四川攀枝花钒钛磁铁矿成矿元素富集状态及其成矿意义摘要
攀枝花钒钛磁铁矿矿床位于康滇地轴中段,隶属于峨眉山大火成岩省内带,富含的矿产资源丰富多样,其中钒钛磁铁矿资源储量巨大。攀枝花岩体可划分为上部辉长岩体和底部橄榄岩体两个部分,其中含矿岩体根据岩(矿)体的韵律特征,可划分为底部的暗色辉长岩相带,中部的层状辉长岩相带,上部浅色辉长岩相带和边缘岩相带4个岩相带。其中,下部岩相带中可划分为5个韵律旋回层,中部岩相带6个韵律旋回层,上部无明显的韵律旋回层。每一韵律旋回层中,铁钛氧化物的含量逐渐由下而上逐渐减少,硅酸盐矿物含量逐渐增加。攀枝花辉长岩主量元素中SiO2含量介于28.33%-46.67%之间;Na20+K2O含量介于0.71%-3.63%之间;Ti02含量介于 2.74%-8.54%之间;A/NCK 比值介于 0.74-1.38 之间,属于过铝质-低钾拉斑质碱性岩系列。相伴生的峨眉山玄武岩主量元素中SiO2含量介于45.36%-59.57%之间;Na20+K20 含量介于 1.24%-6.43%之间;Ti02 含量介于 2.21%-5.87%之间;A/NCK比值介于0.82-1.47之间,属于过铝质-钙碱性-亚碱性岩系列。攀枝花含矿辉长岩属于轻稀土富集型,轻重稀土分馏一般,除了下部岩相带中辉长岩具明显的Eu正异常外,均显示不明显的EU正异常;相伴生的峨眉山玄武岩属于轻稀土富集型,轻重稀土分馏较为明显,Eu正异常不明显。攀枝花含矿辉长岩的微量元素含量普遍较低,且亏损Rb、Th、U、La、Ce等不相容元素,其中,含矿辉长岩比浅色和细粒不含或含少量矿辉长岩La、Ce、Nd、Sm和Y、Yb、Lu等元素也普遍偏低。据攀枝花辉长岩高Ti特征,可能其在源区上与峨眉山高钛玄武岩类似,源区物质为地幔柱物质与岩石圈地幔高程度部分熔融的混溶物质;而相伴生的峨眉山玄武岩源区为岩石圈地幔低程度部分熔融物质。且两者均受到一定程度的地壳物质的混染作用,其中玄武岩比辉长岩混染作用更加强烈。矿物微区电子探针分析数据显示,V、Fe、Ti等成矿元素赋存状态具有明显的规律性:1)不同韵律层中富铁的层位和贫铁层位中,橄榄石FeO含量具有富铁层位低、贫铁层位高的特点;MgO含量及其相应的Fo牌号具有与FeO含量变化相反的韵律式变化。2)斜长石在每个韵律层CaO和A1203自下而上逐渐减少,而Na2O含量则逐渐增加,反映了斜长石An牌号具有自上而下逐渐增加趋势。3)矿石矿物中钛铁矿,在块状矿石中MgO、Ti02含量最高,FeO、Fe203含量最低,而贫铁层位中这些氧化物含量却与之相反,而富铁层位中这些氧化物含量基本变化不大。磁铁矿中MgO和TiO2含量具有和钛铁矿一致的变化规律,并且钛铁矿这两种氧化物的含量与磁铁矿中的含量基本呈正相关,却与Al2O3呈反相关。上述工作查明了成矿元素在不同岩相带,不同矿物中的变化规律,揭示了攀枝花含矿岩体可能是经过多期次富含铁钛岩浆补充的复合岩体,每次新岩浆的加入都伴随着氧逸度是递进式锐减。成矿元素的富集不仅受含矿岩体的母岩浆的成分的影响,还受岩浆的性质、氧逸度、分异程度、挥发组分的制约。含矿岩体的多期次脉动叠加、岩浆深部的结晶分异与重力分异是底部成矿最重要的控制因素。与地幔柱作用有成因联系的多期次岩浆的侵入与喷发,不仅有利于V-Fe-Ti等成矿物质富集及沉淀,而且在区域上也形成了与之相伴生的铜镍硫化物矿床,构成比较完整的具有成因联系的岩浆成矿系列。根据不同矿物相中赋存的成矿元素具有的明显差异性,可为选矿工艺的制定提供技术支撑。
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