攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的地質

地球化學特征12為何要了解？攀枝花—西昌地區(qū)是我國層狀基性—超基性巖體分布集中的地區(qū)之一,也是世界著名的釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)基地。對攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的成巖成礦過程提出合理、完善的解釋,是攀枝花資源開采的需要,也是認知大型、巨型礦床理論開展所必需的。當然，這次我只做了簡單的了解。3如何了解？從本質上研究攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的元素組合、富集、成礦過程和主要組分變化規(guī)律,

地質地球化學是必不可少的方法！4

地質地球化學特征5地質概況主要礦物元素之間的關系地質概況攀枝花釩鈦磁鐵礦產(chǎn)于基性—超基性巖體之中，攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床產(chǎn)于輝長巖體之中,礦床的產(chǎn)狀與輝長巖體及流層產(chǎn)狀相一致,呈一單斜構造。礦體呈似層狀，層位穩(wěn)定，規(guī)模巨大；被構造破壞和金沙江切割，礦體分成假設干礦段。6主要礦物主要造礦礦物為氧化物礦物:(1)鈦磁鐵礦。主要有鈦鉻磁鐵礦、與鈦鐵礦共生的鈦磁鐵礦、偉晶鈦磁鐵礦、片晶鈦磁鐵礦和磁鐵礦。(2)鈦鐵礦。主要有自形半自形粒狀鈦鐵礦、半自形它形粒狀鈦鐵礦、偉晶鈦鐵礦和細片狀鈦鐵礦。造巖礦物主要有鈦普通輝石、斜長石、鈦普通角閃石和磷灰石。7元素之間的關系.8攀枝花巖體中釩、鈦、鐵等元素的原始富集與其巖漿來源有關。形成礦床的巖漿來源于上地幔的上部,是上地幔局部熔融過程中富含釩、鈦、鐵等元素的液相別離物。鐵：礦石中51%-93%的鐵是賦存于鈦磁鐵礦中,此外,鈦鐵礦和脈石礦物也含有較多的鐵。鈦〔TiO2〕:鐵礦石中一般含TiO210%─12%,鈦鐵礦和鈦磁鐵礦中的TiO2約占礦石中TiO290%─99%。釩〔V2O5〕：V2O5主要成類質同象賦存在鈦磁鐵礦。元素之間的關系：〈1〉鈦鐵氧化物〈2〉礦石的成分〈3〉成礦元素的原始富集9

〈1〉鈦鐵氧化物(1)鈦磁鐵礦的電子探針分析結果說明,鈦磁鐵礦中的鈦和鐵含量存在著很好的線性關系,關系為：100w(TiO2)=-0.7471w(FeO)×100+68.74鈦磁鐵礦中的鐵與鈦呈負消長線性關系,造成這種負消長線性關系極有可能的原因是鈦磁鐵礦中鈦與鐵的類質同象置換。電子探針：一種分析儀器，可以用來分析薄片中礦物微區(qū)的化學組成。該儀器將高度聚焦的電子束聚焦在礦物上，激發(fā)組成礦物元素的特征X射線。用分光器或檢波器測定熒光X射線的波長，并將其強度與標準樣品比照，或根據(jù)不同強度校正直接計數(shù)出組分含量。10〔2〕鈦鐵礦的電子探針分析結果說明,鈦鐵礦中的鈦和鐵含量也存在著很好的線性關系。關系式為：100w(FeO)=-0.7471w(TiO2)×100+143.07與鈦磁鐵礦相似,它說明鈦鐵礦中的鐵與鈦也是負消長線性關系,同樣,造成這種負消長線性關系極有可能的原因是鈦鐵礦中鈦與鐵的類質同象置換。11

〈2〉礦石的成分攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的各級礦石中,大量含有鐵、鈦、釩等有益元素,它們之間存在著相互消長的關:V2O5和TiO2含量分別與TFe的含量呈線性關系,其線性關系：100w(V2O5)=0.01006w(TFe)×100+0.013100w(TiO2)=0.2996w(TFe)×100+0.73它們都是正的線性關系,呈互相消長。這也說明釩、鈦和鐵在礦石中的富集機制是相同或相似的。TFe：總鐵或全鐵的意思，即TotalFe。12

〈3〉成礦元素的原始富集釩、鈦、鐵等元素是第四周期的過渡元素,其地殼豐度分別為0.0135%,0.57%和5.63%。攀枝花巖體中釩、鈦、鐵等元素的平均含量分別為0.0297%,1.51%和8.64%;攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的二級礦石中釩、鈦、鐵等元素的平均含量分別為0.41%,8.42%和41.52%。與釩、鈦、鐵的地殼豐度比照可知,釩、鈦、鐵等元素在礦床中存在著明顯的富集。13

在攀枝花礦床原始巖漿的上地幔局部熔融過程中,Ni2+和Cr3+等具有高八面體擇位能〔OSPE〕的元素保存在固相的八面體配位位置(或更高的配位位置),使得OSPE為零或OSPE較小Ni2+,Cr3+,Mn2+,Fe3+,Ti4+,V5+等離子進入熔體中的四面體或八面體配位位置,因而引起Fe3+,Ti4+,V5+等離子在上地幔局部熔融的熔漿中富集。因此,在形成攀枝花巖體巖漿的上地幔的局部熔融的固、液相別離時過程中,釩、鈦、鐵等元素得到富集。14OSPE:

OSPE=CFSEoct(八面體晶體場穩(wěn)定化能)—CFSEtet(四面體晶體場穩(wěn)定化能)，八面體場中的離子比它處于四面體場中時的能量降低，即穩(wěn)定程度的增加。

晶體場穩(wěn)定化能：在晶體場作用下，d軌道發(fā)生能級分裂，電子進入分裂軌道后的總能量往往低于未分裂前的總能量，這個總能量的下降值稱晶體場穩(wěn)定化(crystalstabilizationenergy，縮寫為CFSE)。穩(wěn)定化能的順序是：正八面體＞正四面體。15