四川省攀枝花新街釩鈦磁鐵礦礦床地質(zhì)特征

羅啟超，周 楊

（1.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059；2.中國地質(zhì)大學(xué) 工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

攀西地區(qū)是我國釩鈦磁鐵礦非常重要的一個(gè)成礦帶，區(qū)內(nèi)遍布各類時(shí)期的基性-超基性巖，侵入巖和噴出巖都十分發(fā)育。區(qū)域內(nèi)的基性-超基性巖，主要出露于安寧河、綠汁江流域。區(qū)內(nèi)地層主要受南北向的斷裂帶控制，呈南北向帶狀展布，其次是在會(huì)理一帶，呈東西向的帶狀展布。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 巖體特征

新街巖體位于川滇南北向裂谷帶中段的安寧河斷裂與昔格達(dá)斷裂之間，巖體底板為中二疊世晚期的峨眉山玄武巖，頂板為與峨眉山玄武巖同期的正長巖。此外，巖體的某些地段完全包裹在峨眉山玄武巖中[1]。新街巖體與峨眉山玄武巖是同源巖漿演化過程中不同巖相的產(chǎn)物。

圖1 新街礦床地質(zhì)簡圖（據(jù)攀枝花地質(zhì)綜合研究隊(duì)改編，1981）

新街巖體是一個(gè)北西-南東向的橢圓形層狀基性-超基性巖體。巖體長7 km，寬1km-1.5 km，為白馬釩鈦磁鐵礦帶向南的延伸部位。巖體在剖面上呈韻律性迭層狀，顯示層狀巖體固有的韻律性層狀構(gòu)造特征[2]。根據(jù)巖體的巖石性質(zhì)和礦化特征，由基性-超基性巖石的韻律性變化，將巖體自下而上而分為六個(gè)巖相帶及三個(gè)韻律層：①橄欖巖、橄輝巖—含長輝石巖—輝長巖構(gòu)成第一韻律層；②橄欖巖、含長輝石巖—輝長巖、斜長巖—輝綠輝長巖為第二韻律層；③含長輝石巖夾橄欖巖和橄輝巖—輝長巖—閃長巖為第三韻律層。

2.2 礦化特征

新街基性-超基性層狀巖體的礦化類型較多，有釩鈦磁鐵礦化、銅鎳礦化、鉻礦化、鉑族元素礦化；且大部份已達(dá)工業(yè)價(jià)值，但是這些礦體一般都品位較低，礦體規(guī)模較小，沿走向和傾斜方向變化較大。

（1）釩鈦磁鐵礦化：釩鈦磁鐵礦化層位共有六個(gè)，主要分布在第I韻律層上部的流層狀輝長巖、輝長巖和橄欖輝長巖之中，其次是第一韻律層中、下部和第Ⅱ韻律層中部的斜長橄欖巖和橄欖巖中有規(guī)模很小的礦條[3]。礦體厚3～24m，累計(jì)最大厚度62m。礦體沿走向和傾向變化較大。礦石礦物主要為鈦磁鐵礦、鈦鐵礦，其次為硫化物(主要為黃銅礦，共生有黃鐵礦、針鎳礦、硫鎳鈷礦、斑銅礦等)。礦石TFe品位為10～44.54%，平均為15～28.58%，其中一品級礦石平均為20.55～28.58%。累計(jì)厚度最大為36m，二品級礦石平均為15～19.16%，累計(jì)最大厚度為26m。

（2）鈦鐵礦化：鈦鐵礦化比較普遍，主要分布在巖體中上部的第I韻律層上部及第Ⅱ、Ⅲ韻律層中。含礦巖層為輝長巖及含長輝石巖等。礦化層中TiO2含量平均達(dá)5%者，其累計(jì)最大厚度達(dá)180m；TiO2含量平均達(dá)6%者累計(jì)最大厚度達(dá)140m；TiO2含量平均達(dá)7%者累計(jì)最大厚度僅70m。礦化層位的TiO2一般為7%左右，最高可達(dá)15%。礦化層位沿走向和傾向變化較大，鈦鐵礦礦石主要礦物成分為鈦鐵礦、鈦磁鐵礦。

（3）銅、鎳、鈷礦化：銅、鎳、鈷礦化的主要層位為第Ⅰ韻律層底部的橄欖巖、輝石巖。銅的含量為0.10%～0.64%，平均為0.118～0.280%，最大厚度達(dá)45m；鎳含量較低，0.1～0.3%，平均為0.17%，厚度13m；鈷含量更低，一般為0.01～0.03%，平均為0.011～0.017%，厚度可達(dá)40m。據(jù)四川省地質(zhì)局攀枝花地質(zhì)綜合研究隊(duì)對輝長巖型鐵礦石進(jìn)行浮選，獲得的硫化物精礦主要為黃銅礦、針鎳礦，其次為硫鎳鈷礦、黃鐵礦等[4]。原礦及硫精礦測試結(jié)果：原礦石中含銅0.36%、鎳0.12%、鈷0.012%、硫0.42%，硫精礦中含銅20.89%、鎳7.30%、鈷0.57%、硫32.58%。原礦中硫化物含量為1.52%。上述情況表明硫化物中銅占原礦中銅含量的88%、鎳占92%，說明銅、鎳、鈷主要賦存于硫化物之中。

（4）鉻礦化：鉻礦化有兩個(gè)層位，在第Ⅰ韻律層底部有一個(gè)較薄層位含鉻較高，含礦巖石為嵌晶狀輝橄巖，厚8m；另一個(gè)層位位于第Ⅱ韻律層中部，含礦巖石為橄欖巖，厚3m。前一礦化巖層本身含鉻量略高，其中還穿插有含鉻較高的小礦體。礦化巖層含Cr2O3為0.05～2.05%，平均為1.01～1.04%，不同巖性的巖層含鉻量不一致；輝長巖含Cr2O30.00～0.040%，平均為0.018%；輝石巖含Cr2O30.100～0.400%，平均為0.200%；橄欖巖0.100～2.05%，平均為0.593%。含鉻較高的礦脈規(guī)模小，一般長1～2m，寬1～2cm。礦物是以含鉻鈦磁鐵礦為主，伴生有粒狀鈦鐵礦、高鐵鉻鐵礦和含鈦的高鐵鉻鐵礦。

3 伴生鈷鎳元素的分布特征

3.1 鈷、鎳在巖礦石中的分布特征

圖2 Co、Ni在不同旋回的分布總體特征

圖3 Co、Ni在不同巖礦石的平均含量

由圖2、3可以得出Co、Ni主要富集在第一旋回（也就是最底部的含礦層），且在最底部Co、Ni的含量穩(wěn)定，變化不明顯；在第二、第三旋回含量波動(dòng)較大。在各個(gè)旋回中Co的含量明顯高于Ni的含量。Co、Ni在塊狀磁鐵礦的含量明顯高于其他巖體，賦礦巖體橄欖巖中Co、Ni含量也較高，Co、Ni在輝長巖、含長輝石巖中含量較低。

3.2 鈷、鎳與主量元素的聚類分析

圖4 鈷、鎳與主量元素樹狀譜系圖

由譜系圖4可以得出，總體上大致可以分為兩類，Co、Ni、MgO、MnO、FeO、Fe2O3為 一 類；SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、P2O5、K2O、TiO2為一類。

Co、Ni與MgO、MnO、FeO關(guān) 系 密 切；Co、Ni與SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、P2O5、K2O、TiO2關(guān)系較差或不相關(guān)。

4 結(jié)論

（1）新街層狀巖體中不同類型的巖體中的鈷的含量由低到高分別為：輝長巖（平均含量為57.6ug/g）、含長輝石巖（平均含量為62ug/g）、含長橄欖巖（平均含量為105.8ug/g）、橄欖巖（平均含量為131.83ug/g）、塊狀磁鐵礦（平均含量為155.35ug/g）；鎳的含量由低到高分別為：輝長巖（平均含量為20.33ug/g）、含長輝石巖（平均含量為35.5ug/g）、含長橄欖巖（平均含量為59ug/g）、橄欖巖（平均含量為97.5ug/g）、塊狀磁鐵礦（平均含量為101.72ug/g）。

（2）新街巖體中的鈷鎳主要富集在第一旋回（也就是底部的含礦層），在底部的鈷鎳含量穩(wěn)定。

（3）新街巖體中的鈷鎳含量，在隨著新街巖體由基性程度升高的過程中，隨SiO2含量的降低，以及鐵等元素的增加，也總體呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。

由綜合分析得出鈷鎳是具有綜合利用價(jià)值的，原因如下：

（1）鈷、鎳在磁鐵礦石中含量高，品位穩(wěn)定。

（2）鈷、鎳與鐵的相關(guān)性密切。

（3）鈷、鎳主要賦存在磁鐵礦石中，選冶走向與鐵精礦一致。