四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质报告

四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床地质报告一、矿区自然简况攀枝花钒钛磁铁矿矿床位于四川省攀枝花境内，属仁和区银江乡及市东区所辖，地理坐标东经101º45′45″一101º47′08″，北纬260º36′15″—260º37′15″。矿体长19Km，宽约2Km，面积约40Km²。成昆铁路纵贯攀枝花市区，市区内有支线横贯东西各矿区，公路可直通成都、昆明、丽江、大理；市区内公路四通八达，并有公交线直通矿区，交通极为方便（图0-1）。攀枝花钒钛磁铁矿矿床是世界闻名、中国最大的钒钛磁铁矿矿床，现己成为我国重要钢铁基地之一，也是钛、钒原材料重要生产基地。攀枝花钒钛磁铁矿因其所处的特殊地质构造背景、特别的矿床特征、丰富的矿产储量和为国民经济建设带来的重大价值而倍受世人关注。尤其是矿床特征、矿床成因及矿产品的开发利用方面，吸引着广大地质工作者、学者及其他科研工作者对之进行孜孜不倦的探索与研究。攀枝花钒钛磁铁矿矿床由著名地质学家常隆庆先生于1936年首先发现，并在解放前由常隆庆和刘知远先生联合提交了调查报告，从此拉开了研究攀枝花钒钛磁铁矿的序幕。1954年，西南地质局508队开展了攀枝花铁矿区的普查勘探工作，1958年6月，经过三年多地质勘查工作，由秦震、程坤祥、陆祖雄、杨逸恩、吕觉述等编写并提交了《攀枝花钒钛磁铁矿储量报告书》，查明攀枝花矿区是一大型矿床，该报告作为后来矿山开采设计的依据。之后，冶金部集中炼铁专家和技术骨干组成高炉冶炼攀枝花钒钛磁铁矿试验攻关组，历经千余次不同型、流程、规模的试验，成功地掌握了普通高炉冶炼高钛型钒钛磁铁矿工艺流程。在此基础上1966年攀钢选铁、选钛厂开工修建，1970年建成投产，并在“七一”出铁，1971年出钢，从此拉开了开采利用攀枝花钒钛磁铁矿资源的序幕。攀枝花铁矿被发现后，在对它进行勘查、开发利用的同时，从50年代开始，地矿部、冶金部、中科院、大专院校多学科投入对钒钛磁铁矿进行全面科学研究。其中对矿石物质组成、元素赋存状态的研究进行大量工作的单位有：地矿部系统的西南地质局508队，四川省局531队、西昌队、106队、113队、104队、区测队、攀枝花队地质综合研究队、中心实验室等；中科院系统的地质所、贵阳地化所；原地矿部地科院系统的矿物原料研究室、地质所、矿床所、矿产综合利用研究所；冶金部系统的长沙矿冶研究院、马鞍山矿冶研究院、矿冶总院、桂林地质所、攀枝花矿山公司研究院、设计研究院、选铁厂、选钛厂；院校系统的有成都地质学院(现成都理工大学)、南京大学、中国矿业大学等。近10余年，科技工作者为攀一西地区钒钛磁铁矿物质组成、元素赋存状态提供了丰富系统的成果，其中具代表性的有：1980年四川省地矿局攀枝花地质综合队、106地质队，原地矿部地质科学院矿床研究所联合提交：《攀枝花一西昌地区钒钛磁铁矿共生矿物成分研究》报告；1983年原地矿部矿产综合利用研究所提交“六五”国家攻关项目：《攀一西钒钛磁铁矿综合利用研究》子课题—《攀一西地区钒钛磁铁矿四大矿区矿石物质成分与选矿工艺关系的研究》；1998年原地矿部矿产综合利用研究所和攀枝花矿山集团公司科技人员联合编著：《攀枝花钒钛磁铁矿工艺矿物学》。对矿床成因的研究，1985年矿床学家袁见齐等提出攀枝花钒钛磁铁矿矿床为典型的晚期岩浆矿床，并将其编入矿床学教材。1986至1988年原地矿部矿床地质研究所卢记仁、四川地矿局106队刘玉书等根据矿床特征、高温熔融实验及成矿物理化学条件分析认为，攀枝花钒钛磁铁矿矿床倾向为早期岩浆矿床。并指出“海绵损铁结构并不一定表明造岩矿物结束结晶之后铁钛氧化物才结晶，只是反映了铁钛氧化物结束结晶稍晚而已”；“如果攀西层状含矿岩体由岩浆多次贯入形成，这种层状钒钛磁铁矿矿床应属岩浆早期矿床”。1992年，中国矿业大学李文臣又提出“该矿床的形成，是在深部构造控制下，深部岩浆房的熔离作用与浅部岩浆房分异作用的结果”，深部岩浆房熔离分异形成岩浆和矿浆，二者在构造营力作用下分别侵入，形成层状辉长岩(矿)体和致密块状型矿体。攀枝花岩体及产于其中的钒钛磁铁矿矿体的韵律层发育良好，前人对这方面的研究也较多较全面，其中最具代表性是地质科学研究院矿产所、成都地质学院、四川省地质局106队、四川省地质局西昌实验室四家单位联合组成的钒钛磁铁矿研究协作组的研究成果《四川某地含钒钛磁铁矿基性一超基性岩体韵律层的研究》，此外尚有欧新功、李德惠、宋谢炎、朱中一、钟玉芬等也对岩体和矿体的韵律特征及其成因进行了探讨。国外一些地质学家对韵律成因提出了多种假说：岩浆多次贯入说，间歇性岩浆对流说，底部结晶作用说，韵律成核说。近年来，对该矿床的研究重点转向为对钒钛磁铁矿资源的开发及综合利用，而且主要是攀钢的科研及工作人员在对之进行研究，已发表了许多相关学术论文，其中如《攀枝花钒钛磁铁矿综合利用研究及发展》(刘吉实，1990)，《攀西钒钛磁铁矿资源特征及综合利用问题的基本分析》(傅文章，1996)，《资源综合利用》(张平等，2002)等，而其他科研院所及大专院校对该矿床的研究相对很少。目前国外已侧重于矿物工艺学、材料学及其它贵重金属的研究，对铁矿床的研究极少。尽管前人在对攀枝花钒钛磁铁矿的一系列研究中已取得了大量科研及学术成果，但仍存在着某些不足：(l)前人根据矿床地质特征、成矿物理化学条件及高温熔融实验对比分析了该矿床成因，提出了三种不同的成因类型：早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床、熔离分异作用形成的矿床。在矿床成因研究过程中没有根据岩(矿)体韵律层发育这一特征，没有结合韵律层的形成作用和过程来深入分析矿物的结晶成矿作用和过程，从而导致在矿床成因认识上的片面性。(2)自攀枝花钒钛磁铁矿被发现以来，人们对该矿床的地质特征、矿床成因、韵律层特征及成因等进行了大量的纯理论方面的研究，缺乏基础应用方面的研究。目前尽管在钒钛磁铁矿的开发和综合利用方面己有较多的研究，但其重点都集中于钒钛磁铁矿的选冶及矿产品的二次开发与利用，而如何对矿山进行合理开采，以充分利用现有的钒钛磁铁矿资源，这方面的研究极少。尤其是在目前现有的选冶技术和选冶设备条件下，如何根据主要矿物的矿物特征及其选冶特性，对矿山进行合理开采，以充分利用矿产资源，减少资源浪费，这方面的研究基本上是一片空白。针对上述在该矿床研究中存在的两点不足，我在导师的指导下，在国家自然科学基金(NSFC40O72O37)和国家重点基础研究发展规划项目(973一G1999043200)资助下，对攀枝花朱家包包铁矿进行两次实地调查。2000年5月，对朱家包包矿区进行了踏勘，调查了朱家包包矿段矿体的产出特征，并沿1242开采平台之东部开采断面调查了IX、VIII、VI、V、IV矿带的分布和总体变化特征，对矿体的韵律层特征有了初步的认识，同时采集了矿石样品，基本确立了对该矿床的研究方向。2001年9月，再次对朱家包包矿区进行详细调查，实测了矿体剖面，仔细调查矿体的韵律特征，并进行系统采样，同时收集矿山开采中的相关资料和数据。室内查阅了大量有关的国内外专著、期刊及矿山勘探报告，并采用了中子活化分析、铅同位素、硫同位素、氧同位素、包裹体爆裂测温、光片、薄片、包体片等测试分析手段对矿床进行研究，具体工作见表0一1。在上述调查研究基础上，结合前人某些研究成果，拟以攀枝花铁矿朱家包包矿段为例，对攀枝花钒钛磁铁矿矿床研究中存在的两点不足作如下探讨：(l)矿床成因方面，本人根据野外调查及大量前人资料综合分析认为，攀枝花钒钛磁铁矿矿床的成矿作用和过程与其岩(矿)体韵律层的形成过程和形成机理密切相关，因而打算从分析研究攀枝花岩(矿)体的韵律特征及其形成过程与形成机理入手，重点分析矿物的结晶成矿作用和过程，在此基础上再探讨矿床的成因。(2)在基础应用方面，在研究分析矿体韵律层特征尤其是矿物成分及含量的韵律式变化特征基础上，结合目前矿山选冶工艺流程和主要矿物的赋存状态及其在选冶中的特性，本着“多采矿，多用矿，少弃矿”的原则，建立合理的矿山开采模型。同时建立提高钛回收率的最佳模型。矿区地质概况2.1大地构造位置矿区所处大地构造位置为地质上习称的“康滇地轴”的中段。这一地质构造单元为我国著名地质学家黄汲清教授1945年创名并沿用至今。后来黄汲清等根据古生代以来地壳表现出高度活动性和华力西期一印支期宏伟的岩浆岩，又将其称为“构造岩浆活动带”。这个地质单元，李四光教授按地质力学观点，将其划属“川滇南北向构造带”，作为经向构造体系的代表；陈国达教授运用地台活化观点，将其划属“川滇地洼区”；本世纪七十年代中期以来，骆耀南等根据板块学说的理论，提出“攀西古裂谷带”；同时指出“攀西古裂谷带”形成过程为泥盆纪一白垩纪，即孕育于加里东期，发生于华力西期，发展于印支期一燕山期，消亡于燕山期。2.2地层2.2.1结晶基底结晶基底地层为康定群，时代为晚太古代一早元古代，是一套经受中、深变质程度且具混合岩化的地层，断续分布于康定至安宁河谷两侧。康定群下部为咱里组，上部为冷竹关组。咱里组为一套中、基性火山岩建造，冷竹关组为中、酸性火山碎屑岩及复理石建造。2.2.2褶皱基底中元古代始，晚太古界一早元古界结晶基底地层隆起，康慎地轴东西两侧开始沉积。西侧以分布在盐边地区的盐边群为代表，自上而下分为乍古组、小坪组、渔门组、荒田组，属优地槽沉积，厚逾I0000m。盐边群下部由辉绿岩和具枕状构造玄武岩间夹中酸性火山岩及细碧岩组成良好的蛇绿岩套：上部为火山岩及碎屑岩组成。东侧以分布在会理、会东地区的会理群为代表，自上而下为天宝山组、凤山营组、力马河组、通安组、河口组，属冒地槽沉积，为一套变质细粒碎屑岩及大理岩，夹透镜状变质火山岩及火山碎屑岩，厚22500m。2.2.3沉积盖层晚元古代早震旦世，康滇地轴急剧上升，由于晋宁运动的影响，岩浆沿断裂上升并喷发，形成巨厚的苏雄组钙碱性火山岩系、开建桥组火山一沉积碎屑岩系及列古六组山麓冰水相沉积。经过漫长的侵蚀面准平面化，开始真正的地台沉积，上震旦统在各地以明显角度不整合覆于前震旦系变质岩系之上。晚震旦世一早奥陶世，构造发展相对平稳，表现出地壳差异性升降运动微弱，岩浆活动不明显。当时古陆几经变迁，由陆相一滨海相一浅海相组成三次海浸和海退沉积旋回，间断沉积了一套残缺不全的、岩相各处可以对比稳定的地台陆缘砂泥质沉积和陆表碳酸盐沉积。中奥陶世始，本区长期相对稳定，在中部隆起带上普遍缺失中奥陶世及其以后的地层沉积，东西侧坳陷带发育齐全的古生代海相沉积。古生代的重要地质事件是过渡型碱性橄榄玄武岩浆大规模侵入或喷发，形成我国著名的西南暗色岩建造。中生代特别是印支运动以来，古陆范围空前扩大，地壳遭受强烈的拉张作用而发生严重破裂，进而形成一系列断陷盆地。在断陷盆地内形成厚达数千米至一、二万米含煤建造一类磨拉石一膏盐红色沉积。第四纪本区以断陷盆地及周围山地沉积物为特征，早更新世沉积物以湖相为主；中更新世以来在河谷地带形成了5级阶地，沉积物中有冲(洪)积、泥石流，周围山区地带尚发育有中、小型山岳冰川遗迹；晚更新世有湖沼堆积；全更新世有沼泽堆积。2.3构造2.3.1南北向构造区内以南北向构造占主导地位，其次为北北东、北北西及东西向构造(图1一l)。南北向构造在区内是以一系列南北向或近于南北向断裂带或褶皱组成，由它们构成南北向构造带。这个构造带发生于晋宁期，经历了澄江期、加里东期、华西期、印支期、燕山期等，形成一个以褶皱及冲断裂为主南北向先张后压的构造带。区内南北向构造带的主干断裂有金河一著河断裂、安宁河一昔格达断裂、攀枝花断裂等。这些断裂的共同点：一是规模大，其延长达数百公里，宽数公里至IOkm，各断裂均由若干平行断裂构成一个断裂带，如安宁河构造带；二是断裂带往往具片理、劈理、构造碎裂岩、糜棱岩化；三是沿断裂带有不同时期、不同类型的岩浆岩分布，本区形成钒钛磁铁矿的基性超基性层状岩体就是沿着南北向断裂带或近侧分布。安宁河构造带是川滇南北向构造带的重要组成部分，也是构造活动最剧烈的部分，它具有多期次和长期活动的特点，大多数断裂是早期断裂被晚期构造作用加强而形成的继承性断裂。比较大规模的侵入与喷发活动，一般都是沿安宁河断裂带的主体构造线分布，本区含钒钛磁铁矿的基性超基性岩体几乎全产于这一构造带中(图1一1)。北北东或北北西向断裂分布较广泛，较南北向断裂规模小，形成时期有的与南北向断裂相同、有的晚于南北向断裂形成，这两组断裂为张剪切性断裂。2.3.2东西向构造东西向构造为分布在康定群、会理群、盐边群中一系列断裂和褶皱片段。早震旦世基性、超基性岩体呈东西向分布，构造被南北向断裂切割，其形成时期可能略早于晋宁期。2.4岩浆岩康滇地轴中段地壳活动强烈，断裂发育，这为岩浆的活动提供了动力和空间，使该区岩浆活动强烈而频繁，沿此构造带生成从太古代至第三纪的各类岩浆岩，形成一个规模宏大的岩浆杂岩带(图1一1)。1)太古代一早元古代太古代一早元古代岩浆活动强烈，早期为大规模海底火山喷溢，伴有基性、超基性岩侵入，中期为钠质花岗岩侵入，晚期为少量钾质花岗岩侵入。火山岩赋存于康定群中，都经历了低绿片岩一角闪岩相的变质作用，且由北向南由基性到酸性，变质程度增高。中基性火山岩在沪定以北尚有残余岩浆结构，以南已变成斜长角闪岩。中酸性岩皆变成变粒岩、浅粒岩。基性、超基性侵入岩在西昌一攀枝花地区有分布，岩体为呈岩株、岩盆、岩床产出的基性杂岩体及透镜状、脉状产出超基性杂岩两类，区内出露的有冕宁桂花村、米易娅口、攀枝花干塘坝等岩体。本期基性岩属铁质岩系列，形成矿产有钒钛磁铁矿、磁铁矿；超基性岩亦属铁质岩系列，具铜镍、金及石棉、蛇纹石等矿化。钠质花岗岩从庐定到攀枝花广泛分布，区内有磨盘山、大陆乡、大田等岩体。多以岩枝、岩株，常由单一的石英闪长岩组成，属中酸性一弱酸性的钙一钙碱性钠质花岗岩系列。这类岩体个别具稀上、萤石矿化。钾质花岗岩岩体规模小、分布零星，攀西地区很少见，其主要为花岗闪长岩、二长花岗岩、普通花岗岩。2)中元古代火山岩有赋存于会群下部河口组、通安组中的细碧岩、角斑岩、石英角斑质火山岩系、主要分布于会理地区。会理群上部天宝山组中主要赋存有英安质凝灰熔岩，分布在德昌、会理地区。该期基性、超基性侵入岩呈岩株、岩床、岩墙产出，有石棉、高家村顶顶、菜子园等岩体。酸性侵入岩具代表性岩体有摩掌营花岗岩、长塘花岗岩等。3)早震旦世火山岩有分布在西昌、米易地区的为赋存于苏雄组的流纹质火山碎屑岩、玄武岩及英安岩、沉凝灰岩、凝灰质砂岩夹玄武岩；赋存于开建桥组中的流纹质凝灰岩夹玄武岩、流纹岩与凝灰质砂岩、砾岩、沉凝灰岩等；赋存于列古六组的玄武岩、安山岩、流纹岩等、侵入岩主要有沪沽花岗岩等。4)寒武纪一奥陶纪主要为基性、超基性侵入岩，岩体规模小，数量多，呈岩基、岩枝、岩株、岩脉产出。出体具铜、镍、铂矿化，代表性岩体有力马河、朱布等。5)石炭纪一二叠纪侵入岩为基性、超基性层状岩体，呈岩盆、单斜层产出。代表性岩体有攀枝花、红格、白马、太和等，是区内钒钛磁铁矿赋存的岩体。喷发一喷溢岩为区内广泛分布的峨嵋山玄武岩。6)三叠纪一第三纪三叠纪有中酸性及碱性侵入体，代表性岩体有矮郎河花岗岩、磨盘山花岗岩及广泛分(脉)等；白垩纪有钾质花岗岩，代表性岩体有里庄钾长花岗岩；第三纪为分布布广泛、规模小的超钾质系列的金云火山岩及白榴金云火山岩等。三、矿床地质特征3.1矿体特征据攀枝花含矿岩体的分带特征，其中的矿体赋存于岩体中、下部，呈层状、似层状、条带状产出，产状与岩体产状基本一致(图2一3)。在朱家包包矿段，矿体随岩体一起发生转折，成东西产状不一致的两段。东段矿体产状约15º64º，西段矿体近东西向延伸，倾向北北西，倾角67“左右。矿体层位较稳Ⅸ、Ⅷ、Ⅻ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ九个矿带(层)(图2一3)。在平面上，Ⅸ一I矿带由南东向北西依次展布；在横向(东西向)上，矿带分布延伸有差异，东段矿体由南东向北西依次分布Ⅸ、Ⅷ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，缺少第Ⅶ矿层，而西段由南至北几乎连续分布所有矿层。在纵剖面上，矿带又近似“V”形展布(图2一4)。在矿体中，局部发育有与矿层斜交的辉长岩伟晶岩脉，金属硫化物矿脉。VI矿层顶部可见明显的脉状磁黄铁矿，局部被氧化成褐铁矿。脉状磁黄铁矿中，磁黄铁矿呈他形晶集合体胶结自形半自形的钛磁铁矿。3.2矿石物质成分3.2.1矿石矿物成分攀枝花钒钛磁铁矿矿物种类繁多(表3一2)，矿石中矿石矿物主要为钛磁铁矿、磁铁矿、钛铁矿及少量磁黄铁矿、黄铁矿，脉石矿物主要为硅酸盐矿物及少量磷酸盐、碳酸盐矿物等，在朱家包包矿段，各矿物含量见表3一3。目前，工业提取铁、钛、钒所利用的矿石矿物主要有钛磁铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、金红石、白钛石、锐钛矿等。在攀枝花铁矿朱家包包矿段，与含铁、钛、钒有关的矿物主要有：钛磁铁矿、磁铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石。这些矿物的物理化学特征直接影响矿石的开采及选冶，因此必须查明这些矿物的赋存特征及其相关的选冶特性。表3-2攀枝花钒钛铁矿矿物组成钛磁铁矿：是最主要的含铁工业矿物，也是钛、钒、铬、嫁、钻等组分的主要载体矿物。钛磁铁矿是钒钛磁铁矿特有的矿物名称，它不是一种单矿物，而是固溶体分解的产物，是磁铁矿、钛铁晶石、镁铝尖晶石微片晶钛铁矿等矿物的复合矿物相，是选矿的工业矿物。磁铁矿是钛磁铁中的主要矿物(主晶)，钛铁晶石、镁铝尖晶石、钛铁矿是客晶矿物(客晶)。钛磁铁矿具强磁性，在目前工业选冶中通过弱磁选让钛磁铁矿进入铁精矿，然后经冶炼流程提钒炼钢。表3-3朱家包包矿段矿物含量磁铁矿：是炼铁的最直接矿物，它以两种形式成在。一种为钛磁铁矿主矿物，另一种为独立的磁铁矿，这种形式的磁铁矿含量极少，因此一般将它并入钛磁铁矿一同分析。以固溶体分离形式存在的磁铁矿一般镶嵌有自形粒状的镁铝尖晶石或包含乳滴状的钛铁矿，也有的磁铁矿沿其解理裂隙分布有片晶状的钛铁矿，从而形成格子状结构。不论是独立形式还是以固溶体分离物主晶形式存在的磁铁矿，在高品位矿石中都是呈自形、半自形粒状，且裂隙发育，在低品位矿石中以他形集合体形式存在。磁铁矿粒径0.4—1.6mm，以1.2mm±为主。据吴本羡等人的研究结果，在钛磁铁矿的主晶磁铁矿中，仍含有0%一14%的钛铁晶石分子：另外还有钛、钒、铬、嫁、钻、镍和铝等元素以类质同象形式存在其中，而且钒钛磁铁矿中90%以上的钒赋存于这种磁铁矿中。磁铁矿也具强磁性，在工业选冶中与钛磁铁矿走向一致。钛铁矿：仍有两种存在形式，一种为钛磁铁矿固溶体分离的客晶矿物，一种为独立的钛铁矿。钛磁铁矿中的客晶钛铁矿沿磁铁矿的(111)晶面呈两组或三组均匀的、规则的分布，构成格子状、叶片状和三角形晶架连晶。这种钛铁矿因其粒度太细，不能用机械物理的方法将它与磁铁矿分离开来，在选矿中随钛磁铁矿进入炼钢流程，最后进入高炉渣，目前尚而不能被利用。独立的粒状钛铁矿是朱家包包矿段钛铁矿的主要赋存形式。这种钛铁矿一般呈半自形一他形粒状，少数呈自形粒状，并与磁铁矿紧密共生，接触边平滑，粒径0.1—1.2mm，在同种矿石中，其粒径比磁铁矿小0.2一0.7mm。这种钛铁矿因其呈粒度较粗的独立矿物，可用机械物理的方法实现其单体分离。同时因为钛铁矿基本不具磁性，在选矿过程中首先经弱磁选而进入磁选尾矿，再经一系列磨选，最后得到钛精矿，作为提炼钛的原料。因而粒状钛铁矿是目前工业选冶提取钛的主要矿物。钛铁晶石：以钛磁铁矿客品矿物形式存在，为显微片晶状，沿磁铁矿(100)方向与尖晶石平行分布构成布纹状和盒子状结构，片晶厚0.0005一0.001mm，其含量随着矿石品级增高而增多；随氧化程度逐渐加深，部分钛铁晶石已钛铁矿化。这种钛铁晶石因粒度太细，机械方法无法实现其单体分离，在矿石选冶中随钛磁铁矿进入提钒炼钢流程。镁铝尖晶石：以钛磁铁矿客晶矿物形式存在，呈四边形，次圆形嵌布于自形或半自形粒状磁铁矿晶体中，粒度<0.05mm。镁铝尖晶石因其赋存状态决定了它在选冶中随钛磁铁矿进入提钒炼钢流程。磁黄铁矿：多呈他形少数具半自形充填于磁铁矿、钛铁矿晶粒间隙，有的呈他形粒状包含于脉石矿物和磁铁矿中，含量少，最多不超过5%，一般为1%±。只是在VI矿层顶部一条矿脉中，磁黄铁矿呈他形胶结磁铁矿，其含量高达60%以上。3.2.2矿石化学成分攀一西钒钛磁铁矿矿石中最主要的元素是氧、铁、钛、钒、硅、钙、铝和镁，其次是钾、钠、铬、锰、硫、钻、镍、铜和磷；少量及微量元素有：稼、铣、砷、硒、磅和铂族元素等。攀枝花铁矿与目前工业主要利用元素铁、钛、钒有关的矿石化学成分主要有：TFe、FeO、Fe必、、TIO：、v刃、。确定矿石的化学成分，以其含铁量为主导。工业上根据原矿石含铁量将矿石划分为四个级别：极富矿(Fel)TFe≥45%富矿(FeZ)TFe30%一44.99%中矿(Fe3)TFe23%一39.99%贫矿(Fe4)TFe20%一22.99%表3-4朱家包包矿段个品级矿石主要化学成分不同品级矿石中，除铁含量不同外，其它化学成分也存在一定的变化。从朱家包包矿段各品级矿石的化学成表3一4朱家包包矿段各品级矿石土要化学成分(表3一4)变化可知，从Fel一Fe4，矿石中TFe、TiO2、V2O5；含量均逐渐降低；同时TFe:TiO2比值也逐渐减少，这说明矿石中钛比铁的相对含量增大。这一特征对矿石的开采和矿石配比有着重大影响，因为在矿山选冶中，实际生产物料是以四个等级的矿石按不同比例配成混合矿石。矿石结构构造矿体韵律发育是攀枝花钒钛磁铁矿的一个典型特征，不仅赋矿岩体存在单韵律旋回，而且矿体内部韵律特征也十分明显。根据矿物成分及含量、岩(矿)石色率、化学成分、结构构造等在垂向上的变化特征，将含矿岩体的韵律结构划分为三级(图2一3)。在岩浆演化过程中，整个岩体在垂向上形成第I级韵律旋回：底部边缘带(底部细晶辉长岩)一下部到上部含矿带(下部含矿层)一上部浅色流层状辉长岩带；而在矿体内形成第Ⅱ、Ⅲ级韵律(图2一3)。对于含矿带，由于成矿的物理化学条件的改变，矿物结晶成矿过程具一定规律性变化，从而使矿体中矿物成分、含量、矿石组构等存在一定规律的重现性。据这些特征可将含矿带自下而上分为Ⅸ、Ⅷ、Ⅻ、Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ九个矿层，其中Ⅷ、Ⅵ矿层较大，品位最高，这些含矿层属于第Ⅱ级韵律。在每个矿层内部，也表现出明显的韵律特征，并将它们划为第Ⅲ级韵律。在攀枝花铁矿朱家包包矿段1242开采平台的东部开采剖面上，从Ⅸ—Ⅳ矿层实测了矿体剖面，系统采集了矿石样品(图4一l)进行分析。根据分析结果，在朱家包包矿段，矿石的岩石学特征、矿石地球化学特征、矿物包裹体爆裂温度等均表现出韵律式变化特点。图4—1朱家包包矿段1242开采平台东部开采剖面采样位置示意图1.流层状辉长岩；2.流层状钒认磁铁矿；3.致密块状钒认磁铁矿；4.稠密浸染状钒钛磁铁矿；5.稀疏浸染状一星散浸染状钒钛磁铁矿；6.粗粒一伟晶辉长岩；7.细晶辉长岩下面从矿石的组构变化来分析矿体韵律这一特点：根据矿区所采样品的镜下鉴定结果(表4一1)，结合各矿层采样位置分析可知，攀枝花钒钛磁铁矿的矿石组构呈韵律式变化。构造：从Ⅷ矿层底部(样品8-1)到上部(样品8-6)，矿石构造从致密块状一中等浸染状一星散浸染状逐渐变化，到顶部则为蚀变粗粒辉长岩。进入VI矿层底部，矿石构造又突变为致密块状，从VI矿层底部到顶部，矿石构造从致密块状一稀疏浸染状一星散浸染状变化。跃过讥矿层顶部进入V矿层，矿石构造变化又呈现回返，从稠密浸染状一中等浸染状一星散浸染状一含矿辉长岩变化。矿石的构造变化表现出明现的韵律变化特征，从一个矿层底部到顶部，构造总体呈致密块状一稠密浸染状一中等浸染状一稀疏浸染状一星散I8浸染状的趋势变化，局部发育致密块状或稠密浸染状矿石与稀疏浸染状矿石呈互层组成的条带状或流层状构造。进入下一个矿层，这一变化趋势又重复出现。结构：从表4一1分析可知，矿石结构尤其是铁钛氧化物结晶程度反映的结构也呈现韵律式变化特征。从各矿层底部到顶部，矿石结构从自形晶结构一半自形晶结构一他形晶构变化。并且沿此变化趋势，矿石中的交代作用逐渐增强，并逐渐出现铁钛氧化物的包含结构及铁钛氧化物与脉石矿物之间形成的反应边结构。另外，矿石中脉石矿物的结晶程度也沿此变化趋势出现有序的规律性的变化，只是其变化序列与铁钛氧化物结晶程度的变化序列相反：从各矿层底部到顶部，从致密块状矿石到星散浸染状矿石，脉石矿物(辉石、长石)呈他形晶一半自形晶一自形晶变化。铁钛氧化物与硅酸盐矿物结晶程度变化序列相反，这说明在成矿过程中二者的结晶程度互为消长。当进入下一矿层时，从其底部到顶部，矿石结构又回返上述的变化特征。表4—1攀枝花朱家包包铁矿样品鉴定分析结果矿石的结构和构造不仅存在韵律式变化，而且矿石的结构和构造间存在一定的相关性。如图4一2所示，矿石自形晶结构主要出现于块状和稠密浸染状矿石中；半自形晶结构则主要出现于稠密浸染状和中等浸染状矿石中；他形晶结构则是稀疏浸染状和星散浸染状矿石的主体结构。从这三种结构和矿石构造的相关性变化分析，从块状一星散浸染状矿石，即从矿体底部到顶部，矿石中铁钛氧化物的结晶程度由高到低变化。另外，包含结构、反应边结构也主要集中于稀疏浸染状和星散浸染状矿石中，交代结构贯穿于整个矿石中，但在稀疏浸染状和星散浸染状矿石中交代作用最强烈。图4一2朱家包包矿段矿石结构构造关系图矿石结构与构造存在相关性，决定了矿石结构随构造一起，在矿石中呈韵律式变化，这是划分矿体韵律层的一个重要标志。另一方面，矿石组构的这种协变关系表明在成矿过程中，在含矿岩浆底部铁钛氧化物富集并首先结晶，形成半自形一自形致密块状一稠密浸染状矿石。随着岩浆的演化和铁钛氧化物的结晶析出，岩浆中矿物组分含量逐渐发生变化，岩浆中成矿的氧化还原环境也发生变化，岩浆中主要结晶矿物由铁钛氧化物逐渐变为硅酸盐矿物，铁钛氧化物由原来的先结晶渐变为结束结晶晚于硅酸盐矿物(这时形成海绵陨铁结构中等一稀疏浸染状矿石)。到最后因其含量的大量减少，岩浆中还原环境的出现和挥发组分的富集，使铁钛氧化物晚于硅酸盐矿物结晶，形成他形晶的交代、包含和反应边结构发育的稀疏浸染状一星散浸染状矿石。矿物气液包裹体在矿体内自下而上采集了16个矿物包裹体样，测得19个矿物包裹体爆裂温度见表5一1。从表中分析，就各矿层钛磁铁矿的包裹体爆裂温度变化而言，底部块状磁铁矿中的矿物包裹体爆裂温度最低，向上具有逐渐升高的趋势，稀疏浸染状磁铁矿中的包裹体爆裂温度一般最高。当进入其上一含矿层底部时，钛磁铁矿包裹体的爆裂温度又突然降低，并在该矿层内又遵循从低到高逐渐变化的规律。表5-1矿物包裹体爆裂温度在第9矿层中，其上部951样品中钛磁铁矿包裹体爆裂温度明显低于下部致密块状矿石(样品9一l)中的包裹体爆裂温度，这与它是伟晶期形成的结果相关。同时951中的长石包裹体爆裂温度高于钛磁铁矿包裹体爆裂温度，其原因是在伟晶期，长石先于钛磁铁矿结晶，其结晶温度自然高于钛磁铁矿。脉状黄铁矿的包裹体爆裂温度最低，这与其后期热液成矿作用有关。综上所述，对矿床中的主要矿石矿物钛磁铁矿而言，各矿层下部钛磁铁矿的包裹体爆裂温度均低于上部的爆裂温度，而且各矿层间存在一个温度跃变，这一特征体现了钛磁铁矿包裹体爆裂温度也呈现韵律式变化，而且这一变化规律与各个矿层岩石学特征的韵律变化规律相一致。纵观攀枝花钒钛磁铁矿朱家包包矿段的变化特征，其矿体色率、矿石组构、矿物成分及含量、矿石化学成分、矿物化学成分、岩(矿)石稀土元素分布特征及矿物包裹体爆裂温度等均存在韵律式变化规律。具韵律结构的矿层的“堆积”形成矿体，而矿体又与围岩组的韵律旋回形成整个岩体。岩体及矿体的韵律结构是岩浆结晶演化的结果，它的形成与岩浆结晶的成矿作用和过程密切相关，因此，可通过研究韵律结构的形成机理来分析岩浆演化中矿物的结晶成矿作用和过程，进而探讨矿床的成因。另一方面，矿体中矿石组构、矿物成分及含量、矿石化学成分、矿物化学成分的韵律式变化有利于指导矿山开采，可在查清它们的韵律变化规律的基础上，建立一个矿山开采模型，以对矿石进行合理开采，以求达到矿产资源的充分利用。矿床成因分析本文主要是在分析矿体韵律结构特征的基础上，采取由内向外、从局部到整体、从微观到宏观而且宏观与微观相互结合的原则，通过分析矿体的韵律结构的形成机理来分析矿物的形成过程和成矿作用，进而探讨整个矿床的成因。根据矿体形态、产状和矿石组构、成分及地球化学特征分析认为，矿床的形成至少经历了三个时期，即岩浆期、热液期和表生期。其中根据稀土元素特征又可将岩浆期划分为成岩期、主成矿期，因此攀枝花铁矿床的成岩一成矿过程可划分为四个期:成岩期、主成矿期、热液期(次成矿期)和表生期。6.1成岩期攀枝花钒钛磁铁矿产出于攀西古裂谷轴部的南北向岩浆杂岩带中，裂谷的形成演化为攀枝花岩体及钒钛磁铁矿提供了物质来源和容岩容矿空间。根据裂谷形成演化史，攀枝花岩矿体形成于弯隆一火山型裂谷阶段的拉张破裂期(P)。该期富含铁、钛、钒、铜等物质的慢源基性一超基性岩浆沿裂谷断裂带发生大规模、多旋回、周期性线状脉动侵入，然后在间歇期相对宁静的环境下发生组分的分异富集，从而形成层状基性一超基性岩体及有关岩浆矿床。分析攀枝花含矿一岩体的韵律变化特征(表2一1)，整个岩体分异现象十分明显，上部主要是浅色辉长岩，并具少量矿化；下部为深色含矿辉长岩，底部为细粒辉长岩边缘带。岩体中的大部分矿体富集于岩体的底部边缘带之上，构成下部含矿带。该含矿带中有Ⅸ、Ⅷ、Ⅻ、Ⅸ、Ⅴ、Ⅳ共六个矿层，它们呈层状、似层状，连续性好，品位高，只有少量较贫的矿体分布层位较高，构成上部含矿带(Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ矿层)。岩体的分异性表明央浆在成岩成矿过程中分异作用强烈，这方面，前人作了大量研究并提出了较成熟的理论。MarakusheyA.A(1979)据月.旦格里戈里耶夫(1957)实验提出:基性岩浆在一定温度、压力条件下发生液态不混溶分离。地质科学研究院地质矿产所联合成都地质学院、四川省地质局106队和西昌实验室组成的钒钛磁铁矿研究协作组〔9〕通过研究指出:含钒钛磁铁矿岩浆在结晶前存在分异，铁镁硅酸盐熔浆由于其密度较大而下沉，钠钙硅酸盐熔浆则上浮，由此造成两组成分物质的相对集中；同时地球化学特性相似的其他元素也随之分异。杨天奇〔叫通过实验研究指出，在高温岩浆熔融体中，元素大都以离子状态存在，其组合形式主要受元素的离子键性能及其数量所支配。阳离子键性强弱受离子电位大小支配，离子电位愈高的离子，其极化能力愈强，愈易形成牢固的化合物在熔融体中独立存在；阴离子键性强弱与负电性大小密切相关，负电性差值愈大的元素，形成的离子化合物愈稳固。因此，当岩浆中氧逸度较大时，既可使2价Fe转变成3价Fe，又可促使离子电位高的元素化合成为独立存在的氧化物熔融体。这便是钛铁氧化物熔融体与硅酸盐熔融体发生的液态熔离作用的原因。攀枝花含矿辉长岩以贫硅，富铁、钛、钒、磷为特点，所以非常有利于岩浆熔离作用和液态重力作用的产生。由此两种作用造成每一次岩浆流下部富铁镁、上部富硅铝钙的分层格局。根据岩浆分异演化理论，结合攀枝花含矿岩体的分异现象和矿体的产出特征分析，形成攀枝花层状辉长岩体的原始岩浆首先在深部岩浆房中发生液态熔离分异，形成铁钛氧化物熔融体与硅酸盐熔融体，因密度的差异，铁钛氧化物熔融体下沉而硅酸盐熔融体相对上浮，造成原始岩浆中两种成分的相对集中，岩浆上部形成富硅酸盐熔融体，下部形成富铁钛氧化物熔融体(矿浆)。随着构造活动的发生，岩浆房上部的富硅酸盐熔融体携带部分铁钛氧化物熔浆首先侵入围岩(图6一l)，由于围岩温度很低，刚侵入的岩浆迅速冷却，在内接触带上产生结晶细小的冷凝边，形成岩体底部的细晶辉长岩。而后在相对稳定的环境中，岩浆中冷凝结晶作用自底部边缘带向上推移川，岩浆中携带的铁钛氧化物熔融体因其密度大而下沉到岩浆底部边缘带上，最后结晶形成高品位铁矿。此后，富硅酸盐岩浆逐渐结晶形成上部辉长岩体，而且在这个过程中，因岩浆的结晶分异作用，硅酸盐岩浆中的部铁钛氧化物因分异富集，在上部辉长岩体中又形成低品位磁铁矿，推测Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ浸染状矿层就是该期的产物。图6—1攀枝花钒钛磁铁矿矿床成矿模式图1.上震旦统白云质灰岩；2.海西期玄武岩；3.下部层状富矿矿体；4.富铁矿浆；5.卜部低品位矿体；6.攀枝花辉氏岩体；7.含铁硅酸盐熔浆根据上述岩浆熔离理论及成岩过程可看出，层状钒钛磁铁矿与岩体具有同源关系，它们均来源于上地慢熔浆，只是在同一岩浆房中因组分和物理化学条件的差异，造成组分的分异，并在不同层位冷凝结晶，从而在宏观上形成岩矿分离的现象。岩石、矿石、钛磁铁矿、黄铁矿稀土元素分布特征也显示攀枝花铁矿的成岩成矿过程是一个统一的系统，在这一系统中，随着岩浆组分的熔离分异，稀土元素只是在各组分中的分配量不同，总体具有亲石性，但在各组分中的分布特征相同，显示出它们的同源性。6.2主成矿期主成矿期位于成岩期之后，是攀枝花铁矿成矿过程中最主要的时期，该期富铁钛氧化物熔融体贯入辉长岩体冷凝结晶形成钒钛磁铁矿，lX至W韵律式层状矿体就是该期形成的。在该期熔融体冷凝结晶过程中，同样存在物质的分异，形成有铁钛氧化物相对富集的矿石和含少量铁钛氧化物的岩石。这种矿层中的辉岩与铁矿石、钛磁铁矿的稀土元素参数相似，这也说明它们是同期产物。根据铁矿石和钛磁铁矿稀土元素特征，它们的稀土元素的各种计算参数及平均值十分相近，同时矿石组构与钛磁铁矿含量具密切关系，这些都显示钛磁铁矿与铁矿石属同一成矿期一主成矿期的产物。主成矿期形成仪一IV韵律式矿层，矿层内的韵律结构也发育，说明该期成矿作用和过程具一定规律性。通过分析矿层中韵律结构的形成机理可分析矿物的结晶成矿作用和过程。当深部岩浆房上部的硅酸盐熔浆侵位形成辉长岩体后，由于构造活动的再次发生，岩浆房下部的富铁钛氧化物熔融体向上运移，沿着前期侵入体中矿体与上部辉长岩或底部边缘带接触界面的薄弱带侵入，或进入尚未完全结晶的侵入岩浆中，或沿前期侵入体中的后期构造裂隙侵入。这时贯入的熔融体底部首先过冷却，同时因为外压力的降低，熔融体中含量很少的挥发组分向上扩散而逐渐富集在熔融体顶部。据岩浆底部结晶作用说，侵入辉长岩体中的富铁钛氧化物熔融体首先从底部开始结晶，在平行于岩体底板的底部熔融体中形成一个结晶带。由双扩散对流作用，在岩浆房的一定深度形成一个以某种组分为主的结晶区，岩浆中该组分向该结晶区扩散，而其余组分向相对反向扩散，同时结晶区内晶体结晶释放热向外扩散，该结晶区形成一个相对封闭的等温区，矿物在该区内充分结晶。当等温区岩浆结晶基本结束后，结晶区向岩浆房内推移，形成以另一矿物为主的新结晶区，等温结晶区及结晶矿物不断交替变化形成韵律层。因铁钛氧化物的密度大，而且其组分含量远多于硅酸盐组分含量，首先是大量铁钛氧化物向熔融体底部沉降扩散，而硅酸盐组分相对反向扩散直到组分浓度达到平衡，因而在底部结晶带中首先富集的是铁钛氧化物组分，形成铁钛氧化物富集而硅酸盐组分贫化的结晶带，而在该结晶带前缘则富集硅酸盐组分。由于在该结晶带中，铁钛氧化物富集，结晶带处于氧化环境中，基本不含挥发组分，而且底部温度又低，因此在该结晶带中铁钛氧化物首先结晶。又根据双扩散对流理论，铁钛氧化物组分向底部结晶带扩散富集结晶时，结晶带中的结晶释热向结晶带外扩散，当结晶带向外扩散的热量与矿物结晶释放的热量达到平衡时，结晶带成为一个等温结晶区，结晶带顶层面就是一个等温面，这时的等温结晶区就相当于一个封闭体系，铁钛氧化物组分在封闭体系内充分结晶，而极少量的硅酸盐矿物充填于早结晶的铁钛氧化物空隙中，这就形成了矿层底部的高品位磁铁矿矿石，并且一般为半自形一自形致密块状或稠密浸染状矿石。当结晶区内铁钛氧化物结晶基本结束，矿物结晶释放热量不能抵偿结晶区扩散热时，结晶等温面向该结晶带前缘的富铁钛氧化物熔融体内推移，依据上述形成铁钛氧化物结晶带的原理，在该结晶带前缘熔融体中又形成一个新的结晶带。此时分两种情况:第一，如果贯入的熔融体量多或含大量铁钛氧化物，那么尽管上一个铁钛氧化物结晶带(底部结晶带)的结晶消耗了部分铁钛氧化物成分，但在残余熔浆中仍含有大量铁钛氧化物组分，只是硅酸盐组分相对增多。因此根据底部结晶带成矿作用原理，在新结晶带中仍然形成一个以铁钛氧化物为主的结晶区，只是其中铁钛氧化物含量低于底部结晶带，而硅酸盐组分含量高于底部结晶带。这样在新结带中，铁钛氧化物仍然先结晶，而硅酸盐矿物后结晶，在该结晶区内就形成半自形一自形少量具他形晶的铁钛金属矿物，而硅酸盐矿物仍为他形晶，少量呈半自形晶，矿石构造一般为稠密浸染状或中等浸染状。当这一新结晶区矿物结晶其本结束而整个贯入的熔融体还没冷凝结晶完全，则上述结晶成矿作用过程继续进行，结晶带又向熔浆内部推进而形成又一个结晶带。这时经过前面两个结晶成矿过程，残余熔浆中的铁钛氧化物组分明显减少，而以硅酸盐组分为主。由于双扩散对流作用，在该结晶带中就形成以硅酸盐组分为主的结晶区，这时结晶区中氧逸度降低，结晶成矿环境为一个还原环境，而且经前面的演化过程，在此结晶区中挥发组分相对富集。因此，硅酸盐组分在该结晶区先结晶，铁钛氧化物组分后结晶，形成的矿石中铁钛氧化物就呈他形，而硅酸盐矿物呈自形或半自形，并且这种矿石中开始出现黄铁矿。当其中的铁钛氧化物含量较多时就胶结硅酸盐矿物而形成海绵陨铁结构，这时的矿石构造一般为中等浸染状或稀疏浸染状;当铁钛氧化物含量很少时就充填于硅酸盐矿物晶粒间形成填隙结构，对应的矿石构造则为稀疏浸染状至星散浸染状，甚至形成不含矿的辉长岩。经过上述成矿过程，从铁钛氧化物结晶区到硅酸盐矿物结晶区，矿物结晶成矿完成一个循环，形成半自形一自形致密块状磁铁矿到他形星散浸染状磁铁矿甚至不含矿的辉长岩，这一特征正与各矿层的矿石组构、矿石成分及含量等的韵律变化特征一致。经底部铁认氧化物结晶区和新结晶区矿物结晶后，如果熔融体中还含大量铁钛氧化物组分或在这一成矿过程中又有铁钛氧化物熔融体贯入，则熔融体中又形成新铁钛氧化物结晶区，这样就形成致密块状矿石与稠密浸染状或中等浸染状矿石组成的流层状或条带状构造。第二，如果贯入的熔融体量比较少或含铁钛氧化物量不多，经底部结晶带铁钛氧化物结晶后，残余熔浆中就以硅酸盐组分为主，铁钛氧化物组分相对很少，由双扩散对流作用，在新结晶带中就形成以硅酸盐组分为主的结晶区，硅酸盐组分先于铁钛氧化物组分结晶而形成自形或半自形的硅酸盐矿物，而含量少的铁钛氧化物组分呈他形充填于硅酸盐矿物晶粒间或呈海绵陨铁结构胶结硅酸盐矿物，形成的矿石构造一般为中等浸染状稀疏浸染状一星散浸染状，甚至形成几乎不含矿的辉长岩。这样形成的矿石与底部结晶带形成的致密块状矿石呈突变接触，这与一些矿层中矿石的构造特征一致。依据上述矿物结晶作用过程，从铁钛氧化物结晶区到硅酸盐矿物结晶区，熔融体中矿物结晶完成一个循环，形成的矿石依次从自形致密块状磁铁矿一半自形一自形稠密浸染状磁铁矿一半自形一他形中等浸染状磁铁矿一他形稀疏浸染状磁铁矿—他形星散浸染状磁铁矿一不含矿的辉长岩呈规律性的变化。如果一个循环结束熔融体还未完全冷凝结晶，则结晶带继续向熔融体内部推进而进入下一个结晶循环过程，直到一次贯入的熔融体完全冷凝结晶为止，这样在一个矿层中，矿物结晶成矿作用过程不断循环，相应形成的矿石在组构、矿物成分及含量、矿石化学成分等方面也就呈韵律式变化，从而形成矿层内的韵律旋回。根据磁黄铁矿在矿石中的分布特征，从致密块状一稠密浸染状一稀疏浸染状矿石，磁黄铁矿随矿石中钛磁铁矿含量的减少而减少甚至消失，其分布与钛磁铁矿呈正相关;在矿石中，磁黄铁多呈他形少数具半自形充填于磁铁矿、钛铁矿晶粒间隙，有的呈他形粒状包含于脉石矿物和磁铁矿中，总体含量少。这说明磁黄铁矿的形成坏境与钛磁铁矿相近，它与钛磁铁矿是在同一个成矿期一主成矿期形成的。由于岩浆从底部开始结晶，下部结晶带热能及矿物结晶释放热量向上部扩散，造成上部结晶带温度高于下部结晶带温度，这正与各矿层内下部钛磁铁矿包裹体爆裂温度高于上部爆裂温度这一变化规律相一致。在朱家包包矿段VI矿层顶部的东部开采剖面上发育两条呈“V”字形交叉的宽约50cm的磁黄铁矿矿脉，经采样镜下分析，这种硫化物脉中磁黄铁矿含量达60%以上，其余主要为磁铁矿和粒状钛铁矿且为自形晶，而磁黄铁矿则呈他形胶结磁铁矿和钛铁矿。其中的磁铁矿和钛铁矿均有两种存在形式，一种为半自形一自形粒状嵌布于脉石矿物中，同时在脉石矿物中还含少量细粒半自形或他形的磁黄铁矿，这一成分及结构特征与其它相关矿石的特征相同，从而确定它为早期钒钛磁铁矿矿屑，而整个矿屑再被他形磁黄铁矿胶结，以这种形式存在的磁铁矿和粒状钛铁矿含量少:另一种为独立的半自形一自形晶粒被磁黄铁矿直接胶结，这是磁铁矿和钛铁矿的主要存在形式。这两种形式存在的磁铁矿多被脉石矿物交代形成浸蚀结构或交代残余结构。VI矿层矿脉产状及其成分和结构特征说明它是后期铁钛氧化物熔融体贯入己结晶的Ⅵ矿层中形成的，其中的矿屑可能是熔融体活动过程中捕获的早期矿石的捕虏体，这显示出一次铁钛氧化物熔融体贯入成矿后，又有新的熔融体贯入活动发生。此外，根据各矿层间的韵律结构变化特征分析，不同矿层间成矿的物理化学条件发生回返;再结合一个矿层中矿物的结晶作用过程，说明各矿层很可能对应一次岩浆的活动。又据矿物包裹体爆裂温度的韵律变化特征分析，各矿层至下而上，矿物包裹体爆裂温度增加，而在矿层接触界面处发生突变，结合矿层内矿物结晶过程中温度变化规律，说明不同矿层对应不同期次的岩浆结晶成矿演化序列。再由铅同位素年龄测定结果(表6一l)分析，各矿层中钛磁铁矿的模式年龄相差不大，表明它们是同一成矿期的产物。但从VI一VII—IX矿层，钛磁铁矿的铅模式年龄不断减小，显示它们的成矿时间由老到新，这说明各矿层对应了不同期次的岩浆活动，只是岩浆活动的间歇期不大。表6—1朱家包包矿段矿物铅同位素测年结果注:①样品由中国地质阅查局同位索地球化学开放研究实脸室分析；②模式年龄据。综上所述，攀枝花含矿岩体底部的各个韵律式矿层是富铁钛氧化物熔融体多旋回、多期次线状脉动侵入的结果。因攀枝花钒钛磁铁矿产于活动性强烈的安宁河断裂带边缘，安宁河断裂带的频繁活动使深部岩浆房中的富铁钛氧化物熔融体不断贯入，一