矿物学报
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四川盐边县红格钒钛磁铁矿矿石矿物及化学成分

1矿床简要特征

红格基性—超基性层状杂岩体主要侵位于震旦系上统灯影组灰岩,矿床以断裂为界分为南北矿区,含矿岩体具明显相带特征,自上而下分为辉长岩相带(ν)、辉石岩相带(φ)、橄辉岩相带(σφ),组成各个岩相带的岩石自上而下岩性呈逐渐过渡关系,因而显示出明显的韵律式变化。各岩相带中矿体呈层状、似层状、条带状产出,产状与岩体产状一致。总体来看:辉长岩相带矿化较差,矿体主要集中在中、下部,且矿石TFe(全铁,即铁元素的总含量)品位相对较低,上部基本不含工业矿体;辉石岩相带矿化最好,夹石率最小,矿石TFe品位相对较高,尤其是相带的上部和下部更为突出,而相带中部TFe品位相对较低;橄辉岩相带其矿化程度居于上述二相带之间,其特点是,相带中之夹石、TFe品位较低的矿石和TFe品位较高的矿石,常呈互层或条带状产出(四川省地质矿产勘查开发局106地质队,1991)。

2矿石矿物组成

主要为铁钛氧化物和硅酸盐矿物,此外还含少量硫、砷、锑化物、磷酸盐矿物。这些矿物以不同种类、含量、产状、结构构造组合成不同的矿石和夹石类型(罗金华等,2005)。

2.1矿石矿物

主要矿物为氧化物及硫化物、砷化物和锑化物。

2.1.1 氧化物

氧化物是矿石的重要组成部份,以钛磁铁矿、钛铁矿为主,还有少量的镁铁尖晶石、铬尖晶石及钛铬铁矿,原生的铁钛氧化物不同程度发生变化而生成少量的次生铁钛氧化物如钛磁赤铁矿、赤铁矿、金红石、钙钛石、白钛矿等。

2.1.2 硫砷锑矿物

硫砷锑化物种类繁多,主要为Co、Ni、Cu的硫砷化物及少量Pb、Zn、Mo硫化物。在矿石中的含量一般只有0.5%3.5%,粒度变化范围0.002 mm0.7 mm,一般为0.05 mm0.26 mm,少数粗粒的硫化物分布橄辉岩相带底部富硫化物带,粒径可达2 mm4 mm。在这些矿物中,以磁黄铁、黄铁矿为主,约占硫砷锑化物的90%以上。其次,有镍黄铁矿、黄铜矿、硫镍钴矿、紫硫镍矿、辉钴矿、方铅矿,偶见砷铂矿,砷镍矿、针镍矿、墨铜矿、辉钼矿和毒砂等,还见极微量的自然铅、毒砂等(四川省地质矿产局攀西地质大队1987)。

2.1.3 铂族矿物

就整个含矿基性—超基性岩体看,铂族元素含量是低的,但通过大量人工重砂证实,铂族矿物突出富集在硫化物矿物中,辉石岩相带底部硫化物富集带和橄辉岩相带底部硫化物富集带均为铂族元素矿物富集带。

2.2脉石矿物

主要矿物有单斜辉石、橄榄石、斜长石、角闪石、黑云母、镁铁尖晶石以及它们的次生蚀变矿物蛇纹石、透辉石、次透辉石、次闪石、绿帘石、榍石、碳酸盐等。

2.3矿石结构构造

2.3.1 矿石结构

可分为早期岩浆阶段、晚期岩浆阶段、岩浆期后阶段三个时期形成,以前两个阶段生成的结构构造为主。矿区内矿石结构以嵌晶(包含)结构、海绵陨铁结构、填隙状陨铁结构、半自形—他形粒状镶嵌结构为主。

2.3.2 矿石构造

矿区内常见矿石构造有浸染状构造、条带状构造、致密块状构造。此外还有流斑状、斑杂状和流状构造,以浸染状构造、条带状构造为主。

3矿石化学成分特征

3.1矿石化学成分含量及变化

根据ZK钻孔多元素分析成果和组合分析成果可知,矿石的主要有用组分为:TFe、TiO2、V2O5、Cr2O3、Ca、MnO、Co、Ni、Cu、S和P2O5,主要岩组分为:SiO2、Al2O3、MgO、CaO等。

3.1.1 矿石中TFe、TiO2的含量变化

按矿体单工程统计,可大体了解TFe、TiO2的含量变化和分布富集情况:辉长岩相带底部和辉石岩相带及橄辉岩相带是主要含矿层位,辉石岩相带TFe和TiO2含量最高,TiO2含量一般9%以上。

在空间分布上,矿石TFe、TiO2的含量沿矿体走向上变化不大,品位变化系数(变化程度指标)一般30%左右,属均匀分布;沿垂直方向上变化属较均匀,反映含矿母岩岩浆分异造成的矿化差异(图2)。

图2 红格矿区ZK钻孔TFe/TiO2沿厚度方向变化散点图Fig.2 Scatter diagram of TFe/TiO2changes along the direction of thickness in ZK borehole in hongge mining area

各个矿体中,矿石中的TiO2都是随矿石TFe含量的增高而增高的(图3),但TFe与TiO2相对含量的高低又是与含矿母岩的基性程度有关的,一般来说,TFe的相对含量与母岩的基性程度同增减,而TiO2的相对含量则与母岩基性程度的增减相反(图2),因此TFe、TiO2的相对含量是随含矿母岩的基性程度而变化的。