Question

大槽式基性-超基性岩型似层状铬矿

Answer 1

大槽式铬矿产于康滇地轴中段、攀枝花深大断裂北侧之超基性杂岩体中，属岩浆结晶分凝作用形成的似层状铬矿床。大槽岩体形成于华力西晚期，显示层状对称构造。浸染状铬矿产于层状辉石橄榄岩中；透镜状铬矿体主要产于下部纯橄岩岩相带中，铬矿成分以高铁、高钛为特征，显示了源于大陆地幔的特点，为小型铬矿床。

四川米易县大槽铬铁矿床

（一）概况

大槽铬矿位于四川省米易县城西，距县城水平距离31km，隶属攀枝花市米易县胜利、麻陇、团结彝族自治乡管辖，南距攀枝花钢铁基地（攀钢）90km、攀枝花市120km。中心点经纬度坐标为：东经102°06＇00〞、北纬26°53＇00〞。矿区内共发现大小矿体13个，其中层状铬矿体7个，豆荚状铬矿体6个。矿石品位低，平均品位Cr₂O₃为9.11%（层状矿体）～15.51%（豆荚状矿体）。多为耐火级铬矿石。截至1993年底，探明铬矿D+E级储量12.31万吨，为一小型铬矿床。

1959年，四川省地质局104队发现大槽超基性岩体，至1961年，对岩体边缘相带开展铜、镍矿普查工作，并投入钻探等重型山地工程，探获镍金属储量18178t、铜3427t。认为矿体规模小，不具工业价值。

1972年，四川省地矿局第一区测队在该区开展1/20万区域地质调查，圈出Ⅱ级铬矿重砂异常，与岩体形态基本一致。1986～1987年，冶金部西南冶金地质勘探公司科研所，开展“川滇地区基性-超其性岩及铬矿找矿前景”研究工作，指出大槽岩体具有一定的找矿前景。1988～1989年，该科研所在大槽矿区发现了铬矿体，认为大槽岩体主要由较新鲜的纯橄榄岩构成，又含铬矿，二者均可开采利用，整个岩体就是一个具有巨大价值的综合性原材料基地。概算潜在铬矿石远景地质储量56.68万吨，平均品位Cr₂O₃：6.67%，耐火用橄榄石（铸型砂、涂料）远景储量为54519.35万吨，石材储量4117.78万立方米。1989年，冶金部西南地质勘查局601 大队在大槽岩体北段开展铬矿概查，又相继发现层状铬矿和豆荚状铬矿点和矿化点，取得了对岩体含铬性的新认识，为矿区开展铬矿普查奠定了基础。1990～1991年，该队重点对层状铬矿全面开展普查工作。投入主要实物工作量：1：2千地质草测6.4km²，槽探16733m³，浅井27.3m³、坑探79.8m、刻槽样234件、单矿物分析12件、岩矿鉴定样448件。参照北京放马峪铬矿床Cr₂O₃边界品位4.5%、最低工业品位5%、最小可采厚度0.5m、夹石剔除厚度≥2m的工业指标，对5个主要矿体计算储量，于1992年5月编制提交“四川省米易大槽铬矿区普查地质报告”。该报告经冶金部西南地质勘查局批准，表内D+E级铬矿石储量12.31万吨，其中D级储量7.77万吨，Cr₂O₃平均品位9.21%，并指出该铬矿床规模小，矿石品位低，目前尚难利用，待作耐火材料（炉衬涂料）试验成功后，方可进一步勘查和开发。

（二）矿床地质特征

大槽铬矿区地处康滇地轴中段隆起带西缘，攀枝花深大断裂带北侧。属“中国成矿区带划分方案”康滇隆起Fe-Cu-Ⅴ-Ti-Sn-Ni-REE-Au-蓝石棉-盐类三级成矿带（Ⅲ-76）之康滇Fe-Cu-Ⅴ-Ti-Sn-Ni-REE-Au-蓝石棉成矿亚带（Pt₁；Pt₂；

；Ⅴ；Mz；Kz）。

区内出露震旦系下统安山流纹岩、上统列古六组和观音崖组紫色-灰绿色砂砾岩、细砂岩、泥质粉砂岩夹白云岩和泥质灰岩，不整合于元古宇片麻状石英闪长岩体之上，与大槽岩体呈断层接触。

区内岩浆活动频繁，分布面广，由晋宁期到燕山期均有出露。以广泛分布的海西期（时代2亿～3亿年）基性-超基性岩为主体，可分为以攀枝花为代表的基性岩体及以红格、大槽为代表的基性-超基性岩体两种类型（卢纪仁等，1987）（图3-73）。

（三）矿床特征

1.岩体特征

大槽含矿岩体位于攀枝花断裂带北侧，阿布郎当次级背斜东翼的近轴部，是攀西基性-超基性杂岩带西岩带的组成部分。岩体北起麻陇大槽，经双羊坪南至阿布郎当沟，长6400m、宽550～1150m，面积5.5km²。岩体呈岩盆状，长8.8km、平均宽0.9km，呈南北向侵位于康定群斜长角闪岩及花岗片麻岩和震旦系火山岩中。地层走向东西，岩体外接触带发育矽卡岩化、角岩化、硅化、滑石化。中酸性侵入岩和喷出岩分布于矿区北部和西南部，前者呈小岩体或不规则状岩脉产出，主要有闪长岩、石英闪长岩、花岗岩、斜长花岗岩；后者呈层状产出，岩性为安山玢岩、英安斑岩、流纹岩、火山角砾凝灰岩等。上述二者均构成大槽岩体的围岩。此外，尚有时代不明的辉长-辉绿岩脉沿大槽岩体的边缘断裂带零星分布（图3-74）。

图3-73 攀西地区基性-超基性岩体分布图

（引自卢记仁等，1987）

1—白垩系至震旦系；2—前震旦系；3—二叠系玄武岩；4—震旦系酸性火山岩；5—层状基性-超基性岩体；6—晚古生代基性岩；7—中酸性火成岩；8—正长岩

受攀枝花深断裂的制约，矿区内南北向的断裂构造发育，关门山断裂（F₁）和九层崖断裂（F₂）为两条近于平行、规模最大的复活性断裂，控制大槽超基性岩体的空间展布和规模。以放羊坪为界，可将岩体分为南、北两段。北部超基性岩段长4200m，出露最宽，达1150m。南部岩体宽620～850m，中部最狭窄处约570m。中部微向西突，平面上岩体极似草履形（图3-74）。岩体产状与围岩一致，走向北北西-南南东，倾向235°～282°，倾角28°～38°。东、西、北均向中心倾斜，形成半封闭的盆状。

图3-74 大槽超基性岩体区域地质示意图

（朱明玉据四川省地质局第一区域地质调查队1：20万地质图改编）

1—碎屑岩；2—砂岩、泥质粉砂岩；3—安山流纹岩；4—晋宁期英安岩；5—似斑状中粒闪长岩；6—中粒纯橄岩；7—断层；8—铬矿

2.岩石类型

岩体以纯橄榄岩-辉橄岩为主体，橄榄岩次之。岩石蚀变微弱，主要由橄榄石和单斜辉石组成，仅岩体边缘和矿化层夹石中有局部蛇纹石化。岩体具明显分带现象，中心相由纯橄榄岩、含辉纯橄岩和辉橄岩类（单辉辉橄岩、二辉辉橄岩、辉闪辉橄岩）组成，占岩体出露面积85%以上。中心相岩石呈层状产出，堆晶结构发育，具韵律构造，自上而下构成一个完整的由纯橄岩向辉橄岩演化的韵律旋回层。边缘相分布在岩体顶部及四周，占岩体出露面积10%～15%，由橄榄岩类组成，由中心向外，斜长石含量增多，各岩相间呈渐变过渡关系（姚培慧等，1996）。

3.矿床特征

铬矿化位于岩体中心相下岩段纯橄榄岩带上部和上岩段纯橄榄岩、辉橄岩互层带近顶部。前者多为豆荚状铬矿，产于细粒纯橄岩中，呈脉状、串珠状产出，富矿体有6个（Ⅰ₁-Ⅱ₆），规模极小，可供民采；后者为层状铬矿共7个（Ⅲ₁、Ⅲ₂、Ⅲ₃、Ⅳ₁、Ⅳ₂、Ⅴ₁、Ⅵ₁），层位稳定，主要产于层状单辉辉橄岩中，受断裂控制（图3-75、图3-76）。矿体走向长59～330m，厚0.80～1.10m，呈层状和似层状。矿体出露标高2180～2870m，最大倾斜推深110m，是勘查的主要对象，矿石自然类型以浸染状为主，需选矿后才能利用。铬尖晶石呈自形-半自形粒状假斑嵌晶结构。

矿石矿物主要为富铁铬矿，其次为富铁铝铬矿，以高铁、高钛为特征（TiO₂含量可高达1.22%～2.82%）。有少量磁铁矿、钛铁矿和微量磁黄铁矿、镍黄铁矿等。矿石平均品位：Cr₂O₃9.11%，Cr₂O₃/＜FeO＞0.60～1.32。伴生有益组分平均含量：NiO0.2349%；CoO0.0186%。伴生有用组分为镍（0.2349%）、钻（0.0186%）。脉石矿物主要为橄榄石、单斜辉石（少量斜方辉石），次为蛇纹石及少量角闪石、斜长石、金云母等。

图3-75 大槽铬矿矿区地质图

（引自苏继铭，1996）

Q—第四系；Z—震旦系未分。φ₃υo—橄榄岩；φ₂—辉橄岩；φ₁—纯橄岩；δ₂—闪长岩；δo₂—石英闪长岩；y₂—花岗岩；v—辉长岩脉；φ₂hk—含铬辉橄岩；φ₁hk—含铬纯橄岩。1—断层；2—层状铬矿体；3—豆荚状铬矿体；4—勘探线剖面

图3-76 大槽铬矿51号线剖面图

（引自苏继铭，1996）

1—层状铬矿体及编号；2—断层。Z—震旦系未分；φ₃υo—橄榄岩；φ₂—辉橄岩；φ₂hk—含铬辉橄岩；δ₂—闪长岩；δo₂—石英闪长岩；

大槽低品位矿石经选矿可获得Cr₂O₃40.8%的矿砂，回收率78.5%，低品位铬矿石选矿试验研究也是扩大我国铬可利用资源量的重要途径。

（四）矿床成因探讨与成矿模式

1.成矿时代

袁海华等（1984）报道了红格辉长岩全岩Rb-Sr等时线年龄为566.86±56.99Ma和343.48±56.99Ma。裴荣富（1998年）提到红格岩体Sm-Nd同位素等时线年龄为280Ma。王登红等（2007）通过对攀枝花铁矿层中黑云母的Ar-Ar法定年，获得250Ma±的坪年龄，从而证实该岩体为华力西晚期产物，其年龄与峨眉山玄武岩大规模喷发的时间非常一致。

2.矿床成因

大槽超基性杂岩体显示层状对称构造，浸染状铬矿产于层状辉石橄榄岩中。豆荚状铬矿体主要分布于下部纯橄岩岩相带中，铬矿成分以高铁、高钛为特征。根据峨眉山玄武岩稀土模拟计算，地幔中石榴石二辉橄榄岩或二辉橄榄岩，在5%熔融时，即可生成过渡型碱性橄榄玄武岩浆。岩浆演化具周性和铁钛早期富集的特点，压力是控制着岩浆演化途径的主要因素，使岩浆结晶出不同类型的岩石组合。当压力超过6×10⁶Pa时，形成红格型基性-超基性岩体；当压力小于5×10⁶Pa时，形成攀枝花型基性岩体（卢记仁等，1988）。其成因应为与板内裂谷、深断裂有关的环状基性-超基性杂岩结晶分凝似层状铬矿，可能与峨眉地幔柱活动有关。

3.找矿模型

地表直接找矿标志：层状基性-超基性岩岩体。

区域重力场：在区域花岗岩的负异常场中出现由基性-超基性岩引起的正异常，特征显著。

区域磁场：由于高铁铬矿的存在而出现显著的正异常。

区域地球化学场：有明显的Cr地球化学异常。

矿区地球物理场：高磁高重力。

预测标志：

1）古老结晶基底中的层状基性-超基性岩杂岩体，规模越大越好；

2）构造相对稳定，但区域性或局域性的长期活动深大断裂可能是关键性的；

3）区域性重力、磁力低背景中的强磁、高重力异常；

4）Cr元素高异常。