四川省攀枝花新街釩鈦磁鐵礦礦床地質特征

羅啟超，周 楊

（1.成都理工大學 地球科學學院，四川 成都 610059；2.中國地質大學 工程學院，湖北 武漢 430074）

1 區域地質概況

攀西地區是我國釩鈦磁鐵礦非常重要的一個成礦帶，區內遍布各類時期的基性-超基性巖，侵入巖和噴出巖都十分發育。區域內的基性-超基性巖，主要出露于安寧河、綠汁江流域。區內地層主要受南北向的斷裂帶控制，呈南北向帶狀展布，其次是在會理一帶，呈東西向的帶狀展布。

2 礦床地質特征

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物。

圖1 新街礦床地質簡圖（據攀枝花地質綜合研究隊改編，1981）

新街巖體是一個北西-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造特征[2]。根據巖體的巖石性質和礦化特征，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巖相帶及三個韻律層：①橄欖巖、橄輝巖—含長輝石巖—輝長巖構成第一韻律層；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；且大部份已達工業價值，但是這些礦體一般都品位較低，礦體規模較小，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，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模很小的礦條[3]。礦體厚3～24m，累計最大厚度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%。累計厚度最大為36m，二品級礦石平均為15～19.16%，累計最大厚度為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5%者，其累計最大厚度達180m；TiO2含量平均達6%者累計最大厚度達140m；TiO2含量平均達7%者累計最大厚度僅70m。礦化層位的TiO2一般為7%左右，最高可達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40m。據四川省地質局攀枝花地質綜合研究隊對輝長巖型鐵礦石進行浮選，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：鉻礦化有兩個層位，在第Ⅰ韻律層底部有一個較薄層位含鉻較高，含礦巖石為嵌晶狀輝橄巖，厚8m；另一個層位位于第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的含量穩定，變化不明顯；在第二、第三旋回含量波動較大。在各個旋回中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 系 密 切；Co、Ni與SiO2、CaO、Al2O3、Na2O、P2O5、K2O、TiO2關系較差或不相關。

4 結論

（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值的，原因如下：

（1）鈷、鎳在磁鐵礦石中含量高，品位穩定。

（2）鈷、鎳與鐵的相關性密切。

（3）鈷、鎳主要賦存在磁鐵礦石中，選冶走向與鐵精礦一致。