矿床学实习报告
典型矿床：四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床
班级：020151
姓名：崔勇辉
实习日期：2017.09.29
1、矿床地质背景简介
四川省攀枝花钒钛磁铁矿床位于攀枝花境内，在四川省渡口市东北12Km处，是我国最大的钒钛磁铁矿床。大地构造位置属扬子准地台康滇地轴中段西缘的安宁河深大断裂带上，西邻丽江台缘坳陷北段，西南接滇中坳陷，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。(如图1中方框内)
2、区域主要地层、岩浆岩、构造
（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，最古老的地层为上震旦系，分两层，下部是蛇纹石化大理岩；上部是透辉石和透辉石大理岩互层。上三叠纪底层在本区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红砂砾岩，上部为灰砂岩与黑砂页岩互层，含煤。老第三系紫红砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆于老地层之上。
基底为下元古代早期的米易，主要岩性为斜长角闪岩以及角砾状混合岩，夹少量的变粒岩；围岩地层为震旦系—寒
图1 (据under age10 years old 25万综合体育学刊) 武系一套陆表海沉积[1]，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之上。矿区缺失寒武系—石炭系的地层，推测是由于基底地层的抬升，导致了寒武—石炭系地层变薄至消失[2]，晚二叠世由于裂谷中裂隙构造发育到达顶峰，形成以峨眉山玄武岩为主的大陆溢流相火山岩，以及研究区层状含矿辉长岩体。在晚三叠世-晚侏罗世的裂陷盆地中，堆积了厚度巨大的陆相类磨拉石—含煤建造，在矿区中主要以丙南组（T3b）和大荞地组（T 3d）为代表，主要岩性为砂岩、砾岩以及上部的页岩和含煤层。而到第三系主要为薄层砂页岩沉积，厚度巨大。[3]
（2）岩浆岩
该区位于康滇构造-下级学岩浆带上，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[4]。
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。
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，大部分学者认为 攀西基性-超基性岩体（包括本区含矿岩体）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。
（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。岩体内部层状构造明显，不同成分矿物构成的浅岩与暗岩相互更叠交错，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。
二、矿床地质特征
1、矿床地质概况
攀枝花矿体产在辉长岩中，辉长岩体为一盆状侵入体，大致整合地侵入于震旦纪灯影组白云质灰岩中(图2，据李文臣) 。矿床向北西倾斜，呈单斜状（实为务本-攀枝花岩盆状岩体的东南部分）。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。
(1) 岩体特征
①含矿岩体的岩桨分异作用明显
已知岩体自上而下主要由辉长岩带、底部含矿带和边缘相带组成。辉长岩带由浅辉长岩
层、富磷灰石层和暗 流状辉长岩层组成。浅辉长岩以浅矿物为主，夹稀疏的暗矿物条带，偶见磁铁矿薄层，流层不明显。富磷灰石层分布于岩体中部，以含铁辉长岩为主，夹稀疏浸染状矿石，磷灰石含量高达5一10%。暗流状辉长岩位于下部，流层清晰，由暗矿物聚集成致密的条带，间夹含铁辉长岩薄层和钒钛磁铁矿矿条。向下过渡
为底部含矿带。
底部含矿带是主要赋矿层位，见浸染型矿体和致密块状型矿体，有流层状辉长岩、粗粒辉长岩、细粒辉长岩夹层。最底部见一层稳定的伟晶辉长岩带。边缘相带位于岩体底部，以细粒辉长岩为主，岩性均一，厚度不等，无明显的分带和韵律构造。岩石的调较深，暗矿物和斜长石分别富集，沿流动方向断续分布形成条纹。流面产状与围岩接触面一致，显示原始侵位特点，与围岩混染甚微。
②岩体具明显的原生层状构造
岩体系由不同矿物或深浅岩石相互更替而成。原生层状构造与岩体分布方向、围岩产状一致。自上而下，岩体之层状构造愈加明显。岩石中硅酸盐矿物常作线状平行排列，铁、钛矿物的分布和含量，与暗岩层有关。
(2)实习观察手标本特征
图3辉长岩（粗粒）
手标本号：PZH-3
描述：岩石整体为灰黑，夹白。块状构造，辉石和斜长石均为半自形粒状，且粒度近似相近，相互穿插不规律排列，故为辉长结构。岩石主要由长石和辉石组成，辉石占60%，长石占40%左右。见长石中包裹有细小辉石，故推测长石形成比较晚。判断该岩石属于下部暗流层状辉长岩相带。
图4角闪正长岩
手标本号：PZH-1
描述：岩石整体呈灰白，夹黑，褐。块状构造，矿物结晶粒度大小在4-8mm左右，为中粗粒结构。岩石主要由钾长石，斜长石，角闪石组成，钾长石含量占60%左右，斜长石占20%，角闪石占20%左右。钾长石为肉红，但是颜很浅，推测其中含氧化铁。见两组节理，夹角近90度。角闪石为黑，长柱状，两组节理，夹角在60度左右。
图5辉长岩(细粒)
手标本号：PZH-7
描述：岩石整体为灰黑，块状构造，矿物结晶粒度在1-2mm左右，为细粒结构。岩石主要由辉石和斜长石组成，辉石含量在45%左右，斜长石含量在55%左右。岩石上见似层状的矿物分布，但是见矿物可跨层，故推断为地下水长时间浸湿结果，该岩石推测为岩体的边缘带。
邹祥凤
2、矿体特征（形态、规模、分布等）
攀枝花钒钛磁铁矿属岩浆晚期结晶分异矿床，矿体产在辉长岩中，辉长岩是含矿母岩，呈北东到南西展布。长约19 km，宽约2 km，矿体产状与辉长岩一致，呈似层状单斜产出，倾向北西，倾角40°～60°底部含矿层厚60-500m，由各种类型钒钛磁铁矿矿石组成，夹有层状暗辉长岩。
3、矿石特征
(1)矿石类型
按结构构造分，主要有致密块状型矿石和浸染型矿石，还有半氧化块状矿石。
(2)矿石组成
①稠密侵染状磁铁矿（图6）：矿石矿物为磁铁矿，含量80%，见少部分氧化为褐铁矿（图七），在矿石表面呈红褐。磁铁矿为黑，细粒状集合体，截面半径在0.4-1mm左右，强烈反光，金属光泽。脉石矿物多为辉石，含量约在20%，为黑，短柱状，大小不一，
有粒度小的辉石，截面直径在0.5-1mm左右，也见粒度较大的辉石，长0.5mm，截面直径2mm。反光不明显，相比于磁铁矿较暗。
图6稠密侵染状磁铁矿 图7部分氧化的褐铁矿
②半氧化块状矿石（图8）：矿石矿物为磁铁矿、褐铁矿，磁铁矿含量约60%，氧化产物褐铁矿含量30%左右。脉石矿物有蛇纹石，为绿，摸起来手打滑。推测脉石矿物还有辉石，橄榄石，因为见其后期变质矿物。脉石矿物含量总共约占10%。
图8半氧化块状矿石
（3）矿石结构构造
稠密侵染状磁铁矿中磁铁矿呈半自形粒状集合体，其形状不稳定，粒度小于5mm，多呈星散状均匀分布，为稠密侵染状构造。辉石呈半自形粒状，磁铁矿粒度均匀，一般粒径0.4-1m m，自形程度较差，晶出时间较晚。
半氧化块状矿石为块状构造，残余磁铁矿呈半自形粒状集合体，粒度多在0.4-1mm之间，为细粒结构。
另据《矿床学实习指导书》，矿石还常见嵌晶包铁结构，海绵陨铁结构，固溶体分离结构，格状结构，等。矿石构造有致密块状，稀疏侵染状，条带状等构造。
三、成矿分析
1、成矿条件
（1）物质来源、运移介质及沉淀场所
岩浆是岩浆矿床成矿物质的主要来源和载体，在区域上，攀枝花钒钛磁铁矿成矿带位于地幔隆起带上。由于上地幔的长期上隆、释压，降低了幔岩的熔点，使其部分熔融。矿区磁黄铁矿硫同位素显示幔源特征。地幔岩部分熔融的结果，形成深部岩浆房中的熔融体。
地幔生成的岩浆，因密度较小上升聚集于莫霍面附近，形成深部岩浆房进入深部岩浆房中的岩浆，压力降低，温度下降。在氧逸度较高的条件下，相对宁静环境的裂谷，对岩浆房中液态熔浆的熔离作用和重力分异作用极为有利。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，在长期相对宁静的深部岩浆房中，熔离作用进行得比较充分，使铁、钦氧化物析离出来。由于矿浆、硅酸盐熔浆的密度差，使富铁矿浆下沉于岩浆房的底部[5]。(图9，据李文臣)
（2）运移通道及成矿动力
主要有南北向的安宁河大断裂、昔格达—元谋大断裂、近北东向的攀枝花断裂带为岩浆的蟑螂之歌
氨茶碱缓释片上升提供了通道，由于安宁河断裂带的间歇性活动，压力梯度驱使熔浆脉动上升至地壳浅 部的熔岩空间; 岩浆、矿浆的分别侵入，形成了层状辉长岩(矿)体和致密块状型矿体。后期安宁河断裂带的活动，使深渊岩浆房底部富铁矿浆上升，形成致密块状型矿体。
2、有用矿物的形成和堆积成矿的原因及作用
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。
3、总结
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