矿体地质特征

矿体地质特征~

自然铂产于四川省石棉县大河坝一带的前晋宁期辉石辉长岩侵入体中，侵入体厚度数十米到数百米，其下部辉石条带较多，向上逐渐变化为以辉长岩为主。矿化体产于蚀变辉石岩和黄铁矿化辉长岩中，已经初步圈定两个矿化体（图2-6，图2-7）。辉石岩和辉长岩中均含PGE，据四川地质矿产勘查开发局分析，Ⅰ号矿化体的次闪石化辉石岩含Pt最高达36.0g/t，但含Pd普遍低于0.002g/t；Ⅱ号矿化体的黄铁矿化辉长岩含Pt最高达41.7g/t，含Pd

图2-6 石棉大河坝铂矿Ⅰ号矿体地表素描图

（据骆耀南等，2002）
1—第四系残坡积物；2—劈理化辉长岩；3—辉长岩；4—石英脉；5—断层；6—矿体；7—地质产状
0.004～0.005g/t。从人工重砂中挑选的PGE矿物中除了自然铂以外还未发现其他矿物。因此，据目前所知，该矿床的PGE主要是Pt，属于自然铂矿床。

图2-7 石棉大河坝铂矿Ⅱ号矿体地表素描图

（据骆耀南等，2002）
自然铂矿（化）体均产于层状辉石辉长岩体内部，主要受岩体岩相及构造蚀变带控制。全区已发现自然铂矿化体数条，基本上可以分为层状辉石岩型和网脉状辉长岩型两种矿石类型。
1.辉石岩型铂矿体
辉石岩型铂矿体位于层状辉石－辉长岩体中部，与岩体内延伸比较稳定的磁铁矿层紧密伴生，并出现于磁铁矿层上下。含矿的辉石岩和辉长岩呈密集韵律条带互层似层状产出，产状与岩体结晶分异形成的条带状钒钛磁铁矿层基本一致（图2-8）。矿体厚度在0.20～2.40m之间，沿走向断续延伸长约0.30～2.5km左右。矿化部位具强烈的次闪石化、绿泥石化、钠黝帘石化及浸染状黄铁矿化现象，矿石主要矿物有磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿及少量黄铜矿及自然铂。Pt品位一般为（0.81～6.80）×10-6间，最高可达36×10-（6表2-6）。

图2-8 辉石岩型铂矿体剥土工程素描图

表2-6 石棉大河坝自然铂矿区辉石岩型铂矿剥土工程样品Pt品位分析结果　（g/t）


2.辉长岩型铂矿体
辉长岩型铂矿体位于层状辉石－辉长岩体下部，产于断裂带旁侧的片理化带及次级裂隙中，呈网脉状、透镜状产出，矿体产出形态受片理化带及次级裂隙控制；矿体厚度在0.30～1.00m之间，沿倾向及走向延伸不稳定。具片理化、次闪石化、绿泥石化、硅化及浸染状－网脉状黄铁矿化现象，矿石主要矿物有磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿和少量黄铜矿及自然铂。Pt品位一般为（1.25～7.08）g/t，最高可达39.00g/t。

1.矿区地层
震旦系为含矿的层状辉石岩－辉长岩体的直接盖层，出露苏雄组、观音崖组和灯影组。
苏雄组（Zs）：为一套杂色陆相火山碎屑岩－火山熔岩组合，呈灰绿色、紫红色、灰色等杂色，岩性为凝灰质火山集块岩、火山角砾岩和流纹质凝灰岩及英安岩、安山岩。角砾一般为1～5cm，大者20cm，次棱角状，含量50%～80%，成分主要为灰绿色英安岩，填充物为凝灰质，未见顶底。该套岩石由于后期构造剪切作用影响，普遍具劈理化－片理化现象，与下伏的震旦纪康定杂岩、层状辉石岩－辉长岩及二长花岗岩为滑脱剪切接触。
观音崖组（Zg）：以灰－灰黑色千枚岩、绢云母板岩及中厚层状石英岩夹薄层状结晶灰岩、白云质大理岩为主，底部为厚层状含砾石英岩。该套岩石与下伏苏雄组为滑脱剪切接触。
灯影组（Z∈d）：岩石下部主要为深灰色中薄层微晶细晶白云岩夹黑色硅质条带白云岩或硅化白云岩，以藻类化石及与藻类有关的岩石结构极少见为特征；上部白云岩则富藻类化石，岩性为灰白色、深灰色中－厚层藻白云岩，岩石中花边状、凝块状、雪花状、栉壳状、葡萄状等结构非常发育，藻类化石十分丰富。与下伏观音崖组整合接触。
在震旦系之上，区域还出露志留系通化组（St）、泥盆系捧达组（Dp）、河心组（Dh），二叠系铜陵沟组（Pt）、大石包组（Pd）等一套浅变质碎屑岩夹碳酸盐岩－海相玄武岩地层，与矿化关系不密切，在此从略。
2.矿区构造
区域上，基底杂岩整体上呈—SN向展布的背形构造，震旦系及其以上古生代盖层主要呈倾向西倾的单斜地层；组段之间发育顺层剪切带，层内则发育顺层褶皱和层间破碎带。
受后期构造作用影响，发育一系列近SN向断裂，切割、破坏先期形成的岩石地层，发育于层状辉石岩－辉长岩体内部的次级断裂对成矿有一定的富集作用。
3.含矿岩体地质特征
含矿层状辉石－辉长岩体在康定杂岩中呈巨大的捕虏体或残留体产出，呈NNE向展布，控制长度为3000m左右；出露宽度300～500m，向SE缓倾，倾角10°～20°（图2-2）。

图2-2 石棉大河坝自然铂矿床地质图

1 —第四系洪冲积物；2—震旦系上统灯影组白云质大理岩；3—震旦系下统苏雄组流纹岩、英安岩；4—海西期辉绿岩；5—前晋宁期片麻状花岗闪长岩；6—前晋宁期辉长岩；7—辉绿岩脉；8—磁铁矿体，9—自然铂矿体；10—地质界线；11—断层及产状；12—地层产状；13—岩体流面产状；14—地质物探综合剖面
岩体中的辉石岩和辉长岩具典型的堆晶结构，形成比较特征的流线、条带状构造，在岩石韵律层的底部常见磁铁矿层产出（当地老百姓正在小规模开采铁矿），反映岩石结晶分异－火成堆积作用比较发育，并且暗示了岩体侵位时相对稳定的构造环境。岩石主要由普通辉石、基性斜长石组成，含少量磁铁矿、钛铁矿及黄铁矿。根据普通辉石、基性斜长石在含量上的不同，可分别定名为辉石岩和辉长岩。
由于基性岩体含磁铁矿，周围的花岗质岩石不具磁性，因此，通过磁法测量，比较准确地确定了岩体的产状、规模及其内部磁铁矿层的产状，即：含矿的基性超基性岩体呈NNE走向，向E偏S缓倾，倾角一般不超过20°（图2-3）。

图2-3 石棉大河坝自然铂矿床A-B地质－物探综合剖面图

1—流纹质火山岩；2—片麻状花岗岩；3—辉长岩；4—辉石岩；5—断层；6—地质界线；7—岩相界线；8—铂矿体；9—磁铁矿矿体；10—中精度地面磁测异常剖面图
4.含矿岩体的岩石地球化学
（1）岩石化学
岩石已经发生了蚀变，包括次闪石化、绿泥石化和钠黝帘石化等，但这种蚀变是区域性的还是局部性的，未查明，因为本研究只针对矿区样品进行了系统的岩矿鉴定，未开展区域上的对比工作。2002年由四川省地质矿产勘查与开发局成都岩矿测试中心所完成的化学分析结果显示：辉石岩、辉长岩体具有SiO2、MgO含量偏低，Ti O2、Al2O3、FeO+Fe2O3含量偏高的特征（表2-2），成分互为渐变，应属同源岩浆分异－演化的结果。M/F比值为0.51～0.88，属铁质基性－超基性岩石系列（骆耀南等，2004）。
表2-2 石棉大河坝矿区基性超基性岩岩石化学分析结果表（w B/%）


辉石岩类岩石：SiO2含量为33.00%～43.14%、平均40.11%，属正常辉石岩范围；MgO含量为4.25%～9.09%，平均6.40%，远低于模拟地幔岩（38.67%）的含量值；Fe2O3+FeO含量为（8.84%～15.78%）+（9.20%～17.31%）、平均为11.45%+10.91%，整体偏高；M/F值为0.22～0.57，平均0.42，明显较低。
辉长岩类岩石：SiO2含量为45.52%～49.14%、平均47.55%;MgO含量为4.06%～6.49%、平均5.10%，略高于辉石岩类岩石含量值；Fe2O3+FeO含量为（3.08%～5.75%）＋（7.93%～9.72%）、平均为4.84%+9.02%，略低于辉石岩类岩石含量值；M/F值为0.27～0.88，平均0.49，明显较低。
上述两类岩石具有SiO2、MgO含量偏低，Ti O2含量分别达15%～20%左右（与岩体本身具较高的Ti矿化程度有关），FeO+Fe2O3含量偏高的特征，成分互为渐变，宏观上呈韵律层交互变化，应属同源岩浆分异－演化的结果。M/F值为0.49～0.42，属铁质基性－超基性岩石系列。
（2）岩石稀土元素特征
辉石类和辉长岩类样品的稀土元素组成见表2-3。其中，辉石岩类岩石的∑REE（Y除外）为（39.78～41.76）×10-6，平均为40.77×10-6；高出球粒陨石（∑REE为3.292×10-6）含量值10余倍以上；辉长岩类岩石的∑REE（Y除外）为（29.54～117.99）×10-6，平均67.19×10-6；总体高于辉石岩类岩石。两类岩石总体具有较高的∑REE含量，具一定程度的LREE富集特征，反映岩石的原始岩浆可能来源于富集地幔，与裂谷拉张构造环境的同类岩石具有一定的相似性。
表2-3 石棉大河坝铂矿基性－超基性岩REE丰度表　（wB/10-6）


在REE配分模式图上（图2-4），稀土配分形式总体近于一致，含量总体相近，表明两类岩石具有同源性质。配分曲线整体右倾但比较平缓，表明轻稀土元素具一定的富集特征，反映岩石在侵位过程中经历了一定的稀土元素蒸馏及分异作用。模式图上所有岩石均出现了Eu的正异常，显示了其堆晶岩的成因特点。
表2-4 石棉大河坝铂矿基性超基性岩微量元素丰度表　（wB/1O-6）


（3）岩石微量元素特征
大河坝铂矿区基性－超基性岩的微量元素分析结果见表2-4，配分模式见图2-5。由图2-5可以看出，5件样品的配分模式图曲线形式基本吻合一致，与前述岩石化学、REE所述特征基本一致；表明两类岩石具有同源性质。岩石中Ti元素含量相对较高，较球粒陨石富集了10～100倍以上，表明岩石本身富含Ti、V。
5.矿物学
对岩石中各类矿物的电子探针分析表明（表2-5）：①主要矿物为辉石、闪石、钠长石、绿帘石和绿泥石；②绿泥石的成分很相似，均可划分到蠕绿泥石类；绿帘石的成分也较均一；③磁铁矿中均含Ti和V，应为钒钛磁铁矿；④ZL2-1薄片中含有石英和方解石，SM01和SM07两个薄片中未分析到；⑤长石主要为钠长石，有少量斜长石；⑥钛铁矿中Ti O2和FeO的含量有变化但均含少量Mn O2。

图2-4 石棉大河坝矿床基性－超基性岩球粒陨石标准化模式图


图2-5 石棉大河坝矿床基性超基性岩的过渡元素配分模式图

表2-5 石棉大河坝矿区基性－超基性岩中常见矿物的电子探针分析结果　（wB/%）


续表

矿区面积11km²，东西长4.5km。分为三个矿段：

西矿段 含碧玉赤铁矿层，最大矿带厚度60m，最大单矿体厚度26m。矿石为赤铁矿，脉石为碧玉、重晶石。矿层直接围岩为绿泥石片岩、绢云石英片岩、千枚岩，含铁层安山质晶屑凝灰岩，板状安山质晶屑粉砂岩、方解石灰岩；围岩中含大量黄铁矿。矿层中见黄铁矿、黄铜矿，地表孔雀石、铜蓝沿裂隙充填呈细脉状。

中矿段 29个矿体，呈似层状、透镜状，单个矿体长度为100～400m，可达900m；厚度为2～5m，可达41m。钻探工程控制矿体斜深200～300m、最深可达430.08m。矿体产状：倾向350°～20°、倾角40°～60°（图3-35，图3-36，图版Ⅰ-23）。

图3-35 式可布台铁矿区矿体平面地质示意图

东矿段 7个矿体，呈薄层状，单矿体长度100～200m，厚度3～5m，矿体产状：倾向0°～20°、倾角50°。

矿石一般呈钢灰色、赤红色，条痕呈樱红色，形态可分为块状、板状、片状、土状及粉状等，其中前三种形态的矿石居多，品位亦高，其余则较少且品位低，矿石大部具金属光泽，少数具非金属光泽，通常不具磁性矿物，或含少量磁性矿物，如主矿东部磁性微显，磁性矿物含量甚少。另据CK1钻孔矿心测定数据显示，磁性矿物分布尚未见有增减现象，矿石品位较高者，相对密度可达4.2～4.8，低者仅在3.2左右。矿石呈致密块状、层状、条带状和浸染状构造，具鲕状、胶状、他形、半自形粒状和交代结构。矿石矿物主要为赤铁矿，次为褐铁矿、镜铁矿、菱铁矿、磁铁矿，尚有少量软锰矿、硬锰矿、黄铜矿、蓝铜矿、孔雀石等，脉石矿物主要为绢云母、石英、方解石、碧玉、重晶石、绿帘石等。矿石化学组分稳定，大部分（91.7×10^-2）TFe＞45×10^-2，多数大于60×10^-2，为平炉冶炼用富铁矿。主矿段全铁品位高、质量好。根据主矿体地表与地下钻孔资料（表3-13）对比，品位TFe为显著变化，仅矿层变薄，同时矿石还呈现硫较高磷极低的特点。

图3-36 式可布台铁矿区矿体剖面地质示意图

表3-13 上层矿体TFe含量分布情况表

（据地表槽探资料）

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