巖漿礦床實習報告(四川攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床).docx

礦床學實習報告礦床類型：巖漿礦床典型礦床：四川攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床班級：020151姓名：崔勇輝實習日期：2017.09.291、 礦床地質背景簡介1、 大地構造位置四川省攀枝花釩鈦磁鐵礦床位于攀枝花境內，在四川省渡口市東北12Km處，是我國最大的釩鈦磁鐵礦床。大地構造位置屬揚子準地臺康滇地軸中段西緣的安寧河深大斷裂帶上，西鄰麗江臺緣坳陷北段，西南接滇中坳陷，該區(qū)域巖漿活動非常活躍，構造極其復雜，是我國非常重要的巖漿-構造帶。(如圖1中方框內) 2、區(qū)域主要地層、巖漿巖、構造（1）地層區(qū)內中元古界、古生界、中生界及新生界地層均有出露，最古老的地層為上震旦系，分兩層，下部是蛇紋石化大理巖；上部是透輝石和透輝石大理巖互層。上三疊紀底層在本區(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，不整合覆于老地層之上?；诪橄略糯缙诘拿滓兹?，主要巖性為斜長角閃巖以及角礫狀混合巖，夾少量的變粒巖；圍巖地層為震旦系寒圖1 (據 25萬綜合) 武系一套陸表海沉積1，下部為觀音崖組砂巖以及片巖，分布較少，上部主要為燈影組白云巖、夾硅質條帶的白云巖，呈斷層接觸于基底地層之上。礦區(qū)缺失寒武系石炭系的地層，推測是由于基底地層的抬升，導致了寒武石炭系地層變薄至消失2，晚二疊世由于裂谷中裂隙構造發(fā)育到達頂峰，形成以峨眉山玄武巖為主的大陸溢流相火山巖，以及研究區(qū)層狀含礦輝長巖體。在晚三疊世-晚侏羅世的裂陷盆地中，堆積了厚度巨大的陸相類磨拉石含煤建造，在礦區(qū)中主要以丙南組（T3b）和大蕎地組（T3d）為代表，主要巖性為砂巖、礫巖以及上部的頁巖和含煤層。而到第三系主要為薄層砂頁巖沉積，厚度巨大。3（2）巖漿巖該區(qū)位于康滇構造-巖漿帶上，區(qū)內巖漿巖十分發(fā)育，呈南北向分布于地軸內，形成四川省內著名的巖漿雜巖帶4。 侵入巖主要分布于含礦巖體以及研究區(qū)兩側的正長巖。含礦輝長巖體呈北北東南南西向展布，與上部（西側）及東北端與三疊系地層及部分正長巖呈斷層接觸，與下部（南東側）與震旦系燈影組地層呈侵入接觸，西部局部地段見有角閃正長巖穿插于輝長巖體之中，東南側局部見花崗巖與輝長巖產生同化混染作用。礦體賦存于輝長巖體中部及下部，呈層狀、似層狀、條帶狀產出，產狀與巖體原生流層產狀一致。正長巖體呈巖墻產出，分布于礦區(qū)輝長巖體的東西兩側。巖石類型主要有角閃正長巖、石英正長巖、正 長斑巖等，組成礦物以微斜長石為主，少量鉀長石、酸性斜長石，石英和角閃石分布不均勻。蝕變產生的礦物主要有高嶺土、綠泥石等。 火山巖區(qū)內火山巖主要以晚二疊世峨眉山玄武巖為代表。具有分布廣，厚度大等特點，分布于北側和西側，與含礦巖體以及堿性巖體共生，一般以斷層接觸于茅口灰?guī)r之上，又被三疊系丙南組所覆蓋。根據前人在攀西的研究資料可以看出含礦巖體和峨眉山玄武巖在時間及空間上有密切的聯(lián)系，大部分學者認為 攀西基性-超基性巖體（包括本區(qū)含礦巖體）與峨眉山玄武巖應該為巖漿演化過程中的同源異相的產物。（3）構造區(qū)內以南北向構造占主導地位，其次為東西向構造。南北向構造在區(qū)內為一系列南北向或近于南北 向斷裂或斷裂帶及南北向褶皺組成，同時也發(fā)育一系列北北東向、北北西向剪切斷裂，由它們構成南北構造帶。這個構造帶發(fā)生于晉寧期，經歷了澄江期、加里東期、華力西期、印支期和燕山期等，形成了一個以褶皺及沖斷裂為主的南北向先張后壓構造帶。這個構造帶斷裂主要有金河-箐河斷裂、攀枝花斷 裂、昔格達-元謀深大斷裂、安寧河斷裂等。巖體內部層狀構造明顯，不同成分礦物構成的淺色巖與暗色巖相互更疊交錯，層之間為過渡關系。原生層狀構造與圍巖產狀一致，硅酸鹽礦物均作線狀平行排列。二、礦床地質特征1、礦床地質概況攀枝花礦體產在輝長巖中，輝長巖體為一盆狀侵入體，大致整合地侵入于震旦紀燈影組白云質灰?guī)r中(圖2，據李文臣) 。礦床向北西傾斜，呈單斜狀（實為務本-攀枝花巖盆狀巖體的東南部分）。含礦巖體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向斷裂控制。(1) 巖體特征 含礦巖體的巖槳分異作用明顯已知巖體自上而下主要由輝長巖帶、底部含礦帶和邊緣相帶組成。輝長巖帶由淺色輝長巖層、富磷灰石層和暗 色流狀輝長巖層組成。淺色輝長巖以淺色礦物為主，夾稀疏的暗色礦物條帶，偶見磁鐵礦薄層，流層不明顯。富磷灰石層分布于巖體中部，以含鐵輝長巖為主，夾稀疏浸染狀礦石，磷灰石含量高達5一10%。暗色流狀輝長巖位于下部，流層清晰，由暗色礦物聚集成致密的條帶，間夾含鐵輝長巖薄層和釩鈦磁鐵礦礦條。向下過渡為底部含礦帶。 底部含礦帶是主要賦礦層位，見浸染型礦體和致密塊狀型礦體，有流層狀輝長巖、粗粒輝長巖、細粒輝長巖夾層。最底部見一層穩(wěn)定的偉晶輝長巖帶。邊緣相帶位于巖體底部，以細粒輝長巖為主，巖性均一，厚度不等，無明顯的分帶和韻律構造。巖石的色調較深，暗色礦物和斜長石分別富集，沿流動方向斷續(xù)分布形成條紋。流面產狀與圍巖接觸面一致，顯示原始侵位特點，與圍巖混染甚微。巖體具明顯的原生層狀構造 巖體系由不同礦物或深淺色巖石相互更替而成。原生層狀構造與巖體分布方向、圍巖產狀一致。自上而下，巖體之層狀構造愈加明顯。巖石中硅酸鹽礦物常作線狀平行排列，鐵、鈦礦物的分布和含量，與暗色巖層有關。(2)實習觀察手標本特征圖3輝長巖（粗粒）手標本號：PZH-3描述：巖石整體為灰黑色，夾白色。塊狀構造，輝石和斜長石均為半自形粒狀，且粒度近似相近，相互穿插不規(guī)律排列，故為輝長結構。巖石主要由長石和輝石組成，輝石占60%，長石占40%左右。見長石中包裹有細小輝石，故推測長石形成比較晚。判斷該巖石屬于下部暗色流層狀輝長巖相帶。圖4角閃正長巖手標本號：PZH-1描述：巖石整體呈灰白色，夾黑色，褐色。塊狀構造，礦物結晶粒度大小在4-8mm左右，為中粗粒結構。巖石主要由鉀長石，斜長石，角閃石組成，鉀長石含量占60%左右，斜長石占20%，角閃石占20%左右。鉀長石為肉紅色，但是顏色很淺，推測其中含氧化鐵。見兩組節(jié)理，夾角近90度。角閃石為黑色，長柱狀，兩組節(jié)理，夾角在60度左右。圖5輝長巖(細粒)手標本號：PZH-7描述：巖石整體為灰黑色，塊狀構造，礦物結晶粒度在1-2mm左右，為細粒結構。巖石主要由輝石和斜長石組成，輝石含量在45%左右，斜長石含量在55%左右。巖石上見似層狀的礦物分布，但是見礦物可跨層，故推斷為地下水長時間浸濕結果，該巖石推測為巖體的邊緣帶。2、礦體特征（形態(tài)、規(guī)模、分布等）攀枝花釩鈦磁鐵礦屬巖漿晚期結晶分異礦床，礦體產在輝長巖中，輝長巖是含礦母巖，呈北東到南西展布。長約19 km，寬約2 km，礦體產狀與輝長巖一致，呈似層狀單斜產出，傾向北西，傾角4060底部含礦層厚60-500m，由各種類型釩鈦磁鐵礦礦石組成，夾有層狀暗色輝長巖。3、礦石特征(1)礦石類型按結構構造分，主要有致密塊狀型礦石和浸染型礦石，還有半氧化塊狀礦石。(2)礦石組成稠密侵染狀磁鐵礦（圖6）：礦石礦物為磁鐵礦，含量80%，見少部分氧化為褐鐵礦（圖七），在礦石表面呈紅褐色。磁鐵礦為黑色，細粒狀集合體，截面半徑在0.4-1mm左右，強烈反光，金屬光澤。脈石礦物多為輝石，含量約在20%，為黑色，短柱狀，大小不一，有粒度小的輝石，截面直徑在0.5-1mm左右，也見粒度較大的輝石，長0.5mm，截面直徑2mm。反光不明顯，相比于磁鐵礦較暗。 圖6稠密侵染狀磁鐵礦 圖7部分氧化的褐鐵礦半氧化塊狀礦石（圖8）：礦石礦物為磁鐵礦、褐鐵礦，磁鐵礦含量約60%，氧化產物褐鐵礦含量30%左右。脈石礦物有蛇紋石，為綠色，摸起來手打滑。推測脈石礦物還有輝石，橄欖石，因為見其后期變質礦物。脈石礦物含量總共約占10%。圖8半氧化塊狀礦石（3）礦石結構構造稠密侵染狀磁鐵礦中磁鐵礦呈半自形粒狀集合體，其形狀不穩(wěn)定，粒度小于5mm，多呈星散狀均勻分布，為稠密侵染狀構造。輝石呈半自形粒狀，磁鐵礦粒度均勻，一般粒徑0.4-1m m，自形程度較差，晶出時間較晚。半氧化塊狀礦石為塊狀構造，殘余磁鐵礦呈半自形粒狀集合體，粒度多在0.4-1mm之間，為細粒結構。另據礦床學實習指導書，礦石還常見嵌晶包鐵結構，海綿隕鐵結構，固溶體分離結構，格狀結構，等。礦石構造有致密塊狀，稀疏侵染狀，條帶狀等構造。三、成礦分析1、成礦條件（1）物質來源、運移介質及沉淀場所巖漿是巖漿礦床成礦物質的主要來源和載體，在區(qū)域上，攀枝花釩鈦磁鐵礦成礦帶位于地幔隆起帶上。由于上地幔的長期上隆、釋壓，降低了幔巖的熔點，使其部分熔融。礦區(qū)磁黃鐵礦硫同位素顯示幔源特征。地幔巖部分熔融的結果，形成深部巖漿房中的熔融體。地幔生成的巖漿，因密度較小上升聚集于莫霍面附近，形成深部巖漿房進入深部巖漿房中的巖漿，壓力降低，溫度下降。在氧逸度較高的條件下，相對寧靜環(huán)境的裂谷，對巖漿房中液態(tài)熔漿的熔離作用和重力分異作用極為有利。由于基性、基性巖漿的粘度小，因此有利于巖漿的活動和分異，同時有利于分散在巖漿中的成礦元素富集，在長期相對寧靜的深部巖漿房中，熔離作用進行得比較充分，使鐵、欽氧化物析離出來。由于礦漿、硅酸鹽熔漿的密度差，使富鐵礦漿下沉于巖漿房的底部5。(圖9，據李文臣)（2）運移通道及成礦動力主要有南北向的安寧河大斷裂、昔格達元謀大斷裂、近北東向的攀枝花斷裂帶為巖漿的上升提供了通道，由于安寧河斷裂帶的間歇性活動，壓力梯度驅使熔漿脈動上升至地殼淺 部的熔巖空間; 巖漿、礦漿的分別侵入，形成了層狀輝長巖(礦)體和致密塊狀型礦體。后期安寧河斷裂帶的活動，使深淵巖漿房底部富鐵礦漿上升，形成致密塊狀型礦體。2、有用礦物的形成和堆積成礦的原因及作用液態(tài)幔源巖漿脈動式涌入巖漿房，在溫度、壓力達到一定的條件下，由于礦物比重差異，使液態(tài)巖漿產生重力分異和結晶分異，比重大的礦物鈦鐵礦、鈦磁鐵礦、鈦鐵晶石等富集于底部成礦。每一次巖漿的灌入，都產生底部為比重大的釩鈦磁鐵礦。3、總結攀枝花大型釩鈦磁鐵礦礦床，是在相對穩(wěn)定和有利的裂谷環(huán)境中，巖漿分異作用的產物。 地慢上隆和深大斷裂釋壓引起的地幔部分熔融，生成了原始玄武巖漿。在深部巖漿房中，含高F e、T i、P、F和揮發(fā)組分等的熔漿，在熔離作用下使部分鐵質以富礦漿形式析離出來。 安寧河斷裂的間歇性活動，使含鐵硅酸鹽熔漿和礦漿分別上升，形成浸染型和致密塊狀型兩 種類型的礦體。四、參考文獻1夏斌，劉紅英，張玉泉. 攀西古裂谷鈉質堿性鋯石SHRIMP U-Pb 年齡及地質意義J大地構造與成礦學，20