攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的地質(zhì)地球化學(xué)特征

攀枝花釩鈦磁鐵礦礦床的地質(zhì)

地球化學(xué)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(rèn)知大型、巨型礦床理論開展所必需的。當(dāng)然，這次我只做了簡單的了解。3如何了解？從本質(zhì)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(zhì)地球化學(xué)是必不可少的方法！4

地質(zhì)地球化學(xué)特征5地質(zhì)概況主要礦物元素之間的關(guān)系地質(zhì)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(gòu)造。礦體呈似層狀，層位穩(wěn)定，規(guī)模巨大；被構(gòu)造破壞和金沙江切割，礦體分成假設(shè)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(xì)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(guān)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(guān)。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(zhì)同象賦存在鈦磁鐵礦。元素之間的關(guān)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(jié)果說明,鈦磁鐵礦中的鈦和鐵含量存在著很好的線性關(guān)系,關(guān)系為：100w(TiO2)=-0.7471w(FeO)×100+68.74鈦磁鐵礦中的鐵與鈦呈負(fù)消長線性關(guān)系,造成這種負(fù)消長線性關(guān)系極有可能的原因是鈦磁鐵礦中鈦與鐵的類質(zhì)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(xué)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(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)樣品比照，或根據(jù)不同強(qiáng)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(jié)果說明,鈦鐵礦中的鈦和鐵含量也存在著很好的線性關(guān)系。關(guān)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(fù)消長線性關(guān)系,同樣,造成這種負(fù)消長線性關(guān)系極有可能的原因是鈦鐵礦中鈦與鐵的類質(zhì)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(guān):V2O5和TiO2含量分別與TFe的含量呈線性關(guān)系,其線性關(guān)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(guān)系,呈互相消長。這也說明釩、鈦和鐵在礦石中的富集機(jī)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(jìn)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(jìn)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