山型裂谷阶段的拉张破裂期(P)。

该期富含铁、钛、钒、铜等物质的慢源基性一超基性岩浆沿裂谷断裂带发生大规模、多旋回、周期性线状脉动侵入，然后在间歇期相对宁静的环境下发生组分的分异富集，从而形成层状基性一超基性岩体及有关岩浆矿床。

处于地幔热点之上的深部巨大岩浆房为幔源镁铁质岩浆，为成矿提供物质来源。

重力差提供能量。

岩浆沿安宁河深大断裂侵入，在岩浆冷凝过程的晚期阶段，在矿化剂的影响下含铁钛的矿物在熔浆中较晚结晶出来。

含钒钛磁铁矿岩浆在结晶前存在分异，铁镁硅酸盐熔浆由于其密度较大而下沉，钠钙硅酸盐熔浆则上浮，由此造成两组成分物质的相对集中；同时地球化学特性相似的其他元素也随之分异。

形成攀枝花层状辉长岩体的原始岩浆首先在深部岩浆房中发生液态熔离分异，形成铁钛氧化物熔融体与硅酸盐熔融体，因密度的差异，铁钛氧化物熔融体下沉而硅酸盐熔融体相对上浮，造成原始岩浆中两种成分的相对集中，岩浆上部形成富硅酸盐熔融体，下部形成富铁钛氧化物熔融体(矿浆)。

随着构造活动的发生，岩浆房上部的富硅酸盐熔融体携带部分铁钛氧化物熔浆首先侵入围岩，由于围岩温度很低，刚侵入的岩浆迅速冷却，在内接触带上产生结晶细小的冷凝边，形成岩体底部的细晶辉长岩。

而后在相对稳定的环境中，岩浆中冷凝结晶作用自底部边缘带向上推移，岩浆中携带的铁钛氧化物熔融体因其密度大而下沉到岩浆底部边缘带上，最后结晶形成高品位铁矿。

此后，富硅酸盐岩浆逐渐结晶形成上部辉长岩体，而且在这个过程中，因岩浆的结晶分异作用，硅酸盐岩浆中的部铁钛氧化物因分异富集，在上部辉长岩体中又形成低品位磁铁矿，当深部岩浆房上部的硅酸盐熔浆侵位形成辉长岩体后，由于构造活动的再次发生，岩浆房下部的富铁钛氧化物熔融体向上运移，沿着前期侵入体中矿体与上部辉长岩或底部边缘带接触界面的薄弱带侵入，或进入尚未完全结晶的侵入岩浆中，或沿前期侵入体中的后期构造裂隙侵入，再次结晶成矿。