攀枝花钒钛磁铁矿各矿体中普遍发育有尖晶石出溶体,为探究其蕴含的地质信息及对成矿过程的标示作用,本文在野外观察基础上,采集攀枝花钒钛磁铁矿兰家火山矿段的矿石标本,综合运用岩相观察和场发射扫描电镜、电子探针等微区原位观测手段,研究钛磁铁矿中尖晶石出溶体的矿物学特征及其变化规律。 结果表明尖晶石出溶体的化学成分介于镁尖晶石和铁尖晶石之间,Mg#在60~77之间,Cr#在0.1%以下,属于镁铝尖晶石。根据尖晶石出溶体的产状和赋存部位,可将其分为四类:钛磁铁矿内部的尖晶石出溶体、钛磁铁矿粒间的尖晶石出溶体、“鸟眼状”结构尖晶石出溶体和钛铁矿内部的尖晶石出溶体。 尖晶石的形貌、粒度和含量与其空间赋存位置关系密切,在矿体不同位置,以及钛磁铁矿内部均有一定的规律性,且与矿体宏观的韵律性具有很好的响应性。底部的致密块状、稠密浸染状矿石中,大粒径粒状尖晶石出溶体较多,且常具有较高的自形程度,并常见中心大尖晶石颗粒与与周围锥状尖晶石毗邻或相接,构成复杂的“多角状”出溶形态;上部的中等浸染状矿石中,尖晶石出溶体粒度较小,多呈乳滴状、椭圆形至拉长的纺锤形,并逐渐过渡为以针楔状片晶为主;顶部的稀疏-星散浸染状矿石中,钛磁铁矿少见有尖晶石的出溶。 总体来看:尖晶石出溶密集且粒度较大的产出部位通常出现在矿体的中心和下部,其变化规律反映了矿床形成过程中的地质环境差异。尖晶石出溶体的粒度越大、形态越复杂,表示其发育程度越高,指示其赋存岩体冷却速率越低,经历了更为漫长的热演化历史。 分析认为钛磁铁矿粒间及其内部产出的尖晶石为磁铁矿固溶体在缓慢降温过程中出溶的产物;而钛铁矿内部的尖晶石出溶体与钛铁晶石向钛铁矿转换密切相关。 尖晶石出溶体矿物学特征及其变化规律,对反演矿床的形成环境、热演化历史和判别矿床空间位置有积极意义。矿体不同部位化学成分和冷却速率的差异,导致了不同类型矿石中尖晶石出溶体数量和粒度的序变规律和形态差异。根据矿体不同位置中尖晶石出溶体的形貌及其出溶形貌与其赋存位置的响应性,可为比较矿体间的冷却历史,判断矿体空间位置提供依据: 尖晶石出溶体的不同特征,可以有效的标示矿床空间位置,判断矿体原始的顶底板方位,为进一步追寻含矿矿体和勘探提供指导。