峨眉山大火成岩省中部的二叠纪镁铁–超镁层状侵入体中赋存了攀枝花式钒钛磁铁矿

峨眉山大火成岩省中部的二叠纪镁铁–超镁层状侵入体中赋存了攀枝花式钒钛磁铁矿

攀枝花兰家火山矿床中硅酸盐矿物和Fe–Ti氧化物的岩相学和微量元素特征

峨眉山大火成岩省中部的二叠纪镁铁–超镁铁质层状侵入体中赋存了攀枝花式钒钛磁铁矿。该地区是中国乃至世界钒钛磁铁矿资源最富集的地区之一，钒资源储量占全国的52%，钛资源储量占全国的95%，同时还伴生钴、铬、镍、镓、钪等10多种稀有贵重矿产资源，综合利用价值极高 (攀钢集团有限公司官网, 2018)。与世界上其他大型层状侵入体中的类似矿床相比，该地区的矿床具有以下3个明显不同的特征：钒钛磁铁矿矿石出现在侵入体的下部或中部；以较小的侵入体赋存了较大规模的矿床；含矿侵入体与该区域内同时代广泛分布的正长岩、花岗岩和溢流玄武岩共生。前人对该地区钒钛磁铁矿矿石成因存在不同的认识，曾通过攀枝花以及同地区其他侵入体（安易、白马、红格和太和）的矿物微量元素研究，分析矿床成因和讨论成岩成矿过程。

东北大学资源与土木工程学院地质系黄菲教授课题组与澳大利亚 of 的Nigel Cook教授课题组合作硅酸盐岩相学知识点，在兰家火山矿床中系统采集了代表攀枝花侵入体中部岩相带、下部岩相带和边缘带的地质样品，在详细地岩相观察基础上，运用电子探针和LA-ICP-MS对其中主要矿物和次要矿物（包括单斜辉石、斜长石、橄榄石、角闪石、钛磁铁矿、钛铁矿、镁尖晶石和磁黄铁矿）进行精细观测硅酸盐岩相学知识点，揭示出侵入体中钒钛磁铁矿矿石成因的系列矿物学证据，获得如下新认识：

主要包括：(1) 单斜辉石和斜长石的后成合晶可以作为复杂次生熔体注入的证据（图1）。(2) 晚期热液流体和单斜辉石之间反应形成含水矿物（韭角闪石、金云母）。(3) 侵入体固结之后发生了一次钾化变质事件形成钾长石（图2）。(4) 在讨论钛磁铁矿和硅酸盐矿物之间的微量元素分配过程时硅酸盐岩相学知识点，需要考虑钛铁矿和硫化物对金属元素（Mn, Sc, Zr, Nb, Sn, Hf, Ta）的清除作用，以及钛磁铁矿出溶镁尖晶石过程中元素（Co, Ni, Zn, Ga, As, Sb）的分配（图3）。这项研究表明，只有全面考虑并充分表征整个系统中所有矿物相的微量元素特征峨眉山大火成岩省中部的二叠纪镁铁–超镁层状侵入体中赋存了攀枝花式钒钛磁铁矿峨眉山大火成岩省中部的二叠纪镁铁–超镁层状侵入体中赋存了攀枝花式钒钛磁铁矿，这个系统的微量元素分配模式才能够得到很好的限定。

上述成果发表于《》，第一作者为博士研究生高文元， Gao, L. , Nigel J. Cook, Fei Huang, Lin Meng, Shang Gao. (2017) and trace in and Fe–Ti- from the , , China. , 294, 164-183.

本研究得到国家自然科学基金（）、成矿作用与资源评价重点实验室开放基金（）、矿床地球化学国家重点实验室开放研究基金（）、国家留学基金委（2和2）的联合资助。

图1 次生熔体形成的单斜辉石和钛磁铁矿或斜长石的后成合晶结构背散射电子（BSE）图像

图2 (a) 长石的成分投图； (b–f) 长石的BSE图像

图3 全岩微量元素数据标准化硅酸盐矿物(a)和Fe–Ti氧化物矿物(b)微量元素数据的蛛网图